定量噴霧式吸入器
薬剤を肺に送り込む装置

定量噴霧式吸入

定量噴霧式吸入器（MDI ）は、通常、患者が吸入によって自己投与するエアロゾル状の薬剤を短時間噴射し、一定量の薬剤を肺に送り込む装置です。喘息、慢性閉塞性肺疾患（COPD）、その他の呼吸器疾患の治療に最も一般的に使用される投与システムです。定量噴霧式吸入器に充填される薬剤は、喘息やCOPDの治療において、気管支拡張薬、コルチコステロイド、またはその両方の組み合わせが最も一般的です。MDIで投与される薬剤の中には、あまり一般的ではありませんが、 クロモグリク酸やネドクロミルなどの肥満細胞安定薬もあります

説明

MDIキャニスターおよびアクチュエーター部品

定量噴霧式吸入器は、3つの主要部品で構成されています。1つはアルミニウムまたはステンレス鋼で深絞り加工によって製造され、製剤を収容するキャニスター、もう1つは、作動ごとに定量の製剤を吐出する計量バルブ、そして患者が装置を操作してエアロゾルを患者の肺に導くアクチュエータ（またはマウスピース）です。[1] [2]製剤は、薬剤、液化ガス噴射剤、そして多くの場合、安定化添加剤で構成されています。アクチュエータには対応する吐出ノズルが内蔵されており、通常は汚染防止用のダストキャップが付いています。

吸入器を使用するには、患者はキャニスターの上部を押し下げ、親指でアクチュエーターの下部を支えます。デバイスを作動させると、噴射剤に溶解または懸濁した薬剤を含む定量噴霧製剤が1回分放出されます。揮発性噴射剤は液滴に分解され、その後急速に蒸発することで、マイクロメートルサイズの薬剤粒子からなるエアロゾルが生成され、これが吸入されます。[3]

用途

ニコレット吸入器は蒸気吸入器です

定量噴霧式吸入器は吸入器の一種に過ぎませんが、最も一般的に使用されています。クロロフルオロカーボン噴射剤がハイドロフルオロアルカン（HFA）に置き換えられたことで、1990年代に定量噴霧式吸入器の設計が再設計されました。ベクロメタゾン吸入器の一種では、この再設計により、生成されるエアロゾル粒子が大幅に小さくなり、効力が2.6倍に増加しました。[4]

  • 喘息吸入器には喘息の症状を治療する薬が含まれています。
  • ニコチン吸入器は、ニコチンガムやニコチンパッチと同様に、紙巻きタバコを吸う人がタバコを使わずにニコチンを摂取することを可能にします。米国食品医薬品局（ FDA ）は、禁煙補助薬としていくつかのニコチン吸入器製品を承認しています。[5]ニコチン代替療法として販売されているニコチン吸入器は、加熱コイルを用いて通常はタバコ抽出物からエアロゾルを生成する電子タバコと混同しないでください。一方、ニコチン吸入器は非燃焼性のニコチンエアロゾルを生成します。 [5]ある研究では、「電子タバコに含まれる発がん性物質と毒素の濃度は、FDA承認のニコチン吸入器で測定された濃度を一般的に上回っている」ことが明らかになりました。[5]ニコチン吸入器は「パファー」という愛称でも知られています。これらのデバイスは薄いプラスチックで作られており、タバコや円筒形に似た形状をしている場合もあります。製品の底部には、ニコチンを充填した多孔質のプラグが内蔵されています。吸入器を吸うと、ニコチンエアロゾルが吸入され、口腔粘膜に吸収されます。1回の吸入器で、このニコチン蒸気を約400回吸入できます。また、ニコチン吸入器は温度に敏感です。気温が低いと、吸入されるニコチンの量が少なくなります。ニコチン吸入器は通常使い捨てで、電子タバコよりも部品が少ないため、電子タバコよりも使いやすいと考えられています。
    • ニコチン吸入器には非 MDI 形式も存在します。たとえば、ニコレット吸入器の形式は「吸入蒸気溶液」です。
  • ドライパウダー吸入器は、微粉化された粉末を吸入する装置で、多くの場合、ブリスターパックまたはゲルカプセル に1回分ずつ包装されています。粉末状の薬剤は、呼吸によって肺に吸入されます。これらのシステムはMDIよりも高価になる傾向があり、喘息発作時など、重度の肺機能低下を患う患者は、十分な気流を発生させることができず、良好な機能を得るのが困難な場合があります。
  • 定量噴霧式吸入器は、COPDの安定状態および肺発作時の両方での治療に使用できます。[6]

