Nebulizacja i nebulizatory. Technika i zasady podawania leków drogą wziewną u pacjentów pediatrycznych

Chcesz dowiedzieć się więcej? Weź udział w IX Kongresie Forum Pediatrii Praktycznej "Cztery Pory Roku"!

Przez ostatnie kilkadziesiąt lat jesteśmy świadkami burzliwego rozwoju technik inhalacyjnych. Obecnie metody te są „złotym standardem” leczenia wielu chorób układu oddechowego u dzieci. Szczególne miejsce w lecznictwie zajmują nebulizatory, które w zaleceniach są alternatywą dla inhalatorów ciśnieniowych czy inhalatorów suchego proszku. 
Właściwości lecznicze inhalacji były znane człowiekowi już w starożytności. W tamtych czasach w celach zdrowotnych wykorzystywano dymy i opary różnych surowców roślinnych. Pierwsze urządzenia służące do podawania substancji leczniczych drogą wziewną pojawiły się już w XVII w.. W latach 50. XX w. powszechnie stosowanymi urządzeniami w aerozoloterapii były nebulizatory dyszowe, które były napędzane sprężonym powietrzem, pochodzącym z zewnętrznego źródła gazu. W 1955 r. skonstruowano pierwszy inhalator ciśnieniowy z dozownikiem (MDI – metered dose inhaler), który zrewolucjonizował leczenie chorób układu oddechowego. Na jego korzyść przemawiały kompaktowe rozmiary, łatwość przenoszenia, dobra powtarzalność dawki i krótki czas inhalacji. W międzyczasie na rynek wprowadzono również tzw. inhalatory suchego proszku (DPI – dry powder inhaler). Szybko okazało się jednak, że pierwszym utrudnieniem w czasie używania inhalatorów MDI była konieczność jednoczesnej koordynacji wdechu z uwolnieniem dawki za pomocą inhalatora. Skuteczność leczenia w wielu przypadkach była mniejsza z powodu powszechnego błędu, jakim było uwolnienie dawki w niewłaściwym momencie. 
Kolejnym przełomem było więc skonstruowanie inhalatora ciśnieniowego aktywowanego wdechem (MDI-BA – metered dose inhaler – breath activated). Równolegle do klasycznych inhalatorów MDI opracowano przystawki objętościowe, nazywane również komorami inhalacyjnymi lub spejserami. Dzięki tym prostym rozszerzeniom ominięto konieczność koordynacji wdechu, a uwolniona substancja lecznicza przez chwilę była zatrzymywana w przystawce objętościowej. Nie obyło się jednak bez kolejnych problemów – część uwolnionego aerozolu osadzała się bowiem na ściankach komory, w efekcie czego w niektórych przypadkach nie osiągano dawki terapeutycznej w układzie oddechowym. Wymuszało to na osobie ordynującej lek indywidualne dopasowanie większej dawki przeznaczonej do podania przez tubę.
Osobną grupę inhalatorów stanowią tzw. nebulizatory ultradźwiękowe lub kompresorowo-tłokowe. Napędzane są sprężonym powietrzem i wymagają podłączenia do zewnętrznego źródła prądu. Ich niekwestionowaną zaletą jest fakt, że nie wymagają od chorego koordynacji wdechowo-wydechowej oraz dają możliwość łączenia kilku leków jednocześnie. Pierwszym ograniczeniem nebulizatorów ultradźwiękowych jest postać leku, którą można w nich rozpraszać. Otóż większość leków przeznaczonych do nebulizacji za pomocą ultradźwięków występuje w postaci roztworów, gdyż nebulizatory ultradźwiękowe nie radzą sobie z wytwarzaniem aerozolu z zawiesin. Nebulizacja za pomocą sprężonego powietrza lub ultradźwięków trwa również znacznie dłużej, ale ma swoje zalety, o czym będzie mowa w dalszej części artykułu.
Inhalatrory MDI, MDI-BA, DPI, nebulizatory ultradźwiękowe i kompresorowo-tłokowe do dziś są stosowane w terapii. Różnorodność ich zalet i wad pozwala dopasować odpowiedni sprzęt do indywidualnych potrzeb chorego i zwiększyć w ten sposób compliance pacjenta.
W dalszej części artykułu omówione zostaną zalety nebulizacji z naciskiem na pacjenta pediatrycznego i parametry, na które należy zwrócić uwagę w wyborze konkretnego modelu nebulizatora. 
Należy w tym miejscu podkreślić, że zgodnie ze wszystkimi dostępnymi i aktualnymi rekomendacjami dotyczącymi przewlekłego leczenia inhalacyjnego u dzieci poniżej 4. r.ż. zaleca się podawanie leków wziewnych z inhalatora ciśnieniowego – pMDI z użyciem przystawki (komory) objętościowej zaopatrzonej w maseczkę twarzową. Alternatywą może być podanie leku za pomocą inhalatora kompresorowego z dobrze dopasowaną maską twarzową. 
U dzieci powyżej 4. r.ż. zaleca się podawanie leków za pomocą inhalatora ciśnieniowego przy użyciu ustnika lub inhalatora kompresorowo-tłokowego przez ustnik. Od 6. r.ż. zalecaną metodą jest inhalacja za pomocą inhalatora ciśnieniowego pMDI zaopatrzonego w komorę inhalacyjną z ustnikiem lub inhalatora suchego proszku DPI. Alternatywnie można w tej grupie wiekowej użyć również inhalatora kompresorowo-tłokowego z ustnikiem. Powyższe rekomendacje dotyczą przede wszystkim przewlekłej terapii inhalacyjnej, która stosowana jest w leczeniu astmy. 
W przypadku dzieci chorujących na infekcje górnych i dolnych dróg oddechowych popularna wśród pediatrów stała się nebulizacja za pomocą inhalatora pneumatycznego z maseczką twarzową. Wśród pacjentów, ale również specjalistów pojawia się często problem z nazewnictwem i zamiennym używaniem pojęć „inhalator” i „nebulizator’. „Nebulizator” jest nazwą zarezerwowaną wyłącznie dla inhalatora pneumatycznego (tłokowego), a tak naprawdę nebulizator jest jego częścią – pojemnikiem, w którym dochodzi do przejścia roztworu lub zawiesiny leku w postać aerozolu. Nie mniej jednak dla wygody inhalator i nebulizator są pojęciami używanymi zamiennie. 
Zaletą nebulizacji jest fakt, że za pomocą tej metody mogą być podawane duże dawki leków, np. beta-2-mimetyków. W nebulizatorze można również łączyć kilka leków jednocześnie i prowadzić ją u niewspółpracujących pacjentów pediatrycznych, którzy mają problem z synchronizacją wdechowo-wydechową. Co więcej, przeprowadzone dotąd metaanalizy dotyczące nebulizatorów dostarczają ciekawych wniosków: 

