Mity i fakty aerozoloterapii

T E R A P I A
Mity i fakty
aerozoloterapii
S U M M A R Y
Inhalation therapy has been for many years the first choice treatment in chronic respiratory disorders. There are
a lot of easily accessible methods of generating aerosols and of inhalation techniques: pressurized metered-dose
inhaler (pMDI), pressurized metered dose inhaler with spacer (pMDI+spacer), breath-actuated pressurized metereddose inhaler (BA-pMDI), dry powder inhaler (DPI), pneumatic nebulizer or ultrasound nebulizer. The lack of reliable
knowledge about inhalation therapy might be the source of myths among medical personnel and patients.
..............................
Student
Justyna Emeryk2
Terapia inhalacyjna jest od wielu lat metodą z wyboru w przewlekłych schorzeniach układu oddechowego. Istnieje szereg powszechnie dostępnych metod generowania aerozoli i technik inhalacyjnych: klasyczny inhalator ciśnieniowy z dozownikiem (pMDI), inhalator ciśnieniowy z dozownikiem w połączeniu z komorą inhalacyjną (pMDI+KI), inhalator ciśnieniowy z dozownikiem
aktywowany wdechem (pMDI-BA), inhalator suchego proszku (DPI), nebulizator pneumatyczny lub
nebulizator ultradźwiękowy. Brak rzetelnej wiedzy o terapii inhalacyjnej może być podłożem różnych mitów wśród personelu medycznego oraz pacjentów.
A
erozoloterapia jest od wielu lat metodą z wyboru
w przewlekłych schorzeniach układu oddechowego, takich jak: astma, POChP, mukowiscydoza, różne postacie przewlekłych zapaleń oskrzeli, dysplazja oskrzelowo-płucna, rozstrzenia oskrzeli, wady drzewa
oskrzelowego i inne (1, 2). Planując podanie leku do układu
oddechowego lekarz może wybrać jedną z wielu dostępnych
aktualnie w kraju metod generowania aerozoli i technik inhalacyjnych: klasyczny inhalator ciśnieniowy z dozownikiem
(pMDI), inhalator ciśnieniowy z dozownikiem w połączeniu
z komorą inhalacyjną (pMDI+KI), inhalator ciśnieniowy
z dozownikiem aktywowany wdechem (pMDI-BA), inhalator
suchego proszku (DPI), nebulizator pneumatyczny lub nebulizator ultradźwiękowy. Z drugiej strony rzadko się zdarza,
aby ten sam lek występował w wielu formach inhalacyjnych,
co ogranicza wybór. Każda z wymienionych powyżej metod
generowania aerozoli i technik inhalacyjnych ma swoje zalety i wady, szczególne wskazania i przeciwwskazania, w tym
u dzieci. Wielość dostępnych metod aerozoloterapii oraz
leków inhalacyjnych rodzi problem wyboru metody optymalnej dla danego pacjenta i w określonej sytuacji patofizjologicznej. Prawidłowy wybór i właściwe stosowanie określonej
techniki inhalacyjnej wymaga wiedzy dotyczącej nie tylko
patofizjologii i zasad terapii określonej jednostki chorobowej, ale też podstaw fizyki aerozoli i aerozoloterapii schorzeń
układu oddechowego (3, 4). Brak rzetelnej wiedzy może być
podłożem różnych mitów o aerozoloterapii wśród personelu
medycznego oraz pacjentów. Trzeba im przeciwstawić fakty
oparte na badaniach naukowych.
Dr hab. n. med.
prof. nadzw.
Andrzej Emeryk1
Katedra i Zakłada
Pielęgniarstwa
Pediatrycznego Akademii
Medycznej w Lublinie
Kierownik: dr hab. n. med.
Andrzej Emeryk
1
Studenckie Koło
Naukowe w Akademii
Medycznej w Lublinie
2
pMDI i pMDI-BA
MITY
1. „Technika inhalacji z pMDI jest prosta i łatwa, wobec tego
ten typ inhalatora można zapisać każdemu choremu
dorosłemu”.
