Inhalátory - nebulizátory

Inhalátory (nebulizátory) jsou přístroje, které rozptylují kapaliny na drobné částečky, tvořící mlhu (latinsky nebula) vhodnou k vdechování (inhalaci). Tím zajišťují zvlhčování vdechovaného vzduchu . Místo vody lze použít jako zvlhčovací medium fyziologický roztok, vodou naředěné léčivo nebo jiné tekutiny. Asi nejjednodušším typem inhalátorů jsou jednoduché dávkovače aerosolu pro akutní potřebu tzv. inhalační nástavce. Základem nástavce je tlaková nádobka s aerosolem na kterou se nasouvá inhalační nástavec s dávkovací komůrkou a aerosolovou maskou. Chlopňový jednocestný ventil zabraňuje výdechu do dávkovací komůrky. Inhalační nástavec je většinou vázán na určitý druh léčiva a jako takový je nabízen pod nejrůznějším obchodním značením. Jiným typem jsou asi historicky nejstarší parní inhalátory. Jak název napovídá, inhalačním mediem je pára, která vzniká zahřátím tekutiny na vysokou teplotu. Fyzikální proces změny skupenství probíhá při dostatečně vysoké teplotě kapaliny téměř v celém jejím objemu a tlak difundujících sytých par se prakticky rovná tlaku okolního vzduchu. Přímým, nebo nepřímým ohřevem inhalační kapaliny vznikne poměrně primitivním způsobem bohatý aerosol. Množství užitečné páry je úměrné teplotě ohřívané kapaliny, která se pohybuje kolem 90 oC. Na výstupu inhalátoru se pak dociluje přisáváním okolního vzduchu teploty v rozmezí 40-45oC. Relativní nevýhodou parních inhalátorů je poměrně široké spektrum velikosti částic aerosolu (kolem 0,1-10 mm) a sytější pára až při vyšších teplotách. Velikost částic aerosolu a provozní teplota předurčuje tyto přístroje ke zvlhčování sliznic a podpůrnou léčbu horních cest dýchacích zejména v domácím prostředí. Dalším typem inhalátorů jsou kompresorové- tryskové inhalátory , které vytváří mlhu pomocí hnacího plynu a trysky. Jsou založeny na principu rozbití tekutiny na drobné částice proudem plynu. Proud hnacího plynu unikajícího z trysky do nebulizační komory nasává podtlakem kapalinu s léčivem ze zásobníku. Současně se při vysokém rozdílu tlaků na hraně trysky rozbíjí molekulární vazby v kapalině. Inhalátory jsou vybaveny miniaturními kompresorky buď pístového nebo častěji membránového typu, které pak transportují vzniklý aerosol k pacientovi. Do skupiny kompresorových inhalátorů lze také zařadit tryskové mikronebulizátory často též označované jako nebulizátory nebo zvlhčovače s miniaturní komůrkou, které využívají jako hnacího plynu medicinálního kyslíku z centrálního rozvodu, nebo z kyslíkové bomby. Lze je provozovat ve vertikální a některé i v horizontální poloze. Výhodou kompresorových inhalátorů je schopnost tvorby aerosolu i z kapalin s vyšší viskozitou, tam kde např. ultrazvukové inhalátory často selhávají. Charakteristickým rysem je rovněž vysoký výkon měřený průtokem generovaného aerosolu (až 10 l/min), na druhé straně ovšem relativně vyšší podíl větších částic ve spektru mlžiny (0,5-10 mm). Průvodním jevem kompresorových inhalátorů s miniaturními kompresorky je vyšší hladina hluku (55 a více dB). Posledním typem inhalátorů jsou ultrazvukové inhalátory, kde mlha vzniká působením ultrazvukového generátoru na tekutinu. Ultrazvukové inhalátory využívají mechanické energie, kterou vytváří piezoelektrický krystal buzený generátorem na frekvencích řádově stovky KHz až jednotky MHz. Vysokofrekvenční vlnění narušuje molekulové vazby uvnitř kapaliny s rozpuštěným léčivem, která je v přímém nebo nepřímém styku s krystalem a vytváří jemnou mlhu. V jednoduchých konstrukcích se na rozkmitaný kovový terčík přivádí kapalina, která vzlíná ze zásobníku trubičkou naplněnou jemnými vlákny. Ultrazvukové inhalátory mají nižší průtokovou rychlost ( do 2 l/min), vynikají však vyšším podílem malých částic ve spektru aerosolu (0,5 - 5 mm) a bezhlučností, nebo nízkou hlučností (do 40 dB), kterou způsobuje většinou vestavěný ventilátorek. Z praktických důvodů rozdělujeme inhalátory na: Domácí inhalátory Profesionální inhalátory (ambulantní a klinické) Domácí inhalátory Inhalační nástavce (chambery, spacery, inhalery, aplikátory) - jsou velmi jednoduché pomůcky, které se používají k transportu léčivého přípravku v aerosolové formě do dolních cest dýchacích. Vzhledem k tomu, že jejich konkrétní provedení často závisí na výrobci toho či onoho léčiva, narazíme na nejednotné označení (viz výše). U inhalace je obecně problémem správné dávkování. Inhalátor buď generuje aerosol spojitě - pak velká část léčiva může pří exspirační fázi cyklu uniknout bez užitku, nebo jej generuje v dávkách (spouštíme buď ventilátorek, nebo přívod hnacího plynu z kompresorku) a v tom případě je nutno správně