Avaliação experimental da eficiência de câmaras de expansão

Abstract

A asma é uma doença pulmonar obstrutiva crónica que afeta uma grande parte da população mundial, sobretudo nas regiões mais desenvolvidas do planeta. Estima-se que cerca de cerca de 300 milhões de indivíduos (4.2% da população mundial) sejam asmáticos, havendo tendência para o aumento deste número em função da crescente urbanização global. O recurso a inaladores pressurizados acoplados a câmaras de expansão compõe uma das soluções oferecidas pela terapia da inalação e é, atualmente, a técnica mais eficaz para o tratamento da asma, sobretudo para crianças e pacientes com dificuldades de coordenação motora. O trabalho desenvolvido ao longo desta dissertação visa assim aferir e comparar a eficiência de diferentes câmaras de expansão, numa tentativa de identificar e quantificar a influência dos parâmetros de utilização e das características técnicas dos dispositivos no respetivo desempenho. A análise da eficiência dos diferentes produtos foi feita com recurso a diversos ensaios experimentais, segundo várias condições de teste, pretendendo com estas reproduzir os fenómenos respiratórios inerentes à respiração humana. Para tal, a configuração da instalação experimental sofreu várias alterações para que assim se pudessem simular diferentes tipos de ensaio. Após a realização dos testes experimentais e análise dos resultados foi possível concluir que o desempenho de uma câmara de expansão varia, de facto, em função do seu material constituinte, características geométricas, assim como varia segundo diferentes condições de utilização. Mais concretamente, foi possível concluir que as câmaras construídas com materiais anti-estáticos retêm ligeiramente menos partículas no seu interior do que aqueles fabricadas com polímeros convencionais; foi também possível notar a variação de rendimento dos dispositivos em função do caudal inspiratório, não se podendo, ainda assim, estabelecer uma relação entre caudal e dose de fármaco emitido; devido à impossibilidade de controlar algumas variáveis experimentais, concluiu-se também que a reprodutibilidade dos testes era difícil de alcançar, contribuindo assim para o aparecimento de alguns erros experimentais. Posteriormente, efetuaram-se testes experimentais com um impactor em cascata, para 3 dispositivos diferentes, todos eles anti-estáticos. Neste caso não se registaram diferenças significativas nas dimensões médias das partículas de fármaco recolhidas das 3 câmaras avaliadas.

Asthma is a chronic pulmonary obstructive disease that affects a large part of the World’s population, mainly in the most developed regions of the globe. It is estimated that about 300 million people (4.2% of the global population) are asthmatic and it is also expected that this number rise together with the raising level of global urbanization. The use of pressurized inhalers coupled to holding chambers is one of the solutions that is available within the inhalation therapies and it is, currently, the most effective technique for the treatment of asthma, mainly for young children and individuals with motor coordination difficulties. The work undertaken throughout this thesis aims to assess and compare the efficiency of different valved-holding chambers, in an attempt to identify and quantify the influence of handling parameters and device technical characteristics in their respective performance. The efficiency analysis of the different products was made by performing several experimental trials, according to different testing conditions, intending with these to reproduce the respiratory phenomenon inherent to the human respiration. To do so, the experimental installation configuration suffered numerous changes so that it was possible to simulate assays of different kinds. After performing the experimental trials and the result analysis, it was possible to conclude that the performance of a valved-holding chamber varies depending on its building material, geometrical characteristics, such as volume and body length, as well as it varies with different handling conditions. More specifically, it was possible to notice that the devices built with antistatic materials retain a larger amount of particles in its interior that those made out of conventional polymers; it was also possible to confirm the efficiency’s variation as function of inspiratory airflow, being, however, impossible to establish a relation between inspiratory airflow and total amount of salbutamol emitted; due to the impossibility to control certain experimental variables, it became clear that the reproducibility of the assays was hard to obtain, thus contributing to the appearance of some experimental errors. At a later stage, experimental tests using a cascade impactor were performed for 3 different devices, all of them antistatic. In this case, it was not possible to point significant differences in the average dimensions of the particles emitted by each device.