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Beratung
Große Wirkung mit kleinen Partikeln
Wie sich Druckluftvernebler unterscheiden
Ist eine inhalative Arzneimitteltherapie indiziert, beispielsweise bei Mukoviszidose, Asthma oder Bronchiolitis, dann können Arzneistoffe wie Antibiotika, Sekretolytika, Broncholytika und antiinflammatorische Wirkstoffe mit Hilfe von Druckluftverneblern angewendet werden.
Druckluftvernebler sind Verneblersysteme und werden den Inhalationsgeräten mit aktiver Wirkstofffreisetzung zugerechnet. Ihr Vorteil ist, dass keine besondere Atemtechnik erforderlich ist, da auch über eine Maske eingeatmet werden kann. Deswegen sind Inhalationsgeräte besonders für kleine Kinder und Babys geeignet. Der Nachteil dieser Methode liegt in der längeren Zeit, die für die Verabreichung der gleichen Wirkstoffmenge benötigt wird. Die marktüblichen Druckluftvernebler sind meist sowohl für die Behandlung von Erwachsenen wie auch von Kindern vorgesehen.
Druckluftvernebler bestehen aus einem Kompressor, der über einen Druckluftschlauch an den Vernebler mit Mundstück angeschlossen ist. Die im Kompressor erzeugte Druckluft wird über den Schlauch durch eine kleine Öffnung in den Vernebler eingeleitet, wobei ein Unterdruck erzeugt wird (Venturi-Prinzip), der das Medikament ansaugt. Direkt hinter der Öffnung befindet sich die sogenannte Prallplatte, welche die Aerosoltröpfchen beim Aufprall zusätzlich zerkleinert. Mithilfe des Einatemzugs und der Druckluft können diese feinen Tröpfchen inhaliert werden. Das Teilchenspektrum wird bestimmt durch die Größe der Düsenöffnung und die Konstruktion der Prallplatte. Ein Druckluftinhalationsgerät ist in der Regel für alle gängigen Inhalationslösungen und Suspensionen geeignet.
Partikelgröße ist entscheidend
Die pulmonale Deposition wird wesentlich durch die Partikelgröße des Aerosols beeinflusst, die wiederum von der Galenik des Arzneistoffs und dem eingesetzten Verneblergerät abhängt. Die Aerosole von Druckluftverneblern sind polydispers und weisen eine breite Streuung der Partikelgrößen auf. Besonderes Augenmerk liegt auf dem erzeugten Aerosolspektrum, das Teilchen der Größe < 5 µm enthalten sollte. Nur bei einem hohen Anteil kleiner Aerosolpartikel ist gewährleistet, dass eine ausreichende Wirkstoffdosis auch in die tiefen Bereiche der Lunge gelangt (s. Abb.).
Partikel im Größenbereich über 10 µm verbleiben im Nasen-Rachen-Raum, 5 bis 10 µm große Teilchen gelangen bis zum Kehlkopf und in die Luftröhre, Partikel zwischen 3 und 6 μm erreichen die großen und mittleren Bronchien, Partikel < 3 μm die kleinen Bronchien und Alveolen. Für eine Ablagerung in den Alveolen sind vornehmlich Aerosolpartikel mit einem Durchmesser von 0,5 μm bis 3 μm verantwortlich. Teilchen der Größe unter 0,5 µm werden mittels Diffusion im Respirationstrakt transportiert und abgeschieden. Sie haben einen geringen Einfluss auf die therapeutische Wirkung, da sie aufgrund ihrer geringen Masse nur wenig Wirkstoff enthalten. Die optimale Partikelgröße wird mit 0,5 bis 5 µm
angegeben. Die optimale Größe wird auch vom gewünschten Depositionsort des jeweiligen Wirkstoffs bestimmt. Soll er in die Luftröhre oder Bronchiolen gelangen, sind 5 bis 10 µm optimal, addressiert der Wirkstoff die Alveolen sind 2 bis 4 µm optimal. Wichtig ist auch die Inhalationstechnk des Patienten (Atemfrequenz, -tiefe und -stromstärke). Beim langsamen Einatmen werden Partikel vor allem in der Bronchien- und Alveolarregion durch Diffusion und Sedimentation abgeschieden. Eine Steigerung der Atemstromstärke durch schnelle Inhalation verstärkt die Impaktionskräfte, die Partikel lagern sich bereits im Mund, Rachen und Kehlkopf ab, so dass nur wenig Wirkstoff in die Lungenperipherie gelangt. Daher sollte bei Verneblern nicht zu hastig eingeatmet werden.
