MBST-Technologie · Im Detail erklärt

  • MBST Kernspinresonanz-Technologie
    Gezielte
    Energieübertragung

die MBST Kernspin·VET·Technologie im Detail erklärt

Im Folgenden möchten wir technisch Interessierten die therapeutisch genutzte MBST Kernspin·VET·Technologie, eine Weiterentwicklung des diagnostisch genutzten MRT-Technologieprinzips, im Detail erläutern und aufzeigen, wo die Gemeinsamkeiten und wo die Unterschiede liegen.

Vorab wichtig zu wissen ist, dass sowohl bei der MRT (Kernspintomografie) als auch bei der MBST Kernspin·VET·Therapie der menschliche Körper keiner schädlichen Strahlung ausgesetzt wird. Stattdessen nutzen MRT-Geräte und MBST Kernspin·VET·Therapiegeräte Magneten und Radiosignale, um Wasserstoffprotonen im Körper kurzfristig messbar zu beeinflussen. Aus diesen Veränderungen lassen sich bei der MRT Bilder aus dem Körperinneren erstellem und auffällige Strukturen im Gewebe sichtbar machen. Bei der MBST Kernspin·VET·Therapie werden Zellen und Zellgruppen einer spezifischen Gewebeart molekular biophysikalisch stimuliert, was neben natürlichen regenerativen Prozessen auch körpereigene Reparaturmechanismen erneut auslösen soll.

Beide Verfahren sind schmerzfrei und belasten nach bisherigem Wissensstand nicht. Von den im Körper ablaufenden Vorgängen spürt der Patient nichts.

 

MRT-Scan von einem Fuss

Die Historie der Kernspintomografie oder Magnetresonanztomografie (MRT)
Das physikalische NMR-Phänomen (Nuklearmagnetische Resonanz) wurde erstmalig 1946 von Felix Bloch und Edward Purcell beschrieben. Es besagt, dass Atomkerne, die durch elektromagnetische Felder angeregt werden, selbst messbare Energiequellen darstellen. Dafür erhielten sie 1952 den Nobelpreis für Physik.

20 Jahre später konnten Paul C. Lauterbur und Sir Peter Mansfield zeigen, dass die Kernspinresonanz zur bildlichen Darstellung räumlicher Strukturen genutzt werden kann. Mit Hilfe der Kernspintomografie lassen sich – ohne die Verwendung von Röntgenstrahlen – schonend Veränderungen und Erkrankungen von Organen darstellen. Die eigentliche Anwendung bildgebender Verfahren in der medizinischen Diagnostik begann aber erst Anfang der 1980er Jahre. Als Magnetresonanztomografie (MRT) hat das Verfahren die radiologische Diagnostik revolutioniert. Heute gibt es jedes Jahr weltweit mehr als 60 Millionen Kernspin-Untersuchungen.

Funktionsprinzip MRT
Vereinfacht gesagt nutzt die Methode die unterschiedliche Verteilung von Wasserstoffatomen im menschlichen Körper. In einem starken Magnetfeld, das den in einer Röhre liegenden Patienten umgibt, richten sich die normalerweise ungeordnet schwingenden Atome neu aus. Dabei nehmen sie Energie auf. Diese geben sie zum Teil nach dem Abschalten des Magnetfeldes wieder ab. Diese Signale werden gemessen und in Bilder umgerechnet.

Was zunächst einmal sehr einfach anhört, ist eine äußerst komplexe Technologie, welche sich bestimmte biophysikalische Eigenschaften von Atomkernen zunutze macht.

Atomkerne mit ungerader Nukleonenzahl besitzen die Eigenschaft des Kernspins, d. h., sie haben einen Eigendrehimpuls (engl.: „spin“).

Der einfachste Atomkern mit ungerader Nukleonenzahl, der ein Magnetfeld erzeugt, ist der Wasserstoffkern mit nur einem Proton.

Im menschlichen Organismus ist das Wasserstoffatom mit einem Anteil von bis zu 70% an der Körpermasse das bei Weitem am häufigsten vorkommende Atom.

