Systèmes d'administration de médicaments par inhalation dans l'asthme bronchique

Systèmes d'administration de médicaments par inhalation dans l'asthme bronchique par Deepak Goyal, Atul Goel, Gaurav Sagar, Monica Saini!

Lisez cet article pour en savoir plus sur les systèmes d'administration de médicaments par inhalation dans les systèmes bronchiques.

Introduction:

L'asthme bronchique (BA) est l'un des troubles respiratoires les plus fréquents, ce qui risque de surcharger le médecin au cours du prochain siècle. Avec le temps, notre compréhension de l'asthme a considérablement évolué, passant d'une maladie des voies respiratoires réversible à une maladie inflammatoire chronique avec limitation variable du débit d'air. De même, les modalités de traitement de l'asthme bronchique se sont considérablement améliorées, passant d'une «tasse de thé» à des médicaments administrés sous forme d'aérosol.

Il est en fait établi sans équivoque que, jusqu’à ce que nous ayons un autre traitement avancé, l’inhalation est actuellement la modalité à utiliser pour gérer l’asthme bronchique. En effet, l'efficacité des bronchodilatateurs et des anti-inflammatoires dans l'asthme et la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) résulte de leurs effets locaux dans les voies respiratoires intrapulmonaires.

L'utilisation d'aérosols pour cibler les médicaments sur les sites récepteurs de l'arbre bronchique présente de nombreux avantages par rapport à la voie orale. À l'exception de la théophylline (qui est trop irritante pour être inhalée), la plupart des médicaments sont plus sûrs et plus rentables sous forme d'aérosol.

Les raisons en sont les suivantes:

(1) Moins de médicaments peuvent être utilisés pour obtenir le même bénéfice thérapeutique

(2) Les effets secondaires systémiques sont beaucoup moins probables

(3) Début d'action plus rapide

Avant de revenir au monde des systèmes d'administration de médicaments par inhalation (IDDS) actuellement disponibles, il est important de connaître les caractéristiques d'un système idéal de génération et de distribution d'aérosols.

une. Tout générateur d'aérosol produit une variété de tailles de particules. Un système idéal doit produire la plus grande proportion possible de particules respirables.

b. La génération d'aérosol et la taille des particules doivent être indépendantes du débit inspiratoire, qui est probablement variable et dépend de l'effort du patient.

c. La taille des particules doit être indépendante des conditions environnementales ambiantes telles que la température, l'humidité et la pression.

ré. Il devrait être économique, économique et abordable.

e. Il devrait contenir un dispositif intégré de formation au faible débit inspiratoire.

F. Il doit fournir des signaux sonores pour un débit élevé (débit de MDI de> 0, 45 L / minute) ou faible (débit de DPI <60 L / minute).

g. Il doit être actionné par la respiration, de sorte que la coordination entre inhalation et actionnement soit minimale.

h. Il devrait dissocier l'inhalation de la génération d'aérosol et devrait administrer rapidement la dose d'aérosol prescrite.

je. L'expiration précédant l'inspiration ne doit pas disperser ni humidifier l'aérosol thérapeutique.

j. Le dispositif doit maximiser l’accumulation des voies respiratoires inférieures, tout en minimisant les dépôts oropharyngés, afin d’obtenir un bénéfice maximal, avec peu ou pas d’effets indésirables systémiques.

k. L'espace mort de l'appareil doit être minimal et les vannes, le cas échéant, doivent présenter une résistance faible et être visibles de l'observateur.

l. Le fonctionnement ne doit pas simplement être convivial pour le patient, il doit également être infaillible.

Les efforts constants de l'industrie pharmaceutique visent à optimiser le dépôt de médicaments dans les poumons, indépendamment de leur rentabilité.

Les principaux facteurs qui déterminent le dépôt de médicament sont:

1. Mode d'inhalation

2. caractéristiques des particules d'aérosol, et

3. Caractéristiques du sujet

Les systèmes d'administration par inhalation disponibles incluent les nébuliseurs, les inhalateurs doseurs à pression contrôlée et les inhalateurs à poudre sèche. Lorsque vous en apprendre davantage sur les systèmes d'administration par inhalation, vous devez vous rappeler deux faits importants.

Premièrement, différents groupes de médicaments peuvent nécessiter différents systèmes d'administration pour un effet optimal. Même au sein du même groupe, différents agents peuvent nécessiter des systèmes différents. Deuxièmement, il est parfois nécessaire d’utiliser d’autres dispositifs pour rendre ces systèmes de distribution plus efficaces. Ceux-ci comprennent un dispositif de contrôle du débit inspiratoire, des dispositifs d’écartement, des masques bien ajustés et des pièces en T.

