Die Magnetresonanztomographie (MRT), auch Kernspintomographie genannt, ist ein modernes bildgebendes Verfahren, das detaillierte Einblicke in den menschlichen Körper ermöglicht, ohne dabei auf potenziell schädliche ionisierende Strahlung zurückzugreifen. Prof. Dr. Volkmar Jacobi, ehemaliger stellvertretender Direktor der Radiologie der Universitätsklinik Frankfurt, betont die Bedeutung dieser Technologie für die medizinische Diagnostik. Dieser Artikel beleuchtet die Funktionsweise der MRT, ihre Anwendungsbereiche, die potenziellen Auswirkungen auf Nerven und die damit verbundenen Sicherheitsaspekte.
Was ist MRT?
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine sichere und schmerzfreie Methode, um detaillierte Bilder des Körpers zu erzeugen. Sie macht sich die Tatsache zunutze, dass unser Körper zu einem großen Teil aus Wassermolekülen besteht, welche durch elektromagnetische Wellen „angeregt" werden können. Es ist ein technisch hochentwickeltes und sicheres Diagnoseverfahren, das keinerlei Strahlenbelastung aussetzt.
Wie funktioniert ein MRT?
Ein MRT arbeitet mit Radiowellen und starken Magnetfeldern. Diese richten die Atome im Körperinneren aus und machen so Gewebestrukturen sichtbar. Durch das Magnetfeld des MRT werden die Wasserstoffatome in den Körpergeweben beeinflusst. Elektromagnetischen Impulse geben ihnen kurzzeitig eine andere Richtung vor. Wird der Impuls abgeschaltet, drehen sich die Atome wieder in ihre ursprüngliche Position zurück - und zwar je nach Zusammensetzung des Gewebes in unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die Reaktionen, die man auch „Resonanz“ nennt, werden mit Hilfe von Detektoren gemessen und von einem Computer in Bilder umgewandelt. Dabei werden die einzelnen Gewebearten auf dem Bildschirm in verschiedenen Graustufen dargestellt. Das Magnetfeld, das während der MRT-Aufnahme um das zu untersuchende Körperorgan aufgebaut wird, kann je nach Gerät bis zu 140.000-mal stärker sein als das Erdmagnetfeld. Von diesem starkem Magnetfeld spüren Sie in der Regel nichts.
Die Kernspintomographie, Synonym auch Magnetresonanztomographie, ist eine strahlungsfreie Untersuchungsmethode, die in den letzten Jahrzehnten immer weiter optimiert wurde. Sie arbeitet mit einem sehr starken Magnetfeld, etwa 30.000 mal so stark wie das Erdmagnetfeld (bei 1,5 T). Im Bereich weniger Millisekunden werden Wasserstoffatome in schnellen Sequenzen hintereinander manipuliert, die schwachen Impulse, die den Körper danach verlassen, können von der Maschine gemessen und räumlich zugeordnet werden.
MRT-Geräte und Feldstärke
Die Geräte unterscheiden sich im wesentlichen in ihrer Bauart, das heißt im Durchmesser und der Länge der Röhre sowie durch die Stärke des Magnetfelds, Feldstärke genannt. Üblich ist eine Feldstärke von 1,5 Tesla, verbreitet sind inzwischen auch Geräte mit 3,0 Tesla. Vorteil einer höheren Feldstärke ist die höhere Auflösung und Detailgenauigkeit der Untersuchungen, insbesondere interessant bei Schädel-Untersuchungen und kleinen Gelenken. Die Standardfeldgröße von 1,5 Tesla ist für alle Fragestellungen ausreichend und hat insbesondere auch in der Untersuchung der inneren Organe Vorteile. Noch höhere Feldstärken sind möglich, in der Routine allerdings nicht etabliert. Es handelt sich meist um Testgeräte zu Forschungszwecken mit hohen technischen Herausforderungen. Viele Menschen reagieren bei zunehmender Stärke des Magnetfeldes auch mit Schwindel und Übelkeit.
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Anwendungsbereiche der MRT
Die MRT ist vielseitig einsetzbar und spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Überwachung verschiedener Erkrankungen. Sie hilft beispielsweise dabei, entzündliche Erkrankungen, Veränderungen von Gewebe, Organen, Knochen, Bändern und Sehnen oder auch Tumore/Metastasen zu erkennen. Wichtig kann eine MRT auch bei der Klärung der Frage sein, ob eine Störung der Blutversorgung beim Patienten vorliegt.
Einige spezifische Anwendungsbereiche umfassen:
Untersuchung des zentralen Nervensystems: Besonders wichtig ist die MRT bei der Untersuchung des zentralen Nervensystems, einschließlich Gehirn und Rückenmark.
