Bronchodilator response to salbutamol administered by MDI with a valved holding chamber vs. a non-valved spacer
Dres. Carlos Kofman*, Alejandro Teper*, Santiago Vidaurreta* y María T. Köhler*
* Centro Respiratorio, Hospital de Niños
“Dr. Ricardo Gutiérrez”. Correspondencia: Dr. Carlos Kofman ckofman@gmail.com Conflicto de intereses y consideraciones éticas: Este estudio no contó con apoyo financiero para su realización y tuvo la aprobación del Comité de Docencia e Investigación del Hospital de Niños “Dr. Ricardo Gutiérrez”.
(1) Artículo original de Argentina, publicado en Archivos Argentinos de Pediatría: 2006; 104: 196-202 y que fue seleccionado para su reproducción en la XII Reunión de Editores de Revistas Pediátricas del Cono Sur. Bolivia 2007
Introducción. Los medicamentos para tratar el asma utilizan fundamentalmente la vía inhalatoria. La utilidad de los espaciadores con válvulas (aerocámaras) está demostrada; sin embargo, recientemente se ha propuesto como alternativa más económica el uso de espaciadores sin válvulas. La eficacia clínica de éstos no se ha demostrado hasta el momento.
Objetivo. Comparar la respuesta broncodilatadora de un inhalador de dosis medida (IDM) de salbutamol administrado a través de una aerocámara contra un espaciador sin válvulas.
Población, material y métodos. Estudio experimental, prospectivo, aleatorizado, simple ciego, de grupos paralelos. Se incluyeron 34 pacientes (6-16 años) con asma, que presentaban obstrucción bronquial leve o moderada (volumen respiratorio forzado, entre 50% y 79% del valor predictivo), sin haber recibido broncodilatadores recientemente. Luego de una espirometría inicial se asignaron para recibir 100 μg de salbutamol (aerosol presurizado) mediante una aerocámara con válvulas (AerochamberMR) o un espaciador sin válvulas (Aeromed-MR). Se determinó la respuesta broncodilatadora del volumen respiratorio forzado y del FMF a los 30 minutos.
Resultados. En el grupo con aerocámara ingresaron 17 pacientes (12 varones; volumen respiratorio forzado basal 67 ± 10%), y en el grupo con espaciador sin válvulas ingresaron 17 pacientes (13 varones, volumen respiratorio forzado basal 67 ± 6%). La variación del FEV1 fue 26 ± 14% contra 16 ± 5% (p= 0,017) y la variación del FMF fue 92 ± 48% contra 58 ± 29% (p= 0,018), para aerocámaras y espaciadores sin válvulas respectivamente (ANOVA).
]]> Conclusión. El aerosol presurizado de salbutamol administrado a través de una aerocámara con válvulas produce una respuesta broncodilatadora mayor que el espaciador sin válvulas en niños con asma.Palabras clave:
Rev Soc Bol Ped 2008; 47 (2): 103-10: Espaciadores, respuesta broncodilatadora, asma.
Introduction. Inhalation therapy is the most frequent route for administration of asthma treatment. The utility of spacers added to metered dose inhalers (MDI) is well established. However, nonvalved spacers have recently been proposed as equally effective as the valved holding chambers, and more cost-effective. Clinical efficacy of nonvalved spacers is not well established yet.
Objective. To compare the bronchodilator response to albuterol administered by MDI with a valved holding chamber vs. a non-valved spacer.
Population, materials and methods. In an experimental, prospective, randomized, simple blind, parallel group study, 34 asthmatic children from 6 to 16 years old, with mild or moderate bronchial obstruction (forced expiratory volume in the first second, FEV1, 50 to 79% of predicted) without recent treatment with bronchodilating agents were randomly assigned to be treated with 100 μg of albuterol MDI (Ventolin TM, MDI) either through a valved (AerochamberTM) or a non-valved (AeromedTM) spacer. After 30 minutes, bronchodilating response was determined through FEV1 and FMF measurements.