Magnetfeld beim MRT
Da bewegte Ladungen ein Magnetfeld induzieren, erzeugt auch der Spin der positiv geladenen Wasserstoffprotonen ein Magnetfeld (magnetisches Dipolmoment). Im natürlichen Umfeld (Magnetfeld der Erde) richten die Atomkerne ihr magnetisches Dipolmoment in alle beliebigen Richtungen des Raumes aus. Da sich die magnetischen Vektoren der einzelnen Atomkerne hierbei aufheben, ist keine nach außen hin messbare Magnetisierung vorhanden. Das gilt auch für die Wasserstoffatome des menschlichen Körpers.

Durch Anlegen eines starken äußeren Magnetfeldes können die Dipolmomente der Wasserstoffatome ausgerichtet werden, d. h., wenn man den menschlichen Körper in ein starkes magnetisches Feld einbringt, werden sich die magnetischen Dipolmomente entsprechend der Feldlinien parallel oder antiparallel ausrichten.

Die parallele Ausrichtung ist energetisch geringfügig günstiger als die antiparallele. Deswegen stellt sie sich häufiger ein und die Dipolmomente weisen in der Summe eine Netto-Magnetisierung (M-Vektor) in paralleler Ausrichtung zum statischen Magnetfeld auf.

Was versteht man unter einem magnetischen Vektor beim MRT?
Der magnetische Vektor summiert sich aus den parallel ausgerichteten magnetischen Momenten der einzelnen Wasserstoffkerne und hat einen Drehimpuls, der sich aus den „Spins“ der einzelnen Atome ergibt. Dieser Drehimpuls entspricht einer Kreiselbewegung und wird als Kernpräzession definiert. Die einzelnen Atome unterscheiden sich in der Frequenz der Kernpräzession. Für Wasserstoff beträgt ω bei 1,5 Tesla ungefähr 65 Mhz und liegt damit im Bereich der Radiowellen. Diese Präzessionsfrequenz wird auch Larmorfrequenz oder Resonanzfrequenz genannt und ist proportional zur Stärke des angelegten Magnetfeldes (B0). Wird der präzedierende magnetische (Summen-)Vektor durch äußere Einflüsse abgelenkt, verändert sich die Ausrichtung des Vektors, welcher nun von außen messbar ist

Die Larmorgleichung beschreibt die Abhängigkeiten dieser Parameter voneinander wie folgt: ωo = γ B0
(γ ist hierbei das gyromagnetische Verhältnis, ein für jedes Atom spezifischer konstanter Proportionalitätsfaktor)

MRT-Scan von einem Fuss

Phänomen der Kernspinresonanz
Durch die Übertragung von Energie auf die Wasserstoffkerne werden sie aus ihrer stabilen Rotationslage gelenkt. Die Ablenkung kann nur durch Zufuhr von Energie von außen erreicht werden. In der MRT gelingt dies mittels kurzzeitiger Einstrahlung eines hochfrequenten Radioimpulses – gepulste Kernspinresonanz –, der die Präzessionsfrequenz der Wasserstoffatome aufweist.

Relaxationszeit
Der magnetische Vektor vollzieht in seiner Ausrichtung die Präzessionsbewegung der Kerne nach und wird abhängig von der Dauer des Impulses unterschiedlich stark ausgelenkt. Nach Abschalten des Impulses hat der rotierende Magnetvektor die Tendenz, den ursprünglichen, energiearmen Zustand in paralleler Ausrichtung zum äußeren Magnetfeld wieder einzunehmen. Das Kernspinsystem kann jedoch die über den eingestrahlten Radioimpuls aufgenommene Energie nur durch Übertragung an seine Umgebung, d. h. das Spin-Gitter oder direkt benachbarte Kerne, abgeben. Die sogenannte T1-Relaxationszeit ist ein Maß dieser Kopplung der Kernmomente an ihre Gitterumgebung (Syn.: Spin-Gitter-Relaxationszeit oder longitudinale Relaxationszeit). Die T2-Relaxationszeit (Syn.: Spin-Spin-Relaxationszeit, transversale Relaxationszeit) drückt die Stärke der Kopplung der magnetischen Kernmomente untereinander aus.

