Je nach Lebensalter kommen bei Kindern unterschiedliche Diagnosen für eine bronchiale Obstruktion infrage. Die Inhalation hat aber fast immer einen festen Platz im Therapiearsenal. Dabei brauchen Säuglinge andere Inhalierhilfen als Kleinkinder oder Jugendliche. Oft liegt es an einer fehlerhaften Anwendung, wenn die Therapie versagt.
Kinder mit bronchialen obstruktiven Erkrankungen der unteren Atemwege (z. B. Asthma, Bronchitis, Ziliendyskinesie, Mukoviszidose, Pneumonie) zeigen als typische klinische Symptome meist Giemen oder Husten. Kennzeichnend für die allergische und die infektassoziierte bronchiale Obstruktion sind dabei im Wesentlichen drei krankhafte Veränderungen in den Atemwegen: die Hypersekretion, das Schleimhautödem und ein Zusammenziehen der glatten Bronchialmuskulatur. Obwohl therapeutisch in den meisten Fällen eine Inhalationstherapie indiziert ist, sollte sich die Therapeut:in bei der Diagnose sicher sein und altersentsprechend unterschiedliche Differenzialdiagnosen bedenken (Tabelle 1).
Die korrekte Handhabung des Inhalationsgeräts
Generell stellen die richtige Technik/Handhabung und die Adhärenz der Patient:in/der Familie die wichtigsten Faktoren für eine erfolgreiche Inhalationstherapie dar [11]. Da erfahrungsgemäß nur etwa ein Drittel der Kinder den korrekten Gebrauch von Inhalationssystemen allein nach mündlichen Erklärungen umsetzen kann, sollte die Inhalationstechnik vor Therapiebeginn gut geschult werden. Anschließend sind dann regelmäßige Überprüfungen der Technik wichtig [17]. Im oben beschriebenen Fall stellte sich beispielsweise heraus, dass falsch inhaliert wurde. Als Gedächtnisstütze kann den Patient:innen auch der Gebrauch digitaler Medien nahegelegt werden. Beispielsweise sind Schulungsvideos der Deutschen Atemwegsliga zu verschiedenen Inhalationsgeräten seit 2011 in sechs Sprachen online verfügbar [14].
Relativ komplex ist die Schulung für alle Beteiligten auch deshalb, weil für die verschiedenen Altersgruppen ganz unterschiedliche Inhalationssysteme mit jeweils spezifischer Handhabung zur Verfügung stehen (vgl. Tabelle 2). So wird für Dosieraerosole in der Regel ein ruhiges und tiefes Atemmanöver empfohlen, während bei Pulverinhalatoren ein von Beginn an kräftiges Atemmanöver notwendig ist. Eine falsche Einatmungstechnik kann dazu führen, dass die verabreichten Arzneimittel nicht in die Lunge gelangen, sondern durch Impaktion extrathorakal deponiert werden; dann ist auf jeden Fall die systemische Wirkung der Medikamentendosis zu gering, um die Beschwerden zu kontrollieren, und es kann z. B. bei Steroiden zu unerwünschten Nebenwirkungen im Mund- und Rachenraum kommen. Die dritte große Gruppe, die Vernebler, sind vergleichsweise einfach zu handhaben und daher für Säuglinge und Kleinkinder zu empfehlen. Aber auch hier muss unter anderem auf den korrekten, luftdichten Sitz der Maske bei den Kleinsten geachtet werden. Im beschriebenen Fall zeigte die Demonstration des Inhalationsmanövers in der Praxis, dass die Mutter die Maske in einem Abstand von etwa 5 cm vor das Gesicht des Kindes hielt. Auf diese Weise kann keine ausreichende Dosis zur Symptomkontrolle in den kindlichen Bronchien ankommen.
Fazit: Stellt sich nach vier bis acht Wochen der Behandlung keine Besserung ein, sollten zuerst die Patient:in bzw. die Eltern befragt werden, ob regelmäßig und korrekt inhaliert wird. Dabei sollte die Inhalation auch demonstriert und gegebenenfalls eine Nachschulung durchgeführt werden. Nicht empfehlenswert ist generell auch die gleichzeitige Verwendung unterschiedlicher Inhalationsgeräte für die Erhaltungs- und Notfalltherapie, da Patient:innen oft nicht in der Lage sind, die grundverschiedenen Inhalationsmanöver der Geräte korrekt durchzuführen [12].
