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Authors: Ciciliani, Anna-Maria
Title: Pharmazeutische Aerosole für pädiatrische und geriatrische Patienten
Online publication date: 4-Aug-2017
Language: german
Abstract: Diese Arbeit befasst sich mit den altersabhängigen Unterschieden in der Anwendung von pharmazeutischen Aerosolen zur Inhalation, hierbei insbesondere mit der Wirkstoffdeposition in der Lunge und der Fingerkraft, die bei der Bedienung von Inhalatoren benötigt wird. In vitro Versuche mit Rachenmodellen zeigten sehr unterschiedliche Rachen- und Lungendosen für vier verschiedene Inhalatoren. Hierbei schwankten die Lungendosen zwischen 32 und 67 %ND (Nominal Dose), je nach Inhalator und Atemfluss. In silico Untersuchungen mit verschiedenen Lungenmodellen zeigten unterschiedliche regionale Depositionsmuster je nach Partikelgrößenverteilung des Aerosols. Eine Veränderung der Lungengeometrie, beispielsweise die Verwendung eines kleineren CT-basierten Kinder-Lungenmodells, zeigte relativ wenig Einfluss auf das Depositionsmuster. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Probandenstudie stellte eine neue Art der Handhabungsstudie dar. Zusätzlich zu einer Abfragung der Präferenz der Probanden, die eine sehr subjektive Bewertung der Inhalatoren darstellt und zu einer Dokumentation der Bedienfehler wurde die objektive Fingerkraft in der inhalatorspezifischen Fingerposition gemessen und mit der Kraft verglichen, die für die erfolgreiche Verwendung des Inhalators nötig wäre. Hierbei wurde festgestellt, dass es große Unterschiede gibt zwischen den neun getesteten Inhalatoren, denn die nötige Kraft zur Bedienung schwankte von 0,7 Newton (Diskus) bis 39 Newton (Dosieraerosol). Auch die Patientengruppen zeigten sehr unterschiedliche Kraftwerte: Während die Gruppe der erwachsenen Probanden über ausreichend Fingerkraft für die Bedienung aller Inhalatoren verfügte, zeigten sich teilweise zu niedrige Kraftwerte bei Kindern, bei älteren Menschen (> 65 Jahre) und bei Arthritis-Patienten. Somit kann die Aussage gemacht werden, dass eine sorgfältige und individuelle Auswahl des passenden Inhalators für den einzelnen Patienten sehr wichtig ist, wobei mehrere Faktoren, wie Einatemgeschwindigkeit, Alter, Koordination, kognitive Fähigkeiten, Komorbiditäten und Fingerkraft zu berücksichtigen sind. Hierbei scheint es keinen Inhalator zu geben, der für alle Patienten passend wäre, denn für jeden Patienten sind andere Inhalator-Eigenschaften optimal.
This work deals with age dependant differences concerning the usage of pharmaceutical aerosols for inhalation, especially with drug deposition in the lungs and the finger force which is required to handle inhalers. In vitro experiments with throat models showed very different throat and lung deposition for four inhalers. the lung dose varied from 32 up to 67 %ND (Nominal Dose), depending on device and inhalation airflow. In silico studies with different lung models showed different regional deposition patterns depending on the aerosol particle size distribution. A variation of lung geometry, e.g. a small CT-based child lung model, showed relatively little influence on the deposition patterns. The clinical trial described in this work represents a new type of handling study. Additionally to asking for patient preference which leads to a very subjective inhaler evaluation the objective finger force in the device specific finger position was measured. This force was compared to the force which would be required for a successful inhaler usage. Here, it was depicted that great differences exist between the nine tested inhalers: The required force for usage deviated from 0,7 Newton (Diskus) up to 39 Newton (metered dose inhaler). Furthermore, the patient groups showed very different finger forces: Adults showed to have enough finger force for the usage of all inhalers, but some children, elderly persons (> 65 years old) and patients suffering from arthritis had too little finger force. It can be concluded that a careful inhaler choice of the fitting inhaler for every single patient is very important, as many factors, like inhalation speed, age, coordination, cognitive skills, comorbidities and finger force have to be taken into account. There seems to be no inhaler that could fit all patients, as for every patient other inhaler characteristics are optimal.
DDC: 500 Naturwissenschaften
500 Natural sciences and mathematics
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place: Mainz
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-2522
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: in Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: 189 Seiten
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