Nébuliseurs:

Les nébuliseurs (à jet standard et à ultrasons plus récents) sont en réalité les systèmes d’administration les moins efficaces (figure 1). Le «nébuliseur à jet standard» utilise le principe de «vaporisation du médicament sous forme liquide à partir de sa surface par un jet d’air rapide '. Ils sont de grande taille et ne sont donc pas portables.

Cependant, ils sont exempts d'additifs ou de propulseurs néfastes pour l'environnement. Malgré leur manque d'efficacité aérosol, ils jouent toujours un rôle important chez les patients très malades (asthme aigu menaçant le pronostic vital) et lorsque l'effort et la coopération du patient sont limités (jeunes enfants et patients en ventilation assistée).

Inhalateurs à dose mesurée sous pression:

À ce jour, ils sont les plus anciens (disponibles depuis les années 1950), les systèmes portables de délivrance de médicaments par inhalation disponibles pour BA. Ces agents dépendent d'un agent propulseur (chlorofluorocarbone CFC ou hydro-fluoroalcane HFA), présent sous forme d'aérosol sous pression avec l'agent pharmacothérapeutique administré à une dose fixe pré-mesurée par une vanne unidirectionnelle, après actionnement. Ils peuvent être actionnés à la main ou par la respiration. Ceux disponibles actuellement dans notre pays sont actionnés à la main.

Les PMDI nécessitent un débit inspiratoire optimal (25 à 90 L / minute) au moment de l'actionnement et une retenue suffisante de la respiration pendant 4 à 10 secondes (optimal, 8 secondes). Trois problèmes majeurs liés aux PMDI sont nécessaires à la formation du patient, détaillés dans le tableau 1. (ce qui peut être difficile chez certains groupes, par exemple les enfants), les problèmes environnementaux associés aux CFC (nous devons penser davantage aux climatiseurs et aux réfrigérateurs qu'à de petits PMDI) et à plus de 65% des dépôts oropharyngés.

Ces problèmes peuvent et ont été contournés dans une certaine mesure. Alors que les CFC cèdent progressivement le pas à la HFA (sans modification du coût pour le patient), les problèmes posés par une technique de patient médiocre ainsi que les dépôts oropharyngés sont atténués dans une large mesure par l’utilisation d’entretoises de grand volume.

Les PMDI sont disponibles pour la plupart des agonistes P (terbutaline, salbutamol, formotérol et salmétérol), anti-cholinergiques (ipratropium), des stéroïdes inhalés (béclométhasone, budésonide, flunisohde et fluticasone, etc.) et du chromoglycate de sodium.

Utilisation de HFA comme propulseur:

L'utilisation de HFA comme agent propulseur nous a fourni des observations intéressantes. En outre, le fait que le HFA soit écologiquement plus sûr que le CFC (il ne va pas épuiser la couche d'ozone, mais est un «gaz à effet de serre», qui contribuera au réchauffement planétaire), il peut donc être utilisé comme propulseur pour les bêta-agonistes, le chromoly et le sodium. au moins deux des stéroïdes inhalés, à savoir le béclométhasone et le flunisolide.

Ces deux stéroïdes sont en solution avec HFA, contrairement au CFC (sous forme de suspension), qui affecte positivement la délivrance du médicament. Des études ont montré que cela augmentait les dépôts pulmonaires de ces médicaments (55% pour le HFA contre seulement 4% pour le CFC). Ceci est attribué à un pourcentage plus élevé de petites particules (4, 7 µ ou moins, 95% de flunisolide et 60% de béclométhasone étant de 4, 7 µ ou moins). Ainsi, ce changement de CFC en HFA entraîne une réduction de 2 à 6 fois de la dose requise de stéroïde par inhalation.

Inhalateurs de poudre sèche (DPI):

C’est l’innovation la plus récente et la plus importante dans le domaine de la technologie par inhalation. Ils ont contourné la plupart des problèmes liés aux PMDI, car ces dispositifs sont plus sécuritaires du point de vue de l'environnement (sans aucun agent propulseur), activés par la respiration et présentent un dépôt beaucoup plus important des voies respiratoires inférieures, car près de 30 à 60% des particules ont une taille de 4, 7 µ ou moins. et donc respirable. Les différentes formes de DPI disponibles incluent turbuhaler, diskhaler, rotahaler, twisthaler et diskus ou accuhaler.