歴史

MDIが発明される前は、喘息の薬は壊れやすく信頼性の低いスクイーズバルブ式ネブライザーを使用して投与されていました。[7] これらの装置は比較的粗雑なため、生成される粒子も比較的大きく、肺への効果的な薬剤送達には大きすぎました。[2] それでも、これらのネブライザーは吸入による薬剤送達への道を開き、MDIの誕生につながりました

MDIは1955年にライカー研究所（現在は3Mヘルスケアの子会社）で初めて開発されました。[7] 当時、MDIはCFC噴射剤とメッシュバーグ計量バルブという2つの比較的新しい技術の融合を表しており、これらはもともと香水噴射用に設計されていました。[8]ライカーによる最初の設計では、耐久性を向上させるためにビニールプラスチックでコーティングされたガラス容器が使用されていました。[7] 1956年までに、ライカーはエピネフリンを含むメディハラー-エプトとイソプレナリンを含むメディハラー-イソ という2つのMDIベースの製品を開発しました。[2] どちらの製品も喘息の症状を短期的に緩和する作動薬であり、現在では喘息治療においてはより選択的なサルブタモールに大部分置き換えられています。

スペーサー

定量噴霧式吸入器は、ホールディングチャンバーまたはスペーサーと呼ばれる追加デバイスと一緒に使用されることがあります。これらは吸入器に取り付けられたチューブで、リザーバーまたはホールディングチャンバーとして機能し、エアロゾルが口に入る速度を低下させます。これらは、吸入器から噴霧された薬剤を保持する役割を果たします。これにより、吸入器の使用が容易になり、より多くの薬剤が口や空気中に入るのではなく、肺に入るようになります。スペーサーを適切に使用することで、吸入器による薬剤送達の効率を高めることができます。[9]

スペーサーは、通常の定量噴霧式吸入器の使用が難しい成人や小児にとって特に有用です。コルチコステロイド吸入器を使用する人は、薬剤が口の中に入り込むのを防ぐためにスペーサーを使用する必要があります。口の中に薬剤が入り込むと、口腔カンジダ症や発声障害を引き起こす可能性があります。[10]

寿命と交換

キャニスター表面に薬剤の内容物が付着すると、MDI吸入器の有効期間が短くなる可能性があります。部品に適切な表面コーティングを施すことで、この有効期間を延ばすことができます。長年にわたり、キャニスターとバルブの両方に適用でき、内容物の付着や劣化を防ぐための様々なコーティングプロセスが開発されてきました。ガスプラズマ処理は、真空中でMDI吸入器全体をコーティングする工業技術です。高周波（RF）またはマイクロ波場による一定またはパルス状のガス励起により、高エネルギープラズマを生成します。このコーティングにより、薬剤がMD吸入器の内壁に付着することがなくなり、患者は処方された量の薬剤を投与され、製品の有効期間が延長されます

定量噴霧式吸入器には、キャニスターに印字された作動回数（「パフ」）に相当する薬剤が入っています。吸入器は規定の使用回数を超えても作動し続ける可能性がありますが、吸入される薬剤の量は正確ではない場合があります。推奨使用回数に達したら吸入器を交換するために、吸入器の使用回数を記録することが重要です。このため、いくつかの規制当局は、メーカーに対し、アクチュエーターに用量カウンターまたは用量インジケーターを追加するよう要請しています。現在、いくつかの吸入器製品には用量カウンターアクチュエーターが付属しています。メーカーや製品によって異なりますが、吸入器は完全なユニットとして販売される場合もあれば、キャニスター単位で処方箋の再発行として販売される場合もあります。

吸入器の使い方と使用法

MDIは肺疾患の治療に広く用いられていますが、その使用には、必要な一連の手順を巧みに完了させる器用さが求められます。MDIの使用において、1つまたは複数の手順を誤って完了すると、投与された薬剤の送達量が大幅に減少し、結果としてその有効性と安全性が低下する可能性があります。多くの研究で、患者の50～100%が吸入器を正しく使用しておらず、患者自身も吸入薬の誤った使用方法に気づいていないことが示されています。[11] [12]吸入器の使用方法の誤りは、予後不良と関連付けられています。[12] [13]定量噴霧式吸入器の不適切なメンテナンスと洗浄も、多くの使用者によって問題として認識されており、MDIを処方された患者への明確なガイダンスの必要性が浮き彫りになっています。[14] [15]

噴射剤

CFCフリーのアスタリンHFA吸入器

MDIの最も重要な成分の1つは噴射剤です。噴射剤はエアロゾル雲を生成する力を与えるだけでなく、有効成分を懸濁または溶解させる媒体でもあります。MDIの噴射剤は通常、投与量の99%以上を占めるため[16]、噴射剤の特性が他のどの個々の要因よりも重要です。これは文献や業界では見落とされがちですが、これは噴射剤の使用量が非常に少なく、その貢献は当然のことと考えられているからです。適切な噴射剤は、厳格な一連の基準を満たす必要があり、以下の条件を満たす必要があります

