哮喘吸入疗法新进展-临床医学
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哮喘吸入疗法新进展


  吸入疗法就是通过特殊装置将药物和溶剂散成雾粒或微粒吸入,沉降在各级支气管及肺泡内,而达到局部或全身治疗作用的一种方法,它是当今世界治疗支气管哮喘的主要方式。吸入疗法与其它途径给药相比,具有直接作用于局部,起效快,药物剂量小,全身吸收少,避免了首过代谢,副作用轻微,方便快捷、安全可靠的优点。
1  吸入疗法的解剖生理学基础
 
  呼吸系统是与外界密切相通的系统,可以借助于吸气动作吸入药物。呼吸道黏膜及黏膜下富含多种神经和药物受体,肺泡表面积巨大,正常成年人的肺泡总数多达2.8×108个,总面积达90m2,便于吸入药物的吸收。药物从肺泡进入血液方便,肺泡与其周围的毛细血管上皮之间的间隔仅为0.5μm,而小肠黏膜微绒毛入血的距离约为40μm,皮肤表面到达皮下毛细血管的距离为100μm。吸入药物在气道发挥抗炎和平喘作用之前不受肝脏首过效应的影响。
 
2  吸入疗法的影响因素
 
2.1 气溶胶颗粒  气溶胶颗粒的直径、形态、密度、异向传播、吸湿效应、温度和运动速度等与其在气道不同部位的沉降有关,尤其是微粒的直径,是影响沉积和分布的主要因素。气溶胶微粒在气道的沉积有5种力学机制:惯性冲撞、重力沉降、弥散沉积、阻截和静电凝结。惯性冲撞、重力沉降和弥散沉积是微粒在各级支气管沉降的主要形式。惯性冲撞主要发生在大气道,>10~15μm的微粒几乎100%沉降于口咽和喉部,直径5~10μm的微粒大部分沉降于气管和支气管。重力沉降常发生在下气道,在流速不变的情况下,重力沉降与微粒大小和密度有关。若微粒在气道中存留的时间长则重力沉降的机会多。故要求MDI吸入后屏气几秒钟。直径1~5μm的粒子沉积于10~17级支气管壁,直径0.5~1.0μm的粒子沉积于呼吸性细支气管及肺泡壁,其中1~3μm的微粒在细支气管和肺泡内沉降率最高。弥散沉积发生在末梢气道,不是气溶胶沉积的主要形式。直径<1μm的微粒大部分随呼气流排出,直径<0.2μm以下者,则以布朗运动的形式沉积于肺泡。微粒的形态和密度对沉降也有影响,形态不规则的非球形微粒。比球形微粒容易沉降于上气道。微粒的密度增加,沉降量也随之增多。
 
2.2 呼吸因素  潮气量、吸入流速、吸气压、吸气初肺容量、吸气后屏气时间、呼吸频率、经口或鼻呼吸、湿度等都与气溶胶颗粒在气道沉降有关,增大潮气量,减慢吸气流速,即保持深而慢的呼吸,有利于气溶胶微粒在下气道和肺泡的沉降。吸气后屏气也可增加微粒的沉降,呼吸频率增快则微粒沉降率降低。因此,训练患者呼吸方式,在应用定量吸入器时尤显重要。通气频率高、吸气流速快,可增加惯性撞击的机会,导致在咽部和大气道的沉降增多。
 
2.3 病理解剖因素  气道炎症、黏膜充血、水肿和管腔狭窄均增加惯性冲撞和重力沉积的机会,可使微粒的沉降率增加。当气道内存在分泌物时,可形成气-液界面,增加与微粒的接触机会,大量微粒在分泌物表面沉降。此外,当局部气道阻塞变形时,也会增加此处气溶胶微粒的沉降[1]。
 
