Janusz Taff, Michał Taff. Wprowadzenie do nebulizacji. styczeń 2012 r

Janusz Taff, Michał Taff Wprowadzenie do nebulizacji styczeń 2012 r

NEBULIZACJA - Spis treści 1 NOMENKLATURA 3 2 NEBULIZACJA 4 3 TYPY ROZPRASZANIA 5 3.1 Rozpraszanie turbinowe 6 3.2 Rozpraszanie ultradźwiękowe 6 3.3 Rozpraszanie pneumatyczne 8 3.4 Technologia Mesh 9 4 TECHNIKI INHALACYJNE 10 4.1 Termostatowanie 10 4.2 Wibroaerozole 11 4.3 Nadciśnienie 12 5 RODZAJE NEBULIZATORÓW STOSOWANYCH W INHALATORACH PNEUMATYCZNYCH 13 5.1 Nebulizatory konwencjonalne (constant-output) 14 5.2 Nebulizatory typu breath-assisted 15 5.3 Nebulizatory typu breath-enhanced 16 5.4 Nebulizatory typu breath-actuated 17 6 NOWOCZESNE INHALATORY TYPU BREATH-ADAPTED 18 7 WADY I ZALETY INHALATORÓW 23 8 LITERATURA 26

1 Nomenklatura Ze względu na występujące niejednoznaczności w nazewnictwie urządzeń do inhalacji, warto rozpocząć od wyjaśnienia tej właśnie kwestii. Inhalator a nebulizator W literaturze naukowej, zwłaszcza anglosaskiej, pod pojęciem nebulizator rozumie się urządzenie wytwarzające aerozol. Jednakże spotyka się 2 podejścia: 1. nebulizator jako sama głowica rozpylająca, która w połączeniu ze sprężarką powietrza stanowi inhalator, 2. nebulizator jako całe urządzenie (włącznie ze sprężarką - inhalator pneumatyczny, dyszowy), lub ultradźwiękowy. Inhalatorem nazywane jest również urządzenie wyzwalające aerozol przy pomocy gazu. W niniejszym rozdziale będziemy używać pojęcia inhalator w stosunku do całego urządzenia, natomiast nebulizator w stosunku do samej głowicy rozpylającej. Inhalator tradycyjny a inhalator proszkowy Tradycyjny inhalator wytwarza aerozol pod wpływem sprężonego powietrza lub ultradźwięków, ew. gazu w przypadku pmdi (pressurized metered dose inhaler). Ten ostatni uwalnia lek wskutek gwałtownej dekompresji nośnika podczas naciśnięcia zaworu. Dla uzyskania optymalnego efektu potrzebna jest synchronizacja momentu wyzwolenia dawki leku i wykonania efektywnego wdechu przez chorego. Inhalator proszkowy (DPI dry powder inhaler) zawiera lek w postaci proszku, który uwalniany jest pod wpływem odpowiednio silnego wdechu pacjenta. Inhalator dyszowy, sprężarkowy i pneumatyczny Wszystkie te pojęcia oznaczają de facto jeden i ten sam inhalator. Sprężone w sprężarce powietrze, skierowane do dyszy nebulizatora, powoduje rozbicie cieczy i wytworzenie aerozolu. Więcej na ten temat w dalszej części rozdziału. Warto dodać, że w inhalatorach pneumatycznych stosowane są dwa typy sprężarek: sprężarka tłokowa i membranowa. Inhalatory posiadające sprężarkę tłokową są zwykle droższe, ale za to bardziej trwałe oraz emitują mniej hałasu. Inhalator domowy a inhalator szpitalny Inhalatory domowe są najczęściej małych rozmiarów, posiadają ograniczone funkcje, są mniej wydajne i trwałe od inhalatorów szpitalnych. Są za to lekkie, często niezależne od zewnętrznych źródeł zasilania, łatwo przenośne oraz coraz częściej posiadają ciekawy wygląd, dostosowany np. dla dzieci. Inhalator szpitalny posiada większą wydajność aerozolu, może posiadać funkcję programowania zabiegu inhalacyjnego, podawania wibroaerozolu,

termoaerozolu, czy tlenoaerozolu i nadaje się do tzw. pracy ciągłej, niewymagającej istotnych przerw między zabiegami oraz wieloletniej eksploatacji w warunkach wytężonej pracy w gabinecie zabiegowym, sanatorium, czy oddziale szpitalnym. 2 Nebulizacja Nebulizacja jako metoda leczenia istnieje już od ponad wieku. Podczas amerykańskiej wojny domowej (1861 1865) żołnierze cierpieli na dokuczliwe dolegliwości gardła. Dr Allen De Vilbiss doszedł do wniosku, że usuwanie infekcji przy pomocy sączków z lekiem bezpośrednio z gardła jest metodą mało komfortową i bolesną. Po wojnie skonstruował więc rozpylacz podobny do dzisiejszych dezodorantów w sprayu, służący do bezbolesnego podawania leku. Jeden z jego synów na początku 20 wieku zaprojektował sprężarkę a drugi stworzył końcówkę rozpylającą farbę do malowania samochodów. Później firma De Vilbiss, specjalizująca się w produkcji sprężarek, stworzyła również pierwszy inhalator. Nebulizacja z definicji to po prostu rozbicie cieczy na bardzo małe krople, które w przypadku leku mogą być inhalowane i dostarczane do chorych obszarów układu oddechowego. Nebulizacja stanowi dogodny i szybko działający sposób transportu środków leczniczych w dowolny, zamierzony przez lekarza rejon dróg oddechowych. Jako alternatywy używa się metody doustnej, lecz w tym przypadku lek przedostaje się do płuc poprzez układ trawienny i krew. Ten sposób wymaga jednak podania dużo większej dawki dla osiągnięcia podobnego efektu, przy czym niepotrzebnie wiele organów jest narażonych na kontakt z lekiem. Metoda iniekcji jest bardziej bezpośrednia, ale tu również lek przedostaje się do krwioobiegu, poza tym iniekcja naraża na negatywne skutki ludzi wrażliwych oraz dzieci. Mgła wytwarzana podczas rozbicia cieczy ma zróżnicowaną wielkość. Dla ustalenia wielkości jej cząsteczek stosuje się parametr MMAD (Mass Median Aerodynamic Diameter czyli średnia średnica cząsteczki aerozolu). Ze względu na wielkość cząsteczki przyjmuje się 3 obszary depozycji aerozolu w układzie oddechowym: cząsteczki < 5µm (frakcja respirabilna) penetrujące pęcherzyki płucne cząsteczki pomiędzy 5 i 8 µm penetrujące tchawicę, oskrzela i oskrzeliki cząsteczki powyżej 8 µm penetrujące gardło i krtań Nebulizacja jest wskazana przy następujących chorobach: - dolne drogi oddechowe - 1. Zapalenia oskrzeli nawracające, przewlekłe 2. Rozstrzenia oskrzeli 3. Mukowiscydoza - postać płucna 4. POCHP. 5. Astma oskrzelowa 6. Zespół zatokowo-oskrzelowy

