Große Wirkung mit kleinen Partikeln

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.

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

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. 

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