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19. Januar 2022

Inhalationssysteme bei Asthma und COPD

Welches Device für welchen Patienten?

Dosieraerosole, Vernebler oder Trockenpulverinhalatoren – die Fülle an erhältlichen Inhalationssystemen macht die Wahl des Systems zu einer kleinen Wissenschaft. Ob Asthma oder COPD: Alle Patienten profitieren von einem auf ihr Patientencharakteristikum abgestimmten Inhalationssystem, was sich in der Therapieadhärenz und der geringeren Exazerbationsrate widerspiegelt, wie Priv.-Doz. Dr.med.Bernd Lamprecht, Linz, in einem Vortrag erklärte.

Inhalationssysteme finden vor allem bei Atemwegserkrankungen wie Asthma und COPD Anwendung, da diese vorwiegend mit inhalativ applizierten Medikamenten behandelt werden, so Priv.-Doz. Dr. Bernd Lamprecht, Vorstand der Klinik für Lungenheilkunde am Kepler Universitätsklinikum in Linz. Unter der Prämisse der korrekten Anwendung bietet im Vergleich zu anderen diese Darreichungsform einige Vorteile: Zum einen gelangt der Wirkstoff direkt an den Wirkort, wodurch die erwünschte Wirkung eher eintritt. Zum anderen sind geringere Wirkstoffmengen erforderlich, um dieselbe Wirkung zu erzielen. Außerdem sind durch die präzisere örtliche Anwendung weniger systemische Nebenwirkungen zu erwarten, wie der Experte erörterte.

Die therapeutischen Ziele der Inhalationssysteme sind die großen und kleinen Atemwege, die sich aufgrund ihres Durchmessers und weiterer anatomischer Gegebenheiten auch in ihrer Oberfläche unterscheiden. So haben die Hauptbronchien aufgrund ihres größeren Durchmessers eine geringere Oberfläche als die terminalen Bronchiolen. Die Atemwege unterscheiden sich zudem in ihrem Widerstandsanteil: So weisen der Larynx oder die Hauptbronchien den größten prozentualen Widerstandsanteil auf, kleinere Strukturen, etwa die terminalen Bronchiolen oder der Alveolarsack, den geringsten. Auch die Atemflussgeschwindigkeit nimmt mit der Größe der Strukturen ab (Larynx: 3.900mm/sec, Alveolarsack: 0,9mm/sec).

Deposition des Wirkstoffs

Es gibt Faktoren, die einen erheblichen Einfluss auf die Deposition der Wirkstoffe haben. Dazu zählen:

  • das Inhalationsdevice selbst (Wie ist die Partikelgröße beschaffen? Ist die Dosismenge konstant? Welchen Widerstand hat das Device?)

  • das Organ Lunge (Welche Art und welches Ausmaß der Erkrankung liegen vor? Welche Auswirkungen auf die Morphologie ergeben sich dadurch?)

  • die Durchführung der Inhalation (Wie groß ist der maximale Inspirationsfluss? Wie groß ist das zu inhalierende Volumen? Ist der Patient in der Lage, den Atem für eine gewisse Dauer nach der Inhalation anzuhalten? Wie steht es um die Inhalationstechnik und liegen Anwendungsfehler vor?)

Ebenso sind physikalische Einflüsse zu berücksichtigen. So kennen wir bzgl. der Medikamentendeposition den Einfluss der Impaktion. Das bedeutet, dass Partikel an Gabelungen der Atemwege abprallen können. Diese Impaktion ist bei kleineren Teilchen und langsamer Inhalation im Vergleich zur raschen Inhalation größerer Partikel vermindert. So zeigt sich bei langsamer Inhalation kleinerer Partikel, dass es schon weit oben im Kehlkopf zu einer Teilchenabscheidung kommt.

Ein weiterer Faktor ist die Sedimentation. Partikel mit größerem Durchmesser setzen sich aufgrund ihrer Trägheit rascher ab, haben also eine höhere Sinkgeschwindigkeit. Auch die Interzeption spielt eine Rolle, die dazu führt, dass sich Partikel an der Atemschleimhaut absetzen. Außerdem beeinflusst die Diffusion die Inhalation. Partikel unterhalb eines Durchmessers von einem Mikrometer unterliegen der Braun’schen Molekularbewegung. Hier ist zu berücksichtigen: Je kleiner die Partikelgröße, desto höher ist die Diffusionsgeschwindigkeit.

Inhalatoren und Inhalationstechniken

Prinzipiell gibt es zwei große Gruppen von Inhalatoren, die Aerosol- und die Trockenpulverinhalatoren, so Lamprecht.

Zur Gruppe der Aerosolinhalatoren zählen Dosieraerosole („metered dose inhaler“; MDI), Vernebler („soft mist inhaler“; SMI) sowie Atemzug-gesteuerte Dosierinhalationssysteme. Bei dieser Gruppe ist eine langsame, kontinuierliche Einatmung notwendig, um den optimalen Wirkungseffekt zu erzielen.

Die Gruppe der Trockenpulverinhalatoren („dry powder inhaler“; DPI) kann in Einzeldosisinhalatoren und Multidosissysteme eingeteilt werden. Ihnen gemein ist, dass eine rasche, forcierte und möglichst tiefe Einatmung erfolgen sollte.

Den verschiedenen Inhalationssystemen eigen ist deren intrinsischer Widerstand, der sich von System zu System deutlich unterscheiden kann, wobei ein höherer Widerstand nicht automatisch als schlechter anzusehen ist. Vielmehr beeinflusst er auch den inspiratorischen Fluss, den ein Inhaler generieren muss, um eine bestmögliche Wirkstoffverteilung zu erzielen. Der optimale Flow ist dabei von Device zu Device unterschiedlich.

