Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat sich seit ihrer klinischen Einführung in den frühen 1980er Jahren rasch zu einem allgemein anerkannten diagnostischen Verfahren, oft der 1. Wahl, in der Traumatologie und Diagnostik des muskuloskelettalen Systems, auch im Rahmen von Berufskrankheiten, entwickelt [3]. Dies verdankt die Methode v. a. ihrem allen anderen bildgebenden Verfahren überlegenen Weichteilkontrast, bei dem CT vergleichbarer Auflösung und untersucherunabhängiger Interpretierbarkeit des gewonnenen Bildmaterials. Damit empfahl sich die MRT nicht zuletzt zum Ersatz invasiver diagnostischer Verfahren.

Während der Autor zu Beginn seiner Facharztausbildung in den 1980er Jahren noch täglich mehrere Röntgenarthrographien und Myelographien durchführte, sind solche Untersuchungen heute zu relativ seltenen Spezialuntersuchungen geworden. Zwar wurde rasch die „absolute“ Nichtinvasivität mit der Applikation von i. v. MRT-Kontrastmitteln aufgegeben, doch ist dies inzwischen eher die Regel als die Ausnahme, sodass bei der Anwendung kaum noch ein Bewusstsein der Invasivität gegeben scheint. Im Vergleich zu einer diagnostischen Arthroskopie wird dies berechtigt sein.

MRT bei Extremitätenverletzungen: Hochfeld notwendig?

Da insbesondere die Standardsequenzen, T1- und T2-gewichtete SE- bzw. heute eher TSE-Sequenzen [2], leger ausgedrückt, „Bilder wie aus dem Anatomiebuch“ erzeugen, fühlten sich zumindest in Deutschland schnell nicht nur Radiologen berufen, MRT zu betreiben. In Abb. 1 wird heute jeder Unfallchirurg die Diagnose „unhappy triad“, Riss des vorderen Kreuzbands mit typischem Bone bruise des Tibiakopfs, Innenbandriss und Innenmeniskusriss erkennen.

Abb. 1
figure 1

„unhappy triad“, Riss des vorderen Kreuzbands, Innenbandriss, Innenmeniskusriss. PD TSE FS cor

Die hohen Kosten der Geräte und ihres Betriebs sicherten zunächst den Radiologen als Betreibern eine gewisse Exklusivität gegenüber „Teilkörpermagnetresonanztomographisten“, und unter diesem Hintergrund muss vermutlich gesehen werden, dass über eher willkürlich erscheinende Bestimmungen billigere Niederfeldsysteme bei uns nicht zur Versorgung gesetzlich krankenversicherter Patienten zugelassen sind. Abbildung 2 zeigt eine Niederfeldaufnahme (0,2 T) des Außenknöchels eines Kindes nach Supinationstrauma mit Syndesmosenriss, Periostablösung und Unterblutung auf Höhe der Wachstumsfuge. Dies veranschaulicht die außerordentliche Leistungsfähigkeit moderner Niederfeldsysteme. Diese hängt damit zusammen, das der inhärente T1-Kontrast eines Systems mit steigender Feldstärke abnimmt; bei Niederfeldsystemen wird das schlechtere Signal-Rausch-Verhältnis oft durch den besseren Weichteilkontrast ausgeglichen.

Abb. 2
figure 2

Außenknöchel nach Supinationstrauma, Syndesmosenriss, Periostablösung, Unterblutung auf Höhe der Wachstumsfuge

Alles bisher gesagte bezieht sich v. a. auf die Darstellung der Anatomie und Pathologie von Extremitäten und Wirbelsäule oder allgemeiner, des muskuloskelettalen Systems. Was die statische Darstellung von Muskeln, Sehnen, Bändern, Menisken, Discus triangularis, Bandscheiben und Knochen anbetrifft, scheint alles erforscht und bekannt zu sein. Der polytraumatisierte Patient im kritischen Zustand wird im MRT nicht untersucht, wiewohl man seine inneren Verletzungen in Kopf und Rumpf heute ebenfalls hervorragend sichtbar machen kann. Untersuchungssituation ohne direkten Zugang zum Patienten, v. a. des Anästhesisten, Zeitbedarf und oft nicht rechtzeitig abklärbare Kontraindikationen durch metallische Fremdkörper und Implantate machen die Methode nicht praktikabel. Die neu eingeführte Mehrzeilencomputertomographie erschließt hier durch ihre Geschwindigkeit und die Volumendatenaquisition anstatt der Erzeugung einzelner Querschnittschichtbilder viel versprechende neue Möglichkeiten (s. hierzu auch den Artikel von Ch. Gärtner im selben Heft).

MRT in der Traumatologie heute

Nimmt man den 84. Deutschen Röntgenkongress (28.–31.5.2003 in Wiesbaden) als Grundlage [1], scheinen andere Felder derzeit ergiebiger zu sein.

