Добавил:
Sekretar
kiopkiopkiop18@yandex.ru
t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ординатура / Хирургия / Библиотека им академика М.И. Перельмана / Книга_3123_Библиотеки_им_академика_М_И_Перельмана
.pdf
31
Повышение концентрации пропиленгликоля приводит к почти линейному снижению
поверхностного натяжения и увеличению выхода аэрозоля, однако также происходит
и повышение вязкости препарата, что оказывает диаметрально противоположный
эффект - снижение выхода аэрозоля. По этой причине оптимальное содержание ко-
солвента позволяет улучшить свойства аэрозоля [44].
При назначении ингаляционных антибиотиков больным с хроническими
заболеваниями легких, в том числе и МВ, наилучшая депозиция достигается
небулайзерами, производящими очень малые частицы. Также необходимо учитывать,
что растворы антибиотиков имеют очень высокую вязкость, поэтому для продукции
аэрозоля должны быть использованы мощные компрессоры и небулайзеры,
активируемые вдохом [45].
Другой фактор, оказывающий влияние на депозицию аэрозоля, - его тоничность. При
прохождении лекарственного препарата через увлажненные ДП могут происходить
увеличение размеров частиц ги-пертоничного аэрозоля и уменьшение размеров
частиц гипотоничного аэрозоля [46].
Эффективность доставки препарата может зависеть от его химической структуры,
известно, что под влиянием «срезывающих» сил, создающихся в струйном
небулайзере, могут происходить конформаци-онные изменения пептидных и
протеиновых молекул и как следствие этого - изменение их биологических свойств
[44].
Выбор ингаляционного устройства
В настоящее время существует несколько типов систем доставки. К основным
относятся:
• ДАИ;
• ДАИ с комбинации со спейсерами;
• ДПИ;
• жидкостные ингаляторы (soft mist inhalers);
• небулайзеры.
Каждый тип имеет свои достоинства и недостатки (табл. 2.2).
Выбор ингаляционного устройства для конкретного лекарственного препарата
определяется существующими устройствами для данного лекарственного средства и
способностью и желанием пациента использовать его правильно. ДАИ требуют
хорошей координации вдоха с активацией ингалятора для оптимального
депонирования лекарства, тогда как ДПИ требуют соответствующего инспираторного
потока. В табл. 2.3 представлена информация о правильном выборе ингаляционного
устройства для больных с хорошей координацией вдоха и активации ингалятора и с
достаточным инспираторным усилием [2, 47, 48].
Таблица 2.2. Преимущества и недостатки средств доставки ингаляционной терапии
Устройство
Преимущества
Недостатки
ДАИ
• Портативность.
• Быстрая техника.
• Низкая стоимость.
• Необходимость четкой
координации между
пациентом и ингалятором.
https://t.me/medicina_free
32
• Не требуется заправки препарата перед
ингаляцией
• Невозможность
использования у пожилых,
при оглушении и т.д.
• Сложность использования
высоких доз.
• Высокая депозиция
препарата в ротоглотке
ДАИ + спейсер
• Требуется меньшая координация между
пациентом и ингалятором.
• Меньшая депозиция препарата в ротоглотке.
• Относительно низкая цена
• Громоздкость.
• Возможна поломка клапанов
ДПИ
• Требуется меньшая координация.
• Активация вдохом.
• Портативность.
• Счетчик доз
• Требуется высокий инспира-
торный поток (>30 л/мин).
• Возможна фарингеальная
депозиция.
• Сложность использования
высоких доз.
• Необходимость знакомства с
техникой ингаляции
Небулайзер
• Требуется меньшая координация.
• Легкое использование во время спокойного
дыхания.
• Может быть использован в любом возрасте.
• Возможность использования при тяжелых
заболеваниях.
• Могут быть использованы разнообразные
препараты и дозы препаратов.
• Возможна доставка высоких доз препарата.
• Возможность использования О
2
в качестве
рабочего газа.
• Визуальный контроль ингаляции пациентом
(облачко аэрозоля)
• Громоздкие, шумные.
• Длительное время
ингаляции.
• Подготовка препарата для
ингаляции.
• Возможность контаминации
аппаратуры.
• Большой остаточный объем
Устройство
Преимущества
Недостатки
Жидкостный
ингалятор
(soft mist
inhaler)
• Портативность.
• Требуется меньшая координация.
• Жидкая формула.
• Низкая скорость частиц.
• Длительное время жизни аэрозольного облака.
• Высокая депозиция в легких.
• Счетчик доз
• Возможность обструкции
каналов.
