Beberapa alat digunakan dalam terapi oksigen, termasuk nasal kanul, konsentrator oksigen, masker oksigen simple, masker rebreathing, dan masker nonrebreathing. Pemilihan nasal kanul atau metode terapi oksigen lainnya didasarkan pada usia, kebutuhan oksigen atau tujuan terapeutik, toleransi pasien, dan kebutuhan humidifikasi.

Nasal kanul  digunakan untuk terapi oksigen pada pasien dengan kebutuhan oksigen rendah hingga sedang (saturasi oksigen 90-95%), menggunakan laju 1-4 L/menit tanpa sistem humidifikasi dan 1-10 L/menit dengan sistem humidifikasi. Jika kebutuhan oksigen melebihi batas maksimal tersebut, pasien perlu menggunakan metode terapi oksigen yang berbeda seperti masker oksigen rebreathing atau non-rebreathing.

Humidifikasi dilakukan dengan cara oksigen yang keluar dilewatkan ke air agar kelembaban terjadi dan tidak memaksakan mukosa hidung untuk melembabkan. Dengan humidifikasi dapat mencegah peradangan jalan nafas yang diakibatkan keadaan mukosa hidung yang kering akibat oksigen.

Indikasi masker oksigen sederhana adalah pada edema paru, infeksi paru pneumonia, dan fibrosis paru. Laju oksigen yang dapat dialirkan 6-10 L/menit untuk fraksi oksigen inspirasi (FiO2) 40-60%.

Indikasi masker oksigen rebreathing adalah pada keadaan kadar karbondioksida yang rendah seperti demam tinggi, berada di dataran tinggi, penyakit liver, dan keracunan salisilat. Laju oksigen yang dialirkan 10-15 L/menit, FiO2 yang bisa dicapai adalah 50-70%.

Indikasi penggunaan nonrebreathing oxygen face mask (NRM) antara lain untuk pasien PPOK, edema paru akut, dan asthma berat. NRM dapat membantu memperbaiki gejala klinis serta mengurangi risiko tindakan intubasi jalan napas. Laju oksigen yang dapat dialirkan adalah 10-15 L/menit.[2,6,12]

Pemberian Nasal Kanul pada Dewasa

Nasal kanul tanpa sistem humidifikasi dapat digunakan untuk terapi oksigen dengan laju 1-4 L/menit. Laju aliran oksigen pada 1-5 L/menit dapat memberi efek pada fraksi oksigen inspirasi (FiO2) 24-40%. Dosis oksigen akan meningkat pada aliran di atas 6 L/menit, namun penggunaan >4 L/menit akan menyebabkan pasien merasa tidak nyaman dan hidung terasa kering sehingga harus dilembabkan dengan uap air. Nasal kanul dengan sistem humidifikasi dapat digunakan untuk terapi oksigen hingga 10 L/menit.[3]

Pemberian Nasal Kanul pada Anak

Pemberian oksigen dengan laju  lebih dari 2 L/menit tidak direkomendasikan untuk penggunaan rutin  pada bayi dan anak usia di bawah 2 tahun, karena pada pemberian oksigen laju tinggi dapat dengan tidak sengaja memberikan tekanan jalan napas positif. .

Laju aliran standar melalui nasal prong adalah:

• 0,5-1 L/menit untuk neonatus
• 1-2 L/menit untuk bayi
• 1-4 L/menit untuk anak yang lebih besar

Laju oksigen maksimal pada anak dengan berat badan <30 kg adalah 6 L/menit.[2,4,6,12]

Low Flow Nasal Cannula (LFNC)

Nasal kanul aliran rendah atau low flow nasal cannula (LFNC) digunakan untuk memberikan oksigen pada orang dewasa dengan kebutuhan oksigen rendah atau pada bayi dan anak dengan nares paten yang membutuhkan oksigen tambahan tingkat rendah. Sistem ini ringan, murah, dan mudah. Selain itu, bayi tetap dapat menyusu tanpa gangguan pengiriman oksigen.

Namun, LFNC terbatas penggunaannya jika digunakan selama stabilisasi pasien sakit akut karena tidak dapat diandalkan dalam pemberian oksigen dengan konsentrasi tinggi. Laju oksigen yang dialirkan berkisar di 1-4 L/menit dengan konsentrasi 25-40%, tergantung pada faktor-faktor seperti frekuensi pernapasan pasien, volume tidal, dan luasnya pernapasan mulut.[12]

High Flow Nasal Cannula (HFNC)

Terapi oksigen nasal kanul aliran tinggi atau high flow nasal cannula (HFNC) adalah pendukung pernapasan inovatif untuk pasien sakit kritis dengan kegagalan pernapasan hipoksemia akut. Oksigen yang dialirkan oleh HFNC ini terlebih dahulu sudah dipanaskan dan dilembabkan, untuk mencegah efek buruk yaitu menyebabkan mukosa hidung menjadi kering dan berdarah.  Pada beberapa penelitian menunjukkan bahwa HFNC efektif pada pasien hiperkapnia dengan status stabil.[5]

