Die Magnetresonanztomografie (MRT) ist ein medizinisches Bildgebungsverfahren, bei der ein starkes Magnetfeld und Radiowellen mit sehr hoher Frequenz verwendet werden, um sehr detaillierte Aufnahmen zu erstellen.
Während einer MRT zeichnet ein Computer Veränderungen im Magnetfeld um den Körper einer Person auf, um Querschnittsbilder und detaillierte Bilder zu erstellen. Im Gegensatz zu CT(Computertomografie)-Scans und PET (Positronen-Emissions-Tomographie)-Scans verwendet eine MRT keine Röntgenaufnahmen (Strahlung) und ist in der Regel unbedenklich. (Siehe auch Bildgebende Verfahren im Überblick.)
Bild von Dr. med. Jon A. Jacobson.
Bild von Dr. med. Jon A. Jacobson.
Ablauf einer MRT
Bei einer MRT liegt der Patient auf einer motorisierten Liege, die in das schmale Innere eines großen, röhrenförmigen Scanners geschoben wird. Der Scanner produziert ein starkes magnetisches Feld. Normalerweise liegen Protonen, die positiv geladenen Teilchen eines Atoms, in keiner besonderen Anordnung vor. Sind sie jedoch, wie in einem MRT-Scanner, von einem starken Magnetfeld umgeben, ordnen sie sich mit dem Magnetfeld an. In diesem Augenblick sendet der Scanner einen Radiowellenimpuls aus, der die Protonen für einen Moment aus ihrer Position schleudert. Wenn sich die Protonen anschließend wieder im Magnetfeld anordnen, setzen sie Energie, sogenannte Signale, frei. Die Stärke dieser Signale variiert je nach Gewebeart. Der MRT-Scanner zeichnet diese Signale auf. Ein Computer analysiert die Signale und erstellt Bilder.
Die Untersuchungsleiter können das Aussehen verschiedener Gewebearten auf einer Abbildung verändern, indem sie die Radiowellenimpulse, die Stärke und Ausrichtung des Magnetfelds und andere Faktoren variieren. Beispielsweise erscheint Fettgewebe auf einem Abbildungstyp dunkel, auf einem anderen dagegen hell. Diese unterschiedlichen Scans liefern ergänzende Informationen, sodass des Öfteren mehr als eine Abbildung erstellt wird.
Ein gadoliniumhaltiges Kontrastmittel (ein paramagnetisches Kontrastmittel) kann in eine Vene oder in ein Gelenk injiziert werden. Kontrastmittel aus Gadolinium verändern das Magnetfeld dahingehend, dass die Abbildungen schärfer werden.
Vor der Untersuchung erhalten die Patienten anstatt ihrer Kleidung einen Umhang ohne Knöpfe, Druckknöpfe, Reißverschlüsse oder andere Metallaccessoires. Sämtliche Metallobjekte (wie z. B. Schlüssel, Schmuck oder Mobiltelefone) sowie weitere Objekte, die durch das Magnetfeld beeinflusst werden können (wie z. B. Kreditkarten und Uhren) sollten außerhalb des MRT-Untersuchungsraums bleiben. Während die Aufnahmen gemacht werden, müssen Patienten still liegen und möglicherweise hin und wieder die Luft anhalten. Da der Scanner laute, hämmernde Geräusche abgibt, erhalten Patienten während der Untersuchung Kopfhörer oder Ohrstöpsel. Ein Scan kann 20 bis 60 Minuten dauern. Nach der Untersuchung können die Patienten sofort wieder ihren normalen Tätigkeiten nachgehen.
Anwendung der MRT
Eine MRT wird der Computertomografie (CT) vorgezogen, wenn Ärzte Einzelheiten zu Weichgeweben benötigen, um z. B. Anomalien des Gehirns, der Wirbelsäule, der Muskeln und der Leber darzustellen. Eine MRT eignet sich besonders zur Erkennung von Tumoren in diesen Geweben.
Eine MRT wird auch für Folgendes eingesetzt:
Messung bestimmter Moleküle im Gehirn, durch die ein Gehirntumor von einem Gehirnabszess unterschieden werden kann
Darstellung von Abnormitäten der weiblichen Geschlechtsorgane sowie Hüft- und Beckenfrakturen
Unterstützende Beurteilung von Gelenkveränderungen (z. B. Bänder- oder Knorpelrisse im Knie) und Verstauchungen
Unterstützende Beurteilung von Blutungen und Infektionen
Sie wird auch eingesetzt, wenn die Risiken einer CT zu hoch sind. So wird z. B. eine MRT bevorzugt bei schwangeren Frauen (aufgrund des Strahlungsrisikos für den Fötus) sowie bei Patienten durchgeführt, die auf das bei der CT verwendete jodhaltige Kontrastmittel reagierten.
