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医学において、ネブライザー（アメリカ英語）[ 1 ]またはネブライザー（英語）[ 2 ]は、薬剤を霧状にして肺に吸入させるために使用される薬剤送達装置です。ネブライザーは、喘息、嚢胞性線維症、COPD 、その他の呼吸器疾患や障害の治療によく使用されます。酸素、圧縮空気、または超音波パワーを使用して、溶液や懸濁液を小さなエアロゾル液滴に分解し、装置のマウスピースから吸入させます。エアロゾルは、気体と固体または液体の粒子の混合物です。
喘息に関するさまざまなガイドライン、例えば、世界喘息ガイドラインイニシアチブ[GINA]、英国喘息管理ガイドライン、カナダ小児喘息コンセンサスガイドライン、米国喘息診断および治療ガイドラインは、それぞれネブライザー療法に代えて定量噴霧吸入器の使用を推奨している。 [ 3 ] 欧州呼吸器学会は、病院や家庭でネブライザーが使用されていることを認めているが、その多くはエビデンスに基づいていない可能性があると示唆している。[ 4 ]
最近の証拠によると、ネブライザーはスペーサー付き定量噴霧式吸入器（MDI）よりも効果的ではないことが示されています。[ 5 ] スペーサー付きMDIは、急性喘息の子供に利点をもたらす可能性があります。[ 3 ] [ 6 ] [ 5 ]これらの知見は、喘息の治療に特化したものであり、たとえばCOPDの場合のように、ネブライザーの一般的な有効性に関するものではありません。[ 5 ] COPDの場合、特に増悪や肺発作を評価する際には、MDI（スペーサー付き）で投与された薬が、同じ薬をネブライザーで投与するよりも効果的であることを示す証拠はありません。[ 7 ]
欧州呼吸器学会は、ネブライザー装置をネブライザー溶液とは別に販売することによって引き起こされる液滴サイズの再現性に関するリスクを強調しました。彼らは、この慣行により、非効率なネブライザーシステムから非常に効率的なシステムに変更することで液滴サイズが10倍以上変化する可能性があることを発見しました。[ 4 ] [ 5 ] スペーサー付きMDI（吸入器）と比較したネブライザーの2つの利点は、特に急性喘息において、より速い速度でより多くの用量を投与できることですが、最近のデータでは、実際の肺沈着速度は同じであることが示唆されています。さらに、別の試験では、MDI（スペーサー付き）はネブライザーと比較して臨床結果に必要な用量が少ないことがわかりました。[ 3 ]
ネブライザーは慢性肺疾患での使用以外にも、有毒物質の吸入などの急性疾患の治療にも使用できます。その一例として、有毒なフッ化水素酸（HF）蒸気の吸入の治療が挙げられます。[ 8 ]グルコン酸カルシウムは、皮膚へのHF曝露に対する第一選択治療薬です。ネブライザーを使用すると、グルコン酸カルシウムがエアロゾルとして肺に送達され、吸入されたHF蒸気の毒性を打ち消します。
エアロゾルの肺沈着特性と有効性は、粒子または液滴のサイズに大きく依存します。一般的に、粒子が小さいほど、末梢への浸透と保持の可能性が高くなります。ただし、 直径が 0.5 μm 未満の非常に細かい粒子の場合、沈着を完全に回避して呼気として排出される可能性があります。1966 年、主に環境毒素の吸入の危険性に関心を持つ肺力学タスク グループが、肺への粒子沈着のモデルを提案しました。このモデルは、 直径 10 μm を超える粒子は口と喉に沈着する可能性が最も高く、 直径 5～10 μm の粒子では口から気道への沈着への移行が起こり、 直径 5 μm 未満の粒子は下気道に沈着する頻度が高く、医薬品エアロゾルに適していることを示唆しています。[ 9 ]ネブライザープロセスは、計算流体力学 を使用してモデル化されています。[ 10 ]
