Kernspinresonanz

Stellen Sie sich vor, dass die Wasserstoffprotonen im Gewebe des Patienten wie kleine mikroskopische Kompasse sind.

• Im Normalzustand: Außerhalb eines Magnetfelds sind diese „Kompasse“ ungeordnet und zeigen in alle Richtungen, als ob sie keinen klaren Norden hätten. Der Nettoeffekt ist Null.
• Geben Sie den Magneten (den Resonator) ein: Wenn wir den Patienten in den Resonator bringen, legen wir ein sehr starkes Magnetfeld an. Dieses Feld ist wie ein unglaublich starker „magnetischer Norden“, der fast alle kleinen Kompasse (Protonen) dazu zwingt, sich darauf auszurichten. Einige zeigen nach „oben“, andere nach unten, aber alle auf derselben Achse.
• Der Hochfrequenzimpuls (die „Frage“): Sobald die Protonen ausgerichtet und „ruhig“ sind, senden wir ihnen einen Radiowellenimpuls, als würden wir ihnen einen kleinen seitlichen Schub geben. Dieser Impuls hat genau die richtige Frequenz, damit die Protonen „mitschwingen“ (daher der Name) und sich aus der Ausrichtung bewegen, sodass sie sich zur Seite drehen. Es ist, als würde man ihnen eine bestimmte Frage stellen, die nur sie „hören“ können.
• Entspannung und das Signal (die „Antwort“): Hier kommt die Magie. Wenn wir den Hochfrequenzimpuls ausschalten, neigen die Protonen dazu, sich zu „entspannen“ und in ihre ursprüngliche Position zurückzukehren, ausgerichtet auf das große Magnetfeld. Dabei geben sie die Energie ab, die sie aus dem Radioimpuls aufgenommen haben. Bei dieser freigesetzten Energie handelt es sich um ein sehr schwaches Funksignal.
• Bild erstellen: Eine sehr empfindliche Antenne, ähnlich einem Mikrofon, nimmt diese Signale auf. Ein leistungsstarker Computer verarbeitet Millionen dieser Signale und erstellt anhand der Zeit, die die Protonen zum Entspannen benötigen, und der Intensität des von ihnen ausgesendeten Signals ein sehr detailliertes dreidimensionales Bild.

Der Schlüssel liegt im Entspannung. Protonen aus verschiedenen Geweben (Fett, Muskeln, Liquor, graue Substanz, weiße Substanz) entspannen sich unterschiedlich schnell.

• Die Protonen im kostenloses Wasser (z. B. bei einer Zyste oder einem Liquor) brauchen länger, um sich zu entspannen.
• Die Protonen im fett Sie entspannen sich sehr schnell.

Indem wir mit dem Timing und den Sequenzen der Hochfrequenzimpulse (die berühmten T1-, T2-, FLAIR-Sequenzen usw.) spielen, können wir die Bilder „gewichten“, um diese Unterschiede hervorzuheben. Deshalb sieht das Fett in einer Sequenz hell (hyperintens) und in einer anderen dunkel (hypointense) aus. Es ist, als würde man verschiedene „Filter“ anwenden, um ein Gewebe gegenüber einem anderen hervorzuheben und so die Läsionen zu charakterisieren.

Kurz gesagt ist die MRT eine unglaublich ausgefeilte Methode, um die Verteilung von Wasserstoffprotonen im Körper abzubilden und Gewebe anhand der Reaktion dieser Protonen auf magnetische Manipulation zu unterscheiden. Wir sehen die Gewebe nicht direkt, sondern das Radioecho, das ihre Wasserstoffatome aussenden.