Wussten Sie, dass es verschiedene Arten von MRIs gibt? Viele Menschen sind sich dessen nicht bewusst und verstehen die Unterschiede zwischen einem „1,5T-MRT“ und einem „3T-MRT“ nicht. Vielleicht haben Sie diese Begriffe in den Nachrichten oder in der Werbung gehört oder sie wurden von Ihrem Arzt erwähnt. Vielleicht haben Sie sogar im Internet darüber gelesen, sind sich aber dennoch unsicher über die Unterschiede. Im Folgenden werden die Unterschiede auf praktische Weise erklärt, damit Sie, falls Sie jemals ein MRT benötigen, verstehen, welcher Magnet für Sie der beste ist und warum.
Das „T“ in 1,5T und 3T steht für Tesla. Tesla ist die Maßeinheit für die Stärke des Magneten, der in einem MRT verwendet wird. Der Magnet ist das M in MRI (Magnetresonanztomographie). Dieser Magnet ist die Grundlage dafür, wie Bilder in der MRT aufgenommen werden. Die Stärke des Magneten wirkt sich direkt auf die Qualität der Bilder aus, aber es gibt noch mehrere andere Faktoren, die bestimmen, welche Magnetstärke für die Person, die untersucht wird, und für den gescannten oder abgebildeten Körperteil am besten geeignet ist.
Wie wirkt sich also die Stärke des Magneten auf die Bilder aus? Während sich der Körper in einem MRT befindet, geben die Zellen im Körper ein so genanntes „Signal“ ab. Die Stärke des MRT-Magneten steht in direktem Zusammenhang mit der Menge des Signals, das vom Körper empfangen wird (in der Fachsprache NMV – Net Magnetization Vector genannt). Das Signal aus dem Körper wird zur Erstellung der Bilder verwendet. Je höher also die Magnetfeldstärke ist, desto mehr Signale kann der MR-Scanner von Ihrem Körper erfassen; mehr ist jedoch nicht immer besser. Alles hat seine Vor- und Nachteile, aber bevor ich darauf eingehe, ist es wichtig, ein grundlegendes Verständnis der Faktoren (außerhalb der Magnetstärke) zu haben, die ein Bild beeinflussen können.
Der wichtigste Faktor, der die Bildqualität im Verhältnis zur Magnetstärke beeinflusst, ist die Tatsache, dass nicht jeder Mensch denselben Körper hat. Die meisten Körper bestehen zu etwa 60 % aus Wasser, etwas Fett, Muskeln und Organen. Leider kann sich die Körperzusammensetzung im Laufe der Zeit ändern.
Wenn ein Arzt einen chirurgischen Eingriff in den Körper vornimmt (z. B. einen Gelenkersatz) oder wenn jemand eine Verletzung durch einen Fremdkörper (z. B. eine Kugel oder ein Schrapnell) erlitten hat, verändern diese Dinge die Körperzusammensetzung und damit auch die Art des Signals, das der Körper aussendet, wenn er in ein Magnetfeld gebracht wird. Es gibt zwei Faktoren, die die Körperzusammensetzung beeinflussen können: Sicherheit und Bildartefakte. Alle Implantate müssen auf ihre Sicherheit geprüft werden, bevor sie aufgrund der Magnetfeldstärke in die Nähe des MR-Scanners gebracht werden dürfen. Nachdem die Implantate getestet wurden, erhalten sie einen Status. Der Status eines Implantats ist wie folgt: Der Implantatstatus kann als sicher, unsicher oder bedingt sicher eingestuft werden. Sicher bedeutet, dass das Implantat bei jeder Stärke des Magnetfelds sicher ist. Unsicher bedeutet, dass das Implantat niemals in ein Magnetfeld gelangen kann. Bedingt bedeutet, dass das implantierte Gerät getestet wurde und nur in der genannten Magnetfeldstärke und nur unter bestimmten, vom Hersteller angegebenen Bedingungen sicher ist.
Das bedeutet, dass einige Implantate, die in einem 1,5T-MR-Scanner sicher sind, in einem 3T-Scanner möglicherweise nicht sicher sind. Beim Umgang mit Fremdkörpern oder Schrapnellen ist es wichtig, die Art des Materials im Körper zu kennen, um festzustellen, ob es ein Sicherheitsproblem darstellen wird. Implantate und Fremdkörper können auch einen Fehler im Bild verursachen, der allgemein als „Bildartefakt“ bezeichnet wird. Die Art des Materials, aus dem das Objekt besteht, sollte mit dem MR-Techniker besprochen werden. Je stärker der Magnet ist, desto ausgeprägter sind diese Artefakte und desto problematischer ist die Darstellung der Umgebung.
Ein weiterer Aspekt ist, dass nicht alle Körperteile aus den gleichen Gewebetypen bestehen. Die Prostata hat nicht die gleiche Zusammensetzung wie Blutgefäße, Knochen oder andere Organe. Daher lassen sich manche Organe mit unterschiedlich starken Scannern besser abbilden.