最も一般的に使用されているネブライザーはジェットネブライザーで、「アトマイザー」とも呼ばれます。[ 11 ]ジェットネブライザーはチューブで圧縮ガス（通常は圧縮空気または酸素）の供給源に接続され、液体の薬に高速で流れてエアロゾルに変え、患者が吸入します。現在、医師の間では、ジェットネブライザーよりも加圧式定量噴霧吸入器（pMDI）を患者に処方する傾向が見られます。ジェットネブライザーは、使用時に騒音が大きく（ 使用中は60 dBになることが多い）、重量があるため持ち運びが困難です。しかし、ジェットネブライザーは、重度の呼吸器疾患や重度の喘息発作など、吸入器の使用が困難な患者のために病院でよく使用されています。[ 12 ]ジェットネブライザーの主な利点は、運用コストが低いことです。患者が毎日薬を吸入する必要がある場合、pMDIの使用はかなり高額になる可能性があります。今日では、いくつかのメーカーがジェットネブライザーの重量を1/2キログラム強（約1.3ポンド）まで軽量化することに成功し、携帯 型デバイスとして販売し始めています。競合するすべての吸入器やネブライザーと比較すると、騒音と重量は依然としてジェットネブライザーの最大の欠点です。[ 13 ]
医療機器メーカーのベーリンガーインゲルハイム社も、1997年にレスピマット・ソフトミスト吸入器という装置を開発しました。この新技術では、吸入器の液体底部を手で時計回りに180度回転させることで、柔軟な液体容器の周りのバネに張力が蓄積され、ユーザーに定量投与が行われます。ユーザーが吸入器の底部を操作すると、バネのエネルギーが解放され、柔軟な液体容器に圧力がかかり、2つのノズルから液体が噴射されて、吸入可能な柔らかいミストが形成されます。この装置はガス噴射剤を使用せず、バッテリーや電源も不要です。ミストの平均液滴サイズは5.8マイクロメートルと測定され、吸入薬が肺に到達する効率に問題がある可能性が示唆されました。しかし、その後の試験で、そのような問題はないことが証明されました。ミストの速度が非常に遅いため、ソフトミスト吸入器は実際には従来のpMDIよりも効率が高いのです。[ 14 ] 2000年に、新しいソフトミスト吸入器は技術的には「手動式ネブライザー」と「手動式pMDI」の両方に分類できるため、欧州呼吸器学会（ERS）に対してネブライザーの定義を明確化/拡大するよう求める議論が始まった。[ 15 ]
超音波ネブライザーは、新しいタイプの携帯型ネブライザーとして 1965 年に発明されました[ 16 ]。超音波ネブライザーの内部技術は、電子発振器が高周波超音波を発生させ、圧電素子の機械的振動を引き起こすことです。この振動素子は液体リザーバーと接触しており、その高周波振動は超音波噴霧によって蒸気ミストを生成するのに十分です[ 17 ]。重い空気圧縮機を使用する代わりに超音波振動によってエアロゾルを生成するため、重量は約170 グラム (6.0オンス)しかありません。もう 1 つの利点は、超音波振動がほとんど無音であることです。このより現代的なタイプのネブライザーの例としては、オムロンNE-U17 と Beurer Nebulizer IH30があります[ 18 ] 。
2005 年頃、超音波振動メッシュ技術 (VMT) の開発により、ネブライザー市場に新たな重要な革新がもたらされました。この技術では、1000 ～ 7000 個のレーザーで穴が開けられたメッシュ/膜が液体リザーバーの上部で振動し、それによって穴を通して非常に細かい液滴のミストが押し出されます。この技術は、液体リザーバーの底部に振動する圧電素子があるよりも効率的であり、治療時間も短縮されます。超音波ネブライザーで以前から問題となっていた、液体の無駄が多すぎる、医療用液体が望ましくないほど加熱されるといった問題も、新しい振動メッシュネブライザーによって解決されています。現在入手可能な VMT ネブライザーには、Pari eFlow [ 19 ] 、 Respironics i-Neb [ 20 ] 、 Beurer Nebulizer IH50 [ 21 ]、Aerogen Aeroneb などがあります。[ 22 ]超音波VMTネブライザーの価格は従来の技術を使用したモデルよりも高いため、ほとんどのメーカーは従来型のジェットネブライザーも引き続き販売している。[ 23 ]
ネブライザーは液体溶液の形で薬剤を受け入れ、使用時に装置に充填されることが多い。コルチコステロイドやサルブタモール（アルブテロールUSAN ）などの気管支拡張薬がよく使用され、イプラトロピウムと併用されることもある。これらの薬剤を経口摂取ではなく吸入する理由は、その効果を呼吸器系に集中させるためであり、他の摂取経路と比較して、薬剤の作用発現を速め、副作用を軽減するためである。[ 12 ]