Turbuhaler et Rotahaler:

Le Turbuhaler, le premier DPI disponible, a également été le premier DPI à administrer plus de médicaments que le PMDI traditionnel. Le turbuhaler a d'abord été utilisé pour administrer du budésonide. Dans une étude, il a été démontré que les dépôts dans les poumons étaient d’environ 32%, contre 15% avec le DPI et le PMDI, respectivement. Cette augmentation de l'accouchement s'est traduite par une plus grande efficacité avec ce stéroïde inhalé. Il a été démontré que l’utilisation du turbuhaler budésonide était assez facile pour les patients. Dans une étude publiée cette année dans le Journal of Allergy and Immunology, environ 96% des enfants de 8 ans et plus ont pu utiliser cet appareil correctement.

Cinquante-cinq pour cent des enfants âgés de 5 à 8 ans ont également pu l'utiliser correctement, une avancée significative par rapport à la technologie précédente. Cependant, l'appareil peut être sensible à l'humidité et ne doit pas être rangé dans la salle de bain. En outre, la livraison dépend du débit inspiratoire.

Ainsi, les enfants plus jeunes et les patients présentant des exacerbations d'asthme peuvent recevoir des quantités réduites de médicament. Néanmoins, il a récemment été démontré que le turbuhaler était efficace avec une administration une fois par jour, ce qui en faisait une option plus viable pour les patients moins dociles. Rotahaler, est un dispositif étroitement lié au turbuhaler et disponible en Inde. Il peut administrer la plupart des préparations médicamenteuses par inhalation.

Diskhaler et le Diskus:

Diskhaler et son alternative, les diskus sont des DPI multi-doses. La fluticasone, un corticostéroïde par inhalation, et le salmétérol, un bêta-agoniste à action prolongée, peuvent être administrés sous forme d'inhalateur de poudre sèche par Diskhaler ainsi que par Diskus. Ces appareils ont un dosage fiable à des débits inspiratoires réalisables. Ils ont été approuvés et ont démontré leur efficacité pour les enfants de 4 ans et plus. Deux avantages sont un compteur de dose et une résistance à l'humidité relative.

Cependant, diskhaler est complexe à utiliser, nécessitant six étapes. Ainsi, il pourrait ne pas être aussi utile que d’autres dispositifs, d’autant plus que le fluticasone peut également être administré avec un Accuhaler ou un Diskus. Ce dispositif est plus facile à utiliser et préféré par plus de patients que le Rotadisk. Il contient jusqu'à 60 doses dosées et assure un dosage constant grâce à des débits inspiratoires variables de 30 à 90 litres par minute. Cela représente un meilleur moyen de délivrer du fluticasone et du salmétérol. Cependant, son utilisation pour d'autres formulations n'a pas encore été faite. Récemment, cependant, une étude a également mis en doute l'efficacité des aérosols de diskus.

Twisthaler:

Twisthaler contient de la mométasone, un nouveau stéroïde inhalé sous forme de poudre sèche. Ce médicament ainsi que le dispositif ne sont pas encore approuvés par la FDA. Cependant, il a été démontré que ce dispositif avait un schéma posologique simple 1-2-3; lorsque le capuchon est retiré, l'appareil mesure une dose; l'inhalation divise les agglomérats en particules respirables; et le remplacement du capuchon réinitialise la plaque de dosage et indexe le toner.

Cet appareil contient jusqu'à 60 doses dosées, avec une administration de dose uniforme dans une plage de particules respirables qui devrait correspondre à une bonne efficacité. Contrairement au Turbuhaler, dans lequel le débit influe sur la quantité de médicament délivrée, le Twisthaler semble délivrer un dosage relativement constant à des débits compris entre 20 et 60 litres par minute.

Sécurité:

Enfin, il faut tenir compte non seulement de la quantité de médicament administrée dans les poumons et de son efficacité, mais également de son innocuité. Chaque dispositif présente des quantités relativement équivalentes d’effets secondaires locaux. Cependant, les effets secondaires systémiques peuvent varier en fonction de l'exposition systémique totale, qui est déterminée par la dose respirée réelle et la quantité de médicament avalée. Par exemple, jusqu'à 90% de chaque dose de béclométhasone CFC peut être avalée.

À moins que ce médicament ne soit dégradé très rapidement dans le foie, la biodisponibilité orale pourrait contribuer à une exposition systémique totale. Le rôle du dispositif est illustré par différentes méthodes d'administration du fluticasone; Grâce à un inhalateur-doseur, 28% du médicament peut être biodisponible, contre 17% seulement avec Accuhaler.