7. Stany po zapaleniach płuc, szczególnie przewlekających się lub ze skłonnością nawrotów 8. Zakażenia grzybicze układu oddechowego 9. Stany przed i po zabiegach chirurgicznych w obrębie dróg oddechowych - górne drogi oddechowe - 1. Przewlekły nieżyt nosa i gardła: zanikowy, naczynioruchowy oraz przerostowy ( w fazie początkowej) 2. Przewlekłe, nieswoiste stany zapalne nosa, gardła i krtani z obecnością wydzieliny 3. Alergiczny nieżyt nosa 4. Nawracające i przewlekłe stany zapalne zatok bocznych nosa 5. Przewlekły nieżyt krtani: zanikowy, przerostowy oraz stany wyczerpania głosowego 6. Grzybice jamy ustnej, gardła i krtani 7. Stany pooperacyjne, np. po resekcji przegrody nosa, usunięciu polipów, zabiegach w obrębie nosa i zatok obocznych Przeciwwskazania do nebulizacji: 1. Ostre stany zapalne górnych i dolnych dróg oddechowych 2. Zaostrzenia przewlekłych nieżytów nosa, gardła i krtani przebiegające z podwyższoną ciepłotą 3. Choroby układu oddechowego z objawami niewydolności oddychania i krążenia 4. Dychawica oskrzelowa - ciężki stan astmatyczny 5. Alergia na stosowane w inhalacjach leki 1 3 Typy rozpraszania Celem osiągnięcia działania terapeutycznego jest dobór odpowiedniej metody rozpraszania aerozoli leczniczych. Chociaż nazwy metod rozpraszania oraz typów aparatury inhalacyjnej pozostały takie same jak przed laty, to jednak one same zostały znacznie udoskonalone. Zmienione konstrukcje aparatów w dużym stopniu rozszerzyły możliwości ich zastosowania nie tylko w lecznictwie szpitalnym czy sanatoryjnym, lecz również, a może przede wszystkim, w lecznictwie ambulatoryjnym i domowym. Nowe, sprawne i o niewielkich gabarytach aparaty inhalacyjne, o uniwersalnej niekiedy możliwości zasilania, pozwalają obecnie na stosowanie inhalacji w domu chorego, a nawet w czasie podróży samochodem. W praktyce inhalacyjnej stosuje się zazwyczaj 3 podstawowe metody rozpraszania: turbinowe, ultradźwiękowe i pneumatyczne. 2 1 Zob. Cichocka-Jarosz E., Kwinta P. - Technika i zasady stosowania leków w nebulizacji w leczeniu chorób dolnych dróg oddechowych u dzieci - Medycyna Praktyczna Pediatria 2001/05. 2 Zob. Alkiewicz J. i wsp.: Leczenie rehabilitacyjne i rehabilitacja układu oddechowego u dzieci i dorosłych. Volumed, Wrocław 1995, s. 91.

3.1 Rozpraszanie turbinowe Jest to rozpraszanie za pomocą działania siły odśrodkowej, przez urządzenia zwane nawilżaczami, które wykorzystują tarcze lub turbiny do rozrywania cieczy na drobne cząstki. Wytwarzają one przede wszystkim aerozol średnio- i grubo cząsteczkowy. Nie używa się ich do rozpraszania leków, a jedynie do nawilżania układu oddechowego u chorych z objawami zalegania gęstej wydzieliny oskrzelowej. Należy ostrzec przed używaniem jako dodatków do wody w nawilżaczu różnego rodzaju zapachowych środków kosmetycznych i olejków eterycznych, które rozpraszane tą metodą stanowią niebezpieczeństwo dla chorych z alergicznymi chorobami układu oddechowego. Nawilżacze takie są doskonałym środkiem do poprawy mikroklimatu w suchych i zazwyczaj przegrzanych pomieszczeniach budownictwa wielkopłytowego, zwłaszcza w okresie grzewczym, a także w salach szpitalnych (zwłaszcza oddziałów pneumonologicznych), sanatoryjnych itp. Używane mogą być również do dezynfekcji pomieszczeń zamkniętych w oddziałach szpitalnych, salach zabiegowych lub laboratoriach. 3.2 Rozpraszanie ultradźwiękowe W dalszym ciągu stosuje się nowoczesną aparaturę ultradźwiękową. Zasadniczym elementem tych urządzeń jest generator drgań akustycznych wykonany zazwyczaj z tytanianu baru, kwarcu lub materiałów ceramicznych, który pozwala zogniskować energię fal ultradźwiękowych na powierzchni leku przygotowanego do rozpraszania. Wytworzone i skupione w ognisko fale ultradźwiękowe powodują w warstwie granicznej leku z powietrzem uformowanie go w tzw. fontannę akustyczną. Jeżeli energia ultradźwiękowa jest dostatecznie duża, to z powierzchni zewnętrznej fontanny odrywają się cząstki leku i rozpraszają się w powietrzu. Wielkość cząstek uzależniona jest od częstotliwości drgań ultradźwiękowych oraz gęstości i napięcia powierzchniowego leku. Ten typ rozpraszania jest często stosowany w praktyce, wytwarza bowiem cząstki o stosunkowo małych wymiarach, penetrujące przede wszystkim oskrzela i oskrzeliki. Aerozol produkowany tą metodą odznacza się również dużą trwałością i gęstością, co pozwala na skrócenie czasu zabiegu w stosunku do innych metod inhalacyjnych. Urządzenia tego typu mają istotne zastosowanie w lecznictwie uzdrowiskowym, gdzie stanowią idealne źródło aerozolu do nawilżania dolnych i górnych dróg oddechowych, pooperacyjnego nawilżania ran oraz śluzówki oka, zastosowań w kosmetyce czy nawilżania inkubatorów, wykorzystując takie specyfiki jak: wody mineralne, sól fizjologiczna, wodne roztwory wyciągów ziołowych i inne proste substancje mukolityczne. Wspomnieć też należy, że aparaty inhalacyjne są używane niekiedy jako wysokosprawne nawilżacze, połączone z aparaturą do prowadzenia intensywnej terapii oddechowej. Krajowym przykładem takiego nawilżacza jest ultradźwiękowy inhalator THOMEX firmy Medbryt. Włączony w obwód respiratora pozwala na zapewnienie odpowiedniej,

termostatowanej wilgotności powietrza, zapobiegając wielu niekorzystnym następstwom długotrwałej sztucznej wentylacji suchym powietrzem. Urządzenia takie włączone w obwód respiratora, czy aparatu do znieczulenia ogólnego, pozwalają także na podawanie leków do aerozoloterapii, m.in. mukolityków zapobiegających nadmiernemu zagęszczaniu się śluzu w drogach oddechowych i niedrożnością rurek tracheotomijnych. 3 Najczęściej używa się w Polsce aparatów typu: THOMEX, TAJFUN, DE VILBIS, HEYER. 4 Inhalatory ultradźwiękowe typu TAJFUN charakteryzują się dużą wydajnością aerozolu ( 4 ml/min) oraz szerokimi możliwościami regulacji gęstości, nawiewu i temperatury podawanego pacjentowi aerozolu klasycznego (laminarnego) o średnicy cząstek 0,5-8,0 m, czy termoaerozolu w zakresie temperatur 35 C 5 (o czym w dalszej części), zalecanego w inhalacjach ludzi starszych i dzieci. Urządzenia te posiadają ponadto możliwość zapamiętywania parametrów zabiegu, co ułatwia jego wielokrotne przeprowadzanie. Spotykane są dwa typy inhalatorów ultradźwiękowych: 1. takie, w których substancję (lek), która ma być rozpraszana, wlewa się bezpośrednio do pojemnika, w dnie którego umieszczony jest przetwornik piezoelektryczny przetwarzający drgania elektryczne na mechaniczne, oraz 2. takie, w których stosowana jest tzw. komora rozpylająca, gdzie substancja (lek) która ma być rozpraszana nie styka się z przetwornikiem, o którym mowa wyżej. Stosuje się tutaj tzw. ciecz sprzęgającą, którą jest zwykle woda destylowana. W pierwszym przypadku, gdy przetwornik styka się bezpośrednio z lekiem, ten ostatni jest podgrzewany do stosunkowo wysokiej temperatury, która towarzyszy procesowi zamiany energii elektrycznej dostarczanej do przetwornika na energię mechaniczną wytwarzającą aerozol. Ten wzrost temperatury może wpływać niekorzystnie na sam lek może tu występować jego degradacja. W przypadku drugim, w którym ilość cieczy sprzęgającej wielokrotnie przekracza ilość leku wlewanego do specjalnego naczynka na lek efekt oddziaływania temperaturowego jest zredukowany do minimum. Inhalatory serii THOMEX, TAJFUN (Rys.1 5 ) i DE VILBIS należą do tej drugiej grupy. 3 Zob. Alkiewicz J. i wsp.:, op.cit., s. 97. 4 Zob. Tamże, s. 96. 5 Zdjęcie inhalatora Tajfun 1, źródło: materiały producenta.

