Kernspinresonanztomografie für Nuklearmediziner

A. Bockisch

Die Kernspinresonanzspektroskopie (ohne Ortsauflösung) wurde 1946 unabhängig voneinander von den Physikern Bloch und Purcell entwickelt, wofür sie 1952 den Nobelpreis für Physik erhielten. Diese Labormethode erlaubt es, die Struktur von Molekülen extrem sensitiv zu analysieren. In den 1950er Jahren hatte man schon die Idee, über magnetische Feldgradienten eine Ortsinformation zu generieren und untersuchte so Strömungsprofile von Raketentreibstoff – Zuleitungsrohren. Lauterbur publizierte 1973 erstmals die tomografische Anwendung der Kernspinuntersuchung und nannte sie Zeugmatografie, 1974 folgte die erste Anwendung am lebenden Tier, einer Maus. 1972 hatte Damadian eine entsprechende Methode zum Patent angemeldet. Seine Patent­anmeldung beruhte auf theoretischen Überlegungen und er wurde nicht als der Erfinder oder Miterfinder der Methode anerkannt. Lauterbur erhielt den Nobelpreis allein. 1981 brachte Damadian mit FONAS (field focus nuclear magnetic resonance) das oder eines der ersten kommerziellen Ganz-Körper NMR Tomografen auf den Markt. Etwa 1983, also lediglich 10 Jahre nach der Erstbeschreibung eines „Proof of Principle“ waren mehrere klinisch nutzbare kommerzielle Geräte verfügbar. Die Einführung in die Klinik erfolgte zumindest in Deutschland in starkem Maße bzw. überwiegend durch Nuklearmediziner. Die Magnetfeldstärken lagen damals bei unter 0,1 bis etwa 0,5 Tesla. Die Bilder waren verrauscht, boten aber damals schon einen wesentlich besseren Weichteilkontrast als die CT. Die damals vorhergesagte Verdrängung der Nuklearmedizin mit Isotopeneinsatz ist bis heute nicht erfolgt, was verständlich ist. Die Kernspinresonanztomografie (wir kürzen Sie im Folgenden entsprechend der heute verbreiteten Nomenklatur mit MRT=Magnet Resonanz Tomografie ab) erfordert eine erheblich höhere Konzentration an Targetmolekülen als die Szintigrafie und ist ­daher für die Darstellung von Stoffwechselvorgängen in der Regel ungeeignet.

Die weitere Entwicklung der MRT fokussierte sich auf die Bildgebung, und die klinische Anwendung verlagerte sich in die Radiologie. Für den Nuklearmediziner waren Kenntnisse über die MRT jedoch stets Weiterbildungsbestandteil. In Folge der zunehmenden Verbreitung von Hy­bridgeräten PET/CT, SPECT/CT und jetzt auch PET/MRT, hat der moderne Nuklearmediziner eine hohe Kompetenz in der morphologischen Bildgebung gewonnen und kommt auch immer enger mit der MRT in Kontakt.

Intention des aktuellen Heftes von „Der Nuklearmediziner“ ist es, einen Überblick über die derzeitigen Möglichkeiten der MRT zu geben. Die MRT ist ein sehr breites, hochkomplexes Gebiet und kann im zur Verfügung stehenden Rahmen nicht umfassend bearbeitet werden. Die Artikel dieses Heftes geben einen Überblick über ­typische Anwendungen insbesondere im Kontakt-Überlappungsbereich mit den szintigrafischen Anwendungen, im Bereich der Pädiatrie [2], Neurologie [3], Kardiologie [1] und für ausgewählte onkologische Gebiete. Der Beitrag von Stegger et al. fokussiert sich mehr auf die methodischen Grundlagen der PET/MRT.

Ziel dieses Heftes ist es, das derzeitige Potenzial der MRT und damit auch der PET/MRT darzustellen und zu helfen, die Konsequenzen für die szintigrafischen Methoden einschließlich PET einzuschätzen.

• Literatur

• 1 Burchert W, Esdorn H, Laser K-T et al. Kardiale Magnetresonanztomografie. Der Nuklearmediziner 2014; 37: 90-100
• 2 Schäfer JF, Gatidis S, la Fougére C et al. Der Nuklearmediziner. 2014; 37: 109-118
• 3 Hautzel H. Der Nuklearmediziner. 2014; 37: 119-131