synchronizovat rytmus dýchání a ovládání inhalátoru. U dražších léčiv se používá aerosolový dávkovač, což je malá nádobka s hnacím plynem uloženým spolu s léčivem (sprej). Při stisku spouště vzniká u ústí trysky podobně jako u větších tryskových inhalátorů aerosol, který obsahuje mikroskopické kapičky léčivé látky. V literatuře se někdy tento princip inhalace označuje MDI (Metered Dose Inhaling). Aerosolový dávkovač má dvě hlavní nevýhody: neumožňuje dost dobře inhalaci u malých dětí a kojenců a vytváří částice s poměrně rozsáhlým velikostním spektrem. Při přímé orální aplikaci ulpívají větší disperzní částice nežádoucím způsobem na sliznicích (oropharyngeální deposice) a mohou pronikat do žaludku, případně krevního oběhu. To může vyvolávat nežádoucí vedlejší účinky. Částečným řešením těchto problémů je použití vyrovnávací komory. Uzavřený prostor (z angl. space) napojený přímo na vyústění z dávkovače pozdrží vytvořený aerosol před vlastním nádechem a eliminuje velké aerosolové částice. Vznikne tak kombinovaná pomůcka, která si název podržela díky plastové inhalační komoře (z angl. chamber). Účinnost chamberů ovlivňuje: a. schopnost dávkovačb. e generovat stejně veliké a přesně definované dávky c. velikost vytvářených kapičd. ek, jejich spektrum a chování. Díky nepříznivým elektrostatickým vlastnostem standardních plastových materiálů mohou ulpívat drobnější částice na stěnách komory, zrovna tak končí větší, disperzní částice, díky své váze. Aerosol v komoře je dlouhodobě nestabilní a proto se účinná inhalace musí odbýt cca do 30 sekund. Konstrukce dovolující zpomalení a pozdržení proudu částic v suspenzi dovoluje značné odpaření hnacího plynu, který tak není inhalován, jako u prosté aplikace léčiva bez chamberu. Spacery s větším objemem, vybavené jednocestnými ventily jsou účinnější a méně náchylné ke ztrátám způsobeným elektrostatikou a dalšími vlivy, než spacery s malým objemem. Inhalátory ultrazvukové (UZ) Inhalátor je poháněn baterií/ akumulátorkem, nebo ze sítě pomocí síťového adaptéru/ nabíječky. Velikost částic v mlžině se pohybuje v rozmezí 0,5-10 m m. Množství vytvořeného aerosolu s hustotou kolem 10-20 mg/l se počítá řádově 0,3 až 0,5 ml/ min. Výhodou UZ inhalátorů je ve srovnání s jinými principy, nehlučnost, možnost použití na cestách a u některých typů provoz v libovolné poloze, tedy i v leže. Nevýhodou je nemožnost inhalace aerosolu s vyšší viskozitou. Nádobky s inhalačním léčivem mají malý obsah (kolem 2-5 ml) a postačují na inhalace v rozsahu 5-10 min. Spotřebním materiálem jsou kromě léčiva vzlínací tyčinky. Kompresorové- tryskové inhalátory Membránové nebo pístové bezolejové kompresorky, obvykle v malých plastových kufřících. Z výstupního otvoru kompresoru se přivádí tlakový vzduch (kolem 1 bar výstupního tlaku ) do nebulizační komůrky s léčivem a odtud již jako aerosol do náustku, nebo aerosolové masky, které jsou ve výbavě. Profesionální inhalátory (ambulantní a klinické) Při výběru správného typu inhalátoru, je třeba kromě exaktních údajů o přístrojích brát v úvahu i některé neměřitelné parametry jako je spolehlivost, provozní náklady, možnost sterilizace a komfort obsluhy. Spolehlivost - pro zajištění bezproblémové funkce výrobci vybavují inhalátory celou řadou jistících a kontrolních prvků. Cena přístrojů závisí na jejich kvalitě a spolehlivosti. Provozní náklady a spotřební materiál tvoří především náustky, bakteriologické a vzduchové filtry a lékové kalíšky, pokud ovšem není možná sterilizace. U specializovaných typů přístrojů s kontejnerovou kapslí se sterilní vodou, musíme počítat i tyto pomůcky. U ultrazvukových inhalátorů bývá asi největším kamenem úrazu péče o vlastní nebulizační komoru s piezoelektrickým krystalem. Možnost sterilizace je u klinických provedení samozřejmostí. Díly s možností kontaminace jsou autoklávovatelné. Přístroje jsou vybaveny vzduchovými protiprachovými filtry, sofistikovanější modely mají jako příslušenství ochranný bakteriologický filtr, který brání kontaminaci vnitřku vlastního přístroje. Na přístroji také většinou na první pohled poznáme, zda jeho výrobce vyřešil problém očisty dobře (jednoduché tvary s minimem záhybů, prolisů a otvorů). Komfort obsluhy a rozsah použitelných funkcí zahrnuje manipulaci při přípravě přístroje k provozu a rozsah použitelných funkcí. Téměř samozřejmostí je u této třídy přístrojů časovač a regulátor výkonu a průtoku nosného media. U profesionálních přístrojů se často nespokojíme s chladnou nebulizací a požadujeme ohřev aerosolu. Přístroje mohou signalizovat nepřítomnost vazební vody v pracovní komoře, otevření krytu ventilátoru nebo medikačního tanku a pod.