Anesthetics Administration via Nebulization

Main Article Content

Araya Khamtha
Papiroon Noitasaeng
Achara Narungsri
Aree Sangsai
Phongthara Vichitvejpaisal

Abstract

มนุษย์หายใจเอาอากาศเข้าสู่ปอด เพื่อนำออกซิเจนไปใช้ในกระบวนการสันดาปอาหาร ได้เป็นพลังงานสำหรับร่างกายนำไปใช้ในกิจการต่างๆ อากาศที่หายใจเข้าไป ไม่เพียงประกอบด้วยออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ หรือก๊าซเฉื่อยเท่านั้น ยังมีไอน้ำ ฝุ่นละออง อนุภาค เชื้อโรคและจุลินทรีย์อีกหลายชนิด อนุภาคที่มีขนาด 0.1-200 ไมครอน (micron or micrometer; 1 µm = 1/1,000 millimeter) จะถูกสูดดมผ่านเข้าสู่ทางเดินหายใจได้อย่างสะดวก เมื่อเข้าไปแล้วจะมีการกระจายตัวใน 4 ลักษณะด้วยกัน มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่าง และความหนาแน่นของอนุภาคนั้นๆ ถ้ามีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า 0.5 ไมครอน อนุภาคจะกระจายตัวอย่างไร้จุดหมาย ไม่แตกต่างอะไรกับการเคลื่อนไหวของก๊าซ (Brownian motion) ส่วนใหญ่จะลอยฟุ้งเข้าออกตามการหายใจ ถ้ามีขนาด 0.5-1 ไมครอน น้ำหนักของมวลที่ต้องต้านกับแรงเสียดทานในทางเดินหายใจ จะทำให้ตกตะกอนไปเกาะอยู่ตามแขนงหลอดลมขนาดเล็กหรือภายในถุงลมปอด ส่วนอนุภาคขนาดมากกว่า 1 ไมครอน หรือมีลักษณะเป็นเส้นใย เช่น ฝุ่นใยแก้ว (asbestos) จะเข้ายึดเกาะกับผนังทางเดินหายใจ และถ้ามีขนาดใหญ่กว่า 10 ไมครอน จะตกค้างบริเวณทางแยกของทางเดินหายใจ เช่น ภายในโพรงจมูกและหลอดคอ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านและมวลของอนุภาคเป็นสำคัญ การรักษาและบรรเทาโรคต่างๆในระบบทางเดินหายใจ สามารถอาศัยการบริหารยาได้หลายรูปแบบ คือ ชนิดรับประทาน ชนิดฉีด หรือชนิดสูดดมเข้าสู่ทางเดินหายใจ โดยเฉพาะการบริหารยาโดยการสูดดม เป็นอีกหนึ่งวิธีที่มีประสิทธิภาพในการนำตัวยาเข้าสู่ร่างกาย ผ่านทางช่องจมูก ช่องปาก คอหอย กล่องเสียง หลอดลม และหลอดลมแขนงย่อย ก่อนที่ยาจะถูกดูดซึมบริเวณเนื้อเยื่อถุงลมปอดกว่าข้างละ 300 ล้านหน่วย คิดเป็นพื้นที่ผิวมากถึง 75 ตารางเมตร5 ซึ่งเป็นการออกฤทธิ์โดยตรงที่ตำแหน่งเป้าหมาย การศึกษาพบว่า ในการบริหารยาแต่ละครั้ง ละอองยาจะออกฤทธิ์เพียงร้อยละ 10-206 เนื่องจากละอองส่วนมากที่มีขนาดใหญ่ จะเกาะตามผนังหรือทางแยกตลอดทางเดินหายใจ จึงส่งผลข้างเคียงค่อนข้างน้อยกว่าการบริหารยาด้วยวิธีอื่น และสามารถบริหารยาซ้ำได้อย่างปลอดภัย

Article Details

Section
Review articles

References

Heyder J. Deposition of inhaled particles in the human respiratory tract and consequences for regional targeting in respiratory drug delivery. Proc Am Thorac Soc. 2004;1:315-20.

Sung JC, Pulliam BL, Edwards DA. Nanoparticles for drug delivery to the lungs. Trends Biotechnol. 2007;25:563-70.

Gardenhire DS, Burnett D, Strickland S, Myers TR. A guide to aerosol delivery devices for respiratory therapists. 4th ed. American Association for Respiratory Care; 2017, p1-61. [Internet] [cited 2021 Feb 15]. Available from: http://c.aarc.org/go/adu. aerosol_guide_rt.pdf (aarc.org)

Hess DR. Nebulizers: principles and performance. Respir Care. 2000;45:609-22.

Guyton AC. Respiration. In: Guyton AC, Hall JE, editors. Textbook of Medical Physiology. 11th ed. Pennsylvania: Elevier Inc; 2006, p465-522. [Internet] [cited 2021 Apr 25]. Available from: https://www.moscmm.org/pdf/Guyton%20physiology.pdf

Dolovich MB, Dhand R. Aerosol drug delivery: developments in device design and clinical use. Lancet. 2011;377:1032-45.