  Unter den 80 Workshops gab es kein einziges, speziell unfallmedizinisches Thema. Im Rahmen der Wirbelsäulendiagnostik wurden 2 Aussagen gemacht:

  1. 1.

    Die Funktions-MRT der HWS ist beim Schleudertrauma umstritten.

  2. 2.

    Bei Verletzungen von BWS und LWS wird die MRT nur beim Verdacht auf diskoligamentäre Verletzungen oder bei weiter unklarer Neurologie nach Röntgen und CT empfohlen.

Von 107 Auffrischungskursen beschäftigten sich 5 mit Gelenken (Knie/Schulter) und vermittelten eher Grundlagenwissen. Ein Kurs stellte Bewegungsstudien vor; diese sind an einem vertikal offenen Magnetsystem von GE (General Electric) möglich, das schon viele Jahre auf dem Markt ist, aber kaum Verbreitung gefunden hat. Ein Kurs bezog sich auf Skeletttraumen beim Kind.

Von 500 wissenschaftlichen Vorträgen beschäftigten sich 7 mit unfallmedizinisch relevanten Themen am muskuloskelettalen System. Dabei führte als Thema die direkte MRT-Arthrographie.

Von 149 Postern hatten 2 die MRT bei Verletzungen bzw. Verletzungsfolgen als Thema:

  • bei knöchernen und Kapselverletzungen sind CT-Arthrographie und MRT-Arthrographie der Schulter gleichwertig

  • bei Labrumverletzungen ist die MRT-Arthrographie überlegen

  • bei Golfsportverletzungen existieren bestimmte MRT-Charakteristika

Aktuelle Entwicklungen

Feldstärke

Nachdem zunächst v. a. 0,5-T-Systeme angewendet wurden, dürften heute in Deutschland 1,5-T-Systeme am weitesten verbreitet sein, zumindest bei den Neuinstallationen. Die ersten 3,0-T-Systeme sind inzwischen installiert, ob sie sich durchsetzen, ist noch nicht abzusehen, da z. B. steigende Feldstärke auch mit steigender Artefaktanfälligkeit einhergeht. Andererseits bedeutet mehr Feldstärke mehr Signal und damit ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis, also entweder eine höhere Detailauflösung oder eine kürzere Untersuchungszeit.

Leistungsverbesserung der dynamischen Magnetfelder

Wichtiger als die Steigerung der Hauptmagnetfeldstärke hat sich in den letzten Jahren die Leistungsverbesserung der dynamischen Magnetfelder (Gradienten) gezeigt. Ihre Stärke und v. a. auch ihre Anstiegszeiten, d. h. wie schnell kann das dynamische Magnetfeld aufgebaut werden, beeinflussen wesentlich das mögliche Sequenzdesign. Waren Ende der 1980er Jahre Gradientenstärken von 8 mT Spitzenwerte, erhöhten sich diese Mitte der 1990er Jahre bereits auf mehr als das doppelte. Heute sind 20 mT die „Golfklasse“, wer auf sich hält wählt 30 mT. 40 mT liegen am oberen Ende der möglichen Skala, und aufgrund biologischer Effekte (z. B. Nervenstimulation) scheint damit auch eine (vorläufige) Grenze erreicht. Mit den dadurch immer schnelleren Sequenzen konnte sich die MRT über Kontrastmitteldynamikmessungen, Aufnahmen in Atemanhaltetechnik und Atemtriggerung im Abdomen in Schärfe und Auflösung dem CT annähern und ist somit beim Vorteil des besseren Weichteilkontrasts auch hier inzwischen Methode 1. Wahl. Sogar das Herz wird langsam zur MRT-tomographischen Domäne. Die kontrastverstärkte MRT-Angiographie verdrängt die diagnostische digitale Subtraktionsangiographie. Bei der Untersuchung des Gehirns gewinnen funktionelle Ansätze zunehmend an Bedeutung. Im Bereich des muskuloskelettalen Systems sind kürzere Untersuchungszeiten oder bessere Auflösung begrüßenswert, darüber hinaus haben sich durch die technischen Innovationen der letzten Jahre aber keine grundlegend neuen Möglichkeiten für die Traumadiagnostik ergeben.

