Magnetresonanztomographie (MRT)

Die Magnetresonanztomographie (MRT), auch als Kernspintomographie bezeichnet, ist ein diagnostisches bildgebendes Verfahren. Es wird in der Medizin zur Schnittbilddarstellung von Organen und Geweben verwendet. Ionisierende Strahlung entsteht im Gegensatz zur Computertomographie (CT) nicht. Das Indikationsspektrum erweitert sich durch Verbesserungen der Auflösung und der Geschwindigkeit erheblich.


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Grundlagen

Die Magnetresonanztomographie (MRT) beruht auf der Resonanz der magnetischen Ausrichtung von Wasserstoffkernen in einem von außen angelegten hohen Magnetfeld, das impulsartig transversal abgelenkt wird (Prinzip der Kernspinresonanz, nuclear magnetic resonance, NMR). Die Rückausrichtung des Spins mit der entsprechenden Änderung des eigenen magnetischen Moments wird gemessen und zur Generierung eines zwei- und dreidimensionalen Bildes verwendet. Es gibt (im Gegensatz zur Computertomographie) keine Maßeinheiten, die Graustufen in den MRT-Bildern sind arbiträr.

Geräte

MR-Tomographen in klinischer Diagnostik weisen Magnetfeldstärken von 1 – 1,5, heute auch bis 3 Tesla auf (das Erdmagnetfeld am Äquator beträgt dagegen nur 30 Mikrotesla). Der ringförmige Magnetteil ist das Zentrum des Geräts; durch ihn wird der Körper oder ein Körperteil hindurch geschoben. Bei der relativ langen Untersuchungszeit entstehen wegen der zwangsweisen Bewegungsunfähigkeit häufig Angstgefühle (Raumangst, „Platzangt“). Eine halboffene Anordnung des Magnetteils überwindet das Problem, führt aber zu verlängerter Untersuchungszeit.

Effekte

  • Mechanische Effekte: das hohe Magnetfeld kann magnetisierbare Metalle projektilartig beschleunigen und im Körper befindliche Metallteile (Metallsplitter, Implantate) zum Wandern bringen, wobei es zu Gewebszerreißungen kommen kann.
  • Erwärmung: dieser Effekt kommt durch den eingestrahlten Hochfrequenzimpuls zustande,
  • Induktionseffekte: sie werden für die Ortskodierung verwendet.

Metalle mit ferromagnetischen Eigenschaften werden durch den Magneten des Tomographen angezogen und disloziert. Metallteile auf der Haut (Piercings, Schmuck) sowie Metallpartikel in einigen Tätowierungen und Schminken können zu lokalen Erwärmungen oder gar Verbrennungen führen.

MRT bei Schrittmacherträgern

Heute können MRT-Untersuchungen bei Trägern neuerer MR-tauglicher Schrittmachersysteme recht sicher durchgeführt werden. 1)Europace. 2012 May;14(5):631-7 2)J Interv Card Electrophysiol. 2011 Dec;32(3):213-9 Zuvor sollte die SM- und ggf. die Defi-Funktion (bei ICD-Aggregaten) ausgeschaltet werden. Die Indikation sollte streng gestellt und der zuständige Kardiologe zuvor konsultiert werden. 3)Dtsch Arztebl Int 2012; 109(15):270-5 Eine Gefährdung besteht heute nicht mehr durch elektromagnetische Krafteinwirkung am SM-System sondern eher durch Erhitzung der Elektrodenspitze durch Induktion bis hin zum Myokardödem mit Veränderung der Reizschwelle. Da Rhythmusstörungen bis hin zum Kammerflimmern ausgelöst werden können, sollte die MRT-Untersuchung in Defibrillationsbereitschaft erfolgen.

Darstellungen

T1-Wichtung: helle, signalreiche Darstellung von fetthaltigem Gewebe (Unterhautfettgewebe, Fett im Knochenmark, Fett in der Leibeshöhle, Gehirn); gute Darstellung anatomischer Strukturen, ggf. durch Kontrastverstärkung mit Hilfe von Gadolinium.

T2-Wichtung: helle signalreiche Darstellung von stehenden Flüssigkeiten (Zysten, Liquorraum, Ödeme, Magendarminhalt)

Vor- und Nachteile

Vorteile der MRT-Untersuchung sind vor allem die Vermeidung ionisierender Strahlung und die gute Darstellung von Organen und Geweben mit unterschiedlichem Wassergehalt.

Nachteile sind die meist relativ lange Untersuchungszeit und die gegenüber der CT-Untersuchung, die Enge der Röhre und die nicht ganz so gute Auflösung der Bilder.

Indikationsspektrum

Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist besonders aussagekräftig bei der Darstellung

  • einiger Tumore,
  • von zystischen Prozessen,
  • von Gehirn und Rückenmarkserkrankungen,
  • von Erkrankungen der Bandscheiben und
  • von Gelenken.

MR-Sellink: Beim MR-Sellink wird der Dünndarms mit Hilfe der MRT dargestellt, wobei das Dünndarmlumen mit Flüssigkeit zuvor gefüllt wird. Möglich ist die Darstellung von Stenosen und zugleich von Wandverdickungen.

