MRT - Wie Alles begann…

quinsten 22 Jan, 2018 03:00

Heute ist die Medizin ohne bildgebende Diagnostik nicht mehr vorstellbar. Mit der Entdeckung der Röntgenstrahlen 1895 durch Herrn Wilhelm Conrad Röntgen wurde bereits ein wichtiger Meilenstein der Medizin gelegt.

Bild 1

Eine weitere wichtige Entdeckung des letzten Jahrhunderts ist die Magnetresonanztomographie (MRT), mit deren Hilfe nicht-invasive 3-Dimensionale anatomische Daten des menschlichen Körpers ohne ionisierende Strahlung erstellt werden können. Es ist möglich detaillierte Bilder mit sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung anzufertigen.

Wenn wir in die Vergangenheit zurückblicken, bildete die Grundlage des MRT die kernmagnetische Resonanz (NMR) in der Chemie und die Röntgenstrahlen. NMR ist definiert, als die Eigenschaft eines Kerns in einem externen Magnetfeld - bei einer bestimmten Frequenz - Energie aufzunehmen oder abzugeben. Dieses Phänomen wurde unabhängig voneinander von Edward Purcell und Felix Bloch entdeckt. Zuerst wurde diese Technik in der Physik und Chemie zur Strukturanalyse verwendet. Beide erhielten 1952 den Nobelpreis für Physik. Dieses Phänomen ebenfalls in der medizinischen Diagnostik zu verwenden, wurde erst geweckt, als Raymond Damadian herausgefunden hat, dass normales und tumoröses Gewebe unterschiedliche Anregungszeiten haben.

Bild 2

Im Jahre 1970 entstanden die ersten Bilder vom Gehirn (Bild 1). Im Jahre 1973 präsentierte Paul Lauterbur ein zweidimensionales NMR-Bild von einem wassergefüllten Objekt. 1977 wird erstmalig ein Thoraxbild im MRT aufgenommen.

Mit den Erkenntnissen der Projektions-Rekonstruktionstechniken aus der damaligen Computertomographie konnte Lauterbur aus der eindimensionalen NMR-Messung die zweidimensionalen Aufnahmen rekonstruieren. Dieser Prozess wurde erst als „Zeugmatographie“ beschrieben. Paul Lauterbur erhielt 2003 zusammen mit Sir Peter Mansfield den Nobelpreis für Medizin. NMR und Röntgenstrahlen haben gemeinsam für die schnelle Entwicklung und technischen Fortschritt in der Medizin geführt.

Die mathematische Grundlage für die MRT-Bildgebung wurde ca. im Jahre 1800 von Jean Baptiste Fourier (1768-1830) beschrieben. Ohne diese Transformation wäre die Errechnung von MRT-Bildern heute nicht möglich. Die Einheit für die Magnetfeldstärke wurde nach den Erfinder Nikola Tesla (1856-1943) benannt. Nikola Tesla beschrieb die Entstehung und die Wirkung von Magnetfeldern. Erwin L. Hahn entdeckte 1950 die "Spin-Echos", die eine der grundlegendsten Methoden der Signalentstehung in der Magnetresonanzbildgebung darstellt.

Bild 3

Die ersten klinischen MR-Systeme wurden 1983 installiert. Die Feldstärken betrugen 0,2 – 0,5T. Dann folgten 1T und 1,5T Systeme, welche in den letzten 25 Jahren ausschlaggebend für die medizinische Bildgebung waren. Vor ca. 10 Jahren wurden 3T-Systeme eingeführt. Die Intention war die Feldstärke weiter zu erhöhen, um das gewonnene Signal-zu-Rausch-Verhältnis in bessere räumliche Auflösung oder kürzere Untersuchungszeit zu investieren. Mittlerweile gibt es mehr als 10 Tesla für Forschungszwecke. Die technische Entwicklung ist so rasant, dass im Vergleich zu früher die MRT weitestgehend auf Patientenbedürfnisse angepasst ist. (Bilder 2+3)

Ein Beitrag des MR Team Essen für mta-r.de.

Kommentieren