DE102016001080A1 - Method and diagnostic device for the determination of cancer in the human body due to the higher iron concentration of malignant cells - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Eisenkonzentration im menschlichen Körper. Anwendungsgebiete sind die Medizin und die Heilpraktik. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vorbeugung und zur Feststellung von Krebs umfasst die Messung der Eisenkonzentration in gesundem unverdächtigen und in verdächtigem Gewebe und dem anschließendem Vergleich beider Werte miteinander.The invention relates to a method and a device for determining the iron concentration in the human body. Fields of application are the medicine and the healing practice. The method of the invention for the prevention and detection of cancer involves the measurement of iron concentration in healthy suspect and suspicious tissue and the subsequent comparison of the two values.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Eisenkonzentration im menschlichen Körper. Aus diesen Werten können Rückschlüsse auf eine Krebserkrankung aufgrund höherer Eisenkonzentrationen in malignen Zellen gezogen werden. Anwendungsgebiete sind die Medizin und die Heilpraktik.The invention relates to a method and a device for determining the iron concentration in the human body. From these data can be drawn conclusions about a cancer due to higher iron concentrations in malignant cells. Fields of application are the medicine and the healing practice.

Geräte zur Diagnose von Krebs gibt es in vielfacher Hinsicht. Röntgenverfahren und Ultraschalluntersuchungen nutzen die unterschiedliche Gewebedichte (bzw. Veränderung der Knochenmatrix bei Knochen). Röntgenbilder sind nach wie vor das wichtigste radiologische Instrument (häufige Anwendung Mammografie bei Untersuchung auf Brustkrebs).Devices for the diagnosis of cancer exist in many ways. X-ray and ultrasound examinations use the different tissue density (or bone matrix change in bone). X-rays are still the most important radiological tool (frequent use of mammography when examining breast cancer).

Bei der Computertomografie sitzt die Röntgenquelle in einem Ring und rotiert rund um den Körper. Über die Dichtewerte und deren räumliche Verteilung ergibt sich ein dreidimensionales Abbild. Durch zusätzliche Gabe von Kontrastmitteln können auch Dichteunterschiede innerhalb von Geweben dargestellt werden.In computer tomography, the X-ray source sits in a ring and rotates around the body. About the density values and their spatial distribution results in a three-dimensional image. Additional administration of contrast agents can also show density differences within tissues.

Beim Ultraschallverfahren hängt die Absorption und Reflexion von der Dichte und Elastizität des Gewebes ab und hieraus auch die Abbildung.In the ultrasound method, absorption and reflection depend on the density and elasticity of the tissue, and hence the image.

Bei der Szintigrafie werden über eingespritzte radioaktive Jod-Isotope und deren Zerfall bei gleichzeitiger Gammastrahlen-Freisetzung die entstehenden Lichtblitze, respektive elektrischen Impulse verwendet, um insbesondere nach Metastasen im Knochen zu fahnden.In scintigraphy, the resulting flashes of light or electrical impulses are used via injected radioactive iodine isotopes and their decay with simultaneous release of gamma rays, in particular to search for metastases in the bone.

Bei der Positron-Emissions-Topografie (PET) wird durch die verstärkte Aufnahme von Zucker in Krebszellen, welches mit Fluor-18 markiert wurde, heller leuchtender erkannt, was auf einer veränderten Stoffwechselaktivität des Krebses beruht.In positron emission topography (PET), the increased uptake of sugar into cancer cells labeled with fluorine-18 makes them brighter, which is due to an altered metabolic activity of the cancer.

Die Magnetresonanztomografie (MRT) oder Kernspintomografie erzeugt ein künstliches Magnetfeld und wird überlagert mit Radiowellen, was Wasserstoffatome anregt zum Mitschwingen und diese sich entgegen der Flussrichtung des Magnetfeldes ausrichten. Da Tumorgewebe sich zum umgrenzenden Gewebe oft im Wassergehalt unterscheiden, lässt sich der Bereich gut abgrenzen. Der untere messbare Bereich liegt selbst bei den hochauflösendsten Verfahren bei knapp 2 mm Größe.Magnetic resonance imaging (MRI) or magnetic resonance imaging generates an artificial magnetic field and is superimposed with radio waves, which stimulates hydrogen atoms to resonate and align themselves against the flow direction of the magnetic field. Since tumor tissue often differs from the surrounding tissue in its water content, the area can be well demarcated. The lower measurable range is almost 2 mm in size even in the most high-resolution methods.

