Kernspintomografie (MRT)

Die Kernspintomografie, die auch als Magnetresonanztomografie (MRT) bezeichnet wird, zählt zu den computergestützten bildgebenden Verfahren. Hierbei werden mit Hilfe von magnetischen Feldern und Radiowellen detaillierte Schnittbilder aus dem Inneren des menschlichen Körpers ermöglicht. Die Messungen führt ein Radiologe durch, der die Aufnahmen (Kernspintomogramme) beurteilt und Auffälligkeiten für den behandelnden Arzt dokumentiert. Dieser bespricht die Ergebnisse dann im Detail mit seinem Patienten.

Prinzip

Der menschliche Organismus besteht zu etwa 70% aus Wasser (chemische Formel: H2O), d. h. aus einer Verbindung von Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O). Wasserstoff ist somit das vorherrschende Element im Körper. Je lockerer ein Gewebe ist, desto mehr Wasser bzw. Wasserstoff enthält es. Die Kernspintomografie macht sich diese unterschiedliche Verteilung des Wasserstoffs im Körper zu Nutze. Sie arbeitet mit einem starken Magnetfeld und mit Radiowellen, welche die positiv geladenen Kerne der Wasserstoffatome (H+ = Protonen) beeinflussen. Die Protonen verhalten sich in einem starken Magnetfeld wie eine Kompassnadel: Sie orientieren sich alle in eine Richtung. Richtet man dann Radiowellen unterschiedlicher Frequenz auf die Protonen, nehmen diese die Energie einer bestimmten Frequenz (Anregungsimpuls) auf und werden dadurch leicht von ihrer Ausrichtung abgelenkt. Ähnlich kleiner Kreisel beginnen sich die Minimagnete um ihre ursprüngliche Achse zu drehen (Spin). Schaltet man nun die Radiowellen wieder aus, kehren die Protonen in ihre ursprüngliche Position zurück. Sie geben dabei die aufgenommene Energie in Form abgeschwächter Radiowellen wieder ab. Diese Signale werden über hochempfindliche Antennen (so genannte Scanner) des MRT-Gerätes gemessen und durch ein computergestütztes Rechenverfahren in Schnittbilder durch den Körper umgesetzt. Die Methode funktioniert, weil die Gewebearten unterschiedliche Protonendichten aufweisen und weil die gemessenen Signale nicht zeitgleich eintreffen. Denn die Protonen drehen verschieden schnell in ihre Ausgangsposition zurück, abhängig von der Gewebeumgebung bzw. der chemischen Bindung im Körper werden sie unterschiedlich stark festgehalten. So strahlen Protonen in Tumorgewebe später Energie ab als in Fettgewebe aber früher als in Muskelgewebe und Knochen, was sich in zeitabhängigen Aufnahmen in unterschiedlichen Helligkeitsabstufungen zeigt.

Damit der Körper Schicht für Schicht (tomo = griechisch: Schicht) untersucht werden kann, wird das Magnetfeld nicht überall gleich stark angelegt. Es wird während der Untersuchung derart variiert (Gradientenfeld), dass immer nur Wasserstoffatome in einem bestimmten Bereich des Körpers durch den Anregungsimpuls abgelenkt werden und dann deren Antwort gemessen wird. Zwei weitere, auf anderen Ebenen angelegte Gradientenfelder sorgen dafür, dass die Signale später zu einem dreidimensionalen Bild zusammengesetzt werden können.

Durchführung

Vor der MRT-Untersuchung müssen Schmuck, Uhren und alle weiteren metallischen Gegenstände, die sich entfernen lassen, abgelegt werden. Auch EC- oder Kreditkarten sollten aus den Taschen genommen werden, da sie einen magnetischen Speicher haben, der durch das erzeugte Magnetfeld gelöscht wird.

Für die MRT-Untersuchung wird der Patient auf einer Liege in einen großen röhrenförmigen Magneten gefahren. Über eine Gegensprechanlage und eine Kamera bleibt er mit dem Arzt bzw. dem radiologischen Personal in Kontakt. Die MRT ist für den Patienten schmerzfrei, doch erzeugt das Gerät während der Untersuchung sehr laute Klopfgeräusche. In der Regel erhalten die Patienten daher einen Gehörschutz oder Ohrhörer mit Musik. Der Patient muss während der Messungen ruhig liegen, um eine optimale Bildqualität zu gewährleisten.

Wie lange die Untersuchung dauert, ist von der betroffenen Körperregion abhängig. Sie benötigt in der Regel wenige Minuten bis maximal eine Stunde, wenn mehrere Aufnahmen gemacht werden. Um die Aussagekraft der Aufnahmen zu erhöhen, kann es z. B. zum Nachweis von Krebszellen notwendig sein, vorab ein so genanntes Kontrastmittel zu verabreichen.

Anwendung

Mit Hilfe der MRT lassen sich Gewebekontraste sehr gut darstellen, daher wird das Verfahren speziell für Untersuchungen von Weichteilen, Gehirngewebe, Rückenmark und Bandscheiben angewandt. Die Kernspintomografie ist heute die sicherste Methode, um eine Krebs-Diagnose auszuschließen bzw. abzusichern. Strukturen, die einen geringen Wasserstoffgehalt haben, wie z. B. Knochen können dagegen mit der MRT nicht gut abgebildet werden. 

Trotz der schonenden Anwendung und präzisen Darstellungsmöglichkeiten ersetzt die MRT nicht andere bildgebende Verfahren, sondern ergänzt diese. Die MRT liefert zwar von einigen Körperregionen bessere Bilder als andere Methoden, für die Untersuchung vieler Organe und Gewebe sind andere bildgebende Verfahren aber ebenso gut, bei bestimmten Lokalisationen sogar besser geeignet. Viele Diagnosen klärt der Arzt mit einer Ultraschall- oder Röntgenuntersuchung unter Umständen schneller und preiswerter ab.

Eine MRT-Untersuchung sollte nicht durchgeführt werden:

  • bei Patienten mit Herzschrittmachern oder mechanischem Herzklappenersatz, da die Geräte - mit lebensgefährlichen Auswirkungen - beschädigt werden können
  • bei Patienten mit Metall am oder im Körper (z. B. Stent-Implantate, Prothesen, Hörgeräte), da Metall das Ergebnis verfälscht und die MRT evtl. zu Beschwerden führen kann
  • bei Patienten mit Insulinpumpe, Nervenstimulationsgerät
  • bei werdenden Mütter im ersten Drittel der Schwangerschaft
  • Menschen mit Granatsplittern, z.B. bei Kriegs-Veteranen

Angesichts der Enge und der Lärmbelastung sind bei Kindern oder bei ängstlichen Menschen bzw. Personen mit Platzangst eventuell eine Begleitperson oder die Gabe leichter Beruhigungsmittel erforderlich. Heutzutage ist vielerorts zudem eine Untersuchung einzelner Körperregionen möglich, ohne dass der Körper komplett in die Magnetröhre muss.

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