2. „Leki podawane z pMDI mają niską depozycję płucną”.
3. „Inhalator typu pMDI-BA może być zalecany u dzieci
w wieku 3-5 lat”.
FAKTY
Ad.1.
Idealna technika inhalacji z pMDI, pozwalająca na osiągnięcie optymalnej depozycji płucnej leku, polega na metodzie tzw. otwartych ust (5). Jest ona praktycznie niewykonalna dla większości dorosłych i prawie wszystkich dzieci. Przy
technice zalecanej przez producentów i zapisanej na ulotce
(metoda zamkniętych ust) depozycja płucna leku jest istotnie
mniejsza, a liczba możliwych błędów sięga 20 możliwości
i może dotyczyć nawet 60 % badanych (6). Najczęstsze
błędy u dorosłych chorych na astmę to: brak zatrzymania
oddechu na szczycie wdechu, brak powolnego wydechu,
brak synchronizacji między uwolnienie dawki a wdechem (7).
Wobec tego chory wymaga dokładnej i powtarzanej edukacji. Instruktaż słowny lub demonstracja zwiększa o 30-40%
odsetek chorych poprawnie wykonujących inhalację, choć
i tak ok. 10% chorych nadal robi istotne błędy mimo długotrwałego stosowania pMDI (8, 9). Grupy szczególnie wysokiego ryzyka złej techniki inhalacji z pMDI, to: dzieci w wieku
Słowa kluczowe:
aerozoloterapia, astma,
pMDI, DPI, komora
inhalacyjna, nebulizacja
Key words:
aerosolotherapy, asthma,
pMDI, DPI, spacer,
nebulization
1/2006 ALERGIA
41
T E R A P I A
4-12 lat, chorzy > 65 r. ż, samotni, pacjenci rozpoczynający
terapię, pacjenci leczeni równolegle lekami z DPIs, chorzy
z lekkimi postaciami astmy lub POChP, pracownicy służby
zdrowia (7, 9, 10).
Ad.2.
Leki inhalowane z obecnie dostępnych pMDI mają
bardzo zróżnicowaną depozycję płucną. Jest ona zależna
od formy aerozolu, rodzaju propelanta i rozpuszczalnika,
rodzaju leku oraz samego inhalatora. W klasycznych pMDI
(freonowych), najczęściej stosowanych w latach 1956-2000,
gdzie jako propelanty stosowano chlorofluorokarbony (CFC),
depozycja płucna sięga 7-12% dawki emitowanej. W pMDICFC, zawierających lek w postaci zawiesiny, depozycja jest
większa, może sięgać 16-20% (11). Jednakże w pMDI-HFA
(hydrofluorowęglowych), bezfreonowych i zawierających lek
w postaci roztworu depozycja płucna jest 2-3 razy większa,
co wynika przede wszystkim z większej ilości cząstek aero-
zolu o średnicy poniżej 5,5 µm. W przypadku beklometazonu
wynosi 51-60% (12), a w przypadku cyklezonidu sięga 52%
(13). Trzeba zatem pamiętać o możliwości zmiany dawki niektórych leków stosowanych z pMDI-HFA.
Ad.3.
Prawidłowa technika inhalacji z pMDI-BA wymaga określonego wysiłku wdechowego, gwarantującego właściwy
przepływ wdechowy, niezbędny do wyzwolenia dawki leku
z urządzenia. W przypadku zbyt niskiego przepływu wdechowego lek nie wydostanie się z inhalatora. Wielkość przepływu wdechowego zależy między innymi od wieku dziecka
(14, 15). Przepływ ten, najczęściej oceniany jest poprzez
pomiar szczytowego przepływu wdechowego (PIF), powinien przekraczać 45-60 l/min. (tzw. przepływ optymalny)
dla najczęściej stosowanych pMDI-BA, takich jak Autohaler
czy Easy-Breath (16). Wyniki badań własnych wskazują, iż
inhalatorki typu pMDI-BA powinny być stosowane u dzieci
w wieku powyżej 5 r. ż., gdyż dopiero w tym przedziale wiekowym zdecydowana większość dzieci jest w stanie osią-
gnąć właściwy (optymalny) przepływ wdechowy niezbędny
dla prawidłowej techniki inhalacji (16).