  • 沸点は-100～+30℃の範囲にある[17]
  • 密度は約1.2～1.5 g cm -3（懸濁または溶解する薬物の密度とほぼ同じ）である[16]
  • 蒸気圧は40～80psigである[18]
  • 患者に対して毒性がない[16] [18]
  • 不燃性であること[16] [18]
  • 一般的な添加剤を溶解できること（有効成分は完全に溶解するか完全に不溶性である必要があります）[16]

クロロフルオロカーボン（CFC）

MDIの初期には、最も一般的に使用されていた噴射剤はクロロフルオロカーボン （CFC-11、CFC-12、CFC-114） でした

2008年、アメリカ食品医薬品局は、 Primatene Mistなどのクロロフルオロカーボンを推進剤として使用した吸入器は、2012年以降製造・販売できないと発表しました。[19]これは、米国が1987年のオゾン層破壊物質に関するモントリオール議定書に同意することを決定したことを受けてのことです。 [20]

ハイドロフルオロカーボン

ハイドロフルオロカーボン推進剤はCFC推進剤に取って代わりました。[21]しかし、これらの化合物は強力な温室効果ガスであるため、ハイドロフルオロカーボン推進剤の使用に関する懸念が生じています。1回の吸入器の使用中に放出される推進剤は、180マイルの自動車走行中に放出される温室効果ガスと同等の温室効果ガスフットプリントをもたらします。[22]

低GWP代替品

MDI、 HFA-152a、HFO-1234ze(E)に使用できる、より低GWPの新しい噴射剤が特定されています。[23] 2025年には、HFO-1234ze(E)を使用した最初の吸入器が英国で承認され、Trixeo吸入器によるCOPDの治療に使用されました。[24]

サーファクタント脂質

リン脂質は重要な天然サーファクタント脂質です。[25]浸透性とバイオアベイラビリティを高めるために使用されます。[26]リン脂質は肺胞内の気水界面における高い表面張力を低下させ、肺を拡張するために必要な圧力を低下させます。したがって、市販のリン脂質製剤は、気水界面に急速に広がるように設計されており、それによって水の表面張力は非常に高くなりますが、それを低下させます

色

識別を容易にするために、多くのMDIは色分けされています

名称 使用 イギリス ニュージーランド アメリカ合衆国
サルブタモール 鎮痛剤 ライトブルー ライトブルー（ベントリン、レスピゲン）、グレー（サレア） ブライトレッド（ジェネリック）; ライトブルー（ブランド名）
ベクロメタゾン ステロイド 茶色 茶色 薄緑
セレタイド（米国ではアドエア） コンビネーション パープル パープル パープル
フォスター コンビネーション ピンク
エピネフリン 茶色