Stand der Technik zur Diagnose von bösartigen Melanomen der Haut ist das Sichtprüfen nach der „ABCDE-Regel”. Etwas automatisierter wird die „verdächtige” Gewebestelle mit einem Gerät optisch aufgenommen und anschließend über einen Algorithmus nach dieser Regel ausgewertet. Ein Beispiel dieser Standardanwendung ist DE 10 2010 048 411 A1 bzw. DE 20 2010 014 294 U1 .Prior art for the diagnosis of malignant melanoma of the skin is the visual inspection according to the "ABCDE-rule". Slightly more automated, the "suspicious" tissue site is optically recorded with a device and then evaluated using an algorithm according to this rule. An example of this standard application is DE 10 2010 048 411 A1 respectively. DE 20 2010 014 294 U1 ,

Weiterhin sind japanische Anmeldungen bekannt, die Methoden zur Krebsbestimmung beschreiben. JP 2014134466 beschreibt die Bestimmung des Eisengehaltes von Verdauungsflüssigkeit unter Verwendung einer Ionen-selektiven Elektrode. In JP 20111047715 erfolgt die Bestimmung von Mineralien/Spurenelementen wie Jod, Arsen, Zink, Eisen, Natrium, Selen, Kalium oder Mangan in Haarproben und ein anschließender Vergleich mit krebsnegativen Proben. Der dabei erhaltene Wert wird auf seine Relevanz hin statistisch untersucht und ausgewertet.Furthermore, Japanese applications are known which describe methods for determining cancer. JP 2014134466 describes the determination of the iron content of digestive fluid using an ion-selective electrode. In JP 20111047715 The determination of minerals / trace elements such as iodine, arsenic, zinc, iron, sodium, selenium, potassium or manganese in hair samples and subsequent comparison with cancer-negative samples. The value obtained is statistically analyzed and evaluated for its relevance.

In keinem der recherchierten Dokumente werden ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung zur Bestimmung der körpereigenen Eisenkonzentration mit Hilfe von Magnetfeldmessungen zur frühzeitigen Erkennung von Krebserkrankungen beschrieben.None of the documents investigated describes a method and / or a device for determining the body's iron concentration with the aid of magnetic field measurements for the early detection of cancer.

Hinsichtlich Hautdiagnosegeräten sind eine Vielzahl anderer Verfahren und Geräte bekannt. Mit der Vorrichtung DE 10 2004 037 440 A1 werden die Leitfähigkeit bzw. elektrische Widerstände ermittelt und ein Ansatz patentiert, um Krebserkrankungen festzustellen. Über Messung der Hautwiderstandsverteilung wird in DE 10 2006 054 509 A1 ein einfaches Verfahren zur Früherkennung von Krebserkrankungen aufgezeigt. Verschiedene Hautwiderstandsmesswerte in Korrelation zu Widerstandsmesspunkten werden in DE 10 2009 051 279 A1 als Verfahren zur ganzheitlichen Analyse einer Testperson angewendet.With regard to skin diagnostic devices, a variety of other methods and devices are known. With the device DE 10 2004 037 440 A1 the conductivity and electrical resistance are determined and an approach patented to detect cancer. About measurement of skin resistance distribution is in DE 10 2006 054 509 A1 a simple method for the early detection of cancer. Various skin resistance measurements in correlation to resistance measurement points are given in DE 10 2009 051 279 A1 used as a method of holistic analysis of a subject.

Ein Gerät zur Bestimmung der Hautimpedanz, mit der der Gesundheitszustand von Hautbereichen untersucht wird, ist in DE69923183T2 dargestellt.A device for determining the skin impedance, with which the health of skin areas is examined, is in DE69923183T2 shown.