Rys.1: Inhalator Tajfun 1. 3.3 Rozpraszanie pneumatyczne Jest to najstarsza metoda inhalacyjna, w której w ostatnim okresie nastąpił znaczny postęp konstrukcyjny. Polega ona na przepływie sprężonego przez kompresor pod ciśnieniem 1-3 atmosfer powietrza przez dyszę (tzw. dysza Ventouriego), prostopadle do niej ustawionej, rurki zanurzonej w leku. Wytworzone w rurce podciśnienie powoduje zassanie leku, który przechodząc przez jej przewężenie ulega gwałtownemu rozprężeniu i rozbiciu na aerozol. Tak wytworzony strumień aerozolu, skierowany na ścianki nebulizatora, ulega wtórnemu rozbiciu i poprzez ustnik lub maskę trafia do układu oddechowego pacjenta. Jako gazy służące do rozpraszania leku stosuje się powietrze, tlen lub parę wodną. Obniżenie ciśnienia powoduje przesunięcie spektrum aerozolu w kierunku frakcji grubo cząsteczkowej, natomiast podwyższenie ciśnienia podnosi zawartość frakcji średnio cząsteczkowej. Dotychczasowe, klasyczne inhalatory pneumatyczne tego typu, wytwarzały aerozol o stosunkowo szerokim widmie wielkości cząsteczek, używane więc były przede wszystkim do leczenia górnego piętra narządu oddechowego (gardło, krtań). Obecne, nowe konstrukcje nebulizatorów zapewniają zakres zbliżony do takiego, jakie wytwarzają wysokosprawne aparaty ultradźwiękowe (cząsteczki poniżej 5µm). Dzięki temu można je obecnie zastosować do wszelkich rodzajów leków wziewnych w leczeniu astmy oskrzelowej, pochp, zapalenia oskrzeli czy mukowiscydozy. 6 Nowoczesne konstrukcje znajdziemy w inhalatorach produkowanych przez włoską firmę Flaem Nuova, np. nebulizatory serii Rapidflaem 6 (np. inhalator Elisir rys.2 7 ), czy też nebulizatory firmy Philips Respironics (np. Sidestream), Pari i inne. Nebulizatory Rapidflaem 6 używane są u nas w kraju w aparatach inhalacyjnych 6 Zob. Alkiewicz J. i wsp.:, op.cit., s. 93. 7 Zdjęcie inhalatora Elisir, źródło: materiały producenta.

typu MARIN I MONSUN (Rys.3 8 ) firmy Medbryt i innych. Dostępne są również aparaty importowane, np. Curatrop firmy HEYER czy PARI MASTER firmy PARI. Rys.2 i 3: Elisir i Inhalator Monsun 1 z nebulizatorem Rapid Flaem 6+. 3.4 Technologia Mesh Nową technologią wykorzystywaną do generowania aerozolu jest tzw. mesh, lub VMT (vibrating mesh technology). Drgająca membrana wytwarza aerozol, który przekazywany jest do pacjenta poprzez płytkę perforowaną, posiadającą kilka tysięcy otworów jednej wielkości (ok. 2µm) co w efekcie daje drobno cząsteczkowy aerozol monodyspersyjny, czyli o cząsteczkach tej samej wielkości. Główną zaletą tej technologii jest minimalna objętość rezydualna, co oznacza, że lek praktycznie nie pozostaje po inhalacji w urządzeniu, co stanowi główne ograniczenie nebulizatorów dyszowych. W odróżnieniu od technologii ultradźwiękowej VMT pozwala na stosowanie wszystkich rodzajów leków, ponieważ częstotliwość pracy urządzenia jest tu 10-krotnie niższa od przetwornika pracującego w inhalatorze ultradźwiękowym, który ze względu na wytwarzane ciepło, może powodować degradację niektórych substancji. Większość urządzeń typu mesh nie rozwiązuje jednak kwestii ciągłego generowania aerozolu, co ze względu na cykl oddechowy człowieka (ok. 40% - wdech, 60% - wydech) powoduje, że prawie 2/3 leku jest marnowane. 9 Przykładem przenośnego inhalatora typu mesh jest NEU22 firmy Omron (Rys.4 10 ). 8 Zdjęcie inhalatora Monsun 1, źródło: materiały producenta. 9 Zob. Denyer J., Dyche T. The Adaptive Aerosol Delivery (AAD) Technology: Past, Present and Future. Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery 2010 Apr 23, suppl 1:S1-10 10 Zdjęcie inhalatora Obron Neu22, źródło: http://www.omronbloodpressuremonitors.com.au/new/omron/omron-mesh-nebuliser.html

Rys.4: Nebulizator Omron Neu22. 4 Techniki inhalacyjne Postęp techniczny sprawił, że wymienione powyżej podstawowe metody rozpraszania aerozoli można uzupełnić dodatkowymi technikami inhalacyjnymi. W wyniku takich połączeń otrzymuje się różne odmiany aerozoli klasycznych, mogące mieć bardziej wszechstronne zastosowanie w wielu dziedzinach klinicznych. 4.1 Termostatowanie Jedną z takich technik jest termostatowanie. Większość modeli aparatury inhalacyjnej produkuje aerozol, którego temperatura zbliżona jest do temperatury otoczenia. Najzimniejszy aerozol otrzymuje się z urządzeń pneumatycznych. Aerozol taki jest niekorzystny dla noworodków, niemowląt, chorych nadwrażliwych, alergików i innych z nadreaktywnością drzewa oskrzelowego. W przypadku stosowania u nich tzw. zimnego aerozolu można spodziewać się skurczowej reakcji dróg oddechowych. U tych chorych konieczne staje się stosowanie termoaerozoli, a więc aerozoli o odpowiednio wyższej temperaturze, mieszczącej się w granicach 28-37 o C, co znacząco zwiększa bezpieczeństwo terapii wziewnej. Należy również wspomnieć, że dodanie do klasycznego aerozolu termostatowania wpływa wydatnie na spektrum wielkości cząstek termoaerozolu, powodując przesunięcie w kierunku frakcji drobno cząsteczkowej. Dzięki temu termoaeorozole docierają do dalszych generacji oskrzeli, umożliwiając ich inhalacyjne leczenie. 11 Możliwość wytwarzania termoaerozoli posiadają inhalatory ultradźwiękowe TAJFUN i THOMEX. 11 Zob. Alkiewicz J. i wsp.:, op.cit., s. 103.