Unterschiedliche Gewebe haben verschiedene T1- und T2-Relaxationszeiten und eine unterschiedlich Protonendichte. Um kontrastreiche Bilder zu erzeugen und die unterschiedlichen Gewebe abbilden zu können, muss der Kernspintomograf Bilder mit verschiedenen Einstellungen machen. Je nach Darstellung bezeichnet man die Bilder als T1-, T2- oder Protonendichtengewichtete Bilder. So lassen sich verschiedene Gewebe nur aufgrund ihres unterschiedlichen Fett- oder Wassergehalts scharf voneinander abgrenzen. Auf T1-gewichteten Bildern sind Fett und Knochenmark hell, innere Organe und Körperflüssigkeiten sowie Knochen dunkel. Auf T2-gewichteten Bildern sind Flüssigkeiten hell und Fett sowie Knochen dunkel. Auf protonendichten Bildern erscheint Fett hell und Flüssigkeiten dunkel.

 

MRT-Sequenzen
Die Intensität des Kernspinresonanzsignals zu einem bestimmten Zeitpunkt wird durch die angelegte Feldstärke und weitere Parameter beeinflusst. Der Einfluss der einzelnen Parameter auf das Signal kann durch den Aufbau der Messsequenz unterschiedlich stark gewichtet werden. Gewebespezifische Unterschiede im Relaxationsverhalten können nivelliert oder hervorgehoben werden. Durch spezielle Kodierungsvorgänge lässt sich das Signal auf den Ort seiner Entstehung beziehen und räumlich zuordnen. Die Intensität des gemessenen Signals wird als Helligkeitswert eines Bildpunktes (Voxel) wiedergegeben.

Die Leistung der Magnete beim MRT · Tesla
Der Kernspintomograf ist ein sehr großes Gerät und enthält einen sehr starken, zylinderförmigen Magneten. Derzeit klinisch verwendete Kernspintomografen besitzen meist Magnete mit einer Feldstärke von 1,5 oder 3 Tesla und in seltenen Fällen bereits 7 Tesla und mehr (Ultrahochfeld-MRT). Höhere Tesla-Werte machen die Geräte präziser und verbessern die Auflösung, da mehr Wasserstoffprotonen erfasst werden.

Wichtig in diesem Zusammenhang ist der Fakt, dass beim MRT alle Wasserstoffprotonen in allen Gewebearten angesprochen werden müssen, damit ein scharfes, kontrastreiches Bild entsteht. Die MBST Kernspin·VET·Therapie spricht im Gegensatz dazu nur eine spezifische Gewebeart an und benötigt daher keine so große Magnetleistung, sondern die exakt passende Feldstärke, um die Wasserstoffprotonen im Zielgewebe anzuregen.

Unterschiede MRT und MBST Kernspin·VET·Therapie!

MRT-Scan von einem Fuss

Wie erhält man ein gutes MRT-Bild und welchen Einfluss hat das auf die MBST Kernspin·VET·Therapie?
In dem MRT-Bild des Fußes kann man deutlich verschiedene Details erkennen, z. B. das Sprunggelenk, den Schienbeinknochen, die Wadenmuskulatur, die Achillessehne oder die Haut. Diese Detailgenauigkeit wird durch verschiedene MRT-Sequenzen sowie eine exakte Gewichtung der Aufnahmen erreicht, um so gewebespezifische Merkmale/Unterschiede für diagnostische Zwecke hervorzuheben.

Bei der MBST Kernspin·VET·Therapie werden die Impulsfolgen verwendet, um ein spezifisches Gewebe, z. B. Knorpel, gezielt zu beeinflussen. Durch die MBST Kernspin·VET·Technologie erhält das zu therapierende Gewebe, in diesem Fall die Knorpelzellen, Energie übertragen, wodurch regenerative Prozesse und Reparaturmechanismen ausgelöst werden sollen.

 

Magnetfeldstärke, Gradienten und die daraus resultierenden lauten Klopfgeräusche
Der Magnetresonanztomograf ist sehr groß und benötigt einen besonders abgeschirmten Raum. Um die Bildqualität nicht negativ zu beeinflussen, dürfen keine anderen Funkwellen oder elektrischen Geräte die Untersuchung stören.

Das MRT-Gerät setzt den Patienten keinem einheitlich starken Magnetfeld aus. Auf einer Körperseite ist es stärker, auf der anderen schwächer. Daraus resultiert ein Magnetfeldgradient, d. h., es wird nur eine dünne Schicht von Protonen erfasst. Wird diese Schicht mit einer Radiowelle der entsprechenden Larmorfrequenz bestrahlt, werden nur diese Protonen angeregt und auch nur davon Signale von der Empfangsspule registriert.

