Aufbau eines MRT-Geräts: Element für Element
Der Aufbau eines MRT-Geräts ähnelt dem Inneren eines Gebäudes, in dem jeder Raum eine andere Aufgabe erfüllt. Von außen sieht man vor allem die Röhre. Hinter der Verkleidung arbeiten jedoch mehrere Bauteile zugleich. Wie sehen diese aus, wenn man das Gerät von innen nach außen betrachtet?
Empfangsspulen und Sendeeinheit im Inneren
Am nächsten an der untersuchten Körperregion arbeitet das Radiosystem. Die Sendeeinheit schickt Impulse aus, während die Empfangsspulen das Signal aufnehmen, das aus der untersuchten Region zurückkommt. Da die Empfangsspulen an die jeweilige Körperregion angepasst werden, kommt ein Gerät nicht mit einem einzigen Universalempfänger aus. Das aufgenommene Signal bildet die Grundlage für das spätere Bild. Zu diesem inneren Bereich gehört auch die Liege als fester Bestandteil des Gesamtsystems.
Gradientenspulen: Woher kommt das Klopfen?
Die Gradientenspulen sitzen in der Röhre. Sie sind zylinderförmig und liegen innerhalb der Öffnung des Hauptmagneten. Dort erzeugen sie Felder, die sich im Raum verändern. Im Vergleich zum Hauptfeld sind diese Felder klein, verursachen aber das charakteristische Klopfen und Hämmern während der Messung. Die Geräusche hängen also mit dem Betrieb der Gradientenspulen zusammen.
Der supraleitende Magnet: das Herz des Geräts
Das zentrale Bauteil der gesamten Konstruktion ist der Magnet. Er erzeugt ein starkes, gleichbleibendes Feld, das sogenannte Grundfeld. In vielen Praxen und Kliniken stehen Geräte mit 1,5 oder 3 Tesla. Viele Geräte besitzen einen supraleitenden Magneten, der mit flüssigem Helium auf etwa 4 Kelvin gekühlt wird. Bei dieser tiefen Temperatur verschwindet der elektrische Widerstand der Spule praktisch.
Der Magnet sitzt in einem Kühlbehälter. Dieser besteht aus einem Vakuumgehäuse, einem Hitzeschild und einem Behälter für das flüssige Helium. Die Schichten sind also wie die Wände eines Hauses angeordnet: Jede schützt das, was weiter innen liegt.
Ist flüssiges Helium notwendig?
Nicht immer, denn es wurden auch Geräte mit Hochtemperatur-Supraleitern entwickelt, die ohne flüssiges Helium auskommen. Vorerst ist dies ein Thema der technischen Entwicklung. Wenn wir hier den Aufbau eines MRT-Geräts beschreiben, ist meist der klassische supraleitende Magnet gemeint. Dennoch lohnt es sich, im Blick zu behalten, dass sich dieser Teil der Konstruktion künftig ändern kann.
Computer und abgeschirmter Raum: die äußere Schicht
Das Gerät steht in einem abgeschirmten Raum, der die letzte Schicht des Gesamtsystems bildet. Daneben arbeitet der Steuerrechner. Er rechnet die gesammelten Signale in Schnittbilder um. So entsteht aus den Rohdaten der Empfangsspulen ein Bild, das sich betrachten lässt.
Zusammenfassung
Wer den Aufbau eines MRT-Geräts kennt, versteht das Zusammenspiel seiner verschiedenen Bauteile: Empfangsspulen und Sendeeinheit, Gradientenspulen, supraleitender Magnet, Liege, Rechner und abgeschirmter Raum. Jedes davon erfüllt eine eigene Aufgabe. Weitere Texte zur Technik finden Sie auf den anderen Seiten von Spinschicht.