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Die
Erfindung betrifft eine Mikrokapsel zum Injizieren in den Blutkreislauf
eines Patienten vor einer den Blutkreislauf betreffenden Magnetresonanzaufnahme,
sowie ein Verfahren zur Aufnahme von eine Lokalisierung von Blut
im Körper
eines Patienten ermöglichenden
Magnetresonanzbilddaten unter Verwendung solcher Mikrokapseln.
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Eine
sich in der Medizin häufig
stellende Aufgabe ist die Lokalisierung von Blutungen, speziell
in Gastrointestinaltrakt, bei denen der Patient einen chronischen
Blutverlust aufweist. Abbauprodukte des Blutes im Stuhl können zwar
nachgewiesen werden, jedoch ist der Ort der Blutung innerhalb des
Gastrointestinaltrakts unbekannt.
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Um
solche Blutungen lokalisieren zu können, wurde beispielsweise
vorgeschlagen, endoskopisch vorzugehen. Über ein Endoskop kann der obere
Gastrointestinaltrakt (Speiseröhre
und Magen) und der Dickdarm gut dargestellt werden. Kleinere sowie
nur unregelmäßig auftretende
Blutungen sind aber oft schlecht zu sehen. Im Dünndarm kann eine Kapselendoskopie
durchgeführt
werde, wobei eine Kapsel mit einer Bildaufnahmeeinrichtung geschluckt
wird, welche dann beispielsweise ein bis zwei Bilder pro Sekunde
aufnimmt und drahtlos an einen außerhalb des Körpers befindlichen
Empfänger
sendet. Nachteilig hier ist die schlechte Sensitivität des Verfahrens,
da die Kapsel passiv transportiert wird und dadurch eine Blutung
dem Blickfeld der Bildaufnahmeeinrichtung entgehen kann. Dieses
Problem wird zwar durch die sogenannte Doppelballonendoskopie vermieden,
welche jedoch sehr invasiv und unangenehm für den Patienten ist.
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Bei
einem angiographischen Verfahren ist es bekannt, den entsprechenden
Ast der Arteria mesenterica selektiv mittels eines eingeführten Katheters darzustellen
und das Auslaufen eines Kontrastmittels in das Darmlumen mittels
digitaler Subtraktionsagiographie abzubilden. Allerdings reicht
die Empfindlichkeit der röntgenbasierten
digitalen Subtraktionsangiographie meist nicht aus, wenn nur kleine
Mengen des Kontrastmittels in den Darm übertreten. Zudem ist wiederum
ein sehr invasiver Eingriff notwendig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie
zugehörige
Mittel anzugeben, welche nicht-invasiv eine Lokalisierung der Blutungen
mit hoher Sensitivität,
Ortsauflösung
und zusätzlicher
anatomischer Information ermöglicht und
gleichzeitig nur eine geringe Belastung für den Patienten darstellt.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Mikrokapsel zum Injizieren
in den Blutkreislauf eines Patienten vor einer den Blutkreislauf betreffenden
Magnetresonanzaufnahme vorgesehen, umfassend eine im Inneren der
Mikrokapsel angeordnete Magnetresonanz-Markierungssubstanz, insbesondere
mit wenigstens einem einer bestimmten Resonanzfrequenz zugeordnetem
Isotop, und eine für
die Markierungssubstanz nicht permeable Außenmembran, wobei die Mikrokapsel
biologisch abbaubar ist.
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Die
Mikrokapseln können
daher als eine Art – künstliche
oder natürliche – für die Magnetresonanzbildaufnahme
markierte Blutkörperchen
angesehen werden, die einem Patienten vor einer entsprechenden Magnetresonanzbildaufnahme
verabreicht werden können.
Liegt eine Blutung innerhalb des Körpers vor, beispielsweise im
Darm, so werden sich die so markierten Blutkörperchen, also die Mikrokapseln,
dort ansammeln und können
in einem entsprechenden Magnetresonanzbilddatensatz dort gesehen
werden. Die Magnetresonanz bietet dabei nicht nur den Vorteil, dass
sie bereits äußerst sensitiv auf
kleinere Mengen der Markierungssubstanz reagieren kann, sondern auch,
dass eine hohe Ortsauflösung
möglich
ist. Zudem können
mit derselben Bildaufnahmeeinrichtung auch anatomische Aufnahmen getätigt werden,
so dass eine Beziehung zur Anatomie des Patienten besonders leicht
hergestellt werden kann. Die Mikrokapseln weisen dabei idealerweise ähnliche
Maße wie
die ohnehin im Blut vorhandenen roten Blutkörperchen auf, beispielsweise
können sie
eine maximale Ausdehnung von 1–20 μm, insbesondere
von 5–10 μm, aufweisen.