• Возможность повышения
системной биодоступности
препаратов (обсуждается)
Примечание: ДАИ - дозированный аэрозольный ингалятор; ДПИ - дозированный
порошковый ингалятор.
https://t.me/medicina_free
33
Таблица 2.3. Корректный подбор ингаляционного устройства для пациентов с
хорошей и плохой координацией вдоха с активацией ингалятора (Laube B.L., Janssens
H.M., de Jongh F.H. et al., 2011)
Хорошая координация вдоха с активацией
ингалятора
Плохая координация вдоха с активацией
ингалятора
Скорость
инспираторного
потока ≤30 л/мин
Скорость
инспираторного
потока >30 л/мин
Скорость
инспираторного
потока ≤30 л/мин
Скорость
инспираторного
потока >30 л/мин
ДАИ
ДАИ (АВ) ДПИ
Небулайзер
ДАИ
Небулайзер
ДАИ
ДАИ (АВ) ДПИ
Небулайзер
ДАИ + спейсер
Небулайзер
Примечание: АВ - активированный вдохом; ДАИ - дозированный аэрозольный
ингалятор; ДПИ - дозированный порошковый ингалятор.
К пациентам с плохой координацией вдоха и активации ингалятора относятся дети и
пожилые больные. В идеале пациент должен использовать только один тип
ингалятора для всех назначенных ему ингаляционных лекарственных препаратов [49,
50], однако это не всегда возможно.
Список литературы
1. Ind P.W. The value of inhaled therapy in asthma // Medicine (London). 1995. Vol. 23. P.
274-276.
2. Laube B.L., Janssens H.M., de Jongh F.H., Devadason S.G. et al.; European Respiratory
Society; International Society for Aerosols in Medicine. What the pulmonary specialist
should know about the new inhalation therapies // Eur. Respir. J. 2011. Vol. 37. P. 1308-
1331.
3. Zainutdin B.M.Z., Biddiscombe M., Tolfree S.E.J., Short M. et al. Comparison of
bronchodilator responses and deposition patterns of salbutamol inhaled from a pressurized
metered dose inhalers, as a dry powder, and a nebulized solution // Thorax. 1990. Vol. 45.
P. 469-473.
4. Pauwels P., Newman S., Borgstrom L. Airway deposition and airway effects of
antiasthma drugs delivered from metered-dose inhalers // Eur. Respir. J. 1997. Vol. 10. P.
2127-2138.
5. Pedersen S. Inhalers and nebulizers: which to choose and why // Respir. Med.1996. Vol.
90. P. 69-77.
6. Smith L.J. Aerosols // Textbook of Pulmonary Diseases / eds G.L. Baum, J.D. Crapo,
B.R. Celli, J.B. Karlinsky. Philadelphia, New York : Lippincott-Raven Publishers, 1998. P.
313-320.
7. Tsuda A., Butler J.P., Fredberg J.J. Effects of alveolated duct structure on aerosol
kinetics. II. Gravitational sedimentation and inertial impaction // J. Appl. Physiol. 1994. Vol.
76. P. 2510-2516.
8. Tsuda A., Butler J.P., Fredberg J.J. Effects of alveolated duct structure on aerosol
kinetics. I. Diffusional deposition in the absence of gravity // J. Appl. Physiol. 1994. Vol. 76.
P. 2497-2509.
9. Melandri C., Tarroni G., Prodi V., De Zaiacomo T. et al. Deposition of charged part-icles
in the human airways // J. Aerosol Sci. 1983. Vol. 14.P. 657-669.
https://t.me/medicina_free
34
10. Wildhaber J.H., Devadason S.G., Hayden M.J., James R. et al. Electrostatic charge on
a plastic spaser device influences the delivery of salbutamol // Eur. Respir. J. 1996. Vol. 9.
P. 1943-1946.
11. Task Group on Lung Dynamics. Deposition and retention models for internal dosimetry
of the human respiratory flow; tract // Health Phys. 1966. Vol. 12.P. 173-208.
12. Barry P., O'Callaghan C. Therapeutic aerosols // Medicine (London). 1995.Vol. 23. P.
270-273.
13. Clark A.R. The use of laser defraction for the evaluation of the aerosol clouds generated
by medical nebulisers // Int. J. Pharm. 1995. Vol. 115. P. 69-78.
14. O'Callaghan C., Barry P.W. The science of nebulised drug delivery // Thorax.1997. Vol.
52. P. S32-S44.
15. Olsson K., Greiff L., Karlefors F., Johansson S. et al. Changes in airway dead space in
response to methacholine provocation in normal subjects // Clin. Physiol. 1999. Vol. 19. P.
426-432.
