Technische Informationen

Für die medizinische Bildgebung wird die unterschiedliche Zusammensetzung der Gewebe, ob physiologisch oder pathologisch, an Wasserstoffionen (Protonen) ausgenutzt. Es kommt dabei im Gegensatz zur Computertomographie keine Röntgenstrahlung zum Einsatz. Herzstück des Kernspintomographen ist ein starker Magnet, der ein homogenes statisches Magnetfeld einer gerätespezifischen Feldstärke erzeugt. Die üblichen Feldstärken sind 0,2-3 Tesla, was einem 5.000 - 20.000 fachem des Erdmagnetfeldes entspricht. Die normalerweise ungeordnet im Gewebe liegenden Protonen werden durch das Magnetfeld ausgerichtet. Mittels eines eingestrahlten elektromagnetischen Hochfrequenzimpulses (HF-Impuls) werden diese Protonen angeregt und ausgelenkt. Über zeitweilig zugeschaltete Gradienten-Magnetfelder mit Feldstärken bis zu ca. 60 mT können diese Signale bestimmten Orten, präziser Volumenelementen (Voxel), des Patienten zugeordnet werden. Schaltet man diese Impulse aus, kehren die Kerne der Wasserstoffatome wieder in ihre Ausgangslage zurück und geben dabei ein elektrisches Signal ab (Resonanzsignal). Dabei verhalten sich die Wasserstoffatome unterschiedlich - je nachdem, wie zahlreich sie sind, in welcher Umgebung sie sich befinden und welche Sequenzparameter für die Untersuchung eingestellt wurden. Das unterschiedliche Abklingverhalten (Relaxation) lässt sich zur Bildgebung ausnutzen. Das Resonanzsignal wird mit speziell konstruierten Antennen (Spulen) aufgezeichnet, und mit Hilfe moderner Computertechnik wird aus diesen zahlreichen Signalen dann das gewünschte Schnittbild erzeugt. Nach allen zur Zeit vorliegenden Erkenntnissen sind bei einer derartigen Untersuchung keinerlei Nebenwirkungen zu erwarten.

Für die Bildgebung spielt also zum einen die Zusammensetzung der Gewebe mit Protonen, aber auch die Interaktion der Protonen mit anderen Gewebebestandteilen eine Rolle. Mittels bestimmter Sequenzparameter können zusätzlich unterschiedliche Charakteristika betont werden. Man spricht von der so genannten „Wichtung“. Die Standarduntersuchung besteht aus T2-Wichtungen, die besonders pathologische Strukturen hervortreten lässt, und T1-Wichtungen, die anatomische Details besser erkennen lässt und für Kontrastmittelstudien genutzt wird. Bei eventuell weiteren Fragestellungen werden zusätzlich Untersuchungssequenzen angefertigt. Für eine komplette Untersuchung müssen daher Sequenzen in verschiedenen Orientierungen und Wichtungen durchgeführt werden.