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Die
Erfindung betrifft ein Diagnosegerät.
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Ein
derartiges Diagnosegerät dient beispielsweise zum Nachweis
von Helicobacter Pylori.
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Eine
häufige Ursache für Beschwerden des oberen Gastrointestinaltraktes
ist ein bakterieller Befall seiner Organe. Beispielsweise wird ein
Befall mit Helicobacter Pylori für eine ganze Reihe von
Magenerkrankungen verantwortlich gemacht, die mit einer verstärkten
Sekretion von Magensäure einhergehen. Darunter fallen beispielsweise
die Typ B-Gastritis, in etwa 75% der Magengeschwüre und
beinahe alle Zwölf-Fingerdarm-Geschwüre. Die Untersuchung
der Hohlorgane des Gastrointestinaltraktes auf Besiedelung mit Bakterien,
insbesondere auf Besiedelung mit Helicobacter Pylori ist daher ein
wichtiger Bestandteil der Diagnostik von Magenerkrankungen.
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Helicobacter
Pylori wird beispielsweise über einen Atemtest nachgewiesen,
bei dem einem Patienten ein C-13 markierter Harnstoff verabreicht
wird. Das bei der Spaltung von Harnstoff (CO(NH2)2) in Ammoniak (NH3)
und Kohlendioxid (CO2) entstehende C-13
markierte CO2 wird in der ausgeatmeten Luft nachgewiesen.
Andere Verfahren zum Nachweis von Helicobacter Pylori stellen auf
typische Blutwerte, wie beispielsweise Pepsinogen oder Gastrin ab.
Solche Verfahren sind jedoch aufwendig und wenig zuverlässig.
Ein weiterer Test auf Helicobacter Pylori ist der Nachweis des Helicobacter
Pylori-Antigens im Stuhl.
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Eine
weitere Möglichkeit zur Untersuchung des Magens auf eine
Besiedelung mit Helicobacter Pylori ist die so genannte Gastroskopie
(”Magenspiegelung”). während einer solchen
Untersuchung nimmt der Gastroenterologe eine Biopsie aus der Magen schleimhaut,
um diese sofort oder zu einem späteren Zeitpunkt auf eine
Infektion mit Helicobacter Pylori zu untersuchen.
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Eine
Alternative zu einer mittels eines flexiblen Endoskops durchgeführten
Gastroskopie besteht in der Verwendung einer so genannten Endoskopiekapsel.
Eine derartige Endoskopiekapsel, die auch als Kapselendoskop oder
Endokapsel bezeichnet wird, ist als passive Kapsel oder als navigierbare
Endokapsel ausgeführt. Eine passive Kapsel bewegt sich
aufgrund der Peristaltik durch den Darm des Patienten. Eine navigierbare
Endokapsel ist beispielsweise aus der
DE 101 42 253 C1 sowie
aus der korrespondierenden
US 2003/0060702 A1 bekannt. und wird dort
als ”Endoroboter” bzw. ”endo-robot” bezeichnet.
Der aus der
DE 101
42 253 C1 bekannte Endoroboter kann mittels eines Magnetfeldes,
das von einem externen (d. h. außerhalb des Patienten angeordneten)
Magnetsystem (Spulensystem) erzeugt wird, in einem Hohlorgan (z.
B. Magen-Darm-Trakt) eines Patienten navigiert werden. Über
ein integriertes System zur Lagekontrolle, das eine Positionsmessung
des Endoroboters und eine automatische Regelung des Magnetfeldes
bzw. der Spulenströme umfasst, können automatisch Änderungen
der Lage des Endoroboters im Hohlorgan des Patienten erkannt und
kompensiert werden. Weiterhin kann der Endoroboter gezielt in gewünschte
Regionen des Hohlorgans navigiert werden. Diese Art der Kapselendoskopie
wird deshalb auch als MGCE (Magnetically Guided Capsule Endoscopy – magnetisch
geführte Kapselendoskopie) bezeichnet.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Diagnosegerät zu
schaffen, mit dem eine frische Gewebeprobe in sehr kurzer Zeit auf
Helicobacter Pylori untersucht werden kann.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Diagnosegerät
gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Diagnosegeräts
sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
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Das
erfindungsgemäße Diagnosegerät umfasst
eine erste Elektrode aus einem Edelmetall, das nicht durch Salzsäure
angreifbar ist, und eine zweite Elektrode aus Silber, wobei die
erste Elektrode und die zweite Elektrode zumindest teilweise in
einen Behälter eingetaucht sind, der mit einer saueren
Nährlösung gefüllt ist und in den eine
Gewebeprobe einbringbar ist, und wobei zwischen der ersten Elektrode und
der zweiten Elektrode ein Potential messbar ist.
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Als
Edelmetalle, die nicht durch Salzsäure angegriffen werden,
kommen Platin (Pt) und Gold (Au) in Frage.
