Schulung des Inhalationsmanövers bei Kindern mit Asthma bronchiale mittels optischem Feedback[1]

Zusammenfassung

Hintergrund: Die korrekte Inhalationstechnik ist bei Patienten mit Asthma bronchiale von größter Bedeutung. Dabei spielt neben der korrekten Handhabung des Systems auch das Inhalationsmanöver selbst eine entscheidende Rolle. Methode: Wir testeten, in wie weit verschiedene Grundtypen von Inhalationsmanövern bei Kindern parallel schulbar sind. Als Zielvorgabe wurden dabei gesetzt: möglichst schnelle Inhalation (Spitzenfluss ≥ 60 l/min) mit hohem initialen Flussanstieg für Pulversysteme bzw. eine gleichmäßige, lang anhaltende Inhalation mit einem Fluss zwischen 40 und 90 l/min für Treibgassysteme. Als Modelle für Pulverinhalatoren dienten dabei der Diskus® mit mittlerem Widerstand sowie der Turbohaler® als Hochwiderstandsgerät; exemplarisch für Treibgassysteme setzten wir den Autohaler® ein. Bei 52 ambulant behandelten Kindern wurden vor und nach zwei Schulungen jeweils der inspiratorische Spitzenfluss (PIF), die Inspirationszeit mit einem Atemfluss über 30 l/min (Ti30), das inhalierte Volumen und die Beschleunigung des Atemflusses (mPIF) mit den drei Inhalatoren in randomisierter Reihenfolge gemessen. Ermittelt wurden diese Parameter mit einem System, welches das über einen Pneumotachographen gemessene Inhalationsmanöver durch das jeweilige Plazebo-Inhalationssystem unmittelbar optisch darstellt (optisches Feedback) und auswertet. Ergebnisse: Bei gleichzeitiger Schulung beider Zielmanöver gelang nur bei den Pulverinhalatoren eine Steigerung der Rate von Inhalationsmanövern im gesetzten Normbereich (57,7 % vor und 88,5 % nach Schulung beim Diskus sowie 32,7 % und 65,4 % beim Turbohaler). Beim Dosieraerosol ließ sich diese Rate nur von 32,7 % auf 42,3 % steigern. Dies ist ein Hinweis darauf, dass ein hoher inspiratorischer Spitzenfluss für Kinder bei gleichzeitigem Training einfacher zu erlernen ist als eine ruhige, gleichmäßige Inhalation. Schlussfolgerungen: Dosieraerosole und Pulverinhalatoren sollten separat geschult werden. Bei der Verordnung von inhalativer Therapie für die Erhaltungs- und Notfalltherapie sollte möglichst auf Inhalationssysteme zurückgegriffen werden, die ein vergleichbares, vom Patienten erlerntes Inhalationsmanöver verlangen bzw. ohne Qualitätsverlust tolerieren.

Abstract

Background: For inhalation as a mainstay of asthma therapy, the correct inhalation technique is of utmost importance. This comprises not only the correct handling of the device but also specific device-dependent requirements concerning the inhalation manoeuvre itself. Methods: We examined whether totally different inhalation manoeuvres can be educated in parallel in asthmatic children. As target manoeuvres we defined: 1) an inhalation as fast as possible (peak inspiratory flow ≥ 60 l/min) with high acceleration in the starting phase as it is normally required for dry powder inhalers. 2) A constant inhalation at a flow between 40 and 90 l/min with a long duration as it is regarded to be optimal for propellant driven systems. As models for dry powder inhalers the Diskus® (Accuhaler®, a medium resistance device) and the Turbuhaler® (high resistance) were chosen. As an example of a propellant-driven we used the Autohaler® (breath-actuated MDI). A total of 52 outpatients (age 4 to 14 years) with asthma were educated two times. We measured peak inspiratory flow (PIF), duration of inspiration with inspiratory flow ≥ 30 l/min (Ti30), inspiratory volume (Vol) and acceleration of inspiratory flow (mPIF) through the devices in random order before and after each training session. Measurements were performed using the inhalation manager, a computer based spirometry system, which allows recording of inspiratory manoeuvres through Placebo inhalers by means of a pneumotachometer. Results are immediately visualized (optical feedback) and evaluated. Results: Training children simultaneously with different inhalation systems appeared to be difficult. Only for the DPIs a significant increase of children inhaling in the pre-given target area could be reached. With Diskus, the rate of correct manoeuvres increased from initially 57.7 % to 88.5 % after training and with Turbohaler from 32.7 % to 65.4 %, respectively. With MDI, this rate increased only from 32.7 % to 42.3 %. This indicates that a high inspiratory flow may be easier to be learned than a constant slow inhalation, at least when training is done simultaneously in children. Conclusions: Thus, training of the different inhalation manoeuvres for DPI and MDI should be performed separately. When prescribing inhaled drugs for reliever treatment and maintenance therapy for any individual patient, prescribers should select inhalation devices, which can be used in a similar way without clinical disadvantage.

1 Ergebnisse dieser Arbeit sind auf der Herbsttagung der Sektion Pathophysiologie und Aerosolmedizin in der Asklepios Fachkinik München-Gauting am 13. - 14. Oktober 2006 vorgetragen worden.