Ein über gemessene Lichtemissionswerte des Gewebes beschriebenes Verfahren zur Bestimmung der Malignität und Reaktivität von Tumorgewebe ist unter EP1126271 bekannt.A method for determining the malignancy and reactivity of tumor tissue described by measured light emission values of the tissue is under EP1126271 known.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2010 003 239 A1 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung von Hautkrebs mittels THz-Strahlung beschrieben. Aufgrund unterschiedlichen Wassergehaltes nebst unterschiedlichem Brechungsindex und Absorptionsverhalten von Tumorbereichen, fällt die reflektierte Strahlung unterschiedlich aus.In the published patent application DE 10 2010 003 239 A1 describes a device and a method for the detection of skin cancer by means of THz radiation. Due to different water content together with different refractive index and absorption behavior of tumor areas, the reflected radiation is different.

Auf der Basis von Fluoreszenzanalysen wie in DE69934519T2 , DE 10 2006 004 583 A1 , DE 10 2006 029 809 B3 , DE 10 2008 011 013 A1 , DE 10 2009 029 831 A1 und DE4026821A1 (hier z. B. werden Hautbereiche mit Wellenlängen beleuchtet, der im Wellenlängenbereich des Fluoreszenzlichts Bilder erzeugt) werden Anomalien der Haut erkannt.On the basis of fluorescence analyzes as in DE69934519T2 . DE 10 2006 004 583 A1 . DE 10 2006 029 809 B3 . DE 10 2008 011 013 A1 . DE 10 2009 029 831 A1 and DE4026821A1 (here, for example, skin areas are illuminated with wavelengths, which generates images in the wavelength range of the fluorescent light), abnormalities of the skin are recognized.

Andere optische Verfahren zur Begutachtung von Hautveränderungen sind mittels Dermatoskopie und Elevationsmessgerät ( DE 10 2009 044 962 A1 ) oder mit über 2 Kameras erzeugte 3D-Abbildungen ( DE20010292U1 ). Über eine Strahlungsquelle und der von Sensoren gemessenen zurück gestreuten Strahlung wird über die Strahlungsabsorption auf die Sauerstoffkonzentration des untersuchten Körperbereiches geschlossen und hierdurch in DE 10 2005 051 030 A1 Erkrankungen wie Entzündungen oder Tumore lokalisiert.Other optical methods for assessing lesions are by dermatoscopy and elevation measurement ( DE 10 2009 044 962 A1 ) or with 3 cameras generated by 2 cameras ( DE20010292U1 ). By means of a radiation source and the backscattered radiation measured by sensors, the concentration of radiation is used to deduce the oxygen concentration of the examined body region and thereby to determine the concentration of oxygen DE 10 2005 051 030 A1 Diseases such as inflammation or tumors localized.

Mittels nichtinvasiver Bestimmung von Dipoldichte und Dipolbeweglichkeit als Maß für die dielektrischen Eigenschaften wird in DE 10 2008 032 980 A1 eine krankhaft veränderte Haut ermittelt.Noninvasive determination of dipole density and dipole mobility as a measure of the dielectric properties is given in DE 10 2008 032 980 A1 determined a pathologically changed skin.

Ein tragfähiges Diagnosegerät mit Ultraschall-Scanner und Mobilgerätanbindung zwecks Übertragung der Diagnosedaten ist in DE10248682A1 offen gelegt.A viable diagnostic device with ultrasound scanner and mobile device connection for transmission of the diagnostic data is in DE10248682A1 disclosed.

Ferromagnetische Partikel, eingeschleust mit einem Biomarker, die sich an pathologisches Prostatagewebe bzw. dem Zielmolekül andocken sollen, wird als Screeningtest zur Diagnose von Prostataerkrankungen benutzt ( DE 10 2007 036 570 A1 ).Ferromagnetic particles, introduced with a biomarker, which are supposed to attach to pathological prostate tissue or the target molecule, is used as a screening test for the diagnosis of prostate diseases ( DE 10 2007 036 570 A1 ).

