Kernspintomographie

Abkürzung MRT, ein bildgebendes medizinisches Untersuchungsverfahren, das die Eigenrotation und den resultierenden Drehimpuls der Atomkernteilchen (Protonen und Neutronen), den Kernspin, ausnutzt. Mittels großer Magneten werden die natürlicherweise zufällig ausgerichteten Kernspins aller Wasserstoffatome zunächst in eine Ebene ausgerichtet. Ein elektromagnetisches Hochfrequenzsignal (eine Art Radiowelle) lässt die Atome dann in eine einheitliche Richtung umklappen. Anschließend wird das Magnetfeld so eingestellt, dass die Atome in ihre natürliche Position zurückfallen. Dabei senden sie die während des Ausrichtungsvorgangs aufgenommene Energie in Form von Radiowellen aus. Je mehr Wasserstoffatome sich in einer Region befinden, desto größer ist die nun abgegebene und aufaddierte Radiowelle. Gemessen wird so die Dichte der im untersuchten Gewebe vorhandenen Wasserstoffatome. Die bildliche Darstellung der Messwerte erfolgt über Verrechnung der Daten in einem Computer und ermöglicht eine zwei- (Tomogramm, Schichtbild) oder sogar dreidimensionale Abbildung. Die sehr kostspielige Kernspintomographie belastet den Organismus nicht mit radioaktiven oder Röntgenstrahlen und ist nach wissenschaftlicher Einsicht frei von Nebenwirkungen. Sie ermöglicht diagnostische Erkenntnisse insbesondere über die mit anderen Methoden schwer darstellbaren Weichteile, die besonders viele Wasserstoffatome enthalten, und wird deshalb vor allem zur Untersuchung von Nervensystem, Knochenmark, Blutgefäßen, Gelenken, Tumoren und Zysten eingesetzt.

Eine Weiterentwicklung stellt die funktionelle Kernspin- oder Magnetresonanztomographie dar, Abkürzung fMRT, die die Untersuchung von Hirnfunktionen ermöglicht. Mit Hilfe der fMRT lassen sich Stoffwechselvorgänge im Gehirn sichtbar machen, die durch bestimmte Aktivitäten in verschiedenen Hirnregionen hervorgerufen werden. Grundlage für dieses Verfahren sind die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut und der gesteigerte Blutfluss in aktivierten Hirnregionen. So kommt es hier zu einer Anreicherung mit sauerstoffreichem Blut und zu einer messbaren Änderung der magnetischen Eigenschaften. Diese lassen sich mit der fMRT bildlich darstellen. Damit kann man z. B. Funktionsabläufe in einem gesunden Gehirn untersuchen, aber auch Abweichungen im Hirnstoffwechsel bei bestimmten psychischen Störungen, etwa Depressionen, Angst- oder Zwangsstörungen, sichtbar machen.

Die Magnetresonanzangiographie, Abkürzung MRA, ermöglicht die Untersuchung von Blutgefäßen ohne Katheter und ohne den Einsatz von Röntgenstrahlen mit Hilfe eines Magnetfeldes.