What s the matter: Particulate matter and airways. Chaos of the key-terms Értjük egymást? LÉGUTAK ÉS RÉSZECSKÉK: TERMINOLÓGIAI KÁOSZ A TUDOMÁNYÁGAK KÖZÖTTI KOMMUNIKÁCIÓBAN dr HERKE PAULA Szigetszentmiklósi SZRI Tüdőgondozója SZABÓ MIHÁLY BME fizika szakos hallgató VII. Hungarian Radon Forum Veszprém, 2013. május 16-17.
Radon- leányelemek megtapadnak a környezeti aeroszolokon. A képződött radionuklid-aeroszol komplex szemcsemérete meghatározza, hogy : mennyi ideig lebeg: azaz kerülhet a légutakba, a légutakban jellemző módon hol, és milyen mértékben deponálódnak. Befolyásolhatja a részecske alakja, higroszkópos tulajdonságai, stb. DE: mihez is tapad? Hova deponálódik? Ugyanarról beszélünk? The radon-daughters +enviromental-aerosol komplex s particulate size determines the place of deposition in airways.
The origin of the aerosols: natural-live Az aeroszolok eredete 1. Természetes- élő ( aeroplankton ): vírusok, baktériumok, algák, spórák, pollenek
The origin of the aerosols: natural- dead matter Az aeroszolok eredete 2. Természetesélettelen: diszperziós talaj mállása, erdőtüzek:korom, vulkánkitörések, kozmikus por kondenzációs Köd,stb.
The origin of the aerosols: human activity, man-made chemicals Az aeroszolok eredete 3. Emberi tevékenység következményei Őrléskor, aprításkor (uránbányászat! Zagytározók!) Korom, pernye (fosszilis tüzelőanyagok, kipufogógázok) Rossz szellőzésű lakások Városi szállópor (PM10) Jelentős része a finom méretfrakcióban található.
The origin of the aerosols: smoking and medical aerosols Az aeroszolok eredete 4. cigarettafüst és gyógyszerek. 0,1-1,0 μm, 210 Po-content A gyógyszeripari fejlesztő munka számos inhalációs eszköz megjelenését eredményezte. New devices and medications are added to the aerosol therapy.
Aeroszolok jellemző mérettartománya Gyógyszer aeroszolok: 1-6 μm Légköri aeroszol: 0,001-100 μm The range of the aerosols
Az aeroszol rendszerek általában különböző szemcseméretű részecskékből állnak. A részecskék mérete az adott aeroszolon belül több nagyságrenddel eltérhet egymástól. Jellemzésükre az aerodinamikai átmérőt használják. Kellő számú részecske esetén az eloszlási görbe folyamatos. MMAD (mass median aerodynamic diameter). The particulate-size in the aerosols is inhomogenous, characterised by MMAD: average aerosol particle size is measured by a cascade impactor.
Az utóbbi években az inhalatív gyógyszeres terápia egyes elemei eltérő hangsúlyt kaptak. Some parts of the aerosol-therapy got different tones in the last decade. These are the location of the inflammation in the airways, the technical applicability and the farmacological attributes of the medicine (can get to the therapical target-area), the stability and fineness of the aerosol (could be liquid or dust). The size of particles affects the aerodynamic properties of the drugs and its delivery to distal airways, named small airways. Légúti anatómia A terminológiai átfedések miatt az eredmények nehezen értelmezhetőek. Aeroszolok nevezéktana The advertisement-like autocratical-created terminological categories (with lot of overlaps in point of anatomy and medicine-aerosols) make it difficult to interpret the results.
PM10 az elmélet Az inhalábilis, tehát 10 μm alatti részecsketartományt gyakran PM 10- ként jelölik, ahol a PM a particulate matter rövidítése. INHALÁBILIS: A bronchusokig normális légzési mód mellett belélegezhető részecskemérettartomány az 1 nm-től 10 μm-ig terjed. RESPIRÁBILIS: Az alveolusokig is lejutó részecskék jellemző mérettartománya az 5 nm-estől az 5 μm-es átmérő. Az ultrafinom részecskék <0,1μm nagyobb része kilégződik, egy része felszívódik. THEORY Larger particles >10μm are filtrated in the nose/oropharynx 5-10 μm generally reach the proximal generations of the lower respiratory tract. Particle sizes of 1-5 μm are best for reaching the lung periphery. As it increases above 3 μm, aerosol deposition shifts from the periphery of the lung to the central airways. Exhaled loss is high with very small particles of 1 μm or less.
PM10-fizikai Kisrészecske Mészárostól az EU-ig,-ami állítólag bennmarad. Ultrafinom, amit állítólag kilégzünk. Leach, Colice, Luskin: Particle size of inhaled corticosteroids: Does it matter? The Journal of Allergy and Clinical Immunology December 2009 Inhaled steroid MMAD (μm) Lung deposition value Fluticasone DPI 4.0 15% Triamcinolone 4.5 14% CFC-flunisolide 3.8 19% CFC-fluticasone HFA-flunisolide solution CFCbeclomethasone HFAbeclomethasone solution HFA-ciclesonide solution 3.5 8% 2.6 13% 1.2 68% 1.1 56% 1.0 52% Changes are noticeable in the terminology of the physical research field :Small/fine Particulates 1 2,5μm (3 μm). The lung deposition value of small particles of 1 μm is the highest. Ultrafine (nano) aerosols are exhaled have a rapid absorption from this large surface area.
