Man muss ganz schön diszipliniert sein für eine Untersuchung in einem MRT, einem Magnetresonanztomografen. Denn der Patient muss viele Minuten regungslos in einer engen Röhre und bei lautem Getöse ausharren, bis die Bilder vom Inneren des Körpers endlich fertig sind. Warum geht das nicht so rasch und leise wie beim Röntgen? Die Technik eines MRT, auch Kernspin genannt, ist viel komplizierter als beim Röntgenapparat, wo Strahlung durch ein Körperteil geschossen wird, um dahinter eine Platte zu belichten. Das MRT arbeitet stattdessen mit sehr großen Magneten, deren Spulen mit Helium gekühlt werden. Diese Magneten erzeugen ein Feld, in dem die Wasserstoffatomkerne im Körper des Patienten zu schwingen beginnen. Die Magneten beeinflussen also den »Spin« der Atomkerne.
Gut zu sehen: Schlechte Durchblutung oder Bandscheibenvorfall
Der Clou: Die Kerne bewegen sich unterschiedlich, je nachdem, in welcher Umgebung sie sich befinden, also etwa in wässriger Lösung wie im Blut oder eingebaut in Fettmolekülen oder Proteinen. Die Information, wie sich die Kerne bewegen, kann anhand von elektromagnetischen Wellen gemessen werden. Deren Auswertung gibt dann zum Beispiel Hinweise auf Stellen mit einer ungewöhnlichen Durchblutung, die auf Krankheiten oder eine innere Verletzung hindeuten könnten. Auch Bandscheibenvorfälle sind im MRT gut sichtbar.
Aber wo entsteht nun der Lärm? Den machen weitere Magnete, die zusätzliche Magnetfelder erzeugen. Die sind nötig, um nicht alle Signale aus dem gesamten Körper auf einmal zu erfassen, denn man könnte sie dann nicht einzelnen Körperteilen zuordnen. Die zusätzlichen Magnetfelder sorgen dafür, dass die Signale der kreiselnden Wasserstoffatomkerne immer nur stellenweise ausgelesen werden. Dazu wird der Körper in viele kleine Volumenpixel aufgeteilt (Voxel), deren Kern-Signale dann nacheinander hervorgehoben und analysiert werden. Beim Übergang von einem Voxel zum anderen müssen sich die Magneten permanent neu fokussieren – und das macht den Krach. Aber das ist ein kleiner Preis für ein Bild aus unserem Körperinneren, das ohne ungesunde Röntgenstrahlung auskommt.
(Text: Jens Schröder)
Die „Schwester-Technik“ eines MRTs ist die Computertomografie, die mit Röntgenstrahlen arbeitet. Berliner Forscher untersuchen damit auch Tiere. Einen Bericht dazu lesen Sie im P.M. Magazin, Ausgabe 02/2020.
