En medicina , un nebulizador ( inglés americano ) [1] o nebulizador ( inglés británico ) [2] es un dispositivo de administración de fármacos que se utiliza para administrar medicamentos en forma de niebla inhalada en los pulmones. Los nebulizadores se utilizan comúnmente para el tratamiento del asma , la fibrosis quística , la EPOC y otras enfermedades o trastornos respiratorios . Utilizan oxígeno , aire comprimido o energía ultrasónica para romper soluciones y suspensiones en pequeñas gotas de aerosol que se inhalan desde la boquilla del dispositivo. Un aerosol es una mezcla de gas y partículas sólidas o líquidas.
Varias guías sobre el asma, como la Iniciativa Global para las Guías sobre el Asma [GINA], las Guías Británicas para el Manejo del Asma, las Guías de Consenso Canadiense sobre Asma Pediátrico y las Guías Estadounidenses para el Diagnóstico y Tratamiento del Asma recomiendan inhaladores de dosis medida en lugar de terapias administradas por nebulizador. [3] La Sociedad Respiratoria Europea reconoce que, si bien los nebulizadores se utilizan en hospitales y en el hogar, sugiere que gran parte de este uso puede no estar basado en evidencia. [4]
Evidencias recientes muestran que los nebulizadores no son más efectivos que los inhaladores de dosis medida (MDI) con espaciadores. [5] Un MDI con un espaciador puede ofrecer ventajas a los niños que tienen asma aguda. [3] [6] [5] Estos hallazgos se refieren específicamente al tratamiento del asma y no a la eficacia de los nebulizadores en general, como para la EPOC, por ejemplo. [5] Para la EPOC, especialmente cuando se evalúan exacerbaciones o ataques pulmonares, no hay evidencia que indique que la medicación administrada mediante MDI (con un espaciador) sea más efectiva que la administración de la misma medicación con un nebulizador. [7]
La Sociedad Respiratoria Europea destacó un riesgo relacionado con la reproducibilidad del tamaño de las gotas causado por la venta de dispositivos nebulizadores por separado de la solución nebulizada. Encontraron que esta práctica podría variar el tamaño de las gotas diez veces o más al cambiar de un sistema nebulizador ineficiente a uno altamente eficiente. [4] [5] Dos ventajas atribuidas a los nebulizadores, en comparación con los MDI con espaciadores (inhaladores), son su capacidad para administrar dosis mayores a un ritmo más rápido, especialmente en asma aguda; sin embargo, datos recientes sugieren que las tasas reales de depósito pulmonar son las mismas. Además, otro ensayo encontró que un MDI (con espaciador) tenía una dosis requerida más baja para el resultado clínico en comparación con un nebulizador. [3]
Además de su uso en enfermedades pulmonares crónicas, los nebulizadores también pueden utilizarse para tratar problemas agudos como la inhalación de sustancias tóxicas. Un ejemplo de ello es el tratamiento de la inhalación de vapores tóxicos de ácido fluorhídrico (HF). [8] El gluconato de calcio es un tratamiento de primera línea para la exposición de la piel al HF. Mediante el uso de un nebulizador, el gluconato de calcio se administra a los pulmones en forma de aerosol para contrarrestar la toxicidad de los vapores de HF inhalados.
Las características de deposición pulmonar y la eficacia de un aerosol dependen en gran medida del tamaño de la partícula o gota. En general, cuanto más pequeña sea la partícula, mayor será su probabilidad de penetración periférica y retención. Sin embargo, para partículas muy finas de menos de 0,5 μm de diámetro existe la posibilidad de evitar por completo la deposición y ser exhaladas. En 1966, el Grupo de Trabajo sobre Dinámica Pulmonar, preocupado principalmente por los peligros de la inhalación de toxinas ambientales, propuso un modelo para la deposición de partículas en el pulmón. Este sugirió que las partículas de más de 10 μm de diámetro tienen más probabilidades de depositarse en la boca y la garganta, para las de 5-10 μm de diámetro se produce una transición de la deposición en la boca a la vía aérea, y las partículas de menos de 5 μm de diámetro se depositan con mayor frecuencia en las vías respiratorias inferiores y son apropiadas para aerosoles farmacéuticos. [9] Los procesos de nebulización se han modelado utilizando dinámica de fluidos computacional . [10]
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Los nebulizadores más utilizados son los nebulizadores de chorro, también llamados "atomizadores". [11] Los nebulizadores de chorro están conectados por un tubo a un suministro de gas comprimido, generalmente aire comprimido u oxígeno , para que fluya a alta velocidad a través de un medicamento líquido para convertirlo en un aerosol que es inhalado por el paciente. Actualmente parece haber una tendencia entre los médicos a preferir la prescripción de un inhalador de dosis medida presurizado (pMDI) para sus pacientes, en lugar de un nebulizador de chorro que genera mucho más ruido (a menudo 60 dB durante el uso) y es menos portátil debido a un mayor peso. Sin embargo, los nebulizadores de chorro se utilizan comúnmente en los hospitales para pacientes que tienen dificultad para usar inhaladores, como en casos graves de enfermedad respiratoria o ataques de asma severos. [12] La principal ventaja del nebulizador de chorro está relacionada con su bajo costo operativo. Si el paciente necesita inhalar medicamentos a diario, el uso de un pMDI puede ser bastante caro. En la actualidad, varios fabricantes han logrado reducir el peso del nebulizador a chorro a poco más de medio kilogramo (poco menos de una libra y media), por lo que comenzaron a etiquetarlo como un dispositivo portátil. En comparación con todos los inhaladores y nebulizadores de la competencia, el ruido y el peso elevado siguen siendo los mayores inconvenientes del nebulizador a chorro. [13]
