L’augmentation de la pollution atmosphérique ces dernières années n’a pas seulement contribué à la détérioration des conditions environnementales dans les villes du monde entier. Elle a également exacerbé les risques pour la santé des personnes qui les peuplent, en particulier celles qui souffrent de maladies pulmonaires, telles que l’asthme ou la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC). Ces dynamiques soulignent l’importance des travaux visant à accroître l’efficacité des dispositifs d’administration de médicaments, tels que les inhalateurs, qui administrent des ingrédients pharmaceutiques actifs pour traiter les maladies respiratoires.
Dans Physique des fluides, par AIP Publishing, des chercheurs d’Inde et d’Australie décrivent les résultats de leur collaboration dans le développement d’une évaluation informatique de l’administration de médicaments via des inhalateurs-doseurs sous pression et des inhalateurs à poudre sèche afin de déterminer comment le processus peut être amélioré.
Alors que les inhalateurs ont révolutionné le traitement des maladies pulmonaires au cours des dernières décennies et sont actuellement utilisés pour administrer des médicaments aux patients infectés par le virus COVID-19, « leur efficacité reste une grande préoccupation car seulement un tiers du médicament total atteint le régions touchées des poumons », a déclaré le co-auteur Suvash C. Saha, de l’Université de technologie de Sydney. « En conséquence, la perte de médicaments et le coût du traitement deviennent plus élevés. »
Saha et ses collègues du Motilal Nehru National Institute of Technology Allahabad, en Inde, ont créé un modèle informatique pour évaluer où des améliorations peuvent être apportées.
À des débits plus élevés, l’impaction inertielle s’avère être responsable du dépôt de particules de médicament dans la partie supérieure des voies respiratoires, mais avec une moindre disponibilité des particules de médicament dans la région distale des voies respiratoires. De plus, à des débits inférieurs, il n’y a pas assez de quantité de mouvement pour transporter les particules vers la région distale. En conséquence, il devrait y avoir un débit optimal [to achieve] portée maximale des particules de médicament dans la région distale. »
Akshoy Ranjan Paul, co-auteur
Les chercheurs présentent une étude informatique des taux d’inhalation et de la taille des particules de médicament dans un modèle pulmonaire humain réaliste. En utilisant le calcul de la dynamique des fluides, l’étude révèle que plus de particules de médicament sont déposées dans les bronches droites que dans les bronches gauches, qui sont relativement incurvées en raison de sa proximité avec le cœur. Les principaux résultats suggèrent que les médicaments devraient contenir des particules de plus petite taille pour permettre leur portée dans les bronches distales.
La recherche « est un exemple notable qui démontre comment la compréhension de la mécanique des fluides et la puissance de la dynamique des fluides computationnelle peuvent éclairer une conception plus efficace de médicaments et de dispositifs d’administration de médicaments », a déclaré Saha.