4.2 Wibroaerozole Według dr Krummera klasyczna terapia aerozolowa jest powszechnie stosowana w przypadkach chorób górnych dróg oddechowych i zatok przynosowych. Jednakże wadą tradycyjnego aerozolu jest to, że penetruje on obszar uszu, nosa i gardła dopiero po długim czasie inhalacji i w niewielkich dawkach, co znacznie ogranicza skuteczność takiej terapii. 12 Zespół badawczy kierowany przez dr Guillerma i dr Badre wprowadził nowy sposób wytwarzania aerozolu do leczenia zatok. Grupa ta skonstruowała urządzenie, które dynamizuje wytwarzany aerozol poprzez nałożenie nań fali akustycznej o częstotliwości 100Hz, co zwiększa penetrację cząstek aerozolu od 50 do 500 razy. Metoda ta umożliwia skuteczną aerozoloterapię zatok przynosowych. Penetracja wibroaerozolu do zatok przynosowych jest natychmiastowa. Dla porównania można podać, że osiągnięcie podobnej depozycji klasycznego aerozolu wymagałby stosowania 20-to minutowej inhalacji. Praktycznie oznacza to, że w trakcie 10-cio minutowej klasycznej inhalacji cząsteczki aerozolu tam nie docierają. 13 Pierwsze próby zastosowania aerozoli pulsujących podjęto w latach 60. w Laboratorium Fizjologii Stosowanej Szpitala w Tulonie. Badania eksperymentalne prowadzone na psach oraz modelach zatok czołowych wykazały, że aerozole pulsujące o częstotliwości 100 Hz odznaczają się znacznie wyższą sedymentacją w zatokach aniżeli aerozole wytwarzane metodami klasycznymi. Dalsze badania nad zastosowaniem wibroaerozoli podjął Krummer, współpracując z Dirnaglem uzyskano zachęcające wyniki w uzdrowiskowym leczeniu chorób nosa, gardła i uszu. Podobne pozytywne rezultaty uzyskiwał Zippel stosując tę metodę w leczeniu przewlekłego zapalenia zatok bocznych nosa. Aerozole wibracyjne odróżniają się od aerozoli klasycznych specyficzna cechą, jaką stanowi ruchliwość cząstek. Podkreśla się ich dwie zasadnicze cechy, a mianowicie zwiększoną zdolność penetracyjną cząstek oraz zwiększoną sedymentację. Szczególnego znaczenia nabiera ta pierwsza cecha, dzięki której aerozole pulsujące docierają do takich anatomicznie trudno dostępnych miejsc, do których aerozole klasyczne bez użycia specjalnych technik zabiegowych zasadniczo nie docierają. Z zadowoleniem odnotować należy fakt zainteresowania się krajowych konstruktorów sprzętu inhalacyjnego tą tematyką. W latach 70. w Zakładzie Balneotechniki Instytutu Balneoklimatycznego w Ciechocinku powstały dwie pierwsze przystawki wibracyjne typu Ai W1 i Ai W2 konstrukcji inż. Łaukajtysa. Inna konstrukcja przystawki wibracyjnej (L2) została opracowana przez zespół Instytutu Inżynierii Chemicznej Politechniki Warszawskiej w składzie: Piłaciński, Gradoń, Kaczyński. Ze strony klinicznej przystawkę L2 wytestowano i pozytywnie określono jej przydatność w Pracowni Aerozoloterapii Instytutu Pediatrii AM w Poznaniu (zespół prof. Alkiewicza). Prowadzone badania kliniczne wykazały szczególną 12 Zob. Krummer A: Pract. Oto-Rhino-Laryng. 24, Nr 3, Basel, Schweiz, 1962. 13 Zob.Guillerm A., Bader R.: Presse Med.67, Tulon Frankreich, 1959

przydatność aerozoli wibracyjnych w leczeniu przewlekłego leczenia zatok bocznych nosa u dzieci. Metoda ta z dużym powodzeniem została rozpowszechniona jako nieagresywna i rutynowa prze Instytut Pediatrii AM w Poznaniu oraz Zespół Pediatryczny Instytutu Gruźlicy i Chorób Płuc w Rabce. 14 Obecnie wibroaerozol jest szeroko stosowany w szpitalach, sanatoriach i leczeniu domowym. Jednym z aparatów służących do leczenia zatok jest produkowana przez Medbryt PRZYSTAWKA PULSACYJNA MPL1 (następca L2 rys.5 15 ), która przeznaczona jest do modyfikowania aerozolu klasycznego, wytwarzanego przez dowolny inhalator ultradźwiękowy, lub pneumatyczny w wibroaerozol. Istnieją również inhalatory z wbudowaną przystawką, takie jak ultradźwiękowy TAJFUN 1, pneumatyczny MONSUN 1 i MARIN firmy Medbryt, AMSA francuskiej firmy DTF i Vibrasonic firmy Heyer. Rys.5. Przystawka pulsacyjna MPL1. 4.3 Nadciśnienie Jak wspomniano nałożenie fali akustycznej na aerozol klasyczny poprawia jego wnikanie do zatok. Guillerm, Bader i Coll opracowali znacznie skuteczniejszą technikę polegającą na podawaniu wibroaerozolu pod krótkotrwałym nadciśnieniem. Dzięki temu nadciśnieniu wibroaerozol penetruje do ucha środkowego poprzez trąbkę słuchową Eustachiusza i do zatok nawet poprzez otwory o upośledzonej drożności. W inhalatorze AMSA francuskiej firmy DTF (Rys.6) nadciśnienie aktywowane jest automatycznie poprzez przełykanie. Czynność przełykania powoduje otwarcie ujścia trąbki słuchowej z jednoczesnym zamknięciem jamy nosowej poprzez uniesienie podniebienia miękkiego. Poprzez odpowiednią końcówkę nosową dostosowaną do anatomii pacjenta, nadciśnienie wtłacza wibroaerozol do trąbki słuchowej i ucha środkowego. Powtarzanie tego procesu powoduje naturalną fizjoterapię trąbki i poprawia elastyczność mięśni biorących udział w akcie połykania. Pomiary wykonane na 14 Alkiewicz J. i wsp.:, op.cit., s. 101. 15 Zdjęcie przystawki pulsacyjnej MPL1, źródło: materiały producenta.

modelach symulujących anatomię jamy nosowej i przylegających zatok oraz gardła wykazały (Bader i Coll), że penetracja wibroaerozolu z nadciśnieniem jest 100 razy lepsza niż aerozolu wytwarzanego zwykłymi metodami. Nadciśnienie może być również stosowane jako uzupełnienie innych technik inhalacyjnych, np. wibroaerozoli, w celu nadania cząsteczkom aerozolu większej energii kinetycznej, potrzebnej do zwiększonej penetracji. Metody tej używa się z dobrymi efektami w leczeniu inhalacyjnym przewlekłego zapalenia zatok bocznych nosa u dzieci. Sterowanie ciśnieniem prowadzi osoba przeprowadzająca zabieg za pomocą ręcznego wyzwalacza impulsu. 16 Rys.6: Inhalator AMSA. 5 Rodzaje nebulizatorów stosowanych w inhalatorach pneumatycznych Nebulizatory dzielą się na kilka podstawowych grup: - konwencjonalne (constant-output); - breath-assisted; - breath-enhanced; - breath-actuated; Skuteczność działania nebulizatorów zależna jest od kilku podstawowych czynników: - wielkości wytwarzanej kropli (MMAD), która zależna jest od konstrukcji głowicy oraz zastosowanej sprężarki; - wydajności aerozolu (jak powyżej); - trybu pracy nebulizatora; - objętości rezydualnej; - rodzaju stosowanego leku (lepkość). 16 Zob. Alkiewicz J. i wsp.:, op.cit., s.102.

