エアロゾル化薬の送達のための緊急スペーサーと従来のスペーサーの評価

I.はじめに喘息は、気道に影響を与え、その機能を低下させる慢性炎症性疾患です。 喘息は、有病率の増加に伴う子どもたちに影響を与える最も慢性的な状態です。

エアロゾル療法とは、微妙な吸入粒子の形で吸入経路を介した薬の送達です。 安全性はエアロゾルを使用することの主な利点ですが、このルートに関連する多くの制限があります。 エアロゾル療法の制限には、低下薬、一部のデバイスの困難な吸入技術、および患者関連の要因があります。 エアロゾル生成装置には、ネブライザー、乾燥粉末吸入器、加圧された用量吸入器が含まれます。

加圧された計量吸入器（PMDIS）は、比較的使いやすく、効果的です。 残念ながら、PMDIは、不十分または不適切な使用につながることが多いという点で重要な欠点があります。 PMDIスペーサーは、不適切なPMDI吸入器技術に関連する問題を軽減するように設計された補足デバイスです。 吸入を作動と同期させ、PMDIを利用する患者の吸入技術を強化する必要性を最小限に抑えることにより、スペーサーはスペーサー内の口頭咽頭に通常咽頭に堆積する大きな粒子を保持し、患者に患者により多くの時間を摂取するために患者をより多くの時間を改善するために、患者をより多くの時間を増やすために、大きな粒子に堆積する大きな粒子を保持することで利点を提供します。 気道への効果的な薬物の分娩は、高齢者や若い患者にとって特に重要です。

スペーサーが作られている材料は、吸入薬の総排出量に影響します。 プラスチックスペーサーを作成するための最も人気のある材料は、ポリプロピレンとポリカーボネートです。ただし、非導電性であるため、デバイス内で静電電荷が奨励されます。 PMDISから放出された薬物が電気的に充電されているため、スペーサーの電動帯電壁と放出された薬の間の静電反応は避けられません。 帯電したエンティティが互いに反発すると、薬物粒子はスペーサーの壁に向かって強制され、放出される用量が低下します。

スペーサーの機能に影響を与える重要なコンポーネントは、静電荷です。 市場に出回っているアドオンデバイスの大部分は、徐々に静的充電を構築する非導電性材料、または「非態度のスペーサー」で構成されています。 したがって、この問題に対処するために、骨の折れたスペーサーを提供するために発明が開発されました。

多くの従来の形態のスペーサーが使用されていますが、喘息の有病率の増加により、使い捨て形態のスペーサーの必要性が増加しました。 学校などの忙しい集会の場所での肺疾患の悪化などの緊急事態では、使い捨てスペーサーとして使用できる利用可能なツールは重要な価値があります。

ii。作業の目的この研究の目的は、PMDIを使用したエアロゾル化薬の提供のための従来のスペーサーと比較して、緊急スペーサーのパフォーマンス、実現可能性、および安全性を評価することを目指しています。

目的：

• PMDIのみから放出され、スペーサーに取り付けられた総放出用量の測定。
• 異なる緊急時使いやすいスペーサーの有効性を測定して、エアロゾル化された薬物を供給します。
• さまざまなスペーサーによって配信されるエアロゾルの薬物動態パラメーターの決定。
• 異なるスペーサーから送達されるエアロゾルの肺バイオアベイラビリティの決定。
• 異なるスペーサーから送達されるエアロゾルの全身バイオアベイラビリティの決定。
• 異なるスペーサーによってエアロゾルが供給された後、肺機能を決定します。
• パルスオキシメーターを使用した心拍数を測定して、異なるスペーサーから送達されるサルブタモールの量の安全性を評価します。

iii。材料と方法研究のタイプ介入型IV研究研究のサイトBeni -Suef Hospital University-胸部疾患部門の研究期間2024年10月から2025年10月までの研究の期間この研究は3つのモデルを通じて実施されます。 in-vitro、in-vivo、およびex-vivoモデル。

従来の帯電防止スペーサーには、最小限の静的干渉で薬物送達を最適化するように設計された英国のClement Clarke International Ltdが製造した208 mLのデバイスである有能なバルブ保持チャンバーが含まれていました。 もう1つの骨の折れたスペーサーは、粒子の完全性を維持する効率で知られるフランスのプロテクサムオプティムハルLaboratoireによって開発された260 mLの容量を持つヒントハーラー保持チャンバーでした。 英国のTrudell Medical International Europe Ltdによって生産された149 mLの容積を備えたAerochamber Plus Flow Vu Vu Vualved Holding Chamberは、適切な吸入技術の確保を支援するフローインジケーターを特徴としています。 さらに、エジプトのフォックスが製造したアトマイザーチャンバーは、従来のカテゴリ内の非態度のないオプションを表し、静的な緩和なしで簡単な設計を提供しました。

アドホックと費用対効果の高い使用を目的とした緊急スペーサーには、プラスチックジュースカップから構築されたデバイスが含まれており、容易に入手可能な材料の適応性を示しています。 再利用されたベントリンPMDIケーシングであるPMDIパッケージは、即座に使用するための実用的でアクセス可能なソリューションを提供しました。 Thayer Medical Corpによって開発されたLite-Aireの折りたたみバルブ保持チャンバーは、ポータブルで使い捨てのオプションを提供しました。 英国のClement Clarke International Ltdによって作成されたDispozable Paper Spacerは、使い捨てシナリオに適した軽量でコンパクトな代替品でした。 最後に、紙のシートから作られたスペーサーは、緊急スペーサーの最も単純な形式を例示し、機能的配信サポートのために最小限のリソースを活用しました。 この多様なデバイスの選択により、さまざまな条件下でスペーサーの有効性の包括的な評価が可能になりました