• u dzieci z zaostrzeniem astmy MDI ze spejserem mają podobną skuteczność jak nebulizatory i powinny być preferowane w terapii wziewnej;
• nie ma wystarczających danych, by uznać wyższość MDI albo nebulizatora w leczeniu zaostrzeń POChP;
• porównując MDI ze spejserem z nebulizatorami w leczeniu zaostrzeń astmy beta2-mimetykami, stwierdzono, że MDI ze spejserem daje takie same wyniki jak leczenie za pomocą nebulizatorów;
• nie ma danych wskazujących na wyższość MDI nad DPI lub odwrotnie w leczeniu rozszerzającym oskrzela. 

Doszukując się wad tej metody terapii inhalacyjnej, warto wspomnieć o stosunkowo wysokich kosztach zakupu nebulizatora, konieczności nauczenia się jego obsługi oraz często pojawiających się błędach podczas przeprowadzania inhalacji. 

Inhalator pneumatyczny – zasada działania

Po uruchomieniu nebulizatora sprężone powietrze przepływa przez dyszę o bardzo małej średnicy (ułamek milimetra). Rozprężony gaz zasysa lek z pojemnika w obręb dyszy, a stamtąd strumień gazu o dużej prędkości rozprasza go do drobnych kropelek. Odpowiednia konstrukcja nebulizatora sprawia, że cząsteczki o najmniejszej średnicy opuszczają nebulizator (gotowe do wywołania efektu terapeutycznego), a większe cząstki trafiają w przeszkodę, skraplają się i spływają z powrotem do pojemnika. 

