Magnetresonanztomographie - MRT

(Synonyme: magnetic resonance imaging - MRI, Kernspintomographie)

Die Darstellung von Geweben erfolgt unter Einsatz von Magnetfeldern und Radiowellen mit ausgezeichnetem Gewebskontrast, unterstützt durch Kontrastmittelgabe auch an kleinen Strukturen wie am Rückenmark, der Möglichkeit, Schichtbilder direkt in 3 Ebenen herzustellen, Gefäßdarstellung ohne Kontrastmittel, Darstellung von Hirnfunktionen.
Bei der MRT des Gehirns und der Hals-und oberen Brustwirbelsäule wird der Patient auf einem steuerbaren Tisch gelagert und in eine Röhre gefahren. Jeder Patient bekommt eine Notfallglocke die bei Betätigung einen Untersuchungsabbruch einleitet und ein sofortiges Herausfahren des Tisches aus der Röhre ermöglicht. Um Patienten das Gefühl der Platzangst (Klaustrophobie) zu nehmen ist im inneren der Röhre ein Spiegel angebracht der ihnen einen Blick nach außen auf das arbeitende Team gibt.

                        

MRT-Bild des Kopfes in einer Seitenansicht.                            MRT-Bild des Großhirns in der Sicht
Das MRT hat den Vorteil einer sehr hohen Auflösung.            von oben.

Die MRT ist die Bildgebung der ersten Wahl, sowohl für Erstdiagnose, als auch für Verlaufskontrollen, bei der Mehrzahl von neurologischen, neurochirurgischen und neuropädiatrischen Erkrankungen sowie bei  Manifestationen anderer Erkrankungen am zentralen oder peripheren Nervensystem. Im Ausnahmefall wird eine Computertomographie zusätzlich zur Bestätigung der Diagnose durchgeführt.

Die MRT (mit CT-Daten) ist ein essentieller Bestandteil zur Planung verschiedenster Interventionen und Therapien:

• Navigierte Probenentnahme aus, in der Bildgebung nicht ausreichend klassifizierbaren Veränderungen (z.B. Hirntumore, Entzündungen des Gehirns).
• Planung zur computerunterstützten Implatation von tiefen Hirnstimulationselektroden (DBS) bei neurologischen Bewegungsstörungen (M.Parkinson, essentieller Tremor, Dystonien).
• Planung einer Strahlentherapie.

Die MR- Angiographie (MRA) kann Blutgefäße und deren Erkrankungen sowohl ohne als auch mit Kontrastmittel darstellen. Bei  arteriovenöse  Miss- oder Fistelbildungen (AVM, DAF), Stenosen (Gefäßengstellen), Verschlüssen und Aneurysmen (hier in Kombination mit CTA) kann durch diese  Methoden auf eine rein diagnostische Katheterangiographie zur Therapieentscheidung  - operativ versus endovaskulär  versus  Kombinationsverfahren meist verzichtet werden.
Die MRA dient der Kontrolle  endovaskulär versorgter Aneurysmen und noch nicht zu versorgenden Aneurysmen ("Zufallsbefunde").

       

Abbildung: Darstellung der Kopf-Hals-Gefäße in einer MRT-Untersuchung mit Kontrastmittel-Gabe. Gezeigt ist hier eine 3D Rekonstruktion der aufgenommenen Daten. Die 2. Abbildung zeigt die Gefäße des Kopfes in einer 3D Darstellung mit einer MRT Sequenz die kein Kontrastmittel benötigt.

Die diffusionsgewichtete Bildgebung  (DWI) basiert auf der Molekularbewegung des Wassers im Gewebe. Am häufigsten dient die DWI zur Diagnose des  akuten Schlaganfalles bei zeitlich unklarem Symptombeginn oder nicht eindeutigen neurologischen Zeichen.
Die DWI findet  Einsatz  bei der Einordnung von Hirntumoren (Stadium I-IV) bei der Erstdiagnose und zur Kontrolle unter Therapie.  
Die DWI erlaubt eine sehr sichere Differenzierung zwischen entzündlichen Hirnabszessen und cystischen Hirntumoren.
Die DWI kann in der Akutphase Hirnareale, die Ausgangspunkt von epileptischen Anfällen sind, identifizieren.
 

DWI Bild eines akuten Schlaganfalles. Die nicht mehr ausreichend mit Blut versorgten Anteile sind hell (hyperintens) dargestellt.