Die Eisenmenge und -konzentration im menschlichen Körper differiert nach Typ (dunkle und helle Typen), Geschlecht und Gesundheitszustand. Im menschlichen Körper ist das Eisen zum größten Teil im Hämoglobin der Erythrozyten gebunden und findet sich ebenso vermehrt im Proteinkomplex Ferritin als Eisenspeicher in Milz, Leber und Knochenmark. Ferner ist Eisen in menschlichen und tierischen Zellen gebunden. Krebszellen sammeln und speichern vermehrt Eisen ebenso wie andere Spurenelemente, da sie dieses zusätzliche Eisen für die Stoffwechselvorgänge und zur Replikation der DNA benötigen. Sie enthalten auch höhere Prozentsätze an Transferrinrezeptoren als normale Zellen, um Eisen zu binden für den Transport in die Zelle. Wichtig ist auch Ferroportin, ein Transporteiweiß, das Eisen normalerweise aus der Zelle schleust. Sind keine ausreichenden Mengen vorhanden, sammelt sich freies Eisen in der Zelle, ein Merkmal für bestimmte Krebsarten.The amount and concentration of iron in the human body varies according to type (dark and light types), gender and health status. In the human body, the iron is bound for the most part in the hemoglobin of the erythrocytes and is also found increasingly in the protein complex ferritin as iron stores in the spleen, liver and bone marrow. Furthermore, iron is bound in human and animal cells. Cancer cells collect and store more iron as well as other trace elements, as they need this extra iron for metabolic processes and DNA replication. They also contain higher percentages of transferrin receptors than normal cells to bind iron for transport into the cell. Also important is ferroportin, a transport protein that normally removes iron from the cell. If sufficient amounts are not available, free iron accumulates in the cell, a characteristic of certain cancers.

Die Eisenmenge in Zellen kann über Abschätzungen erfolgen (60–100 Billionen Zellen im Körper; von 4–5 g Eisen sind einige Prozent weder im Hämoglobin noch in den Eisenspeichern wie Milz, Leber und Knochenmark gebunden, sondern verteilt auf die Zellen), oder durch ICP(inductively coupled plasma)-Spektrometer an Proben direkt ermittelt werden. Es zeigt sich, dass etwa 0,1–1 mg/kg Eisenanteil als normale Werte im Körper anzusehen sind.The amount of iron in cells can be estimated (60-100 trillion cells in the body, of 4-5 g iron, some percent are neither bound in the hemoglobin nor in the iron stores such as spleen, liver and bone marrow, but distributed to the cells), or through ICP (inductively coupled plasma) spectrometer can be directly determined on samples. It can be seen that about 0.1-1 mg / kg iron content is to be regarded as normal values in the body.

Aufgabe der Erfindung war es, ein weiteres zuverlässiges und sensibles Mittel zur Diagnose und zur Vorbeugung von Krebs bereitzustellen.The object of the invention was to provide another reliable and sensitive means for the diagnosis and prevention of cancer.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, einer Vorrichtung gemäß Anspruch 5 und einer Verwendung gemäß Anspruch 6 und 7 gelöst.The object is achieved by a method according to claims 1 to 4, a device according to claim 5 and a use according to claim 6 and 7.

Überraschenderweise hat es sich herausgestellt, dass mit einem Verfahren, welches die Eigenschaft einer erhöhten Eisenkonzentration in malignen Bereichen nutzt, zuverlässig Krebszellen erfasst werden können. Besonders überraschend ist, dass die Unterschiede zwischen malignen und nicht-malignen Zellen über eine Vorrichtung bestimmt werden können.Surprisingly, it has been found that with a method utilizing the property of increased iron concentration in malignant areas, cancer cells can be detected reliably. It is particularly surprising that the differences between malignant and non-malignant cells can be determined via a device.

