Авторы:

Современная небулайзерная терапия: технология вибрирующей сетки (меш-технология)

В настоящее время ингаляционная технология с использованием вибрирующей сетки – меш-небулайзеров (от англ. mesh – сетка, ячейка) – становится все более актуальной благодаря своим уникальным техническим характеристикам и находит широкое клиническое применение в терапии пациентов с респираторными заболеваниями [1]. Современные меш-небулайзеры обеспечивают высокую эффективность в доставке лекарственного препарата, удобство для пациента, повышенную мобильность, наряду с простотой использования в амбулаторных условиях, по сравнению со струйными (компрессорными) небулайзерами. Это позволяет оптимизировать проведение небулайзерной терапии (НЕБ-терапии), особенно среди детей и подростков, лиц пожилого возраста, пациентов, находящихся в критическом состоянии или неспособных использовать другие ингаляционные устройства доставки лекарственного средства [2].

Целью настоящего обзора явился анализ особенностей применения меш-небулайзеров на амбулаторном этапе лечения пациентов с респираторными заболеваниями.

Базовые принципы НЕБ-терапии

НЕБ-терапия предназначена для доставки точной терапевтической дозы лекарственного препарата путем ингаляции пациентом аэрозольного облака – «небулы» (от лат. nebula – туман, облако) – с высокой фракцией респирабельных частиц, имеющих размер от 1 до 5 мкм и способных достигать мелких дыхательных путей человека. Такой аэрозоль можно сгенерировать только специальным аппаратным блоком, изменяющим дисперсию и атомизацию лекарственного раствора или суспензии в небулу с последующей доставкой ее через нос и рот в дыхательные пути пациента.

НЕБ-терапия должна быть разумным дополнением к основной терапии большинства острых и хронических легочных заболеваний. Важно, что она не требует координации пациента с ингалятором, способна доставить высокие дозы лекарства непосредственно в мелкие дыхательные пути пациента, блестяще сочетается с проводимой кислородотерапией. Это делает НЕБ-терапию незаменимой при оказании неотложной помощи (особенно на догоспитальном этапе) пациентам с респираторными заболеваниями. Кроме того, у НЕБ-терапии отсутствуют абсолютные противопоказания, что открывает широкие возможности ее применения в амбулаторной практике у пациентов с нарушением мукоцилиарного клиренса [3].

Основные цели НЕБ-терапии могут быть охарактеризованы термином «СУПЭР»:

С – спазм: устранение бронхоспазма, кашля, свистящего дыхания;

У – увлажнение: увлажнение дыхательных путей;

П – профилактика: предотвращение респираторных осложнений, таких как отек дыхательных путей, обструкция, ателектаз, инфекция, асфиксия;

Э – экспекторация: достижение разжижения/откашливания секрета;

Р – реновация: достижение ряда противовоспалительных эффектов, восстановление и улучшение без нарушения целостности структуры.

Несмотря на свою высокую клиническую безопасность и эффективность, НЕБ-терапия не должна подменять собой экстренную терапию неотложных состояний. Иными словами, пациенты в бессознательном состоянии, ступоре, сопоре, коме, имеющие нестабильное или поверхностное дыхание, пациенты без пульсации аорты, без дыхания, имеющие цианоз, а также пациенты с отсутствием рвотного/кашлевого рефлекса и/или болевых рефлексов/ощущений до момента проведения НЕБ-терапии должны быть «стабилизированы» по основным жизненным показателям (газообменная функция и/или циркуляция крови) методами сердечно-легочной реанимации, включая интубацию трахеи и искусственную вентиляцию легких (ИВЛ). Тем не менее существует рациональность сочетания НЕБ-терапии с коррекцией неотложного состояния. В этом случае эффективность НЕБ-терапии и ее дополнительные клинические эффекты можно оценить быстро (в ходе ингаляционной процедуры), что позволяет специалисту разумно скорректировать лечебный протокол [4].

Технология вибрирующей сетки

В данный момент технология вибрирующей сетки (меш-небулайзер) становится неотъемлемой частью современной клинической практики. Небулайзеры с меш-технологией используют ультразвуковые колебания пьезокристалла, передаваемые на вибрирующую сетку/мембрану, что атомизирует жидкий раствор или суспензию в облако. Существует два вида меш-технологии: пассивная и активная вибрация сетки/мембраны (см. рис.) [5, 6].

Рис. Схематическое изображение принципов работы вибрационно-сетчатых небулайзеров. Обозначения: А – небулайзеры с пассивной сеткой; Б – небулайзеры с активной сеткой. Объяснение в тексте [адаптировано из [6], С. 17]

Процесс образования аэрозоля аналогичен во всех конструкциях современных ультразвуковых меш-небулайзеров. Положительное давление жидкости за мембраной вначале выталкивает ее в отверстия сетки – столб жидкости оказывается перед сеткой. Затем происходит резкая смена цикла с изменением давления на обратное – столб жидкости «разрезается» на мелкие капли, свободно отделяющиеся от сетки. В соответствии с законом Рэлея, размер одной капли примерно в 2 раза больше размера отверстия в сетке [7, 8].

