Magnetic Marker Monitoring

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 26. September 2017
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Magnetic Marker Monitoring ist ein neuentwickeltes System, um in geschlossenen Systemen Bewegungsabläufe zu analysieren. Was passiert nach der Einnahme einer Tablette im Organismus? Diese Frage stellen sich viele Patienten und Ärzte und darauf gibt es eine Antwort: Magnetic Marker Monitoring.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Magnetic Marker Monitoring?

Magnetic Marker Monitoring ist eine Methode, die eingesetzt wird, um an schwer zugänglichen Stellen den Weg von Tabletten, Dragees, Kapseln etc. zu verfolgen. Das magnetische Marker Monitoring wird vorwiegend in der Gastroenterologie (Teilgebiet der Inneren Medizin, vorwiegend der Magen-Darm-Trakt) eingesetzt. Die Wirkstoffe der Medikamente wurden seit der rasanten Entwicklung der chemisch-pharmazeutischen Forschung seit dem 20. Jahrhundert immer stärker.

Vor allem um eine Wirkung eines Arzneimittels zu kontrollieren, wird diese Methode angewendet. Wie schnell wirkt das Medikament, wann wirkt es und wo genau wirkt es?

Funktion, Wirkung & Ziele

Prof. Werner Weitschies hat in Zusammenarbeit mit der Berliner Charité und Wissenschaftlern der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) dieses Verfahren entwickelt und präzisiert. Der Patient schluckt in Kombination von 100 ml Wasser eine bionierte (für den Organismus verträglich) Kapsel mit einem magnetischen Kern. Verwendet werden magnetische Mikropartikel, die aus schwarzem Eisenoxid bestehen. Eisenoxid ist nicht giftig und findet auch als Farbstoff in Lebensmitteln gebrauch. Es wird unverändert aus dem Organismus ausgeschieden.

Nach der Inkorporation (Aufnahme von Stoffen und Gegenständen) der Kapsel kann, unter einem magnetfeldempfindlichen Sensorfeld platziert, die eingenommen Kapsel auf ihrem Weg im Magen-Darm-Trakt beobachtet werden. Das ist durch hochempfindliche, supraleitenden Sensoren (Superconducting Quantum Interference Devices = SQUIDs) möglich. Unter einem Supraleiter versteht man Materialien, deren elektrischer Widerstand beim Unterschreiten der sogenannten Sprungtemperatur (abrupt) auf null fällt.

Durch die geringe Menge von Eisenoxid in der Kapsel ist das Messen im Magnetfeld möglich. Die generierte magnetische Induktion ist dabei sehr gering. Um aber die Messung nicht zu stören, wie etwa von einem anderen Magnetfeld oder des Erdmagnetfeldes, wird auf einen magnetisch abgesicherten Raum geachtet. Er ist ungefähr drei mal vier Meter groß und von mehreren Schichten einer speziellen Metalllegierung umgeben. Diese massive Abschirmung füllt den Rest des 15 Meter hohen würfelförmigen Gebäudes aus. Eine Möglichkeit um dieses Verfahren durchzuführen bietet sich etwa in Berlin – Charlottenburg.

Magnetic Marker Monitoring wird eingesetzt, um an schwer zugänglichen Stellen den Weg von Tabletten, Dragees, Kapseln etc. zu verfolgen. Es wird vorwiegend in der Gastroenterologie, speziell für Beobachtungen im Magen-Darm-Trakt, eingesetzt.

Da das Experiment bis zu 24 Stunden dauern kann, je nach Dauer der Zersetzung der Kapsel, ist es für den Versuchsteilnehmer eine Geduldsprobe. In dieser Zeit ist es nicht notwendig, dass der Teilnehmer die gesamte Zeit unter dem Sensorfeld verbringt. Zwischenzeitliche Bewegung fördert nämlich die Verdauung, was die Messung wirklichkeitsgetreuer macht.

Wenn die Kapsel den spezifischen Bereich des Körper erreicht hat, für den sie vorgesehen ist, wird das magnetische Feld durch das Drücken eines Knopfes zerstört, und das Testmaterial wird für die Resorption (Stoffaufnahme in biologischen Systemen) geliefert. Aufgenommen werden durchschnittlich bis zu 250 Bilder in einer Sekunde in möglichst vielen verschiedenen Positionen, die das Verfolgen des Prozesses mit hoher Präzision erlauben. Von Vorteil ist außerdem die Umrechnung der Bilder in eine dreidimensionale Darstellung auf dem Monitor. Studiert werden:

  • das Verhalten des Arzneimittels im Magen- und Darm-Trakt:

Jedes Medikament wirkt anders und zersetzt sich unterschiedlich schnell. Nimmt man mehrere Pillen zur gleichen Zeit können sie mitunter ihre Wirkung verlieren oder gefährliche Nebenwirkungen verursachen.

  • der Einfluss der Darreichungsform (Menge und Form des Medikamentes):

Es gibt verschiedene Arten der Darreichung und welche die beste ist hängt beispielsweise davon ab, wo und wie schnell die Tablette wirken soll. Auch ob es sich um eine Pille, Kapsel, ein Zäpfchen oder einen Saft handelt – in jedem Fall muss man auf Besonderheiten achten.

  • die Interaktion von Medikament mit den Mahlzeiten:

Nicht nur Nahrungsinhaltsstoffe oder Arzneistoffe können sich im menschlichen Organismus untereinander beeinflussen – sondern auch wechselseitig. Diese Interaktionen, die auftreten können, sind vielfältig. So können, je nach zugrundliegendem Mechanismus, Veränderungen der Arzneimittelwirkung oder der Nährstoffversorgung resultieren.

  • die Arzneistoffabgabe aus gastrointestinalen Bereichen wird lokalisiert:

Hierbei wird festgestellt, in welchem Bereich Medikamente sich auflösen und wo sie ihre Wirkung zeigen.

Das Ziel nach so einer Untersuchung ist es, die Optimierung von Darreichungsformen der Medikamente, zum Beispiel zur gezielten Wirkung des Medikaments in einem bestimmten Darmabschnitt.

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Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Durch die niedrige magnetische Strahlung ist diese Untersuchung mit der magnetischen Flussdichte geringer, als die bei einer MRT - Untersuchung (Magnet- Resonanz- Tomographie). Bei Übergewicht oder Implantaten wird die Anwendung von Magnetic Marker Monitoring ausgeschlossen. Ein Risiko ist auch, dass bestimmte Arzneistoffe Erkrankungen in der Speiseröhre verursachen könnten.

Außerdem ist darauf zu achten, dass Menschen, die unter Schluckstörungen leiden, die Medikation in zerkleinerter Form einnehmen. Das kann am besten mit einer kleinen Beigabe von pürierten Nahrungsmitteln erfolgen. Generell sollte auch darauf ein Augenmerk gelegt werden, dass die Tablette nicht im Liegen eingenommen wird, da diese in der Speiseröhre stecken bleiben oder zerfallen könnte.

Derzeit ist es nur möglich eine Arzneiform auf ihrem Weg zu beobachten. Die Forschung arbeitet aber mit großem Druck unter einer Weiterentwicklung und einem Ausbau des Magnetic Monitoring. So soll es möglich sein, den Weg von bis zu fünf Tabletten gleichzeitig zu verfolgen und zu dokumentieren.

Bücher über Innere Medizin

Quellen

  • Greten, H., Rinninger, F., Greten, T. (Hrsg.): Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2010
  • Koop, I.: Gastroenterologie compact. Thieme, Stuttgart 2013
  • Messmann, H.: Klinische Gastroenterologie. Thieme, Stuttgart 2012

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