Darüber hinaus können sogar schon kleinere Veränderungen in Geweben, sogenannte Vorstufen von Krebs, beispielsweise bei Hautkrebs, aufgespürt werden. Oftmals verhindert die Entfernung solcher Vorstufen die Entwicklung von Krebs, somit dient das Verfahren auch der Vorbeugung von Krebserkrankungen im Rahmen der Gesundheitsvorsorge.In addition, even minor changes in tissues, so-called precursors of cancer, such as skin cancer, can be detected. Often the removal of such precursors prevents the development of cancer, so the method also serves to prevent cancer in the context of health care.

Gegenstand der Erfindung ist die Messung der erhöhten Eisenkonzentration von krankem Gewebe im Vergleich zu gesundem Gewebe. Eisen kann dabei erhöht in den Zellen bzw. untersuchtem Gewebe in gebundener aber auch in freier Form vorliegen, wie es z. B. bei Brustkrebserkrankungen der Fall ist. Es kann ebenso bereits ferromagnetisch oder paramagnetisch sein (wie in Ferritin) oder Eisen kann ohne Polarisation vorliegen und durch ein externes Magnetfeld erst magnetische Eigenschaften erhalten. Die Erfindung ist also die Messung von krebshaltigen Gewebe über die erhöhte Eisenkonzentration!The invention relates to the measurement of the increased iron concentration of diseased tissue in comparison to healthy tissue. Iron can be increased in the cells or examined tissue in bound but also in free form, as z. B. in breast cancer is the case. It may also be already ferromagnetic or paramagnetic (as in ferritin) or iron may be present without polarization and obtained by an external magnetic field only magnetic properties. The invention is thus the measurement of cancerous tissue on the increased iron concentration!

Aus der Tierwelt ist die Wechselwirkung der in den Sinneszellen submikroskopisch eingebundenen magnetischen Eisenoxidverbindungen mit dem äußeren Magnetfeld der Erde bekannt, die eine Orientierung wie z. B. der Zugvögel erst möglich macht. Die biologische Anwendung von kleinsten Eisenanteilen wird hiermit deutlich dokumentiert.From the animal world, the interaction of the submicron in the sensory cells magnetic magnetic iron oxide compounds with the external magnetic field of the earth is known, the orientation such. B. makes the migratory birds possible. The biological application of the smallest amounts of iron is hereby clearly documented.

Das Eisen (gebundenes oder freies Eisen) in den Zellen bildet magnetische Momente in den mikroskopisch zu betrachtenden Bereichen, das auch als magnetische Domänen oder Weiß'sche Bezirke bezeichnet werden kann. Je nachdem, ob die Orientierung dieser Domänen zufällig verteilt ist oder innerhalb dieser Region alle Momente gleich ausgerichtet sind, ist der betrachtete Zellenbereich unmagnetisch oder magnetisch. Bei Anlegen eines äußeren Magnetfeldes synchronisieren sich jedoch die Domänen. Der betrachtete Gewebebereich wird magnetisch.The iron (bound or free iron) in the cells forms magnetic moments in the microscopic areas, which can also be referred to as magnetic domains or Weiß'sche districts. Depending on whether the orientation of these domains is randomly distributed or all moments are aligned identically within this region, the considered cell area is non-magnetic or magnetic. However, when an external magnetic field is applied, they synchronize Domains. The considered tissue area becomes magnetic.

Das Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur Bestimmung der Eisenkonzentration in Zellen des menschlichen Körpers dienen zur Bestimmung von Krebs, unter Ausnutzung der Eigenschaft einer höheren Eisenkonzentration im Krebsbereich.The method and associated apparatus for determining the concentration of iron in cells of the human body are for the purpose of determining cancer utilizing the property of higher iron concentration in the cancerous area.

Der unmittelbare Nutzen liegt in der Identifizierung von malignen (bösartigen) Melanomen der Haut, die erst in ihrer Spätphase mit hoher Sicherheit erkannt werden, dann allerdings sehr gefährlich bis lebensgefährlich sind. Je nach Ausführung des Bestimmungsgerätes, der Eisenkonzentration, der Spezifität des Krebses und des betreffenden Gewebes, können auch Bereiche im Inneren des Körpers mit diesem Verfahren und demselben Prinzip ermittelt werden.The immediate benefit lies in the identification of malignant (malignant) melanoma of the skin, which are recognized with high certainty only in their late phase, but then are very dangerous or life-threatening. Depending on the design of the device of determination, the concentration of iron, the specificity of the cancer and the tissue involved, areas inside the body can also be determined using this method and the same principle.