Efek HFNC ini telah menempatkan terapi ini pada lini pertama pengobatan pasien dengan gagal nafas hipoksemia dan sebagai alternatif utama pada pasien dengan gagal napas hiperkapnia ketika mereka tidak mentolerir ventilasi noninvasif (NIV), menolaknya atau dikontraindikasikan dan ketika NIV gagal pada pasien yang tidak memerlukan intubasi dan ventilasi invasif.[7]

Efektivitasnya pada pasien dengan tingkat keparahan yang berbeda telah dibuktikan penggunaannya di beberapa area rumah sakit (darurat, area kritis, bangsal) dan sudah ada juga penggunaannya di rumah. Terapi ini terdiri dari pemberian aliran gas yang melebihi aliran inspirasi puncak pasien, di atas 30 L/menit pada orang dewasa, dipanaskan hingga 37 C dan dengan kelembaban 100%. Meskipun HFNC bukan merupakan sistem ventilasi mekanis, namun semakin dianggap sebagai sistem pendukung pernapasan.

Mekanisme kerja HFNC sangat beragam, menyoroti kemampuannya untuk meningkatkan fungsi alveolar, memperbaiki pola ventilasi, menghasilkan tekanan ekspirasi positif atau positive end-expiratory pressure (PEEP) dan menghasilkan dead space CO2 washout. Ruang mati sistem pernapasan (dead space respiratory) mengacu pada ruang di mana oksigen (O2) dan gas karbon dioksida (CO2) tidak dipertukarkan melintasi membran alveolar di saluran pernapasan.

Dengan memberikan gas yang dihirup pada 37 C dan kelembaban 100%, HFNC ditoleransi lebih baik dan lebih nyaman bagi pasien. Telah terbukti bahwa ketika pasien bernafas dengan mulut tertutup, tekanan yang dicapai dioptimalkan, memaksimalkan efek dead space Co2 washout jika pasien bernafas dengan mulut terbuka.[5,7]

HFNC pada Terapi Covid-19

Pasien dengan infeksi SARS-CoV-2 dapat mengalami hipoksemia akut yang parah dan kegagalan pernafasan atau hypoxemic acute respiratory failure (hARF) yang membutuhkan dukungan terapi pernapasan. Terapi oksigen dengan nasal kanul aliran tinggi atau high flow nasal cannula (HFNC), yang memungkinkan pemberian oksigen yang sudah dipanaskan dan dilembabkan dengan laju aliran tinggi dan dengan fraksi yang tepat dari fraksi oksigen inspirasi (FiO2), semakin banyak digunakan pada pasien dengan hARF yang parah.

Pedoman terbaru untuk pengelolaan infeksi SARS-CoV-2 menyarankan HFNC juga untuk pengobatan COVID-19. HFNC dapat mengurangi tingkat penggunaan intubasi dan kematian pada pasien dengan COVID-19 yang dirawat di ICU karena gagal pernafasan akut. Nasal kanul juga dapat digunakan sebagai apnoeic/ passive oxygenation untuk mencegah hipoksemia saat prosedur pemasangan intubasi.[10,11]

Selain kegunaan HFNC dalam terapi COVID-19, terdapat beberapa kekhawatiran terhadap  peningkatan risiko penularan virus. Untuk mendukung risiko terbatas dari udara transmisi, data terbaru menunjukkan jarak dispersi gas yang dihembuskan selama perawatan HFNC menjadi sangat terbatas. Untuk mencegah resiko penularan virus diperlukan pemakaian masker bedah di atas hidung dan mulut pasien yang menerima HFNC.

Dari penelitian yang dilakukan oleh Vianello A, et al menunjukkan bahwa HFNC dapat dianggap sebagai cara yang efektif dan aman untuk meningkatkan oksigenasi dalam bentuk hARF yang tidak terlalu parah akibat COVID-19 yang tidak memberikan perbaikan dengan terapi oksigen konvensional.

Keadaan atau penyakit yang diperkirakan sudah/akan menyebabkan hipoksia, seperti sindrom koroner akut, dahulu diberikan terapi oksigen tanpa mempertimbangkan tingkat saturasi oksigen. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa pemberian oksigen secara liberal pada sindrom koroner akut tanpa adanya hipoksia justru berdampak buruk bagi pasien, yaitu dapat memperberat kerusakan jaringan otot dan bahkan meningkatkan mortalitas.[9]

HFNC pada Terapi Inhalasi

High flow nasal cannula (HFNC) juga dapat digunakan sebagai alat terapi inhalasi di unit perawatan intensif. Penggunaan HFNC dalam pemberian bronkodilator jangka panjang dipandang lebih baik daripada masker oksigen sederhana. HFNC lebih dapat ditoleransi oleh pasien dan dirasa lebih nyaman sehingga kemungkinan dilepas oleh pasien lebih sedikit.  Dosis inhalasi optimal dicapai dengan mengalirkan bahan inhalasi sekitar 50% dari aliran inspirasi pasien.[13,14]