Erkrankungen der Bauchorgane: So lassen sich Bauchorgane wie Leber, Gallenwege, Bauchspeicheldrüse und Milz gut beurteilen, und Erkrankungen an Nieren, Harnwegen und Harnblase aufdecken. Auch ermöglichen die hochauflösenden Bilder eines MRT eine genaue Abgrenzung der Organe und damit eine präzise Tumordiagnostik.
Erkrankungen von Knochen und Muskeln: Eine wichtige Rolle spielt die MRT bei der Untersuchung von Knochen und Muskeln. Eine MRT hilft unter anderem bei der Diagnose von Kreuzbandriss, Meniskusverletzungen, Knochenentzündungen und -tumoren und dient der Vorbereitung von Operationen sowie der Kontrolle von Behandlungsergebnissen. Auch Muskelverletzungen können wir mittels MRT diagnostizieren und beurteilen - weshalb dieses Verfahren vor allem bei Leistungssportlerinnen und -sportlern häufig zum Einsatz kommt.
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MRT der Halswirbelsäule (HWS)
Die Magnetresonanztomographie (= MRT) der Halswirbelsäule (= HWS) ist ein bildgebendes Untersuchungsverfahren, mit dem ohne Strahlenbelastung detaillierte Bilder des Halses und dem oberen Teil der Wirbelsäule erstellt werden können. Ein MRT der HWS kann bei verschiedenen Beschwerden oder Erkrankungen indiziert sein, wie z.B.:
- Bei Verdacht auf einen Bandscheibenvorfall, Arthrose oder andere degenerative Veränderungen der Halswirbelsäule
- Schmerzen in Nacken, Schultern oder Armen
- Taubheit oder Kribbeln in Armen oder Händen
- bestimmten Muskelverspannungen im Nacken
- Schwindel oder Gleichgewichtsprobleme
- Anhaltende oder wiederkehrende Kopfschmerzen
- Verletzungen oder Traumata der Halswirbelsäule, z.B.
Mögliche Befunde bei einer MRT der HWS
- Bandscheibenvorfall: Ein Bandscheibenvorfall tritt auf, wenn der weiche Kern einer Bandscheibe durch den äußeren, straffen Faserring tritt und auf die umgebenden Nervenwurzeln oder das Rückenmark drückt oder sich der gesamte Faserring vorwölbt. Die Bandscheiben sind die stoßdämpfenden Strukturen zwischen den Wirbeln.
- Spinalkanalstenose: Eine Spinalkanalstenose der HWS liegt vor, wenn der Wirbelkanal, in dem das Rückenmark und die Nervenwurzeln verlaufen, eingeengt ist. Diese Verengung kann durch: eine Vergrößerung der Wirbelgelenke, Bandscheibenvorwölbungen, knöcherne Auswüchse, eine Verformung oder fehlerhafte Verlagerung der Wirbelsäule verursacht werden.
- Entzündung der Halswirbelsäule: Eine Entzündung der Halswirbelsäule ist eine Schädigung oder Reizung des Gewebes im Halsbereich. Sie äußert sich durch verschiedene Symptome wie Schmerzen, Steifheit und Bewegungseinschränkung im Nackenbereich sowie Schwindel und Schwäche in den Armen. Ursachen für eine Entzündung der HWS sind Infektionen (bakteriell oder viral), Verletzungen (z.B. Schleudertrauma oder Bandscheibenvorfall), Überlastung und Verschleiß (schlechte Körperhaltung, wiederholte Bewegungen oder langes Sitzen) und Autoimmunerkrankungen (z.B.
- Tumor der Halswirbelsäule: Ein Tumor der Halswirbelsäule ist eine Neubildung von Gewebe im Bereich der Halswirbelsäule. Sie werden grob in zwei Gruppen eingeteilt. Man unterscheidet zwischen gutartigen und bösartigen Neubildungen (Krebs). Diese Tumore können von den Knochen, den Weichteilen oder den Nerven der Halswirbelsäule ausgehen und verschiedene Symptome wie Nackenschmerzen, Taubheitsgefühl, Schwäche, Bewegungseinschränkungen sowie Atem- und Schluckbeschwerden verursachen. Die Ursachen von Tumoren der Halswirbelsäule sind vielfältig. Dazu gehören u.a.
MRT und Nervenreaktionen
Ein wichtiges Feld der MRT ist die Untersuchung des Nervensystems. Die MRT kann detaillierte Bilder von Gehirn, Rückenmark und Nerven liefern, was bei der Diagnose von Erkrankungen wie Multipler Sklerose, Schlaganfällen, Tumoren und Nervenverletzungen hilfreich ist.
