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    Magnetresonanztomografie (MRT)

    Anstelle der Abkürzung MRT wird häufig auch die Bezeichnung Kernspintomografie benutzt. Es handelt sich dabei um ein Bildgebungsverfahren in der Medizin, das sich das Phänomen der Kernspinresonanz zur Nutze macht, um detaillierte Bilder von Strukturen im Innern des menschlichen Körpers anzufertigen. Dieses Verfahren rekonstruiert das Bildmaterial, indem es eine präzise Messung der Energie durchführt, die von erregten Wasserstoffatomen freigesetzt wird. Das Verfahren ist gegenwärtig eines der wenigen medizinischen Bildgebungsverfahren, die für den menschlichen Körper völlig harmlos sind. Durch das Konfigurieren mehrerer Parameter können beim MRT die Zielorgane vorgewählt, Querschnittbilder von beliebiger Tiefe hergestellt und Weichteilgewebe in hervorragender Qualität dargestellt werden. Ein typisches MRT-System besteht aus einem Magnetfeldsystem, einem Radiofrequenzsystem und einem Bildrekonstruktionssystem.

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    Das Magnetfeldsystem besteht aus einem Permanentmagneten oder aus einer supraleitenden Spule und drei Gradientenspulen. Der Permanentmagnet bzw. die supraleitende Spule erzeugt ein statisches Magnetfeld mit bis zu 1,5 oder 3 tesla. Um ein besser verteiltes Feld zu erreichen, könnte eine Ausgleichsspule ergänzt werden. Gradientenspulen sind auf den X-, Y- und Z-Achsen im dreidimensionalen Koordinatensystem angeordnet, um eine präzise Ortskodierung der untersuchten Körperteile vorzunehmen. Zur Steuerung des Gradientenfelds dient üblicherweise ein hochpräziser DSP, der über einen DAU ein analoges Ausgangssignal zur Ansteuerung der Spulen erzeugt.

    Das Radiofrequenzsystem besteht aus einem RF-Transmitter und einem Empfänger. Der RF-Transmitter verfügt über einen Signalgenerator (üblicherweise bestehend aus einem FPGA und einem direkten Digital-Synthesizer oder einem DAU) für die Erzeugung des RF-Signals, das anschließend verstärkt wird, bevor es in einem bestimmten Impulsmuster ausgesendet wird. Die ausgesendeten RF-Impulse induzieren die Kernspinresonanzbewegung der Wasserstoffatome im menschlichen Körper. Der RF-Empfänger, der einen rauscharmen Verstärker, einen Bandpassfilter und einen programmierbaren Verstärker enthält, nimmt das Kernspinresonanzsignal entgegen, das nach der Verstärkung und Filterung an das Bildverarbeitungssystem übertragen wird.

    Das Bildrekonstruktionssystem wandelt das vom RF-Empfänger eintreffende analoge Signal in ein digitales Signal um. Ein DSP bereitet es anhand der Signalinformationen und der Gradientenfeld-Informationen anschließend auf. Das Ausgaberesultat des DSP wird von einem Hostsystem zur Bilddatenrekonstruktion weiter verarbeitet. Zur Darstellung der verschiedenen Gewebe im Körper werden dabei deutlich unterscheidbare Graustufen genutzt, die mit einer Gewebe-/Graustufen-Datenbank abgeglichen werden. Die Bilder lassen sich schließlich auf dem Bildschirm darstellen oder ausdrucken und an den behandelnden Arzt weiterleiten.

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