Wir wollen nun die Vor- und Nachteile eines 3T-Scanners betrachten, denn wenn man die Stärken und Schwächen kennt, wird man verstehen, warum ein 1,5T-MR-Scanner in manchen Situationen die bessere Wahl sein kann als ein 3T-MR-Scanner. In einer perfekten Welt würde der stärkere Magnet (3T) im Allgemeinen die besten Bilder liefern; wenn man jedoch die zuvor aufgeführten Überlegungen berücksichtigt, ist ein 1,5T-Scanner oft die bessere Wahl.
Der offensichtlichste Vorteil eines 3T-Scanners ist das stärkere Signal, das der Magnet erzeugt. Wie bereits erwähnt, ist das Magnetfeld umso stärker, je mehr Signale es vom Körpergewebe empfängt. Dieses stärkere Signal ermöglicht eine höhere räumliche Auflösung und eine bessere Kontrasterkennung (d. h., es wird ein Bild mit höherer Auflösung erzeugt). Theoretisch werden die Bilder mit höherem Kontrast und höherer Auflösung besser sein. AllerdingsKontrast. Allerdings kann diese Zunahme des Körpersignals beim Scannen in einem 3T-Scanner Artefakte auf den Bildern verursachen, die beim Scannen in einem 1,5T-Scanner aufgrund der geringeren Magnetstärke möglicherweise nicht auftreten. Bei den Artefakten, die aufgrund des stärkeren Magnetfelds in einem 3T-Scanner auftreten, handelt es sich um Suszeptibilitätsartefakte, Artefakte der chemischen Verschiebung oder dielektrische Resonanzauswirkungen. Diese werden im Folgenden erläutert.
Die Suszeptibilität ist das Verhältnis der Magnetisierung zur Magnetisierungskraft. Suszeptibilitätsartefakte sind auf die Unterschiede in der magnetischen Suszeptibilität von Geweben und Materialien im eigenen Körper zurückzuführen. Sie sind besonders in der Nähe von Metallobjekten und Implantaten in Bereichen mit Luft-Gewebe- und Luft-Knochen-Grenzflächen ein Problem. Infolgedessen können Implantate im Körper dazu führen, dass Bilder nicht richtig zugeordnet werden können, verzerrt sind oder unscharfe Bereiche aufweisen. Da diese Arten von Artefakten bei Hochfeld-Scannern stärker ausgeprägt sind, werden Patienten mit Fremdkörpern oder Implantaten in der Regel nicht mit einem 3T-Scanner gescannt. Suszeptibilitätsartefakte können auch in Bildern eines 1,5T-Scanners auftreten, sind aber weniger ausgeprägt und die aufgenommenen Bilder sind immer noch sehr diagnostisch.
Was bedeutet das für Sie? Wenn man ein künstliches Gelenk oder ein Implantat in dem Bereich hat, der abgebildet werden soll, sollte man aus den oben genannten Gründen mit einem 1,5T-MRT oder niedriger gescannt werden.
Die chemische Verschiebung ist ein wenig verwirrend, wenn man kein grundlegendes Verständnis der Physik der MRT hat. Wenn ein Körper in einen MRT-Scanner gelegt wird, schwingen die Wasserstoffprotonen im Körper auf einer bestimmten Frequenz (daher die Resonanz in MRT). Diese Frequenz ist in jedem Teil des Körpers (d. h. Muskeln, Fett, Wasser, Blut, Knochen) leicht unterschiedlich. Die chemische Verschiebung ist die räumliche Verschiebung von Wasser und Fett aufgrund dieser Frequenzunterschiede. Dieses Artefakt ist bei einem 1,5T-Scanner in der Regel nicht zu erkennen, verdoppelt sich aber bei einem 3T-Scanner.
Was bedeutet das für Sie? Aufgrund der erhöhten chemischen Verschiebung, die im 3T-Scanner verstärkt wird, können gute, qualitativ hochwertige und diagnostische Bilder von bestimmten Körperteilen leichter gewonnen werden, wenn sie in einem anderen als einem 3T-MRT-Scanner gescannt werden. Verfügt eine Einrichtung beispielsweise sowohl über einen 1,5T-Scanner als auch über einen 3T-Scanner, werden Untersuchungen der Brüste, der Herzkranzgefäße und der Magen-Darm-Trakte vorzugsweise mit dem 1,5T-Scanner durchgeführt. Andere Untersuchungen wie orthopädische, neurologische und vaskuläre Untersuchungen werden am besten im 3T-Scanner durchgeführt (vorausgesetzt, es gibt keine anderen Kontraindikationen, wie bereits erwähnt, z. B. in Bezug auf Implantate und Fremdkörper).