La empresa médica Boehringer Ingelheim también inventó un dispositivo llamado Respimat Soft Mist Inhaler en 1997. Esta nueva tecnología proporciona una dosis medida al usuario, ya que la parte inferior del inhalador gira 180 grados en el sentido de las agujas del reloj con la mano, lo que añade una tensión acumulada en un resorte alrededor del recipiente flexible del líquido. Cuando el usuario activa la parte inferior del inhalador, la energía del resorte se libera e impone presión en el recipiente flexible del líquido, lo que hace que el líquido salga por 2 boquillas, formando así una niebla suave para inhalar. El dispositivo no tiene gas propulsor y no necesita batería o energía para funcionar. El tamaño medio de las gotas en la niebla se midió en 5,8 micrómetros, lo que podría indicar algunos problemas potenciales de eficiencia para que el medicamento inhalado llegue a los pulmones. Los ensayos posteriores han demostrado que este no era el caso. Debido a la velocidad muy baja de la niebla, el inhalador Soft Mist de hecho tiene una mayor eficiencia en comparación con un pMDI convencional. [14] En 2000, se presentaron argumentos ante la Sociedad Respiratoria Europea (ERS) para aclarar/ampliar su definición de nebulizador, ya que el nuevo inhalador de niebla suave en términos técnicos podría clasificarse como un "nebulizador manual" y un "pMDI manual". [15]
Los nebulizadores de ondas ultrasónicas se inventaron en 1965 [16] como un nuevo tipo de nebulizador portátil. La tecnología dentro de un nebulizador de ondas ultrasónicas es tener un oscilador electrónico que genera una onda ultrasónica de alta frecuencia , que provoca la vibración mecánica de un elemento piezoeléctrico . Este elemento vibratorio está en contacto con un depósito de líquido y su vibración de alta frecuencia es suficiente para producir una niebla de vapor [17] a través de la atomización ultrasónica. Como crean aerosoles a partir de la vibración ultrasónica en lugar de utilizar un compresor de aire pesado, solo tienen un peso de alrededor de 170 gramos (6,0 oz). Otra ventaja es que la vibración ultrasónica es casi silenciosa. Ejemplos de este tipo de nebulizadores más modernos son: Omron NE-U17 y Beurer Nebulizer IH30. [18]
En 2005 se produjo una nueva innovación significativa en el mercado de los nebulizadores con la creación de la tecnología de malla vibratoria ultrasónica (VMT). Con esta tecnología, una malla/membrana con entre 1000 y 7000 orificios perforados con láser vibra en la parte superior del depósito de líquido y, de ese modo, expulsa una niebla de gotitas muy finas a través de los orificios. Esta tecnología es más eficiente que tener un elemento piezoeléctrico vibratorio en la parte inferior del depósito de líquido y, por lo tanto, también se logran tiempos de tratamiento más cortos. Los viejos problemas encontrados con el nebulizador de ondas ultrasónicas, que tenían demasiado desperdicio de líquido y un calentamiento no deseado del líquido médico, también se han solucionado con los nuevos nebulizadores de malla vibratoria. Los nebulizadores VMT disponibles incluyen: Pari eFlow, [19] Respironics i-Neb, [20] Beurer Nebulizer IH50, [21] y Aerogen Aeroneb. [22] Como el precio de los nebulizadores ultrasónicos VMT es más alto que el de los modelos que utilizan tecnologías anteriores, la mayoría de los fabricantes continúan vendiendo también los nebulizadores de chorro clásicos. [23]
Los nebulizadores aceptan el medicamento en forma de una solución líquida, que a menudo se carga en el dispositivo al usarlo. A menudo se utilizan corticosteroides y broncodilatadores como el salbutamol ( albuterol USAN ), y a veces en combinación con ipratropio . La razón por la que estos productos farmacéuticos se inhalan en lugar de ingerirse es para dirigir su efecto al tracto respiratorio , lo que acelera el inicio de la acción del medicamento y reduce los efectos secundarios, en comparación con otras vías de ingestión alternativas. [12]
Por lo general, el medicamento en aerosol se inhala a través de una boquilla con forma de tubo, similar a la de un inhalador . Sin embargo, a veces la boquilla se reemplaza por una máscara facial, similar a la que se usa para la anestesia inhalatoria , para facilitar su uso con niños pequeños o ancianos. Las máscaras pediátricas suelen tener forma de animales como peces, perros o dragones para que los niños sean menos resistentes a los tratamientos con nebulizador. Muchos fabricantes de nebulizadores también ofrecen accesorios de chupete para bebés y niños pequeños. Pero las boquillas son preferibles si los pacientes pueden usarlas, ya que las máscaras faciales reducen la administración a los pulmones debido a las pérdidas de aerosol en la nariz. [11]
Después de su uso con corticosteroides, teóricamente es posible que los pacientes desarrollen una infección por levaduras en la boca ( candidiasis ) o ronquera ( disfonía ), aunque estas afecciones son clínicamente muy raras. Para evitar estos efectos adversos, algunos médicos sugieren que la persona que utilizó el nebulizador se enjuague la boca. Esto no es así en el caso de los broncodilatadores; sin embargo, es posible que los pacientes deseen enjuagarse la boca debido al sabor desagradable de algunos fármacos broncodilatadores.