16. Borgström L., Derom E., Stahl E., Wåhlin-Boll E. et al. The inhalation device influences
lung deposition and bronchodilating effect of terbutaline // Am. J. Respir. Crit. Care Med.
1996. Vol. 153. P. 1636-1640.
17. Goldberg J., Freund E., Beckers B., Hinzmann R. Improved delivery of feno-terol plus
ipratropium bromide using Respimat compared with a conventional metered dose inhaler //
Eur. Respir. J. 2001. Vol. 17. P. 225-232.
18. Leach C.L., Davidson P.J., Hasselquist B.E., Boudreau R.J. Lung deposition of
hydrofluoroalkane-134a beclomethasone is greater than that of chlorofluo-rocarbon
fluticasone and chlorofluorocarbon beclomethasone: a cross-over study in healthy
volunteers // Chest. 2002. Vol. 122. P. 510-516.
19. Nicander K. Some technical, physicochemical and physiological aspects of nebulization
of drugs // Eur. Respir. Rev. 1997. Vol. 7. P. 168-172.
20. Loffert D.T., Ikle D., Nelson H.S. A comparison of commercial jet nebu-lisers // Chest.
1994. Vol. 106. P. 1788-1793.
21. Thomas S.H., O'Doherty M.J., Page C.J., Nunan T.O. et al. Which apparatus for inhaled
pentamidine? A comparison of pulmonary deposition via eight nebulisers // Eur. Respir. J.
1991. Vol. 4. P. 616-622.
22. Rochester D.F. Respiratory muscles and ventilatory failure // Am. J. Med. Sci. 1993.
Vol. 305. P. 394-402.
23. Dolovich M., Ryan G., Newhouse M.T. Aerosol penetration into the lung: influence on
airway responses // Chest. 1981. Vol. 80. P. 834-836.
24. Zainutdin B.M.Z., Tolfree S.E.J., Short M., Spiro S.G. Influence of breathing pattern and
on lung deposition and bronchodilator response to nebulized sal-butamol in patients with
stable asthma // Thorax. 1988. Vol. 43. P. 987-991.
25. Bisgaard H. Patient-related factors in nebulized drug delivery to children // Eur. Respir.
Rev. 1997. Vol. 7. P. 376-377.
26. Everard M.L., Hardy J.G., Milner A.D. Comparison of nebulised aerosol deposition in
the lungs of healthy adults following oral and nasal inhalation // Thorax. 1993. Vol. 48. P.
1045-1046.
27. Becquemin M.H., Swift D.L., Bouchikhi A., Roy M. et al. Particle deposition and
resistance in the nose of adults and children // Eur. Respir. J. 1991. Vol. 4. P. 694-702.
https://t.me/medicina_free
35
28. Chaffey M.H., Klein J.S., Gamsu G., Blanc P. et al. Radiographic distribution of
Pneumocystis carinii pneumonia in patients with AIDS treated with prophylactic inhaled
pentamidine // Radiology. 1990. Vol. 175. P. 715-719.
29. Edelstein H., McCabe R.E. Atypical presentations of Pneumocystis carinii pneumonia in
patients receiving inhaled pentamidine prophylaxis // Chest. 1990. Vol. 98. P. 1366-1369.
30. Laube B.L. In vivo measurements of aerosol dose and distribution: clinical relevance //
J. Aerosol Med. 1996. Vol. 9, suppl. 1. P. S77-S91.
31. Laube B.L. The expanding role of aerosols in systemic drug delivery, gene therapy and
vaccination // Respir. Care. 2005. Vol. 50. P. 1162-1176.
32. Dolovich M., Sanchis J., Rossman C. et al. Aerosol penetrance: a sensitive index of
peripheral airways obstruction // J. Appl. Physiol. 1976. Vol. 40. P. 468-471.
33. Martonen T., Katz I., Cress W. Aerosol deposition as a function of airway disease: cystic
fibrosis // Pharm. Res. 1995. Vol. 12. P. 96-102.
34. Diot P., Palmer L.B., Smaldone A. et al. RhDNase I aerosol deposition and related
factors in cystic fibrosis // Am. Rev. Respir. Dis. 1997. Vol. 156. P. 1662-1668.
35. Olseni L., Palmer J., Wollmer P. Quantitative evaluation of aerosol deposition pattern in
the lung in patients with chronic bronchitis // Physiol. Meas. 1994. Vol. 15. P. 41-48.
36. Itoh H., Ishii Y., Maeda H., Todo G. et al. Clinical observations of aerosol deposition in
patients with airway obstruction // Chest. 1981. Vol. 80. P. 837-839.
