Die Magnetresonanztomographie (MRT), auch Kernspintomographie genannt, ist eine nicht-invasive Methode zur Untersuchung von Organen, Geweben und des Skelettsystems. Sie spielt eine wichtige Rolle bei der Diagnose und Überwachung von Krankheitsverläufen, einschließlich der Parkinson-Krankheit, sowie anderer Begleiterkrankungen. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Überblick über die Anwendung der MRT in der Parkinson-Diagnostik, einschließlich neuer Erkenntnisse und alternativer bildgebender Verfahren.
Was ist MRT und wie funktioniert es?
MRT steht für Magnet-Resonanz-Tomographie und ist ein bildgebendes Verfahren, das ohne schädliche Strahlenbelastung auskommt. Es nutzt Magnetfelder und Radiowellen, um detaillierte Bilder vom Inneren des Körpers zu erzeugen. Ein MRT ist somit ein wichtiges bildgebendes Verfahren, um Ursachen für Erkrankungen des Herzens, des Gehirns und des Skelett-Systems zu untersuchen. Seit einigen Jahren kommen immer häufiger sogenannte 3 Tesla-MRTs zum Einsatz, die eine höhere Auflösung und detailliertere Bilder ermöglichen.
Indikationen für eine Schädel-MRT bei Parkinson
Eine MRT des Schädels kann erforderlich sein, um nach Ursachen bei Kopfschmerz oder bei Schwindel zu suchen oder auch um bestimmte Verdachtsdiagnosen auszuschließen. Eine MRT-Untersuchung des Kopfes kann beispielsweise erforderlich werden, um nach Ursachen bei Kopfschmerz oder bei Schwindel zu suchen oder auch um bestimmte Verdachtsdiagnosen auszuschließen. Im Rahmen der Diagnostik eines Parkinson-Syndroms sollte mindestens einmal eine Computertomographie des Schädels (Schädel-CT, craniale CT bzw. cCT) oder craniale Magnetresonanztomographie (cMRT) durchgeführt werden, um symptomatische Ursachen auszuschließen. Die MRT kann bei Verdacht auf folgende Erkrankungen angezeigt sein:
- Schlaganfall
- Hirntumore
- Hirn- oder Hirnhautentzündung (Meningitis)
- Hirnblutungen
- Gefäßveränderungen (Verengungen, Aussackungen)
- Demenzerkrankungen
- Parkinsonerkrankung
Auch zur Diagnostik von tumorösen, zystischen oder entzündlichen Zahn-, Mund- und Kiefererkrankungen kommt eine MRT des Kopfes häufig zum Einsatz.
Die Rolle der MRT in der Parkinson-Diagnostik
Bei der Parkinson-Krankheit sterben Nervenzellen in der Substantia nigra, einem Bereich im Mittelhirn, ab. Dies führt zu einem Mangel an Dopamin, einem wichtigen Botenstoff für die Steuerung von Bewegungen. Eine MRT-Untersuchung kann helfen, diese Veränderungen im Gehirn sichtbar zu machen, obwohl sie die Parkinson-Krankheit nicht direkt nachweisen kann.
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Das Schwalbenschwanzzeichen
Mit hochaufgelöster MRT-Bildgebung ist die Abbildung des Schwalbenschwanzzeichens möglich, welches sich im hinteren Drittel der Substantia nigra befindet und nach gängiger Lehrmeinung Nigrosom 1 entspricht. Bei gesunden Menschen erkennt man im MRT-Bild eine signalreiche längliche Struktur, die vorne und an den Seiten von signalarmen Arealen umgeben ist. Diese besondere Form erinnert an einen Schwalbenschwanz, daher spricht man auch vom Schwalbenschwanzzeichen (engl. Swallow tail sign). Nach der gängigen Interpretation des Zeichens führt das Absterben der Neuronen im Nigrosom 1 bei Parkinson-Betroffenen dazu, dass das Schwalbenschwanzzeichen schließlich nicht mehr erkennbar ist. Ist das der Fall, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Parkinson-Erkrankung vor.
Neue Erkenntnisse zum Schwalbenschwanzzeichen
Neurophysiker haben jedoch herausgefunden, dass die Identifikation von einem Magnetresonanztomografie-Zeichen zur Parkinsondiagnose als eine bestimmte anatomische Region im Gehirn zwar weit verbreitet, aber gar nicht korrekt ist. „Jenes MRT-Zeichen, das sogenannte Schwalbenschwanz-Zeichen, schließt zwar einen Teil der anatomischen Region ‚Nigrosom 1‘ ein, sieht aber ganz anders aus“, erklärt der Erstautor der Studie, die nun veröffentlicht wurde. „Das ist für den klinischen Bereich relevant, weil die Identifikation ‚Schwalbenschwanz Zeichen entspricht Nigrosom 1‘ zur Lehrmeinung geworden ist und revidiert werden sollte“, so Malte Brammerloh weiter.
