В медицине небулайзер ( американский английский ) [1] или небулайзер ( британский английский ) [2] — это устройство для доставки лекарств , используемое для введения лекарств в виде тумана, вдыхаемого в легкие. Небулайзеры обычно используются для лечения астмы , муковисцидоза , ХОБЛ и других респираторных заболеваний или расстройств. Они используют кислород , сжатый воздух или ультразвуковую энергию для разбиения растворов и суспензий на мелкие аэрозольные капли, которые вдыхаются через мундштук устройства. Аэрозоль — это смесь газа и твердых или жидких частиц.
Различные руководства по астме, такие как Глобальная инициатива по рекомендациям по астме [GINA], Британские рекомендации по лечению астмы, Канадские консенсусные рекомендации по астме у детей и Руководства США по диагностике и лечению астмы, рекомендуют использовать дозированные ингаляторы вместо небулайзерной терапии. [3] Европейское респираторное общество признает, что, хотя небулайзеры используются в больницах и дома, они предполагают, что большая часть этого использования может быть необоснованной. [4]
Последние данные показывают, что небулайзеры не более эффективны, чем дозированные ингаляторы (ДАИ) со спейсерами. [5] ДАИ со спейсером может быть полезен детям с острой астмой. [3] [6] [5] Эти результаты относятся конкретно к лечению астмы, а не к эффективности небулайзеров в целом, например, при ХОБЛ. [5] Для ХОБЛ, особенно при оценке обострений или приступов в легких, нет никаких доказательств, указывающих на то, что введение лекарства с помощью ДАИ (со спейсером) более эффективно, чем введение того же лекарства с помощью небулайзера. [7]
Европейское респираторное общество подчеркнуло риск, связанный с воспроизводимостью размера капель, вызванный продажей небулайзерных устройств отдельно от распыляемого раствора. Они обнаружили, что эта практика может изменять размер капель в 10 раз или более при переходе от неэффективной системы небулайзера к высокоэффективной. [4] [5] Два преимущества, приписываемые небулайзерам, по сравнению с ДИ со спейсерами (ингаляторами), заключаются в их способности доставлять большие дозы с большей скоростью, особенно при острой астме; однако последние данные свидетельствуют о том, что фактические скорости осаждения в легких одинаковы. Кроме того, другое исследование показало, что ДИ (со спейсером) имел более низкую требуемую дозу для клинического результата по сравнению с небулайзером. [3]
Помимо использования при хронических заболеваниях легких, небулайзеры могут также использоваться для лечения острых проблем, таких как вдыхание токсичных веществ. Одним из таких примеров является лечение вдыхания токсичных паров плавиковой кислоты (HF). [8] Глюконат кальция является средством первой линии для лечения воздействия HF на кожу. При использовании небулайзера глюконат кальция доставляется в легкие в виде аэрозоля для противодействия токсичности вдыхаемых паров HF.
Характеристики осаждения в легких и эффективность аэрозоля во многом зависят от размера частиц или капель. Как правило, чем меньше частица, тем больше у нее шансов на периферическое проникновение и удержание. Однако для очень мелких частиц диаметром менее 0,5 мкм есть шанс полностью избежать осаждения и выдыхаемого воздуха. В 1966 году Целевая группа по динамике легких, занимавшаяся в основном опасностями вдыхания токсинов окружающей среды, предложила модель осаждения частиц в легких. Она предполагала, что частицы диаметром более 10 мкм с наибольшей вероятностью будут оседать во рту и горле, для частиц диаметром 5–10 мкм происходит переход от осаждения во рту к осаждению в дыхательных путях, а частицы диаметром менее 5 мкм чаще оседают в нижних дыхательных путях и подходят для фармацевтических аэрозолей. [9] Процессы распыления были смоделированы с использованием вычислительной гидродинамики . [10]
.JPG/1280px-Albuterol_Sulfate_(1).JPG)
Наиболее часто используемые небулайзеры — это струйные небулайзеры, которые также называются «атомайзерами». [11] Струйные небулайзеры подключаются с помощью трубки к источнику сжатого газа, обычно сжатого воздуха или кислорода , для протекания с высокой скоростью через жидкое лекарство, превращая его в аэрозоль , вдыхаемый пациентом. В настоящее время среди врачей наблюдается тенденция предпочитать назначение дозированного ингалятора под давлением (pMDI) своим пациентам вместо струйного небулайзера, который генерирует гораздо больше шума (часто 60 дБ во время использования) и менее портативен из-за большего веса. Однако струйные небулайзеры обычно используются в больницах для пациентов, испытывающих трудности с использованием ингаляторов, например, в случаях серьезных респираторных заболеваний или тяжелых приступов астмы. [12] Главное преимущество струйного небулайзера связано с его низкой стоимостью эксплуатации. Если пациенту необходимо вдыхать лекарство ежедневно, использование pMDI может быть довольно дорогим. Сегодня нескольким производителям также удалось снизить вес струйного небулайзера до чуть более полукилограмма (чуть меньше полутора фунтов), и поэтому они начали маркировать его как портативное устройство. По сравнению со всеми конкурирующими ингаляторами и небулайзерами, шум и большой вес по-прежнему являются самыми большими недостатками струйного небулайзера. [13]
