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Système novateur d'inhalation pour traiter les bébés prématurés avec des affections pulmonaires

Les bébés prématurés qui sont nés avant que leurs poumons aient terminé la maturation souffrent souvent d'un manque de surfactant - une substance nécessaire pour le développement de poumon. Ils sont également particulièrement susceptibles des maladies de l'organe respiratoire, qui doivent être traitées au moyen d'inhalation. Cependant, les systèmes d'inhalation procurables ne sont pas adaptés aux besoins des mineurs et des nouveaux-nés avant terme. Les chercheurs à l'institut de Fraunhofer pour l'ORGANE de toxicologie et de médecine expérimentale travaillent avec des associés pour développer un système qui permettrait à des médicaments d'être administrés comme aérosols d'une façon efficace et haleine-déclenchée. Ceci diminuerait la durée de traitement, soulageant de ce fait la tension sur de petits fuselages.

Mondiaux, environ 15 millions de bébés sont nés prématurément chaque année - et la tendance se développe. Les pays industrialisés ne sont aucune exception à ce développement. Selon des chiffres (WHO) de l'Organisation Mondiale de la Santé, le régime en Allemagne est 9,2 selon 100 nouveaux-nés. Une des la plupart des complications classiques dans les bébés prématurés est dysplasie bronchopulmonaire, une maladie pulmonaire chronique provoquée par la ventilation artificielle de la laquelle les mineurs ont besoin souvent. En outre, parce que les systèmes immunitaires des mineurs avant terme ne sont pas en pleine maturité, ils ont un risque accru d'infection. Des infections de poumon mieux sont traitées avec des médicaments inhalés. Cependant, il n'y a aucun système d'inhalation qui sont particulièrement adaptés aux besoins des bébés prématurés et d'autres nouveaux-nés, comme développant les technologies correspondantes est dû très compliqué aux caractéristiques de respiration spécifiques des patients minuscules. Les mineurs avant terme ont type un rythme respiratoire élevé de 40 à plus de 60 haleines selon des périodes minutieuses et courtes d'inhalation de 0,25 à 0,4 secondes. Sur ceci, les poumons néonataux ont seulement un petit volume courant, posant des difficultés supplémentaires pour la demande de règlement d'inhalation. Pour cette raison, les scientifiques à l'institut de Fraunhofer pour l'ORGANE de toxicologie et de médecine expérimentale à Hanovre collaborent avec des associés d'industrie et de recherche pour développer un système neuf d'inhalation permettant aux bébés prématurés de recevoir un traitement efficace d'inhalation qui est doux sur leurs poumons.

« Administrer des médicaments aux bébés prématurés au moyen d'inhalation est difficile. La méthode actuelle de livrer continuement les aérosols - c.-à-d., médicaments sous forme de particules - dans le flux d'air est inefficace. Pour une chose, une grande partie du médicament cher perd à cause du rapport d'inhalation/exhalation et ne fournit ainsi aucune indemnité médicale. D'ailleurs, l'aérosol est immédiatement dilué par le flux d'air se déplaçant par le respirateur, » dit M. Gerhard Pohlmann, chef de la Division d'ORGANE de Fraunhofer du génie biomédical de translation. Les associés de projet développent une méthode haleine-déclenchée neuve par lequel l'aérosol soit administré directement au nez seulement quand le bébé prématuré inhale. « Pour la première fois, ceci ouvre la trappe à l'administration de médicaments très efficace aux mineurs avant terme. Ceci signifie que la quantité d'ingrédients actifs peut être réduite et des durées de traitement peut être diminué. De plus, le minuteur précis avec le boli très court d'inhalation permet la demande de règlement orientée des régions spécifiques de poumon, » dit Pohlmann. Un système assimilé serait également principalement adapté pour les patients adultes qui ont besoin du traitement quotidien d'inhalation. La diminution du temps de gestion peut considérablement améliorer leur qualité de vie.

Film de détecteur pour surveiller la respiration des bébés prématurés

Le système novateur d'inhalation combine deux technologies : Une fourche nasale avec une soupape miniature d'aérosol qui est directement appliquée au nez du mineur avant terme. Avec un temps de réponse juste de quelques millisecondes, la soupape d'aérosol permet à l'ingrédient actif d'être relâché dans un rapid, façon visée. L'ouverture de la soupape est réglée par un film de détecteur. Étendu sur la paroi abdominale du bébé prématuré, cette modification flexible utilise des détecteurs pour trouver le mouvement de l'abdomen supérieur, mesurant de ce fait le moment exact que le bébé respire dedans. Pour le desserrage précis de l'aérosol, les contrôles de signe de mesure la soupape micro par l'intermédiaire d'un algorithme intelligent. « Le calage de l'inhalation doit être recueilli avec une exactitude d'environ 20 millisecondes. Mettre les détecteurs normaux dans la région d'exhalation d'un respirateur ne permet pas ce niveau de précision, » explique le chercheur. Les systèmes haleine-déclenchés d'inhalation actuellement disponibles sont l'un ou l'autre de dépendants sur mesurer le signe d'haleine dans le boyau de respiration ou bien accouplé au système de ventilation par l'intermédiaire d'un lien électrique. « Notre système d'enregistrement déflecteur-indépendant de respiration enlève la nécessité de nuire un dispositif déjà approuvé et réduit ainsi des obstacles d'approbation. »

Le film de détecteur avec des IC ultra-minces et la technologie haleine-déclenchée sont développés par un consortium dans le projet de FLEXMAX (voir le cadre). Le ministère de l'éducation fédéral allemand et la recherche (BMBF) finance le projet, qui aborde des aspects clé des systèmes électroniques neufs pour l'offre intelligente de technologie médicale (santé sèche).

Dans les tests avec des adultes et dans les essais utilisant les dispositifs qui simulent la respiration des bébés prématurés, il y avait une augmentation du rendement de 60 pour cent de comparé à la technologie conventionnelle d'inhalation. Pour pouvoir vérifier le film de détecteur à un stade précoce en conditions réalistes, les associés de projet développent également une paroi abdominale artificielle qui déménage comme celle d'un bébé prématuré.

Le système complet d'inhalation est actuellement disponible comme programme de démonstration, et il prendra environ trois cinq ans avant qu'il est prêt à produire, indique à Pohlmann.

gestion Haleine-déclenchée des médicaments de sec-poudre

L'équipe des experts à l'ORGANE de Fraunhofer effectuent également la recherche dans des systèmes d'application pour la gestion des formules de sec-poudre au moyen d'inhalation, qui pourrait être employée, par exemple, pour traiter les bébés prématurés avec le syndrome de détresse respiratoire infantile. Ce syndrome surgit quand le poumon non en pleine maturité n'en produit pas assez de surfactant ou ne produit pas du tout. Sans surfactant, qui réduit la tension superficielle dans les alvéoles pulmonaires, le poumon ne peut pas augmenter. Le bébé souffre de la privation de l'oxygène et de la défaillance de respiration et a besoin de respiration artificielle. Habituellement, le surfactant obtenu à partir des poumons animaux est affleuré dans le poumon sous forme de suspension. Le problème est que cette soi-disant instillation est traumatique et le surfactant administré dans une suspension n'écarte pas aussi même par les poumons comme le font les aérosols. En revanche, si le surfactant est administré comme aérosol sec humidifié pour être inhalé, cela est distribué plus homogènement et fonctionne plus effectivement.