Results. 17 patients used the valved holding chamber (12 male, baseline FEV1 67 ± 10%) and 17, the non-valved spacer (13 male, baseline FEV1 67 ± 6%). Variation of FEV1 was 26 ± 14% and 16±5% (p= 0.017) and variation of forced medium flow (FMF) was 92 ± 48% and 58 ± 29% (p< 0.018) for the valved holding chamber and for the non-valved spacer, respectively (ANOVA test).
Conclusion. Albuterol administered by MDI through a valved spacer produced a greater bronchodilator response than through a non-valved spacer in asthmatic children.
Key words:Rev Soc Bol Ped 2008; 47 (2): 103-10: Spacers, bronchodilator response, asthma.
La vía inhalatoria ha demostrado ser la más adecuada para su tratamiento, ya que permite utilizar menos dosis de medicación, con disminución de la aparición de efectos colaterales.2
Los sistemas de administración inhalatoria disponibles son los nebulizadores, los aerosoles presurizados y los inhaladores de polvo seco.3 La elección del tipo de dispositivo depende de la situación clínica, la edad del sujeto y las preferencias del médico y del paciente. Los aerosoles presurizados o inhaladores de dosis medida (IDM) son los sistemas más frecuentemente utilizados, aunque presentan el inconveniente que una proporción considerable de la dosis administrada puede depositarse en la orofaringe,4 lo que determina la posibilidad de producir efectos adversos locales5 y sistémicos.6
Por otra parte, las dificultades en la coordinación entre la activación o disparo del IDM y la inhalación es un problema frecuente para muchos pacientes, especialmente en la edad pediátrica.7
Los intermediarios minimizan el depósito orofaríngeo de las partículas mediante la reducción del tamaño y de la velocidad de su ingreso a las vías aéreas.8,9 Estos pueden ser simples espaciadores sin válvulas o aerocámaras de contención con válvulas. Existen modelos de aerocámaras con una sola válvula inspiratoria y otros con dos, inspiratoria y espiratoria. A diferencia de los espaciadores sin válvulas, la función adicional de las aerocámaras valvuladas es la retención del aerosol por un breve período de tiempo luego de accionar el inhalador.10 Esto posibilita la inhalación de mayor cantidad de partículas, aunque la inspiración no se produzca en forma sincrónica con el disparo.11
Para reducir los costos del tratamiento se ha propuesto la utilización de espaciadores caseros sin válvulas (ENV), suponiendo que su utilidad es análoga a la de las aerocámaras. Aunque algunos estudios observaron que la eficacia, evaluada a través de puntajes clínicos y mediciones de la función pulmonar, es similar entre las nebulizaciones y los ENV en pacientes con obstrucción bronquial aguda,12 no existen estudios que hayan comparado adecuadamente los cambios espirométricos que se producen entre los ENV y las aerocámaras con válvulas.
El objetivo del presente estudio fue comparar la respuesta broncodilatadora del salbutamol administrado mediante IDM con un espaciador con válvulas contra un ENV en niños con asma.
En un estudio experimental, prospectivo, aleatorizado, a simple ciego, de grupos paralelos, se incluyeron niños entre 6 y 16 años de edad, con diagnóstico confirmado de asma,13 que concurrieron al Centro Respiratorio del Hospital de Niños “Dr. Ricardo Gutiérrez” para realizar una prueba de función pulmonar entre octubre de 2003 y abril de 2004. Debían ser capaces de realizar una maniobra de espiración forzada aceptable y reproducible (según criterios de la American Thoracic Society)14 y presentar un volumen espiratorio forzado en el primer segundo (volumen respiratorio forzado) entre el 50% y 79% del valor predictivo según tablas de Knudson. Se utilizó un Espirómetro Med-Graphics 1.070 Series 2.
Se excluyeron los pacientes que habían recibido medicación broncodilatadora de acción corta en las últimas 8 horas o de acción prolongada en las últimas 24 horas y los que habían presentado una crisis asmática moderada o grave en la semana anterior.