Dazu wird die Vorrichtung entweder an das Gewebe gebracht, es können bevorzugt aber auch Proben aus dem Gewebe entnommen und dann mit der Vorrichtung untersucht werden.For this purpose, the device is either brought to the tissue, but preferably samples can also be taken from the tissue and then examined with the device.

Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Vorbeugung und zur Feststellung von Krebs, dadurch gekennzeichnet, dass die Eisenkonzentration in gesundem unverdächtigen Gewebe gemessen, anschließend in verdächtigem Gewebe gemessen und beide Werte miteinander verglichen werden.More particularly, the invention relates to methods for the prevention and detection of cancer, characterized in that the iron concentration is measured in healthy suspect tissue, then measured in suspect tissue and both values compared.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Eisenkonzentration im menschlichen Körper, dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisches Feld an gesundem unverdächtigen Gewebe angelegt wird und die veränderten Feldlinien des Magnetfeldes gemessen werden, anschließend ein magnetisches Feld an verdächtigem Gewebe angelegt wird und die veränderten Feldlinien des Magnetfeldes gemessen und beide Werte miteinander verglichen werden.In particular, the invention relates to a method for determining the concentration of iron in the human body, characterized in that a magnetic field is applied to healthy suspicious tissue and the changed field lines of the magnetic field are measured, then a magnetic field is applied to suspect tissue and the modified field lines of the Magnetic field measured and both values are compared.

Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung an der Haut zur Feststellung des Gesundheitszustandes geeignet.Preferably, the inventive method for use on the skin to determine the state of health are suitable.

Eine weitere bevorzugte Anwendungsart des Verfahrens ist, dass aus verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers Proben entnommen werden, deren Eisenkonzentration gemessen und miteinander verglichen werden.Another preferred mode of application of the method is that samples are taken from different parts of the human body, the iron concentration of which is measured and compared with each other.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung der beschriebenen Verfahren.The invention further relates to an apparatus for carrying out the described method.

Sie betrifft entweder die direkte Erfassung von ferromagnetischen oder paramagnetischen Feldern über z. B. einen Squidmagnetometer oder über eine indirekte Erfassung über eine Vorrichtung umfassend mindestens einen stromdurchflossenen Leiter zur Herstellung eines Magnetfeldes sowie mindestens einen Sensor zur Messung des Signalverhaltens des Magnetfeldes.It concerns either the direct detection of ferromagnetic or paramagnetic fields over z. B. a squid magnetometer or via an indirect detection via a device comprising at least one current-carrying conductor for producing a magnetic field and at least one sensor for measuring the signal behavior of the magnetic field.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Krebszellen.The invention likewise relates to the use of the device according to the invention for the determination of cancer cells.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung von Krebszellen.Another object of the invention is the use of the method according to the invention for the determination of cancer cells.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Möglichkeiten zur Ausführung eines von außen induzierten Magnetfeldes, das sich mit dem magnetischen bzw. zu magnetisierenden Gewebebereich überlagert, sind vielseitig.The possibilities for implementing an externally induced magnetic field, which is superimposed with the magnetic or to be magnetized tissue area, are versatile.