Komory inhalacyjne (KI)
MITY
1. Stosowanie komór inhalacyjnych u dorosłych jest
konieczne tylko przy inhalacji glikokortykoidów wziewnych (zmniejszenie miejscowych działań ubocznych).
2. „Objętość komory inhalacyjnej zalecanej dla dziecka nie
zależy od jego wieku”.
3. „Obecność i rodzaj zastawek w KI nie jest istotny dla
wielkości depozycji płucnej”.
FAKTY
Ad. 1.
Stosowanie pMDI w połączeniu z KI zwiększa z reguły
depozycję płucną leku oraz jego ilość w drobnych drogach
oddechowych, zmniejszając znacznie depozycję ustno-gardłową (11). Jest to szczególnie istotne podczas inhalowania
glikokortykoidów. Jednakże w wielu pracach wykazano także
lepszy efekt bronchodilatacyjny różnych β-2 mimetyków krótkodziałających (salbutamol, terbutalina) podawanych z pMDI
+ KI, niż tylko z pMDI u dzieci i dorosłych (17, 18). Podobnie
stwierdzono lepszy efekt bronchodilatacyjny salmeterolu
pMDI + KI niż bez KI u dorosłych chorych na astmę (19).
Stąd też w praktyce nie powinno się używać leków z pMDI
bez KI, szczególnie podczas wielomiesięcznej terapii inhalacyjnej. Każdy rodzaj leku z dowolnego pMDI powinien być
inhalowany przez KI, niezależnie od wieku chorego (17, 20).
Ad.2.
Objętość dostępnych KI waha się od 40 do 880 ml, a KI
dzieli się na niskoobjętościowe (do 400 ml) oraz wysokoobjętościowe (400 ml) (1). Fizjologia oddychania, a szczególnie
takie jej elementy jak objętość oddechowa, rytm oddechowy oraz natężenie przepływu wdechowego podczas inhalacji, a także zakres współpracy dziecka w istotnym stopniu determinują wielkość depozycji płucnej inhalowanego
leku (21). Stąd też u dzieci w wieku 0-5 lat zalecane są KI
niskoobjętościowe, np.: AeroChamber Plus, Babyhaler (3).
U dzieci w wieku szkolnym raczej wysokoobjętościowe, np.:
Volumatic, Fisonair, itp., a u młodzieży wielkość KI nie jest
istotnym czynnikiem wpływającym na skład i wielkość depozycji płucnej (22, 23).
Ad.3.
Komora inhalacyjna może w istotnym stopniu modulować
wielkość depozycji płucnej leku. Wydaje się, że co najmniej 6
elementów KI ma na to wpływ: wielkość KI, jej kształt, właściwości elektrostatyczne materiału, z którego jest zbudowana,
objętość przestrzeni martwej (objętość ustnika i maseczki),
liczba, rodzaj i właściwości zastawek oddechowych, budowa maski nosowo-twarzowej (20, 21). Przykładowo, okazało
się, iż u dzieci poniżej 24 miesiąca życia najefektywniejsza
jest okrągła maseczka twarzowa i to niezależnie od stopnia
współpracy dziecka (24). U niemowląt i małych dzieci powinno się stosować tylko komory dwuzastawkowe, o małej prze-
* - dotyczy tylko frakcji respirabilnej (FPF), całkowita depozycja płucna jest zbliżona do Aerolizera
42
ALERGIA 1/2006
T E R A P I A
strzeni martwej (< 30 ml) i niskooporowych zastawkach, co
jest uwarunkowane fizjologią oddychania w tej grupie wiekowej (22, 23). Takie warunki spełniają trzy KI obecne na rynku:
Babyhaler, AeroChamber Plus, Optichamber.