Ważne parametry nebulizatora

Wybierając konkretny model nebulizatora, warto zwrócić uwagę na kilka parametrów, od których zależy wydajność i powodzenie nebulizacji. Oto kilka z nich: 

• wielkość cząstek – jest uzależniona od średnicy dyszy i szybkości przepływu gazu. Im mniejsza średnica i większa szybkość przepływu, tym nebulizator generuje aerozol o mniejszej średnicy cząstek. Duża szybkość przepływu skraca również czas nebulizacji;
• temperatura – rozprężenie gazu w nebulizatorze sprawia, że powstała mgiełka ma temperaturę 10–15°C. U osób wrażliwych z nadreaktywnymi oskrzelami taki szok termiczny może zaburzyć homeostazę błon śluzowych i doprowadzić do skurczu oskrzeli; 
• objętość martwa (rezydualna) – jest ilością roztworu lub zawiesiny, która pozostaje po nebulizacji, jest zatrzymana we wnętrzu nebulizatora i nie bierze udziału w depozycji w układzie oddechowym. Producenci nebulizatorów starają się tak konstruować sprzęt, by objętość martwa była jak najmniejsza. Zwykle wynosi ona od 1–3 ml; 
• przepływ gazu – im wyższa jego wartość, tym krótszy czas i bardziej wydajna nebulizacja. Optymalną wartością jest 8–16 l/min;
• MMAD (mass median aerodynamic diameter) – średnia mediana aerodynamicznej masy cząstek. W dużym uproszczeniu oznacza wielkość cząstki. Optymalną wartością MMAD jest 1–3 μm, ale nigdy nie powinna ona przekraczać 5 μm;
• frakcja respirabilna – wartość wyrażona w procentach, która określa, jaki procent rozpraszanej substancji posiada właściwą wielkość cząstek. Dobre nebulizatory mają frakcję respirabilną na poziomie 80–90%;
• tempo nebulizacji – jest bardzo ważnym parametrem zwłaszcza u małego pacjenta pediatrycznego. Zbyt długa nebulizacja może zniechęcić dziecko albo powodować zniecierpliwienie, co sprzyja popełnianiu błędów przez rodzica. Dlatego warto wybierać sprzęt, którego tempo nebulizacji jest jak najmniejsze. Tempo nebulizacji powinno wynosić ok. 0,5 ml/min.;
• głośność – to często pomijany parametr, ale również kluczowy dla dobrej współpracy nebulizowanego dziecka. Pamiętajmy jednak, że wydajniejsza sprężarka ma wyższą moc, a przez to jest głośniejsza od mniej wydajnej. 

Prawidłowa technika nebulizacji

O skuteczności nebulizacji jako drogi podania leków u dzieci decyduje nie tylko jakość i parametry nebulizatora, ale również właściwa procedura jej przeprowadzenia. Z mojej praktyki aptecznej wynika, że na tym etapie pojawia się najwięcej błędów, które później rzutują na efektywność nebulizacji. 

• W pierwszej kolejności należy złożyć ze sobą odpowiednio komponenty nebulizatora i przed uruchomieniem sprężarki sprawdzić szczelność całego układu. Często zdarza się, że na tym etapie pojawia się przeciek powietrza, który później osłabia wydajność nebulizacji. 
• Po sprawdzeniu szczelności można przygotować dziecko do nebulizacji. Inhalację warto przeprowadzać w miejscu, do którego dziecko jest przyzwyczajone i czuje się komfortowo. Przed przyłożeniem maseczki twarzowej warto natłuścić skórę twarzy dziecka. Maseczka powinna szczelnie przylegać do twarzy dziecka. Zachowanie nawet niewielkiej szczeliny może zmniejszyć depozycję leku w płucach nawet o 30%. Jeśli nebulizacja odbywa się przez ustnik – dziecko musi szczelnie obejmować ustnik wargami. Dziecko należy posadzić w wygodnym miejscu, tak by nie przemieszczało przewodów nebulizatora. Preferowaną pozycją dla nebulizacji jest pozycja siedząca z głową lekko odchyloną do tyłu. W czasie nebulizacji komorę nebulizatora należy trzymać w pozycji pionowej.
• Po przygotowaniu dziecka można przystąpić do przygotowania leku. W tym celu należy otworzyć pokrywę nebulizatora, wstrząsnąć ampułką z lekiem, wlać jej zawartość do pojemnika. Niektóre leki są pakowane w pojemniki jednodawkowe, które nie wymagają dodatkowego rozcieńczania 0,9% roztworem NaCl. Część leków przeznaczonych do nebulizacji rozcieńcza się jednak do objętości 3–4 ml. Informacje o tym, czy dany lek należy rozcieńczać, czy nie, znaleźć można na ulotce przeznaczonej dla pacjenta lub w Charakterystyce Produktu Leczniczego. Warto również oszacować czas trwania nebulizacji w oparciu o objętość leku i wydajność nebulizatora. Jeśli objętość leku wynosi 4 ml, a wydajność nebulizatora w specyfikacji 0,5 ml/min – to czas trwania nebulizacji powinien wynosić ok. 8 minut. 
• Po uruchomieniu sprężarki i rozpoczęciu nebulizacji dziecko nie powinno rozmawiać. Nebulizacja w czasie płaczu również mija się z celem. Choć nebulizatory nie wymagają koordynowania wdechu i wydechu, na ile pozwala na to wiek i współpraca dziecka z rodzicem można poinstruować go o właściwym sposobie oddychania w czasie inhalacji: 
  – pogłębienie oddechu,
  – wykonanie wdechu przez usta,
  – krótkie zatrzymanie oddechu na końcu wdechu.