Für eine direkte Messung bietet sich ein Squid-Magnetometer an. Es misst die Magnetfelder mit einer Genauigkeit im Femto-Teslabereich. Da der Squid über Differenzverfahren misst, kann er sehr gut gegen gesundes Gewebe und verdächtiges, hier malignes, Gewebe eingesetzt werden. Ein Squid braucht zum Beispiel 1012 Eisenatome bei 2 cm Probenabstand. Bei 2 mm wären es 109 Eisenatome. Nimmt man als Rechenbeispiel 1 cm2 Probenvolumen, was etwa eine Milliarde Zellen repräsentiert und geht man von 1015 Eisenatomen hierbei aus (das entspricht dann realistischen ca. 1 Mio. Eisenatomen je Zelle), hat man bei einer Polarisation von 0,1 (10%) bzw. 104, Magnetfelder von 200 Nanotesla respektive 20 Picotesla, und dies ist um Potenzen günstiger als die Messgenauigkeit verlangt und damit ist es als diagnostisches Verfahren umsetzbar. Um Krebs-, malignes, oder umschlagendendes Gewebe zu messen, reicht es aus, wenn der Eisenanteil nur um Faktor 2 höher ist, als gesundes Gewebe, da der Squid Differenzen misst.For a direct measurement, a squid magnetometer is recommended. It measures the magnetic fields with accuracy in the femto-tesla region. Because squid measures via differential methods, it can be used very well against healthy tissue and suspicious, here malignant, tissue. For example, a squid needs 10 12 iron atoms at 2 cm sample separation. At 2 mm, it would be 10 9 iron atoms. Taking as a calculation example 1 cm 2 sample volume, which represents about one billion cells and is assumed by 10 15 iron atoms here (this corresponds to realistic about 1 million iron atoms per cell), one has at a polarization of 0.1 (10 %) or 10 4 , magnetic fields of 200 nanotesla and 20 picotesla, respectively, and this is cheaper than the measuring accuracy by potencies and thus it can be implemented as a diagnostic method. To measure cancerous, malignant, or invading tissue, it is sufficient if the iron content is only a factor of 2 higher than healthy tissue, since the squid measures differences.

In einer einfachen Ausführung hat ein im Diagnosegerät stromdurchflossener Leiter ein konzentrisches Magnetfeld, dessen Richtung in den zu untersuchenden Bereich führt. Durch die Überlagerung mit dem Magnetfeld der zu untersuchenden Domänen werden die Feldlinien je nach Ausrichtung verstärkt oder geschwächt oder allgemein verändert. Das Antwortverhalten oder Signalverhalten wird mit einem im Gerät integrierten Sensor gemessen und ausgewertet und mit gesundem Gewebe, das nicht über die erhöhte Eisenkonzentration verfügt, verglichen.In a simple embodiment, a current-carrying conductor in the diagnostic device has a concentric magnetic field whose direction leads into the area to be examined. By superimposing the magnetic field of the domains to be examined, the field lines are amplified or weakened depending on the orientation or generally changed. The response or signal behavior is measured and evaluated with a device integrated in the device and compared with healthy tissue that does not have the increased iron concentration.

Diese Ausführungsbeispiele stellen nur Varianten dar, weitere Möglichkeiten zur Bestimmung des Eisengehalts und insbesondere zur Induzierung des Magnetfeldes sind denkbar und in die Anmeldung eingeschlossen.These embodiments represent only variants, further possibilities for determining the iron content and in particular for inducing the magnetic field are conceivable and included in the application.

Da die Eisenkonzentration von Mensch zu Mensch schwankt, erfolgt eine Kalibrierung des Diagnosegerätes am unverdächtigen, gesunden Gewebebereich. Since the iron concentration varies from person to person, the diagnosis device is calibrated on the unsuspected, healthy tissue area.

Daher ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung die Messung des Eisengehalts bzw. der Antwortsignale auf das Magnetfeld an gesundem, bzw. unverdächtigem Gewebe, anschließend die Messung des Eisengehalts bzw. der Antwortsignale auf das Magnetfeld an krankem, bzw. verdächtigem Gewebe und Vergleich beider Werte. Daraufhin ist es dem Arzt möglich, Rückschlüsse auf die Diagnose von Krebs zu ziehen. Insbesondere zur Krebsfrüherkennung sind das Verfahren und die Vorrichtung gut geeignet, aufgrund der Tatsache, dass die malignen Bereiche im Vergleich zu gesundem Gewebe bereits eine exponierte Anhäufung von gebundenem und/oder freiem Eisen haben.The invention accordingly also relates to the measurement of the iron content or the response signals to the magnetic field on healthy or suspected tissue, then the measurement of the iron content or the response signals to the magnetic field on diseased or suspicious tissue and comparison of the two values. As a result, the doctor can draw conclusions about the diagnosis of cancer. In particular, for early cancer detection, the method and the device are well suited due to the fact that the malignant areas already have an exposed accumulation of bound and / or free iron compared to healthy tissue.

