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Wie funktioniert MRT?

Basis der Magnetresonanz-Tomografie (MRT) sind die magnetischen Eigenschaften von Atomkernen, meist des Wasserstoffkerns, der als Bestandteil von Wasser im menschlichen Körper sehr häufig ist.

Wird ein Mensch ins Innere eines Magnetresonanz-Tomografen gebracht, richten sich bestimmte Atomkerne seines Körpers aus, ähnlich wie kleine Stabmagneten. Diese Ordnung "stört" der Forscher gezielt durch hochfrequente Radiowellen und bringt so die Atomkerne ins "Taumeln". Wird das Radiosignal abgestellt, kehren die Kerne allmählich in ihre Ausgangslage zurück. Die zuvor aufgenommene Energie geben sie dabei als Radiowellen ab. Über Stärke und Zeit der Taumelbewegung können die Forscher verschiedene Gewebetypen voneinander unterscheiden und so die Strukturen des Gehirns mit einer Auflösung von weniger als einem Millimeter darstellen.

Das Verhalten der Atomkerne unterscheidet sich je nach Art des Gewebes. Je stärker das Magnetfeld im Inneren der Röhre ist, desto klarer unterscheiden sich die verschiedenen Gewebetypen — die anatomischen Unterschiede werden deutlicher.

Mit dem Magnetfeld von 9,4 Tesla können Signale gemessen werden, die für herkömmliche Geräte zu schwach sind. Während diese sich mit der Untersuchung von Wasserstoffkernen begnügen müssen, kann der neue Hybrid auch von Sauerstoff- und Natriumkernen Nachrichten aus dem Gehirn empfangen.

Eine bestimmte Art der MRT — die Funktionelle Magnetresonanz-Tomografie (fMRT) — gibt Auskunft darüber, welche Bereiche gibt des Gehirns stark durchblutet sind, etwa wenn Patienten Aufgaben lösen oder Bilder betrachten. Ähnliche Ergebnisse – aber selektiver und mit 1000fach höherer Empfindlichkeit – liefert der PET. Er bildet Stoffwechselvorgänge, Hirnaktivitäten oder Rezeptorbelegungen ab.


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