Magnetresonanzspektroskopie

Zusammenfassung

Ein Jahrhundert nach der Entdeckung der Röntgenstrahlung hat auch der niederenergetische Bereich des elektromagnetischen Spektrums breite Anwendung in der Radiologie erlangt. Mit Radiowellen kann die magnetische Resonanz von spintragenden Atomkernen im Gewebe in einem Magnetfeld angeregt werden. Mit dem intensiven MR-Signal der Wasserprotonen lassen sich morphologische Schnittbilder des menschlichen Körpers aufbauen, während bei höherer Frequenzauflösung auch körpereigene Metaboliten oder Pharmaka, die MR-sichtbare Kerne (z. B. ¹H, ¹³C, ¹⁹F, ³¹P) enthalten, nichtinvasiv und in vivo nachgewiesen werden können. Die In-vivo-MR-Spektroskopie ist somit eine molekular-sensitive Messtechnik, die in wiederholten Untersuchungen angewendet werden kann. Ihre zentrale Limitation ist die geringe Empfindlichkeit, die zu praktisch bedeutsamen Konsequenzen wie langen Messzeiten und geringer räumlicher Auflösung führt. Mit der spektroskopischen Bildgebung kann die Verteilung von Metaboliten innerhalb eines Organs selektiv erfasst und als molekulares Bild dargestellt werden.

Abstract

A century after the discovery of X-rays, the low-energy range of the electromagnetic spectrum also attained broad application in radiology. Radiofrequency waves allow excitation in a magnetic field of the magnetic resonance of spin-bearing nuclei in tissue. Using the intense signal of the water protons, morphological images of the human body can be obtained, while at a higher frequency resolution also endogenous metabolites as well as pharmaceuticals, which contain MR-visible nuclei (e.g., ¹H, ¹³C, ¹⁹F, ³¹P), can be detected noninvasively and in vivo. Accordingly, in vivo MR spectroscopy is a technique which is sensitive to molecules and molecular properties and which can be applied to repeated examinations. Its major limitation is the low signal intensity vs noise, which implies long measurement times and poor spatial resolution. Using spectroscopic imaging, the distribution of metabolites within an organ can be monitored selectively and displayed as a molecular image.