Ein besonderer Anwendungsbereich ist die Diagnose oder Früherkennung und Vorbeugung von Hautkrebs.A particular area of application is the diagnosis or early detection and prevention of skin cancer.

Weitere besonders bevorzugte Anwendungsbereiche sind die Diagnose, Früherkennung und Vorbeugung von Brustkrebs, da Brustkrebspatientinnen mit einem geringen Ferroportinspiegel und daraus resultierendem erhöhtem Anteil an freiem Eisen und aufgrund der guten Zugänglichkeit von außen ein evidenter Anwendungsfall für die diagnostische und vorbeugende Medizin sowie die Heilpraktik sind.Further particularly preferred areas of application are the diagnosis, early detection and prevention of breast cancer, since breast cancer patients with a low level of ferroportin and the resulting increased proportion of free iron and due to the good accessibility from the outside are an obvious application for diagnostic and preventive medicine as well as alternative medicine.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen einfachen Verfahrens/Prinzips besteht darin, dass die Ausführung von einfachen, mobilen, kleineren Handgeräten bis hin zu aufwendigeren, stationären Geräten für die Untersuchung in tiefen Körperregionen, ermöglicht wird.Another advantage of the simple method / principle according to the invention is that the execution of simple, mobile, smaller handsets to more complex, stationary devices for the investigation in deep body regions, is possible.

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Claims (8)

Verfahren zur Vorbeugung und zur Feststellung von Krebs dadurch gekennzeichnet, dass die Eisenkonzentration in gesundem unverdächtigen Gewebe und anschließend in verdächtigem Gewebe gemessen wird und beide Werte miteinander verglichen werden.Method for the prevention and detection of cancer, characterized in that the iron concentration in healthy suspicious tissue and then in suspicious tissue is measured and both values are compared. Verfahren zur Bestimmung der Eisenkonzentration im menschlichen Körper, dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisches Feld direkt gemessen wird (z. B. mittels Squidmagnetometer) oder ein magnetisches Feld an gesundem unverdächtigen Gewebe angelegt wird und die veränderten Feldlinien des Magnetfeldes gemessen werden, anschließend ein magnetisches Feld an verdächtigem Gewebe angelegt wird und die veränderten Feldlinien des Magnetfeldes gemessen und beide Werte miteinander verglichen werden.Method for determining the iron concentration in the human body, characterized in that a magnetic field is measured directly (eg by means of a squid magnetometer) or a magnetic field is applied to healthy unsuspected tissue and the changed field lines of the magnetic field are measured, then a magnetic field is applied to suspicious tissue and measured the changed field lines of the magnetic field and both values are compared. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2 zur Feststellung des Gesundheitszustandes.Method according to one of claims 1 and 2 for determining the state of health. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers direkt gemessen wird oder Proben entnommen werden, deren Eisenkonzentration gemessen und miteinander verglichen wird.A method according to claim 2, characterized in that directly measured from different parts of the human body or samples are taken, the iron concentration is measured and compared. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1–4.Apparatus for carrying out the method according to claims 1-4. Vorrichtung nach Anspruch 4, umfassend ein Gerät zur Direktmessung (wie Squidmagnetometer) oder mindestens einen stromdurchflossenen Leiter zur Herstellung eines Magnetfeldes sowie mindestens einen Sensor zur Messung des Signalverhaltens des Magnetfeldes.Apparatus according to claim 4, comprising a device for direct measurement (such as squid magnetometer) or at least one current-carrying conductor for producing a magnetic field and at least one sensor for measuring the signal behavior of the magnetic field. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–5 zur Feststellung von Krebszellen.Use of the device according to any one of claims 4-5 for detecting cancer cells. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 2 zur Feststellung einer Krebserkrankung.Use of the method according to claim 2 for detecting a cancer.
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