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Strukturell
weisen die als markierte Blutkörperchen
verwendeten Mikrokapseln eine Membran auf, die einen Innenraum umschließt, in dem
die Magnetresonanz-Markierungssubstanz angeordnet ist. Die Membran
ist nicht permeabel für
die Markierungssubstanz, jedoch biologisch abbaubar. Die Markierungssubstanz
liegt also in der Mikrokapsel in hoher Konzentration vor, wird aber
nur sehr langsam mit dem Abbau der Mikrokapsel über Tage bis Wochen in das
Blut abgegeben, was die Verträglichkeit
erhöht.
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Verwendet
man folglich die Mikrokapseln, beispielsweise durch insbesondere
intravenöse
Injektion von Mikrokapseln in den Blutkreislauf des Patienten, vor
der Magnetresonanzaufnahme, die dann selbstverständlich in einer auf die Markierungssubstanz
abgestimmten Aufnahmetechnik erfolgt, ist ein im weiteren Verlauf
noch näher
beschriebenes nicht-invasives Verfahren zum sicheren Auffinden von
Blutungen, insbesondere im Gastrointestinaltrakt eines Patienten,
gegeben.
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Die
Magnetresonanz-Markierungssubstanz bzw. das Isotop sollte so gewählt werden,
dass natürliche
Vorkommen im menschlichen Körper äußerst gering
sind, um so einen schwachen Hintergrund und ein deutliches Signal
erhalten zu können.
Ersichtlich gibt es im Wesentlichen zwei unterschiedliche Arten von
Markierungssubstanzen. Zum einen können Isotope mit einem Nettospin
und einer bestimmten Resonanzfrequenz beigefügt werden. Diese werden durch
Anregung und Messung auf ihrer jeweiligen Resonanzfrequenz einfach
und sicher spezifisch nachgewiesen. Jedoch sind auch Markierungssubstanzen
bekannt, bei denen sich ein Negativkontrast ergibt, der unter bestimmten
Aufnahmetechniken, insbesondere T2- oder T2*-gewichteten Sequenzen, deutlich
sichtbar wird. Einige mögliche
Beispiele für Markierungssubstanzen
sollen im Folgenden dargestellt werden.
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Zunächst kann
vorgesehen sein, dass die Markierungssubstanz eine Fluorverbindung,
insbesondere ein Perfluorcarbon, ist. Vorteilhaft hierbei ist das
geringe Vorkommen von Fluor im menschlichen Körper, wodurch sich nur ein
minimaler Hintergrund ergibt. Perfluorcarbone sind als Blutersatzstoffe
bekannt und sehr gut verträglich.
Zudem sind viele Magnetresonanz-Bildaufnahmeeinrichtungen bereits dazu
ausgebildet, bei den entsprechenden Resonanzfrequenzen zu messen.
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Eine
andere Möglichkeit
ist die Verwendung von mit einen Nettospin aufweisenden Isotopen,
insbesondere 13-C oder 15-O, markierte hochmolekulare Verbindungen,
insbesondere Stärkeverbindungen und/oder
Zuckerverbindungen, zu verwenden. Ein konkretes Beispiel wäre mit 13-C
markierte Hydroxyethylstärke.
Gerade solche Polysaccharide erweisen sich ebenso als hervorragend
verträglich.
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Bezüglich der
einen Negativkontrast erzeugenden Markierungssubstanzen kann beispielsweise die
Verwendung von Eisenoxid-Nanopartikeln
oder Gadolinium-Chelaten vorgesehen sein. Dabei kommt es zu einer
Signalauslöschung,
die insbesondere in T2- oder
T2*-gewichteten Bilddatensätzen
gut zu erkennen ist.
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Alternativ
kann die Signalverstärkung
im T1-gewichteten Bild dargestellt werden, abhängig von der Konzentration
der Markierungssubstanz.
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Wichtig
ist allgemein, dass die Markierungssubstanz nicht die Mikrokapselmembran
durchdringen kann, was für
alle bislang genannten Substanzen gegeben ist.