Die MRT-Technologie erzeugt quer und rechtwinklig zur Aufnahmeebene weitere Gradienten. Dieser werden in Spalten und Zeilen untergliedert und können wie eine Tabelle ausgelesen werden. Jedes Mal, wenn diese Gradientenfelder an- und abgeschaltet werden, wirken die sogenannten „Lorentz-Kräfte“ an den Aufhängungen der Spulen, was die MRT-typischen Klopfgeräusche verursacht.

Die benötigten Magnetstärken und elektrischen Energien müssen für die MBST Kernspin·VET·Therapie bei Weitem nicht so hoch wie beim MRT sein. Der Betrieb des MBST Kernspin·VET·Therapiegerätes ist daher nahezu geräuschlos.

 

Die MBST Kernspin-Technologie nutzt die Fast-Adiabatic-Passage. Das ist eine Methode zur Umkehrung von Kernspinorientierungen und eine Voraussetzung für Kernspinresonanz.
WIKIPEDIA » Die Erzeugung von wiederholten Spinresonanzsequenzen nach dem Prinzip der schnellen adiabatischen Passage erlaubt die Erzeugung der Kernspinresonanzbedingungen in schwachen Magnetfeldern. Dadurch kann die Kernresonanzbedingung auch bei kleinen und mittleren Systemen eingesetzt werden. Das Verfahren wird in der MBST Kernspin·VET·Therapie angewandt. Erforderlich für die MBST Kernspin·VET·Therapie sind drei zusammenwirkende Magnetfelder: erstens ein statisches Hauptmagnetfeld, zweitens parallel dazu ein moduliertes Magnetfeld und drittens ein Wechselfeld, das der Larmorbedingung genügt und senkrecht zu den beiden anderen steht. Herbeigeführt wird dann ein Durchlauf der Magnetfeldstärke des modulierten Magnetfeldes um das statische Feld herum, während die Frequenz konstant bleibt. Bei fallender Stärke wird zusätzlich das Wechselfeld aktiviert. Ziel ist es, die Frequenz des modulierten Magnetfeldes mit der Spin-Gitter-Relaxationszeit zu korrelieren. Das typische Magnetfeld wird in einer Helmholtz-Spule erzeugt.

 

MRT · Platzangst und langes Stillhalten
Beim MRT werden die Patienten in den meisten Fällen in eine enge Röhre geschoben und müssen für die Dauer der Untersuchung möglichst still liegen. Denn durch Bewegung können die entstehenden Bilder unscharf werden, sodass die Aufnahmen wiederholt werden müssen. Das führt dazu, dass der Patient noch länger im MRT verbleiben muss. Patienten mit Platzangst oder anderen Ängsten erhalten daher oft Beruhigungsmittel, während die Aufnahmen gemacht werden.

Die MBST Kernspin·VET·Therapiegeräte haben eine offene Bauweise, wodurch der Patient sich während der Behandlung im Behandlungsbereich frei bewegen kann. Da das Ziel kein möglichst scharfes Bild ist, ist es nicht erforderlich, ruhig liegen zu bleiben. Der Patient kann während der Behandlung entspannt auf der Liegefläche verweilen und z. B. lesen, Musik hören oder sogar schlafen.

 

Nachfolgend für Interessierte noch ein wenig mehr Technik: Auszug aus Patentschriften

Aktivierung des Stoffwechsels

Der Erfindung liegt die höchst überraschende Erkenntnis zugrunde, dass positive therapeutische Wirkungen bei der Behandlung mit magnetischen Feldern auf eine Bewegungssimulation über Spinresonanzsignale zurückgeführt werden können. In einem menschlichen, tierischen oder sonstigen biologischen Körper können sich magnetische Momente, z. B. Elektronen- oder Kernspinmomente, bereits im Erdmagnetfeld ausrichten und erzeugen damit eine makroskopische Magnetisierung. Jede Bewegung eines Körperteils führt zu einer kleinen Änderung der Richtung dieser Magnetisierung. Solange die Magnetisierungsrichtung nicht parallel zur Erdmagnetfeldrichtung ausgerichtet ist, präzediert die Magnetisierung mit einer Frequenz von ca. 2000 Hz im Erdmagnetfeld und induziert in der Umgebung eine Wechselspannung mit der gleichen Frequenz. Diese induzierte Spannung kann man mit einer äußeren Spule messen, sie liegt im mV-Bereich. Im Körper aber ist die induzierte Spannung aufgrund der kleineren Abstände deutlich größer. Das menschliche Nervensystem registriert diese Spannung und erkennt so die Bewegung. Als Folge wird der Stoffwechsel aktiviert, da für die Muskelarbeit Energie benötigt wird.