2.4 气溶胶发生装置  不同的发生装置所产生的微粒大小不同,进入气道的流速和形式也异,直接影响了吸入治疗的效果。
 
2.5 吸入药物的药代动力学  雾化吸入药物可作用于气道黏膜各类感受器和药物受体,调节气道直径、气道黏液的量和成分的组成、纤毛运动,以发挥其净化和屏障作用。雾化吸入的可溶性颗粒沉降大气道黏膜,可被局部吸收,但吸收率在各部位有所不同。脂溶性药物能溶于生物膜类脂质中,较易吸收,且与其脂/水分配系数相关联;而水溶性药物是通过生物膜的膜孔来吸收,其吸收率与分子大小呈负相关,小分子药物吸收率高,大分子难以吸收。肺泡上皮细胞和肺毛细血管的厚度仅0.5~1.0μm故具有良好的吸收能力,吸收的物质能快速地流往全身,易形成肺泡与血流间的浓度差,更有利于药物吸收。肺泡膜吸收要比支气管黏膜吸收率大1倍。如需药物在肺内局部发挥作用,应使该药物在肺内滞留时间长,延长药物作用时间,则选择在气道内具有高局部活性、而吸收至全身时很快灭活的药物,如糖皮质激素的吸入可减轻或避免全身的不良反应。相反,需要能在气道黏膜吸收快、在全身发挥作用,应选择在呼吸道黏膜吸收好,局部代谢低的药物,如色甘酸钠干粉在气道吸收快,且不在肺内代谢,15分钟达血浆浓度[2]。
 
3  吸入的药物及装置
 
3.1 定量吸入器(Metered dose inhalers,MDI)  在过去30年里,MDI已普遍应用,成为最受欢迎的吸入器,常用的有沙丁胺醇(万托林)、二丙酸倍氯米松(必可酮)、丙酸氟替卡松(辅舒酮)等,它便于携带,操作简单,随时可用,不必定期消毒,没有继发感染问题,经济实用。贮药罐内药物溶解或悬浮在液态助推剂中,常用的助推剂为低沸点的氟里昂。距喷口10cm处微粒直径1.4~4.3μm,每次手压驱动,计量活瓣供应25~100μl溶液,由于其初始速度快,上气道惯性沉积多,而沉积在下呼吸道仅10%左右。 MDI主要缺点是患者不能正确和协调地完成吸气和喷药地动作,尤其是在老年人与儿童更易发生。另在肺活量严重减少的患者吸入到下呼吸道药量大为减少,影响疗效。为此,研制生产不同类型的储雾器成为吸气嘴的延伸,使用时先将药物喷入储雾器内,随后患者吸入储雾器内的空气和药物,这就有助于气雾在肺内沉积,以降低咽部药物的沉降,减少声音嘶哑、口咽部霉菌感染等副作用。
 
3.2 干粉吸入器(Dry power inhalers,DPI)  患者的吸气是干粉吸入器的驱动力,故不需要使用MDI时吸气和揿喷药动作的协调,但需要较高的吸气流量,病情严重或小儿因最大吸气压力低,影响吸入效果。干粉吸入器不需要助推剂,克服了氟里昂效应和环境问题。目前市场上有单剂量和多剂量两种干粉吸入器。
 
3.2.1 单剂量吸入器  如旋转式或转动式吸入器,使用时,将内盛干粉的胶囊装进吸入器,旋转吸入器,用其针刺破胶囊后,患者作深吸气带动吸入器的螺旋桨叶片搅拌干粉,药粉微粒随之被吸入,约5%药物吸入肺内。单剂量干粉吸入器应用较少,国内现有丙酸倍氯米松(贝可乐)、沙丁胺醇(沙普尔)和色甘酸钠DPI等剂型,主要用于儿童过敏性哮喘的预防,因为每次只给单剂量,可避免儿童滥用和浪费药物。目前单剂量吸入器仍有很小的市场。
 
3.2.2  多剂量吸入器
 
3.2.2.1 碟式吸入器  由含4或8个药物囊泡的转盘和底座组成,吸嘴结构简单,属低阻力型干粉吸入器。使用时先刺破铝箔,吸入肺内的药量为10%左右,增加吸气流速并不能提高吸入量。使用中需替换药物转盘,仍显不便,现已少用。
 