Nebulizację prowadzi się do końca, aż do opróżnienia pojemnika z lekiem i do momentu, aż inhalator zacznie wydawać dźwięk „pryskania lub charczenia”. Jeśli w czasie nebulizacji zajdzie potrzeba jej nagłego przerwania, na przykład na skutek utrudnionej współpracy z dzieckiem – należy jak najszybciej wyłączyć kompresor, by unikać marnowania leku.
Niekiedy po skończonej nebulizacji jednym lekiem przeprowadza się kolejną z lekiem, który nie można było łączyć w jednym pojemniku z innymi. W takim przypadku nebulizator należy przepłukać wodą destylowaną. 

Czyszczenie i konserwacja nebulizatora

Nebulizator jest urządzeniem, które wymaga czyszczenia po każdej nebulizacji, by służył małemu pacjentowi jak najdłużej. Wszystkie części plastikowe – pojemnik na lek, maskę, ustnik, dyszę oraz inne elementy z tego tworzywa powinno się czyścić zgodnie z instrukcją obsługi. Najczęściej wystarczy woda bieżąca i łagodny detergent. Warto również przepłukać elementy nebulizatora wodą destylowaną. 
Sporo rodziców nie jest również świadomych, że elementy plastikowe, które mają kontakt z rozpraszanym lekiem (maseczka, ustnik i pojemnik na lek) powinno się wymieniać co 6–12 miesięcy. W przeciwnym razie parametry nebulizacji nie będą spełniać specyfikacji nebulizatora. 
Nowinką technologiczną na rynku nebulizatorów jest tzw. inhalator siateczkowy typu mesh. Inhalatory te do wytwarzania aerozolu wykorzystują wibrującą siatkę lub płytkę z małymi otworami (vibrating mesh technology – VMT). Dzięki temu uzyskany aerozol ma wysoki procent frakcji respirabilnej, potrafi dotrzeć do najdalszych zakątków układu oddechowego, a sama nebulizacja trwa znacznie krócej od tradycyjnych nebulizatorów kompresorowo-tłokowych. 


Piśmiennictwo

1. Zeng X.M., Martin G.P., Marriott Ch.: The controlled delivery of drugs to the lung. Int. J. Pharm. 1995, 124, 149–164.
2. Grabicki M., Batura-Gabryel H.: Zastosowanie aerozoli w terapii chorób układu oddechowego. Przew. Lek. 2008, 2, 89–95.
3. Lass J.S., Sant A., Knoch M.: New advances in aerosolised drug delivery: vibrating membrane nebuliser technology. Expert Opinion on Drug Delivery 5, 2006, 693–702.
4. Emeryk A., Bartkowiak-Emeryk M.: Właściwy dobór inhalatora drogą do skuteczniejszego leczenia astmy. Terapia. Alergologia. 2009: 3 (222): 69–74.
5. Kupryś-Lipińska I., Kuna P.: Nebulizacja jako metoda podawania leków w chorobach układu oddechowego. Terapia. Alergologia. 2013; 3(285): 21–22, 25–27.
6. Boe L., Dennis J.H., O’Driscoll B.R. i wsp.: European Respiratory Society Task Force on the use of nebulizers. Eur. Respir. J., 2001; 18: 228–242.
7. Dolovich M.B., Dhand R.: Aerosol drug delivery: developments in design and clinical use. Lancet, 2011; 377: 1032–1045.
8. Laube B.L., Janssens H.M., de Jongh F.H.C. i wsp.: What the pulmonary specialist should know about the new inhalation therapies. Eur. Respir. J., 2011; 37: 1308–1331.