MR und CT

Unsere MR- und CT-Untersuchungen:

MRT (Magnet Resonanz Tomographie = Kernspin) und CT (Computertomographie) sind radiologische Schnittbilduntersuchungen. Das heißt, wir legen beliebige Schnitte durch die zu untersuchende Region im Körper und betrachten die Schnittfläche. Beim CT werden die Schnitte mittels Röntgenstrahlen erstellt, beim MRT mittels Radiowellen also ohne jegliche Röntgenstrahlung. Die Radiologie gehört mit ihren Schnittbildern zu den wichtigsten oder auch erfolgreichsten Diagnosebringern. Wenn ein Mensch krank ist, bringen meist Schnittbilduntersuchungen (CT und MR) die Diagnose, das heißt das Einordnen der Art, des Schweregrades und der Ausdehnung der Erkrankung. Weitere Diagnosebringer sind Blutuntersuchungen sowie die Endoskopie (Spiegeluntersuchungen des Magens, des Darms, der Harnblase, des Kehlkopfes, der Bronchien usw.).

Wie funktionieren Schnittbilder?

Stellen Sie sich bitte ein Schachspiel im Park vor. Die Schachfiguren sind lebensgroß und stehen auf einem Schachbrett. Stellt man vor dem Schachbrett einen Scheinwerfer auf, so  kann man hinter dem Schachbrett ein Schattenbild erzeugen. Dieses Schattenbild entspricht den bekannten Röntgenaufnahmen. Schattenbilder können analog oder digital sein. Wenn sie analog sind, projiziert sich der Schatten auf einen Film und schwärzt diesen, wenn die Bilder digital erstellt sind, projiziert sich der Schatten auf einen Sensor. Auf diesem Schattenbild können mehrere Figuren in einem Schatten versteckt sein, auch ist es nicht möglich zu sagen, ob Figuren weiter vorn oder weiter hinter auf dem Schachbrett stehen. Es  können nur Informationen über die Umrisse der Figuren erzeugt werden, nicht über deren Inhalt (besteht die Figur aus Sand, aus Wasser, aus Luft oder aus irgendeinem anderen Stoff?).

Nun zu den Schnittbildern…

Schnittbilder sind immer digital. Stellen Sie sich vor, Sie seien Spaziergänger, haben ein unwahrscheinliches Gedächtnis (im täglichen Leben nennen wir dieses Gedächtnis Arbeitsspeicher), Sie gehen nun um das Schachspiel herum, schauen sehr häufig auf das Schachbrett aus verschiedenen Positionen. Wenn Sie das Schachspiel nun einmal umrundet haben, bleiben Sie stehen, nehmen ein Blatt Papier, zeichnen ein Schachbrett und tragen die gemerkten Figuren in Ihre Zeichnung ein. Sie haben nun ein Schnittbild erzeugt. Je kleiner Sie die Schachbrettfelder machen, desto höher, desto genauer Ihr Schnittbild. Die Felder des Schachbretts werden nun als Matrix bezeichnet. Wenn Sie sich viele Schachbretter übereinander gestapelt vorstellen, so entspricht die Dicke des Schachbretts der sogenannten Schichtdicke. Aus der Matrix (Schachbrettfelder) und der Schichtdicke (Dicke des Schachbretts) ergeben sich nun viele kleine Backsteine (Voxel). Je kleiner wir die Backsteine machen, desto genauer die Aussage der Untersuchung.

Und wie funktioniert es?

Bei einer CT-Untersuchung wird der Spaziergänger durch eine Röntgenröhre ersetzt, welche sich um den zu untersuchenden Menschen dreht und viele Aufnahmen macht. Nach jeder Drehung wird der  Patient um die vorbeschriebene Schichtdicke aus dem Gerät geschoben und eine neue Aufnahme (ein neues Schachbrett) gemacht. So kann der menschliche Körper in Scheiben (Schnitte) zerlegt und diese Scheiben angeschaut werden.  Wenn dieses nun nicht schrittweise sondern kontinuierlich passiert, so kreist die Röntgenröhre um den Patienten, welcher mehr oder minder langsam durch das CT geschoben wird. Würde man die Röntgenröhre durch einen Tintenstrahldrucker ersetzen, so hätte am Ende der Untersuchung der Mensch auf seiner Haut eine Spirale.

Deshalb heißen diese Untersuchung auch Spiral-CTs. Moderne Geräte können während einer Drehung gleichzeitig 320 Schichten (Schachbretter) messen, bzw. 640 Schachbretter errechnen. Dieses ist die zurzeit modernste Art Untersuchungen zu machen. Große Vorteile des Volumen-CT gegenüber einem Spiral-CT ist die Reduktion der Strahlendosis um bis zu 80 %, sowie die sichere Untersuchbarkeit der Herzkranzarterien, egal in welchem Rhythmus oder wie schnell das Herz schlägt. Beispiel eines solchen Gerätes Toshiba Aquillion one.

Vor- und Nachteile der einzelnen Untersuchungen

Bei einer MR-Untersuchung gibt es keine Röntgenröhre. Jede MR-Untersuchung ist vollständig frei von Röntgenstrahlen. Unser Körpergewebe (Haut, Fett, Knochen, Gehirn, Leber, Herz, Blut, Urin usw.) besteht aus ganz unterschiedlichen Molekülen (Aminosäuren, Eiweiß, Zucker) und diese Moleküle wiederum aus unterschiedlichen Atomen (Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff, Natrium, Kalium, Kalzium usw.). Das MR nutzt nun die in fast allen Molekülen vorkommenden Wasserstoffatome als Reporter aus dem Körper. Die von den Reportern aus dem Körper abgegebenen Informationen werden als Radiowellen versandt. Im MR-Gerät befinden sich  Antennen die diese Radiowellen auffangen und die Information wieder digitalisieren. Die Schachbrettfelder bzw. die darauf liegenden Backsteine (Voxel) werden einzeln abgefragt (welches Molekül ist in Dir und wie viel von diesem Molekül hast Du in Dir?). Dieses ist auch der Grund, weshalb MR-Untersuchungen viel länger dauern (zwischen 10 und 30 min) als CT-Untersuchungen (zwischen 0,17 und 20 s).