Nervenstimulation durch Gradientenfelder
Zusätzlich zu den starken statischen Magnetfeldern werden in der Magnet-Resonanz-Tomographie zeitlich veränderliche Gradientenfelder und hochfrequente elektromagnetische Felder eingesetzt. Ist es sehr schnell geschaltet, können Nerven- oder Muskelzellen im Körper des Patienten stimuliert werden. Als Folge kann es zu Kontraktionen im Brustbereich, in der Schulter, der Hüfte, im Gesäß oder an der Nase kommen. Auch Herzrasen ist möglich.
Mögliche Empfindungen
Wenn sich Personen schnell innerhalb von starken statischen Magnetfeldern bewegen, können Schwindelgefühle, Übelkeit und metallischer Geschmack hervorgerufen werden. Dies beruht auf Wirkungen induzierter elektrischer Felder auf das Gleichgewichtsorgan und die Geschmackszellen. Bei schnellen Bewegungen im räumlichen Gradienten eines starken statischen Magnetfeldes kann es zur Wahrnehmung von Lichtblitzen kommen.
MRT und Strahlung
Im Gegensatz zu Röntgenaufnahmen, Röntgendurchleuchtungen und Computertomographien verzichtet die Magnetresonanztomographie auf ionisierende Strahlung. Zur Erzeugung der sogenannten Kernmagnetisierung wird bei der MRT ein starkes, statisches Magnetfeld genutzt. Viele Studien wurden dazu durchgeführt, in keiner konnte eine nachteilige gesundheitliche Wirkung festgestellt werden.
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Ionisierende Strahlung vs. Magnetfelder
Ausgehend von der Strahlenquelle transportiert Strahlung Energie. Diese wird z. B. wie bei der Röntgenstrahlung als ionisierende Energie befördert. Die ionisierende Strahlung birgt ein Risiko: Materie, in die diese Art der Strahlung eindringt, kann dadurch verändert werden, da chemische Verbindungen aufgebrochen oder Atome sowie Moleküle ionisiert werden. Trifft ionisierende Strahlung auf lebende Zellen oder Organismen, so ist es möglich, dass dort durch die entsprechenden chemischen und physikalischen Vorgänge Schäden hervorgerufen werden. Untersuchungen, die sich auf die ionisierenden Strahlungen stützen (Röntgenaufnahmen, Röntgendurchleuchtungen und Computertomographien), können beim Durchdringen von Gewebe Schäden am Erbgut auslösen. Diese Schäden an der DNA stehen im Verdacht, langfristig gesundheitsschädlich zu sein. Sie können u. U. zu Krebs führen.
Risiken und Sicherheitshinweise
Ein mögliches Risiko liegt lediglich in der magnetischen Anziehungskraft von metallischen und ferromagnetischen Gegenständen. Sie werden im Wirkungsfeld des Magneten stark beschleunigt und können sich dadurch zu gefährlichen Projektilen entwickeln. Aus diesem Grund gibt es im MRT-Raum keine derartigen Gegenstände.
Metallische Gegenstände und Implantate
Vor der Untersuchung müssen alle metallischen Gegenstände wie Schmuck, Uhren, Piercings, Brillen und Zahnprothesen entfernt werden, da sie das MRT-Bild stören können. Außerdem sollte der Patient bequeme, locker sitzende Kleidung tragen, die frei von Metallteilen ist. Unmittelbar vor den MRT-Geräten befinden sich in der Regel Umkleidekabinen, in denen überflüssige Kleidung abgelegt werden kann.
Wurde bei einem Patienten eine Operation mit Einsatz eines Implantats durchgeführt (z. B. Beispielsweise bei Hüft- und Knieprothesen kann die Untersuchung in der Regel bedenkenlos erfolgen. Träger von Herzschrittmachern, Insulinpumpen, Neurostimulatoren oder Cochleaimplantaten können leider nicht (oder nur durch eine spezielle Freigabe des untersuchenden Arztes) mit einer Magnetresonanztomographie untersucht werden. Kritisch können auch Metallsplitter im Gesichtsbereich sein.
Herzschrittmacher und andere elektronische Geräte
Patienten mit Herzschrittmachern, eingepflanzten automatischen Defibrillatoren sowie mit einigen älteren künstlichen Herzklappen und Innenohrimplantaten können im MRT nicht untersucht werden. Informieren Sie unser Team bitte auf jeden Fall schon bei der Terminvereinbarung auch über nicht sichtbare elektronische Implantate. Hierzu zählen Herzschrittmacher, Insulinpumpen, Neurostimulatoren, Cochleaimplantate, elektronische Prothesen und ähnliches. Diese können die Durchführung einer MRT-Untersuchung gänzlich ausschließen oder unter Umständen durch das Magnetfeld zu Schaden kommen.