Dispositifs d'espacement:

Les dispositifs d’espacement sont une aubaine dans la gestion des deux problèmes respiratoires les plus fréquemment rencontrés, à savoir. La BPCO et l’asthme bronchique sont en train de devenir l’un des dispositifs les plus couramment utilisés en raison de leur simplicité, de leur maniabilité et de leur utilisation. Mais faute de connaissances suffisantes sur leur utilisation et leurs avantages, ils restent également l’un des appareils les plus mal utilisés. Ce petit aperçu des dispositifs d’espacement vise à familiariser tous les participants avec les principes de base des dispositifs d’entretoise, leur aide, les facteurs affectant l’espacement et les recommandations relatives à leur utilisation.

Les premiers dispositifs d'espacement étaient des espaceurs métalliques, qui ont maintenant cédé la place aux dispositifs en plastique, qui sont considérablement moins efficaces. À l'origine, le concept d'espacement avait son origine dans la prise en charge des enfants en bas âge, en particulier dans les nouveau-nés, où la délivrance de médicaments posait un gros problème et, à partir de là, les dispositifs d'espacement modernes ont vu le jour de leur utilité chez les adultes. Le dispositif d'espacement est essentiellement un tube avec une chambre, ce qui augmente la distance entre les inhalateurs-doseurs (MDI) et la bouche, ce qui aide de nombreuses manières.

une. Il augmente la distance entre le MDI et la bouche et, à mesure que l'actionneur augmente, l'évaporation du propulseur se produit, ce qui entraîne une diminution de la taille des gouttelettes, ce qui permet au médicament de pénétrer plus profondément dans les voies respiratoires.

b. Dans le même temps, ils réduisent également les dépôts de médicaments dans l'oropharynx et réduisent l'absorption systémique.

c. Ils éliminent le problème de mauvaise coordination nécessaire avec le MDI.

ré. Ils éliminent l’effet Fréon froid produit par l’impact puissant du médicament en aérosol directement sur la paroi postérieure du pharynx, ce qui entraîne des haut-le-cœur et un mauvais goût entraînant une mauvaise observance.

e. Ils permettent l’utilisation d’une plus forte dose de corticostéroïdes inhalés.

F. Surtout, ils peuvent être utilisés dans tous les groupes d'âge et même chez les patients non coopératifs, intubés ou sous ventilateur.

Facteurs influant sur l'espacement:

(1) Facteurs liés au patient:

Les facteurs liés au patient jouent un rôle important dans l'issue de l'espacement. Les principaux facteurs liés au patient sont les suivants: -

une. ÂGE, le volume courant dépendant de l’âge, il joue un rôle très important dans l’espacement par son interaction complexe avec le volume des espaceurs. De plus, l'âge influe sur le niveau d'intelligence nécessaire au bon entretien de l'appareil

b. DEBIT DE DEBIT INSPIRATOIRE PEAK, c’est aussi un facteur dépendant du patient et qui joue un rôle important. De nombreux essais cliniques ont montré qu’un PIFR de 30 L / min est nécessaire pour que tout dispositif inhalateur fonctionne efficacement. Heureusement, tous les adultes peuvent générer un débit de pointe. plus de 30L / min, même pendant un épisode d’asthme grave. Diverses études ont montré une efficacité maximale à un débit compris entre 30L / min et 45L / min.

c. RETARD INHALATIONAL, il s’agit de l’écart de temps entre la libération du médicament et sa première respiration par la suite. Il a été observé qu'en retardant la respiration de 5 secondes, deux fois moins de médicaments sont disponibles pour l'inhalation.

(2) Facteurs d'espacement:

(a) VOLUME OF SPACER, le volume optimal d'un espaceur n'est pas connu, bien que de nombreuses études aient montré que les espaceurs de petit volume sont bons pour les enfants et les espaceurs de grand volume sont parfaits pour les adultes.

La concentration de médicament par unité de volume de surface d'espacement diminue avec l'augmentation du volume d'espaceur, ainsi que le volume de marée augmentant avec l'âge, ce qui implique simplement que, le volume de marée étant faible chez les enfants, l'administration du médicament serait à des concentrations appropriées par un appareil à faible volume et vice versa chez les adultes.

