Dry aerosol of monodisperse millimicrospheres for ventilation imaging: production, delivery system, and clinical results in comparison with 81m-krypton and 127-xenon

Abstract

The production of monodisperse human albumin millimicrospheres (diameter less than 1 micron) and labeling with 99mTc is described. A system constructed to nebulize and deliver a dry aerosol yielded a lung delivery efficiency of approximately 25%. In 48 patients without and with varying degrees of chronic obstructive lung disease, quantitative comparison with 81mKr (penetration index, regional distribution of activity in the lungs) demonstrated similar penetration of the particles to the lung periphery (r = 0.89 and r = 0.94, respectively). Qualitative comparison with 81mKr or 127Xe showed complete or a high degree of diagnostic agreement in all but one patient. Semiquantitative scoring of hot spots as a substrate of local turbulent airflow showed a close inverse correlation (r = -0.82) with the forced expiratory volume in 1 s (FEV 1.0%), thus providing additional information about the severity of the airway obstruction. In 24 patients with suspected pulmonary embolism, complete agreement between aerosol and 81mKr images was found in all patients studied. For same-day ventilation/perfusion studies, labeling of the millimicrospheres with 111In yielded images of comparable quality to those obtained with the 99mTc-labeled aerosol.

Früherkennung von morphologisch-funktionellen Veränderungen der Atemwege durch eine einfache Methode der Inhalationsszintigraphie

“…Die Bildung eines Quotienten aus der zentralen und peripheren Deposition wurde in verschiedenen Formen schon von einigen Arbeitsgruppen praktiziert. Von den meisten wurde eine Aufteilung der Lungen in eine zentrale und eine periphere Region vorgeschlagen, die etwa im Größenverhältnis von 1:2 stehen (19,26,31,43,46). Eine Aufteilung in 3 ROIs im Verhältnis 20:30:50 von zentral nach peripher (11) wurde ebenso wie eine Dreiteilung von apikal nach basal (48) durchgeführt.…”

“…ie Inhalationsszintigraphie als Äquivalent für die Ventilationsszintigraphie hat sich nur langsam durchsetzen können, da der Nachteil der zentralen Deposition bei Atemwegsobstruktionen erst mit technischen Verbesserungen soweit vermindert werden konnte, daß eine suffiziente Untersuchung bei der Frage nach einer Lungenembolie möglich wurde (4,26,42). Heute sind verschiedene Vernebier kommerziell erhältlich, die überwiegend mit Preßluft oder Ultraschall betrieben werden.…”

“…Heute sind verschiedene Vernebier kommerziell erhältlich, die überwiegend mit Preßluft oder Ultraschall betrieben werden. In verschiedenen Arbeiten wird heute zumindest eine Gleichwertigkeit der Aerosolszintigraphie mit der Edelgasszintigraphie beschrieben (4,13,26).…”

Pharmakodynamische und pharmakokinetische Eigenschaften inhalierter solider Partikel für die Aerosol-Ventilationsszintigrafie

“…Die mit einem Pressluft-oder Ultraschallvernebler erzeugten und für die Aerosol-Ventilationsszintigrafie bestimmten Feuchtaerosole weisen nach einer ausreichenden Partikelselektion (Aussondern zu großer Partikel > 2 µm, was allein durch die Zuleitung zum Patienten bewerkstelligt werden kann) einen mittleren aerodynamischen Durchmesser von ca. 0,45 µm auf, was durch eigene und auch durch Fremdmessungen [18] bestätigt werden konnte. Aerosole dieser Größe weisen, wie bereits dargelegt, die größte mechanische Stabilität aber auch die geringste Depositionsneigung auf.…”

“…Ein Unterschied würde sich erst dann ergeben, wenn die Partikel vor Inhalation durch Trocknung geschrumpft würden, was nur aus einer alkoholischen Lösung heraus praktikabel ist. Derartige Systeme (für größere Partikel von 1 µm) sind nicht mehr auf dem Markt, zumal vom Alkohol eine Reizwirkung auf das Bronchialsystem ausgeht und deshalb nur sehr kleine Ausgangsvolumina (0,3 ml) möglich waren [18]. Unterschiede ergeben sich erst nach Deposition in der Alveolarregion: 99m Tc-DTPA wird mit einer Halbwertszeit von etwas über 50 min resorbiert [23], gelangt in die Blutbahn und wird von dort über die Nieren ausgeschieden.…”