Важно, что конструкция сетчатого механизма, размер отверстий и даже сам материал сетки могут существенно различаться у меш-небулайзеров, это оказывает сильное влияние на клиническую эффективность небулизации лекарства. Например, в «пассивных» меш-небулайзерах (меш-пас) пьезоэлемент установлен в непосредственной близости от сетки и вибрация/толчок передается через тонкий слой жидкости к сетке. «Активные» меш-небулайзеры (меш-акт) используют пьезоэлемент для вибрации сетчатой подложки, которая, находясь в непосредственном контакте с раствором для небулизации, выталкивает раствор через отверстия в сетке. В большинстве конструкций меш-пас используется плоская геометрия сетки, в то время как в конструкциях меш-акт используется куполообразная/коническая сетка. Кроме того, жесткость сетки оказалась критически важной характеристикой, определяющей ее возможность совершать вибрации нежелательной амплитуды, существенно нарушающие характеристики небулизации [9].

Принципиальным для небулизации растворов кроме геометрии и жесткости сетки является мощность ультразвукового толчка, его взаимодействие с жидкостью, а также метод, каким были получены отверстия в сетке. Известно, что двумя основными методами производства сетки являются гальванопокрытие и лазерная резка, часто используемые для получения конического отверстия. Именно коническая форма отверстия оптимизирует производительность небулизации, усиливает поток в сопле, уменьшает сопротивление сетки. Метод гальванических покрытий основан на использовании литографской пластины, когда размер отверстий сетки зависит от продолжительности процесса нанесения гальванического покрытия. Отверстия в сетке уменьшаются по мере того, как металл осаждается на краю отверстия. Метод лазерной резки предполагает использование лазерного луча для вырезания отверстий в тонком листе металла или полимерного материала. Однако лазерная резка металла сопровождается осаждением расплавленного материала вокруг отверстия, что требует в дальнейшем особой полировки [9].

На сегодняшний день большинство сетчатых небулайзеров изготавливается из особого металлического сплава, придающего сетке жесткость, массу, долговечность, инертные химические свойства, необходимые для распыления различных лекарственных препаратов. Однако такие сплавы, как платина, палладий, никель, медицинская нержавеющая сталь, и современные технологии изготовления отверстий одинакового размера до настоящего времени являются дорогостоящими. Возможно, будущие разработки меш-небулайзеров поставят своей задачей поиск альтернативных материалов, конструкций, производственных процессов для получения более дешевых сеток, что сделало бы меш-технологию доступной большинству амбулаторных пациентов [10].

Оптимизация неб-терапии

Рациональное дозирование и «аэрозольные потери»

Следующие особенности меш-технологии оптимизируют процедуру [11]:

— при проведении любой небулизации часть лекарственного препарата всегда остается в накопителе/спейсере, оседает на дыхательных трубках в конце ингаляции. В меш-небулайзерах за счет минимальных размеров камеры и переходников такие потери минимальные;

— атомизация раствора/суспензии путем «просеивания» столба жидкости через мембрану создает высокую респирабельную фракцию (≥50% частиц размером 1–5 мкм), гарантирующую доставку высокой дозы лекарства в мелкие дыхательные пути пациента;

точность «доставленной дозы» при ингаляции существенно зависит от «аэрозольных потерь» выдоха. В меш-небулайзерах такие потери сведены к минимуму за счет разделения потоков вдоха и выдоха пациента;

— путь аэрозоля от распылительной камеры до дыхательных путей пациента должен быть наикратчайшим, то есть не следует использовать удлинительные трубки (особенно гофрированные), насадки и переходники.

Следует помнить, что даже при соблюдении всех перечисленных рекомендаций количество доставленного «облака» в виде «доставленной дозы» лекарственного аэрозоля составит ≈60% от залитого в камеру. Это означает, что клиническая оценка эффективности ингаляционной процедуры должна основываться на облегчении симптомов заболевания, а не на попытке установления «точной дозы», что фактически невозможно в случае небулизированных препаратов [12].

Рациональное применение различных видов небулайзеров

Ожидаемый клинический эффект напрямую зависит от типа небулайзера. Общими правилами при выборе устройства являются [13]:

— респирабельная фракция ≥50% (размер частиц генерируемого аэрозольного облака от 1 до 5 мкм);

— остаточный объем лекарственного вещества после ингаляции ≤1 мл;

— «время регулярной ингаляции» – от 5 до 7 мин (время, затраченное обученным пациентом на регулярно повторяющиеся ингаляции) для небулизации объема ≤3 мл;

— поток «рабочего газа» ≤10 л/мин при давлении рабочего газа от 2 до 7 бар (только для струйных (компрессорных) небулайзеров);

— «небулайзерная производительность» – способность образовывать облако – не менее 0,1 мл/мин;

— оптимальный объем небулайзерной камеры от 1 до 5 мл.