]]> Los pacientes se aleatorizaron mediante una tabla de números aleatorios en bloques de a 10, para recibir salbutamol, aerosol presurizado con propelente HFA (VentolinMR, GSK Argentina): 1 disparo de 100 μg a través de una cámara espaciadora plástica de 145 cm3 con máscara facial y doble válvula unidireccional (AerochamberMR, Trudell, Ontario, Canadá) o un espaciador comercial plástico sin válvulas con salida tipo máscara facial (AeromedMR, P Cassará, Buenos Aires, Argentina). Los pacientes debían realizar 3 inhalaciones profundas y lentas por la boca con contención de la respiración durante por lo menos 8 segundos después de cada una. El investigador que administraba la medicación no participaba en la realización de la maniobra espiro-métrica y, a su vez, el técnico encargado de realizar la espirometría desconocía el tipo de intermediario utilizado.Las variaciones del volumen respiratorio forzado y del flujo medio forzado (FMF) que se produjeron luego de 30 minutos de la administración del salbutamol se consideraron las variables evaluadas.
Para el análisis estadístico del cambio de función pulmonar se utilizó el análisis de varianza de una vía (ANOVA) a través de un programa estadístico computarizado (Systat). Se consideró significativa una p< 0,05. Los padres de los pacientes firmaron un consentimiento escrito previo a la realización de los procedimientos.
Ingresaron al estudio un total de 42 niños que cumplieron con los criterios de inclusión y exclusión. Ocho no se incorporaron al análisis por errores en la técnica de inhalación o por no realizar maniobras espirométricas aceptables y/o reproducibles.
Se consideraron para el estudio 34 pacientes, 17 en el grupo con aerocámara con válvulas y 17 en el grupo ENV. Las características demográfi cas de sexo y edad fueron similares en ambos grupos. Tampoco se encontraron diferencias significativas entre los valores de función pulmonar en el momento del ingreso entre las dos ramas de tratamiento, como se observa en la Tabla 1.
En la Figura 1 se aprecian los cambios individuales en el volumen respiratorio forzado de los pacientes incluidos en el estudio.
La respuesta broncodilatadora del volumen respiratorio forzado (media ± DE) fue de 25,6 ± 14% y 15,8 ± 5% para los grupos de pacientes tratados con aerocámara con válvulas y ENV, respectivamente. La diferencia entre ambos grupos fue estadísticamente significativa (p< 0,017) (Figura 2).
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Asimismo, las variaciones individuales del FMF también fueron superiores para los pacientes del grupo con aerocámara de contención (Figura 3).
La variación del FMF (media ± DE) fue de 91,9 ± 49% y de 57,4 ± 29% para los grupos de niños tratados mediante aerocámara de contención y ENV, respectivamente (p= 0,018) (Figura 4).
Discusión
El presente estudio se llevó a cabo para evaluar, a través de la función pulmonar, la eficacia y la eficiencia de los espaciadores no valvulados comparados con las aerocámaras de contención. Los resultados obtenidos demuestran que la respuesta broncodilatadora del salbutamol inhalado mediante un aerosol presurizado y una aerocámara es mayor que la administración de la misma medicación a través de un ENV en niños con asma y obstrucción bronquial.
La utilización de los IDM sin espaciadores produce una elevada deposición orofaríngea del aerosol15 permitiendo su deglución y absorción digestiva, lo cual incrementa signifi cativamente la incidencia de los efectos sistémicos. Además, muchos pacientes presentan grandes difi cultades para llevar a cabo la maniobra inhalatoria correcta16 y ello disminuye la efectividad del tratamiento. Los diversos modelos de intermediarios difi eren considerablemente en diseño, tamaño, material y precio. Distintos estudios han evaluado la efi cacia de las aerocámaras para generar aerosoles con partículas en rango respirable (diámetro inferior a 4,7 micrones),17-19 reducir el depósito orofaríngeo20-22 y para mantener una correcta administración de partículas aun cuando el IDM se accione en forma no coordinada con la inspiración.23- 25 En los sistemas de aerocámaras de contención, la válvula inspiratoria se cierra durante la espiración, evitando la pérdida de aerosol por la parte posterior y la entrada de aire exhalado hacia la cámara, mientras que las partículas permanecen en suspensión hasta la inhalación siguiente.26 Los espaciadores sin válvulas, por el contrario, no impiden completamente la llegada de partículas de mayor tamaño que a alta velocidad impactan inercialmente contra la pared posterior de la orofaringe. Asimismo, el fl ujo espiratorio del paciente puede arrastrar las partículas remanentes en el intermediario hacia el exterior a través del espacio que existe entre el envase y la carcasa plástica del inhalador o entre la carcasa y el orificio del espaciador donde se coloca el IDM.