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Wie
bereits erwähnt,
können
die als markierte Blutkörperchen
aufzufassenden Mikrokapseln natürliche,
entsprechend markierte rote Blutkörperchen sein, aber auch künstliche
Blutkörperchen.
So kann in einem Fall vorgesehen sein, dass die Mikrokapsel ein
aus einem roten Blutkörperchen
entstandener Erythrozyten-Ghost ist. Solche Erythrozyten-Ghosts sind
grundsätzlich
bekannt und werden beispielsweise in der physiologischen Grundlagenforschung
verwendet. Zur Herstellung von derartigen Ghosts werden Erythrozyten,
also rote Blutkörperchen,
gewaschen und in einer hypotonen Lösung lysiert, beispielsweise
in 4 mM Magnesiumsulfat. Dadurch, dass die Blutkörperchen einer Lösung ausgesetzt werden,
die weniger Salz als das Blut umfasst, dehnen sie sich im Wesentlichen
aus, so dass ihre Membran durchlässig
wird und Hämoglobin
austreten kann. Hiernach werden die Erythrozyten in einer isotonen
Lösung
wieder hergestellt, beispielsweise in 0,9 NaCl mit Tris-Puffer.
In dieser Wiederherstellungslösung
wird nun die Markierungssubstanz beigegeben, welche dabei im Inneren
des Erythrozyten-Ghosts eingeschlossen wird, denn in der isotonen
Lösung
wird die ursprüngliche
Form der roten Blutkörperchen
wieder hergestellt, so dass die Membran wieder undurchlässig wird.
Schließlich
werden die entstandenen Erythrozyten-Ghosts wieder gewaschen. Gehen
die Mikrokapseln wie hier beschrieben aus roten Blutkörperchen
hervor, ist eine hervorragende Verträglichkeit ohnehin gegeben,
wobei die verwendeten Blutkörperchen
von einem aufzunehmenden Patienten selbst und/oder aus seiner Blutbank
stammen können.
Werden Spendeerythrozyten verwendet, beispielsweise aus Erythrozytenkonzentraten
von Blutbanken, ist grundsätzlich
die Blutgruppenkompatibilität
zu beachten. Zweckmäßigerweise kann
jedoch auch vorgesehen sein, dass wenigstens ein insbesondere der
Blutgruppe zugeordneter Oberflächenmarker
des Erythrozyten-Ghosts zerstört
oder inaktiv ist. Derartiges kann erreicht werden, indem während der
Präparation
denaturierende Substanzen, beispielsweise Aldehyde oder Ethanol,
zugegeben werden, die die Immunogenität der Erythrozyten verringern.
Auf diese Weise können
letztlich „universelle
markierte Blutkörperchen” hergestellt
werden.
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Die
Mikrokapseln können
jedoch auch künstlich
hergestellt werden. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass
die Mikrokapsel ein Liposom mit einem Innenraum ist, in dem die
Markierungssubstanz angeordnet ist. In einer solchen Ausführungsform „künstlicher
Blutkörperchen” ist darauf
zu achten, dass diese in etwa dieselbe Größe wie natürliche Blutkörperchen
haben. Liposome sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Darunter versteht man
eine bestimmte Anordnung von oberflächenaktiven Molekülen, insbesondere
von Lipiden, in einer Flüssigkeit.
Die oberflächenaktiven
Molekühle
ordnen sich dabei mit der hydrophilen Seite nach außen an,
wobei der lipophile Rest eine Membran bildet. Dadurch entstehen
die Liposomen als ein durch molekulare Kräfte zusammengehaltenes Gebilde,
das häufig eine
Kugelform aufweist. Im Inneren kann dann die Markierungssubstanz
angeordnet sein. Ein anderes Beispiel für rein künstliche Mikrokapseln sind
beispielsweise Alginat-Mikrokapseln.
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Neben
der erfindungsgemäßen Mikrokapsel betrifft
die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Aufnahme von eine
Lokalisierung von Blut im Körper
eines Patienten ermöglichenden
Magnetresonanzbilddaten unter Verwendung von erfindungsgemäßen Mikrokapseln,
welches sich dadurch auszeichnet, dass nach einer Injektion einer
vorbestimmten Anzahl von Mikrokapseln in den Blutkreislauf des Körpers unter
Verwendung einer die Markierungssubstanz zeigenden Aufnahmetechnik
wenigstens ein Mikrokapselbilddatensatz eines interessierenden Bereichs
aufgenommen wird.