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Vorzugsweise
ist als sauere Nährlösung eine salzsauere Nährlösung
vorgesehen. Besonders bevorzugt ist eine gepufferte Nährlösung.
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Die
zweite Elektrode, die bei dem Diagnosegerät nach Anspruch
1 aus Silber (Ag) besteht, ist durch Salzsäure (HCl) geätzt
und weist auf ihrer Oberfläche damit eine Beschichtung
aus Silberclorid (AgCl) auf.
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Wird
nun eine dem Gastrointestinaltrakt entnommene Gewebeprobe in die
Nährlösung aus Salzsäure (pH-Wert ähnlich
dem des Magens) mit zugesetztem Harnstoff eingebracht, dann kann
ein Befall der Gewebeprobe mit Helicobacter Pylori durch den Nachweis
von Ammoniak (NH3) erkannt werden. Ammoniak
wird von den Helicobacter Pylori-Bakterien durch eine Spaltung von
Harnstoff durch Urease erzeugt, um sich vor der sauren Umgebung
des Gastrointestinaltraktes, insbesondere der hohen Salzsäurekonzentration
im Magen, zu schützen.
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Da
Ammoniak unter normalen Umständen in einem Hohlorgan des
Gastrointestinaltraktes, wie beispielsweise dem Magen, aufgrund
der folgenden Neutralisationsreaktion NH3 + H+ → NH4 + nicht oder
nur in sehr geringer Konzentration vorkommt, genügt sein
Nachweis als sehr starkes Indiz für das Vorhandensein von
Helicobacter Pylori. Das Proton ist Bestandteil der Magensäure.
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Die
für den Nachweis von Helicobacter Pylori entsprechende
chemische Reaktion lautet: AgCl +
2NH3 → [Ag(NH3)2]+ + Cl
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Das
Salz AgCl wird durch Ammoniak in den Silber-Diamin-Komplex [Ag(NH3)2]+ und
in Chlor Cl– aufgespaltet. [Ag(NH3)2]+ ist
als Kation hervorragend in Wasser löslich und wird von
der saueren, vorzugsweise gepufferten Nährlösung
aufgenommen. Da zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode
erfindungsgemäß das Potential, also stromlos, gemessen
wird, findet kaum Ionenwanderung in der gepufferten Nährlösung
statt.
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Das
zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gemessene
Potential wird protokolliert und angezeigt. Durch einen (automatisierten) Vergleich
des Messwertes mit vorgegebenen Werten kann ein möglicher
Befall der dem Patienten entnommenen Gewebeprobe mit Helicobacter
Pylori zuverlässig angezeigt werden.
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Nach
Beendigung der Analyse der entnommenen Gewebeprobe werden bei dem
Behälter und den Elektroden zunächst eine Desinfektion
und anschließend eine Spülung mit Spüllösung
(Salzsäure oder eine Mischung aus Salzsäure und
Harnstoff) vorgenommen. Durch eine Spülung der zweiten Elektrode
mit Salzsäure erfolgt bei der zweiten Elektrode eine Regenerierung
der AgCl-Oberfläche. Die vom Ammoniak verursachten Beschädigungen
in der AgCl-Schicht der zweiten Elektrode werden dadurch wieder
beseitigt. Das erfindungsgemäße Diagnosegerät
kann somit nach einer Wiederbefüllung des Behälters
mit der saueren, vorzugsweise gepufferten Nährlösung
und nach einer eventuell notwendigen Rekalibrierung erneut zum Nachweis
von Helicobac ter Pylori eingesetzt werden. Eine Kalibrierung des Diagnosegeräts
kann beispielsweise durch eine Dosierung von synthetischem Ammoniak
erfolgen.
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Das
erfindungsgemäße Diagnosegerät erlaubt
somit eine sehr schnelle Untersuchung von entnommenen Gewebeproben
auf Helicobacter Pylori.
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Sowohl
die erste Elektrode als auch die zweite Elektrode können
als separate stabförmige oder flächenförmige
Elektroden ausgebildet sein, die zumindest teilweise in die sauere
Nährlösung eingetaucht sind.
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Gemäß einer
konstruktiv einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Diagnosegeräts ist die erste Elektrode jedoch in einer
Wand des Behälters integriert oder von einer Wand des Behälters gebildet.
Zusätzlich oder alternativ ist als weitere konstruktive
Vereinfachung die zweite Elektrode vom Boden des Behälters
gebildet. Eine dem Patienten entnommene Gewebeprobe kann dann innerhalb
der saueren Nährlösung innerhalb des Behälters überall eingebracht
werden. eine direkte Positionierung an der zweiten Elektrode ist
damit nicht notwendig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10142253
C1 [0006, 0006]
- - US 2003/0060702 A1 [0006]