Literatur

• 1 Cole C H. Special problems in aerosol delivery: neonatal and pediatric considerations.  Respir Care. 2000;  45 646-651
• 2 Voshaar T, App E M, Berdel D. Empfehlungen für die Auswahl von Inhalationssystemen zur Medikamentenverabreichung.  Pneumologie. 2001;  55 579-586
• 3 Brocklebank D, Ram F, Wright J. et al . Comparison of the effectiveness of inhaler devices in asthma and chronic obstructive airways disease: a systematic review of the literature.  Health Technol Assess. 2001;  5 1-149
• 4 Price D, Thomas M, Mitchell G. et al . Improvement of asthma control with a breath-actuated pressurised metred dose inhaler (BAI): a prescribing claims study of 5556 patients using a traditional pressurised metred dose inhaler (MDI) or a breath-actuated device.  Respir Med. 2003;  97 12-19
• 5 Marshik P L, Larsen J S, Leach C L. et al . A novel breath actuated device (Autohaler®) consistently actuates during the early phase of inspiration.  J Aerosol Med. 1995;  8 187-195
• 6 Voshaar T. Therapie mit Aerosolen.  Uni-Med Science. 2005;  1. Aufl. Bremen 126 S
• 7 Palen J Van der. Peak inspiratory flow through diskus and turbuhaler, measured by means of a peak inspiratory flow meter (In-Check DIAL).  Respir Med. 2003;  97 285-289
• 8 Bisgaard H. Delivery of inhaled medication to children.  J Asthma. 1997;  34 443-467
• 9 Kamin W E, Genz T, Roeder S. et al . Mass output and particle size distribution of glucocorticosteroids emitted from different inhalation devices depending on various inspiratory parameters.  J Aerosol Med. 2002;  15 65-73
• 10 Dolovich M A. Influence of inspiratory flow rate, particle size, and airway caliber on aerosolized drug delivery to the lung.  Respir Care. 2000;  45 597-608
• 11 Dolovich M, Ruffin R E, Roberts R. et al . Optimal delivery of aerosols from metered dose inhalers.  Chest. 1981;  80 911-915
• 12 Everard M L, Devadason S G, Le Souef P N. Flow early in the inspiratory manoeuvre affects the aerosol particle size distribution from a Turbuhaler.  Respir Med. 1997;  91 624-628
• 13 Kamps A W, Ewijk B van, Roorda R J. et al . Poor inhalation technique, even after inhalation instructions, in children with asthma.  Pediatr Pulmonol. 2000;  29 39-42
• 14 Crompton G K, Barnes P J, Broeders M. et al . The need to improve inhalation technique in Europe: A report from the Aerosol Drug Management Improvement Team.  Respir Med. 2006 Feb 20;  [Epub ahead of print]
• 15 Foland A P, Stern T, Ramacciotti T. et al . Improvement of metered-dose inhaler administration technique: the effect of training sessions at a specialized pediatric asthma compliance and technique clinic.  Curr Ther Res. 2002;  63 142-147
• 16 Minai B A, Martin J E, Cohn R C. Results of a physician and respiratory therapist collaborative effort to improve long-term metered-dose inhaler technique in a pediatric asthma clinic.  Respir Care. 2004;  49 600-605
• 17 Kamps A W, Brand P L, Roorda R J. Determinants of correct inhalation technique in children attending a hospital-based asthma clinic.  Acta Paediatr. 2002;  91 159-163
• 18 Schacher C, Dhein Y, Munks-Lederer C. et al . Evaluation eines strukturierten ambulanten Schulungsprogramms für erwachsene Asthmatiker.  Dtsch Med Wochenschr. 2006;  131 606-610
• 19 Hesselink A E, Penninx B W, Windt D A van der. et al . Effectiveness of an education programme by a general practice assistant for asthma and COPD patients: results from a randomised controlled trial.  Patient Educ Couns. 2004;  55 121-128
• 20 Kamin W E, Genz T, Roeder S. et al . The inhalation manager: a new computer-based device to assess inhalation technique and drug delivery to the patient.  J Aerosol Med. 2003;  16 21-29
• 21 Branco Ferreira M, Santos A, Clode M H. et al . Turbutest™ in the training of asthmatic Turbuhaler™ users.  Allergy. 1999;  54 375-379
• 22 De Boeck K, Alifier M, Warnier G. Is the correct use of a dry powder inhaler (Turbohaler) age dependent?.  J Allergy Clin Immunol. 1999;  103 763-767
• 23 Dolovich M B, Ahrens R C, Hess D R. et al . Device selection and outcomes of aerosol therapy: Evidence-based guidelines: American College of Chest Physicians/American College of Asthma, Allergy, and Immunology.  Chest. 2005;  127 335-371
• 24 Ross D L, Schultz R K. Effect of inhalation flow rate on the dosing characteristics of dry powder inhaler (DPI) and metered dose inhaler (MDI) products.  J Aerosol Med. 1996;  9 215-226
• 25 Hill L S, Slater A L. A comparison of the performance of two modern multidose dry powder asthma inhalers.  Respir Med. 1998;  92 105-110
• 26 Leach C L, Davidson P J, Boudreau R J. HFA-134a beclomethasone dipropionate (HFA-BDP) extrafine aerosol MDI delivers 57 % lung deposition across inspiratory flow ranges of 43 - 163 l/min.  J Allergy Clin Immunol. 1998;  101 S63

1 Ergebnisse dieser Arbeit sind auf der Herbsttagung der Sektion Pathophysiologie und Aerosolmedizin in der Asklepios Fachkinik München-Gauting am 13. - 14. Oktober 2006 vorgetragen worden.