Wie funktionieren MRT-Geräte? (Mit Bildern)
MRT - kurz für Magnetresonanztomographie - Maschinen verwenden leistungsstarke Magnete, um unglaublich detaillierte Bilder des Körpers zu erstellen. Ein starker Primärmagnet erzeugt ein Magnetfeld, das viel stärker ist als das von der Erde abgegebene Magnetfeld. Das intensive Magnetfeld bewirkt, dass sich die reichlich vorhandenen Wasserstoffatome in unserem Körper gleichmäßig am Rand des Magnetfelds anordnen. Dann pulsieren kleinere Gradientenmagnete mit chirurgischer Präzision Magnetfelder, die die Wasserstoffatome zerstreuen und sie in verschiedene Richtungen drehen lassen. Während das primäre Magnetfeld die Wasserstoffatome zu ihrer gleichmäßigen Bildung zurückzieht, geben ihre Bewegung und ihre abwechselnden Drehrichtungen Energie ab, die als Resonanz bezeichnet wird und mit Hilfe von Radiofrequenzen in Bilder umgewandelt werden kann.
MRT-Geräte sind röhrenförmig und haben eine Öffnung, die gerade groß genug ist, damit eine Person hineinpasst. Bilder, die durch Magnetfelder interpretiert werden, sind unglaublich anfällig für durch Bewegung verursachte Verzerrungen. Infolgedessen müssen die Patienten während des Scanvorgangs so nah wie möglich an ihrer Position bleiben. Für manche Menschen kann dies sehr schwierig und unangenehm sein, da es bis zu einer Stunde oder länger dauern kann, bis der Scanvorgang abgeschlossen ist. Der Prozess ist auch aufgrund der Drehung verschiedener Magnete ziemlich laut. Um Patienten zu helfen, die Zeit zu verbringen, ohne auf schreckliche Geräusche zu hören, lassen Ärzte Patienten häufig ein Headset zum Musikhören zu.
MRT-Untersuchungen können mit einer Vielzahl von Primärmagneten durchgeführt werden, um ein großes Magnetfeld zu erzeugen. Ein supraleitender Magnet, der aus einem aufgewickelten, elektrifizierten Draht besteht, ist einer der leistungsstärksten verwendeten Primärmagnete. Wenn Elektrizität durch Drähte geleitet wird, erzeugen sie Supraleitung, was zu einem beträchtlichen Magnetfeld führt. Ein supraleitender Magnet funktioniert jedoch nur, wenn die Drähte mit flüssigem Helium auf einem extrem kühlen Niveau - unter Null - gehalten werden.
Einige MRT-Scanner verwenden denselben Satz von elektrifizierten Spulen und Drähten wie supraleitende Magnete, jedoch ohne das flüssige Helium, um sie kühl zu halten. Auf diese Weise erzeugen die Spulen und Drähte einen Widerstandsmagneten und keinen supraleitenden Magneten. Ohne den Kühleffekt des flüssigen Heliums wird keine Supraleitung erreicht. Stattdessen werden viel stärkere Elektrizitätsströme verwendet, um ein etwas schwächeres, aber immer noch wirksames Magnetfeld zu erzeugen. Die andere Art von Primärmagnet, die für die MRT-Abtastung verwendet werden kann, ist ein Permanentmagnet. Permanentmagnete sind im wahrsten Sinne des Wortes riesige Magnete, die ständig ein Magnetfeld abgeben. Aufgrund ihrer Größe und ihres Quetschgewichts sind sie nicht der beliebteste Magnet für MRT-Geräte.
Gradientenmagnete können sich vollständig um den Körper einer Person drehen. Die kleineren Magnetfelder, die von Gradientenmagneten abgegeben werden, können mit erstaunlicher Präzision und Klarheit bestimmen, welcher Körperteil gescannt werden muss. Diese Magnete arbeiten mit Spulen und Drähten zusammen, die Radiofrequenzen aussenden, die auch Wasserstoffatome so beeinflussen, dass sie detaillierte Messwerte verschiedener Körperteile erfassen können. Diese Kombination aus Magnetfeldern und Radiofrequenzen ermöglicht es Experten, „Scheiben“ des Körpers einer Person aus jedem Winkel abzutasten und so einen beispiellosen Blick auf das Innere des Körpers zu werfen.
Obwohl die MRT-Untersuchung anderen Untersuchungsmethoden in vielerlei Hinsicht überlegen ist, ist die Mühe, MRT-Geräte zu bedienen, nicht unbedingt erforderlich, um die meisten Verletzungen zu erkennen. Beispielsweise zeigen sich Knochenbrüche bei Röntgenaufnahmen oftmals recht deutlich, da diese bei weitem nicht so aufwändig und teuer in der Handhabung sind. Was Röntgenstrahlen jedoch nicht so gut aufnehmen können, sind Weichteilbilder. Für diese sind MRI-Geräte eine der am meisten bevorzugten Methoden zum Scannen von Bildern.
MRT-Geräte können überall im Körper detaillierte Bilder von Weichgewebe liefern. Dies macht sie ideal für die Erkennung von Weichteilerkrankungen wie Gehirnblutungen, Brustkrebs und Bandverletzungen. Ein weiterer Vorteil von MRT-Geräten ist, dass sie keine Strahlung abgeben. Obwohl sich die Strahlung von Scanmethoden wie Röntgenstrahlen nicht als schädlich herausstellt, können Patienten beruhigt davon ausgehen, dass sie keiner Strahlung ausgesetzt sind.
Aufgrund der starken Magnetfelder, die von MRT-Geräten erzeugt werden, müssen sie sorgfältig unter strenger Aufsicht betrieben werden, und es müssen bestimmte Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um Verletzungen zu vermeiden. Patienten, die sich einer MRT-Untersuchung unterziehen, dürfen keine metallischen Gegenstände an sich haben und müssen offen legen, ob sie jemals metallische Gegenstände in ihren Körper eingeführt haben. Sogar in Räumen, in denen MRT-Geräte untergebracht sind, dürfen sich im Betrieb der Maschine keine losen Metallgegenstände befinden, da Magnetfelder bekanntermaßen Gegenstände aus einem beträchtlichen Radius anziehen.