Un IDM de 100 μg de salbutamol usado en forma aislada administra una dosis contenida en el rango de partículas respirables de 50 a 60 μg/disparo.19 Aunque todos los intermediarios disminuyen en mayor o menor medida el depósito orofaríngeo, esta disminución a veces se produce a expensas de una menor cantidad de medicación que emiten algunos sistemas. Mediante la relación de depósito pulmonar/depósito orofaríngeo, midiendo el tamaño de partículas in vitro con impactadores de cascada, se puede cuantificar la eficiencia de los sistemas para evaluar la reducción del depósito en la vía aérea superior, manteniendo una adecuada dosis en rango respirable. Wilkes y col.27 demostraron así que las aerocámaras con válvulas proveen los mayores incrementos (8 a 10 veces) de esa relación.
]]> En muchos casos, especialmente en los países subdesarrollados, es difícil la adquisición de aerocámaras comerciales con válvulas debido a su costo. Por tal motivo, es frecuente la confección de espaciado-res caseros con distintas alternativas, como botellas plásticas de gaseosa, envases de suero, vasos plásticos, etc. Asimismo, en años recientes han aparecido en el mercado espaciadores comerciales sin válvulas de bajo costo. Sin embargo, en la literatura médica no existe información suficiente sobre la verdadera utilidad clínica de este tipo de espaciadores.Algunos estudios in vitro han evaluado la dispersión del tamaño de las partículas que generan los intermediarios simples sin válvulas. En el estudio de Wilkes27 se estableció que todos los espacia-dores, incluidos los ENV, reducen el tamaño de las partículas que suministra el IDM. Sin embargo, la dosis administrada en el rango respirable, la relación depósito pulmonar/depósito orofaríngeo y la eficiencia del sistema cuando existe incoordinación entre el disparo y la inspiración, difi eren considerablemente entre los espaciadores considerados. La relación depósito pulmonar/depósito orofaríngeo del IDM sin ningún intermediario es menor de 4. Un tubo simple de cartón la eleva a 18, mientras que las aerocámaras alcanzan valores mayores de 35. Sin embargo, otro estudio in vitro encontró que botellas plásticas de diferentes tamaños presentaban una dispersión aceptable del tamaño de partículas, similar a la de un espaciador valvulado.28 Otra manera de evaluar el comportamiento de los sistemas inhalatorios es mediante centellogramas de ventilación pulmonar con partículas marcadas con radioisótopos. De esta forma, Zar y col.,29 han demostrado que espaciadores confeccionados con botellas plásticas de 500 cm3 permiten un depósito pulmonar similar al de las aerocámaras comerciales. Una tercera forma de evaluación se basa en la medición de la concentración plasmática de ciertas medicaciones luego de su administración inhalatoria. Debido a que la biodisponibilidad del salbutamol está en relación directa con la penetración de la medicación en las vías aéreas distales, se la puede aprovechar para comparar la eficiencia entre sistemas. Fowler y col.,30 demostraron por este método que las concentraciones máxima y media de salbutamol que se alcanza con una aerocámara valvulada es mayor que cuando se administra una dosis similar con un ENV o sin ningún espaciador.
