Kalkulatory nebulizacji

Programowe i sprzętowe wspomaganie nebulizacji. Część 1.

1   Wprowadzenie.

1.1   Problem różnicowania urządzeń w zakresie  powtarzalności dozowania leku.

Leczenie metodą aerozoloterapii prowadzone jest z wykorzystaniem różnych urządzeń. Podstawowymi parametrami ich pracy są : wydatek leku rozpraszanego w nośniku (powietrzu) w jednostce czasu oraz ilość samego nośnika przypadającego na daną jednostkę czasu. Każdy model urządzenia wytwarza odmienną objętość aerozolu oraz odmienną gęstość leku w jednostkowej objętości aerozolu, co skutkuje istotnymi różnicami w ilości leku dostarczanego choremu zależnymi od typu urządzenia.

1.2   Wiedza medyczna a dawkowanie leków drogą nebulizacji

Współczesna medycyna zna jedynie nieliczne przypadki, w których leczenie oderwane jest od pojęcia dawki. Nebulizacja należy do tego niechlubnego obszaru. Możliwości lekarza w tym zakresie kończą się zwykle na doborze grupy leku oraz dawki rozumianej jako ilości leku dostarczonej przez producenta. Od chwili rozpoczęcia nebulizacji wkraczamy w obszar znacznie rozmytego prawdopodobieństwa dystrybucji dawki.

Przykład 1: inhalator OB. R1000 rozprasza w ciągu 1 minuty 0,5ml leku do objętości 16 litrów nośnika. Dziecko 2 letnie dysponujące objętością pojedynczego wdechu około 0,25l  i oddychające 20 razy na minutę jest w stanie przyjąć w ciągu tejże minuty 5 litrów aerozolu. Oznacza to, że 11 litrów aerozolu wyprodukowano niecelowo. Nie ma podstaw fizjologicznych, aby był on dostępny dla tego konkretnego pacjenta.

Przykład 2: Zdecydowana większość urządzeń pracuje w trybie ciągłego generowania aerozolu. Oznacza to, że lek podawany jest zarówno w czasie wdechu dokonywanego przez chorego, jak również w czasie, gdy chory wykonuje wydech. Fizjologia oddychania określa stosunek fazy wdechowej do wydechowej cyklu oddechowego poprzez proporcję 40:60. W stanach patologii, na przykład przy leczeniu chorób obturacyjnych, stosunek czasu wdechu do wydechu zmienia się nawet do 20:80. Oznacza to w praktyce kolejny poziom bezpowrotnych strat stosowanego leku dochodzący do 80%

Reasumując oba przykłady, straty 11 litrów aerozolu zsumować należy ze stratą 60-80% pozostałej do dyspozycji objętości, czyli o 5*0,6 = 3 lub 5*0,8 = 4 litry. Objętość aerozolu realnie dostępna dla chorego wahać się będzie w granicach 1-2 l, czyli 12,5 do 6,25% wygenerowanej objętości aerozolu.

1.3   Ekonomika podawania leku w nebulizacji ciągłej

Na przykładzie 10 pojemników Flixotide, które kosztują około 100 zł wyliczyć możemy, że bezpowrotnie, w sposób niecelowy ulega zniszczeniu lek o wartości do 93,75 zł. Przy standardowym cyklu leczenia zakładającego 2 nebulizacje dziennie przez okres 10 dni straty generowane przez jednego chorego dochodzić mogą do kwoty 187,5 zł. Od roku 2000 dysponujemy wynikami badań, z których wynika, że w Polsce częstość występowania astmy u dorosłych wynosi ok. 5,4%, natomiast u dzieci  ponad 8,6%. Na astmę choruje więc prawie 2 miliony dorosłych i ponad milion dzieci. Przyjmując niezwykle ostrożnie, że z nebulizacji korzysta co tysięczna osoba oraz zakładając nie więcej niż 2 zaostrzenia astmy w roku  – otrzymujemy liczbę 6000 nebulizacji ze stratami leków wartości 1 125 000 zł rocznie.

Inną perspektywę uzyskujemy szacując, że na rynku funkcjonuje około 100 000 nebulizatorów, z czego 80% to inhalatory o pracy ciągłej. Gdyby przyjąć, że inhalator użyty będzie tylko raz w roku do jednego cyklu nebulizacji może oznaczać to straty wynikające z wymnożenia 80 000 * 187,5 zł = 15 000 000 zł.

2   Istota rozwiązania

Celem nadrzędnym w pracach nad koncepcją uściślenia dawkowania leków i ekonomizacji leczenia było możliwie najściślejsze skonkretyzowanie wszelkich dostępnych mierzalnych parametrów charakteryzujących pacjenta oraz urządzenie do nebulizacji a następnie skonstruowanie urządzenia nadzorującego pracę dowolnego inhalatora w nowym, uściślonym rygorze.

Kalkulator nebulizacji jest niezależnym programem pełniącym w systemie dwie funkcje : po pierwsze pozwala na zebranie i przetworzenie wszystkich niezbędnych danych i precyzyjne zaplanowanie zabiegu, po drugie jest niezbędny do zakodowania modułu wykonawczego.

Modułem wykonawczym jest Optymalizator Leczenia Ciągłymi Inhalacjami Aerozolu (OLCIA), który  wykorzystuje część programową do zgromadzenia i przetwarzania danych oraz część sprzętową, której głównym celem jest sterowanie podażą powietrza doprowadzanego do dowolnego typu nebulizatora.

2.1   Część programowa

Oprogramowanie składa się z 2 modułów: modułu przetwarzanego na komputerze oraz oprogramowania wewnętrznego, sterującego pracą mikroprocesora. Poniżej umieszczono możliwość pobrania najnowszej wersji kalkulatora nebulizacji. Program jest dystrybuowany nieodpłatnie w celu umożliwienia Osobom zainteresowanym przetrenowania różnorakich układów zmiennych lek-sprzęt-czas-pacjent i sprawdzenia efektywności dawkowania leku na własnym posiadanym sprzęcie – inhalatorze pneumatycznym o ciągłej emisji aerozolu.

Poniższe ikonki umożliwiają pobranie pliku z archiwum zapisanych nebulizacji, które można odtworzyć w programie.

Poniższy ikonka umożliwia pobranie instrukcji konfiguracji oraz korzystania programu.

Opracowanie : Emil Florkiewicz