Dielektrische Effekte treten aufgrund der Hochfrequenzfeldkomponente der MRT auf. Bei einer MRT-Untersuchung wird man auf dem MRT-Tisch mit einer so genannten Spule positioniert. Diese Spule wird über dem abzubildenden Körperteil platziert und funktioniert wie eine Antenne, die das Signal vom Körper empfängt. Sobald der Körper in den Scanner bewegt wird, wird ein HF-Impuls angelegt. Obwohl er nicht spürbar ist, regt dieser HF-Impuls die Protonen im Körper an. Ein dielektrischer Effekt ist eine Wechselwirkung, die in bestimmten Geweben aufgrund der elektrischen Komponente des HF-Feldes auftreten kann. Dieser Effekt ist bei der 3T-Bildgebung von größerer Bedeutung und tritt vor allem bei der Bildgebung des Gehirns und des Abdomens auf. Neuere MRT-Software hat zwar Möglichkeiten entwickelt, dieses Artefakt zu kompensieren, aber es ist immer noch etwas, das beim Scannen mit einem Hochfeld-MR wie dem 3T-Scanner (insbesondere bei einem älteren Modell) zu beachten ist.
Was bedeutet das für Sie? Die dielektrischen Effekte können bei der Bildgebung des Gehirns oder des Abdomens – insbesondere bei älteren Scannern – ein dunkles Schattierungsartefakt verursachen, was das Bild aus diagnostischer Sicht weniger wünschenswert macht. In diesem Fall kann ein 1,5T-Scanner die bessere Wahl sein.
Spezifische Absorptionsrate (SAR). Die SAR ist die geschätzte Rate der Energie, die von einem Gewebevolumen absorbiert wird, wenn während der MRT-Untersuchung HF-Energie in den Körper eingebracht wird. Dies ist bei allen MR-Scannern der Fall, nimmt aber mit zunehmender Magnetstärke zu. Das bedeutet, dass die SAR bei einem 1,5T-Scanner kein Problem darstellt, bei einem 3T-Scanner jedoch aufgrund des stärkeren Magnetfelds ein Problem ist. Die FDA regelt, wie viel SAR der Körper in einer bestimmten Zeit aufnehmen kann, und diese Sicherheitsgrenzen sind in die MR-Software eingebaut, so dass Warnungen erscheinen, wenn man sich dem vorgeschriebenen Grenzwert nähert. Wird die Warnung ignoriert, lassen die meisten Scanner die Untersuchung nicht mehr zu, wenn die Grenzwerte erreicht sind. Glücklicherweise sind keine langfristigen Auswirkungen von SAR bekannt. Es handelt sich nicht um eine akkumulierte Energieform, d. h. wenn man den Scanner verlässt, kehrt das „SAR-Niveau“ im Gewebe auf Null zurück und würde wieder von vorne beginnen, wenn man zu einem späteren Zeitpunkt eine weitere MRT-Untersuchung benötigt.
Was bedeutet das für Sie? SAR bedeutet, dass sich der Körper bei einer MRT-Untersuchung erwärmen kann. Der MR-Technologe hält für den Notfall einen Quetschball bereit, so dass man, wenn man sich zu heiß fühlt oder während des Scans ein brennendes Gefühl verspürt, den Ball drücken kann, um einen Alarm auszulösen, so dass der Techniker den Scan stoppen kann. Diese Hitze kann bei jedem MR-Scanner auftreten, aber bei einem 3T-Scanner ist die Wahrscheinlichkeit größer. Denken Sie daran, dass es keine bekannten langfristigen Auswirkungen auf die SAR-Werte gibt und dass sie während des gesamten Scans genau überwacht werden.
Die MRT der Prostata ist sehr einzigartig. Die Prostata befindet sich tief im Becken, was eine hohe Signalstärke erfordert, um diagnostische Bilder zu erhalten. Wenn keine Prothesen vorhanden sind, ist dies mit einem 3T-Scanner problemlos möglich. Es ist auch mit einem 1,5T-Scanner möglich, wenn eine hochwertige Spezialspule verwendet wird, die speziell für Prostatauntersuchungen entwickelt wurde (wie die von FirstScan). Es gibt jedoch ein wichtiges Bild, das während des Prostata-Scans aufgenommen wird, die so genannte Diffusion, die sehr empfindlich auf das oben beschriebene Artefakt, die chemische Verschiebung, reagiert. Wenn das Rektum (das sich direkt hinter der Prostata befindet) eine große Menge an Gas enthält, führt dies zu starken Artefakten in den Bildern. In einigen Fällen kann dies so weit gehen, dass die Bilder unbrauchbar sind und von einem Radiologen nicht interpretiert werden können. Daher ist es sehr wichtig, dass alle von der Bildgebungseinrichtung angegebenen Vorbereitungen vor dem Scan so genau wie möglich eingehalten werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es keine eindeutige Antwort auf die Frage gibt, welcher MRT-Scanner der insgesamt „beste“ Scanner ist; vielmehr hängt der beste Scanner davon ab, was für die erforderliche Untersuchung und die Körperzusammensetzung am besten geeignet ist. Wenn Sie oder Ihr Arzt unsicher sind, welches Gerät für Ihre Situation am besten geeignet ist, lassen Sie sich bitte von einem Radiologen oder einem MRT-Techniker beraten.