MRI (Magnetresonanztomographie)

Die Magnetresonanztomographie (MRT) erzeugt Bilder, indem sie mithilfe eines Magnetfelds Veränderungen im Spin von Protonen im Gewebe hervorruft. Normalerweise sind die magnetischen Achsen der vielen Protonen im Gewebe zufällig angeordnet. Sind sie jedoch von einem starken Magnetfeld umgeben, wie in einem MRT-Gerät, richten sich die magnetischen Achsen entlang des Feldes aus. Durch die Anwendung eines Hochfrequenzimpulses richten sich alle Protonenachsen augenblicklich in einem energiereichen Zustand entlang des Feldes aus; einige Protonen kehren dann innerhalb des Magnetfelds in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Menge und Geschwindigkeit der Energiefreisetzung bei der Rückkehr zur ursprünglichen Ausrichtung (T1-Relaxation) und bei der Taumelbewegung (Präzession) der Protonen während dieses Prozesses (T2-Relaxation) werden als Signalstärken aufgezeichnet, die durch eine Spule (Antenne) räumlich begrenzt werden. Diese Signalstärken werden zur Bilderzeugung genutzt. Die relative Signalintensität (Helligkeit) von Geweben in einem MR-Bild wird durch zahlreiche Faktoren bestimmt, darunter die zur Bildaufnahme verwendeten Hochfrequenzimpuls- und Gradientenwellenformen, die inhärenten T1- und T2-Eigenschaften des Gewebes und die Protonendichte des Gewebes.

Pulssequenzen sind Computerprogramme zur Steuerung von Hochfrequenzpulsen und Gradientenwellenformen, die die Bilddarstellung und die Darstellung unterschiedlicher Gewebe bestimmen. Bilder können T1-gewichtet, T2-gewichtet oder protonendichtegewichtet sein. Fett beispielsweise erscheint auf T1-gewichteten Bildern hell (hohe Signalintensität) und auf T2-gewichteten Bildern relativ dunkel (niedrige Signalintensität); Wasser und Flüssigkeiten erscheinen auf T1-gewichteten Bildern mit mittlerer Signalintensität und auf T2-gewichteten Bildern hell. T1-gewichtete Bilder stellen die normale Anatomie von Weichteilen (Fettschichten erscheinen gut als hohe Signalintensität) und Fett (z. B. zur Bestätigung einer fetthaltigen Masse) optimal dar. T2-gewichtete Bilder stellen Flüssigkeit und Pathologie (z. B. Tumoren, Entzündungen, Traumata) optimal dar. In der Praxis liefern T1- und T2-gewichtete Bilder komplementäre Informationen und sind deshalb beide für die Charakterisierung von Pathologien wichtig.

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Indikationen für die MRT (Magnetresonanztomographie)

Kontrastmittel können zur Hervorhebung von Gefäßstrukturen (Magnetresonanzangiographie) und zur Charakterisierung von Entzündungen und Tumoren eingesetzt werden. Die am häufigsten verwendeten Mittel sind Gadoliniumderivate, deren magnetische Eigenschaften die Protonenrelaxationszeit beeinflussen. Gadoliniumhaltige Kontrastmittel können Kopfschmerzen, Übelkeit, Schmerzen und Kältegefühl an der Injektionsstelle, Geschmacksstörungen, Schwindel, Gefäßerweiterung und eine herabgesetzte Krampfschwelle verursachen; schwere Kontrastmittelreaktionen sind selten und deutlich seltener als bei jodhaltigen Kontrastmitteln.

Die MRT (Magnetresonanztomographie) wird der CT vorgezogen, wenn die Kontrastauflösung von Weichteilen wichtig ist – beispielsweise zur Beurteilung von intrakraniellen Anomalien, Wirbelsäulenanomalien oder Rückenmarksanomalien oder bei Verdacht auf muskuloskelettale Tumoren, Entzündungen, Traumata oder innere Gelenkerkrankungen (zur Darstellung intraartikulärer Strukturen kann die Injektion eines Gadolinium-Wirkstoffs in das Gelenk erforderlich sein). Die MRT ist auch hilfreich bei der Beurteilung von Lebererkrankungen (z. B. Tumoren) und weiblichen Geschlechtsorganen.

Kontraindikationen für die MRT (Magnetresonanztomographie)

Die wichtigste relative Kontraindikation für die MRT ist das Vorhandensein von implantiertem Material, das durch starke Magnetfelder beschädigt werden kann. Zu diesen Materialien gehören ferromagnetische Metalle (eisenhaltig), magnetisch aktivierte oder elektronisch gesteuerte medizinische Geräte (z. B. Herzschrittmacher, implantierbare Kardioverter-Defibrillatoren, Cochlea-Implantate) und elektronisch gesteuerte nicht-ferromagnetische Metalldrähte oder -materialien (z. B. Herzschrittmacherdrähte, einige Pulmonalarterienkatheter). Ferromagnetisches Material kann durch das starke Magnetfeld verschoben werden und ein benachbartes Organ schädigen; eine Verschiebung ist noch wahrscheinlicher, wenn das Material weniger als sechs Wochen (vor der Bildung von Narbengewebe) vorhanden war. Ferromagnetisches Material kann zudem Bildverzerrungen verursachen. Magnetisch aktivierte medizinische Geräte können Fehlfunktionen aufweisen. In leitfähigen Materialien können Magnetfelder einen Fluss erzeugen, der wiederum hohe Temperaturen erzeugen kann. Die Kompatibilität von MRT-Geräten oder -Objekten kann spezifisch für einen bestimmten Gerätetyp, eine bestimmte Komponente oder einen bestimmten Hersteller sein; vorherige Tests sind in der Regel erforderlich. Zudem haben MRT-Mechanismen mit unterschiedlichen Magnetfeldstärken unterschiedliche Auswirkungen auf Materialien, sodass die Sicherheit eines Mechanismus nicht die Sicherheit eines anderen garantiert.

So kann ein ferromagnetischer Gegenstand (z. B. ein Sauerstoffbehälter oder Infusionsständer) beim Betreten des Untersuchungsraums mit hoher Geschwindigkeit in den Magnetkanal gezogen werden. Der Patient kann verletzt werden und es kann unmöglich werden, den Gegenstand vom Magneten zu trennen.

Das MRT-Gerät ist ein enger, beengter Raum, der selbst bei Patienten ohne Klaustrophobie Klaustrophobie auslösen kann. Zudem passen manche sehr schwere Patienten möglicherweise nicht auf den Tisch oder in das Gerät. Bei besonders ängstlichen Patienten kann ein Präsedativum (z. B. Alprazolam oder Lorazepam 1–2 mg oral) 15–30 Minuten vor der Untersuchung hilfreich sein.

Bei Vorliegen spezifischer Indikationen werden mehrere einzigartige MRT-Techniken eingesetzt.

Das Gradientenecho ist eine Pulssequenz zur schnellen Bilderzeugung (z. B. Magnetresonanzangiographie). Die Bewegung von Blut und Liquor erzeugt starke Signale.

Die wiederholte planare Bildgebung ist eine ultraschnelle Technik, die zur Diffusion, Perfusion und funktionellen Bildgebung des Gehirns verwendet wird.

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