Grundlagen der Magnetresonanztomographie
MRT (Magnetresonanztomographie), MRI (Magnetic resonance imaging) oder Kernspintomographie sind Synonyme für ein Schnittbildverfahren, das im Gegensatz zur CT (Computertomographie) nicht auf Röntgenstrahlung basiert, sondern statt dessen Untersuchungen in einem starken Magnetfeld durchführt, wobei es bis jetzt keine wissenschaftlich fundierten Hinweise auf negative Einflüsse dieser stationären Magnetfelder auf biologische Systeme gibt.
Die Grundlage der Kernspintomographie beruht stark vereinfacht dargestellt auf den im Folgenden aufgeführten physikalischen Prinzipien. Protonen (Kern), wie sie in jedem Wassermolekül vorkommen, besitzen nicht nur eine Ladung, sondern führen auch eine Rotationsbewegung (spin) aus. Jede bewegte Ladung verursacht nun ein Magnetfeld und somit ist jedes Proton einem kleinen Magneten gleich zu setzen.
Wird dieser Dipol nun in ein starkes äußeres Magnetfeld gebracht, so richtet er sich analog einer Kompassnadel gemäß dem anliegenden äußeren Feld aus. Eine für jede Feldstärke charakteristische Radiosequenz, die so genannte Larmorfrequenz vermag das drehende, ausgerichtete Proton analog einem Kreisel in eine Präzessionsbewegung zu zwingen.
Diese Bewegung wirkt wie ein elektrischer Generator, der in der Empfangsspule eine Wechselspannung induziert. Dieser abgestrahlte elektromagnetische Impuls ist das eigentliche MR-Signal, das mit hoch empfindlichen Verstärkern nicht nur gemessen werden, sondern auch mittels einer graduellen Veränderung des stationären äußeren Magnetfeldes, dem Gradientenfeld, räumlich zugeordnet werden kann. Die Computertechnik wiederum formt aus den erhaltenen räumlich zugeordneten Intensitätsdaten ein zweidimensionales Schnittbild, das dann vom Untersucher optisch ausgewertet werden kann. Die Richtung dieser Schnittbilder ist frei im Raum wählbar, so dass die Orientierung der einzelnen Schnitte an den anatomischen Gegebenheiten angepasst werden kann, die bei den ersten orientierenden Scouts oder Pilotaufnahmen sichtbar wurden.
Durch Veränderungen von Erregungszeit, -häufigkeit und -stärke, sowie dem Zeitpunkt der Messung, also der Wahl der so genannten Sequenz kann der Kontrast des entstehenden Bildes verändert werden, um dadurch die Darstellung anatomischer Strukturen, wie zum Beispiel Fett oder Liquor cerebrospinalis, oder auch pathologischer Strukturen, wie z.B. Ödeme zu verstärken oder zu unterdrücken. Die Vorteile der Kernspintomographie im Vergleich zur Computertomographie liegen zum einen in dem Wegfall der Strahlenbelastung für das zu untersuchende Tier und teilweise auch für den Untersucher. Zweitens und in meinen Augen wichtigster Punkt ist aber die unbestritten bessere Detailerkennbarkeit von Weichteilgeweben, die häufig sogar den Einsatz von Kontrastmitteln überflüssig macht. So kann unter anderem durch die Auswahl so genannter Gradientenechosequenzen eine Myelographie ähnliche Darstellung der Wirbelsäule ohne Applikation von Kontrastmitteln in einer deutlich genaueren Darstellung der Rückenmarkstrukturen erreicht werden. Nachteilig ist allerdings der höhere Anschaffungspreis und die längere physikalisch bedingte Untersuchungsdauer, wobei allerdings durch die Entwicklung von schnelleren Sequenzen in der nahen Zukunft noch Verbesserungen in dieser Hinsicht zu erwarten sind. Auch ist der Preis für die in der Kernspintomographie eingesetzten Kontrastmittel zurzeit noch deutlich höher als für diejenigen der Computertomographie.
Das CT hat dagegen sicherlich Vorteile bei der Begutachtung und dreidimensionalen Rekonstruktion von knöchernen Strukturen und insbesondere die modernen Spiral-CT´s haben ihre Stärke bei der Untersuchung von bewegten Strukturen, so dass sie in der Humanmedizin zunehmend für kardiologische Fragestellungen eingesetzt werden können und somit in der Lage sind die dort häufig notwendigen aber invasiven Katheteruntersuchungen zumindest teilweise zu ersetzen.
Durch Veränderungen von Erregungszeit, -häufigkeit und -stärke, sowie dem Zeitpunkt der Messung, also der Wahl der sogenannten Sequenz kann der Kontrast des entstehenden Bildes verändert werden, um dadurch die Darstellung anatomischer Strukturen, wie zum Beispiel Fett oder Liquor cerebrospinalis, oder auch pathologischer Strukturen, wie z.B. Ödeme zu verstärken oder zu unterdrücken.
Die Vorteile der Kernspintomographie im Vergleich zur Computertomographie liegen zum einen in dem Wegfall der Strahlenbelastung für das zu untersuchende Tier und teilweise auch für den Untersucher. Zweitens und in meinen Augen wichtigster Punkt ist aber die unbestritten bessere Detailerkennbarkeit von Weichteilgeweben, die häufig sogar den Einsatz von Kontrastmitteln überflüssig macht. So kann unter anderem durch die Auswahl so genannter Gradientenechosequenzen eine Myelographie ähnliche Darstellung der Wirbelsäule ohne Applikation von Kontrastmitteln in einer deutlich genaueren Darstellung der Rückenmarkstrukturen erreicht werden.
