Evaluierung von Lungendepositionsmustern für ICS mit verschiedenen Inhalationsgeräten in Patienten mit schwerem Asthma mittels eines In-Silico-Depositions-Modells

Dysfunktion und Entzündung der kleinen Atemwege in der Lungenperipherie tragen wesentlich zur Atemflusslimitierung bei Asthma bei (Burgel et al. 2011). Glukokortikoidrezeptoren sind im ganzen Respirationstrakt verteilt. Ihre Dichte nimmt in den peripheren Atemwegen zu (Adcock et al. 1996). Eine Verabreichung in die Peripherie der Lunge ist deshalb sinnvoll. Mit dem In-silico -Lungendepositionsmodell mit numerischer Strömungsmechanik kann die Wirkstoffdeposition von Inhalationsgeräten untersucht werden. Das Ziel dieser Studie war die Beurteilung der Lungendeposition nach Inhalation von Budesonid mit verschiedenen Inhalationssystemen bei Patienten mit schwerem Asthma.

Bei diesen Versuchen mit Depositionsmodellen wurden Computertomografie-Aufnahmen der Lungen von 10 Patienten mit schwerem Asthma in 3D-Computermodelle transferiert. Mit den Modellen wurden dann Depositionsberechnungen mit repräsentativen Inhalationsmanövern und Aerosolparametern durchgeführt. Die Budesonid-Abgabe erfolgte als Suspension (1 mg/2 ml) aus einem intelligenten Inhalationsgerät (FAVOLIR^®), einem Standard-Düsenvernebler oder in Form eines Trockenpulverinhalators (DPI) 200 µg bei 2 mittleren Inhalationsflussraten (30 l/min [langsam] oder 60 l/min [schnell]).

Die extrathorakale Deposition war beim DPI größer als bei den Verneblern, obwohl die Partikelgröße (MMAD) mit dem DPI kleiner als bei den Verneblern war.

Tab. 1 Mittlere deponierte Budesonid Dosis in µg (prozentualer Anteil der eingeatmeten Dosis)

Lungenregion	FAVOLIR ®	Standard Düsenvernebler	DPI (langsam)	DPI (schnell)
Extrathorakal	120 (37)	108 (51)	151 (95)	126 (79)
Intrathorakal	207 (63)	67 (32)	9 (5)	34 (21)
Zentral	89 (27)	38 (18)	4 (3)	16 (10)
Peripherie	118 (36)	29 (14)	4 (3)	18 (11)

FAVOLIR^® war eindeutig effektiver beim Erreichen der Lungenperipherie als der Standard-Vernebler oder der DPI. Gründe dafür sind, dass der intelligente Vernebler atemzuggesteuert ist und dass er zu langen, langsamen und tiefen Inhalationsmanövern anleitet. Das Modell weist darauf hin, dass das Inhalationsgerät FAVOLIR^® bei Patienten mit schwerem Asthma das Budesonid-Aerosol erheblich effektiver in die Lungen und insbesondere in die kleinen Atemwege einbringt als der hier untersuchte Standard-Düsenvernebler oder DPI.