Określenie wartości PIFR może pomóc w wyszukaniu
chorych nie osiągających optymalnych przepływów wdechowych, a tym samym poprawić skuteczność leczenia poprzez
edukację lub zmianę DPI. Uwzględnienie preferencji chorego
może zwiększyć akceptację terapii i stosowanie się do zaleceń
lekarskich, co rzutuje także na skuteczność leczenia (14, 15).
DPI
MITY
1. „Inhalatory typu DPI nie różnią się od siebie istotnie”
2. „Każdy rodzaj DPI można zapisać każdemu dorosłemu
choremu”
3. „Charakter manewru wdechowego nie wpływa istotnie
na skuteczność kliniczną leku inhalowanego z DPI”
Ad.3.
Ostateczna średnica cząstek leku, wielkość frakcji
respirabilnej aerozolu (cząstki < 5 µm), wielkość depozycji
płucnej i skuteczność kliniczna leku inhalowanego z klasycznych DPI jest w znacznym stopniu zależna od parametrów
wdechowych chorego (natężenie przepływu powietrza wdechowego, czas trwania wdechu, czas osiągnięcia szczytowego przepływu wdechowego) (25, 26). A zatem właściwie
wykonany wdech podczas inhalacji z DPI decyduje o efekcie
klinicznym. W przypadku zbyt krótkiego czasu trwania wdechu oraz/lub niskich wartości przepływu powietrza (np: < 1
sekundy i PIFR < 60 l/minutę dla Aerolizera) istnieje wysokie
ryzyko niskiej depozycji płucnej oraz małego odsetka frakcji respirabilnej aerozolu, a co za tym idzie- słabego efektu klinicznego. Z kolei zbyt duży przepływ wdechowy także
może obniżyć całkowitą depozycję płucną inhalowanego
leku (14).
FAKTY
Ad.1. Inhalatory typu DPI znacznie różnią się między sobą
wieloma parametrami technicznymi, a nie tylko ceną.
Parametry te wpływają na wybór optymalnej techniki inhalacyjnej, warunkują też depozycję płucną leku oraz jego
skuteczność kliniczną (14). W tabeli I zestawiono najważniejsze parametry techniczne DPIs najczęściej stosowanych
w Polsce (6).
Ad.2.
Wybór inhalatora suchego proszku powinien być oparty na podstawowej wiedzy na temat właściwości i zasad
działania poszczególnych inhalatorów przydatnych w terapii
astmy. Wpływ na decyzję o wyborze danego DPI powinien
mieć wiek chorego, rodzaj patologii i stan czynnościowy
układu oddechowego (szczególnie wartość szczytowego
przepływu wdechowego - PIFR), dostępność stosowanego
leku, cena urządzenia, jego efektywność kliniczna, a także
znajomość preferencji chorego.
MITY
1. „Nebulizacja krótko-działającego β-2 mimetyka jest
najskuteczniejszą formą aerozoloterapii w ostrej astmie
u dzieci”
TURBUHALER
Sposób dawkowania
Listek/krążek (maksymalna liczba dawek)
Rezerwuar (maksymalna liczba dawek)
Licznik dawek
Ochrona przed przedawkowaniem
Ostrzeżenie przed ostatnią dawką
Urządzenie zamykające
Nośnik laktozowy
Liczba czynności przy inhalacji
Łatwość przy pierwszym użyciu
Łatwość czyszczenia
Zabezpieczenie przed zawilgoceniem
Niezależność liczby cząstek
< 5 µm od wielkości przepływu wdechowego
Opór własny inhalatora
Optymalny przepływ wdechowy (l/min)
Depozycja płucna (w % dawki emitowanej)
DYSK
CECHY INHALATORA
CYCLOHALER
Najważniejsze parametry techniczne DPIs najczęściej stosowanych w Polsce
(w kolejności alfabetycznej).