37. Carstairs H.R., Nimmo A.J., Barnes P.J. Autoradiographic visualisation of b-
adrenoceptor subtype in human lung // Am. Rev. Respir. Dis. 1985. Vol. 132. P. 541-547.
38. Mak J.C., Barnes P.J. Autoradiographic visualization of muscarinic receptor subtypes in
human and guinea pig lung // Am. Rev. Respir. Dis. 1990. Vol. 141. P. 1559-1568.
39. Adcock I.M., Gilbey T., Gelder C.M. et al. Glucocorticoid receptor localization in normal
and asthmatic lung // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996. Vol. 154. P. 771-782.
40. Hogg J.C., Chu F., Utokaparch S. et al. The nature of small-airway obstruction in
chronic obstructive pulmonary disease // N. Engl. J. Med. 2004.Vol. 350. P. 2645-2653.
41. Jackson W.F. Nebulised Pulmocort Therapy. A Scientific and Practical Review. Oxford :
Clinical Vision Ltd, 1998. P. 83.
42. Nikander K. Drug delivery systems // J. Aerosol Med. 1994. Vol. 7, suppl. 1.P. S19-S24.
43. Edmond E.D., Man P. Pharmaceutical formulations - suspensions and solutions // J.
Aerosol Med. 1994. Vol. 7. P. S3-S26.
44. Nicander K. Adaptive aerosol delivery: the principles // Eur. Respir. Rev.1997. Vol. 7. P.
385-387.
45. Le Brun P.P., de Boer A.H., Gjaltema D., Hagedoorn P. et al. Inhalation of tobramycin in
cystic fibrosis. Part 1: the choice of a nebulizer // Int. J. Pharm. 1999. Vol. 189. P. 205-214.
46. Phipps P.R., Gonda I., Andersen S.D., Bailey D. et al. Regional deposition of saline
aerosols of different tonicities in normal and asthmatic subjects // Eur. Respir. J. 1994. Vol.
7. P. 1474-1482.
47. Chapman K.R., Voshaar T.H., Virchow J.C. Inhaler choice in primary care //
Eur. Respir. Rev. 2005. Vol. 14. P. 117-122.
https://t.me/medicina_free
36
48. Dekhuijzen P.N., Vincken W., Virchow J.C. et al. Prescription of inhalers in asthma and
COPD: towards a rational, rapid and effective approach // Respir. Med. 2013. Vol. 107. P.
1817-1821.
49. Global Initiative for Asthma (GINA), National Heart Lung and Blood Institute, National
Institutes of Health. GINA Report. Global Strategy for Asthma Management and Prevention.
2018.
50. Global Initiative for Obstructive Lung Disease (GOLD), National Heart Lung and Blood
Institute, National Institutes of Health. GOLD Report. Global Strategy for Diagnosis,
Management and Prevention of COPD. 2018.
51. Nahar K., Gupta N., Gauvin R., Absar S. et al. In vitro, in vivo and ex
vivo models for studying particle deposition and drug absorption of
inhaled pharmaceuticals // Eur. J. Pharm. Sci. 2013. Vol. 49. P. 805-818.
52. Kobrich R., Rudolf G., Stahlhofen W. A mathematical model of mass
deposition in man // Ann. Occup. Hyg. 1994. Vol. 38. P. 15-23.
https://t.me/medicina_free
37
Глава 3. НЕБУЛАЙЗЕРЫ (С.Н. АВДЕЕВ)
Введение
Слово «небулайзер» происходит от латинского nebula (туман, облачко), впервые
было употреблено в 1874 г. для обозначения «инструмента, превращающего жидкое
вещество в аэрозоль для медицинских целей» [1]. Один из первых портативных
«аэрозольных аппаратов» был создан Sales-Girons в Париже в 1858 г. [2], первые
небулайзеры использовали в качестве источника энергии струю пара и применялись
для ингаляции паров смол и антисептиков у больных туберкулезом. Современные
небулайзеры мало чем напоминают эти старинные устройства, но функция осталась
прежней - продукция аэрозоля из жидкого лекарственного препарата [3, 4].
Небулайзеры позволяют проводить ингаляции лекарственного вещества во время
спокойного дыхания пациента, что решает проблему взаимодействия «больной-
ингалятор» [5-7]. Небулайзеры могут быть использованы у наиболее тяжелых
больных, не способных применять другие виды ингаляторов, а также у пациентов
«крайних» возрастных групп - детей и пожилых [4, 7, 8]. С помощью небулайзеров
возможна доставка в ДП больного разнообразных препаратов, а при необходимости -
высоких доз препаратов.
Однако традиционные небулайзеры не лишены и недостатков: большой объем
наполнения камеры небулайзера, длительное время ингаляции, относительно
невысокая легочная депозиция препаратов и др.