Ein nach Injektion eines Gadolinium-Kontrastmittels erfolgter MRT-Scan unterstützt die Beurteilung von Entzündungen, Tumoren und Blutgefäßen. Eine Injektion des Kontrastmittels in ein Gelenk ermöglicht eine schärfere Darstellung von Gelenkanomalien, besonders, wenn sie kompliziert sind, wie z. B. bei Verletzungen oder dem Verschleiß (Degeneration) von Bändern und Knorpeln im Knie.
Varianten der MRT
Funktionelle MRT
Eine funktionelle MRT spürt Stoffwechselveränderungen auf, die bei Aktivitäten des Gehirns stattfinden. So kann die Untersuchung zeigen, welche Bereiche des Gehirns aktiv sind, wenn eine Person eine bestimmte Aufgabe ausführt, z. B. lesen, schreiben, sich erinnern, rechnen oder eine Gliedmaße bewegen. Die funktionelle MRT kann sowohl in der Forschung als auch im klinischen Bereich eingesetzt werden, zum Beispiel zur Planung von Epilepsie-Operationen im Gehirn.
Perfusions-MRT
Mit einer Perfusions-MRT können Ärzte den Blutfluss in einem bestimmten Bereich einschätzen. Die Information, ob Teile des Gehirns unzureichend mit Blut versorgt sind, kann während eines Schlaganfalls von Nutzen sein. Diese Methode dient auch der Identifikation von Bereichen, in denen der Blutfluss erhöht ist, wie beispielsweise in Tumoren.
Diffusionsgewichtete MRT
Eine diffusionsgewichtete MRT spürt Veränderungen der Flüssigkeitsbewegung in Zellen auf, deren Funktion gestört ist. Sie wird vor allem zur Erkennung früher Stadien von Schlaganfällen verwendet. Außerdem wird damit auf bestimmte Störungen der Gehirnfunktionen untersucht und ermittelt, ob Tumoren im Gehirn gestreut haben oder um einen Abszess von einem Tumor im Gehirn zu unterscheiden. Die Anwendung dieser Methode zur Bildgebung anderer Bereiche außer dem Gehirn ist eingeschränkt. Die diffusionsgewichtete MRT wird häufig mit anderen Methoden zur Beurteilung von Tumoren, vor allem im Gehirn, kombiniert.
Magnetresonanzspektroskopie
Bei der Magnetresonanzspektroskopie werden Radiowellen eingesetzt, die beinahe kontinuierlich ausgestrahlt werden, und nicht in Intervallen wie in konventionellen MRT-Scans. Mit der Magnetresonanzspektroskopie lassen sich Gehirnerkrankungen feststellen, wie z. B. Anfallkrankheiten, Alzheimer-Krankheit, Hirntumoren und Hirnabszesse. Die Ergebnisse verdeutlichen den Unterschied zwischen den abgestorbenen Gewebeteilen in einem Abszess und den sich vervielfachenden Zellen in einem Tumor.
Die Magnetresonanzspektroskopie wird auch verwendet, um Stoffwechselstörungen in Muskeln und im Nervensystem zu beurteilen.
Magnetresonanzangiografie (MRA)
Eine MRA kann, wie die konventionelle Angiografie und die CT-Angiografie detaillierte Bilder von Blutgefäßen liefern. Sie ist jedoch sicherer und leichter durchzuführen, allerdings auch teurer. Eine MRA kann ohne Injektion eines Kontrastmittels erfolgen.
Die Magnetresonanzangiografie kann den Blutfluss durch Arterien und Venen darstellen oder nur den Blutfluss in eine Richtung, also nur Arterien oder nur Venen abbilden. Wie bei der CT-Angiografie wird ein Computer verwendet, um keine weiteren Gewebe außer den Blutgefäßen auf dem Bild erscheinen zu lassen.
Häufig wird ein Gadolinium-Kontrastmittel in eine Vene injiziert, um die Blutgefäße darzustellen. Der Untersuchungsleiter stimmt die Scans sorgfältig zeitlich ab, sodass die Aufnahmen dann stattfinden, wenn Gadolinium in den zu beurteilenden Blutgefäßen konzentriert enthalten ist.
Eine MRA wird zur Darstellung von Blutgefäßen im Gehirn, im Herzen, in den Bauchorganen, den Armen und den Beinen eingesetzt. Sie wird zur Erkennung folgender Störungen verwendet:
Verengte Arterien in den Gliedmaßen
Blutgerinnsel in den Venen der Gliedmaßen und des Beckens
Blutfluss zu Tumoren
Tumoren, die Blutgefäße beeinträchtigen
Magnetresonanzvenografie
Die Magnetresonanzvenografie ist eine MRA der Venen. Sie wird oft zum Auffinden eines Blutgerinnsels in einer Vene, die Blut vom Hirn wegführt (zerebrale Venenthrombose), und zur Überwachung der Wirksamkeit der Behandlung durchgeführt.
