inhalacje logo 2b
Felix, qui potuit rerum cognoscere causas

DLA LEKARZA

Wibroaerozole – cz. II

Terapia inhalacyjna dolnych dróg oddechowych wymaga wyłączenia toru nosowego. W takim przypadku droga aerozolu prowadzi przez jamę ustną poniżej poziomu podniebienia, zatem analiza funkcji mięśni podniebienia i mięśni gardła jest zbędna.

1

Ryc. 1. Droga powietrza w trakcie aerozoloterapii dolnych dróg oddechowych

Jest oczywiste, że w celu dostarczenia aerozolu do jam nosa i w okolice ujścia zatok szczękowych niezbędne staje się wykorzystanie toru nosowego. Tylko pozornie różnice w przepływie aerozolu nie są istotne. Jak widać na rycinie 1 oraz rycinie 2A tor przepływu poniżej podniebienia wydaje się bardzo podobny. Wiemy jednakże, że cel terapii w tym przypadku jest inny. Jak można zatem  wykorzystać odmienności anatomiczne i fizjologiczne oddychania torem nosowym do możliwie najbardziej  efektywnej terapii nosa i zatok ?

2

Ryc. 2. Tor nosowy z uwzględnieniem funkcji wału Passavanta.

Odpowiedzi na to pytanie dostarcza nam schemat zachowania się mięśni podniebienia i gardła w czasie aktu połykania lub wymawiania niektórych głosek (“k”, “g”). Na rycinie 2B zilustrowano zgrubienie tylnej ściany gardła przy skurczu jego mięśni (tzw. wał Passavanta), do którego przywiera podniebienie miękkie ustawiające się w płożeniu bardziej poziomym. Takie ustawienie odcina fizycznie komunikację między jamą nosową i częścią nosowa gardła a niższymi piętrami dróg oddechowych, zatem zilustrowany niebieską strzałką przepływ powietrza jest również chwilowo niemożliwy. Wspominana, czasowo wyodrębniona przestrzeń, jest bytem obiektywnym poddającym się opisowi parametrycznemu, przy czym najbardziej istotnym czynnikiem jest pojemność układu jako całości oraz pojemność zatok jako miejsca docelowego dla aerozolu.

Możliwość szacowania wymiarów układu jamy nosa i zatok na przykładzie pomiarów bezpośrednich z CT zasygnalizowano w sekcji poświęconej geometrii jam nosa. Istota problemu, co należy dobitnie podkreślić, nie polega jednak na sporze, czy pomiary własne, czy wyniki prac badaczy podających długość jamy nosa jako 12,8 cm  a objętość jamy nosa : 6 cm3 (ml) (1)  albo długość jamy nosa jako 12 cm, przekrój przewodu jako  0,4 – 0,8 cm2 (ml) i objętość  jamy nosa jako  5,12 – 10,4 cm3 (ml) (2) są słuszne. Rzecz bowiem sprowadza się do ogólnej pragmatyki planowania terapii nosa i zatok. W takim ujęciu umiejętność  przybliżonego oszacowania warunków przestrzennych dla dowolnego pacjenta przekładać się będzie bezpośrednio na możliwość opartego na mierzalnych parametrach przewidywania potencjalnej skali skuteczności aerozoloterapii nosa i zatok. Czy jest możliwe, by założenia teoretyczne zastosować w praktyce, a jeśli tak, to jakie parametry muszą być uwzględniane ?

Wiedza na temat stosowanego sprzętu oraz możliwość operowania rzetelnymi danymi opisującymi  wydatek płynu (LO) czy objętość produkowanego aerozolu (AO) mają tutaj kluczowe znaczenie. Kolejnym aspektem jest konieczność ścisłego przestrzegania procedury stosowania konkretnej metody: w przypadku wibroaerozoloterapii zatok wiąże się to z umiejętnością skutecznego wykorzystania funkcji wału Passavanta. Wszystkie zjawiska są ze sobą powiązane w czasie, który wykorzystujemy do ich analizy.

Wyobraźmy sobie, że dysponujemy sprzętem do aerozoloterapii zatok o wydatku płynu rzędu LO=0,6ml/1min, przepływie powietrza po stronie dozownika AO= 6L/min, zdolności do impulsacji rzędu + 25 milibarów i częstotliwości pulsacji rzędu 10 Hz. Załóżmy, że planujemy terapię zatok szczękowych pacjenta o objętości jam nosa rzędu 2x6cm3=12cm3, objętości części nosowej gardła rzędu 4cm3 oraz objętości zatok rzędu 2x12cm3=24cm3. Pojemność układu wynosi w takim przypadku około 40 cm3 (ml). W momencie wyjściowym ciśnienie w układzie równe jest ciśnieniu 1 atm fizycznej, czyli 1033,23 cm H2O. Co stanie się w momencie zamknięcia wału Pasaavanta w trakcie podawania aerozolu do przestrzeni jam nosa i zatok?

