Magnetresonanztomographie

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 27. Februar 2025

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Magnetresonanztomographie wird häufig auch als MR oder MRT bezeichnet. Bei der Magnetresonanztomographie handelt es sich in der Medizin um ein sogenanntes bildgebendes Verfahren.

Was ist eine Magnetresonanztomographie?

Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein bildgebendes Verfahren. Es wird zumeist zur Diagnose und zur Darstellung von Struktur und Funktion von Gewebe und Organen eingesetzt.

Das bedeutet, dass mithilfe der Magnetresonanztomographie Bilddaten erhoben werden können zu Körperstrukturen oder Organen. Da die physikalischen Prinzipien der Magnetresonanztomographie auf denen der sogenannten Kernspinresonanz beruhen, findet sich für die Magnetresonanztomographie auch gelegentlich die Bezeichnung der Kernspintomographie.

Die Funktionsweise der Magnetresonanztomographie beruht auf Magnetfeldern, die wiederum verschiedene Atomkerne im Körper von Lebewesen anregen. Diese Anregung dient der Magnetresonanztomographie dann zur Erhebung von Daten. Das Erheben von Bilddaten wird unter anderem möglich durch unterschiedliche Beschaffenheiten und Zusammensetzungen verschiedener Gewebetypen.

So können mit der Magnetresonanztomographie Bildkontraste erzielt werden. Entwickelt wurde die Technik der Magnetresonanztomographie in den 1970er Jahren.

Geschichte & Entwicklung

Die Magnetresonanztomographie (MRT) basiert auf den physikalischen Prinzipien der Kernspinresonanz, die in den 1940er Jahren von Felix Bloch und Edward Purcell entdeckt wurden. Für ihre Arbeiten zur Kernspinresonanz erhielten sie 1952 den Nobelpreis für Physik.

Die Anwendung dieser Technik zur medizinischen Bildgebung begann in den 1970er Jahren. Raymond Damadian, ein US-amerikanischer Mediziner und Forscher, entdeckte 1971, dass Krebszellen andere magnetische Eigenschaften als gesunde Zellen haben. 1977 entwickelte er den ersten funktionierenden MRT-Scanner für den menschlichen Körper.

Parallel dazu verbesserten die Physiker Paul Lauterbur und Peter Mansfield in den 1970er Jahren die Methode erheblich, indem sie die bildgebende Technik der Kernspinresonanz entwickelten. Ihre Arbeiten ermöglichten es, detaillierte Schnittbilder des menschlichen Körpers zu erzeugen. Für diese Leistung erhielten sie 2003 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

In den 1980er Jahren wurde die MRT klinisch eingesetzt und etablierte sich schnell als nicht-invasive Methode zur Weichteildiagnostik. Mit der Einführung von Hochfeld-MRT-Geräten in den 1990er Jahren verbesserte sich die Bildqualität erheblich. Heute ist die MRT eine der wichtigsten bildgebenden Verfahren in der modernen Medizin, besonders in der Neurologie, Orthopädie und Onkologie.

Einsatz & Indikation

Eine Magnetresonanztomographie (MRT) wird durchgeführt, wenn detaillierte Bilder von Weichteilen, Organen oder dem Nervensystem benötigt werden. Sie ist besonders wertvoll, wenn andere bildgebende Verfahren wie Röntgen oder Computertomographie (CT) keine ausreichenden Informationen liefern.

Die MRT kommt häufig in der Neurologie zum Einsatz, etwa zur Diagnose von Schlaganfällen, Hirntumoren, Multipler Sklerose oder Bandscheibenvorfällen. Durch ihre Fähigkeit, Nervenstrukturen und das Gehirn hochauflösend darzustellen, ist sie für die Früherkennung von neurologischen Erkrankungen unverzichtbar.

In der Orthopädie wird die MRT genutzt, um Knorpel, Bänder, Muskeln und Sehnen darzustellen, etwa bei Meniskusverletzungen, Kreuzbandrissen oder degenerativen Gelenkerkrankungen. Sie ermöglicht eine präzise Diagnose, ohne dass invasive Verfahren nötig sind.

In der Onkologie wird die MRT zur Tumordiagnostik und -kontrolle verwendet. Sie hilft, die genaue Lage und Größe eines Tumors zu bestimmen und ist besonders hilfreich bei Weichteil- und Gehirntumoren.

Weitere Einsatzgebiete sind die Untersuchung innerer Organe, z. B. bei Leber-, Nieren- oder Herzerkrankungen. Eine MRT ist dann notwendig, wenn detaillierte, kontrastreiche Bilder benötigt werden, ohne dass ionisierende Strahlung wie beim CT oder Röntgen eingesetzt werden muss.

Vorteile & Nutzen

Die Magnetresonanztomographie bietet zahlreiche Vorteile gegenüber anderen bildgebenden Verfahren wie Röntgen, Ultraschall und Computertomographie (CT), insbesondere durch ihre hohe Auflösung und den Verzicht auf ionisierende Strahlung.

