Magnetfeldresonanztomographie

Magnetresonanztomographie ist ein schonendes, bildgebendes Verfahren ohne Röntgenstrahlenbelastung, das mithilfe starker Magnetfelder detaillierte Bilder aus dem Inneren des Körpers erzeugt. MR-Tomographen arbeiten mit intensiven Magnetfeldern, die auf die Kerne der Wasserstoffatome im Körper wirken. Diese senden schwache elektrische Signale aus, die von Spulen registriert werden. Ein Computer verarbeitet diese Signale zu detaillierten Bildern des Körperinneren. Etwa 70 Prozent der menschlichen Materie besteht aus Wasser (H₂O). Die winzigen Atomkerne des Wasserstoffs (H) können aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften gemessen werden. Jeder Wasserstoffatomkern verhält sich wie ein kleiner Stabmagnet. Wird diese große Anzahl an Wasserstoffkernen in ein starkes Magnetfeld gebracht, führen die Kerne Kreisbewegungen um die Magnetfeldachse aus – ein Phänomen, das als "Präzession" bezeichnet wird, ähnlich der Taumelbewegung eines Kreisels. Diese Taumelbewegung geschieht mehrere Millionen Mal pro Sekunde. Durch das Einstrahlen einer Radiofrequenz, die dieser Taumelfrequenz entspricht, ändern die Kerne ihre "Spineinstellung" und geraten in "Resonanz". Diese Magnetisierung kann gemessen und ausgewertet werden. Die Resonanzfrequenzen variieren minimal je nach chemischer Umgebung der Kerne, was Rückschlüsse auf die jeweilige Umgebung erlaubt. Dies ermöglicht die Untersuchung der Struktur unbekannter Moleküle. In der Medizin werden zusätzlich Feldgradienten eingesetzt, die die räumliche Lokalisierung der Atomkerne im Körper ermöglichen. Auf diese Weise entstehen Schnittbilder des Organismus. Der Arzt erhält damit eine leistungsfähige Methode, die die herkömmliche Röntgendiagnostik ergänzt, da letztere vor allem schwerere Elemente wie Calcium in Knochen sichtbar macht. Die MRT bietet insbesondere Vorteile bei der Darstellung von Weichteilen, Organen und Gefäßen und ermöglicht Einblicke in die Dynamik und Funktion bestimmter Organe. Sie ist beispielsweise die bevorzugte Methode in der Hirnforschung und gilt als Goldstandard in der Kiefergelenks-Diagnostik, auch wenn die Sonographie in Bezug auf Kosten, Verfügbarkeit und Anwendbarkeit Vorteile hat. Bis vor wenigen Jahren galten Magnetresonanz-Tomographen mit 1,5 Tesla als das Nonplusultra der radiologischen Diagnostik (1 Tesla = 10.000 Gauß). Seit 2005 setzen sich jedoch allmählich moderne 3-Tesla-Geräte durch. Zukünftige Entwicklungen wie 7-Tesla-Tomographen erzeugen Magnetfelder, die etwa 150.000-mal stärker sind als das Erdmagnetfeld (ca. 50 Mikrotesla). Je stärker die Magnetfelder, desto schärfer und detailreicher die Bilder. Allerdings nehmen mit der Magnetfeldstärke auch Bildfehler zu, weshalb viel Erfahrung erforderlich ist, um die Aufnahmen korrekt zu interpretieren. Metallkörper wie Implantate, Osteosyntheseplatten, Zahnersatz oder Herzschrittmacher können bei der MRT problematisch sein. Mögliche Risiken sind eine Erwärmung des Metalls durch die Hochfrequenz oder die Ablenkung des Metalls durch das starke Magnetfeld. Moderne Implantate bestehen jedoch meist aus nicht magnetischen oder schwach magnetischen Metalllegierungen wie Titan und gelten in der Regel als unproblematisch. Herzschrittmacher stellen hingegen nach wie vor (Stand: 2008) eine Kontraindikation dar. Auch Make-up und Tätowierungen können durch Erhitzung zu Hautverbrennungen führen.