2.3
Magnetresonanztomographie
Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine nicht-invasive medizinische Bildgebungstechnik, die auf einem in den 1930er Jahren entdeckten Phänomen der Ke…
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine nicht-invasive Technik mit vielfältigen Anwendungen in der Neuroradiologie und der muskuloskelettalen Radiologie.
Bei der Durchführung der MRT wird der Patient in ein starkes externes Magnetfeld gebracht. Er richtet die zufällig ausgerichteten Wasserstoffkerne des Wassers im Körper des Patienten in Richtung des Feldes aus.
Danach wird ein externer Hochfrequenzimpuls angelegt, der von den Wasserstoffkernen absorbiert wird und deren Ausrichtung stört.
Sobald der Puls stoppt, geben diese Kerne die absorbierte Energie ab und richten sich wieder an das Magnetfeld aus. Diese ausgesendeten Signale werden vom MRT-Gerät aufgenommen, um ein Graustufenbild des Gewebes zu erstellen.
Der Bildkontrast kann durch die intravenöse Injektion von gadoliniumhaltigen Kontrastmitteln verbessert werden. In diesem Bild ist beispielsweise die Knochenmetastasierung deutlich sichtbar, wenn Gadolinium verwendet wird.
Im Gegensatz zu CT und Röntgen ermöglicht die MRT eine bessere Visualisierung von Weichteilstrukturen, wie z. B. dem empfindlichen Rückenmark in der Wirbelsäule, Hirnanomalien und Bänderrissen.
Die MRT hat den Vorteil, dass sie anatomische Details für alle drei Ebenen liefert: axial, sagittal und koronal.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: How does MRI use magnetic fields and radiofrequency pulses to create images?
MRI places patients in a strong external magnetic field that aligns hydrogen nuclei in body water. A radiofrequency pulse then disturbs this alignment, and when the pulse stops, nuclei release energy while realigning with the field. The MRI machine detects these emitted signals to generate gray-scale tissue images.
Q2: What are the advantages of MRI compared to X-ray imaging?
Unlike X-ray imaging, MRI does not expose patients to radiation and provides superior visualization of soft tissue structures, including the spinal cord, brain anomalies, and ligament tears. MRI also captures anatomical details in three planes: axial, sagittal, and coronal, offering comprehensive diagnostic information.
Q3: How do gadolinium contrast agents improve MRI image quality?
Gadolinium-based contrast agents are injected intravenously and accumulate in specific tissues. These paramagnetic agents shorten T1 values in tissues where they concentrate, causing those tissues to appear brighter in T1-weighted images. This enhancement clarifies pathological features, such as bone metastasis.
Q4: What is the difference between T1-weighted and T2-weighted MRI images?
T1-weighted images display fatty tissues as bright while suppressing water signals to appear darker. T2-weighted images show enhanced water signals, appearing brighter. These different weightings result from varying time intervals between magnetic pulse sequences and signal detection, allowing visualization of different tissue types.
Q5: What are the main limitations and patient safety concerns with MRI scanning?
MRI scans are expensive and require patients to remain enclosed in a metal tube for up to thirty minutes, causing discomfort and anxiety. The machine produces loud noise, and patients with iron-containing metallic implants, pacemakers, or prosthetic devices cannot undergo MRI because powerful electromagnets may dislodge these devices.
Q6: How does functional MRI differ from standard MRI imaging?
Functional MRI (fMRI) detects blood flow concentration in specific body regions to map brain activity during various tasks. This technique helps scientists identify locations of different brain functions and detect abnormalities. More advanced 4D flow MRI provides three-dimensional blood flow images with time as the fourth dimension for cardiovascular assessment.
Q7: Why is MRI considered superior to computed tomography for soft tissue visualization?
MRI excels at visualizing soft tissue structures without radiation exposure, unlike computed tomography. It clearly depicts delicate structures such as the spinal cord within the vertebral column, brain anomalies, and ligament tears. MRI's ability to capture images in multiple planes provides comprehensive anatomical detail for diagnostic accuracy.