Ein wesentlicher Vorteil der MRT ist die detaillierte Darstellung von Weichteilen. Während Röntgen und CT vor allem Knochenstrukturen abbilden, ermöglicht die MRT eine präzise Untersuchung von Gehirn, Muskeln, Bändern, Knorpeln, Nerven und inneren Organen. Dadurch ist sie besonders wertvoll in der Neurologie, Orthopädie und Onkologie.

Ein weiterer entscheidender Vorteil ist, dass die MRT ohne ionisierende Strahlung auskommt, was sie für Schwangere (nach dem ersten Trimester) und wiederholte Untersuchungen besonders sicher macht. Im Gegensatz zur CT, die Röntgenstrahlen verwendet, ist die MRT gesundheitlich unbedenklicher, besonders bei jungen Patienten.

Zusätzlich kann eine MRT durch den Einsatz von Kontrastmitteln (z. B. Gadolinium) feine Veränderungen in Geweben und Blutgefäßen sichtbar machen, was die Diagnostik von Tumoren, Entzündungen und Durchblutungsstörungen verbessert.

Da die MRT nicht-invasiv ist, wird sie oft bevorzugt, wenn eine genaue Diagnose erforderlich ist, ohne dass eine Biopsie oder operative Eingriffe notwendig sind. Sie liefert präzisere Bilder als Ultraschall und hat eine breitere Anwendungsmöglichkeit als viele andere bildgebende Verfahren.

Funktion, Wirkung & Ziele

Eingesetzt wird die Magnetresonanztomographie vor allem im Bereich der medizinischen Diagnostik, also beim Diagnostizieren von Funktionsstörungen oder Erkrankungen. So ist es mit der Magnetresonanztomographie beispielsweise möglich, sogenannte Schnittbilder bzw. Schichtbilder zu erzeugen.

Körperstrukturen oder Organe können dabei quasi bildtechnisch in digitalen "Scheiben" betrachtet werden. Diese Möglichkeit der Magnetresonanztomographie erlaubt es, Veränderungen im Gewebe eines Lebewesens festzustellen. Je nach Einsatzgebiet einer Magnetresonanztomographie können verschiedene Verfahren angewendet werden. So ist es beispielsweise neben der Erstellung von Schichtbildern auch möglich, Vorgänge im Körper filmisch darzustellen.

Auf diese Weise kann beispielsweise die Durchblutung dargestellt werden oder auch die Funktion von Organgen wie dem Herz. Diese Form der Magnetresonanztomographie wird auch als Echtzeit-MRT bezeichnet. Einsatz findet das Echtzeit-MRT unter anderem auch, wenn die Funktion von Gelenken in Bewegung beurteilt werden soll.

Ist es bei einem Patienten Ziel der Diagnostik, dessen Gefäßsystem mithilfe der Magnetresonanztomographie näher zu betrachten, so eignet sich beispielsweise das Verfahren der Magnetresonanzangiographie (MRA). Mit dessen Hilfe können Blutgefäße wie Venen oder Arterien dargestellt werden. Bei dieser Form der Magnetresonanztomographie wird gelegentlich auf den Einsatz von MRT-Kontrastmittel zurückgegriffen, mit dessen Hilfe einige Darstellungen deutlicher möglich werden.

In der Regel werden bei der MRA dreidimensionale Bilddaten erhoben. Um Strukturen des Gehirns darzustellen, eignet sich unter anderem die funktionelle Magnetresonanztomographie (auch als fMRT oder fMRI bezeichnet). Bei dieser Form der Magnetresonanztomographie ist es unter anderem möglich, aktivierte Hirnareale in ausgeprägter räumlicher Auflösung zu betrachten. Steht bei einem Patienten die Gewebedurchblutung im Zentrum der diagnostischen Betrachtung, so kann beispielsweise auf das Perfusions-MRT zurückgegriffen werden.

Sollen Nervenfaserverbindungen virtuell rekonstruiert werden, ist schließlich der Einsatz einer Form der Magnetresonanztomographie geeignet, die als Diffusions-Bildgebung bezeichnet wird. Mit dieser Methode können Bewegungen von Wassermolekülen im Körper räumlich dargestellt werden. Hintergrund ist der, dass sich beispielsweise bei einigen Erkrankungen des Zentralen Nervensystems die Bewegungen dieser Moleküle als verändert erweisen.

Durchführung & Ablauf

Eine MRT-Untersuchung beginnt mit einer Vorbereitung, bei der der Patient über den Ablauf und mögliche Risiken informiert wird. Metallische Gegenstände wie Schmuck oder Piercings müssen entfernt werden, da das starke Magnetfeld Metall anziehen oder elektronische Implantate stören kann. Patienten mit Herzschrittmachern oder bestimmten Metallimplantaten müssen vorher mit dem Arzt abklären, ob eine MRT möglich ist.