• インビトロモデル

  1. 総排出量TEDは、クリティカルフローコントローラーとサンプリングユニット内の25 mm A/Eファイバーグラスフィルター（Pall Corporation）を装備したPMDIサンプリング装置（Copley Scientific Ltd、UK）を使用して測定しました。 吸入は、28.3 L・MIN-¹の流量に設定された真空ポンプ（Brook Crompton、UK）を使用してシミュレートされ、4 L（成人シミュレーション）と2 L（高齢の子供シミュレーション）の呼吸量を複製しました。 流量は、電子デジタルフローメーター（MKS Instruments、USA）を使用して制御され、すべての装置接続をParafilm M（Pechiney Plastic Packaging、USA）で密封しました。

     各決定の前に、PMDIは揺れ、2つのパフでプライミングされました。 テスト中、PMDIまたはSpacer-PMDIの組み合わせのマウスピースがサンプリングユニットにしっかりと取り付けられていました。 PMDIのみの場合、薬物放出はポンプの活性化と同期しましたが、スペーサーの評価のために、1秒以内にポンプを作動させる前にPUFFがスペーサーに放出されました。 TED測定は、各構成で10回（n = 10）実行されました。

     フィルター上に収集されたサルブタモールを90％アセトニトリルで抽出し、3分間超音波処理しました。これは、完全な薬物用量を回復するために検証されたプロセスです。 スペーサーを同じ溶媒で洗浄して、残留薬物含有量を決定しました。 サルブタモール濃度は、ゾルバックス日食とC18カラム（Agilent、USA）を備えた高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）と、0.1％リン酸を含む90:10アセトニトリル水、1 mL/minでポンプでポンプでポンプでポンプする90:10アセトニトリル水の移動相を使用して定量化されました。 検出は225 nmで実行され、キャリブレーションの範囲は2〜100 µg/mL、2.5 µg/mLの定量化の下限がありました。

     空力粒子サイズの特性評価サルブタモールの空力粒子サイズは、PMDI単独のAndersen MKIIカスケード衝撃因子と4 Lと2 Lの吸入容積でのPMDIスペースの組み合わせを使用して分析されました。 各構成に対して10の決定が行われました（n = 10）。 Fine-Particle用量（FPD）、ファインパル粒子分率（FPF）、および質量中央の空力径（MMAD）を含むパラメーターは、CITDASソフトウェア（Copley Scientific、UK）を使用して計算されました。

• 生体内モデル120の軽度または中程度の喘息患者は、12人の患者のそれぞれを使用したスペーサーの種類を表す10のグループに割り当てられました。 肺機能検査は、スピロメーターを使用して各参加者の用量吸入後15分後に実行されます。 尿サンプル投与吸入後30分後（USAL0.5） 24時間の集団が取られます（USAL24）。 1つ目は肺の沈着を表し、その後は全身生体利用能を表します。 USAL0.5およびUSAL24ボリュームを測定し、治療とHPLC分析まで-14°Cでアリコートを凍結しました。 OASIS混合モードカチオン交換（MCX）カートリッジ（マサチューセッツ州ミルフォードのWaters Corporation）を使用して、サルブタモールは固相抽出を介して尿サンプルから回収されました。 回収されたサルブタモールは、高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）によって分析されました。 心拍数は、投与吸入後15分後にパルスオキシメーターを使用して測定し、供給されたサルブタモールの量の安全性を評価します。

包含基準：

• 6〜80歳の年齢の軽度で中程度の喘息患者。
• 集中治療室に入院した重度の喘息または患者
• 虚血性心疾患
• 最近の腹部手術
• 肺機能検査を適切に実行できない
• 肝障害または腎障害
• サルブタモールに対する過敏症。 サンプルサイズの手法サンプルサイズは、G*Powerバージョン3.1.9.7（ドイツ）ソフトウェアを使用した以前の研究から計算されます。

サンプルサイズの計算：

G*Power Softwareバージョン3.1.9.7（ドイツ）ANOVAを使用したサンプルサイズを検出するために使用される：片道テスト、および効果サイズ= 0.38、α= 0.05、およびPower = 0.8を使用した以前の公開された研究の平均と標準偏差に基づいて、120人の参加者であることがわかりました。

•ex-bivoモデルの患者は、患者の口にフィルターを置いて薬物を収集する際にサルブタモールの用量を吸入するよう求められます。その後、このフィルターは、20％アセトニトリル中の遠心分離により薬物を回収することにより、総放出用量を決定するために採取され、HPLCを使用して分析しました。

統計分析統計分析は、異なるグループ間の比較のために片道ANOVAテストを使用してSPSSプログラムを使用して行われます。

倫理的考慮事項：Beni-Suef University No：FMBSUREC/ 01102024/ HASHEMの倫理委員会の倫理的承認は、研究の募集前、および研究の目的と手順を説明した後、すべての参加者からインフォームドコンセントを受けました。