Barnes PJ. Distribution of receptor targets in the lung. Proc Am Thorac Soc. 2004;1:345-51.

Zebraski SE, Kochenash SM, Raffa RB. Lung opioid receptors: pharmacology and possible target for nebulized morphine in dyspnea. Life Sci. 2000;66:2221-31.

Rubin BK, Fink JB. Optimizing aerosol delivery by pressurized metered-dose inhalers. Respir Care. 2005;50:1191-200.

Islam N, Gladki E. Dry powder inhalers (DPIs)-a review of device reliability and innovation. Int J Pharm. 2008;360:1-11.

Webmed. Nebulizers: definition, types, uses, and cleaning [Internet]. 2021 [updated 2017 Aug 03; cited 2021 Feb 07]. Available from: https://www.webmd.com/asthma/guide/home-nebulizer-therapy

Dennis JH, Stenton SC, Beach JR, Avery AJ, Walters EH, Hendrick DJ. Jet and ultrasonic nebuliser output: use of a new method for direct measurement of aerosol output. Thorax. 1990;45:728-32.

Ghazanfari T, Elhissi AM, Ding Z, Taylor KM. The influence of fluid physicochemical properties on vibrating-mesh nebulization. Int J Pharm. 2007;339:103-11.

Labiris NR, Dolovich MB. Pulmonary drug delivery. Part II: the role of inhalant delivery devices and drug formulations in therapeutic effectiveness of aerosolized medications. Br J Clin Pharmacol. 2003;56:600-12.

Ari A. Jet, Ultrasonic, and Mesh nebulizers: an evaluation of nebulizers for better clinical outcomes. Eurasian J Pulmonol. 2014;16:1-7.

Bertrand P, Araníbar H, Castro E, Sánchez I. Efficacy of nebulized epinephrine versus salbutamol in hospitalized infants with bronchiolitis. Pediatr Pulmonol. 2001;31:284-8.

Seale JP. Anticholinergic bronchodilators. Aust Prescr. 2003;26:33-5.

Kaabachi O, Ouezini R, Hajjej Z, Rais K, Koubaa W. Comparative study between mask nebulisation and oral administration of midazolam for premedication in children. Eur J Anaesthesiol. 2008;25:158.

Mounika M, Aswathy R, Shriyan A, Roshan AO. Comparison of sedation scores after nebulized and intravenous Midazolam in children. Int J Contemp Pediatr. 2018;5:1083-6.

Abdel-Ghaffar HS, Kamal SM, El Sherif FA, Mohamed SA. Comparison of nebulised dexmedetomidine, ketamine, or midazolam for premedication in preschool children undergoing bone marrow biopsy. Br J Anaesth. 2018;121:445-52.

Zanaty OM, El Metainy SA. A comparative evaluation of nebulized dexmedetomidine, nebulized ketamine, and their combination as premedication for outpatient pediatric dental surgery. Anesth Analg. 2015;121:167-71.

Misra S, Behera BK, Mitra JK, Sahoo AK, Jena SS, Srinivasan A. Effect of preoperative dexmedetomidine nebulization on the hemodynamic response to laryngoscopy and intubation: a randomized control trial. Korean J Anesthesiol. 2021;74:150-7.

Leaker BR, Barnes PJ, Jones CR, Tutuncu A, Singh D. Efficacy and safety of nebulized glycopyrrolate for administration using a high efficiency nebulizer in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Br J Clin Pharmacol. 2015;79:492-500.

Carter NJ. Inhaled glycopyrronium bromide. A review of its use in patients with moderate to severe chronic obstructive pulmonary disease. Drugs. 2013;73:741-53.

Orji MO, Osinaike BB, Amanor-Boadu SD, Ugheoke A. Nebulized magnesium versus ketamine for prevention of post-operative sore throat in patients for general anesthesia. Ann Ib Postgrad Med. 2020;18:3-8.

Slaton RM, Thomas RH, Mbathi JW. Evidence for therapeutic uses of nebulized lidocaine in the treatment of intractable cough and asthma. Ann Pharmacother. 2013;47:578-85.

Fattah Kamel AAF, Ibrahem Amin OAI. The effect of preoperative nebulized: magnesium sulfate versus lidocaine on the prevention of post-intubation sore throat. Anaesthesia. 2020;36:1-6.

Knightly R, Milan SJ, Hughes R, et al. Inhaled magnesium sulfate in the treatment of acute asthma. Cochrane Database Syst Rev. 2017;11:1-98.

Furyk JS, Grabowski WJ, Black LH. Nebulized fentanyl versus intravenous morphine in children with suspected limb fractures in the emergency department: a randomized controlled trial. Emerg Med Australas. 2009;21:203-9.

Thompson JP, Thompson DF. Nebulized fentanyl in acute pain: a systematic review. Ann Pharmacother. 2016;50:882-91.