Während der Untersuchung liegt der Patient auf einer beweglichen Liege, die in die zylindrische Magnetröhre des MRT-Geräts geschoben wird. Um eine optimale Bildqualität zu gewährleisten, muss der Patient ruhig liegen bleiben. Bei bestimmten Untersuchungen kann ein Kontrastmittel (z. B. Gadolinium) über eine Vene verabreicht werden, um Gewebestrukturen deutlicher sichtbar zu machen.

Das MRT-Gerät erzeugt mit starken Magnetfeldern und Radiowellen detaillierte Schnittbilder des Körpers. Während der Aufnahme entstehen laute Klopfgeräusche, weshalb der Patient Ohrstöpsel oder Kopfhörer erhält. Manche Geräte verfügen über eine Gegensprechanlage, sodass der Patient mit dem medizinischen Personal kommunizieren kann.

Die Untersuchung dauert je nach Körperregion und Fragestellung zwischen 15 und 60 Minuten. Nach der MRT kann der Patient in der Regel sofort nach Hause gehen, es sei denn, es wurde ein Beruhigungsmittel verabreicht. Die Bilder werden anschließend von einem Radiologen ausgewertet, der die Ergebnisse an den behandelnden Arzt weitergibt.

Nebenwirkungen & Gefahren

Die Magnetresonanztomographie funktioniert ohne die Entstehung von körperlich belastenden Strahlungen wie beispielsweise Röntgenstrahlungen oder weitere ionisierende Strahlungen. In Fällen, bei denen im Rahmen einer Magnetresonanztomographie sogenanntes Kontrastmittel eingesetzt wird, kann dieses Mittel verschiedene Nebenwirkungen hervorrufen.

Verwendet wird Kontrastmittel bei der Magnetresonanztomographie, um verschiedene körperliche Strukturen deutlicher darstellen zu können. Bei einigen Patienten können Kontrastmittel Allergien oder Unverträglichkeiten hervorrufen. Eine solche Allergie ist allerdings recht selten. Zu den Symptomen einer Unverträglichkeit von Kontrastmitteln, die im Rahmen einer Magnetresonanztomographie eingesetzt werden, zählen beispielsweise Kopfschmerzen oder Übelkeit.

Risiken kann eine Magnetresonanztomographie beispielsweise bei Patienten bergen, die Metall im oder am Körper tragen. Beispielsweise können Metallsplitter im Körper unter dem Einfluss der Magnetresonanztomographie ihre Lage verändern, die Körperstrukturen gefährden kann. Auch ist der Einsatz der Magnetresonanztomographie eingeschränkt bei Personen, die einen Herzschrittmacher tragen. Denn Herzschrittmacher können durch die Einwirkungen der magnetischen Kräfte, die im Zuge einer Magnetresonanztomographie frei werden, zerstört werden.

Während der Durchführung einer Magnetresonanztomographie kommt es aufgrund der großen magnetischen Kräfte zu einer hohen Geräuschkulisse, die einige Patienten als unangenehm empfinden. Außerdem kann der geringe Durchmesser der Untersuchungsröhre, die bei einer Magnetresonanztomographie genutzt wird, gelegentlich Beklemmungsgefühle oder Platzangst hervorrufen.

Alternativen

Falls eine Magnetresonanztomographie nicht möglich oder nicht geeignet ist – etwa bei Patienten mit Herzschrittmachern, metallischen Implantaten oder Klaustrophobie – gibt es verschiedene alternative bildgebende Verfahren, die je nach Untersuchungsziel eingesetzt werden können.

Eine häufige Alternative ist die Computertomographie (CT), die besonders gut Knochenstrukturen, innere Organe und akute Blutungen darstellt. Sie arbeitet mit Röntgenstrahlen und ist schneller als eine MRT, jedoch mit einer gewissen Strahlenbelastung verbunden.

Das Röntgen wird vor allem für die Untersuchung von Knochenbrüchen, Lungenerkrankungen oder degenerativen Veränderungen der Wirbelsäule genutzt. Es ist eine einfache und weit verbreitete Methode, die jedoch keine detaillierte Darstellung von Weichteilen ermöglicht.

Der Ultraschall (Sonographie) ist eine strahlungsfreie Alternative, die besonders für die Untersuchung von Bauchorganen, Gefäßen, Schilddrüse und Schwangerschaften geeignet ist. Er ist mobil einsetzbar, schmerzfrei und ungefährlich, aber weniger präzise als MRT oder CT.

Die Szintigraphie und PET-CT nutzen radioaktive Marker, um Stoffwechselprozesse im Körper sichtbar zu machen. Sie werden insbesondere zur Krebserkennung oder bei entzündlichen Erkrankungen eingesetzt.

Die Wahl des passenden Verfahrens hängt von der medizinischen Fragestellung und den individuellen Gegebenheiten des Patienten ab.

Quellen

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