Powyższe parametry decydują ile leku i w jakim czasie dotrze do dróg oddechowych pacjenta. Duże znaczenie ma również materiał wykonania, rodzaj stosowanego leku oraz sposób konserwacji. Wbrew obiegowym opiniom duże ciśnienie sprężarki nie jest najistotniejszym parametrem samym w sobie. Zdarza się bowiem, że inhalatory tzw. niskociśnieniowe wytwarzają bardzo małą cząsteczkę. Wydajność nebulizatora również jest wartością względną. Niektórzy producenci promują inhalatory o dużej wydajności aerozolu, mówiąc o bardzo szybkiej, krótkiej inhalacji. Jest to pokierowane faktem, że oferują akurat taki inhalator. W rzeczywistości bardzo krótkie inhalacje nie pozwalają osiągnąć oczekiwanej depozycji leku. Dopuszczalne są inhalacje trwające 10 do 15 minut, a w przypadku substancji oleistych nawet dłuższe. Dla skutecznej kuracji najistotniejszym czynnikiem jest odpowiednie dobranie głowicy rozpylającej do ciśnienia sprężarki, co powoduje uzyskanie aerozolu o właściwej wielkości cząsteczki dla wybranego obszaru terapii. Nie powinno się stosować dowolnych głowic z dowolnymi sprężarkami. Producent inhalatora (oraz nebulizatora) zapewnia skuteczność urządzenia wyłącznie w zestawie fabrycznym. Odsetek cząsteczek aerozolu trafiający do pacjenta ze źle dobranego sprzętu (np. tzw. zestawów jednorazowych) może być znikomy. Ponadto zestawy takie wykonane są z nietrwałych materiałów i nie mogą być wykorzystywane wielokrotnie, zarówno ze względu na brak możliwości dezynfekcji, jak i na fakt, że nie utrzymują parametrów aerozolu. Przy doborze inhalatora nie należy ulegać złudzeniu, że obfity aerozol jest najskuteczniejszy, gdyż przykładowo przy leczeniu najniższych dróg oddechowych, najmniejsze krople (frakcja respirabilna) są niewidoczne ludzkim okiem. Oprócz wielkości cząsteczki istotnym elementem determinującym wybór inhalatora powinien być stan pacjenta i przebieg choroby. Jeśli mamy do czynienia z dolegliwością chwilową, można zastosować mały inhalator domowy, natomiast przy chorobie przewlekłej (np. mukowiscydozie) sugeruje się urządzenie bardziej trwałe zdolne do wytężonej długotrwałej pracy. 5.1 Nebulizatory konwencjonalne (constant-output) Nebulizatory konwencjonalne zasilane sprężonym powietrzem z kompresora wykorzystuje się już od prawie wieku we wszelkich schorzeniach układu oddechowego. Nebulizator stał się dobrą alternatywą dla inhalatorków typu pmdi i DPI, ponieważ idealnie nadaje się do podawania nawet dużych dawek leków, bądź ich połączeń, nie tworzonych dla wspomnianych inhalatorków. Istnieje jednak kilka ograniczeń nebulizatorów konwencjonalnych. Pierwszym jest stosunkowo mała wydajność aerozolu, która stała się przedmiotem licznych udoskonaleń, o czym dalej. Po drugie nebulizator konwencjonalny wytwarza lek w sposób ciągły (constant output), co ze względu na cykl oddechowy człowieka powoduje znaczne straty leku. Ponadto spora ilość leku pozostaje w nebulizatorze po zabiegu, tzw. objętość rezydualna. Z tych

względów do pacjenta ma szansę dotrzeć około 10-20% inhalowanej substancji. Jedną z metod mających rozwiązać ten problem jest zastosowanie zaworka oszczędzającego lek, który współpracuje z każdym rodzajem nebulizatora. Pomiędzy nebulizatorem a przewodem powietrza montowany jest specjalny trójnik (zaworek), który po włączeniu sprężarki upuszcza powietrze poprzez wolny króciec, a aerozol nie jest w tym momencie wytwarzany. Dopiero zamknięcie palcem zaworka powoduje uszczelnienie układu i inicjację wytwarzania leku. W celu osiągnięcia skutecznej i oszczędnej inhalacji, należy zamykać zawór w czasie wdechu (bądź jego części) i otwierać go w czasie wydechu. Metoda ta jest trudna do zastosowania w przypadku dzieci, osób w podeszłym wieku lub ciężko chorych. Podobne rozwiązania zastosowano w konstrukcji specjalnie przystosowanej do wytwarzania kropli grubo cząsteczkowej i służącej do dostarczania substancji mukolitycznych do górnych dróg oddechowych, przede wszystkim zatok bocznych nosa. Tego typu urządzenie posiada przycisk uruchamiający wytwarzanie aerozolu, podczas gdy sprężarka pozostaje w gotowości. Śluz powstały z rozrzedzenia wydzieliny spływa z nosa do odrębnej komory nebulizatora, co pozwala uniknąć oczyszczania nosa w chusteczkę. Tego typu rozwiązanie znajdziemy w tzw. przystawce do płukania nosa Rhinoclear firmy Flaem Nuova i innych. Istotnym elementem jest tworzywo nebulizatora, albowiem niektóre starsze typy stworzone były z materiałów nieodpornych na substancje oleiste, co uniemożliwiało inhalację np. olejków eterycznych. Nowsze modele nie mają tego rodzaju ograniczeń. Do nebulizatorów konwencjonalnych należą głowice typu Mistyneb, Sidestream (Rys.7 17 ). Rys.7: Nebulizator Sidestream. 5.2 Nebulizatory typu breath-assisted Nebulizatory wspomagane wdechem są kolejną odmianą wersji konwencjonalnej, która wyposażona jest w dodatkowy wlot powietrza (open vent), zawór powodujący zwiększony przepływ powietrza w głowicy podczas wdechu pacjenta. Powoduje to, że aerozol 17 Zdjęcie nebulizatora Sidestream, źródło: http://www.medicalsearch.com.au/products/sidestream-nebuliser-14412

wytworzony podczas wydechu zostaje w sposób skuteczny wyciągnięty z komory rozpylania nebulizatora, zwiększając w ten sposób wykorzystanie i ograniczając gromadzenie się wytworzonego leku w głowicy. Podczas wydechu aerozol wytwarzany jest w sposób ciągły, wynikający ze współpracy sprężarki i nebulizatora, a wydychane powietrze uwalniane jest swobodnie przez zawór wylotowy ustnika lub maski do otoczenia. Dodatkowo nebulizatory wspomagane wdechem posiadają udoskonalenie konstrukcyjne w postaci systemu antywylewowego, który umożliwia inhalację leżącego pacjenta oraz zabezpiecza lek przed przypadkowym wylaniem. Tworzywa użyte do produkcji głowicy zapewniają możliwość rozpylania substancji oleistych, bez obawy przed niekorzystną reakcją chemiczną. Do tego typu nebulizatorów należy np. Rapid Flaem6 Basic 2 (Rys.8 18 ). Rys.8: Nebulizator Rapid Flaem 6 Basic 2. 5.3 Nebulizatory typu breath-enhanced Kolejnym etapem rozwoju nebulizatorów, posiadających wszystkie wcześniejsze udoskonalenia, są głowice typu breath-enhanced, czyli wytwarzające aerozol wzbogacony oddechem. Prócz funkcji wspomagania wdechem, opisanej powyżej, posiadają system zaworów wdechowo-wydechowych, które pozwalają na istotne zwiększenie ilości substancji docierającej do pacjenta. Podczas wdechu zawór umieszczony w głowicy (wdechowy) otwiera się i następuje wspomniany zwiększony przepływ powietrza. Podczas wydechu zawór wdechowy zamyka się, a wydychane poprzez ustnik powietrze utrzymuje generowany w tym momencie aerozol wewnątrz głowicy, dzięki czemu przy następnym wdechu mamy dostępną istotnie większą ilość aerozolu. Nadmiar wydychanego powietrza ulatuje przez zawór wydechowy umieszczony w ustniku. Tego typu rozwiązanie oferuje nebulizator Rapid Flaem6 + (Rys.9 19 ), Pari LC+ i inne. 18 Zdjęcie nebulizatora Rapid Flaem 6 Basic 2, źródło: materiały dystrybutora. 19 Zdjęcie nebulizatora Rapid Flaem 6+ i schemat działania, źródło: materiały dystrybutora.