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Es
werden also Mikrokapseln, die auch als markierte Blutkörperchen
angesehen werden können,
präpariert,
um so zu Trägern
einer Markierungssubstanz zu werden. Diese können dann durch insbesondere
intravenöse
Injektion in den Blutkreislauf eines Patienten eingebracht werden.
Erfindungsgemäß wird nun
mit einer auf die Markierungssubstanz abgestimmten Aufnahmetechnik
ein Mikrokapselbilddatensatz aufgenommen, aus dem ersichtlich ist,
wo im Blickfeld, das den interessierenden Bereich umfasst, Blut
vorliegt. Auf diese Weise ist es nun mit einer hochsensitiven und
hochortsaufgelösten
Bildaufnahmetechnik möglich,
beispielsweise Blutungen zu lokalisieren, die sich als Ansammlungen
der Mikrokapseln, mithin der Markierungssubstanz, an Orten äußern, an
denen kein Blutgefäß vorliegt.
So können durch
die nachfolgende Auswertung der Bilddaten, welche beispielsweise
durch einen Arzt oder auch automatisch erfolgen kann, Blutungen,
insbesondere im Gastrointestinaltrakt, nicht invasiv und sicher
aufgefunden und lokalisiert werden. Es werden also erfindungsgemäß markierte,
natürliche
oder künstliche Blutkörperchen,
die Mikrokapseln, zum Nachweis von insbesondere gastrointestinalen
Blutungen mittels der Magnetresonanz genutzt. Die entstehenden Mikrokapselbilddatensätze zeigen
den Übertritt
der Mikrokapseln in den Darm und ermöglichen durch ihre hohe Auflösung das
einfache Auffinden der Blutungsstelle und eine klare Zuordnung zu
anatomischen Strukturen, insbesondere, wenn auf dem Mikrokapselbilddatensatz
selber oder auch einem zusätzlich
aufgenommenen Anatomiebilddatensatz die anatomischen Strukturen
zu erkennen sind.
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Es
kann also zweckmäßigerweise
vorgesehen sein, dass zeitnah, insbesondere bei im Vergleich zum
Mikrokapselbilddatensatz unbewegtem Körper, wenigstens ein die Anatomie
in dem interessierenden Bereich zeigender Anatomiebilddatensatz aufgenommen
wird. Derartiges erweist sich als besonders nützlich, wenn die Markierungssubstanz
ein ansonsten im Körper
selten auftretendes Isotop mit einer bestimmten Resonanzfrequenz
umfasst, da auf diesen Bildern anatomische Strukturen meistens schlecht
oder gar nicht zu erkennen sind. Durch die zusätzliche Aufnahme eines Anatomiebilddatensatzes
besteht nun eine Vergleichsmöglichkeit,
die das Lokalisieren im Hinblick auf anatomische Strukturen vereinfacht.
Vorteilhafterweise kann ein Fusionsbilddatensatz durch Fusion des
Mikrokapselbilddatensatzes und des Anatomiebilddatensatzes ermittelt werden.
Dann ergibt sich ein insbesondere in einer Darstellungseinrichtung
darstellbares Bild, aus dem sowohl die anatomischen Strukturen wie
auch die Blutvorkommen, insbesondere Blutungen, leicht zu erkennen
sind.
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Dabei äußern sich
unterschiedliche Arten der Blutung auch unterschiedlich in den Mikrokapselbilddatensätzen. Liegt
beispielsweise eine akute, stärkere
Blutung vor, ergibt die Magnetresonanzmessung einen besonders hohen
Kontrast, wenn sie während
der ersten arteriellen Passage der Mikrokapseln durchgeführt wird.
Kleinere bzw. unregelmäßige Blutungen
können
jedoch auch auftreten, bei denen sich die markierten Mikrokapseln
beispielsweise im Darm anreichern und nach einiger Zeit deutlich
gemessen werden können.