Медицинская компания Boehringer Ingelheim также изобрела устройство под названием Respimat Soft Mist Inhaler в 1997 году. Эта новая технология обеспечивает дозирование дозы для пользователя, поскольку жидкостное дно ингалятора вращается по часовой стрелке на 180 градусов вручную, добавляя натяжение пружины вокруг гибкого контейнера для жидкости. Когда пользователь активирует дно ингалятора, энергия пружины высвобождается и оказывает давление на гибкий контейнер для жидкости, заставляя жидкость распыляться из 2 сопел, таким образом образуя мягкий туман для вдыхания. Устройство не имеет газового пропеллента и не нуждается в батарее/электропитании для работы. Средний размер капель в тумане был измерен до 5,8 микрометров, что может указывать на некоторые потенциальные проблемы эффективности для вдыхаемого лекарства, чтобы достичь легких. Последующие испытания доказали, что это не так. Из-за очень низкой скорости тумана, Soft Mist Inhaler на самом деле имеет более высокую эффективность по сравнению с обычным pMDI. [14] В 2000 году были выдвинуты аргументы в пользу Европейского респираторного общества (ERS) с целью прояснить/расширить их определение небулайзера, поскольку новый ингалятор Soft Mist Inhaler с технической точки зрения можно было классифицировать как «ручной небулайзер» и «ручной pMDI». [15]
Ультразвуковые волновые небулайзеры были изобретены в 1965 году [16] как новый тип портативного небулайзера. Технология внутри ультразвукового волнового небулайзера заключается в том, что электронный осциллятор генерирует высокочастотную ультразвуковую волну , которая вызывает механическую вибрацию пьезоэлектрического элемента. Этот вибрирующий элемент находится в контакте с резервуаром с жидкостью, и его высокочастотная вибрация достаточна для создания парового тумана [17] посредством ультразвукового распыления. Поскольку они создают аэрозоли с помощью ультразвуковой вибрации вместо использования тяжелого воздушного компрессора, они весят всего около 170 граммов (6,0 унций). Другим преимуществом является то, что ультразвуковая вибрация почти бесшумна. Примерами этих более современных типов небулайзеров являются: Omron NE-U17 и Beurer Nebulizer IH30. [18]
Новое значительное новшество появилось на рынке небулайзеров примерно в 2005 году с созданием ультразвуковой вибрационной сетчатой технологии (VMT). С помощью этой технологии сетка/мембрана с 1000–7000 просверленных лазером отверстий вибрирует в верхней части резервуара с жидкостью и, таким образом, выдавливает туман из очень мелких капель через отверстия. Эта технология более эффективна, чем наличие вибрирующего пьезоэлектрического элемента в нижней части резервуара с жидкостью, и, таким образом, также достигается более короткое время лечения. Старые проблемы, обнаруженные в ультразвуковом волновом небулайзере, слишком большое количество жидких отходов и нежелательный нагрев медицинской жидкости, также были решены новыми вибрационными сетчатыми небулайзерами. Доступные небулайзеры VMT включают: Pari eFlow, [19] Respironics i-Neb, [20] Beurer Nebulizer IH50, [21] и Aerogen Aeroneb. [22] Поскольку цена ультразвуковых небулайзеров VMT выше, чем у моделей, использующих предыдущие технологии, большинство производителей продолжают продавать также классические струйные небулайзеры. [23]
Небулайзеры принимают лекарство в виде жидкого раствора, который часто загружается в устройство при использовании. Часто используются кортикостероиды и бронходилататоры, такие как сальбутамол ( альбутерол USAN ), а иногда и в сочетании с ипратропием . Причина, по которой эти фармацевтические препараты вдыхаются, а не принимаются внутрь, заключается в том, чтобы направить их действие на дыхательные пути , что ускоряет начало действия лекарства и уменьшает побочные эффекты по сравнению с другими альтернативными путями приема. [12]
Обычно аэрозольное лекарство вдыхается через трубчатый мундштук, похожий на мундштук ингалятора . Однако мундштук иногда заменяют лицевой маской, похожей на ту, что используется для ингаляционной анестезии , для удобства использования маленькими детьми или пожилыми людьми. Детские маски часто имеют форму животных, таких как рыбы, собаки или драконы, чтобы сделать детей менее устойчивыми к лечению небулайзером. Многие производители небулайзеров также предлагают насадки-пустышки для младенцев и малышей. Но мундштуки предпочтительнее, если пациенты могут ими пользоваться, поскольку лицевые маски приводят к снижению доставки в легкие из-за потерь аэрозоля в носу. [11]
После использования с кортикостероидами у пациентов теоретически возможно развитие дрожжевой инфекции во рту ( молочницы ) или осиплости голоса ( дисфонии ), хотя эти состояния клинически встречаются очень редко. Чтобы избежать этих побочных эффектов, некоторые врачи предлагают человеку, который использовал небулайзер, прополоскать рот. Это не относится к бронходилататорам; однако пациенты все равно могут захотеть прополоскать рот из-за неприятного вкуса некоторых бронходилатирующих препаратов.