Rys.9: Nebulizator Rapid Flaem6 + - zdjęcie i schemat działania. 5.4 Nebulizatory typu breath-actuated Najbardziej nowoczesną konstrukcję posiadają nebulizatory sterowane wdechem (BAN breath-actuated nebulisers). Zasada ich działania polega na uwalnianiu bądź generowaniu leku jedynie podczas wdechu pacjenta, eliminując w ten sposób straty powstałe podczas fazy wydechowej. Zostało to osiągnięte za pomocą dwóch sposobów. Pierwszy z nich,

zastosowany w nebulizatorze Circulaire i AeroTee, polega na umieszczeniu dodatkowego zbiornika na wytwarzany w sposób ciągły aerozol, który pobierany jest przez pacjenta podczas wdechu. Podczas wydechu specjalna zastawka uniemożliwia przedostanie wydychanego powietrza do zbiornika (Circulaire), bądź część tego powietrza przedostaje się do zbiornika, gdzie oczyszczona zostaje przez powietrze ze sprężarki (AeroTee). Drugie, bardziej zaawansowane rozwiązanie oferuje nebulizator Aeroeclipse (Rys.10 20 ), który dzięki specjalnej zastawce wytwarza aerozol jedynie w fazie wdechu. Podczas wydechu (lub braku wdechu) zastawka odcina dopływ sprężonego powietrza, zatrzymując wytwarzanie aerozolu. Jest to szczególnie ważne ze względu na częste błędy popełniane w trakcie konwencjonalnego zabiegu inhalacyjnego, kiedy pacjent odwracał swoją uwagę a kosztowny nie raz lek ulatywał w powietrze. Opisane rozwiązanie ogranicza straty leku do minimum i ponad dwukrotnie zwiększa depozycję płucną względem nebulizatora konwencjonalnego. Rys.10: Nebulizator Aeroeclipse. 6 Nowoczesne inhalatory typu breath-adapted Kluczowym elementem potrzebnym do skutecznej terapii wziewnej jest sam pacjent. Krótkie i szybkie wdechy będą zawsze skutkowały niską depozycją płucną, niezależnie od aparatu jakiego użyjemy. Najlepszy efekt osiągany jest przy zwiększeniu objętości oddechowej, czyli pogłębieniu oddechu i wydłużeniu fazy wdechu. Wtedy to aerozol ma czas na osadzenie się w najniższych partiach dróg oddechowych. Najnowszą generację inhalatorów stanowią urządzenia, które z jednej strony adaptują sposób podawania leku względem cyklu oddechowego pacjenta, podając go tylko w czasie wdechu, a z drugiej zachęcają do optymalnego sposobu oddychania. 20 Zdjęcie nebulizatora Aeroeclipse, źródło: http://www.1stthebest.com/aeroeclipse-reusable-breathactuated-nebulizer-10- CS-R-BAN.html

Ze względu na fakt, iż sterowanie fazy wytwarzania aerozolu w najnowszych urządzeniach przeniesione zostało poza głowicę rozpylającą, traktujemy takie rozwiązanie jako inhalator, a nie jedynie nebulizator. Na rynku znajdziemy kilka takich urządzeń. Prekursorem wykorzystującym technologię adaptowania generacji leku do wzorca oddechowego pacjenta (adaptive aerosol delivery - AAD) jest inhalator Halolite, wyprodukowany w drugiej połowie lat 90-tych przez Philips Respironics. Zasada jego działania, oparta na sprężonym powietrzu i dyszy Ventouriego, polega na podawaniu leku jedynie w pierwszych 50% wdechu pacjenta mierzonego jako średnia z 3 ostatnich wdechów. Istnieje możliwość zaprogramowania 2 zapisanych w pamięci dawek. Inhalator nieustannie dostosowuje się więc do cyklu oddechowego, aż do podania dawki nominalnej. W momencie braku wdechu urządzenie nie wytwarza aerozolu pozostając w gotowości, dzięki czemu nie można go oszukać. Oprogramowanie, znając swą wydajność, kalkuluje ilość leku jaka wydostaje się z urządzenia, dzięki czemu inhalacja zakończy się dopiero po podaniu całej dawki. Przedstawicielem drugiej generacji wspomnianego wyżej inhalatora jest Prodose, wzbogacony o specjalny dysk kontrolujący podawaną dawkę i zaprogramowany dla konkretnej formuły leku. Najnowszym modelem trzeciej generacji jest I-neb, który oparty został na technologii VMT, cechującej się niską objętością rezydualną. Oprócz trybu podawania aerozolu w połowie wdechu, aparat posiada funkcję dźwiękowego i wibracyjnego zachęcania pacjenta do wykonywania pogłębionych oddechów skutkujących znacznie wyższą depozycją płucną 21 (Rys.11 22 ). Rys.11: Od lewej: inhalator Halolite, Prodose i I-neb. Szczególnie wart uwagi jest tutaj inhalator Marin polskiej firmy Medbryt, który posiada najbardziej kompleksowe rozwiązania spośród omawianych urządzeń. Oparty na połączeniu trwałej sprężarki i głowicy Rapid Flaem 6+ (breath-enhanced), umożliwia pełną terapię dróg 21 Zob. Dyke van R.E., Nikander K. Delivery of Iloprost inhalation solution with the Halolite, Prodose and Ineb AAD Systems: An in vitro study. Respir Care 2007 52(2): 184-190 22 Zdjęcia inhalatora Halolite, Prodose, Ineb, źródło: http://ineb.respironics.com/aad_products.asp

oddechowych od zatok poprzez gardło i krtań aż po pęcherzyki płucne. Zastosowanie wibroaerozolu zapewnia docieranie leku do najbardziej niedostępnych obszarów górnych dróg oddechowych. Drobnokroplista głowica rozpylająca natomiast daje pewność, co do skutecznego leczenia najniższych partii płuc, szczególnie w trybie synchronicznego z wdechem pacjenta podawania leku. W tym trybie aerozol wytwarzany i podawany jest również wyłącznie w pierwszej fazie wdechu pacjenta (tutaj przez okres ok. 30% całego cyklu oddechowego mierzonego jako średnia 3 ostatnich wdechów), a lek dopychany jest do układu oddechowego pacjenta czystym powietrzem, zaciągniętym w końcowej fazie wdechu. Dzięki temu znacznie poprawione zostaje zjawisko sedymentacji aerozolu w najniższych partiach płuc. Sedymentacja powodowana grawitacją jest najważniejszym mechanizmem powodującym depozycję w najniższych partiach układu oddechowego. Jej efekt jest największy na cząsteczkach o wielkości powyżej 0,5µm, które nie uległy sedymentacji na skutek uderzenia inercyjnego. Wstrzymanie oddechu po wdechu dodatkowo poprawia sedymentację, a co za tym idzie depozycję. 23 Nowatorskim rozwiązaniem zastosowanym w inhalatorze Marin jest interaktywna animacja, która umożliwia bieżące monitorowanie postępu zabiegu i pomaga wzmocnić zaangażowanie pacjenta, dzięki czemu będzie mógł on skorygować oddech tak by inhalacja była skuteczniejsza (Rys.12 24 ). Rys.12: Inhalator Marin i jego animacja. W trybie synchronicznym, przeznaczonym do dolnych dróg oddechowych, użytkownik zapisuje w inhalatorze parametry pacjenta oraz dawkę leku (lub jego mieszaniny, spośród leków wziewnych dostępnych na rynku zawartych w pamięci inhalatora), dzięki czemu urządzenie sugeruje później głębokość oddechu oraz informuje o podanej dawce i przewidywanym czasie zakończenia zabiegu. Wszystkie powyższe dane zapamiętane zostają 23 Zob. Devadason S.G., Everard Mark L., Le Souef Peter N. Theapeutic Principles Aerosol Therapy and Delivery Systems, s. 236 24 Zdjęcia inhalatora Marin rys.11-13, źródło: materiały producenta.

