Dtsch Med Wochenschr 2004; 129(39): 2048-2052
DOI: 10.1055/s-2004-831845
Übersichten
Pneumologie / Pharmakologie
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Pulverinhalationssysteme

Dry powder inhalers - a reviewM. Kohlhäufl1 , P. Haidl2 , Th Voshaar3 , K. Häußinger1 , D. Köhler2
  • 1Asklepios Fachklinik München-Gauting, Zentrum für Pneumologie und Thoraxchirurgie
  • 2Krankenhaus Kloster Grafschaft, Schmallenberg-Grafschaft
  • 3Med. Klinik III, Krankenhaus Bethanien, Moers
Further Information

Publication History

eingereicht: 28.1.2004

akzeptiert: 8.7.2004

Publication Date:
22 September 2004 (online)

Zusammenfassung

Die medikamentöse Inhalationstherapie ist ein Hauptpfeiler in der Behandlung sowohl von Asthma als auch chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen (COPD). Die durch den FCKW-Ausstieg ausgelöste stürmische Entwicklung auf dem Gebiet der Pulverinhalationssysteme (engl: dry powder inhaler, DPI) erschwert jedoch Arzt und Patient die Auswahl. Pulverdosieraerosolgeräte (DPI) stehen als Einzeldosis- und Multidosissysteme in wiederbefüllbaren oder nicht wiederbefüllbaren Systemen zur Verfügung. DPI unterscheiden sich von Treibgasaerosolen (MDI) im Wesentlichen durch Atemflussabhängigkeit von Dosisabgabe und Teilchengrößenverteilung, sowie der damit verbundenen höheren Variabilität der applizierten effektiven Medikamentendosis. Idealerweise sollte das therapeutisch relevante Partikelspektrum einen aerodynamischen Teilchendurchmesser (engl. mass median aerodynamic diameter, MMAD) von 2 - 5 µm aufweisen. Neben dem inspiratorischen Atemfluss des Patienten sind der Eigenwiderstand des Inhalationsgerätes und die Umgebungsfeuchtigkeit (bei unsachgemässer Behandlung) weitere potenzielle Einflussfaktoren auf die Dosisabgabe von Pulverinhalatoren. Für die Notfallbehandlung des schweren bis lebensbedrohlichen Asthmaanfalls sind Pulverinhalatoren nicht geeignet. Bei 92 - 96 % der Patienten kann jedoch auch bei Exazerbationen einer obstruktiven Lungenerkrankung, die noch spirometrische Messungen zulässt, mit einem Pulverinhalationssystem eine wirksame Bronchodilatation erreicht werden. Trockenpulverinhalatoren sind mit herkömmlichen treibgasgetriebenen Dosieraerosolen in der Effizienz der Inhalationstherapie vergleichbar. In der Präparateauswahl im klinischen Alltag stehen Kostenerwägungen, Patientencompliance und Bedienungskomfort im Vordergrund. Eine korrekte Einweisung zur Handhabung des Inhalationsgerätes sowie wiederholte Überprüfung der Inhalationstechnik ist von großer Bedeutung.

Summary

Inhalation of bronchodilators and corticosteroids is the mainstay treatment for patients with obstructive lung diseases. Many dry powder inhaler devices and drug combinations are now available, and competing promotional claims can confuse both prescribers and patients. The appropriate dose of a given drug may be different for a pressurized metered dose inhaler (pMDI) and a dry powder inhaler (DPI). DPIs create aerosols by drawing air through an aliquot of dry powder. The powder contains either micronized (< 5 µm in diameter) drug particles bound into loose aggregates, or micronized drug particles that are loosely bound to large (> 30 µm in diameter) lactose or glucose particles. Usually, the drug particles are bound to carrier particles and are stripped form the carrier particles by the energy provided by the patientŽs inhalation. The release of respirable particles of the drug requires inspiration at relatively high flow rates (30 - 120 L/min). Other important factors influencing aerosol generation and lung deposition are device design (resistance to airflow) and environmental conditions (humidity, temperature).

Preferably, patients should employ only one type of aerosol-generating device for inhalation therapy. The technique of use varies among devices, and repeated instruction is highly advisable, to ensure that the patient uses the device appropriately. At present, DPIs are recommended for prophylactic and maintenance therapy in patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease, but not for patients with acute severe bronchoconstriction or children less than 5 years of age.