Schwangerschaft
Der Einfluss starker statischer Magnetfelder auf die Schwangerschaft und die Entwicklung des Embryos wurde bisher nur bei geringen Flussdichten untersucht. Dieses Wissen ist jedoch für die Sicherheit von schwangeren Patientinnen und medizinischem Personal wichtig. Aus Vorsorgegründen empfiehlt die Strahlenschutzkommission deshalb vor allem in den ersten drei Schwangerschaftsmonaten eine besonders strenge Abwägung des Nutzen-Risiko-Verhältnisses.
Kontrastmittel
Kontrastmittel werden bei der MRT eingesetzt, um bestimmte Strukturen und Bereiche des Körpers besser sichtbar zu machen. Ob bei Ihnen eine Kontrastmittelgabe notwendig ist, entscheidet ein erfahrener Radiologe oder Arzt. Die Kontrastmittel für eine MRT-Untersuchung sind im Allgemeinen sehr gut verträglich. Auch eine Schilddrüsenerkrankung ist - anders bei den CT-Kontrastmitteln - kein Problem. In sehr seltenen Fällen kann es wie bei anderen Medikamenten zu einer allergischen Reaktion kommen.
Ablauf einer MRT-Untersuchung
Eine MRT dauert je nach Art der Untersuchung meist unter 30 Minuten. Meist liegen die Patientinnen und Patienten mit dem Rücken auf einer Liege und werden ganz oder teilweise in das röhrenförmige Gerät hineingefahren. Neben »klassischen« MRT-Geräten in Röhren-Bauweise gibt es auch Geräte mit einer weiteren Röhrenöffnung wie das unsere. Sie machen Untersuchungen für Sie angenehmer und helfen bei Problemen mit räumlicher Enge. Um eine gute Bildqualität zu erhalten ist es wichtig, im MRT ganz ruhig zu liegen. Bei Untersuchungen des Bauches und im Brustbereich müssen Sie teilweise für kurze Zeit die Luft anhalten.
Vorbereitung auf die Untersuchung
Für eine MRT der HWS müssen Sie in der Regel nicht nüchtern sein. Vor der Untersuchung müssen alle metallischen Gegenstände wie Schmuck, Uhren, Piercings, Brillen und Zahnprothesen entfernt werden, da sie das MRT-Bild stören können. Außerdem sollte der Patient bequeme, locker sitzende Kleidung tragen, die frei von Metallteilen ist. Unmittelbar vor den MRT-Geräten befinden sich in der Regel Umkleidekabinen, in denen überflüssige Kleidung abgelegt werden kann. Bei Untersuchungen mit Kontrastmittel kann es vorkommen, dass vor der Untersuchung ein venöser Zugang gelegt werden muss, über den dann während der Untersuchung das Kontrastmittel injiziert wird. Meist werden dem Patienten vor der Untersuchung Kopfhörer aufgesetzt, um die Geräusche zu dämpfen und mit dem Fachpersonal in Kontakt zu bleiben.
Während der Untersuchung
Der Patient wird auf eine Untersuchungsliege gelegt und mit dem Kopf voraus in die Öffnung des MRT-Gerätes gefahren. Dies kann für Patienten mit Klaustrophobie sehr unangenehm sein. Während der Untersuchung wird der Patient gebeten, etwa 20 Minuten ruhig zu liegen und sich nicht zu bewegen. Während dieser Zeit erzeugt das Gerät Magnetfelder, die Bilder der Halswirbelsäule und des umliegenden Gewebes erzeugen. Während der Untersuchung kann es zu lauten Klopfgeräuschen kommen.
Nach der Untersuchung
Nach der Untersuchung wird der Patient aus dem MRT-Gerät gefahren, kann von der Untersuchungsliege aufstehen und sich wieder umziehen. Eine MRT-Untersuchung der HWS dauert in der Regel etwa 15 bis 20 Minuten. Die genaue Dauer hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Schwierigkeit der Aufnahmen oder dem Zustand des Patienten. Im Einzelfall kann es daher auch etwas länger oder kürzer dauern. Außerdem kann es vorkommen, dass besondere Aufnahmen (sog. Gefäßdiagnostik) notwendig sind.
Umgang mit Platzangst
Ja, können Sie. Zum einen haben unsere hochmodernen Geräte einen Innendurchmesser von bis zu 70 Zentimetern und einen kurzen Magneten - also eine kürzere Röhre. Zum anderen gibt es eine Vielzahl an Untersuchungen, bei denen der Kopf außerhalb dieser „Röhre" bleibt. Sie sind bei der Untersuchung auch nicht alleine, denn unser Team ist ständig über Ihren Kopfhörer und ein Raummikrofon mit Ihnen in Verbindung. Sollten Sie trotzdem unter Platzangst (Klaustrophobie) leiden, können wir Ihnen am Standort Trostberg ein intravenöses Beruhigungsmittel verabreichen.