Parameter |
Bedeutung |
---|---|
MMAD
Mass Median Aerodynamic Diameter
|
durchschnittliche Größe eines Aerosolteilchens im Aerosolnebel in μm,
50% der Tröpfchenmasse haben einen Durchmesser kleiner oder gleich dem MMAD,
Größenbestimmung erfolgt über Kaskadenimpaktormessung
|
MMD
Mass Median Diameter
|
s. o.;
Größenbestimmung der Partikel erfolgt über Laserbeugung
|
RF
Respirable Fraction oder Massenanteil < 5 μm
|
Anteil der Aerosolpartikel im lungengängigen Bereich (< 5 μm),
Beispiel: RF < 5 μm = 75% sagt aus, dass 75% der erzeugten Aerosolpartikel im Luftstrom im Bereich bis 5 μm liegen,
ein größerer RF-Wert deutet auf eine bessere/höhere Lungendeposition in den mittleren und kleinen Atemwegen hin
|
AOR
Aerosol Output Rate
TOR
Total Output Rate
|
Aerosolmenge, die das Verneblersystem in einer bestimmten Zeit abgibt (mg/min; µg/min) |
Welches Gerät?
Die Auswahl eines geeigneten Verneblers gestaltet sich mitunter schwierig, da neben Parametern wie dem Alter des Anwenders und der klinischen Indikation auch Geräte-spezifische Komponenten und die Deposition des Wirkstoffs in der Lunge zu berücksichtigen sind. Zur Charakterisierung der Druckluftvernebler geben die Anbieter teilweise In-vitro-Daten für Standard-Aerosole (0,9% NaCl-Lösung, 1% NaF-Lösung nach DIN EN 13544-1) an. Ein direkter Vergleich der Geräte wird dadurch erschwert, dass die Testungen teilweise unter unterschiedlichen Versuchsbedingungen erfolgen bzw. Angaben hierzu fehlen. Ein direkter Vergleich setzt aber voraus, dass die Geräte mit dem gleichen Verfahren und der gleichen Lösung getestet wurden. Hinzu kommt, dass Firmeninformationen und Angaben firmenunabhängiger Untersuchungen divergieren können. Wichtige Kriterien zur Beurteilung sind die Partikelgröße (MMAD, MMD), die Total Output Rate (TOR) und der Massenanteil unter 5 µm (siehe Tab. 1). Ein Inhalationsgerät mit einem niedrigen MMAD und einem hohen Massenanteil unter 5 µm gewährleistet eine gute Wirkstoff-Deposition in den unteren Atemwegen. Neben aerodynamischen Parametern sind bei der Auswahl weitere Faktoren zu beachten, so etwa Geräuschpegel, Spannungsversorgung, Design, Reinigung, Material und Umfang des Zubehörs, Garantie, Handlichkeit, Handhabung, Gewicht, Preis. Tabelle 2 zeigt eine Auswahl der gängigsten Produkte.