Dementsprechend kann zweckmäßigerweise
vorgesehen sein, dass zu verschiedenen Zeitpunkten, insbesondere
im Abstand einiger Minuten, mehrere Mikrokapselbilddatensätze aufgenommen
werden. Ein beispielhaftes Messprotokoll könnte beispielsweise vorsehen,
dass unmittelbar vor der Injektion der Mikrokapseln ein Mikrokapselbilddatensatz
als Referenzbilddatensatz aufgenommen wird. Hiernach erfolgt unmittelbar
die Injektion, woraufhin nach etwa 25 Sekunden ein erster Mikrokapselbilddatensatz
aufgenommen wird. Dies entspricht im Wesentlichen der Zeit, die
intravenös
in den Arm injizierte Mikrokapseln benötigen, die entsprechenden Arterien
im Gastrointestinaltrakt zu erreichen. Dann kann beispielsweise
nach Ablauf von etwa 5 Minuten ein weiteres Mikrokapselbild aufgenommen
werden.
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Auch
Vergleiche zwischen verschiedenen Mikrokapselbilddatensätzen sind
denkbar. So kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Subtraktionsbilddatensatz
durch Subtraktion zweier Mikrokapselbilddatensätze ermittelt wird. Besonders
vorteilhaft ist dies, wenn ein Referenzmikrokapselbilddatensatz zu
einem Zeitpunkt aufgenommen wird, zu dem die Mikrokapseln den interessierenden
Bereich noch nicht erreicht haben. Dann kann der Hintergrund vorteilhaft
von der Betrachtung ausgeschlossen werden.
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Es
sei an dieser Stelle nur noch angemerkt, dass bei der Fusion oder
sonstigen bildverarbeitenden Operationen insbesondere bei Aufnahme
des Gastrointestinaltrakts berücksichtigt
werden muss, dass gegebenenfalls eine Bewegungskorrektur erforderlich
ist, da dort grundsätzlich
eine gewisse Bewegung auftritt. Derartige Möglichkeiten zur Bewegungskorrektur
sind jedoch allgemein bekannt und sollen hier nicht näher dargelegt
werden.
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Wie
bereits erwähnt,
ergibt sich bei einer Markierung mit Eisenoxid-Nanopartikeln oder
auch Gadolinium-Chelaten ein Negativkontrast. Um diesen besonders
gut darstellen zu können,
kann vorgesehen sein, dass bei der Verwendung von Eisenoxid-Nanopartikeln oder
einem Gadolinium-Chelat als Markierungssubstanz die Aufnahmetechnik
eine T2 oder T2*-gewichtete Sequenz umfasst. So ist der entstehende
Negativkontrast gut darzustellen.
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Mit
besonderem Vorteil kann insbesondere bei der Verwendung von Eisenoxyd-Nanopartikeln oder
einem Gadolinium-Chelat als Markierungssubstanz bei einem wenigstens
einen Teil des Gastrointestinaltrakts umfassenden interessierenden
Bereich dem Patienten vor Aufnahme des Mikrokapselbilddatensatzes
eine wässrige
Lösung,
insbesondere Wasser mit Methylcellulose, oral verabreicht werden.
Auf diese Weise kann der Darm besser im Bild dargestellt werden,
da sich der Darminhalt dann – insbesondere im
T2*-gewichteten Bild – sehr
signalreich darstellt, so dass die Signalauslöschung durch Eisenoxid oder Gadolinium-Chelate
sehr gut zu erkennen ist, falls es zum Übertritt der markierten Blutkörperchen,
also der Mikrokapseln, in den Darm kommt. Die beispielhaft genannte
Methylcellulose wirkt dabei als ein Verdickungsmittel, welches vermeidet,
dass die oral verabreichte wässrige
Lösung
den Darm zu schnell wieder verlässt.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand
der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Mikrokapsel einer
ersten Ausführungsform,
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2 eine
erfindungsgemäße Mikrokapsel in
einer zweiten Ausführungsform,
und
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3 einen
Ablaufplan eines Verfahrens zur Lokalisierung von Blutungen im Gastrointestinaltrakt.
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1 zeigt
als erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Mikrokapsel 1,
die auch als markiertes Blutkörperchen
bezeichnet werden kann, einen aus einem roten Blutkörperchen
entstandenen Erythrozyten-Ghost 2. Die Mikrokapsel 1 umfasst
die natürliche
Blutkörperchen-Membran 3 und eine
im Inneren angeordnete Magnetresonanz-Markierungssubstanz 4,
die in hoher Konzentration in der Mikrokapsel 1 vorliegt
und für
die die Membran 3 nicht permeabel ist. Nichtsdestotrotz
ist eine gute biologische Abbaubarkeit gesichert, da der Erythrozyten-Ghost 2 auf
einem natürlichen
roten Blutkörperchen
basiert.
