Ultraschneller Blick in Mumie aus Peru mit MRT

22.Februar 2008 |  Ins Innere einer fast 1.000 Jahre alten Mumie aus Peru blickten Forscher der Universität Zürich – ohne die archäologische Kostbarkeit zu beschädigen. Als erste Arbeitsgruppe auf der Welt gelang den Anatomen der spektakuläre Einblick mit einem Magnetresonanz-Tomographen (MRT), was bislang unmöglich war. Ein Team von Siemens Healthcare schuf die technischen Grundlagen für diese Untersuchung – und damit zugleich eine Innovation, die bald auch Patienten helfen könnte.

Mit MRT liefern Ärzte seit einem Vierteljahrhundert detailgenaue 3D-Bilder des menschlichen Körpers ohne Röntgenstrahlung. Das Verfahren nutzt die schwachen magnetischen Eigenschaften von Wasserstoffkernen, die besonders in weichem Gewebe reichlich vorhanden sind. Ein extrem starkes Magnetfeld – bei einem 1,5-Tesla-MRT beträgt es etwa das 30.000-fache des Erdmagnetfelds – richtet die Achsen der Atome aus. Dann schickt das Gerät einen starken elektromagnetischen Impuls auf die Wasserstoffatome. Die Atome kommen ins „Torkeln“, und während sie sich wieder im Magnetfeld ausrichten, senden sie Radiowellen aus. Aus diesem Funksignal können Computer die Position der Atome und damit ein Abbild berechnen.

Mit Wasserstoffatomen aus Wasser oder Fett gelang dies bisher sehr gut. Bei Wasserstoffatomen in trockenem Gewebe, wie in Proteinen oder Knochen, ist die Zeit, in der die Atome in ihre Ausgangslage zurückkehren, viel kürzer als in wässrigem Gewebe – zu kurz für die bekannten Analysemethoden. Die Experten von Siemens entwickelten daher für MRT-Geräte eine neue Messmethode mit extrem schneller Signaldetektion. Die wichtigste Neuerung: Die räumliche Information wird nicht mehr in parallelen Zeilen kodiert und aufgenommen, sondern sternförmig vom Zentrum ausgehend.

UTE (Ultrashort Echo Time) heißt das neue Verfahren. Es funktioniert problemlos auf klinischen MRT-Geräten – wie dem für die Mumienuntersuchung verwendeten Siemens Magnetom Avanto. Er machte in der Mumie die Bandscheiben, Gehirnhaut, Blutgefäße und Reste der Einbalsamierungsflüssigkeit sichtbar. Die Wachstumsfugen der Oberarme waren gut zu erkennen. Aufgrund ihres Zustands dürfte es sich bei dem Toten um einen etwa 15 bis 16 Jahre alten Jungen handeln.

Auch in lebenden Patienten erlaubt UTE die Visualisierung von Gewebeanteilen, die im MRT bisher nicht sichtbar waren. Diese neue Diagnosemöglichkeit könnten Ärzte künftig einsetzen um z.B. Stoffwechselvorgänge im Herzen sowie krankhafte Veränderungen im Stoffwechsel oder im Gehirn bei Alzheimer-Patienten untersuchen.