(b) CHARGES ÉLECTROSTATIQUES SUR LES MURS D'ESPACES, ces charges jouent un rôle important dans la délivrance du médicament car elles peuvent réduire la quantité de médicament disponible pour la livraison de 1, 4 fois. Ces charges peuvent être réduites soit en construisant des espaceurs en acier inoxydable, soit en les lavant avec des solutions cationiques, soit en les amorçant simplement (c'est-à-dire en injectant 15 bouffées de médicament dans un nouvel espaceur).

Le lavage et le séchage augmentent également les charges électrostatiques. Pour éviter cela, il est préférable d’utiliser un détergent liquide et de ne pas rincer l’espaceur, ni de le sécher, mais de le laisser sécher pendant 12 heures pour obtenir un effet maximal.

(c) ESPACE MORT, pas plus de 30 ml d’espace mort ne doivent être présents dans le dispositif d’espacement, car le médicament administré est large.

(d) VANNES, la présence et les caractéristiques des vannes ont une incidence importante sur l'administration du médicament. Dans toutes les tranches d'âge, il a été démontré que les vannes non réinspiration en matériau léger à faible résistance permettaient une administration satisfaisante des aérosols. Chez les enfants en bas âge, il est préférable de ne pas générer suffisamment de force pour déplacer les vannes.

(3) Facteurs de drogue:

a) Les interactions entre le médicament et l’espaceur sont très complexes; ils diffèrent non seulement d’un médicament à l’autre dans le même spacer, mais aussi d’une force à l’autre du même médicament dans le même spacer. Ainsi, il est inapproprié d'utiliser un médicament avec une entretoise.

Il est recommandé d’encourager l’utilisation d’un écarteur et du DMD des mêmes produits pharmaceutiques pour un patient et de bien expliquer ce fait au patient. De plus, une seule bouffée doit être déclenchée dans l’entretoise à la fois, car plusieurs bouffées réduisent la quantité de médicament disponible. Pour les mêmes raisons, l'association médicamenteuse au même moment doit être découragée.

Recommandations actuelles concernant l'utilisation de dispositifs d'espacement:

(1) Expliquer l’utilisation, les avantages, le coût de la thérapie et des soins spéciaux pour obtenir un résultat optimal et une observance stricte

(2) Tous les enfants utilisant un DMD devraient être encouragés à utiliser un dispositif d'espacement pour une délivrance efficace du médicament.

(3) Utilisez un appareil de volume approprié pour votre âge. 250-300nil chez les enfants et 750-800mJ des dispositifs d'espacement pour adultes sont des tailles appropriées largement acceptées.

(4) L'utilisation de spacer et de MDI provenant de la même société pharmaceutique, car l'échange pourrait entraîner une diminution de deux fois l'administration de médicaments.

(5) Une seule bouffée doit être actionnée dans l’entretoise à la fois. Au moins 4 à 6 respirations doivent être autorisées entre l'activation.

(6) Réduisez les charges électrostatiques en prenant les mesures appropriées décrites précédemment.

Pour conclure, les dispositifs spacer utilisés avec le MDI garantissent une délivrance de médicament sûre, une meilleure observance, un meilleur rapport thérapeutique, réduisent les effets secondaires, beaucoup moins de dépôts pharyngés, une meilleure délivrance de médicament aux poumons et sont utilisables dans tous les groupes d'âge, mais avec peu de soin.

Conclusions:

Un aérosol inhalé est souhaitable pour administrer le médicament aux sites cibles des voies respiratoires. Il existe de nombreuses et importantes modifications récentes de la technologie des aérosols. Certains exemples incluent les inhalateurs à poudre sèche (en particulier le Turbuhaler), les nouveaux modèles d’entretoises ou les dispositifs de contrôle du flux inspiratoire ajoutés à un MDI et les techniques dosimétriques (intermittentes) avec des nébuliseurs plus puissants.

Le système idéal serait peu coûteux et pratique, ne contiendrait aucun additif ou substance nocive pour l'environnement et, de manière prévisible, déposerait un taux élevé de médicament dans les poumons sans les effets secondaires du dépôt oropharyngé. Il n'y a toujours pas de système idéal, même aujourd'hui. La portée et le besoin d'amélioration sont constants.

Cependant, tous les IDDS disponibles sont comparables, l'un peut être meilleur que l'autre pour un groupe pharmacologique ou un médicament particulier. Cependant, la disponibilité d'un nouvel IDDS n'appelle en aucun cas à condamner un système existant, éprouvé et efficace. Même aujourd'hui, le PMDI avec une entretoise en métal peut constituer le moyen le plus efficace de délivrer un aérosol.