Wydatek aerozolu na poziomie AO= 3L/min jest tożsamy z wydatkiem 3000ml/60sek albo 50ml/1sek. Przyjmując założenie, że czas wymawiania głoski “k” wyniesie około 0,1 sek urządzenie będzie w stanie wyprodukować około 5 ml aerozolu.  Pamiętając o tym, że układ jest układem zamkniętym, o stałej pojemności 40 ml, musielibyśmy spotkać się z sytuacją, w której objętość powietrza zalegającego równa 40 ml oraz dodatkowa objętość 5 ml aerozolu musiałaby się na końcu okresu zamknięcia wału Passavanta skompresować i pomieścić w pojemności równej 40 ml. Stałoby się to możliwe dzięki wzrostowi ciśnienia powietrza i aerozolu. Ciśnienie takie musiałoby wynieść : 45 ml x 1033,23 cm H2O/40ml = 1162,38 cm H2O, czyli byłoby wyższe o 129,15 cm H2O od ciśnienia wyjściowego. Uwzględniając specyfikę sprzętu, w czasie, w którym nos i zatoki są odcięte, przypadałby jeden cykl pulsacji, czyli wzrost ciśnienia o kolejne 25 cm H2O. W takim przypadku w obrębie jednej zatoki dochodziłoby do przemieszczenia w jej głąb około 1,56 ml aerozolu (12 ml x 1033,23 cm H2O/1187,38 cm H2O=10,44 ml, 12ml – 10,44ml = 1,56 ml).

Wydaje się, że w rzeczywistości układ odcinający przestrzeń nosa i zatok nie jest w stanie utrzymać ciśnienia rzędu 150 milibarów, zatem realistyczne ciśnienia są zapewne niższe. Rozstrzygniecie dylematu, którą z teoretycznie poprawnych wartości należy przyjąć jako występującą realnie w czasie terapii pozostawiam w gestii osób odpowiedzialnych za wykonywanie zabiegu. Rodzi się w tym miejscu pytanie, czy skuteczność wibroaerozoloterapii wynika jedynie z chwilowych zwyżek ciśnienia w czasie zwarcia wału Passavanta? Gdyby tak było, to wobec braku danych na temat progu ciśnienia zdolnego do pokonania zwarcia podniebienia i tylnej ściany gardła. Okazuje się, że istnieją przesłanki pozwalające na utrzymanie tezy o skuteczności tej metody w oparciu o zdecydowanie bardziej uprawdopodobnione dane.

Przyjmijmy, że punktem wyjścia jest sytuacja, w której pacjent oddycha swobodnie przez nos. Załóżmy dalej, że mamy prawo przyjąć dane z pomiarów eksperymentalnych , czyli wartość podciśnienia około założeniu -5 cm H2O. Przy sprzęcie wytwarzającym impulsy +25 milibarów z częstością pulsacji rzędu 10/sek możemy wyliczyć wentylację zatoki o zadanej pojemności.  Przyjmijmy, ze zatoka będzie miała pojemność rzędu 12 ml.  Dla ciśnienia 25  cm H2O – 5 cm H2O = 20 cm H2O odczytujemy z tabeli zmianę objętości równą 0,23 ml.  Gdyby w czasie oscylacji jedynie 5% tej objętości dyfundowało w powietrzu wewnątrz zatoki a 95% tej objętości zwrotnie opuszczało zatokę stajemy wobec sytuacji, w której w jednym pulsie objętość deponowana wyniosłaby około 0,0115 ml. Przy zabiegu trwającym 2 minuty stwierdzenie , że możliwe jest efektywne wypełnianie zatoki aerozolem nie jest sprzeczne z wnioskami uzyskanymi z kalkulacji opartej na mierzalnych parametrach. I tak : 2 min = 120 sek x 10 pulsów = 1200 szans na oscylacyjny przepływ objętości 0,23 ml do i z zatoki. Przy zakładanej 5% skuteczności depozycji aerozolu mamy możliwość przemieszczenia 1200 x 0,0115 ml = 13,8 ml aerozolu.

 

 

 

 

1)Kubik H., Vidgren M.T:”Nasal delivery systems and their effect on deposition and absorption”. Advanced Drug Delivery Reviews 29(1998);158

2)Hallworth G.W., Padfield J.M.:”A comparison of regional deposition in a nodel nose of a drug discharged from metered aerosol and metered-pump nasa delivery systems”. J. Allergy Clin. Immunol. Nr 2 vol. 77(1986);348

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL

UWAGA

Opuszczasz serwis aerozoloterapia.pl

Treści na kolejnych stronach są administrowane przez niezależnego operatora  nie powiązanego z serwisem AEROZOLOTERAPIA.PL