3.2.2.2 准纳器(Diskus/Accuhaler)  是一种新型多剂量型DPI,含有60个剂量,药物置于盘状输送带的囊泡内,通过转盘输送,口器上有一个保护性的外部封盖,当操作杆滑回后,口器打开,一个囊泡刺破。此前药物与周围环境一直隔离,因此密封性能较好,药物不宜受潮。使用时装置的位置并不影响药物的吸入。该装置的药物输出部分结构并不复杂,装置的内在阻力也较低,吸入时的吸气流速为30L/min,适用年龄范围广,可用于4岁以上儿童。由于吸气阻力低,绝大多数的药物在吸气初即被吸出,增加吸气流速并不能增加肺部药量,使用准纳器时肺部药物沉积量可达12%~17%。目前国内有丙酸氟替卡松和沙美特罗的复合制剂——舒利迭(Seretide),两药合一使用方便,提高了病人的用药依从性。吸入肺部沉降率高于MDI,操作简单,携带方便,并可反复使用[2]。
 
3.2.2.3 都保(Tuberhaler)  是一种贮存剂量型DPI,通过激光打孔的转盘精确定量。其口器部分的内部结构采用了独特的双螺旋通道,气流在局部产生湍流,以利于药物颗粒的分散,增加了微颗粒的输出量和吸入肺部的药量。由于吸气部分结构复杂,装置的内在阻力略高,属中阻力型,吸入药量与吸气流速直接相关,使用时应尽可能采用快速的峰流速吸气方式吸药。在理想的吸气流速60L/min时,吸入肺部的药量可达到20%以上,显著高于pMDI;吸气流速在35L/min时,吸入药量可达到14.8%±3.2%,适用于5岁以上的儿童。由于贮药池位于装置的上端,使用时必须垂直旋转。 目前国内有3种剂型。一种是单纯的干粉制剂—布地奈德都保(普米克都保)和富马酸福莫特罗都保(奥克斯都保);还有一种是信必可都保,含长效β2受体激动剂(福莫特罗)和吸入型糖皮质激素(布地奈德);另外目前刚上市的一种信必可,集速效β2受体激动剂、长效β2受体激动剂和吸入性糖皮质激素于一个装置,可以更加快速有效地控制症状。
 
  针对使用干粉吸入装置所必需的流速要求,国外在近10余年又开发出全新一代的DPI——主动式DPI,其最大的优点是吸气流速要求低,使用方便,适用年龄范围广,剂量准确,药物吸入比例高且恒定,防潮性能好,可用不加辅料的纯药,装置更可长期反复使用。
 
  目前主要有两种类型,一种为电动DPI(如Spiros),工作原理是通过低于15L/ min的吸气流速启动电池驱动的马达,释放恒量的药物,每次能根据需要输出药物颗粒。另一种为带自充气储雾罐的DPI(如AirPac),其工作原理是通过装有弹簧活塞的储雾罐产生60L/min的气流,将干粉装置内的药物吸入储雾罐形成稳定的气雾,产生的平均药雾颗粒直径为2.8μm,病人无需用力吸气。由于储雾罐经抗静电处理,药雾颗粒在储雾罐内的半衰期长达1分半钟,对病人的协调性要求也低,吸入肺部的药量提高,剂量的重复性好,是一种新颖理想的吸入装置。
3.3 射流雾化器  是以压缩空气或氧气为动力,利用射流原理,将水滴撞击成微小颗粒,呈雾状被气流带走并吸入气道。常用气流量6~8L/min,微粒直径在2~4μm,雾粒在肺内沉积约10%。与MDI相比射流雾化所用的药物剂量较大。患者只要潮气量呼吸即可,无特殊吸药动作要求,适用于重症患者和未掌握MDI吸药要领者;缺点是消耗气源,携带不方便,易发生交叉感染等。
 