Следует особо отметить, что при ингаляции малых объемов (≤1 мл) в целях уменьшения потерь лекарственного препарата (оседания его на стенках) в конце ингаляции разумно добавить в небулайзерную камеру около 1 мл 0,9% NaCl (физиологического раствора). После этого, встряхнув камеру небулайзера, необходимо продолжить ингаляцию. При ингаляции малых объемов препаратов, имеющих высокую стоимость, абсолютный приоритет отдается меш-небулайзерам [13].

Правила рациональной НЕБ-терапии в эру COVID-19

При небулизации лекарств в условиях пандемии новой коронавирусной инфекции (COVID-19) рекомендовано [14]:

— применять только рекомендуемые растворы для небулизации (официнальные прописи), которые необходимо использовать в течение 24 часов;

— любые неиспользуемые остатки препарата следует утилизировать, небулайзерную камеру промыть и высушить;

— перед ингаляцией проверять сроки хранения используемого препарата;

— использовать в качестве растворителя стерильный физиологический раствор;

— заливать в камеру небулайзера не менее 2 мл раствора комнатной температуры;

— перед началом ингаляции убедиться, что генерируется аэрозоль в «виде тумана»;

— отдавать предпочтение мундштуку или загубнику, а не лицевой маске;

— держать камеру небулайзера в руке (не на подставке и т. д.);

— выполнять ингаляцию, совершая спокойные/плавные вдохи и выдохи (диафрагмальный тип дыхания);

— строго следовать рекомендованной длительности ингаляционного сеанса, а при отсутствии оговоренной длительности руководствоваться правилом «5 минут» для любой ингаляционной процедуры;

— после ингаляции любых кортикостероидных препаратов и/или антибиотиков тщательно прополоскать рот водой;

— для ингаляции специальных и дорогостоящих препаратов, используемых только в малых терапевтических объемах, отдавать предпочтение меш-небулайзерам;

— соблюдать правила очистки и дезинфекции небулайзеров согласно инструкции.

Современные устройства для НЕБ-терапии

Удобство, простоту и эффективность клинического использования демонстрирует одна из последних моделей меш-небулайзеров – Nebzmart (ООО «Гленмарк Импэкс»).

Nebzmart полностью соответствует требованиям ГОСТ Р 50444–92, ГОСТ Р МЭК 60601–1–2010, ГОСТ Р МЭК 62304–2013, ГОСТ Р МЭК 62366–2013, ГОСТ Р МЭК 60601–1–2–2014, ГОСТ Р МЭК 60601–1–6–2014 Госстандарта России и предназначен для небулизации широкого спектра лекарственных препаратов (в том числе дорогостоящих) с низкими потерями и минимальным остаточным объемом после ингаляции (табл. 1) [15].

Таблица. Техническое испытание небулайзера Nebzmart [16]

Модель сетчатого ультразвукового небулайзера Nebzmart имеет высокую скорость распыления частиц (≈0,25 мл/мин), что существенно сокращает время процедуры до 6 мин. Генерируемое облако, содержащее более 65% частиц размером 1–5 мкм, позволяет применять данную модель наиболее эффективно у пациентов с респираторными заболеваниями, особенно при патологии средних и нижних дыхательных путей (от фарингитов до бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких) [15]. Nebzmart, являясь ультразвуковым меш-небулайзером, портативен, компактен, легко умещается в руке и в кармане пациента. Его вес составляет всего 74 грамма. Модель проста в использовании, легко разбирается, собирается, моется, управляется одной кнопкой. Малошумная работа прибора (≈42 дБ) позволяет проводить ингаляции в амбулаторных и стационарных условиях без значимых звуковых помех для окружающих. Отсутствие раздражающих шумов при ингаляции позволяет эффективно использовать Nebzmart как у «маленьких пациентов», так и у больных с расстройствами нервной системы [15].

Уникальная портативность устройства позволяет использовать Nebzmart практически в любых условиях (дом, стационар, спортивный зал, любые виды транспорта), в то время как высокая респирабельная фракция позволяет аэрозолю гарантированно достигать средних и мелких дыхательных путей пациента. Это позволяет использовать Nebzmart как для устранения удушья / затрудненного дыхания (астматическая атака), так и для регулярной терапии хронического заболевания, особенно в момент его обострения, всеми рекомендуемыми лекарственными препаратами [16, 17].

Подводим итоги

В настоящее время представления о клинических возможностях ингаляционной терапии претерпели существенные изменения. Именно небулайзерная терапия, а в особенности использующая технологию вибрирующей сетки (меш-небулайзер), стала основой современной амбулаторной и стационарной ингаляционной терапии [1]. Современные меш-небулайзеры (например, Nebzmart) портативны, компактны, удобны для пациента, имеют высокую эффективность доставки лекарственного препарата в требуемую зону дыхательных путей пациента. Вместе с тем они просты и универсальны при использовании в амбулаторных и стационарных условиях. Это позволяет практикующему специалисту оптимизировать проведение ингаляционной терапии среди детей и подростков, лиц пожилого возраста, пациентов, находящихся в критическом состоянии или неспособных использовать другие устройства доставки лекарственного средства [2].