Entwicklung und Validierung eines Verneblersystems zur individuellen Deposition von Aerosolpartikeln in der Lungenperipherie
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Zusammenfassung
Respiratorische Erkrankungen finden sich gleichermaßen in Veterinär- und Humanmedizin. Die Inhalation von Aerosolen wird als primärer Behandlungsweg vieler Lungenkrankheiten angesehen. Aufgrund steigender Prävalenz und Inzidenz besteht somit Bedarf an technischen Weiterentwicklungen für eine Optimierung der Inhalationstherapie. Hierzu zählt die Fähigkeit einer ortsgenauen Deposition von Aerosolen in der Lunge. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Validierung eines Verneblersystems, welches eine individuelle Deposition von Aerosolpartikeln in der Lungenperipherie ermöglicht. Die Voraussetzung für eine individuelle Deposition ist eine manuelle Anpassung der Partikelgröße, welche Einfluss auf den intrathorakalen Depositionsort hat. In einer Validierungsstudie wurde die Aerosol-Partikelgröße des entwickelten Verneblers mit Hilfe eines Laserbeugers bei verschiedenen Geräteeinstellungen bestimmt. In einem dreifaktoriellen Versuchsaufbau wurden diese Geräteeinstellungen als Volumenstrom in die Verneblerkammer, Prallplattenhöhe des Verneblerdeckels und regelbarer Widerstand auf der Verneblerplatine definiert. Als Ergebnis wurden mittlere Partikelgrößen im Bereich von 2,38 µm (x10 = 1,36 µm; x90 = 3,77 µm) bis 4,42 µm (x10 = 1,91 µm; x90 = 8,30 µm) erzielt. Hierbei resultierte der Volumenstrom in die Verneblerkammer als maßgeblicher Einfluss für eine Partikelgrößenänderung. Eine dreifaktorielle Varianzanalyse lieferte für den Volumenstrom einen höchst signifikanten Wert von p < 0,001 %. Die Prallplattenhöhe wirkt sich mit einem Wert von p = 2,2 % ebenfalls signifikant auf die Partikelgröße aus, jedoch ist ihr Einfluss geringer. Der Widerstand ist mit einem Wert von p = 5,9 % nicht signifikant und regelt lediglich die Menge des zu vernebelnden Aerosols. Das entwickelte Verneblersystem ist auf Basis der resultierenden Aerosolpartikelgrößen geeignet für die Inhalationstherapie. Darüber hinaus lässt sich eine Regulation des Depositionsortes indirekt über den Volumenstrom realisieren, welches ein Alleinstellungsmerkmal darstellt und bislang durch kein anderes Vernerblersystem ermöglicht werden kann. In einem zukünftigen Schritt sollen eine Füllstandkontrolle sowie automatische Nachfüllung des Medikaments integriert werden. In weiteren Studien soll die Gebrauchstauglichkeit des Systems untersucht werden, um es letztendlich in einer speziesübergreifenden Anwendung sowohl für die Veterinärmedizin als auch für die Humanmedizin zu etablieren.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler Verlag