AEROLIZER
1
TABELA
Nebulizatory
+ (12)
ND
+
+
9
+
++
+
+ (10)
ND
+
+
9
+
++
+
+ (60)
ND
+
+
+
+
+
6
++
+
++
ND
+ (200)
+/+
+
6
+
++
++
-
-
+
wysoki
≥ 60
23,2-26,1
niski
niski
średni
≥ 120
≥ 120
≥ 30 lub ≥ 60
36,2
26,0*
11,9-16,6
1/2006 ALERGIA
43
T E R A P I A
1
RYCINA
2. „Skuteczność nebulizacji z użyciem maseczki jest podobna, jak z zastosowaniem ustnika”
3. „Efekt kliniczny leku podawanego w nebulizacji nie zależy
od współpracy małego dziecka, a płacz podczas inhalacji nie wpływa na depozycję płucną leku”.
sze od inhalacji z pMDI+KI czy DPI i to niezależnie od ciężkości obturacji oskrzeli, zarówno u dzieci, jak i u dorosłych
(27). Nebulizacja jest zazwyczaj terapią znacznie droższą,
dłużej trwającą i niosącą znacznie więcej systemowych działań niepożądanych, niż terapia z pMDI + KI (17).
FAKTY
Ad.1.
Leki z grupy krótko-działających β-2-mimetyków (salbutamol, fenoterol, terbutalina) w nebulizacji nie są skuteczniej-
Ad.2.
Skuteczność kliniczna wszystkich leków inhalowanych
przez ustnik jest znacznie większa niż przy inhalowaniu
przez maseczkę. Przedstawiono to na przykładzie nebulizacji budesonidu u dzieci chorych na astmę (28). Najgorsza
pod względem efektywności klinicznej jest nebulizacja ciągła
z zastosowaniem maseczki, a ten typ nebulizacji zazwyczaj
jest stosowany u dzieci w naszym kraju. Stąd też u dzieci
należy dążyć do jak najwcześniejszego wprowadzania inhalacji przez ustnik (3).
Średnia masa inhalowanej dawki BUD jako % dawki nominalnej
Ad.3. Brak pełnej współpracy małego dziecka (płacz, nieregularne oddychanie) oraz stosowanie nebulizatorów nie
zsynchronizowanych z wdechem u dzieci starszych i dorosłych istotnie zmniejsza depozycję płucną i skuteczność
kliniczną inhalowanego leku (2, 29). Stąd też istnieje potrzeba prowadzenia zróżnicowanych form edukacji środowiska
medycznego i pacjentów mogących poprawić efektywność
terapii nebulizacyjnej.
Prowadzenie aerozoloterapii schorzeń układu oddechowego wymaga rzetelnej i nowoczesnej wiedzy z patofizjologii
i terapii tych chorób oraz podstawowych zasad z fizyki aerozoli medycznych.
Piśmiennictwo
1. Alkiewicz J. Metody rozpraszania aerozoli. [W:] Leczenie inhalacyjne i rehabilitacja układu oddechowego. Alkiewicz J. (red.). VOLUMED, Wrocław 1995, 89-124. 2. Barry PW et al. Nebulizers in childhood. Eur Respir J 2000; 10: 527-535. 3. Everald ML. Guidelines for devices and choices. J Aerozol Med 2001; 14
(suppl 1): S59-S64. 4. Ganderton D. General factors influencing drug delivery to the lung. Respir Med 1997; 91: suppl.A, 13-16. 5. Dolovich M, Rufin RE, Roberts
R et al. Optimal delivery of aerosols from metered dose inhalers. Chest 1981; 80: 911-915. 6. Gayrard P, Oherek J. Inadequate use of pressurized aerosols by
asthmatic patients. Respiration 1980; 40: 47-52. 7. Campos A et al. Assessment of the inhalation technique in asthmatic patients: a comparative study of three
aerosol devices. Allergol et Immunopathol (Madr) 1998; 26: 47-51. 8. Pedersen S et al. Errors in inhalation technique and efficiency in inhaler use in asthmatic
children. Allergy 1986; 41: 118-121. 9. Pirożyński M. Blaski i cienie dozownika ciśnieniowego pMDI. Acta Pneum Alergol Pediatr 1998; 1: 6-8. 10. Van der Palen
J et al. Multiple inhalers confuse asthma patients. Eur Respir J 1999; 14: 1034-1037. 11. Dolovich M. Aerosol delivery devices and airways/lung deposition. In:
Schleimer RP et al. (edt): Inhaled steroids in asthma-optimizing effects in the airways. Marcel Dekker, Inc, New York-Basel 2002; 169-212. 12. Leach CL et al.