The medical terminology: Our fine particles are categorised in many peremptorily created groups,:small/ fine particle: 6 5 4,7 3 1μm (=extrafine=???ultrafine. )In contrast with earlier opinion small-particles in medicine are more effective in the asthma-treatment than the PM10-orvosi A kicsiből nagy, a túl kicsiből pont jó? Nem is beszél az 1μm körüli tartományról: Mi van a dohányfüsttel és a HFA aerosolokkal?
A határok változásának oka Vizsgáló módszerek változása (Andersen) Új típusú gyógyszerek/ belégzők megjelenése Marketing. Légkörkutatás és a levegőminőség -védelmi szabályozás értékeinek szétválása: PM 2,5 Részecskeméretek. Az azonos szín azonos elnevezést mutat, más jelentéstartalommal.
Az egészségesben tapasztalt kiülepedés mértékét és eloszlását légzőrendszeri betegség, a légzés sebessége módosíthatja. Tehát nem mindegy, hogy egy-egy közlemény adatai egészséges, asthmás, vagy COPD-s ezen belül milyen állapotú- beteganyagon és milyen belégzési sebesség mellett születtek, akár a környezeti aeroszolokról, akár dohányfüstről vagy gyógyszer- aeroszolról van szó.
Az alsó légutak: szakasz modellek The lower airway is categorized into conducting and respiratory airways, dichotomously branching 23 generations starting from trachea. Weibel-modell, 1963 Adott generációban a légutak száma: 2 n Felső légutak ICRP-depozíciós modell Felső bronchiális szakasz Acinus is the region of alveoli and alveolated ducts that are distal to the single bronchiolus terminalis, forms the respiratory region. Acináris /respiratórikus régió Alsó bronchiális szakasz
Az alsó légutak-új határok a tüdőgyógyászatban. Asthma and COPD are a chronic inflammatory disease of the airways, that exists in the small and in the large airways too. The newer extrafine formulations can target the small airways. New borders in pulmonology Small/ peripherial/ distal airways
KIS-/PERIFÉRIÁS-/DISZTÁLIS LÉGUTAK Minden definíciónak két vége van Kislégutak a porcos vázat már nem tartalmazó 2 mm-s vagy annál kisebb belső illetve 6 mm-s vagy annál kisebb külső (bazálmembránperiméter) átmérőjű légutak, melyeknek utolsó elemei a bronchiolus respiratoriusok. A definíció tehát egyéni különbségekkel magában foglalja a 6-8. hörgőoszlástól a 19. oszlásig terjedő szakaszt. Attól, hogy egy kicsi átmérőjű nagyhörgő beszűkül 2 mm-re, még nem lesz kishörgő! A definícióból adódóan van a kalibernek alsó határa is: kb. 0.5 mm. A terminológiai zavart az alsó határok elmozdítása hozta. Small (conductive) airways: applies to the non-cartilaginous bronchi below 7 th generation with an internal diameter smaller than 2 mm. Their last elements are bronchioli respiratori, enter into the acinus.
Az alsó légutak. Sem hatás/ hatékonyság, sem a szisztémás következmények szempontjából nem mindegy hova jut az aeroszol. Mi indokolja az aeroszol kutatásokban széleskörűen használt acináris egység megbontását, ha gyógyszer inhalációról van szó és mondjuk nem környezeti aeroszolról, vagy radonról? GYAKRAN SZINONÍMAKÉNT HASZNÁLVA- hibásan. Distal airways are usually defined non-cartilaginous conducting airways with an internal diameter 2 mm down to terminal and respiratory bronchioles and alveoli.
KÉPALKOTÓ VIZSGÁLATOK AZ ORVOSI GYAKORLATBAN Imaging techniques X-ray: Peripherial shadow Peripherial tumor
ZÓNA LÉGÚT Leach és munkatársai (3,4) 2D scintigráfiás gyógyszerdepozíciósvizsgálatai nyomán beszélünk centrális-intermedier és perifériás zónáról.summatiós felvételről lévén szó: kislégúti vetület mindhárom zónában van. Newman és mtsai (5) HFA-MDI ciclesonide depozíciójának 3D SPECT vizsgálatakor már 6 héjat alakítottak ki, így a belső 2 héj jól reprezentálta a nagylégutakat, míg a külső kettő a kis perifériás légutakat és az alveoláris régiót. zone airway
If you are talking about central area, then we think at the same thing, in case if it is not about the evaluation of a radiological picture. If we are talking about small airways, then we enter the acinus,which is used by us all, but it does not include the alveolar region.
Just because of the new physical borders is there any overlap between our and your small/fine particles. In case you say: ultrafine aerosol, then you could say Aitken-modus too. The expression of ultrafine, in case of the medicines used by asthma therapy, has nothing to do with the physical reality.
KÖSZÖNJÜK A FIGYELMET! Thank you for your attention!