.jpg/1280px-Sales-Girons_(1858).jpg)
Первый «электрический» или напорный ингалятор был изобретен во Франции Саль-Жироном в 1858 году. [24] Это устройство использовало давление для распыления жидкого лекарства. Ручка насоса работает как велосипедный насос. Когда насос поднимается, он всасывает жидкость из резервуара, и под действием силы руки пользователя жидкость нагнетается через распылитель, чтобы распыляться для вдыхания около рта пользователя. [25]
В 1864 году в Германии был изобретен первый паровой распылитель. Этот ингалятор, известный как «паровой распылитель Зигле», использовал принцип Вентури для распыления жидких лекарств, и это было самое начало небулайзерной терапии. Важность размера капель еще не была понята, поэтому эффективность этого первого устройства была, к сожалению, посредственной для многих медицинских соединений. Паровой распылитель Зигле состоял из спиртовой горелки, которая кипятила воду в резервуаре в пар, который затем мог течь через верхнюю часть и в трубку, подвешенную в фармацевтическом растворе. Прохождение пара втягивало лекарство в пар, и пациент вдыхал этот пар через мундштук, сделанный из стекла. [26]
Первый пневматический распылитель, работающий от электрического газового (воздушного) компрессора, был изобретен в 1930-х годах и назывался пневмостатом. С помощью этого устройства медицинская жидкость (обычно хлорид адреналина , используемый в качестве релаксанта бронхиальных мышц для снятия сужения). [28] В качестве альтернативы дорогому электрическому распылителю многие люди в 1930-х годах продолжали использовать гораздо более простой и дешевый ручной распылитель, известный как Parke-Davis Glaseptic. [29]
В 1956 году компания Riker Laboratories ( 3M ) выпустила технологию, конкурирующую с небулайзером , в виде дозированных ингаляторов под давлением, первыми двумя продуктами которых стали Medihaler-iso ( изопреналин ) и Medihaler-epi ( адреналин ). [30] В этих устройствах лекарство заполняется холодным способом и доставляется точными дозами через специальные дозирующие клапаны, работающие на основе технологии газового пропеллента (например, фреона или менее вредного для окружающей среды HFA). [24]
В 1964 году был представлен новый тип электронного распылителя: «ультразвуковой волновой распылитель». [31] Сегодня технология распыления используется не только в медицинских целях. Ультразвуковые волновые распылители также используются в увлажнителях , для распыления водных аэрозолей для увлажнения сухого воздуха в зданиях. [17]
Некоторые из первых моделей электронных сигарет имели ультразвуковой распылитель (имеющий пьезоэлектрический элемент, вибрирующий и создающий высокочастотные ультразвуковые волны, чтобы вызывать вибрацию и распыление жидкого никотина ) в сочетании с испарителем (сконструированным в виде распылительного сопла с электрическим нагревательным элементом ). [32] Однако наиболее распространенный тип электронных сигарет, продаваемых в настоящее время, не использует ультразвуковой распылитель, поскольку он оказался недостаточно эффективным для такого рода устройств. Вместо этого электронные сигареты теперь используют электрический испаритель, либо в прямом контакте с абсорбирующим материалом в «пропитанном распылителе», либо в сочетании с технологией распыления, связанной с «распыляющим струйным распылителем» (в виде капель жидкости, распыляемых высокоскоростным потоком воздуха, который проходит через несколько небольших каналов впрыска Вентури, просверленных в материале, абсорбированном никотиновой жидкостью). [33]