Hersteller |
Name |
Anwendungsbereich |
Aerosolparameter |
Besonderheit |
---|---|---|---|---|
Aponorm®
Wepa Apothekenbedarf GmbH & Co. KG
|
Aponorm®Compact
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Therapie der oberen und unteren Atemwege,
für Erwachsene und Kinder
|
MMAD: 2,61 μm
Massenanteil < 5 µm: 75%
Verneblungsmenge: 0,35 ml/min (NaCl 0,9%)
|
Geräuschpegel: 56 dBA,
Füllvolumen 12 ml,
Ein-Knopf-Bedienung,
kurze Inhalationszeit, mit Kinder- und Erwachsenenmaske, Babywinkel, Mund- und Nasenstück, Wechselfilter
|
Aponorm®nano
|
Therapie der oberen und unteren Atemwege,
für Erwachsene und Kinder
|
MMAD: 2,9 µm
Massenanteil < 5 µm: 65%
Verneblungsmenge: 0,25 ml/min (NaCl 0,9%)
|
Geräuschpegel: 45 dB,
mit integriertem Akku,
klein und leicht (200 g), für unterwegs;
Zubehör: Kinder- und Erwachsenenmaske, Mund- und Nasenstück, Wechselfilter
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Aponorm®Compact kids
|
Therapie der oberen und unteren Atemwege,
für Erwachsene und Kinder
|
MMAD: 3,1 µm
Massenanteil < 5 µm: 59%
Verneblungsmenge:0,40 ml/min (NaCI 0,9%)
|
Geräuschpegel: 52 dBA,
Füllmenge: 2 bis 8 ml,im Eisbären-Look,
mit weichen Masken für Kinder und Babys aus Silikon und TPE;
Winkelstück für Masken, Mundstück, Nasenstück,
|
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Omron Medizintechnik Handelsgesellschaft mbH
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CompA.I.R™ NE-C801 |
Kompressor-Inhalationsgerät für den täglichen Gebrauch zur Behandlung von Erkrankungen der unteren Atemwege |
MMAD: ca. 3,1 µm
Verneblungsrate: ca. 0,3 ml/min
|
Geräuschpegel: 46 dB,
Füllmenge: 2 bis 7 ml,
mit Mundstück, Nasenstück, Erwachsenenmaske (PVC), Kindermaske (PVC)
|
CompA.I.R™
C801KD
|
Kompressor-Inhalationsgerät für den täglichen Gebrauch zur Behandlung von Erkrankungen der unteren Atemwege |
MMAD: 3,0 µm
Verneblungsrate: 0,3 ml/min
|
Geräuschpegel: 46 dB,
Füllmenge: 2 bis 7 ml,
mit Mundstück, Nasenstück, Säuglingsmaske (PVC), Kindermaske (PVC), Spielzeug
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A3 Complete |
Kompressor-Inhalationsgerät zur Behandlung von Erkrankungen der oberen, mittleren und unteren Atemwege |
verschiedene Optionen: Position 1: MMAD: 10 µm, Verneblungsrate: 0,7 ml/min
Position 2: MMAD: 5 µm, Verneblungsrate: 0,5 ml/min
Position 3: MMAD: 3 µm, Verneblungsrate: 0,3 ml/min
|
Geräuschpegel: 65 dB,
Füllmenge: 2 bis 12 ml,
Kindermaske, Erwachsenenmaske, Packung mit Filtern, Nasenstück, Mundstück
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Pari GmbH
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JuniorBoy® SX
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Inhalationstherapie für Babys und Kleinkinder |
MMD: 2,9 µm
Massenanteil < 5 µm: 76%
TOR: 370 mg/min
Kompressorfluss: ca. 5,1 l/Minute
|
Geräuschpegel: 56 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml,
mit Baby-Maske und -Winkel,
Feedbacksystem (PIF-Control)
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TurboBoy® SX
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Therapie der unteren Atemwege ab 4 Jahren |
MMD: 3,5 µm
Massenanteil < 5 µm: 67%
TOR: 600 mg/min
Kompressorfluss: ca. 5,1 l/Minute
|
Geräuschpegel: 56 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml,
Feedbacksystem (PIF-Control),
sehr kurze Inhalationszeit < 5 Minuten für 2,5 ml Lösung
|
|
Pari Boy® SX
|
Therapie der unteren Atemwege ab 4 Jahren |
blauer Düsenaufsatz: MMD: 3,5 µm
Massenanteil < 5 µm: 67%
TOR: 600 mg/min
roter Düsenaufsatz: MMD: 2,2 µm
Massenanteil < 5 µm: 89%
TOR: 450 mg/min