Aufgrund verschiedener Krankheiten sind die Bewegung eines Patienten und dessen Stoffwechsel eingeschränkt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren wird eine vorbestimmte und gezielte Drehung der Spins bzw. der durch die Spins erzeugten makroskopischen Magnetisierung im Gewebe herbeigeführt. Es wird also hinsichtlich der natürlicherweise durch das Erdmagnetfeld im Körper erzeugten Spinresonanzen der Organismus bezüglich einer in Realität nicht stattfindenden Bewegung getäuscht. Hierzu erzeugt die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignete magnetische Felder, welche die Ausrichtung der Spins und/oder der Magnetisierung in einer Weise verändern, dass eine Bewegung des im Behandlungsbereich angeordneten Körperbereichs simuliert wird.

Kernspinresonanz

Die Atomkerne im Patientengewebe definieren in den Magnetfeldern eine Spinresonanzfrequenz oder weisen eine solche auf. Dabei ist die Resonanzfrequenz mit der Feldstärke des Magnetfelds korrelliert. Für Wasserstoffatome gilt beispielsweise die Gleichung F[kHz]=4,225 B [Gauss], wobei F die Kernspinresonanzfrequenz in Kilohertz und B die Magnetfeldstärke in Gauss bezeichnen.

Beispielsweise beträgt die Kernspinresonanzfrequenz 16,9 kHz bei einem Magnetfeld von 4 Gauss. Vorzugsweise ist die zweite Einrichtung zum Erzeugen eines Wechselfeldes ausgebildet. Die beiden Einrichtungen zur Erzeugung des ersten und zweiten Magnetfeldes bilden hierbei insbesondere eine klassische Anordnung zur Erzeugung einer Kernspinresonanz.

Dabei oszilliert das zweite Magnetfeld vorzugsweise mit der Spinresonanzfrequenz, welche im Wesentlichen durch die Art der Teilchen, Elemente oder chemischen Verbindungen im Körper und durch die Stärke des ersten Magnetfeldes definiert wird. Die hervorgerufene Spinresonanzfrequenz beträgt bevorzugt zwischen 1 kHz und 1 MHz, besonders bevorzugt zwischen 2 kHz und 200 kHz und am meisten bevorzugt im Bereich von etwa 100 kHz.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Behandlungsfeld derart zeitlich veränderbar, dass mittels der zeitlichen Veränderung des Behandlungsfeldes die Ausrichtung der Spins oder der durch die Spins erzeugten makroskopischen Magnetisierung in einer Weise veränderbar ist, dass eine Bewegung des im Behandlungsbereich angeordneten Körperbereichs im Erdmagnetfeld simulierbar ist.

Vorzugsweise umfasst das erste Magnetfeld eine im Wesentlichen parallele oder antiparallele Überlagerung eines bevorzugt konstanten dritten Magnetfeldes, welches bevorzugt von den Festmagneten oder Ferriten erzeugt wird, und eines bevorzugt zeitlich veränderlichen vierten Magnetfeldes, welches vorzugsweise von den Festmagneten zugeordneten Hilfsspulen erzeugt wird. Hierbei beträgt die Stärke des dritten Magnetfeldes vorzugsweise 0,5 Gauss bis 500 Gauss, bevorzugt von 10 Gauss bis 50 Gauss und besonders bevorzugt im Bereich von 23 Gauss bis 24 Gauss.