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Die
verwendeten Blutkörperchen
können
dabei von einem aufzunehmenden Patienten selber oder auch aus einer
Blutbank stammen. Im vorliegenden Fall sind die der Blutgruppe zugeordneten
Oberflächenmarker,
schematisch bei 5 angedeutet, zerstört, das bedeutet, dass die
Immunogenität
der Mikrokapsel 2 verringert ist. Dies kann erreicht werden, wenn
während
der Präparation
denaturierende Substanzen wie beispielsweise Aldehyde oder Ethanol zugegeben
werden.
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Um
derartige Erythrozyten-Ghosts 2 herzustellen, werden zunächst Erythrozyten
(rote Blutkörperchen)
gewaschen, um dann mit einer hypotonen Lösung lysiert zu werden. In
einer isotonen Lösung, in
der auch die Markierungssubstanz 4 enthalten ist, wird
die Membran 3 wiederhergestellt, so dass die Markierungssubstanz 4 in
dem entstehenden Erythrozyten-Ghost eingeschlossen wird. Dann können die
Erythrozyten-Ghosts nochmals gewaschen werden.
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Als
Markierungssubstanz 4 können
mehrere Möglichkeiten
in Betracht gezogen werden, beispielsweise, wie eingangs erläutert, eine
Fluorverbindung, insbesondere ein Perfluorcarbon, oder mit einen
Nettospin aufweisenden Isotopen, beispielsweise 13-C, markierte
hochmolekulare Verbindungen, beispielsweise Hydroxyethylstärke, aus
dem Bereich Isotope mit besonderen Resonanzfrequenzen aufweisenden
Markierungssubstanzen, jedoch können auch
einen Negativkontrast erzeugende Markierungssubstanzen 4 Verwendung
finden, beispielsweise Eisenoxid-Nanopartikel
oder ein Gadolinium-Chelat.
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Diese
Markierungssubstanzen können
auch in dem in 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Mikrokapsel 6 verwendet
werden. Dabei handelt es sich um ein Liposom 7, welches
sich aus Lipidmolekülen,
die einen hydrophilen Anteil 8 und einen hydrophoben Anteil 9 umfassen,
gebildet hat. Der hydrophile Anteil 8 weist dabei nach
außen
bzw. innen und schirmt so die hydrophoben Anteile 9 von
der Flüssigkeit
ab. Der hydrophobe (und somit lipophile) Rest bildet in diesem Fall
die Membran 3. In einem Innenraum 10 wird dabei
wiederum eine Markierungssubstanz 4 angeordnet.
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Das
Liposom 7 ist kugelförmig
und weist vorliegend einen Durchmesser von 10 μm auf, ist also in etwa so groß wie ein
rotes Blutkörperchen,
so dass hier von künstlichen
Blutkörperchen
gesprochen werden kann. Die in 1 bzw. 2 beschriebenen
Mikrokapseln 1, 6 können vorteilhaft eingesetzt
werden, um eine Blutung im Gastrointestinaltrakt eines Patienten
lokalisieren zu können.
Hierbei kann beispielsweise wie in 3 dargestellt
vorgegangen werden.
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Dabei
werden in einem Schritt 11 Mikrokapseln, also markierte,
natürliche
oder künstliche
Blutkörperchen,
präpariert.
In einem Schritt 12 werden einem Patienten eine vorbestimmte
Anzahl dieser Mikrokapseln intravenös injiziert. Die vorbestimmte
Anzahl kann dabei beispielsweise 108–1010 Mikrokapseln betragen, was in etwa der
Menge von Erythrozyten in 0,1–10
ml Blut entspricht.
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In
einem Schritt 13 werden dann ein oder mehrere Mikrokapselbilddatensätze unter
Verwendung einer die Markierungssubstanz zeigenden Aufnahmetechnik
aufgenommen, insbesondere, nachdem die Mikrokapseln den Gastrointestinaltrakt
in den dortigen Arterien passiert haben. Liegt eine Blutung vor,
sammeln sich folglich die Mikrokapseln und somit die Markierungssubstanz
im Darm an, so dass, da die Aufnahmetechnik auf die Markierungssubstanz
abgestimmt ist, ein deutliches und örtlich hoch aufgelöstes die
Blutung anzeigendes Bildsignal entsteht. Während bei akuten, starken Blutungen
bereits nach der ersten Passage der Mikrokapseln im Gastrointestinaltrakt
bereits ein geeignetes Bildsignal auftreten dürfte, kann bei weniger starken
Blutungen eine gewisse Zeit, beispielsweise einige Minuten, gewartet
werden, bis sich genügend
Mikrokapseln im Darm angesammelt haben.
