MRT: Magnetresonanztomographie verstehen – Was Sie wissen müssen

MRT ist die Abkürzung für Magnetresonanztomographie. MRT-Scanner nutzen die magnetischen Eigenschaften von Atomen, um hochauflösende zweidimensionale und dreidimensionale Bilder des menschlichen Körpers zu erstellen. Zweidimensionale Bilder erfassen „Scheiben“ des Körperinneren, und dreidimensionale Bilder erzeugen detaillierte Modelle der Körperstruktur. In beiden Fällen bietet MRT einen hervorragenden Kontrast zwischen verschiedenen Weichgeweben und ist nützlich für die Onkologie, Neurologie und kardiovaskuläre Diagnostik und Forschung.

Theorie

Die MRT stützt sich auf die Tatsache, dass der menschliche Körper hauptsächlich aus Wasser besteht. Die beiden Wasserstoffatome in einem Wassermolekül haben jeweils ein Dipol, ein Maß für die Stärke und Richtung ihres Magnetfeldes. Unter normalen Umständen sind diese Dipole zufällig angeordnet. MRT-Scanner erzeugen jedoch ein extrem starkes Magnetfeld, das alle diese Dipole ausrichtet. Wenn sich die Wasserstoffdipole mit dem Magnetfeld ausrichten, erzeugen sie das Signal, das der Scanner verwenden kann, um das Bild zu konstruieren.

Struktur-MRT

Struktur-MRT bezieht sich auf die Erzeugung hochauflösender 2D- und 3D-Bilder des Körperinneren. Diese Bilder sind für die medizinische Diagnose nützlich, weil sie es ermöglichen, das Innere des menschlichen Körpers ohne den Einsatz invasiver medizinischer Techniken zu untersuchen. Auffälliges Gewebe wie Tumore hat andere magnetische Eigenschaften als gesundes Gewebe und kann auch in der Struktur-MRT identifiziert werden.

Funktionale MRT

Häufig als fMRI abgekürzt, bezieht sich funktionale MRT auf die Sammlung von Bildern mit relativ niedrigerer Auflösung, die alle zwei bis drei Sekunden aufgezeichnet werden. Diese Technik ist besonders nützlich für die Gehirnforschung, weil aktive Neuronen vorzugsweise mit einem höheren Verhältnis von sauerstoffreichem zu sauerstoffarmem Blut versorgt werden. Da sauerstoffreiches und sauerstoffarmes Blut unterschiedliche magnetische Eigenschaften haben, kann dieses Blood-Oxygen-Level Dependent (BOLD)-Signal von einem MRT-Scanner erkannt werden und entspricht der Aktivität des Gehirns.

Irrtümer

fMRI ist ein wertvolles Forschungswerkzeug zur Untersuchung der menschlichen Gehirnaktivität, aber es misst nicht direkt die Aktivität von Neuronen allein oder im Gesamten. Stattdessen reagiert das BOLD-Signal, das der fMRI-Messung zugrunde liegt, auf neuronale Aktivität, anstatt sie vorherzusagen. Das heißt, die Blutoxygenierung, die aktive Neuronen versorgt, hinkt der neuronalen Aktivität, die sie antreibt, notwendigerweise hinterher. Infolgedessen ist die zeitliche Auflösung von fMRI sehr niedrig, obwohl die räumliche Auflösung relativ hoch ist.

Warnung

Die starken Magnetfelder, die für MRT verwendet werden, können gefährlich sein. Das stehende Magnetfeld kann ferromagnetische Objekte wie Sauerstoffflaschen und sogar Büroklammern in Hochgeschwindigkeitsgeschosse verwandeln, wenn sie dem Scanner zu nahe gebracht werden. Dasselbe gilt für ferromagnetische Implantate wie Aneurysmenklammern und sogar kleine eingeschlossene Fremdkörper wie Metallspäne. Das Magnetfeld kann auch einen Strom in Leitern erzeugen, und ein geschlossener Stromkreis kann zu Verbrennungen und sogar Feuer führen. Das strikte Befolgen etablierter MRT-Sicherheitsprotokolle minimiert diese Risiken, aber Vorsicht ist immer angebracht, wenn man mit dem Scanner interagiert.