Kompressorfluss: ca. 5,1 l/Minute
|
Geräuschpegel: 56 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml,
Feedbacksystem (PIF-Control), zwei unterschiedliche Düsenaufsätze
|
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Pari Compact |
Therapie von Erkrankungen der unteren Atemwege |
MMD: 3,9 µm
Massenanteil < 5 µm: 64%
TOR: 418 mg/min
|
Geräuschpegel: 58 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml, mit Mundstück und Kindermaske
|
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Pari Compact junior |
Therapie von Erkrankungen der unteren Atemwege;
für Babys und Kleinkinder
|
MMD: 3,9 µm
Massenanteil < 5 µm: 53%
TOR: 273 mg/min
|
Geräuschpegel: 58 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml,
mit Baby-Maske und -Winkel
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MPV Medical GmbH
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MicroDrop®Pro2plus |
zur Therapie von Erkrankungen der unteren Atemwege |
MMAD: 2,21 µm
Massenanteil < 5 µm: 84,20%
Vernebelungsleistung: 0,65 ml/min
|
Geräuschpegel: 57 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml,
besonders geeignet für Patienten, die viel inhalieren müssen
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MicroDrop®Family2 |
zur Therapie von Erkrankungen der unteren Atemwege |
MMAD: 3,34 µm
Massenanteil < 5 µm: 69,20%
Vernebelungsleistung: 0,32 ml/min
|
Geräuschpegel: 54 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml
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MicroDrop®Calimero2 |
zur Therapie von Erkrankungen der unteren Atemwege,
speziell für Kinder und Babys
|
MMAD: 2,76 µm
Massenanteil < 5 µm: 78,53%
Vernebelungsleistung: 0,53 ml/min
|
Geräuschpegel: 56 dB,
Füllmenge: 2 ml bis 8 ml,
kann in Kombination mit dem Baby-Set bereits ab dem Säuglingsalter eingesetzt werden, mit Spielzeug
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MicroDrop®mesh |
zur Therapie von Erkrankungen der unteren Atemwege,
auch für Kinder und Babys
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MMAD: 1,51 µm
Massenanteil < 5 µm: 93,45%
Vernebelungsleistung: 0,22 ml/min
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Geräuschpegel: 20 dB,
Füllmenge: 8 ml,
kleines mobiles Gerät: 96 g, 12 cm × ca. 4 cm,
mit Silikonmasken für Kinder und Erwachsene
|
|
Literatur
Benedek B. Eine Wohltat für die Atemwege. DAZ 2018;51:37
DIN EN 13544-1:2007+A1:2009 Atemtherapiegeräte Teil 1: Verneblersysteme und deren Bauteile
Europäisches Arzneibuch 9. Ausgabe, Grundwerk 2017, Band 1. Zubereitungen zur Inhalation: Aerodynamische Beurteilung feiner Teilchen
Seifert G et al. Vergleichende Untersuchung der Aerosolcharakteristika von 9 marktüblichen Druckluftverneblern für Erwachsene. Poster beim 43. Wissenschaftlichen ADKA-Kongress, 3. bis 5. Mai 2018
Stanko C. Optimierung der Inhalationstherapie bei Kindern und Mukoviszidose-Patienten. Bewertung der Anwendbarkeit und Modifikation des Respimats® anhand von Atemflussprofilen. Physikalisch-chemische Kompatibilität und Charakterisierung der aerodynamischen Eigenschaften von Mischinhalationslösungen zur Feuchtinhalationstherapie. Diss. rer. nat. Mainz 2010
Walz-Jung H et al. Untersuchung der Aerosolcharakteristika ausgewählter Druckluftvernebler für Kinder in Simulationsmodellen mit Vernebelung von Salbutamol. Krankenhauspharmazie 2018;39:379-389
www.inhalation.aponorm.de, Abruf 12. Juli 2019
www.mpvmedical.com, Abruf 12. Juli 2019
www.omron-healthcare.com, Abruf 12. Juli 2019
www.pari.com, Abruf 12. Juli 2019
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