Magnetresonanztomographie: Gastro MRT mit 3.0 Tesla. Die Geschichte der Magnetresonanztomographie begann Ende des 19. Jahrhunderts in Leyden mit der Entdeckung des physikalischen Effektes der magnetischen Resonanz. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts ist bekannt, dass Atomkerne aus ihrer Vorzugsrichtung gekippt werden, wenn Sie einem elektromagnetischen Hochfrequenzfeld ausgesetzt sind.

Dabei absorbieren sie Energie. Schaltet man das HF-Feld ab, kehren die Atomkerne in ihren ursprünglichen Zustand zurück und geben die absorbierte Energie wieder ab, indem sie nach dem Induktionsgesetz in einer Signalspule eine elektrische Spannung erzeugen. Diese Signalstärke nimmt mit der Magnetfeldstärke zu. Die ersten klinischen MRT-Systeme starteten vor 25 Jahren bei relativ geringen Feldstärken (0,2 T). Diesen Geräten folgten dann die 0,5 T-, 1,0 T- und 1,5 T-Scanner, die inzwischen in der Gastroenterologie etabliert sind. Dies gilt vor allem für die biliopankreatische Diagnostik, in ausgewählten Zentren aber auch schon für Dünn- und Dickdarmuntersuchungen.

Die Steigerung der Feldstärke war immer schon eine wesentliche Antriebskraft zur Verbesserung des Potentials der MRT. Die Signalstärke nimmt mit dem Quadrat des Magnetfeldes zu, während das Rauschen sich proportional zum Magnetfeld verhält. Das Signal- Rausch-Verhältnis (SNR) verhält sich im Feldstärkenbereich der klinisch eingesetzten Systeme ungefähr linear zur Magnetfeldstärke. Das bei 3 T im Vergleich zu 1,5 T verdoppelte Signal-zu-Rausch-Verhältnis kann die Ortsauflösung verbessern und damit die Bildqualität erheblich verbessern. Dadurch werden anatomische Strukturen sichtbar, die bei 1,5 T schwer oder überhaupt nicht zu erkennen sind.

Für die Relaxationszeiten (T1, T2) ergeben sich bei 3 T andere Werte als bei 1,5 T, was Auswirkungen auf das Kontrastverhalten hat. Dieses diagnostische Potential mit seinem verbesserten Gefäß/ Gewebekontrast wird bereits erfolgreich in der MR Angiographie eingesetzt. Ob der verstärkte Bildkontrast in Kombination mit der höheren Ortsauflösung zu einer besseren Lumen/ Wand-Abgrenzung im Darm führt, wird derzeit in einem interdisziplinären Forschungsprojekt im Gesundheitspark in Leverkusen systematisch untersucht. Beteiligt sind die Medizinische Klinik 2 (Gastroenterologie) des Klinikums Leverkusen, das Radiologische Netzwerk Rheinland und Philips Medizin Systeme als Industriepartner.

Um das durch die Erhöhung der Feldstärke verdoppelte Signal-zu-Rausch-Verhältnis optimal zu nutzen, ist die Anpassung der Empfangsspulen an die Anforderungen der Darmbildgebung erforderlich. Primäre Ziele sind hierbei die Gewinnung eines möglichst hohen Signal-zu-Rausch- Verhältnisses bei Einsatz der parallelen Bildgebung sowie die komplette Abdeckung des gesamten Abdomens, was bei dem derzeitig kleinen Untersuchungsfeld (FOV) ein besonderer Problembereich ist. Im kombinierten Einsatz von optimierter Spule und neuen Messprotokollen wird dann die Ortsauflösung erhöht, um eine verfeinerte Darstellung der Wand des Darms zu erreichen und insbesondere auch kleinere und flache Veränderungen zuverlässig darstellen zu können. Nach unseren bisher sehr positiven Anfangserfahrungen im Bereich der Gallenwege (Abb.) und des Pankreas muss die Methode in der Darmdiagnostik weiterentwickelt werden.

Neben der MR Kolographie, die in Einzelfällen bereits als Alternative oder Ergänzung zur Koloskopie angewendet wird, sollte auch die Dünndarmdiagnostik vorangetrieben werden. Hier wird es dann noch wichtiger sein, durch eine hohe Ortsauflösung mit Detaildarstellung der Darmwand die im Dünndarm vorherrschenden Erkrankungen zu evaluieren. Im Einzelnen handelt es sich dabei um Angiodysplasien (wenige mm groß) oder kleinere Ulzera bei Medikamentenabusus oder im Rahmen chronisch entzündlicher Darmerkrankungen. Hier wird dann insbesondere der Stellenwert gegenüber der Kapselendoskopie zu erforschen sein. Die Kapselendoskopie ist derzeit bei diesen Fragestellungen im klinisch/wissenschaftlichen Einsatz, bietet aber mittelfristig keine größeren technischen Entwicklungsmöglichkeiten mehr. Hier könnte mit der MRT Diagnostik ein erneuter Anstoß erfolgen.

Möglicherweise kann sogar über die Methoden der Bildfusion eine Kombination beider Techniken erzielt werden. Mit der Entwicklung von 3,0 Tesla Geräten und deren Einsatz im Abdomen ist damit ein entscheidender Innovationssprung gelungen. Dabei trägt die höhere Feldstärke nicht nur zu einer deutlich höheren Bildqualität bei. Auch der Patient profitiert von den wesentlich verkürzten Untersuchungszeiten und sichereren Diagnosen.