MRCP: Darstellung der Gallen- und Pankreaswege durch die MRT (Magnetresonanzcholangiopancreaticographie). Diese Darstellung ist heute in Zweifelsfällen immer eine Voraussetzung, wenn eine ERCP indiziert zu sein scheint (da die ERCP ein relativ hohes Risiko einer Post-ERCP-Pankreatitis in sich birgt und daher restriktiv eingesetzt werden soll).

Kardio-MRT: Inzwischen lassen sich durch erhebliche Beschleunigung der Bildgenerierung krankhafte Prozesse inklusive der kardialen Durchblutung am schlagenden Herzen diagnostizieren. 4)Int J Cardiol. 2013 Sep 30;168(2):765-73. doi: 10.1016/j.ijcard.2012.09.231. Epub 2012 Oct 24. … Continue reading Eine dreidimensionale Darstellung der Herzkranzgefäße ist möglich geworden. 5)Korean J Radiol. 2006 Oct-Dec;7(4):235-42 Eine Stress-MR-Untersuchung kann mit guter Genauigkeit über die Flussreserve des Herzend unter Belastung Auskunft geben. 6)Cardiol Res. 2020 Jun;11(3):145-154. DOI: 10.14740/cr1028 . Epub 2020 May 3. PMID: 32494324; … Continue reading

Angio-MRT: Auch ist die Auflösung der Bilder deutlich verbessert, so dass Aussagen zu selbst kleinen Gefäßveränderungen ohne radiologische Angiographie möglich sind. Beispielsweise können bei Kindern angiitische Veränderungen im Gehirn infolge eines schweren Kawasaki-Syndroms erkannt werden. 7)Dev Med Child Neurol. 2012 Dec;54(12):1160-3. doi: 10.1111/dmcn.12002 Das Angio-MR ist für für die Erkennung kardiovaskulärer Anomalien aussagekräftiger als die Echokardiographie. 8)Front Endocrinol (Lausanne). 2018 Oct 16;9:609. doi: 10.3389/fendo.2018.00609. PMID: 30459711; … Continue reading

In vielen Fällen ergänzt die MRT eine vorangegangene CT-Untersuchung. Die erhebliche Ausweitung des Indikationsspektrums wirkt sich in einer erheblichen Steigerung der Untersuchungszahlen aus.

fMRI

Die funktionelle Magnetresonanzbildgebung (functional magnetic resonance imaging, fMRI; auch „metabolic imaging“ mit Hilfe der MR) ist eine in Forschung und Diagnostik verwendete Methode, besonders stoffwechselaktive Regionen in Organen darzustellen. So hat das fMRI in den letzen Jahren erheblich zur Klärung der Lokalisation verschiedener Hirnfunktionen, auch von geistigen wie emotionalen Funktionen, beigetragen (Beispiel: Moral – biologische Grundlagen).

Auf der Basis einer Spin-Hyperpolarisation von Glukose kann MRI perspektivisch auch zur Diagnostik von Tumoren verwendet werden. Vorteil gegenüber dem bisher dazu angewandten FDG-PET (Positronen-Emissions-Tomographie mit (18)Fluorodesoxyglukose) ist die fehlende Strahlenbelastung. 9)Contrast Media Mol Imaging. 2013 Jan;8(1):72-82

Neue Entwicklungen lassen verschieden stoffwechselaktive Regionen innerhalb von Tumoren erkennen, was über eine PET-Untersuchung nicht möglich ist. 10)Elife. 2019 Aug 13;8:e46312. DOI: 10.7554/eLife.46312 . PMID: 31408004; PMCID: PMC6706239. Mit Hilfe von hyperpolarisiertem [1-13C]Pyruvat kann über den Nachweis einer Abnahme der glykolytischen Stoffwechselaktivität frühzeitig erkannt werden, ob ein Tumor auf eine Chemotherapie anspricht. 11)Cancer Res. 2019 Jul 15;79(14):3557-3569. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-19-0182 . Epub 2019 May 14. … Continue reading


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Verweise

 


Autor der Seite ist Prof. Dr. Hans-Peter Buscher (siehe Impressum).


Literatur

1 Europace. 2012 May;14(5):631-7
2 J Interv Card Electrophysiol. 2011 Dec;32(3):213-9
3 Dtsch Arztebl Int 2012; 109(15):270-5
4 Int J Cardiol. 2013 Sep 30;168(2):765-73. doi: 10.1016/j.ijcard.2012.09.231. Epub 2012 Oct 24. PMID: 23102601.
5 Korean J Radiol. 2006 Oct-Dec;7(4):235-42
6 Cardiol Res. 2020 Jun;11(3):145-154. DOI: 10.14740/cr1028 . Epub 2020 May 3. PMID: 32494324; PMCID: PMC7239594.
7 Dev Med Child Neurol. 2012 Dec;54(12):1160-3. doi: 10.1111/dmcn.12002
8 Front Endocrinol (Lausanne). 2018 Oct 16;9:609. doi: 10.3389/fendo.2018.00609. PMID: 30459711; PMCID: PMC6232706.
9 Contrast Media Mol Imaging. 2013 Jan;8(1):72-82
10 Elife. 2019 Aug 13;8:e46312. DOI: 10.7554/eLife.46312 . PMID: 31408004; PMCID: PMC6706239.
11 Cancer Res. 2019 Jul 15;79(14):3557-3569. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-19-0182 . Epub 2019 May 14. PMID: 31088837; PMCID: PMC6640042.