Die Perfusionsbildgebung (PWI) bildet unterschiedliche Parameter der Durchblutung des Gehirngewebes bzw. der krankhaften Veränderungen desselben ab.
In der Schlaganfallsdiagnostik liefert die PWI vergleichbare Ergebnisse zur CT-Perfusion.
In der Tumordiagnostik trägt die PWI wie die DWI zur Stadieneinteilung und damit der genaueren Therapieplanung  bei. Der Verlauf kann zur Differenzierung eines frühzeitigen Rezidivs von einem Pseudoprogress (Therapiephänomen) beitragen.
Bei höhergradigen Stenosen der Halsschlagader (A. carotis interna) ohne neurologische Symptome ist die reduzierte Perfusion ein Teilbefund unter anderen Befunden in der Indikationsstellung zur Intervention.
 

PWI Bild zu dem oben dargestellten Schlaganfall. Das oben hell dargestellte Areal ist hier dunkler, damit perfusionsgemindert.

Die MR-Spektroskopie weist charakteristische  Hirnstoffwechselprodukte (Metaboliten) nach, die je nach Erkrankung vermehrt oder  reduziert zur Abbildung kommen, es können aber auch Metaboliten auftreten, die im Spektrum des Gesunden  nicht vorkommen.
Die MR-Spektroskopie kommt zum Einsatz bei der Abklärung von Stoffwechselerkrankungen bei Kindern,  zur Stadieneinteilung von Hirntumoren praeoperativ und zur Verlaufskontrolle, zur Differenzierung verschiedener Hirntumorarten, sowie zur Identifizierung von Epilepsie relevanten Hirnarealen vor epilepsiechirurgischen Eingriffen.

 
Beispiel eines normalen Spektrums des Gehirns mit den üblichen Bestandteilen.

Die Grundlage der funktionellen MRT (fMRT) ist die lokale Änderung der Hirndurchblutung durch die Aktivierung der Nervenzellen  mit entsprechend vermehrten Sauerstoffbedarf, der aus dem fließenden Blut extrahiert wird, das dadurch seine Eigenschaften im Magnetfeld ändert. Dies kann durch spezifische Aufgaben, die der Patient im Gerät ausführt (nach einer Übungsphase außerhalb) , wie z.B. motorische (Zehen bewegen, Lippenbewegen, Finger  bewegen) oder sprachliche Aufgaben in Abwechslung mit Ruhephasen erzielt werden. Dieser wechselnde Sauerstoffgehalt in Ruhe - und Aktivierungsphasen kann abgebildet und damit die Hirnareale für Bewegung oder Sprache identifiziert werden. Diese Informationen sind für die Tumorchirurgie  wichtig um diese "eloquenten" Areale nicht zu schädigen. Weiters kann vor  Epilepsiechirurgie im Schläfenlappen (Sprachzentrum) eine Risikoabschätzung erfolgen.
 

                                  
Das linke Bild zeigt die Aktivierung der Sehrinde bei einem Normalprobanden während der Stimulation mit einem Lichtreiz. Das rechte Bild zeigt einen Patienten mit einem Tumor rechts im Stirnhirn. Direkt dahinter angrenzend sieht man die Aktivierung der Hirnareale, die für die Fingerbewegung und Tastempfindung zuständig sind.

Diffusion tensor imaging (DTI) bildet Nervenfaserbündel ab, die die Hirnrinde mit dem Rückenmark  und  die Hirnrindenareale miteinander verbinden. Diese können  dreidimensional in Bezug zu Hirntumoren dargestellt werden.

Eine Anwendung der multimodalen MRT:
MR-Spektroskopie, fMRT und DTI werden für eine optimale Planung und Durchführung der Tumorchirurgie mit dem konventionellen MRT fusioniert und können im Bedarfsfall in den Situs, der sich dem Neurochirugen nach Eröffung bietet, projiziert werden. 
 

Diese Abbildung zeigt einen Patienten mit einem Hirntumor, bei dem die Raumforderung mit Kontrastmittel den Tumor gut darstellt (rechts unten). Das Bild links oben zeigt zudem die Aktivierung der Areale, die für die Bewegung der Hand zuständig sind. So kann die Operation sehr genau geplant werden. Zudem werden die Faserbahnen dargestellt, wobei die farbigen Darstellungen die jeweils horizontal, vertikal und transversal verlaufenden Faserbahnen darstellen. Die Faserbahnen sind die Verbindungen der Nervenzellen im Gehirn, die zum Teil sehr lange Verläufe haben wie zB die Verbindung der für die Bewegung zuständigen Hirnregionen zum Rückenmark.
 

Weitere Informationen in englischer Sprache:

http://patientinfo.myesr.org/html_frontend/index.php?module=article&action=&article_id=164