w jednym z 30 programów, umożliwiających wywołanie i rozpoczęcie zabiegu w ciągu paru sekund (Rys.13). Rys.13: Programowanie inhalacji. Po rozpoczęciu inhalacji animowany samolot unosi się przy każdym wdechu i opada przy wydechu. Samolot startuje z lewej części ekranu w momencie rozpoczęcia inhalacji i leci w prawą stronę symbolizując jej postęp. Szczyt ekranu oznacza maksimum statystycznego wdechu odpowiedniego dla danego pacjenta. Gdy samolot osiągnie maksymalny pułap, zmienia swój kolor na czerwony i oznacza to sugerowany moment rozpoczęcia wydechu. Zależnie od stanu zdrowia pacjenta, personel na polecenie lekarza może zachęcać do oddychania głębokiego zbliżonego do wzorca (sterowanie samolotem tak by wznosił się na jak najwyższy pułap). (Rys.14).

Rys.14: Proces inhalacji w trybie synchronicznym animacja samolotu. Gdy samolot doleci do wyspy oznaczać to będzie, że zaplanowana dawka została podana, a urządzenie wyłączy się automatycznie, co jest szczególnie przydatne w placówkach cechujących się wysoką intensywnością wykorzystywania urządzeń do aerozoloterapii. Reasumując, najnowsze inhalatory znacznie ograniczają marnotrawienie leku, ograniczają do minimum wydychanie leku z powrotem do nebulizatora i są skuteczniejsze jeśli chodzi o dostarczenie dawki do pacjenta i depozycję leku w płucach. 25 Inteligentne inhalatory są szczególnie przydatne dla osób starszych, dzieci i pacjentów z cięższą niewydolnością oddechową, gdyż stale monitorują i dostosowują się do cyklu oddechowego pacjenta zapewniając właściwe podanie dawki. 26 27 Tego typu inhalacja jest skuteczniejsza od podawania aerozolu za pomocą aktywnej dyszy Ventouriego, która podaje lek w całej fazie wdechu, po której pacjent wydycha część leku do otoczenia. Depozycja leku do płuc przez inhalator Halolite została porównana z inhalatorem tradycyjnym Pari LC+ na 15 osobowej grupie dzieci chorych na mukowiscydozę. Znacznie więcej leku dostarczono za pomocą pierwszego aparatu, ze względu na odpowiednią synchronizację z wdechem pacjenta oraz mniejszą niż w inhalatorze Pari cząsteczkę aerozolu. Nie stwierdzono strat leku. 28 Z powyższych względów ważnym jest, aby sprawdzić, czy dawki leków jakie stosujemy przy użyciu nowoczesnego inhalatora są nadal aktualne. 25 Zob. Leung Kitty, Louca Emily, Coates Allan L. Comparison of Breath Enhanced to Breath Actuated Nebulisers for Rate Consistency and Efficiency, Chest 2004, s.1623-1624. 26 Zob. Crockford D. Adaptive Aerosol Delivery Technology: Approaching Drug Delivery From the Patient's Perspective. s.3. April 2002. 27 Zob. Denyer J., Dyche T. The Adaptive Aerosol Delivery (AAD) Technology: Past, Present and Future. Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery 2010 Apr 23, suppl 1:S1-10. 28 N.M. Byrne, P.M. Keavey, J.D. Perry, F.K. Gould, D.A. Spencer Comparison of lung deposition of colomycin using the Halolite and the Pari LC Plus nebulisers in patients with cystic fibrosis, s. 715-718.

7 Wady i zalety inhalatorów Poniżej zaprezentowana została syntetyczna tabela zalet i wad różnego rodzaju technologii zastosowanych w inhalatorach. Dla uzyskania pełniejszego obrazu pokazano również najistotniejsze cechy inhalatorów typu pmdi i DPI. Inhalatory ultradźwiękowe Zalety Wady Nie wymaga koordynacji manewrów Nieprecyzyjne dawkowanie inhalacyjnych ze strony pacjenta Stosunkowo wysokie koszty zakupu i Dostarczanie aerozolu jest skuteczne eksploatacji podczas powolnego spokojnego oddychania Wymaga źródła zasilania elektrycznego (sieć elektryczna lub bateria) Możliwość stosowania dużych i zróżnicowanych dawek leków ich Konieczność wykonywania zabiegów czyszczenia modyfikacja oraz stosowanie mieszaniny leków Możliwa degradacja struktury leku sterydowego Małe straty aerozolu w objętości rezydualnej Aerozol trwały, monodyspersyjny Szybsze dostarczanie aerozolu niż w przypadku inhalatorów pneumatycznych Metoda inhalacji możliwa do zastosowania u pacjentów intubowanych Możliwość termostatowania Możliwość zastosowania wibroaerozoli Duża wydajność aerozolu z możliwością regulacji Akcesoria wielokrotnego użytku Aparatura nowej konstrukcji jest przenośna, o małych gabarytach Do użytku w szpitalu i w domu Cicha praca Inhalatory pneumatyczne Zalety Wady Nie wymaga koordynacji manewrów Wymagane źródło sprężonego powietrza inhalacyjnych ze strony pacjenta Wymaga źródła zasilania elektrycznego

Dostarczanie aerozolu jest skuteczne podczas powolnego spokojnego oddychania Możliwość stosowania wszystkich rodzajów leków do nebulizacji Możliwość stosowania dużych i zróżnicowanych dawek leków ich modyfikacja oraz stosowanie mieszaniny leków Metoda inhalacji możliwa do zastosowania u pacjentów intubowanych Aparatura nowej konstrukcji jest przenośna, o małych gabarytach Możliwość stosowania różnych nebulizatorów dla różnych obszarów dróg oddechowych Akcesoria wielokrotnego użytku Możliwość podania precyzyjnej dawki leku Neutralny wobec błony śluzowej Możliwość termostatowania Możliwość zastosowania wibroaerozoli Możliwość zastosowania dozymetru Możliwość zastosowania nadciśnienia W nowych nebulizatorach system antywylewowy Do użytku w szpitalu i w domu Niski koszt zakupu i eksploatacji (sieć elektryczna lub bateria) Długi czas trwania inhalacji Konieczność wykonywania zabiegów czyszczenia Duża zmienność podanej dawki leku w aerozolu pomiędzy poszczególnymi typami inhalatorów Niska wydajność aerozolu Zimny aerozol Głośna praca Inhalatory VMT (mesh) Zalety Wady Brak straty leku w objętości rezydualnej Wymaga źródła zasilania elektrycznego (bateria) Nie wymaga zewnętrznego zasilania Do użytku indywidualnego (domowego) Rozpyla nie rozcieńczone leki dla Drogi w zakupie i eksploatacji skrócenia czasu zabiegu Konieczność wykonywania zabiegów

Duża wydajność aerozolu System antywylewowy Mały rozmiar Przenośny Cicha praca czyszczenia Inhalatory pmdi Zalety Wady Mały Konieczność koordynacji między Przenośny momentem uwolnienia aerozolu a Szybki w użyciu wdechem Wielodawkowy Konieczność prawidłowej techniki Dawka terapeutyczna: 1-2 inhalacje inhalacji Tani Mała depozycja płucna, duża depozycja Prosty w użyciu gardłowa Zmienność uwalnianej dawki (wilgotność, temperatura) Obecność substancji nośnikowych (CFC, HFA) i dodatków Efekt zimnego freonu (CFC) oraz drażniące działanie substancji smarujących i powierzchniowo czynnych Brak licznika dawek Do użytku indywidualnego (domowego) Inhalatory DPI Zalety Wady Przyjazne środowisku Wymaga silnego wdechu w celu aktywacji Podanie leku aktywowane wdechem Depozycja zależna od siły wdechu Wymaga mniejszej koordynacji ze strony chorego, niż MDI Niektóre podajniki dostarczają pojedyncze dawki leku Nie wymaga rozpuszczalnika Nie wszystkie leki dostępne w tej postaci Stabilność leku Droższe od pmdi Małe wymiary Stała gotowość do użycia Licznik dawek (nowsze modele)