Kindliche Bronchien brauchen winzige Aerosole
Generell sollte für die Inhalationstherapie von Kindern und Jugendlichen unter anderem berücksichtigt werden, dass ihre Atemwege einen deutlich geringeren Durchmesser haben als diejenigen von Erwachsenen [10]. Durch Entzündungen, Schleimbildung und ein Zusammenziehen der glatten Bronchialmuskulatur können sie sich noch weiter verengen (Abb. 3), sodass die Größe der vom Inhalator generierten Wirkstoffteilchen (das sogenannte Feinpartikelspektrum) eine wichtige Rolle spielt. Folglich brauchen Kinder mit Erkrankungen der unteren Atemwege ein Feinpartikelspektrum mit besonders geringen Durchmessern. Bei zu großen Wirkstoffteilchen bleibt ein großer Teil der Dosis bereits im Mund- und Rachenraum hängen und kann dort dann auch ungewollte Nebenwirkungen hervorrufen [2]. Grundsätzlich sollten für Kinder möglichst viele der inhalierten Teilchen einen Durchmesser von ≤ 3 µm haben (zum Vergleich: ein rotes Blutkörperchen hat einen Durchmesser von 6 – 7 µm). Aber auch bei altersgerechtem Partikelspektrum steigt mit zunehmendem Alter die Wirkstoffmenge an, die bei der Inhalation in die Lunge gelangt, allerdings ohne dass sich die wirksame Dosis im Verhältnis zum Körpergewicht ändert [23]. Daher wird für Kleinkinder eine deutlich höhere Individualdosis pro kg Körpergewicht verordnet als für Jugendliche [22].
Das geeignete Inhalationssystem
Zur Inhalation stehen im Wesentlichen drei verschiedene Systeme zur Verfügung (vgl. Tabelle 2): Dosieraerosole (engl. pressurized metered dose inhaler, pMDI), Trockenpulverinhalatoren (engl. dry powder inhaler, DPI) und Feuchtvernebler (engl. nebulizer). Darüber hinaus gibt es Weiterentwicklungen von Inhalatoren, wie etwa den Autohaler® und den Respimat®, und es kommen Systeme mit neuen Eigenschaften auf den Markt, darunter auch Inhalatoren mit Kontrollfunktion [19, 20]. Jedes System hat seine Vor- und Nachteile, wobei die Auswahl des Inhalationssystems zuerst nach dem Alter erfolgen sollte – vor allem Bedienung und Teilchengröße müssen altersgerecht sein. Darüber hinaus sind aber auch individuelle Parameter wie etwa der Gesundheitszustand und die Vorlieben der Patient:in sowie die Kostenerstattung durch die GKV zu berücksichtigen.
Die jüngsten Patient:innen sollten vorzugsweise mit Düsen- oder Ultraschallverneblern versorgt werden, die auch einfach zu bedienen sind. Bis etwa zum 2. Lebensjahr ist dabei die sogenannte Maskeninhalation vorteilhaft, denn Säuglinge können einen Vernebler über den Mund nicht richtig benutzen. Die Maske muss 100 %ig dicht über Mund und Nase der Patient:in schließen, denn schon ein kleines Leck reduziert die inhalierte Wirkstoffmenge drastisch bis auf nahezu null [15]. Möglich ist in dieser Altersgruppe zudem der Einsatz von Dosieraerosolen mit Spacer, ebenfalls mit Maske, allerdings stellen sie etwas höhere Anforderungen an die Koordination der Patient:innen. Am einfachsten zu bedienen sind nach wie vor die Verneblersysteme. Man sollte aber wissen, dass in diesem Alter die mit diesen Systemen erreichte bronchiale Deposition nicht mehr als etwa 5 % der Nominaldosis beträgt [1, 8].
Ab dem 3. Lebensjahr können Vernebler und Dosieraerosole mit Spacer auch ohne Maske eingesetzt werden. Die Inhalation sollte jetzt am besten nur noch über den Mund erfolgen, da so die Teilchen direkt in die Bronchien gelangen können, ohne den Umweg über die Nase. Die Mundinhalation ist etwa zehnmal effektiver für die bronchiale Deposition als eine Inhalation mit Maske. Wichtig ist – sofern möglich – langsam und gleichmäßig zu inhalieren (Ruheatmung; max. 30 l/min). Daher wird der Einatmungsfluss (engl. peak inspiratory flow, PIF) bei manchen Modellen durch einen automatischen Kontrollmechanismus begrenzt.
Ab dem Schulalter können dann auch Trockenpulverinhalatoren eingesetzt werden. Sie sind klein und besonders leicht zu handhaben. Eine Koordination von Auslösen des Sprühstoßes und Einatmen ist nicht notwendig, da bei ihnen die Desagglomeration des Wirkstoffs vom Trägermolekül Laktose durch den Einatmungsfluss (PIF) erfolgt. Er muss dazu jedoch mindestens 30 l/min (besser 60 l/min) betragen und das gelingt meist nur älteren Kindern.
