2022 – 50. Geburtstag seit der Erstanwendung - immer aber wieder eine Erfolgsgeschichte

Die Computertomographie (CT) ist ein etabliertes diagnostisches Verfahren, mit dem überlagerungsfreie Querschnittsbilder jeder gewünschten Körperregion erzeugt werden können. Dazu bewegt sich eine Röntgenröhre um den auf dem Untersuchungstisch liegenden Patienten herum, wobei die Röntgenstrahlen den Körper aus verschiedenen Richtungen abtasten.

Die Schwächung der Röntgenstrahlung beim Durchtritt durch verschiedene Körpergewebe wird durch Detektoren erfasst und schließlich in Grauwerte umgerechnet, aus denen das fertige Schnittbild entsteht. Die Untersuchung in den modernen Geräten dauert lediglich wenige Minuten, die eigentlich „Scanzeit“ mit Einwirkung der Röntgenstrahlen oft nur 10-20 Sekunden. Für die Qualität der Bilder ist es notwendig, dass Sie so still wie möglich auf dem Untersuchungstisch liegen.

Bei Aufnahmen des Brust- oder Bauchraumes erhalten Sie Atemkommandos. Bei Untersuchungen im Kopfbereich werden die Augen kurzzeitig mit einem Strahlenschutz abgedeckt. Bei bestimmten Fragestellungen ist die Gabe eines Kontrastmittels notwendig, entweder vor der Untersuchung in Form einer Trinklösung oder/und während der Untersuchung über eine in der Vene liegende Kanüle. Da bei der CT Röntgenstrahlen verwendet werden, lässt sich eine gewisse Strahlenbelastung des Körpers nicht vermeiden, die jedoch so niedrig wie möglich gehalten wird. Stets wird der Informationsgewinn durch die Untersuchung und das Risiko gegeneinander abgewogen.

Bei der intravenösen Gabe von Kontrastmittel (jodhaltige Lösung) kann es zu einem kurzzeitigen Wärmegefühl im Körper kommen, welches jedoch harmlos ist. Selten sind leichte Überempfindlichkeitsreaktionen (wie z.B. Juckreiz, Schwindel, Hautausschlag, Übelkeit) sowie – bei entsprechender Vorerkrankung – eine vorübergehende Störung der Nieren- und/oder Schilddrüsenfunktion.

Moderne CT-Geräte erzeugen primär sehr dünne Schichten aus denen dann alle Schichtebenen in gleicher Qualität und auch 3 D-Bilder berechnet werden können.

Die Magnetresonanztomographie (MRT) oder auch Kernspintomographie ist eine moderne, aber bereits etablierte Methode der bildgebenden Diagnostik, wobei Bilder durch ein starkes Magnetfeld (hier 1,5 oder 3 Tesla) und Radiowellen erzeugt werden. Im Gegensatz zur Röntgendiagnostik und Computertomographie handelt es sich somit um ein Verfahren, dass ohne ionisierende Strahlung auskommt. Physikalisch basiert das Verfahren auf der Aus-richtung von Wasserstoffatomkernen die eine Eigenrotation (Spin) aufweisen in dem sehr starken Magnetfeld (1,5 Tesla ~ 20000 x Stärke des Erdmagnetfeldes). Da die Wasserstoff-atomkerne (Protonen) eine ungleiche innere Ladungsverteilung aufweisen, verhalten sie sich in dem starken Magnetfeld wie kleine Kompassnadeln und richten sich aus. Durch impulsartige Einstrahlung von Radiowellen mit der Resonanzfrequenz (Lamorfreqenz bei 1,5 Tesla ~ 64 MHz) werden die rotierenden Protonen „angestoßen“ und ihre Rotationsachse von der Hauptachse des Magnetfeldes zum Beispiel um 90° ausgelenkt. Nach Abschalten des Radioimpulses „trudeln“ die Protonen wieder in die energetisch günstige Ausgangslage in Richtung des Hauptmagnetfeldes zurück (Relaxation) und senden hierbei ebenfalls ein Radiosignal aus. Dieses sehr kleine Radiosignal wird im MRT-Gerät durch Antennen empfangen und stellt die Basis für die Bilderstellung dar. Diese Antennen werden im MRT Spulen genannt, sie sind zum Teil im Tunnel des Gerätes eingebaut, für eine optimale Bildqualität werden die zu untersuchenden Körperteile in spezielle Spulen zum Beispiel für das Kniegelenk gelagert. Da man Schichtbilder mit hoher Ortsauflösung erhalten möchte, ist eine Ortskodierung des MR-Signales erforderlich. Hierzu wird die Magnetfeldstärke des Hauptmagnetfeldes im Tunnel durch sogenannte Gradientenspulen ebenfalls impulsartig verändert, da die Resonanzfrequenz von der Magnetfeldstärke abhängt, gelingt somit eine Schichtzuordnung. Die lauten Klopfgeräusche während der Untersuchung entstehen übrigens durch die Wechselwirkung der Gradientenspulen mit dem Hauptmagnetfeld (physikalisch Lorentzkraft) auch ohne, dass sich im MRT-Gerät etwas bewegt. Die Ortskodierung erfolgt außerdem noch durch eine Phasenverschiebung, die Daten werden in einem sogenannten K-Raum eingebracht und man benötigt eine Fourieranalyse, insgesamt physikalisch spannend, aber für Nichtphysiker sicher etwas schwer verständlich. Die Experten unter Ihnen mögen uns die vereinfachte Darstellung nachsehen!

MR Kontrastmittel werden intravenös verabreicht und enthalten komplexe chemische Verbindungen mit Gadolinium. Das Gadolinium verändert dort, wo es mit dem Blut hintrans- portiert wird, lokal minimal das Magnetfeld und so die Relaxation der Protonen, was im Bild erkennbar ist. Mehr Informationen zum MR-Kontrastmittel finden Sie im Aufklärungsbogen. Schädigende Wirkungen der MRT sind im Gegensatz zu Röntgenverfahren nach über 40 Jahren klinischen Einsatz nicht bekannt. Insbesondere aufgrund des starken Magnetfeldes und der Radiowellen resultieren jedoch bei bestimmten metallischen Implantaten (z.B. Herzschrittmacher) Gefahren wie Erwärmung oder Zerstörung der Elektronik. Beantworten Sie bitte deshalb die Fragen auf unserem Aufklärungsbogen gewissenhaft, um Risiken zu vermeiden.

Die Untersuchung im MRT dauert je nach Körperregion und Fragestellung etwa 15-30 Minuten. Die Größe des Gerätes beruht auf dem Erfordernis des supraleitenden, mit flüssigem Helium gekühlten Hauptmagneten. Die Kabine stellt einen Faraday-Käfig dar, damit die Radiowellen nicht den Funkverkehr stören. Insgesamt ist mit einer MRT-Anlage neben der Geräte- und Computertechnik auch durch Klimatisierung und Abschirmung ein hoher technischer und somit auch finanzieller Aufwand verbunden.