8 Literatura 1. Alkiewicz J.: Aerozoloterapia w astmie oskrzelowej u dzieci. Pneumonologia i Alergologia Polska, 1993, Supl.2, 57. 2. Alkiewicz J.: Nowe spojrzenie na klasyczne metody generacji aerozoli. Nowa Pediatria 2000, 5, 7. 3. Alkiewicz J. i wsp.: Badania wpływu właściwości fizykochemicznych wybranych antybiotyków na rozkład wielkości cząsteczek aerozoli wytwarzanych metodą ultradźwiękową. Post. Aerozoloter. 1993, 1, 127. 4. Alkiewicz J. i wsp.: Leczenie rehabilitacyjne i rehabilitacja układu oddechowego u dzieci i dorosłych. Volumed, Wrocław 1995. 5. Byrne N.M., Keavey P.M., Perry J.D., Gould F.K., Spencer D.A. Comparison of lung deposition of colomycin using the Halolite and the Pari LC Plus nebulisers in patients with cystic fibrosis, s. 715-718. Źródło: http://archdischild.com 6. Chuchalin A., E. Amelina, F. Bianco Tobramycin for inhalation in cystic fibrosis: Beyond respiratory improvements. Pulmonary Phrmacology and Therapeutics 22 (2009) 526-532. 7. Cichocka-Jarosz Ewa, Kwinta Przemko - Klinika Chorób Dzieci Katedry Pediatrii Wydziału Lekarskiego UJ, opublikowano w Medycyna Praktyczna Pediatria 2001/05 ; Źródło: http://www.mp.pl/artykuly/index.php?aid=13637&_tc=9cf5e38a3b6047308f6310375226fad1: 30.04.2007. 8. Clavel A., Boulamery A., Bosdure E., Luc C., Lanteaume A., Gorincour G., Stremler-Lebel N., Sarles J., Andrieu V., Dubus J.C.: Nebulisers comparison with inhaled tobramicin in young children with cystic fibrosis. Journal of cystic fibrosis, s.137-143 (6) 2007. 9. Deloff L.: Choroby układu oddechowego. PZWL, Warszawa 1977. 10. Denyer J., Dyche T. The Adaptive Aerosol Delivery (AAD) Technology: Past, Present and Future. Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery 2010 Apr 23, suppl 1:S1-10. Źródło: http://www.liebertonline.com/doi/abs/10.1089/jamp.2009.0791 11. Devadason Sunalene G., Everard Mark L., Le Souef Peter N. Theapeutic Principles Aerosol Therapy and Delivery Systems, s. 236; Źródło: http://pedrespmedtext.com/. 12. Dębska W., Walasiak A.: Ultradźwięki w naukach farmaceutycznych. Herba Polonica, 1975, 21, 1. 13. Dyke van R.E., Nikander K. Delivery of Iloprost inhalation solution with the Halolite, Prodose and Ineb AAD Systems: An in vitro study. Respir Care 2007 52(2): 184-190. 14. Elsner Z., Leszczyńska-Bakal H., Pawlak E.: Preparaty lecznicze w postaci aerozolu. PZWL, Warszawa 1972. 15. Gebhart J.: Various factors influencing the deposition of the drugs administered as aerosols in the human respiratory tract. Factors Influencing the deposition of Aerosols in Children Respiratory Tract. Ed. J. Rudnik, 1984. 16. Gradoń L.: Czas przebywania inhalowanych substancji w organizmie człowieka. Postępy Aerozoloterapii, 1993, 1, 7. 17. Gradoń L.: Dynamika retencji cząstek aerozolowych w płucach człowieka. Mat. Nauk. Sympozjum Zwalczanie zagrożenia pyłowego w kopalniach, Wałbrzych 1989, 64. 18. Gradoń L. i wsp.: Pomiary rozkładów wielkości cząstek aerozolowych preparatu Cropoz oraz oszacowanie ich depozycji w modelu układu oddechowego człowieka. Post. Aerozoloter. 1996, 4, 97. 19. Hashish A.H., Fleming J.F., Conway J., Halson P., Moore E., Williams T.J., Bailey A.G., Nassim M., Holgate S.T.: Lung deposition of particles by airway generation in healthy objects three dimensional radionuclide imaging and numerical model prediction. J. Aerosol Sci, Vol 29, No.1-2, 205-215, Great Britain 1998.

20. Khatri L., Taylor K.M.G., Craig D.Q.M., Palin K.: An assessment of jet and ultrasonic nebulisers for the delivery of lactate dehydrogenase solutions. International Journal of Pharmaceutics 227, 121-131 (2001). 21. Kendrick A.H., Nebulisers Back to the future ; Źródło: http://dev.ersnet.org/uploads/document/web_chemin_416_1163419590.pdf 22. Leung Kity, Louca Emily, Coates Allan L. Comparison of Breath Enhanced to Breath Actuated Nebulisers for Rate Consistency and Efficiency http://chestjournal.chestpubs.org/content/126/5/1619.full.html 23. Littlewood J.M., Smye S.W., Cunliffe H.: Aerosol antibiotic treatment in cystic fibrosis. Arch. Dis. Child., 1993, 68, 788. 24. Newhouse M.T., Dolovich M.B.: Control of asthma by aerosols. New Engl. J. Med., 1986, 315, 870-874. 25. Nicolini G., Cremonesi G., Melani A.S. Inhaled corticosteroid therapy with nebulized beclometasone dipropionate. Pulmonary Phrmacology and Therapeutics (2009). 26. Pic S., Alkiewicz J., Makowska M.: Wpływ rozpraszania inhalacyjnego na wybrane leki inhalacyjne. Herba Polonica, 1988, 34, 1. 27. Pirożyński M. i wsp.: Wpływ frakcji drobnocząsteczkowej w aerozolu na czynność układu oddechowego. Acta Pneumon. Allergol. Piediat. 1999, 2 Supl.1, 49. 28. Rudnik J.: Przewlekłe choroby układu oddechowego u dzieci. PZWL, Warszawa 1972. 29. Schuepp K.G., Devadason S. G., C. Roller, Minocchieri S., Moeller A., Hamacher J., Wildhaber J.H. Aerosol delivery of nebulised budesonide in young children with asthma. Respiratory Medicine (2009) 103, 1738-1745. 30. Siafakas N.M., Bouros D.: Choice of inhalation therapy in adults. Eur. Respir. Rev., 1994, 4, 78-81. 31. Sobkowiak P. i wsp.: Badanie rozkładu wielkości cząstek aerozoli uzyskanych z roztworów wybranych antybiotyków generowanych metodą ultradźwiękową i pneumatyczną, Post. Aerozoloter. 2003, 1, 13. 32. Szczawińska-Popłonyk i wsp.: Ocena wpływu nebulizacji metodą ultradźwiękową i pneumatyczną na stabilność ludzkiej rekombinowanej dezoksyrybonukleazy. Post. Aerozoloter. 2003, 1, 31. 33. Weber A. i wsp.: Effect of nebulizer type and antibiotic concentration on device performance. Pediatr. Pulmonol. 1997, 23, 49.