Vor- und Nachteile der verschiedenen Inhalationssysteme
Vernebler sind groß und relativ zeitaufwendig in der Anwendung, da die applizierte Dosis pro Atemzug gering ist. Je nach inhaliertem Volumen muss bis zu zehn Minuten inhaliert werden, wobei der PIF 30 l/min nicht übersteigen sollte. Durch Mischen verschiedener Inhalationslösungen lässt sich zwar ggf. Zeit sparen, aber dabei ist Vorsicht geboten. Die Kompatibilität der Substanzen muss geprüft sein, ansonsten können Unverträglichkeiten oder Unwirksamkeit der Wirkstoffe resultieren. Wie unsere Untersuchungen zeigen, treten bei der Mischung mancher Substanzen bestimmte Inkompatibilitäten auf, die unter anderem die Wirksamkeit einschränken [13]. Für andere Mischungen, wie beispielsweise Colistin CF® mit hypertoner NaCl-Lösung, ergaben sich dagegen keine Unverträglichkeiten (Abb. 4).
Weiterhin konnten wir durch umfangreiche In-vitro-Untersuchungen feststellen, dass marktübliche Druckluftvernebler sehr unterschiedliche Aerosolspektren generieren und auch die abgegebene Aerosolmenge nur bedingt zur Dosisabschätzung taugt. Ein relativ verlässlicher Wert für die Geräteauswahl ist jedoch die respirable Lungendosis (RDDR), die sich aus dem Feinpartikelspektrum (FPF) und der abgegebenen Wirkstoffmenge (DDR) errechnet [21]. Der große Vorteil von Verneblern ist und bleibt aber ihre einfache Bedienung (geeignet für Säuglinge und Kleinkinder, ggf. mit Maske) sowie die Möglichkeit der Therapeut:in, das Aerosolspektrum (die Teilchengröße) über verschiedene Prallplatten zu beeinflussen. Darüber hinaus können spezielle Weiterentwicklungen der Verneblersysteme die geschilderten Nachteile reduzieren [16].
Dosieraerosole werden ebenfalls ständig weiter verbessert [18] und können mit Spacer schon bei Kindern ab drei Jahren erfolgreich eingesetzt werden, wenn die Patient:in einen langsamen, gleichbleibenden PIF von 15 – 60 l/min erzeugen kann. Spacer erleichtern dabei die Koordination von Auslösen und Einatmen, ein oft kritischer Punkt bei jungen Patient:innen. Im Vergleich zu Verneblern sind Dosieraerosole handlich klein und können mit deutlich geringerem Zeitaufwand benutzt werden; auch die Größe der Aerosolteilchen variiert nicht so stark wie bei Verneblern. Unter den treibgasgetriebenen, FCKW-freien Dosieraerosolen sind für Kinder vor allem sogenannte Lösungsaerosole zu empfehlen. Sie erzeugen insgesamt kleinere Wirkstoffteilchen, die leichter ihren Weg bis in die Bronchien finden. Die Maskeninhalation mit Dosieraerosolen kann bis zum 3. Lebensjahr genau wie mit Verneblern erfolgen, indem eine Maske auf den Spacer gesetzt wird. Um Aerosolverluste durch elektrostatische Kräfte zu reduzieren, sollte der Spacer mit Spülmittel vorbehandelt werden oder antistatische Eigenschaften aufweisen (Abb. 5).
Eine Verbesserung stellte der Autohaler® dar (Abb. 6), ein Inhalator, bei dem der Sprühstoß durch den Atemzug ausgelöst wird. Der Autohaler® ist somit auch ohne Spacer für Kinder nutzbar. Eine technische Weiterentwicklung wurde mit dem Respimat® Soft Mist Inhaler (Abb. 7) erzielt. Als Einstoffdüsenvernebler kombiniert er Eigenschaften von Vernebler und MDI: Die Aerosolwolke wird wie bei anderen MDIs per Knopfdruck ausgelöst, aber die Koordination zum ruhigen, zeitgerechten Einatmen ist durch die langsam und lang ausströmende Aerosolwolke (mit 0,8 m/s über 1,5 s) deutlich erleichtert. Zusammen mit dem hohen Anteil an Feinpartikeln (< 5 µm) verbessert dies die Deposition des Wirkstoffs in der Lunge, sodass die Dosis im Vergleich zu anderen Devices verringert werden kann – bei gleicher Effektivität [3, 5]. Mit Spacer und ggf. mit Maske kann der Respimat® auch bei Kleinkindern erfolgreich eingesetzt werden. Leider gibt es in der Pädiatrie wenige Anwendungsmöglichkeiten, da die für das innovative Gerät verfügbaren Substanzen nahezu nur für die Therapie von COPD geeignet sind.
