MAX #4 - das Gesundheitsmagazin der Max Grundig Klinik

RADIOLOGIE
Der Blick
ins Innere
Text Anya Barros, Prof. Dr. med. Peter Huppert
Ohne bildgebende Verfahren würden die Ärzte
bei vielen Diagnosen im Dunkeln tappen, ein
Befund wäre schlichtweg nicht möglich. Neben
Ultraschall, Röntgen und der Computertomographie
(CT) kommt oft auch die Magnetresonanztomographie
(MRT) zum Einsatz. Mit Hilfe starker
Magnetfelder können Mediziner so einen
Blick ins Innere der Patienten werfen – ohne
schädliche Strahlung.
Mit einem Magnetresonanztomographen
können Schnittbilder des
menschlichen Körpers erzeugt
werden, um die Struktur und
Funktion von Organen und Gewebe
darzustellen. Es ist ein wichtiges
Verfahren, um Krankheiten
und Verletzungen auszuschließen
oder nachzuweisen. Weil die
Untersuchungsmethode auf dem
Magnetismus und Radiowellen
beruht, wird der Körper keiner ionisierenden
Strahlung ausgesetzt.
MRT-Bilder sind sehr kontrastreich
und detailliert, womit auch
kleinste Veränderungen im
Gewebe nachweisbar sind. Die
Aufnahmen können nicht nur als
Querschnitte des Körpers dargestellt
werden, sondern auch als
Längs- oder Schrägschnitte.
Aus technischen Gründen er-
zeugen Kernspintomographen,
wie der Magnetresonanztomograph
noch genannt wird, laute
Klopfgeräusche. Patienten bekommen
deswegen oft Ohrstöpsel
oder Kopfhörer, um die Geräusche
zu dämmen.
Je nach benötigter Diagnostik und
der Zahl der Aufnahmen dauert
eine MRT-Untersuchung zwischen
wenigen Minuten und einer Stunde,
im Schnitt zwischen 20 und 30
Minuten. Während der etwa 10-20
Einzelaufnahmen, die jeweils etwa
wenige Sekunden bis mehrere
Minuten dauern, darf sich der
Patient nicht bewegen, da dies die
Bildqualität beeinträchtigt.
Seit Ende der 1980er Jahre werden
in der MRT-Diagnostik Kontrastmittel
eingesetzt. Diese verbessern
in vielen Fällen die Erkennung
krankhafter Veränderungen
wie Tumore, Entzündungen sowie
Herz- und Gefäßveränderungen.
Zur Entwicklung der MRT-Methodik
haben Forscher verschiedener
Nationen beigetragen, und sie hat
nicht weniger als 5 Nobelpreisträger
hervorgebracht.
1 Die Physiker Edward Purcell
(links) und Felix Bloch (rechts).
2 Das erste MRT-Bild in
Deutschland: eine Paprika.
3 Einer der ersten MRT-Tester:
Siemens-Mitarbeiter Löffler.
4 Eine MRT-Auswertung.
5 High-Tech: Das 3.0 Tesla MRT
Skyra in der Radiologie der
Max Grundig Klinik.
1940er/50er
1970er 1978 1980er 2010 Heute
Vorarbeit
Mitte der 1940er Jahre entdeckten der
US-amerikanische Physiker Schweizer
Abstammung Felix Bloch und der USamerikanische
Physiker Edward Purcell
unabhängig voneinander das Magnetresonanzphänomen
(Nobelpreis Physik 1952).
Das war die Grundlage für die Verfahren
der Magnetresonanztomographie und
Magnetresonanzspektroskopie, die heute
in der Medizin weit verbreitet zur Anwendung
kommen. Bis in die 1970er Jahre erfolgte
die Weiterentwicklung der Magnetresonanz
zunächst vor allem zu Methoden
der chemischen und strukturellen Analyse
von Stoffen, also außerhalb der Medizin.
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Erste Bilder
Über 20 Jahre später, im Jahr 1973, gelang es
dem US-amerikanischem Chemiker luxemburgischer
Abstammung Paul Lauterbur
erstmals durch die Entwicklung des Verfahrens
der Rückprojektion, ein Objekt in der
MRT abzubilden (Nobelpreis Physiologie/
Medizin 2003 zusammen mit Sir Peter
Mansfield). Zu etwa gleicher Zeit zeigte der
US-amerikanische Mediziner armenischer
Abstammung Raymond Damadian, dass
sich in der MRT gesundes Gewebe von
Tumorgewebe unterscheiden lässt; es wurde
die erste Abbildung eines Tumors an einem
lebenden Tier präsentiert.