通常、エアロゾル化された薬剤は、吸入器と同様のチューブ状のマウスピースを通して吸入されます。ただし、幼い子供や高齢者が使いやすいように、マウスピースの代わりに吸入麻酔で使用されるようなフェイスマスクが使用されることもあります。小児用マスクは、子供がネブライザー治療に抵抗しにくくなるように、魚、犬、ドラゴンなどの動物の形をしていることがよくあります。多くのネブライザーメーカーは、乳幼児用のおしゃぶりアタッチメントも提供しています。しかし、フェイスマスクは鼻でのエアロゾル損失により肺への薬剤送達量が減少するため、患者がマウスピースを使用できる場合はマウスピースの方が望ましいです。[ 11 ]
コルチコステロイド使用後、理論的には口腔カンジダ症（鵞口瘡）や嗄声（発声障害）を発症する可能性はありますが、これらの症状は臨床的には非常にまれです。これらの副作用を避けるため、ネブライザーを使用した人は口をすすぐべきだと勧める医師もいます。気管支拡張薬の場合はこの限りではありませんが、気管支拡張薬の中には味が不快なものもあるため、患者によっては口をすすぐことを希望するかもしれません。
最初の「動力式」または加圧式吸入器は、1858年にフランスのSales-Gironsによって発明されました。[ 24 ]この装置は、圧力を利用して液体の薬を霧状にします。ポンプのハンドルは自転車の空気入れのように操作します。ポンプを引き上げると、リザーバーから液体が吸い上げられ、使用者の手の力によって液体が噴霧器を通して加圧され、使用者の口の近くに噴霧されて吸入されます。[ 25 ]
1864年、ドイツで最初の蒸気式ネブライザーが発明されました。この吸入器は「シーグル式蒸気噴霧吸入器」として知られ、ベンチュリの原理を利用して液体の薬剤を霧状に噴霧するもので、これがネブライザー療法の始まりでした。液滴の大きさの重要性はまだ理解されていなかったため、この最初の装置の有効性は残念ながら多くの薬剤に対して平凡なものでした。シーグル式蒸気噴霧吸入器は、貯蔵槽内の水を沸騰させて蒸気にし、その蒸気が上部を流れて薬液に浸されたチューブに流れ込むアルコールバーナーで構成されていました。蒸気が通過することで薬剤が蒸気に吸い込まれ、患者はガラス製のマウスピースを通してこの蒸気を吸入しました。[ 26 ]
電気駆動のガス（空気）圧縮機から供給される最初の空気圧式ネブライザーは1930年代に発明され、ニューモスタットと呼ばれていました。この装置では、医療用液体（通常は気管支筋弛緩剤として収縮を解除するために使用される塩化エピネフリン）が使用されました。 [ 28 ]高価な電気式ネブライザーの代替として、1930年代には多くの人々が、パーク・デイビス・グラセプティックとして知られる、はるかにシンプルで安価な手動式ネブライザーを使い続けました。[ 29 ]
1956年、ネブライザーに対抗する技術として、ライカー研究所（ 3M ）が加圧式定量吸入器を発売し、最初の2つの製品としてメディヘイラー・イソ（イソプレナリン）とメディヘイラー・エピ（エピネフリン）が発売された。 [ 30 ]これらのデバイスでは、薬剤はコールドフィルされ、ガス推進剤技術（フロンまたは環境への負荷が少ないHFAなど）によって駆動される特殊な計量バルブを通して正確な用量で供給される。 [ 24 ]
1964年に、新しいタイプの電子式ネブライザーである「超音波ネブライザー」が導入されました。[ 31 ]今日、ネブライザー技術は医療目的だけでなく、加湿器にも使用され、建物内の乾燥した空気を湿らせるために水エアロゾルを噴霧します。[ 17 ]
初期の電子タバコのモデルの中には、超音波ネブライザー（圧電素子が振動して高周波超音波を発生させ、液体ニコチンの振動と霧化を引き起こす）と気化器（電気加熱素子を備えたスプレーノズルとして構築されている）を組み合わせたものがあった。[ 32 ]しかし、現在販売されている最も一般的なタイプの電子タバコは、この種のデバイスには十分な効率がないことが判明したため、超音波ネブライザーを省略している。代わりに、電子タバコは現在、電気気化器を使用しており、これは「含浸アトマイザー」内の吸収材と直接接触するか、「噴霧ジェットアトマイザー」に関連するネブライザー技術（ニコチン液体を吸収した材料に開けられた小さなベンチュリ注入チャネルを通過する高速気流によって液体の液滴が噴霧される形）と組み合わせている。[ 33 ]
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