Bestandsaufnahme zu Risiken durch statische Magnetfelder im Zusammenhang mit der Ultrahochfeld-MRT

Zusammenfassung

Im Bereich der Magnetresonanztomografie (MRT) werden deutliche Verbesserungen der Sensitivität aufgrund der aktuellen Entwicklung von sogenannten Ultrahochfeld-Systemen, also von Human-Tomografen mit einer Magnetfeldstärke von mindestens 7 T, erwartet. Gegen diesen Nutzen muss der Betreiber eventuell bestehende Risiken abwägen, da derartige Anlagen gegenwärtig nicht als Medizinprodukt für den Einsatz am Menschen zugelassen sind. Die vorliegende Übersichtsarbeit präsentiert eine detaillierte Betrachtung potenzieller Wirkungen statischer Magnetfelder auf untersuchte Personen, auf das an der Anlage tätige Personal sowie auf die allgemeine Öffentlichkeit unter Berücksichtigung aktueller Normen und Richtlinien. Nach dem derzeitigen Kenntnisstand sind keine Schädigungs- oder Erkrankungsrisiken mit der Anwendung statischer Magnetfelder von 7 T am Menschen zu erwarten, sofern bekannte Kontraindikationen für MRT-Untersuchungen beachtet werden. Die vorliegenden Daten über Feldwirkungen erlauben es nicht, Schwellwerte für gesundheitsschädliche Effekte exakt anzugeben. Andererseits zeigt die bisherige Erfahrung mit Ultrahochfeld-Untersuchungen, dass transiente Phänomene wie Schwindelgefühle, Übelkeit, ein metallischer Geschmack oder Magnetophosphene zunehmend beobachtet werden. Dabei sind es offenbar insbesondere Bewegungen im Feld bzw. im Gradienten des Streufelds, die zu nachweisbaren Effekten führen. Davon abgesehen besteht weiterhin ein Bedarf an systematischen Untersuchungen möglicher Wechselwirkungsmechanismen bei Exposition durch statische Magnetfelder im Zusammenhang mit der Anwendung der MRT.

Abstract

In magnetic resonance imaging (MRI), substantial improvements with respect to sensitivity are expected due to the development of so-called ultra high field scanners, i. e., whole-body scanners with a magnetic field strength of 7 T or above. Users of this technology need to evaluate this benefit for potential risks since commercially available systems are not certified as a medical device for human use. This review provides a detailed survey of static field bioeffects related to the exposure of subjects being scanned, to occupational exposure, and to exposure of the general public under consideration of current standards and directives. According to present knowledge, it is not expected that exposure of human subjects to static magnetic fields of 7 T implies a specific risk of damage or disease provided that known contraindications are observed. The available database does not permit definition of exact thresholds for harmful effects. However, experience from previous application of ultra high field MRI indicates that transient phenomena, such as vertigo, nausea, metallic taste, or magnetophosphenes, are more frequently observed. In particular, movements in the field or the gradient of the fringe field seem to lead to detectable effects. Besides such observations, there is a strong demand for systematic investigation of potential interaction mechanisms related to static field exposure during MRI examinations.

Key words

biological effects - safety - static magnetic fields - ultra high field MRI

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1 Vereinfachend wird hier anstelle der physikalisch korrekten Bezeichnung „magnetische Flussdichte” (Einheit Tesla) die auch in der Fachliteratur übliche Bezeichnung „magnetische Feldstärke” verwendet.

2 Hierzu zählen insbesondere das Tragen inkompatibler elektronischer Hilfsmittel (z. B. Herzschrittmacher, Neurostimulatoren oder Insulinpumpen) oder sonstiger inkompatibler Implantate aus Metall oder unbekannten Substanzen oder Metallsplitter im Körper.

3 Für interventionelle MR-Untersuchungen, bei denen auch während der Bildaufzeichnung ein Aufenthalt des Personals im Untersuchungsraum notwendig ist, resultieren allerdings massive Einschränkungen.