Literatur

  • 1 Assi K, Chrystyn H. The different resistance of dry powder inhalers (DPIs).  Am J Respir Crit Care Med. 2001;  163 A443
  • 2 Beckman O, Bondesson E, Asking L, Källén A, Borgström L. Intra-and interindividual variations in pulmonary deposition via Turbuhaler and a pMDI.  J Aerosol Med. 1996;  9 A449
  • 3 Borgström L. On the use of dry powder inhalers in situations perceived as constrained.  J Aerosol Med. 2001;  14 281-287
  • 4 Borgström L, Bengtsson T, Deron E, Pauwels R. Variability in lung deposition of inhaled drug, within and between asthmatic patients, with a pMDI and a dry powder inhaler, Turbuhaler.  Int J Pharm. 2000;  193 227-230
  • 5 Borgström L, Bisgaard H, OŽCallaghan C, Pedersen S. Dry Powder Inhalers. New York, M. Dekker In: Bisgaard H, OŽCallaghan C, Smaldone G. Drug delivery to the lung 2002: 421-447
  • 6 Brocklebank D, Wright J, Cates C. on behalf of the National Health Technology Assessment Inhaler Review Group . Systematic review of clinical effectiveness of pressurised metered dose inhalers versus other hand held inhaler devices for delivering corticosteroids in asthma.  Brit Med J. 2001;  323 896-900
  • 7 Brown P H, Ning A C, Greening A P, McLean A, Crompton G K. Peak inspiratory flow through Turbuhaler in acute asthma.  Eur Respir J. 1995;  8 1940-1941
  • 8 Bundesanzeiger vom 7. Januar 2000
  • 9 Bundesanzeiger vom 6. Dezember 2002
  • 10 Clark A R, Hollingworth A. The relationship between powder inhaler resistance and peak inspiratory conditions in healthy volunteers-implications for in vitro testing.  J Aerosol Med. 1993;  6 99-110
  • 11 Cochrane M G, Bala M V, Downs K E, Mauskopf J, Ben-Joseph R H. Inhaled corticosteroids for asthma therapy. Patient compliance, devices, and inhalation technique.  Chest. 2000;  177 542-550
  • 12 Dewar M H, Jamieson A, McLean A, Crompton G K. Peak inspiratory flow through Turbuhaler® in chronic obstructive airways disease.  Resp Med. 1999;  93 342-344
  • 13 Dolovich M B, MacIntyre N R, Anderson P J. et al . Consensus statement: Aerosols and delivery devices.  J Aerosol Med. 2000;  13 291-300
  • 14 Everard M L. Guidelines for devices and choices.  J Aerosol Med. 2001;  14 (Suppl 1) S59-64
  • 15 Everard M L, Devadason S G, Le Souref P N. Flow early in the inspiratory manoeuvre affects the aerosol particle size distribution form a Turbuhaler.  Respir Med. 1997;  91 624-628
  • 16 Fink J B. Aerosol device selection : evidence to practice.  Respiratory Care. 2000;  45 874-885
  • 17 Gallefoss F, Bakke P S. How does patient education and self-management among asthmatics and patients with chronic obstructive pulmonary disease affect medication?.  Am J Respir Crit Care Med. 1999;  160 2000-2005
  • 18 Giraud V, Roche N. Misuse of corticosteroid metered-dose inhaler is associated with decreased asthma stability.  Eur Respir J. 2002;  19 246-251
  • 19 Haidl P, Köhler D. Geographische und ökonomische Aspekte der Inhalationstherapie.  Pneumologie. 1999;  53 612-616
  • 20 Hesselink A E, Penninx B W, Wijnhoven H A, Kriegsman D M, van Eiijk J T. Determinants of an incorrect inhalation technique in patients with asthma and COPD.  Scand J Prim Health Care. 2001;  19 255-260
  • 21 Heyder J, Svartengren M U. Basic principles of particle behavior in the human respiratory tract. Marcel Dekker, New York Basel In: Bisgaard H, OŽCallaghan CO, Smaldone GC. Drug delivery to the lung 2002: 21-45
  • 22 Jones C, Santanello N C, Boccuzzi S J, Wogen J, Strub P, Nelsen L M. Adherence to prescribed treatment for asthma: evidence from pharmacy benefits data.  J Asthma. 2003;  40 93-101
  • 23 Kamin W ES, Genz T, Roeder S, Scheuch G, Cloes R, Juenemann R, Trammer T H. 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
  • 24 Kamps A W, van Ewijk B, Roorda R J, Brand P L. Poor inhalation technique, even after inhalation instructions, in children with asthma.  Pediatr Pulmonol. 2000;  29 39-42
  • 25 Köhler D. Wirksamkeit und Akzeptanz von Pulverinhalatoren.  Dtsch med Wochenschr. 1995;  120 1401-1404
  • 26 Köhler D, Fleischer W. Theorie und Praxis der Inhalationstherapie. Arcis Verlag, München 2000
  • 27 Kohlhäufl M, Brand P, Scheuch G. et al . Increased fine particle deposition in women with asymptomatic nonspecific airway hyperresponsiveness.  Am J Respir Crit Care Med. 1999;  159 902-906
  • 28 Kohlhäufl M, Häußinger K. Der Wechsel von MDI zu DPI. Eine Untersuchung zur Patientencompliance. Dustri, München-Deisenhofen In: Scheuch G: Aerosole in der Inhalationstherapie V 2001: 101-104
