Magnetresonanztomographie (MRT) 1977 – Detaillierte kontrastreiche Körperbilder

Die MRT, die Magnetresonanztomographie, nutzt Magnetismus, Radiowellen und einen Computer, um innere Körperstrukturen sichtbar zu machen. Sie bietet zwischen Weichteilgeweben einen stärkeren Bildkontrast als Röntgenaufnahmen oder CAT-Untersuchungen, die computerisierte axiale Tomographie. Während einer MRT liegt der Patient gewöhnlich in einer großen runden Röhre, die ein starkes Magnetfeld erzeugt.

Enthält ein Atomkern mindestens ein ungepaartes Neutron oder Proton, kann er sich wie ein kleiner Magnet verhalten. Das Magnetfeld übt eine Kraft aus, die die Kerne wie einen rotierenden Kreisel taumeln lässt. Durch Verstärkung des äußeren Magnetfelds lässt sich der Energieunterschied zwischen den Kernspinzuständen vergrößern. Nach dem Einschalten des Magnetfelds lösen Radiowellen Übergänge zwischen den Spinzuständen aus und versetzen einige Spins in höhere Energiezustände. Werden die Radiowellen abgeschaltet, kehren die Spins in den niedrigeren Zustand zurück (oder „relaxieren“) und erzeugen dabei ein nachweisbares Radiosignal mit der Resonanzfrequenz des Spinübergangs.

• 1971 zeigte der amerikanische Arzt Raymond Damadian, dass sich die Relaxationsraten des Wasserstoffs im Wasser zwischen normalen und bösartigen Zellen unterscheiden können, und schlug damit eine mögliche medizinische Diagnostik mittels MRT vor. 1977 führte er eine vollständige Untersuchung eines menschlichen Körpers durch. 
• Der amerikanische Chemiker Paul Lauterbur trug zur Erzeugung von MRT-Bildern durch Gradienten im Magnetfeld bei. 
• Der britische Physiker Peter Mansfield entwickelte mathematische Methoden zur effizienten Bilderzeugung.

Die MRT ist für die Untersuchung von Geweben mit vielen Wasserstoffkernen, etwa in Wassermolekülen, nützlich. Dazu gehören Gehirn, Rückenmark, Bandscheiben und Herz. Anders als Röntgenuntersuchungen verwendet sie keine gefährliche ionisierende Strahlung und kann Informationen über die chemische Zusammensetzung eines Gewebes liefern. Zur Verbesserung des Bildkontrasts können Kontrastmittel injiziert werden, beispielsweise Lösungen mit dem Metall Gadolinium. 

• Diffusions-MRT kann zur Messung der Wasserdiffusion in Geweben eingesetzt werden. 
• Funktionelle MRT ermöglicht die Untersuchung der Gehirnaktivität in Echtzeit.

Beschreibung der Artikelabbildung: Dr. Raymond Damadian mit einem seiner MRT-Geräte. Seit er und seine Forschungsmitarbeiter vor mehr als 40 Jahren den ersten Scanner fertigstellten, ist dieser zu einem unverzichtbaren Bestandteil der medizinischen Ausstattung geworden.

Historische Persönlichkeiten im Artikel: Paul Christian Lauterbur (1929–2007), Peter Mansfield (geb. 1933), Raymond Vahan Damadian (geb. 1936)

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