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Umfasst
die Markierungssubstanz bestimmte Isotope mit einer Resonanzfrequenz,
also beispielsweise Fluor, so wird diese Resonanzfrequenz angeregt.
Hierzu sind beispielsweise Magnetresonanzantennen bekannt, die auf
verschiedene Resonanzfrequenzen eingestellt werden können, so
beispielsweise auch auf die von Fluor, so dass derartige Aufnahmen
angefertigt werden können.
In diesem Zusammenhang ist es grundsätzlich sinnvoll, auch einen
Anatomiebilddatensatz durch die übliche
Protonenbildgebung zu erzeugen, so dass die Anatomie in Zusammenhang
mit dem durch den Mikrokapselbilddatensatz ermittelbaren Orten gesetzt
werden kann. Dieser Anatomiebilddatensatz sollte zeitnah, insbesondere
wenn sich der Patient im Vergleich zur Aufnahme des Mikrokapselbilddatensatzes
noch nicht bewegt hat, aufgenommen werden. Insbesondere ist es möglich, einen
Fusionsbilddatensatz durch Fusion des Mikrokapselbilddatensatzes
und des Anatomiebilddatensatzes zu erzeugen, welcher dann die anatomischen
Informationen und die blutbezogenen Informationen enthält.
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Wird
eine Markierungssubstanz verwendet, die einen Negativkontrast hervorruft,
beispielsweise Eisenoxid-Nanopartikel, so wird dem Patienten vor der
Untersuchung oral eine wässrige
Lösung,
beispielsweise Wasser mit Methylcellulose, verabreicht, woraufhin
als Aufnahmetechnik eine T2*-gewichtete Se quenz verwendet wird.
Der Darm selbst stellt sich dabei sehr signalreich dar, so dass
die Signalauslöschung
durch das Eisenoxid sehr gut zu erkennen ist, falls es zum übertritt
der markierten Mikrokapseln in den Darm kommt, also eine Blutung
vorliegt.
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Dabei
ist es auch möglich,
wenn mehrere Mikrokapselbilddatensätze aufgenommen werden, diese
zu vergleichen, beispielsweise Subtraktionsbilddatensätze zu bilden.
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein Referenzmikrokapselbilddatensatz
erzeugt wurde, beispielsweise kurz vor der Injektion der Mikrokapseln,
auf dem kein durch die Mikrokapseln hervorgerufenes Signal (oder
auch Nicht-Signal) existiert. Auf diese Weise kann der gegebenenfalls
vorhandene Hintergrund eliminiert werden.
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Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass unmittelbar vor der Gabe der Mikrokapseln
ein solcher Referenzmikrokapselbilddatensatz aufgenommen wird, dann
die Injektion der Mikrokapseln erfolgt, nach weiteren ungefähr 25 Sekunden
ein weiterer Mikrokapselbilddatensatz aufgenommen wird, und nach
fünf Minuten
ein dritter Mikrokapselbilddatensatz, so dass auch die zeitliche
Entwicklung betrachtet werden kann.
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Schließlich werden
die erhaltenen Bilddaten in einem Schritt 14 ausgewertet.
Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Bilddatensatz, beispielsweise
ein Mikrokapselbilddatensatz selber, ein Subtraktionsbilddatensatz
oder auch Fusionsbilddatensatz, gegebenenfalls parallel zur Anzeige
eines Anatomiebilddatensatzes, an einer Darstellungseinrichtung
angezeigt wird, so dass ein Arzt das Vorliegen von Blutungen beurteilen
kann. Selbstverständlich
ist grundsätzlich
auch eine automatische Auswertung denkbar.
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Es
sei schließlich
noch angemerkt, dass es durch beispielsweise die Darmbewegung notwendig sein
kann, eine Bewegungskorrektur beim Vergleich unterschiedlicher Bilddatensätze vorzunehmen.