Das vierte Magnetfeld, welches auch als Modulationsfeld bezeichnet werden kann, oszilliert periodisch und vorzugsweise regelmäßig zwischen vorzugsweise -10 Gauss und +10 Gauss, bevorzugt zwischen -1 Gauss und +1 Gauss und besonders bevorzugt zwischen -0,5 Gauss und +0,5 Gauss, letzteres entspricht etwa der Stärke des Erdmagnetfeldes.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass das dritte Magnetfeld ein konstantes Basisfeld und das vierte Magnetfeld eine Amplitudenmodulation des ersten Magnetfeldes darstellen. Vorzugsweise beschreibt das vierte Magnetfeld eine um 0 Gauss symmetrische dreiecks- oder sägezahnförmige Oszillation, sodass das erste Magnetfeld um den Wert des dritten Magnetfeldes oder konstanten Basisfeldes oszilliert. Folglich ist das erste Magnetfeld bevorzugt dreiecksförmig amplidutenmoduliert. Die mathematische Resonanzbedingung ist hierbei genau dann erfüllt, wenn das vierte Magnetfeld verschwindet.

Die Stärke des dritten Magnetfeldes ist dabei zumindest 4 mal, 10 mal oder 20 mal so groß wie die maximale Stärke des vierten Magnetfeldes. Wird nun das zweite Magnetfeld als Wechselfeld mit einer Frequenz, welche der Spinresonanzfrequenz der Teilchen im Gewebe in dem dritten Magnetfeld entspricht im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Magnetfeld eingestrahlt, so entspricht dies einer Anordnung zur Herbeiführung eines sogenannten schnellen adiabatischen Durchlaufs.

Vorzugsweise weist das zweite Magnetfeld oder Wechselfeld während der ansteigenden und abfallenden Flanke des ersten Magnetfeldes verschiedene Intensitäten auf. Besonders bevorzugt wird das zweite Magnetfeld während der fallenden Flanke des ersten Magnetfeldes eingestrahlt und ist während der fallenden Flanke ausgeschaltet oder umgekehrt. Hierdurch werden die Spins oder die makroskopische Magnetisierung während der „An-Zeit“ des zweiten Magnetfeldes adiabatisch aus der Richtung des Basisfeldes herausgedreht und relaxieren während der „Aus-Zeit“ des zweiten Magnetfeldes wieder zurück.

Daher ist vorzugsweise die Frequenz des vierten Magnetfeldes oder der Amplitudenmodulation des ersten Magnetfeldes an die Spin-Gitter-Relaxationszeit der Teilchen im Gewebe angepasst. Dies führt zu einer bevorzugten Periodendauer der Modulation des ersten Magnetfeldes von 1 ms bis 10 s, bevorzugt 10 ms bis 1 s und besonders bevorzugt im Bereich von 200 ms. Alternativ zu der Anordnung für einen schnellen adiabatischen Durchlauf wird das zweite Magnetfeld oder Wechselfeld in einem kurzen Puls, z. B. einem sogenannten 90°-Puls oder einem 180°-Puls eingestrahlt.

 

GRATIS INFO-Paket zur MBST Kernspin·VET·Therapie

Ihr Tier leider unter Arthrose, Osteochondrose, Bandscheibenbeschwerden oder einer anderen Erkrankungen bzw. Verletzungen des Bewegungs- und Stützapparates? Der tierische Alltag ist durch Schmerzen oder Lahmheiten eingeschränkt? Ihr Tier benötigt Schmerzmittel oder Medikamente und Sie denken über einen operativen Eingriff nach? Mit der MBST Kernspin·VET·Therapie haben wir vielleicht die Lösung und zwar nicht-operativ, nicht-medikamentös, stressfrei und ohne Nebenwírkungen.
Unsere führenden veterinärmedizinischen Experten haben unser MBST Kernspin-VET-Therapie Gratis-Info-Paket für Sie zusammengestellt.

Informieren Sie sich jetzt gleich kostenlos und unverbindlich über die Vorzüge des MBST Kernspin-VET-Therapiesystems. Verschaffen Sie sich einen detaillierten Überblick über die einzelnen Behandlungsgebiete und lernen Sie die Therapie kennen. Die gut verständlichen Informationen sollen aufzeigen, wie die MBST Kernspin·VET·Therapie vielleicht auch in Ihrem Fall dabei helfen kann, dass Ihr Tier wieder aktiver und möglichst schmerzfrei am Leben teilnehmen kann.