Echo-Planar-Verfahren
Die echoplanare Bildgebung erzeugt Bildersequenzen innerhalb von wenigen Sekunden. Sie kann zur Abbildung von Gehirn, Herz und Abdomen verwendet werden. Da sie schnell erfolgt, verschwimmen die Bilder nicht so stark, wenn der untersuchte Patient sich während der Aufnahmen bewegt. Diese Technik liefert auch Informationen darüber, wie das Gewebe funktioniert.
Man braucht für sie allerdings bestimmte Geräte und die Technik neigt im Vergleich zur konventionellen MRT auch zur Fehldarstellung von bestimmten Strukturen.
Nachteile der MRT
Die erforderliche Zeit für eine MRT ist länger als für eine CT. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, dass die MRT sofort verfügbar ist, geringer als bei der CT. Somit eignen sich CT-Untersuchungen besser für Notfälle wie schwere Verletzungen und Schlaganfälle. Eine MRT ist auch teurer als eine CT.
Weitere Nachteile umfassen:
Klaustrophobie und aufgrund des kleinen geschlossenen Raums gelegentlich Probleme, in den MRT-Scanner zu passen
Die Auswirkung des Magnetfelds auf Metallimplantate im Körper
Reaktionen auf das Kontrastmittel
Probleme im Zusammenhang mit dem kleinen, geschlossenen Raum
Im MRT-Scanner ist es eng, wodurch sich manche Leute eingesperrt fühlen, sogar solche, die sich normalerweise nicht vor engen Räumen ängstigen. Manche Patienten mit Adipositas passen kaum in den Scanner.
Einige MRT-Geräte, sogenannte offene MRT-Scanner, haben eine offene Seite und mehr Platz im Inneren. Darin fühlen sich Patienten weniger eingesperrt, und Patienten mit Adipositas passen besser in das Gerät. Die von offenen MRT-Scannern erstellten Bilder können, abhängig von der Magnetstärke, schlechter ausfallen als die von geschlossenen Scannern aufgenommenen, doch können sie für diagnostische Zwecke verwendet werden.
Patienten, die sich vor einer MRT-Untersuchung ängstigen, können 15 bis 30 Minuten vorher ein angstlösendes Medikament, z. B. Alprazolam oder Lorazepam, erhalten.
Auswirkungen des Magnetfelds
Eine MRT wird normalerweise nicht durchgeführt.
bei Patienten mit bestimmten Materialien in bestimmten Körperteilen, wie beispielsweise ein Schrapnell im Auge
bei Patienten mit Implantaten, die durch die starken Magnetfelder beeinträchtigt sein könnten
Dazu gehören Herzschrittmacher, Defibrillatoren, Cochlea-Implantate und magnetische Metall-Clips zur Behandlung von Aneurysmen. Das für eine MRT verwendete Magnetfeld kann dazu führen, dass sich ein Implantat wegbewegt, überhitzt oder nicht mehr richtig funktioniert. Eine MRT wirkt sich mit größerer Wahrscheinlichkeit auf ein Implantat aus, wenn es innerhalb der vorhergehenden 6 Wochen implantiert wurde, da sich noch kein Narbengewebe gebildet hat, das das Implantat normalerweise an Ort und Stelle hält. Implantate können auch MRT-Bilder verzerren.
Implantate wie übliche Zahnimplantate, ein künstliches Hüftgelenk oder Stäbe zur Begradigung der Wirbelsäule werden von einer MRT-Untersuchung nicht beeinträchtigt.
Vor einer MRT müssen Patienten ihren Arzt über eventuelle Implantate informieren, der dann entscheidet, ob die Untersuchung sicher durchgeführt werden kann.
Das MRT-Magnetfeld ist sehr stark und stets eingeschaltet. Befindet sich daher ein Metallobjekt wie ein Sauerstofftank oder ein Infusionsständer nahe dem Untersuchungsraum, kann es mit hoher Geschwindigkeit in den Scanner gezogen werden. Der untersuchte Patient kann dabei verletzt werden, und es ist möglich, dass sich das Objekt nur schwer vom Magneten entfernen lässt.
Reaktionen auf das MRT-Kontrastmittel
Gadolinium-Kontrastmittel können zu Kopfschmerzen, Übelkeit, Schmerzen und einem Kältegefühl an der Injektionsstelle, gestörtem Geschmacksempfinden und Schwindel führen.
Dieser Kontrastmitteltyp führt mit geringerer Wahrscheinlichkeit zu schweren Reaktionen als die jodhaltigen Kontrastmittel, die in der konventionellen und CT-Angiografie verwendet werden.
Allerdings ist eine nephrogene systemische Fibrose – eine schwere, lebensbedrohliche Erkrankung – bei einer kleinen Anzahl von Personen mit fortgeschrittener chronischer Nierenerkrankung aufgetreten. Die meisten dieser Fälle stehen jedoch mit der Verwendung von Gadolinium-basiertem Kontrastmittel (gadolinium-based contrast media, GBCM) in Zusammenhang, das in den Vereinigten Staaten nicht mehr verabreicht wird.