Patientencharakteristika bestimmen die Auswahl des Inhalatortyps

Generell gilt, dass Inhalationssysteme individuell auf den Patienten abgestimmt werden sollten (Abb.). Wenn eine bewusste Inhalation nicht möglich ist, stehen nur Dosieraerosole mit Spacer oder Vernebler zur Verfügung. Kann eine bewusste Inhalation durchgeführt werden, ist die inspiratorische Flussrate der nächste wichtige Faktor, den es zu beachten gilt: Können Flüsse generiert werden, die jedes Inhalationssystem erlauben, oder sind die Flussraten so gering, dass auf bestimmte Systeme verzichtet werden muss? Als Grenzwert gilt 30l/min. Bei einer inspiratorischen Flussrate über 30l/min gibt es die freie Auswahl, allerdings müsse noch die Koordinationsfähigkeit des Patienten beachtet werden, schränkte Lamprecht ein. Ist diese gut, gibt es keine Einschränkungen bei der Inhalatorenwahl. Bei eingeschränkter Koordinationsfähigkeit empfiehlt sich auf jeden Fall die Verwendung eines Spacers, um den Koordinationsproblemen entgegenwirken zu können.

Zu erwähnen ist, dass es bei geringerer inspiratorischer Flussrate keine klare Empfehlung für Trockenpulverinhalation gibt, da deren Verwendung unter Umständen unzureichende Wirkstoffdeposition zur Folge haben kann, merkte der Experte an.

Anforderungen an ein ideales Inhalationssystem

Inhalationssysteme sollten eine ausreichende Feinpartikeldosis beinhalten, damit Teilchen in die tieferen Atemwege gelangen können. Die abgegebene Dosis sollte konstant und möglichst unabhängig vom Inspirationsfluss des Patienten sein. Zudem sollte die Geschwindigkeit der Aerosolwolke nicht zu hoch sein, der Rachen nicht zu stark belastet werden, das Device gleichzeitig einfach zu handhaben sein – also klein und handlich – und im Idealfall Feedback an den Patienten geben. Es gibt Systeme mit visuellem und/oder akustischem Feedbackmechanismus, der angibt, ob die Inhalation richtig durchgeführt wurde. Darüber hinaus sollte ein optimales Inhalationssystem umweltfreundlich und kostengünstig sein – Kriterien, die zusammengenommen nicht einfach zu erfüllen sind. Die Wahl des richtigen Inhalators ist daher tatsächlich eine kleine Kunst.

„Zu berücksichtigen sind bei vielen unserer Patienten auch altersbedingte Faktoren wie bestimmte Komorbiditäten, Einschränkungen der Beweglichkeit (Hände), aber auch kognitive Einschränkungen“, erklärte Lamprecht.

Abb.: Patientencharakteristika bestimmen die Auswahl des Inhalatortyps (Quelle: DOI: 10.1055/s-2001-19003)

ACT – „assess/choose/train“

Das beste Inhalationssystem wirkt nur dann, wenn es richtig angewendet wird. Daher ist das ACT-Prinzip (assess/choose/train) zu berücksichtigen. Zuerst müssen alle Faktoren erfasst, dann das richtige System ausgewählt und dieses anschließend trainiert werden. Diese Schulung muss in jedem Fall Folgendes umfassen: die Vorbereitung des Inhalationssystems, das vollständige Ausatmen vor der Inhalation, die richtige Platzierung des Mundstücks im Mund, um den Wirkstoffverlust zu minimieren, das richtige Inhalationsmanöver (langsam kontinuierlich oder kräftig und tief), den Atem anhalten und auch die gegebenenfalls notwendige Wiederholung des Manövers, wenn dies erforderlich erscheint.

Fehlerquellen

Sowohl bei Asthma- als auch bei COPD-Patienten, die einer Inhalation bedürfen, zeigen sich dieselben Fehlerquellen. Bei Dosieraerosolen sind dies:

  • vor Inhalation nicht tief ausgeatmet (85%)

  • nicht tief und langsam eingeatmet (69%)

  • mangelnde Koordination (65%)

  • Schutzkappe nicht abgenommen (5,3%)

  • Dosieraerosol falsch gehalten (1,8%)

Bei Trockenpulverinhalatoren umfassen die Fehlerquellen:

  • vor Inhalation nicht tief ausgeatmet (60%)

  • nicht tief und kräftig inhaliert (18,5%)

  • nicht richtig geladen (13,6%)

  • Mundstück nicht richtig im Mund (3,8%)

Zu guter Letzt erinnerte Lamprecht daran, dass die Zufriedenheit der Patienten ein entscheidender Faktor in der Therapieadhärenz ist: Zufriedene Patienten wenden ihr Inhalationssystem regelmäßig an und leiden dadurch auch weniger häufig an Exazerbationen.

KeyPoints

  • Faktoren, die die Deposition des Wirkstoffs beeinflussen, sind das Device, die Lunge, die Inhalation selbst sowie physikalische Einflüsse.

  • Inhalationssysteme lassen sich grob in Aerosol- und Trockenpulverinhalatoren einteilen.

  • Inhalation sollte immer in Abstimmung auf den Patienten ausgewählt werden.

  • Durch das Befolgen des ACT-Prinzips lassen sich viele Fehlerquellen vermeiden.

Bericht: Dr. Katrin Spiesberger

„Welches Device für welchen Patienten? Einfluss auf das therapeutische Outcome“, Vortrag von Priv.-Doz. Dr. Bernd Lamprecht, Linz, im Rahmen der 45. Jahrestagung der ÖGP


Zitierhinweis: erschienen in dieser Ausgabe
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