E-Zigaretten zur medizinischen Inhalation?
E-Zigaretten verdampfen Flüssigkeiten und produzieren so atembare Aerosole – eine Technik, die sich offenbar auch für medizinische Zwecke nutzen lässt. – Foto: tibanna79
Bei akuten und chronischen Atemwegserkrankungen gilt Inhalieren als wirksame Lokaltherapie, um Husten zu lindern und Schleim zu lösen. Zu diesen Erkrankungen der unteren Atemwege, also von Luftröhre und Bronchien, zählen insbesondere Asthma, akute und chronische Bronchitis oder die chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Bei der Inhalationstherapie werden flüssige Lösungen oder pulverförmige Mittel mit einem Gerät zu feinen Aerosolen vernebelt und können tief eingeatmet werden – bis dorthin, wo sie wirken sollen. Ein deutsch-neuseeländisches Forscherteam hat die E-Zigaretten-Verdampfer auf diese Eigenschaften hin getestet und kommt zu dem Schluss, dass sie sich als medizinische Inhalatoren eignen.
„E-Zigaretten sind im Prinzip nichts anderes als Inhalatoren. Durch die Verdampfung von Flüssigkeiten dienen sie der Gewinnung atembarer Aerosole“, heißt es in einem Statement der Forscher von der Fachhochschule Südwestfalen, die das noch laufende Projekt gemeinsam mit Kollegen der Universität Christchurch in Neuseeland durchführen.
„Interessante Technologie, Dosierung gut kontrollierbar“
„Interessant ist die Technologie der thermischen Aerosolgewinnung vor allem, weil die Geräte durch Massenproduktion günstig sind und die Dosierung gut kontrollierbar ist“, sagt Maschinenbau-Professor Patrick Scheunemann. „Unsere Forschungen drehen sich insofern um die Frage, wie man bestimmte Tröpfchengrößen erreicht, die in den Atemwegen zu sinnvollen Stellen transportiert werden“, so Scheunemann. Je kleiner die im Inhalator gebildeten Tröpfchen seien, desto tiefer könnten sie grundsätzlich in die das Atemwegssystem bis hin zur Lunge eindringen.
Fehldosierungen oder Unfälle mit Kindern vermeidbar
Ein weiterer Vorteil von elektrischen Inhalatoren besteht den Forschern zufolge darin, dass die Dosierung hier über sogenannte Mikrocontroller kontrollier- und steuerbar sei. So ließen sich Fehldosierungen oder Unfälle beispielweise mit Kindern vermeiden.
Männer, Frauen, Junge, Alte: Jede Lunge ist anders
Bei dem deutsch-neuseeländischen Forschungsprojekt teilen sich die Wissenschaftler die Arbeit folgendermaßen auf: Die deutschen Forscher um Professor Scheunemann untersuchen die Aerosolbildung in den Geräten. Im Labor beobachten sie Stoffübertragung, Wärmeverteilung und Strömung mit einer Hochgeschwindigkeitskamera und übertragen die Erkenntnisse in strömungsmechanische Simulationsmodelle. Die Kollegen in Neuseeland erforschen den anschließenden Eintrag in die menschlichen Atemwege. Auf Basis von Magnetresonanztomographie-Aufnahmen menschlicher Lungen haben die Forscher Simulationsmodelle für verschiedene Lungen-Geometrien aufgestellt. So können sie die Aerosolverteilung beispielsweise in männlichen oder weiblichen Lungen oder in verschiedenen Altersgruppen analysieren.