参照

参考文献

  1. ^ Hickey AJ, da Rocha SR (2021).医薬品吸入エアロゾル技術（第3版）. CRC Press. ISBN 978-1-03-209322-2。
  2. ^ abc Swarbrick J (2007).製薬技術百科事典（第3版）. Informa Health Care. p. 1170. ISBN 978-0-8493-9394-5。
  3. ^ フィンレイ・WH（2001年6月）『吸入型医薬品エアロゾルのメカニズム：入門』アカデミック・プレス、ISBN 978-0-08-051137-5。
  4. ^ Busse W, Colice G, Hannon S (1998). 「CFC-BDPは、HFA-BDPと同等のFEV1改善を達成するために2.6倍の用量を必要とする」Am J Respir Crit Med . 157 : A405
  5. ^ abc Drummond MB, Upson D (2014年2月). 「電子タバコ：潜在的な害と利点」. Annals of the American Thoracic Society . 11 (2): 236– 242. doi :10.1513/annalsats.201311-391fr. PMC 5469426. PMID  24575993 . 
  6. ^ van Geffen WH, Douma WR, Slebos DJ, Kerstjens HA (2016年8月). 「COPD増悪に対するネブライザーによる気管支拡張薬とpMDI（スペーサー併用）またはDPIとの比較」.コクラン・システマティック・レビュー・データベース. 2016 (8) CD011826. doi :10.1002/14651858.cd011826.pub2. PMC 8487315. PMID  27569680 . 
  7. ^ abc Purewal TS, Grant D (1997).定量噴霧式吸入器技術（イラスト版）. Informa Health Care. ISBN 978-1-57491-065-0。
  8. ^ Clark AR (1995). 「医療用エアロゾル吸入器：過去、現在、そして未来」エアロゾル科学技術. 22 (4): 374–391 .書誌コード:1995AerST..22..374C. doi : 10.1080/02786829408959755
  9. ^ Togger DA, Brenner PS (2001年10月). 「定量噴霧式吸入器」. The American Journal of Nursing . 101 (10): 26– 32. doi :10.1097/00000446-200110000-00020. PMID  11680341.
  10. ^ Hickey AJ編（2007年）『吸入エアロゾル：治療の物理的・生物学的基礎』（第2版）ニューヨーク：Informa Healthcare. ISBN 978-1-351-66052-5。
  11. ^ Vanderman AJ、Moss JM、Bailey JC、Melnyk SD、Brown JN（2015年2月）「高齢者における吸入器の誤用」The Consultant Pharmacist . 30 (2): 92–100 . doi :10.4140/TCP.n.2015.92. PMID  25695415
  12. ^ ab Gregoriano C, Dieterle T, Breitenstein AL, Dürr S, Baum A, Maier S, et al. (2018年12月). 「喘息およびCOPD患者における吸入薬の使用と吸入法：ランダム化比較試験のデータ」. Respiratory Research . 19 (1): 237. doi : 10.1186/s12931-018-0936-3 . PMC 6276152. PMID  30509268 . 
  13. ^ Maricoto T, Monteiro L, Gama JM, Correia-de-Sousa J, Taborda-Barata L (2019年1月). 「喘息または慢性閉塞性肺疾患を有する高齢者における吸入器使用法教育と増悪リスク：メタ分析」. Journal of the American Geriatrics Society . 67 (1): 57– 66. doi : 10.1111/jgs.15602 . hdl : 10400.6/9162 . PMID  30291745.
  14. ^ Tay ET, Needleman JP, Avner JR (2009年3月). 「小児喘息患者におけるネブライザーおよびスペーサーデバイスのメンテナンス」. The Journal of Asthma . 46 (2): 153– 155. doi :10.1080/02770900802538244. PMID  19253121. S2CID  22194306.
  15. ^ Caufield M (2019年11月8日). 「青い喘息用吸入器の正しい洗浄方法」. e-Surgery . 2019年12月21日閲覧。
  16. ^ abcde Noakes T (2002). 「医療用エアロゾル推進剤」. Journal of Fluorine Chemistry . 118 ( 1–2 ): 35– 45. Bibcode :2002JFluC.118...35N. doi :10.1016/S0022-1139(02)00191-4.
  17. ^ Gore W, Patton D, Dabruzzi C, Geduldig L, Maginley R, Stone S, et al. (IPAC Editorial Panel) (2009). Tansey I, Byron P, Dalby R, Noakes T, Schultz R, Tansey I, Van Campen L, Vogelsberg T (eds.). 「患者ケアの確保：HFC MDIの役割」（PDF）（第2版）. 国際製薬エアロゾルコンソーシアム（IPAC）。2017年12月7日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） 。 2009年4月14日閲覧。
  18. ^ abc Leach LC (1995). 「フレオン系推進剤代替品の使用に関するアプローチと課題」エアロゾル科学技術. 22 (4): 328– 334. Bibcode :1995AerST..22..328L. doi : 10.1080/02786829408959750 .
  19. ^ Young S (2011年9月22日). 「米国では今年以降、Primatene Mistの販売は終了」The Chart (ブログ) . CNN. 2011年9月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年9月22日閲覧。
  20. ^ 「オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書」（PDF）。国連環境計画。2009年2月27日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  21. ^ 「定量噴霧式吸入器（MDI）」欧州フルオロカーボン技術委員会（EFCTC） . 2019年4月9日閲覧。
  22. ^ Bodkin H (2019年4月8日). 「喘息吸入器は180マイルの自動車旅行と同じくらい環境に悪いと保健当局が主張」The Telegraph . ISSN  0307-1235 . 2019年4月9日閲覧。
  23. ^ 「MDIにおけるHFC-152aおよびHFO-1234ze(E)の使用に向けた開発が加速」
  24. ^ 「MHRA 、世界初のCOPD吸入器Trixeo Aerosphereの低炭素バージョンを承認」GOV.UK。
  25. ^ EP 1658851、Hills BA、Woodcock DA、Staniforth JN、「表面活性リン脂質を含む抗喘息薬の組み合わせ」、2006 年 6 月 24 日発行、Britannia Pharmaceuticals Ltd. に譲渡。 
  26. ^ US US8591954、Somaraju S、Suman J、Ganguly S、Dalby R、「リン脂質ベースの吸入システム」、2013年11月26日発行、Next Breath LLCに譲渡。 
  • UpToDate患者情報：成人における定量噴霧式吸入器の使用法
  • スペーサー付き定量吸入器の使用：小児向けのテクニック（図解付き）
  • スペーサーなしの定量吸入器の使用：小児向けのテクニック（図解付き）
  • 「定量噴霧式吸入器のエアロゾル特性」米国食品医薬品局（FDA） 2022年5月23日。2022年5月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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