  • 29 Kohlhäufl M, Weber N, Scheuch G, Herpich C h, Trammer T H. Inspiratory flow profiles of patients with severe COPD achieved through Autohaler, Diskus, Turbohaler and in-vitro-assessment of corresponding output characteristics.  Eur Resp J. 2003;  22 (Suppl 45) 409s
  • 30 Magnussen H. Inhalation therapy for bronchial asthma:strategies and targets.  Curr Opin Pulm Med. 2003;  9 (Suppl 1) S3-7
  • 31 Meakin B J, Cainey J, Woodcock P M. Effect of exposure to humidity on terbutaline delivery from turbuhaler dry powder inhalation devices.  Eur Respir J. 1992;  5 1143-1145
  • 32 Meijer R, van der Mark T W, Aalders B J, Postma D S, Koeter G H. Home assessment of peak inspiratory flow through the Turbohaler in asthmatic patients.  Thorax. 1996;  51 433-434
  • 33 Newman S. A comparison of lung deposition patterns between different asthma inhalers.  J Aerosol Med. 1995;  8 S21-S26
  • 34 Newman S, Hollingworth A, Clark A. Effect of different modes of inhalation on drug delivery form a dry powder inhaler.  Int J Pharm. 1994;  102 127-132
  • 35 Newman S, Morén F, Trofast E, Talaee N, Clarke S. Turbutaline sulphate Turbuhaler: effect of inhaled flow rate on drug deposition and efficiacy.  Int J Pharm. 1991;  74 209-213
  • 36 Nora Y K, Chew P, Hak-Kim C. In vitro aerosol performance and dose uniformity between the Foradile® Aerolizer® and the Oxis® Turbuhaler®.  J Aerosol Med. 2003;  14 495-501
  • 37 Olsson B. Aerosol particle generation from dry powder inhalers:can they equal pressurized metered dose inhalers?.  J Aerosol Med. 1995;  8 S13-S18
  • 38 Price R, Young P M, Edge S, Staniforth J N. The influence of relative humidity on particulate interactions in carrier-based dry powder inhaler formulations.  Int J Pharm. 2002;  246 47-59
  • 39 Ram F SF, Wright J, Brocklebank D, White J ES. on behalf of the National Health Technology Assessment Inhaler Review Group . Systematic review of clinical effectiveness of pressurised metered dose inhalers versus other hand held inhaler devices for delivering b2 agonists bronchodilators in asthma.  BMJ. 2001;  323 901-905
  • 40 Richards R. Need for a comparative performance standard for dry powder inhalers.  Thorax. 1993;  48 1186-1187
  • 41 Sarinas P SA, Robinson T E, Clark A R, Canfield J, Chitkara R K, Fick R B. Inspiratory flow rate and dynamic lung function in cystic fibrosis and chronic obstructive lung disease.  Chest. 1998;  114 988-992
  • 42 Schmidt F. Vergleichende Untersuchung des Wirkungseintritts von Formoterol Pulverinhalat und Salbutamol Dosieraerosol bei der Behandlung der schwergradigen metacholininduzierten bronchialen Obstruktion. Dissertation, Philipps-Universität, Marburg 2002
  • 43 Serra-Batlles J, Plaza V, Badiola C, Morejon E. on behalf of the Inhalation devices study group . Patients perception and acceptability of multidose dry powder inhalers: a randomized crossover comparison of Diskus /Accuhaler with Turbuhaler.  J Aerosol Med. 2002;  15 59-64
  • 44 Stanescu D, Veriter C, Van de Woestijne K P. Maximal inspiratory flow rates in patients with COPD.  Chest. 2000;  118 976-980
  • 45 Stiftung Warentest .Schwach auf der Brust. 2002 01: 90-94
  • 46 Svartengren K, Lindestad P, Svartengren M, Philipson K, Bylin G, Camner P. Added external resistance reduces oropharyngeal deposition and increases lung deposition of aerosol particles in asthmatics.  Am J Respir Crit Care Med. 1995;  152 32-37
  • 47 Van der Palen J, Klein J J, van Herwaarden C L, Zielhuis G A, Seydel E R. Multiple inhalers confuse asthma patients.  Eur Respir J. 1999;  14 1034-1037
  • 48 Voshaar Th, App E M, Berdel D. et al . Empfehlungen für die Auswahl von Inhalationssystemen zur Medikamentenverabreichung.  Pneumologie. 2001;  55 579-586
  • 49 Voss A, Finlay W H. Deagglomeration of dry powder pharmaceutical aerosols.  Int J Pharm. 2002;  284 39-50
  • 50 Zellweger J -P, Anderhub H -P, Langloh P. Efficacité et tolérance e la terbutaline et du budésonide administré à láide dŽun aérosol-doseur pressurisé ou dŽun Turbuhaler® aux patients asthmatiques.  Schweiz Rundschau Med. 1993;  82 561-564

Priv.-Doz. Dr. med. M. Kohlhäufl

Asklepios Fachklinik München-Gauting, Zentrum für Pneumologie und Thoraxchirurgie

Robert-Koch-Allee 2

82131 Gauting

Phone: 089/857910

Email: m.kohlhaeufl@asklepios.com

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