Trockenpulverinhalatoren sind ebenfalls im Hosentaschenformat erhältlich, eignen sich jedoch aufgrund des notwendigen hohen PIFs von mindestens 30 l/min (s. o.) nur für Kinder im Schulalter. Bei DPIs wird die Freisetzung und Desagglomeration des Arzneistoffs erst durch den Einatmungsfluss ausgelöst; je höher dieser ist, desto effektiver ist die Freisetzung. Diesem positiven Effekt steht jedoch die Impaktion entgegen; damit wird die Abscheidung von Wirkstoffteilchen in den oberen Atemwegen bezeichnet. Die Impaktion steigt ebenfalls mit zunehmendem Atemfluss, und zwar bei allen Inhalationssystemen [7, 9]. Insgesamt stellen DPIs geringe Anforderungen an die Koordination. Für eine ausreichende Lungendosis ist neuesten Untersuchungen zufolge vor allem der Druckabfall während der Inspiration entscheidend: Er sollte mindestens 1 kPa (entspricht 10 cm Wassersäule) betragen [7]. Bei Patient:innen mit Laktoseintoleranz bestehen oft Bedenken bzgl. DPIs, da der Wirkstoff fast immer an Laktose gebunden ist; aufgrund der geringen Dosen sind jedoch keine klinischen Beschwerden zu erwarten.
Behandlung der oberen Atemwege
Neben dem Alter spielt natürlich auch die Diagnose eine Rolle bei der Auswahl des Inhalationssystems. Sind beispielsweise die oberen Atemwege betroffen wie bei einer Sinusitis oder dem Krupp-Syndrom, ist ein Feuchtvernebler mit entsprechender Technik das System der Wahl, unabhängig vom Alter der Patient:in. Mit speziellen Modellen lassen sich das für eine erfolgreiche Therapie erforderliche pulsierende Aerosol bzw. ausreichend große Wirkstoffteilchen erzeugen.
Immer wieder stellen sich Kleinkinder mit trockenem Husten, Heiserkeit und inspiratorischem Stridor vor. Dies sind typische Symptome für ein Krupp-Syndrom. Schätzungen zufolge sind jährlich etwa 5 % der Kinder im Alter zwischen 3 und 36 Monaten betroffen [4, 6]. Neben der Applikation systemischer Steroide verspricht hier eine Behandlung mit inhalativem Adrenalin (Epinephrin, z. B. InfectoKrupp Inhal®) gute Erfolge [24], vorausgesetzt, man wählt das geeignete Applikationssystem. Denn für die Therapie der oberen Atemwege können die Aerosole deutlich größer sein als z. B. bei der inhalativen Behandlung einer Bronchitis. Ein Partikelspektrum zwischen 7 und 9 ist hier günstig, sodass z. B. der PARI XLent® zum Einsatz kommen kann (Abb. 8). Für andere Erkrankungen der oberen Atemwege (z. B. Rhinitis, Sinusitis, Laryngitis, Pharyngitis) stehen ebenfalls spezielle Inhalationssysteme zur Verfügung, z. B. der Pari Sinus® bei Sinusitis (Abb. 9).
Fazit: Die Inhalationstherapie kann sowohl bei Krankheiten der oberen als auch der unteren Atemwege erfolgreich eingesetzt werden. Vor Beginn einer Inhalationstherapie sind altersentsprechende Differenzialdiagnosen zu beachten. Entscheidend für den Therapieerfolg sind eine richtige Technik/Handhabung und eine gute Compliance der Patient:in. Die Auswahl des geeigneten Inhalationssystems erfolgt daher zuerst nach dem Alter, danach sind das Feinpartikelspektrum des Inhalators und individuelle Parameter der Patient:in (u. a. Gesundheitszustand, Vorlieben) zu berücksichtigen. Die zur Verfügung stehenden Systeme sind Dosieraerosole, Trockenpulverinhalatoren und Feuchtvernebler. Idealerweise sollte die Erhaltungs- und Notfalltherapie mit gleichartigen Inhalationssystemen durchgeführt werden.
- Ultraschallvernebler oder Dosieraerosole mit Spacer (beides mit Maske) sind für Säuglinge gut geeignet.
- Kleinkinder ab 3 Jahren können dieselben Geräte auch ohne Maske benutzen.
- Ab dem Schulalter eignen sich Trockenpulverinhalatoren.
Interessenkonflikte: Prof. Dr. Wolfgang Kamin hat mit den Unternehmen Teva, Boehringer Ingelheim und Pari in den letzten fünf Jahren Forschungsprojekte durchgeführt und erhielt von den Unternehmen auch Honorare für wissenschaftliche Vorträge.
Dr. Frank Erdnüß: Der Autor hat keine deklariert
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Erschienen in: doctors|today, 2021; 1 (6) Seite 20-25