В зависимости от вида энергии, превращающей жидкость в аэрозоль, выделяют три
основных класса небулайзеров:
• струйные (компрессионные) - использующие струю газа (воздух или кислород);
• ультразвуковые - использующие энергию колебаний пьезоэлектрического кристалла;
• мембранные - использующие энергию вибрации мембраны (пластины с
множественными микроскопическими отверстиями) [6].
Устройство и принцип действия небулайзеров
Струйные (компрессорные, jet) небулайзеры
Струйный небулайзер представляет собой прибор, состоящий из емкости для жидкого
лекарственного препарата (камеры), загубника или маски, тонких пластиковых
трубочек и источника «рабочего» газа - компрессора (машины, производящей поток
воздуха) или стационарного источника кислорода или воздуха (в стационарах) (рис.
3.1).
https://t.me/medicina_free
38
Рис. 3.1. Внешний вид струйного небулайзера
Принцип работы струйного небулайзера основан на эффекте Бернулли (1732) и
может быть представлен следующим образом [7-10]. Воздух или кислород («рабочий»
газ) входит в камеру небулайзера через узкое отверстие (отверстие Вентури). На
выходе из этого отверстия давление падает, скорость газа значительно возрастает,
что приводит к засасыванию в эту область пониженного давления жидкости через
узкие каналы из резервуара камеры. При встрече жидкости с воздушным потоком под
действием газовой струи она разбивается на мелкие частицы, размеры которых
варьируют от 15 до 500 мкм - это так называемый «первичный» аэрозоль. В
дальнейшем эти частицы сталкиваются с «заслонкой» (пластинка, шарик и т.д.), в
результате чего образуется «вторичный» аэрозоль - ультрамелкие частицы
размерами от 0,5 до 10 мкм (около 0,5% объема первичного аэрозоля), который
далее инга-лируется, а большая доля частиц первичного аэрозоля (около 99,5%)
осаждается на внутренних стенках камеры небулайзера и вновь вовлекается в
процесс образования аэрозоля [7-9] (рис. 3.2).
https://t.me/medicina_free
39
Рис. 3.2. Устройство струйного небулайзера
Различают три основных типа струйных небулайзеров:
• конвекционные (обычные) небулайзеры с постоянным выходом аэрозоля;
• небулайзеры, активируемые вдохом (небулайзеры Вентури);
• небулайзеры, синхронизованные с дыханием (дозиметрические).
Конвекционные (обычные) небулайзеры - наиболее распространенный тип систем
доставки. Такой небулайзер производит аэрозоль с постоянной скоростью, во время
вдоха происходит вовлечение воздуха через Т-коннектор и разведение аэрозоля.
Аэрозоль поступает в ДП только во время вдоха, а во время выдоха аэрозоль
выходит во внешнюю среду, то есть происходит потеря его большей части (около 60-
70%) [9, 11, 12] (рис. 3.3, 3.4). Такая «холостая» работа небулайзера значительно
повышает стоимость терапии и, кроме того, увеличивает риск экспозиции с
лекарственным препаратом медицинского персонала. Обычные небу-лайзеры для
достижения адекватного выхода аэрозоля требуют относительно высоких потоков
«рабочего» газа (более 6 л/мин) [9].
https://t.me/medicina_free
40
Рис. 3.3. Схема конвекционного струйного небулайзера (O'Callaghan C., Barry P., 1997)
Рис. 3.4. Доставка препаратов при использовании струйных небулайзеров различных
типов
Небулайзеры, активируемые вдохом (известные как небулайзеры Вентури), также
продуцируют аэрозоль постоянно на протяжении всего дыхательного цикла, однако
высвобождение аэрозоля усиливается во время вдоха [9, 12]. Такой эффект
достигается путем поступления дополнительного потока воздуха во время вдоха
через специальный клапан в область продукции аэрозоля, общий поток
увеличивается, что ведет и к увеличению образования аэрозоля. Во время выдоха
клапан закрывается, выдох больного проходит по отдельному пути и минует область
продукции аэрозоля. Таким образом, соотношение выхода аэрозоля во время вдоха и
выдоха увеличивается (см. рис. 3.4, 3.5), повышается количество вдыхаемого
препарата, снижается потеря препарата, а время небулизации сокращается.
Небулайзеры Вентури не требуют мощного компрессора (достаточен поток 4-6 л/мин).
Недостатки небулайзеров Вентури: зависимость от инспираторного потока пациента и
медленная скорость продукции аэрозоля при использовании вязких растворов [9].
https://t.me/medicina_free
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана