Machbarkeit von PET/CT zum Nachweis der oralen/pulmonalen Verteilung von Nikotin nach E-Zigarettengebrauch

Hersteller von E-Zigaretten behaupten, dass E-Zigaretten sicherer als herkömmliche Zigaretten seien und bei der Raucherentwöhnung helfen könnten. Infolgedessen gewinnen E-Zigaretten an Popularität und werden in der breiten Öffentlichkeit als Ersatz für herkömmliche Zigaretten verwendet. Über die Vorteile und gesundheitlichen Risiken des Konsums von E-Zigaretten ist jedoch wenig bekannt. Obwohl gezeigt wurde, dass E-Zigaretten einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Kohlenmonoxidbelastung und die Herzfrequenz haben, enthalten sie eine Vielzahl von Glycerinen, gemischt mit unterschiedlichen Nikotinkonzentrationen. Darüber hinaus sind in den Nachfülllösungen und/oder dem daraus resultierenden Dampf andere Substanzen vorhanden, wie z herkömmliche Zigaretten). Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass es während des Zerstäubungsprozesses einen großen Bereich in der Größe der gebildeten Partikel gibt, der sowohl von der verwendeten Vorrichtung als auch von der verwendeten Nachfülllösung abhängt. Es ist allgemein bekannt, dass eingeatmete Partikel Entzündungen hervorrufen und schließlich zu einer Zunahme verschiedener Gesundheitsrisiken führen können, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Emphyseme. Obwohl E-Zigaretten derzeit nicht reguliert sind, haben Studien gezeigt, dass die E-Liquid-Produkte reguliert werden sollten, um eine konsistente Nikotinabgabe zu gewährleisten und die Verwendung von Ethylenglykol und anderen Hilfsstoffen zu verbieten, die derzeit möglicherweise in potenziell schädlichen Mengen vorhanden sind (Hochrisikokategorie ). Darüber hinaus liegen nur wenige valide Daten zur Bioverteilung (Ablagerung von Nikotin und/oder Aerosolhilfsstoffen) nach Inhalation vor. Die Bewertung der Nikotin- und Aerosolablagerung im Körper hilft festzustellen, ob die während des Zerstäubungsprozesses gebildeten Partikel ernsthafte Gesundheitsrisiken hervorrufen können. Darüber hinaus können diese Daten mit dem traditionellen Rauchen von Zigaretten verglichen werden, um festzustellen, ob E-Zigaretten wirklich eine sicherere Alternative zu herkömmlichen Zigaretten sind. Um diese Daten bereitzustellen, müssen quantitative Methoden entwickelt werden, die eine genaue Bestimmung der Bioverteilung in vivo nach der Inhalation ermöglichen.

Um die Berechtigung zu bestimmen, müssen die Teilnehmer nacheinander zwei Berechtigungsumfragen ausfüllen, die Fragen zu ihrer Verwendung von E-Zigaretten, Tabakzigaretten, anderen Tabakprodukten und Arzneimitteln enthalten. Die Broschüren und Posts in den sozialen Medien enthalten einen Link zur Eignungsumfrage 1. Umfrage 1 wird sensible, medizinische Informationen sammeln, ist jedoch vollständig anonym. Medizinische Daten werden ausschließlich zum Zwecke der Bestimmung der Teilnahmeberechtigung erhoben und werden von allen identifizierenden Teilnehmerdaten sowie zukünftig erhobenen Studiendaten getrennt. Sobald die Teilnehmer in Umfrage 1 als berechtigt eingestuft wurden, werden sie zur Teilnahme an Umfrage 2 weitergeleitet, um ihre Eignung zu bestätigen. Umfrage 2 wird den Teilnehmern Fragen zu ihren Dampfgewohnheiten stellen. Wenn sie für die Umfrage geeignet sind, werden sie auch gebeten, ihren Namen und ihre Kontaktinformationen (E-Mail) anzugeben. Das Studienpersonal wird sich dann mit berechtigten Teilnehmern in Verbindung setzen, um einen Termin für ihren ersten Besuch im WCIBMI zu vereinbaren. Die Verknüpfung der Antworten aus Umfrage 1 und Umfrage 2 wird vollständig aufgehoben, um die Anonymität der medizinischen Informationen der Teilnehmer zu wahren. Sobald der Teilnehmer für berechtigt befunden wurde und sein Interesse an einer Teilnahme bekundet hat, wird er zum WCIBMI eingeladen, um die Einrichtungen zu besichtigen, und das entsprechende Einwilligungsformular wird überprüft und unterzeichnet. Die Teilnehmer nehmen entweder nur an einer Generalprobe der Studie teil, oder sie nehmen sowohl an einer Generalprobe als auch an der vollständigen Bildgebungsstudie teil. Während der Generalprobe durchlaufen die Teilnehmer den Studienprozess ohne Verwendung der 11C-Nikotin-E-Zigarette und ohne Bildgebung. Der Teilnehmer entkleidet sich zunächst und wechselt in einen Krankenhauskittel. Der Proband trägt auch eine persönliche Einweg-Schutzausrüstung (PSA) für den ganzen Körper, einschließlich Kittel, Haarnetz, doppelten Latexhandschuhen und Fußbedeckungen. Dann legt sich das Subjekt auf das Bett des PET/CT-Bildgebungssystems und übt das Puffen in Rückenlage, die richtige Haltung für das PET-Scannen und das Ausatmen in die Gasfallen. Teilnehmer, die nur an der Generalprobe teilnehmen, werden mit ihrer eigenen, persönlichen E-Zigarette in der Anlage dampfen. Teilnehmern, die an der vollständigen Studie teilnehmen, stellen die Prüfärzte ihnen die E-Zigarette zur Verfügung, die sie in der vollständigen Studie verwenden werden. Von weiblichen Teilnehmern der vollständigen Studie wird Urin gesammelt, um zu bestätigen, dass sie nicht schwanger sind. Während der Studie wird zunächst S-Nikotin mit C11 gekennzeichnet und in die Patrone einer E-Zigarette gegeben. Das S-Nikotin kann in zwei verschiedenen Dosierungen verabreicht werden. Die Ermittler werden sich auf die 3 mCi C11 (Dosisstufe A) in der E-Zigarette zum Zeitpunkt der ersten Inhalation konzentrieren, die zuvor durch HPLC gereinigt wurden. Wenn 3 mCi keine ausreichende Bildqualität ergeben, wird die Dosis für nachfolgende Teilnehmer auf 9 mCi (Dosisstufe B) erhöht. Um die angemessene Dosis zu bestimmen, werden die bildgebenden Scans von mindestens drei erfahrenen Prüfärzten (Michael V. Knopp, Chadwick Wright und Jun Zhang) unabhängig überprüft. Sobald die C11-gekennzeichnete E-Zigarette die Einrichtung betritt, kann sie zur sekundären Dosisbestätigung in den Dosiskalibrator gelegt und dann direkt in den Bildgebungsraum transportiert werden. Der Proband wird dann angewiesen, mit der Inhalation zu beginnen (maximal 10 Sprühstöße in 30-Sekunden-Intervallen), während er sich im PET/CT-System befindet. Anschließend wird die E-Zigarette von einem Mitarbeiter aus dem bildgebenden System entfernt und die Restaktivität des E-Liquids mit einem Dosiskalibrator bestimmt. Anschließend wird nach der Inhalation maximal 60 Minuten lang eine PET/CT-Bildgebung durchgeführt. Das Subjekt wird in der PET-Kamera platziert, um axiale Schnitte in den folgenden Sektoren zu erzeugen: Gehirn, Mundhöhle, Rachen und Lunge. Aus den PET/CT-Bildern wird die quantitative Radioaktivitätsdeposition bestimmt und die Bioverteilung und Aufnahme/Clearance bewertet. Die erfassten Daten werden für eine Listenmodus-basierte Simulation verwendet, um die potenziell niedrigste mögliche Dosis unter Verwendung der neuen digitalen PET/CT-Technologie zu bestimmen. Nach dem Scannen wird das Subjekt aus der Bildgebungssuite entfernt und gebeten, bis zu 120 Minuten (2 Stunden) im Warte-/Erholungsbereich des Patienten zu bleiben. Vor der Freilassung wird der Proband befragt, um sicherzustellen, dass die ausgeatmete/ausgestoßene Luft in Bezug auf die Strahlung auf Hintergrundwerten liegt. Darüber hinaus werden alle Probanden innerhalb von 12 bis 48 Stunden nach der Entlassung aus der Studie kontaktiert, um sicherzustellen, dass sie sich gut fühlen und keine Nebenwirkungen durch die Studie erfahren haben. Alle Nebenwirkungen werden aufgezeichnet und dem PI unverzüglich gemeldet.