Raymond Damadian war es auch, der den
ersten Thorax-Scan erfolgreich durchführte
– eine technische Revolution! Das
Verfahren war allerdings für die praktische
Diagnostik noch nicht ausgereift genug:
Die Aufnahmezeit für ein Bild betrug
mehrere Stunden. 1989 wurde Damadian in
die amerikanische National Inventors Hall
of Fame aufgenommen; beim Nobelpreis
wurde er nicht berücksichtigt. Dem Schweizer
Chemiker Richard Ernst gelang etwa
1975 die Weiterentwicklung zur hochauflösenden
MRT-Spektroskopie (Nobelpreis
Chemie 1991).
Alles aus Holz
Ein Jahr nach der ersten MRT-Aufnahme
am Menschen entstand bei Siemens in Erlangen
das erste MRT-Bild in Deutschland.
Unter der Leitung des Physikers Alexander
Ganssen wurde der erste Patient untersucht:
eine Paprika.
Da aufgrund der starken Magneten ein Ort
benötigt wurde, der komplett frei von Eisenteilen
ist, entstanden diese Aufnahmen
in einem Forschungslabor, das vollständig
aus Holz war. Die Aufnahmezeit für den
Gemüse-Patienten: eine Stunde.
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Fotos Siemens Healthcare GmbH | Chirurgische Klinik des Universitätsklinikums Erlangen | Max Grundig Klinik | Fotografie Frei
Serienreif
Drei Jahre nach dem ersten Patientenbild
lieferte Ganssen das erste Bild eines
menschlichen Schädels. Dafür legt er sich
selbst in das MRT-Gerät.
Der Prototyp eines MRT-Geräts wurde 1983
an der Medizinischen Hochschule Hannover
installiert. Über 800 Patienten wurden in
klinischen Tests dort untersucht. Das Gerät
bekam nun auch seinen Namen: Magnetom.
Neben der Gerätetechnik war auch die
Entwicklung geeigneter Software für MRT-
Anwendungen in der Medizin erforderlich.
Hier standen sogenannte Sequenzen im
Vordergrund, welche die Abläufe der MRT-
Prozesse steuern und die Bildeigenschaften
entscheidend beeinflussen. Auch deutsche
Physiker und Radiologen waren daran
wesentlich beteiligt. Einer der Radiologen,
Dr. Hartmut Friedburg ist heute noch im
Radiologischen Zentrum der
Max Grundig Klinik tätig.
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Bilder in Echtzeit
Im Laufe der Jahre hat sich die Aufnahmezeit
immer weiter verringert; musste der
Patient anfangs 4 bis 5 Stunden im Gerät
liegen, kann mittlerweile innerhalb von
Sekunden ein Bild erstellt werden – ohne
Verlust an Bildqualität.
Diese FLASH-Technik hat der deutsche
Physiker Jens Frahm aus Göttingen weiter
verbessert: Mit dem Echtzeit-MRT sind
nun filmähnliche Bilder möglich, z. B. des
schlagenden Herzens, der Durchblutung
von Organen und Gefäßen, aber auch von
komplexen Bewegungsabläufen wie beim
Schlucken. Auch Hirnaktivitäten können
heute mittels MRT sichtbar gemacht werden,
so dass die Gedankentätigkeit im Gehirn
lokalisierbar ist, wenn auch die Inhalte
noch nicht erkannt werden können.
Verbesserungen
Siemens ist heute Weltmarktführer für
MRT-Geräte. Die technologische Weiterentwicklung
schreitet rasant voran: Die
Bildqualität wird durch die Erhöhung der
magnetischen Feldstärke kontinuierlich
verbessert. Für viele Patienten ist der
entscheidende Entwicklungsschritt jedoch
die stetige Vergrößerung des Röhrendurchmessers.
In der Max Grundig Klinik
steht im Radiologischen Zentrum eines der
modernsten und bestmöglich ausgestatteten
Geräte: das 3.0 Tesla MRT Skyra. Mit 70
Zentimeter Durchmesser bietet es großzügig
Platz, und anders als Vorgängergeräte
ist dieses moderne MRT extrem leise.
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