3.4 超声雾化器  通过超声发生器薄板的高频声波震动将液体转化为雾,雾粒大小与超声频率成反比,即震动频率越高,雾粒越小;超声波震动的强度决定了产生雾粒的数量,震动越强,产生的雾粒越多。总的来说超声雾化器产生的气雾量比喷射雾化器要大,消耗药液一般为1~2L/min,产生的气雾微粒也较大,一般为3.7~10.5μm。气雾微粒在肺内的沉降率约10%以上。但超声雾化器的类型、批号、生产厂家不同,所产生的雾化效果也不相同。缺点是增加感染的危险,易过度湿化和增加气道阻力[1]。
 
4  吸入装置的选择
 
  应综合考虑患者的年龄、病情急缓、全身情况、治疗目的、家庭经济承受能力和药液的种类及性质等多种因素决定使用哪一种装置。一般症状较轻的患者选择MDI,吸药动作不规范者可加用贮雾器或改用DPI。重症患者用射流雾化器,痰液干结者可用超声雾化器。儿童和婴儿也常用气溶胶吸入疗法来治疗哮喘,临床研究表明,婴儿和儿童即使气溶胶在下呼吸道的沉降率低至1%~2%,仍发生较显著的药理学作用。很多儿童可有效地应用MDI,小于10岁的患儿应用MDI时手揿和吸气动作的协调性差,应加用贮雾器,小于3岁的患儿可用带面罩的辅助装置。因为气溶胶进入下呼吸道的量儿童比成人要低,因此每次应用MDI的揿压次数不能因患儿体重小而减少。家庭经济条件较好的可选用DPI,因为DPI不必象MDI那样要求吸气和手揿喷药同步。对于重度发作的哮喘患者及不能配合的小儿可采用射流雾化或超声雾化,将药液放在雾化器内,通过喷射气流或超声使之成为雾状,通过呼吸吸入肺内。
 
5  吸入药物的选择
 
5.1 β2受体激动剂  β2受体激动剂吸入有松弛平滑肌,增强纤毛清除功能,抑制炎症细胞释放介质,降低血管通透性等功能。如沙丁胺醇和叔丁宁雾化吸入能直接作用于呼吸道平滑肌,5分钟起效,作用时间长达4~5小时,主要用于控制支气管哮喘急性发作。另外长效β2受体激动剂,如福莫特罗12μg/次和沙美特罗20μg/次,其作用时间长达12小时,2次/日,特别用于控制夜间哮喘发作和防止晨间通气功能的下降,主要用于慢性哮喘的维持治疗与预防发作。
 
5.2 糖皮质激素的吸入治疗  糖皮质激素的雾化吸入已成为治疗哮喘最有效的抗炎药物,降低气道反应性,上调气道平滑肌β2受体数目和功能,抑制速发和迟发哮喘反应,修复气道上皮炎症损伤,改善临床症状和通气功能。理想的吸入性糖皮质激素在药效学上应有高的糖皮质激素受体亲和力、高的局部抗炎活性和高的糖化酶皮质激素受体特异性;吸收后可被肝脏首过代谢失活,全身清除迅速,并对下丘脑-垂体-肾上腺轴抑制作用小的特点。目前吸入型糖皮质激素如丙酸氟替卡松(flueicasone propionate,FP)、二丙酸倍氯松(beclomethasone dipropionate,BDP)和布地奈德(budesonide,BUD)等,其脂溶性大小顺序为FP>BDP>BUD。增加脂溶性能加快糖皮质激素与受体结合,延长在肺组织的停留时间,从而增强激素的局部抗炎作用。
 
5.3 抗胆碱药  抗胆碱药是胆碱M受体阻断剂,如异丙溴化托品阻断平滑肌上M3胆碱受体,抑制胆碱能神经对平滑肌的控制,使气道平滑肌松弛,气道扩张,对大支气管的作用强于周围小支气管。其起效时间慢,吸入后30~90分钟平喘作用达顶点,持续4~6小时。喷雾吸入为40 μg /次,4~6次/日,雾化吸入溶液为2ml(50μg)/次,3~4次/日。

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