Malte Brammerloh und seine Kolleginnen und Kollegen haben nun mikroskopische 3-D-Untersuchungen von menschlichen Gehirnen nach dem Tod mit MRT-Technik kombiniert, um zu zeigen, dass Nigrosom 1 und das radiologische Schwalbenschwanz-Zeichen sich nur teilweise überlappen und in der Tat sehr unterschiedlich sind. Die Wissenschaftler plädieren daher dafür, das Schwalbenschwanz-Zeichen nicht mit der Region Nigrosom 1 gleichzusetzen. Dies erlaube eine Neuinterpretation des diagnostischen Schwalbenschwanz-Zeichens und eröffne gleichzeitig neue Wege zur spezifischen Nigrosombildgebung.
MRT-Mikroskopie eisenreicher Neurone
Der hohe Eisengehalt und damit starke Magnetismus der dopaminergen Neurone macht Magnetresonanztomographie (MRT) zu einer vielversprechende Technik, um diese Neurone zu vermessen. Um zu dieser Erkenntnis zu gelangen, mussten wir erst ein schwieriges Problem lösen: MRT kann beim lebenden Menschen keine einzelnen Zellen auflösen, da die Auflösung viel zu gering ist. In einem MRT-Bildpunkt mit der höchsten derzeit möglichen Auflösung befinden sich über 1.000 Neurone. Trotz dieser hohen Zahl machen die dopaminergen Neurone lediglich 5 % des Gewebes aus. Daher ist es nicht ohne Weiteres möglich, diese Neurone zu vermessen.
Basierend auf grundlegenden physikalischen Gleichungen beschreibt dieses Modell den Beitrag verschiedener Zellen zum MRT-Signal, quasi als Brücke zwischen MRT-Aufnahmen und den viel kleineren Zellen. Dieses Modell mündet in eine Formel, die Dichte und Eisenkonzentration von dopaminergen Neuronen aus dem MRT-Signal vorhersagt. Dies ist ein entscheidender Schritt, um das Absterben der Neurone bei Parkinson zu erkennen. Über MRT-Experimente an Spenderhirnen mit äußerst hoher Auflösung haben wir zum ersten Mal einzelne Neurone mit dem MRT detektiert. Darüber hinaus haben wir mittels Aufnahmen großflächiger Eisenkarten mit zellulärer Auflösung den Eisengehalt derselben Neurone mit Protonen- und Röntgenmikroskopie bestimmt. Überraschenderweise haben wir herausgefunden, dass eisenreiche dopaminerge Neurone deutlich stärkeren Magnetismus aufweisen als andere eisenreiche Zellen. Das erklärt den unerwartet hohen Einfluss der Neurone auf das MRT-Signal - ein glücklicher Umstand, der ihre Vermessung mit klinischer MRT erst ermöglicht.
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Ablauf einer Schädel-MRT
Bei der MRT-Untersuchung im Kopfbereich erstellen wir Schnittbilder vom knöchernen Schädel, den Gefäßen und dem Gehirn. Manche Patienten sind im MRT anfällig für Platzangst, denn der Kopf muss mit Kissen in einem speziellen Gestell fixiert werden. Dies stellt sicher, dass der Patient wirklich absolut still liegt und die Aufnahmen gelingen. In unserer Praxis sind wir auf Angstpatienten jedoch sehr gut vorbereitet. So hat unser MRT-Gerät einen besonders großen Röhrendurchmesser von 71 cm. Kopfhörer mit Musik lenken außerdem von den lauten Klopfgeräuschen während der Untersuchung ab, und schließlich verfügt unser MRT über ein einzigartiges „MR-Kino“ mit Kurzfilmen, die das Gesichtsfeld des Patienten ausfüllen und für Ablenkung und Entspannung sorgen. Auf Wunsch können Patienten vor der Untersuchung auch ein Beruhigungsmittel erhalten. In der Regel dauert eine Kopf-MRT ca. 15 bis 30 Minuten.
Spezielle MRT-Techniken bei Verdacht auf Schlaganfall
Insbesondere bei der Schlaganfalldiagnostik kommen spezielle MRT-Untersuchungsmethoden zum Einsatz: die Diffusions-MRT und die Perfusions-MRT. Während bei der Perfusions-MRT direkt die Blutversorgung der einzelnen Hirnareale dargestellt wird, ermittelt der Arzt bei der Diffusions-MRT die Einwanderung (Diffusion) von Wasserstoffmolekülen. In Bereichen, die von einem Schlaganfall betroffen sind, gelangen die Wasserstoffmoleküle nur schlecht und erscheinen in der Bildgebung deshalb heller als gesundes Hirngewebe.
MRT mit Gefäßdarstellung (MR-Angiographie)
Für bestimmte Fragestellungen ist bei einer Kopf-MRT (insbesondere in Verbindung mit einer Darstellung der Halsgefäße) die Gabe eines Kontrastmittels erforderlich. Bei einer Kopf-MRT mit Gefäßdarstellung (MR-Angiographie) lassen sich die hirnversorgenden Arterien abbilden und beurteilen - sowohl die Gefäße im Kopf als auch die Halsgefäße. Neben der Beurteilung der Hirnstrukturen, der knöchernen Anteile und Weichteile untersuchen wir bei der MR-Angiographie die Gefäße auf Einengungen (Stenosen) durch Plaques bzw. Verkalkungen und Aneurysmen (Aussackung der Gefäßwand, insbesondere der Schädelbasisarterien). MR-Angiographie der intrakraniellen Arterien: Hierbei handelt es sich um eine ca. 6 Minuten kurze, strahlungsfreie Untersuchung ohne Kontrastmittelgabe. Stenosen, Aneurysmen und Gefäßmissbildungen werden dabei gut erkannt und dargestellt. Schnittbildsequenzen des Gehirns (MRT): Auch diese ca. 15-minütige Untersuchung kommt ohne Kontrastmittel aus.