Das CT kann gut unterscheiden zwischen Geweben mit sehr viel Elektronen (Knochen), einem Mittelmaß an Elektronen (Wasser, Urin und Blut) und Geweben mit wenig Elektronen (Fett) und praktisch keinem Elektron (Luft).

Das Haupteinsatzgebiet des CTs ist also: Die Lunge (viel Luft), Knochen und – wegen der enormen Geschwindigkeit der Untersuchung – die sich sehr schnell bewegenden Herzkranzarterien (Koronarien). In der Notaufnahme im Krankenhaus kann ein CT sehr schnell und sehr detailliert Aussagen über das Ausmaß der Verletzungen nach schweren Unfällen (Polytrauma) machen.

Das MR ist zwar etwas langsamer, dafür aber aufgrund seines enorm hohen Weichteilkontrastes viel, viel empfindlicher. Zum Beispiel erkennt man am Knochen bereits, dass der Mensch sich gestoßen hat, im CT erkennt man dieses erst wenn der Knochen gebrochen ist.

In  Organen  zum Beispiel der Leber erkennt man im MR häufig kleine kranke Bezirke, die der operierende Chirurg weder sehen noch tasten kann.

Gegenindikation:

MR-Untersuchungen können nicht durchgeführt werden:

• bei Schrittmacherpatienten, da die Elektronik des Schrittmachers durcheinandergebracht oder kaputtgemacht wird. Zudem wirkt das eigentliche Schrittmacherkabel als Antenne und kann an seinen Enden (im Herzen) bis zu 60° C heiß werden und Gewebe verbrennen. In den nächsten 2 Jahren kommen Schrittmacher auf den Markt, welche MR-fähig sind.
• bei allen Arten von fest implantierter Elektronik (Pumpen, Neurostimulatoren usw.).
  Ist die Elektronik vor der Untersuchung abnehmbar oder MR-geschützt (steht in dem vom Hersteller der Elektronik ausgestellten Pass), können MR-Untersuchungen durchgeführt werden.
• bei vorhandenen Gefäßclips zwischen Schädelbasis und Gehirn über deren Material nichts bekannt ist. Sämtliche Gefäßclips, die in den letzten 15 Jahren eingesetzt wurden, sollten aus Silber oder Titan bestehen. Diese Clips sind ungefährlich.
•  bei magnetisch gehaltenen Zahnprothesen
•  bei fest implantierten Hörgeräten

MR-Untersuchungen können nur schwierig durchgeführt werden:

• bei Patienten, die unter extremer Platzangst leiden und bei denen der Kopf, Hals, Brustkorb oder der Bauch untersucht werden sollen.
• wenn der Patient nicht praktisch bewegungslos ruhig liegen kann.
• bei Patienten, die am Brustkorb (Herz und Lunge) oder Bauch untersucht werden sollen und die Luft nicht länger als 10 Sekunden anhalten können.
• bei Patienten mit fortgeschrittener Einschränkung der Nierenfunktion, wenn sie bei der Untersuchung Kontrastmittel brauchen

MR-Untersuchungen können durchgeführt werden:

bei Markierungsringen um Bypässe, Endoprothesen, Metallclips im Körper außerhalb des Kopfes

Gegenindikation zum CT:

Diese gibt es praktisch nicht. Immer muss bei einem CT jedoch die Strahlendosis auf ein Minimum reduziert werden. Selbstverständlich sollte es sein, den möglichen Schaden durch die Strahlendosis gegen den Vorteil des Untersuchungsergebnisses abzuwägen.

Bei fortgeschrittener Einschränkung der Nierenfunktion ist über die Notwendigkeit bzw. die Menge eines eventuell zu gebenden Kontrastmittels zusammen mit dem Arzt zu entscheiden

Durch die elektromagnetischen Radiowellen kann es zu einer minimalen Erwärmung des untersuchten Gewebes kommen. Wenn die Gegenindikationen beachtet werden, kommt es praktisch zu keinen anderen Nebenwirkungen.

Es gibt keine Nebenwirkungen.

Vorteile-Nachteile, wann welche Untersuchungen:

Eine MR-Untersuchung ist einer CT-Untersuchung praktisch immer hochgradig überlegen. Nicht nur durch die fehlenden Röntgenstrahlen, sondern auch durch den empfindlichen Nachweis von Ödemen und Flüssigkeit (dieses ist häufig die allererste Reaktion des Körpers auf eine Schädigung im Rahmen einer Entzündung, eines Tumors oder einer Durchblutungsstörung) und durch die mögliche Gewebscharakterisierung (Spektroskopie).

Ausnahmen sind lediglich:

• Erkrankung der Lunge
• Erkrankung der Herzkranzarterien (nicht des Herzens sondern nur der Arterien)
• Erkrankung der Nase, insbesondere Nasennebenhöhlen vor eventueller Operation
• Unterkieferrand und Zähne
• Knochen. Hier muss man jedoch unterscheiden:
  • Geht es um die Frage: Frische Verletzung? Ist das MR aussagekräftiger.
  • Geht es um die Frage: Ist eine alte Verletzung, ein alter Bruch durchgebaut, wieder ausreichend stabil? So ist das CT dem MR überlegen.

Bei Patienten die lange Untersuchungen nur schwierig durchstehen, hat das wesentlich schnellere CT einen eindeutigen Vorteil.