Zur Demonstration einiger der neu entwickelten Sequenzen dienen Abb. 3, 4 und 5. Abbildung 3 zeigt länger bekannte, Abb. 4 neuere Sequenzen und Abb. 5 dieselbe Patella zu einem anderen Zeitpunkt mit mehr Erguss im Gelenk. Das Eindringen von Ergussflüssigkeit in laminare Knorpeleinrisse demarkiert diese besser als Sequenzvariationen. Eine Beobachtung, die den Wunsch, MR-Arthrographien durchzuführen, stärkt. Betrachtet man die Kniebinnenverletzungen (Abb. 5, 1), erkennt man die Stärken einer protonendichtegewichteten (Turbo-)Spinechosequenz mit Fettunterdrückung. Da PD-Sequenzen das beste Signal-Rausch-Verhältnis bieten, bekommt man eine detaillierte Darstellung ähnlich einer T1-gewichteten Spinechosequenz. Durch die spektrale Fettsättigung entsteht ein T2-Effekt, der Flüssigkeit wie Erguss oder Knochenmarködem, signalreich (weiß) darstellt. Die PD-gewichtete TSE mit FS kann deshalb als „Arbeitspferd“ bei der Abklärung des muskuloskelettalen Systems aufgefasst werden, das nur selten durch weitere Sequenzen ergänzt werden muss.

Abb. 3a–d
figure 3

Patella, länger bekannte Sequenzen, a T1-gewichtete TSE, b T2-gewichtete TSE, c FLASH, d FLASH mit FS, Abkürzungen laut Reiser u. Semmler [2]

Abb. 4a–d
figure 4

Patella, neuere Sequenzen, a PD-gewichtete TSE mit FS, b MEDIC, c DESS, d DESS mit Wasseranregung, Abkürzungen laut Reiser u. Semmler [2]

Abb. 5
figure 5

Patella aus Abb. 4, späterer Zeitpunkt

Oberflächenspulen

Den Einfluss der verwendeten Oberflächenspulen (sie sind in der Extremitätendiagnostik obligatorisch) zeigt Abb. 6. Durch die kleine Ringspule wird die Bildqualität dramatisch verbessert, der abbildbare Bereich aber auch erheblich kleiner. Der dargestellte Bereich kann nur optimal eingegrenzt werden, wenn eine dezidierte Fragestellung vorliegt: Bei einem Überweisungsauftrag „Trauma im Handbereich“ wird man nicht wissen, wo man die kleine Spule mit ihrer hohen Auflösung positionieren soll.

Abb. 6a–d
figure 6

Einfluss der verwendeten Oberflächenspulen

Dokumentation

Eine weitere neue Entwicklung allgemein in der Schnittbilddiagnostik ist die Dokumentation auf Papierausdrucken. Nach anfänglichen Widerständen hat sich diese Form der Bildmitgabe allein schon aus Kostengründen durchgesetzt. Auch große Krankenhäuser und Universitätsinstitute verwenden sie. Man sieht in der Regel auch auf dem Papierausdruck alles, Gewohnheit spielt aber sicher eine Rolle. Man sollte jedoch bedenken, dass Papierausdrucke nur erlaubt sind, wenn digital archiviert und befundet wird (viel vom Einsparpotenzial der Papierausdrucke gibt der Radiologe erst einmal dafür wieder aus). Damit ist in der Regel aber verbunden, dass zu ebenfalls sehr niedrigen Kosten Daten direkt überspielt werden können oder eine „Patienten-CD“ mitgegeben wird. Auf dieser sind in der Regel die DICOM-Daten (DICOM : internationaler Standard für bildgebende Medizinsysteme) gespeichert, sodass die eigene radiologische Abteilung die Bilddaten aufbereiten kann als ob sie sie selbst erzeugt hätte. Zusätzlich ist eine Betrachtungssoftware integriert, die auf jedem handelsüblichen Computer mit CD-ROM-Laufwerk und Grafikkarte die Bilder darstellt. Damit verbunden ist der Vorteil, selbst die Fenstereinstellung verändern zu können oder interessierende Bildteile zu vergrößern. Abbildung 7 stellt nebeneinander jeweils dasselbe Schulterbild in unterschiedlicher Fensterung dar. Während in der oberen Reihe rechts ein Supraspinatussehnendefekt vorgetäuscht wird, erscheint in der unteren Reihe der Defekt links größer. So lange der Radiologe von Hardkopies befundet hat, war auch er auf die richtige Fenstereinstellung angewiesen, jetzt ist die Möglichkeit, selbst nachfenstern zu können, einer der großen Vorteile der digitalen Bildschirmbefundung.

Abb. 7a–d
figure 7

Schulter PD TSE FS paracoronar

Resümee

Die weiter rasante Entwicklung der MRT-Diagnostik—v. a. bei Anwendungen im Abdomen, Thorax und Schädel—eröffnet neue Möglichkeiten. In der Traumadiagnostik, die im MRT v. a. Extremitäten und Wirbelsäule betrifft, wird in der Regel aber nur Bekanntes verfeinert. Bei immer neuen Sequenzen und einer insgesamt steigenden Zahl von Untersuchungen wäre eine Standardisierung wünschenswert. Durch die mehr und mehr propagierte direkte MRT-Arthrographie steigt die Invasivität der Methode. Besonders hier sollte ein intensiver Dialog verhindern, dass nur „schöne“ Bilder gemacht werden, damit nur das getan wird, was zu therapeutischen Konsequenzen führt.