Alternativen zur MRT: DaTSCAN und andere nuklearmedizinische Verfahren
Neben der MRT gibt es auch andere bildgebende Verfahren, die bei der Diagnose von Parkinson eingesetzt werden können. Ein DaTSCAN ist eine nuklearmedizinische Untersuchung, um die Funktionsfähigkeit bestimmter Nervenverbindungen im Gehirn (sogenannte Dopamin-Transporter) zu überprüfen und bildlich darszustellen. Ein DatScan wird in der Diagnostik des krankhaften Tremors (Zittern) eingesetzt, z.B. zur Abgrenzung von organischen Störungen bei bestimmten Parkinsonsyndromen (z.B. Morbus Parkinson - im Volksmund auch Schüttellähmung genannt - oder MSA ) vom essentiellen Tremor.
Funktionsweise des DaTSCAN
In die Blutbahn bzw. in eine Vene am Arm wird eine geringe Menge einer radioaktiv markierten Substanz gespritzt, die sich etwa 3 Stunden nach der Injektion optimal in zentralen Hirnarealen (dem Striatum) anreichert. Während der Untersuchung von ca. 45 Minuten muß der Patient möglichst ruhig auf einer besonderen Untersuchungsliege verbringen. Es werden dabei spezielle tomographische Aufnahmen des Kopfes mit einer sogenannten Gammakamera aufgezeichnet, die sich dabei langsam um den Kopf des Patienten dreht. Die Auswertung der Untersuchung erfolgt nach Anfertigung aller Aufnahmen.
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Darüber hinaus sollte am Untersuchungstag kein Kaffee oder schwarzer Tee getrunjen werden, ferner sollte jeglicher Tabakkonsum eingeschränkt werden. Einige Medikamente beeinflussen die Funktionen der untersuchten Nervenverbindungen. Fragen Sie daher vor der Untersuchung ihren Neurologen oder Nuklearmediziner, ob und welche Medikamente eventuell abgesetzt werden müssen. Eine strikte Kontraindikation stellt lediglich eine Schwangerschaft dar. Bei stillenden Müttern kann die Untersuchung grundsätzlich durchgeführt werden, sofern eine Stillpause von mindesten 4 Tagen eingehalten wird.
Wann ist ein DaTSCAN sinnvoll?
Bei unklaren neurologischen Symptomen wie z.B. Zittern, allgemeine Bewegungseinschränkung, insbesondere auch der Gesichtsmuskulatur (die Gestik und Mimik nimmt ab), Gangunsicherheit, unklarem Schwindel wie auch bei fehlendem Ansprechen auf eine Parkinsonmedikation wird diese Untersuchung empfohlen. Gerade auch, wenn eine Kernspintomographie (MRT) des Gehirns keinen wesentlichen Befund erbracht hat, kann eine DaTSCANTM -Szintigraphie die Diagnose eines M. Durch Darstellung der sog. präsynaptischen Dopaminrezeptoren kann ein neurodegenerativer Parkinson z.B. von einem essentiellen Tremor oder einem medikamenteninduzierten Parkinson sicher getrennt werden.
Weitere spezielle Untersuchungsformen
- Fluordesoxyglucose Positronen-Emissions-Tomographie (FDG-PET; Verfahren der Nuklearmedizin, mit dem die Erstellung von Schnittbildern lebender Organismen durch die Visualisierung der Verteilungsmuster schwach radioaktiver Substanzen ermöglicht wird) - kann in gut begründeten Fällen zur bestmöglichen differentialdiagnostischen Zuordnung des Parkinson-Syndroms, insbesondere zur Abgrenzung atypischer neurodegenerativer Parkinson-Syndrome, erfolgen.
- Sphinkter-EMG (Untersuchung der Innervation, d. h.
THS-Systeme und MRT-Sicherheit
Medtronic THS-Systeme sind bedingt MR-sicher, was bedeutet, dass nur unter bestimmten Voraussetzungen MRT-Untersuchungen durchgeführt werden können. Wenn die Voraussetzungen nicht erfüllt sind, kann die MRT eine Erwärmung des Gewebes verursachen, insbesondere an der/den implantierten Elektrode/n im Gehirn. Dies wiederum kann zu schweren und dauerhaften Verletzungen oder zum Tod führen. Konsultieren Sie vor einer MRT-Untersuchung immer den für Ihre THS-Therapie verantwortlichen Arzt, um die MRT-Eignung Ihres Systems überprüfen zu lassen und mögliche Vorteile und Risiken einer MRT-Untersuchung zu besprechen.