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El primer inhalador "motorizado" o presurizado fue inventado en Francia por Sales-Girons en 1858. [24] Este dispositivo utilizaba presión para atomizar el medicamento líquido. El mango de la bomba funcionaba como una bomba de bicicleta. Cuando se tira de la bomba hacia arriba, extrae líquido del depósito y, con la fuerza de la mano del usuario, el líquido se presuriza a través de un atomizador para ser rociado para inhalación cerca de la boca del usuario. [25]
En 1864 se inventó en Alemania el primer nebulizador impulsado por vapor. Este inhalador, conocido como "inhalador de vapor en aerosol de Siegle", utilizaba el principio Venturi para atomizar medicamentos líquidos, y este fue el comienzo de la terapia con nebulizadores. La importancia del tamaño de las gotas aún no se entendía, por lo que la eficacia de este primer dispositivo fue, lamentablemente, mediocre para muchos de los compuestos médicos. El inhalador de vapor en aerosol de Siegle consistía en un quemador de alcohol, que hervía el agua en el depósito hasta convertirla en vapor que luego podía fluir por la parte superior y entrar en un tubo suspendido en la solución farmacéutica. El paso del vapor arrastraba el medicamento hacia el vapor, y el paciente inhalaba este vapor a través de una boquilla de vidrio. [26]
El primer nebulizador neumático alimentado por un compresor de gas (aire) accionado eléctricamente se inventó en la década de 1930 y se lo llamó Pneumostat. Con este dispositivo, se inyectaba un líquido médico (normalmente cloruro de epinefrina , utilizado como relajante muscular bronquial para revertir la constricción). [28] Como alternativa al costoso nebulizador eléctrico, muchas personas en la década de 1930 continuaron utilizando el nebulizador manual mucho más simple y económico, conocido como Parke-Davis Glaseptic. [29]
En 1956, Riker Laboratories ( 3M ) lanzó una tecnología que competía con el nebulizador en forma de inhaladores de dosis medida presurizados , siendo Medihaler-iso ( isoprenalina ) y Medihaler-epi ( epinefrina ) los dos primeros productos. [30] En estos dispositivos, el fármaco se llena en frío y se administra en dosis exactas a través de algunas válvulas dosificadoras especiales, impulsadas por una tecnología de propulsor de gas (es decir, freón o un HFA menos dañino para el medio ambiente). [24]
En 1964 se introdujo un nuevo tipo de nebulizador electrónico: el "nebulizador de ondas ultrasónicas". [31] Hoy en día, la tecnología de nebulización no sólo se utiliza con fines médicos. Los nebulizadores de ondas ultrasónicas también se utilizan en humidificadores , para rociar aerosoles de agua y humedecer el aire seco de los edificios. [17]
Algunos de los primeros modelos de cigarrillos electrónicos incluían un nebulizador de ondas ultrasónicas (que tenía un elemento piezoeléctrico que vibraba y creaba ondas ultrasónicas de alta frecuencia para provocar la vibración y atomización de la nicotina líquida ) en combinación con un vaporizador (construido como una boquilla de pulverización con un elemento de calentamiento eléctrico ). [32] Sin embargo, el tipo más común de cigarrillos electrónicos que se venden actualmente omite el nebulizador de ondas ultrasónicas, ya que no se consideró que fuera lo suficientemente eficiente para este tipo de dispositivo. En su lugar, los cigarrillos electrónicos ahora utilizan un vaporizador eléctrico, ya sea en contacto directo con el material absorbente en el "atomizador impregnado", o en combinación con la tecnología de nebulización relacionada con un "atomizador de chorro de pulverización" (en forma de gotitas de líquido que se pulverizan mediante una corriente de aire de alta velocidad, que pasa a través de algunos pequeños canales de inyección Venturi, perforados en un material absorbido con líquido de nicotina). [33]