Improved airway targeting with the CFC-free HFA-beclomethasone metered-dose inhaler compared with CFC-beclomethasone. Eur Respir J 1998; 12: 1346-13539 13. Drollmann A et al. Ciclesonide show high lung deposition In 2d and 3d imaging. Am J Crit Care Med 2002; 165; Abstract A40. 14. Czerwińka-Pawluk
I. Czynniki determinujące wybór inhalatora suchego proszku u dzieci chorych na astmę oskrzelową. Praca doktorska. Akademia Medyczna w Lublinie, 2005.
15. Emeryk A, Czerwińska I. Czym powinien się kierować lekarz wybierając inhalator suchego proszku dla chorego na astmę? Przegl Alergol 2005; 2: 23-26.
16. Emeryk A et al. Can dry powder inhaler and breathe actuated metered dose inhalers be applied for preschool asthmatic children ? Ann Univ Marie Curie
Skłodowska 2003; 58, suppl., 41-47. 17. Dolovich MB et al. Device selection and outcomes of aerosol therapy: evidence-based guidelines. Chest 2005; 127:
335-371. 18. Emeryk A et al. Usefulness of four different spacer devices in bronchodilating test with salbutamol (Ventolin®) pMDI in asthmatic children. Allergy
1998; 53: suppl., 140s. 19. Demirkan K et al. Salmeterol administration by metered-dose inhaler alone vs metered-dose inhaler plus valved holding chamber.
Chest 2000; 117: 1314-1318. 20. Vella C, Grech V. Assessment of use of spacer devices for inhaled drug delivery to asthmatic children. Pediatr Allergy Immunol
2005; 16: 258-261. 21. Barry PM, O’Callaghan C. The effect of breathing pattern on the output of budesonide from spacers. Eur Respir J 1996; 9: suppl 73, 432s.
22. Le Souef PN. Drug delivery. MJA 2002; 177 (6 suppl.): S69-S71. 23. Newman S. Spacer devices for metered dose inhalers. Clin Pharmacokinet 2004; 43:
49-60. 24. Esposito-Festen J et al. Aerosol delivery to young children by pMDI-spacer: is facemask design important? Pediatr Allergy Immunol 2005; 16: 348-353. 25. Everald ML et al. Flow early in the inspiratory manoeuvre affects the aerosol particle size distribution from Turbuhaler. Respir Med 1997; 91: 624-628.
26. Kamin WE et al. Mass output and particle size distribution of glucocorticosteroids emitted from different inhalation devices depending on various inspiratory
parameters. J Aerosol Med 2002; 15: 65-73. 27. Cates CJ et al. Holding chambers versus nebulizers for bata-agonist treatment of acute asthma (Cochrane
Review). The Cochrane Library, Issue 3, 2005. 28. Nikander K et al. Breath-synchronized nebulization diminishes the impact of patient-device interfaces (face
mask or mouthpiece) on the inhaled mass of nebulized budesonide. J Asthma 2000; 37: 451-459. 29. Nikander K et al. Evaluation of pulsed and breath-synchronized nebulization of budesonide as a means of reducing nebulizer wastage of drug. Ped Pulmonol 2000; 29: 120-126.
44
ALERGIA 1/2006