von Dr. Annette Schmitz

Siehe auch MRT-Untersuchungen.

Was passiert, wenn man einen Patienten in das Magnetfeld eines MRT-Gerätes legt?

Die Protonen (das sind die positiv geladenen Teilchen eines Atomkerns) drehen sich um ihre eigene Achse (das nennt man Spin [engl. = drehen; Drehung]). Dabei dreht sich die positive elektrische Ladung mit, was wiederum bedeutet, daß hier ein elektrischer Strom fließt. Wo ein elektrischer Strom fließt, entsteht ein Magnetfeld (d. h. die Protonen sind kleine Magnete). Wenn man einen Patienten in ein externes Magnetfeld legt, richten sich die Protonen, da sie ja kleine Magneten sind, in Längsrichtung des Magnetfeldes aus. Dabei drehen sich („torkeln”) die Protonen um die Längsachse des Magneten wie ein Kreisel (das nennt man Präzession), wobei diese Drehfrequenz abhängig ist von der Stärke des äußeren Magnetfeldes (Präzessionsfrequenz: 42,5 MHz pro Tesla).

Die Längsmagnetisierung, die jetzt im Patienten vorliegt kann aber noch nicht gemessen werden, da sie in der gleichen Richtung verläuft, wie das Hauptmagnetfeld. Deshalb muß ein Hochfrequenz-(Radio-)impuls eingestrahlt werden, um den Magnetisierungsvektor aus der Ebene des Hauptmagnet- feldes zu kippen (in jedem beliebigen Winkel, in der Regel aber 90° oder 180°). Um die Energie des Hochfrequenzimpulses auf die Protonen übertragen zu können, muß der Impuls eine Frequenz haben, die der Drehfrequenz (auch Larmor-Frequenz genannt) der Protonen entspricht (Resonanzfrequenz). Die Energieübertragung bezeichnet man als Resonanz. Jetzt ist aus der Längsmagnetisierung (entlang der Achse des Hauptmagnetfeldes) eine Quermagnetisierung geworden.

Mit der Zeit klappt die Quermagnetisierung (oder Transversalmagnetisierung) wieder zurück (Relaxation) und gibt dabei die Energie in Form eines meßbaren Signals wieder ab (Echo). Dieses Signal wird von einer Antenne aufgefangen und durch den Computer in Schichtbilder umgerechnet.

Um bestimmen zu können, von welchem Punkt aus dem Körper des Patienten ein Signal kommt (Ortskodierung) werden während der Messung verschiedene Gradientenmagnetfelder über das Hauptmagnetfeld gelagert. Bei der Schaltung dieser Gradienten entsteht der ausgeprägte Geräuschepegel.

2. Einschränkungen der Untersuchungstauglichkeit für eine MRT

Aufgrund des starken Magnetfeldes dürfen Patienten und Begleitpersonen keine metallischen Gegenstände (z. B. Kleingeld, Feuerzeug, Scheren, Haarklammern, medizinisches Gerät...) mit in den Untersuchungsraum nehmen, da diese Teile von dem Magnetfeld angezogen werden und zu Verletzungen führen können. Uhren, Hörgeräte und Scheckkarten können beschädigt werden.

3. MR-Kontrastmittel

Die Verwendung von Kontrastmitteln bei einer MRT erhöht die Aussagekraft der Darstellung von Organen. Im Normalfall werden 10 bis 15 ml (0,2 ml/kg Körpergewicht) Kontrastmittel intravenös injiziert. Das verwendete, auf dem Lanthaniden Gadolinium basierende Kontrastmittel Gadolinium-DTPA (Gadopentetsäure, Dimegluminsalz) = z.B. Magnevist^® führt zu einer Verkürzung der Relaxationszeit und damit zu einem stärkeren Signal in den Bildern.

Nebenwirkungen der MR-Kontrastmittel sind selten (<1%), allergische Reaktionen extrem selten. Bei einem Kreatininwert über ca. 4 mg/dl sollten keine MR-Kontrastmittel gespritzt werden. Auch in der Schwangerschaft sollten sie nicht angewendet werden, da bislang keine ausreichenden Studien im Hinblick auf eine Schädigung des Ungeborenen vorliegen.
Das Gadolinium-DTPA wird mit dem Harn aus dem Körper ausgeschieden.

Nur bei speziellen, insbesondere die Leber betreffenden Fragestellungen kommen Kontrastmittel zur Anwendung, die auf den Übergangselementen Mangan, Eisen oder Kupfer basieren.