La mayoría de las experiencias que se realizan in vitro y las que se realizan en sujetos que no representan exactamente las condiciones clínicas de un enfermo deben ser complementadas por evaluaciones de eficacia clínica o por estudios de respuesta de la función pulmonar.31,32 Son escasos los estudios científicos publicados en la literatura médica que evalúan la respuesta clínica y funcional respiratoria de los ENV. Rajkumar y col.,33 han publicado que los espaciadores caseros de botella son igualmente efectivos que los espaciadores comerciales con válvulas para producir una respuesta broncodilatadora. Sin embargo, este estudio presenta un error metodológico, ya que el número de pacientes estudiados no fue suficiente como para poder aseverar sus resultados. Asimismo, Singhal y col.34 y Panicker y col.,35 no observaron diferencias de la saturación arterial de oxígeno y del flujo pico espiratorio entre pacientes que presentaban crisis agudas de obstrucción bronquial y que fueron tratados mediante espaciadores caseros o aerocámaras comerciales. En estos casos, la similitud entre los tratamientos se debió principalmente a la utilización de altas dosis de broncodilatadores (1.000 μg de salbutamol) y a que tanto la saturación arterial de oxígeno como la medición del flujo pico espiratorio no son variables de suficiente sensibilidad. Del mismo modo, Zar y col.36 encontraron que una aerocámara con válvulas y una botella plástica de 500 cm3 producen una broncodilatación equivalente medida a través de un puntaje clínico y de la espirometría en niños asmáticos con obstrucción bronquial moderada a grave. Este estudio también se realizó con dosis elevadas de broncodilatadores (400 a 600 μg de fenoterol). La administración de broncodilatadores en altas dosis determina que la respuesta clínica o funcional sea similar, aun con sistemas de diferente eficiencia.
En estos casos, la dosis pulmonar de ambos es suficiente como para alcanzar el punto en el cual la curva dosis/respuesta no permite demostrar la diferencia. En nuestro estudio decidimos utilizar la dosis de 100 μg de salbutamol, que es la mitad de la que se utiliza habitualmente en los estudios funcionales de rutina para poder objetivar la diferencia entre ambos métodos de administración. Por lo tanto, creemos que los ENV son efectivos para la administración de altas dosis de broncodilatadores, pero inefi cientes si se los compara con aerocámaras de contención.
Un factor de considerable importancia para la óptima llegada de partículas a las vías aéreas es la coordinación entre el accionamiento del IDM y la inspiración. Cuando se utiliza un ENV, la reducción de la dosis pulmonar es relevante (dos tercios) si el paciente retarda la inhalación sólo 1 segundo con respecto al disparo.27 Más aún, si el accionamiento se produce durante la exhalación, el depósito pulmonar cae drásticamente 80 a 90% con respecto al que se alcanzaría en forma sincrónica. En cambio, si se utilizan aerocámaras con válvulas, la influencia del momento del disparo es menos significativa. Dolovich y col.,23 apreciaron que la reducción de la dosis pulmonar utilizando una cámara de retención cuando se acciona en forma no sincronizada es de sólo el 15%. Por otra parte, en presencia de obstrucción bronquial es más probable que el paciente accione el inhalador durante la espiración.8 Por lo tanto, en sujetos con crisis obstructivas la administración de dosis adecuadas de broncodilatadores es mejor con las aerocámaras valvuladas que con los ENV o IDM sin intermediarios.37,38
El presente estudio permite establecer que, en niños con asma, las variaciones del volumen respiratorio forzado y del FMF son mayores cuando el aerosol presurizado de salbutamol se administra a través de una aerocámara con válvulas que con un espaciador sin válvulas. Si bien nuestros resultados no se pueden extender sistemáticamente al uso de los corticoides inhalados, especulamos que su utilización a largo plazo con espaciadores ineficientes aumentaría el desperdicio de la medicación, con requerimiento de dosis mayores y aumento del costo final del tratamiento. Se requieren nuevos estudios clínicos para demostrar esta especulación.
En niños con asma, la variación de los parámetros espirométricos de obstrucción bronquial es mayor cuando el aerosol presurizado de salbutamol se administra a través de una aerocámara con válvulas que con un espaciador sin válvulas.
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