Magnetresonanztomographie (MRT) nutzt die magnetischen Eigenschaften von Wasserstoffkernen (Protonen) in Wasser und Fett, um exzellenten Weichteilkontrast ohne ionisierende Strahlung zu erzeugen.
Die Physik in drei Schritten
- Ausrichtung (B₀-Feld): Ein starker supraleitender Magnet (1,5T–3T klinisch; 7T+ Forschung) richtet die magnetischen Momente der Protonen (¹H) im Körper parallel oder antiparallel zum Feld aus. Ein leichter Überschuss richtet sich parallel aus → Netto-Magnetisierungsvektor (M₀).
- Erregung (RF-Puls): Ein Radiofrequenz-(RF-)Puls in der Larmor-Frequenz (63,8 MHz bei 1,5T) kippt M₀ in die transversale Ebene. Protonen absorbieren Energie und präzedieren in Phase.
- Relaxation & Signalaussendung: Wenn der RF-Puls stoppt, richten sich die Protonen mit B₀ aus (T1-Relaxation, längsseitige Erholung) und verlieren Phasen-Kohärenz (T2-Relaxation, transversaler Zerfall). Währenddessen senden sie ein erkennbares RF-Signal aus (freie Induktionsabkling → Echo).
Gewebekontrastmechanismen
- T1-gewichtet: Kurze TR, kurze TE. Fett (kurze T1) → hell; Wasser/CSF (lange T1) → dunkel. Exzellente Anatomie.
- T2-gewichtet: Lange TR, lange TE. Wasser/CSF (lange T2) → hell; Fett → intermediär; Kortikaler Knochen/Luft → dunkel. Pathologie (Ödeme, Tumore, Zysten) → hell.
- Protonendichte (PD): Lange TR, kurze TE. Kontrast durch Protonenkonzentration.
- FLAIR: T2 mit CSF-Nulling (sehr lange TI); periventrikuläre Läsionen hell, CSF dunkel.
- DWI/ADC: Diffusionsrestriktion (akuter Infarkt, Abszess, hochzelluläre Tumore) → hell auf DWI, dunkel auf ADC.
- Kontrastmittel (Gadolinium): Verkürzt T1 → verbessert vaskuläre Strukturen, Blut-Hirn-Schranke-Durchlässigkeit (Tumore, Entzündung, Infektion).
Klinische Power
MRT übertrifft bei der Bildgebung von Gehirn, Wirbelsäule, Gelenken, Herz, Leber, Becken – überall dort, wo Weichteilkontrast wichtig ist. Keine ionisierende Strahlung. Einschränkungen: Kosten, Zeit, Klaustrophobie, Kontraindikationen (bestimmte Implantate), Metallartefakte.
