Die Magnetresonanz-Tomographie (MRT) ist ein Verfahren, mit dem die inneren Organe des Menschen ohne operativen Eingriff sichtbar gemacht und untersucht werden können. In diesem Jahr sind ein US-amerikanischer und ein britischer Mediziner für ihre Forschung an dem Verfahren mit dem Nobelpreis geehrt worden. Die Nobelversammlung am schwedischen Karolinska Institutet schrieb in der Begründung, die Entdeckungen der Mediziner Paul C. Lauterbur von der US-amerikanischen University of Illinois in Urbana und der Physiker Sir Peter Mansfield von der britischen University of Nottingham hätten entscheidend zur Entwicklung des modernen MRT beigetragen.

Es beruht auf dem Drehmoment von Atomen. In einem starken Magnetfeld richten sich die Teilchen ähnlich wie Kompassnadeln aus. So wird etwa die Rotation der Wasserstoffatome des im Körper fast allgegenwärtigen Wassers parallelisiert. Nun kann die Energie der Atome mithilfe von Radiowellen-Impulsen erhöht werden. Entspricht die Frequenz der Radiowellen der Rotations-Geschwindigkeit der Atome, nehmen diese die größten Mengen Energie auf – man spricht von Resonanz. Für diese Entdeckungen wurden im Jahre 1952 Felix Bloch und Edward Mills Purcell mit dem Nobelpreis in Physik belohnt.

Sobald die Atome nach dem Radiowellen-Impuls auf ihr ursprüngliches Energieniveau zurückfallen, senden sie ihrerseits Radiowellen aus. Diese Wellenmuster können gemessen werden. Sie weisen geringe Unterschiede auf, je nachdem aus welcher Körperregion sie stammen. Die Unterschiede beruhen etwa auf der chemischen Struktur des Gewebes oder auf Bewegungen des Wassers. Das Ergebnis der Radiowellen-Messung ist ein detailliertes Abbild der untersuchten Körperregion. Anhand dieser Bilder können Ärzte krankhafte Veränderungen erkennen. Das MRT wird in der Forschung eingesetzt, um Aktivitätsmuster von Organen wie dem Gehirn sichtbar zu machen.

Dass mithilfe der MRT zweidimensionale Bilder erzeugt werden können, entdeckte der im Jahr 1929 geborene Paul Lauterbur. Er führte Anfang der siebziger Jahre Magnet-Gradienten in das Verfahren ein, die die Stärke des Magnetfeldes veränderten. Auf diese Weise gelang es, Strukturen, die mit anderen Techniken nicht unterschieden werden konnten, getrennt abzubilden.

Der vier Jahre jüngere Peter Mansfield entwickelte die Gradienten-Technik weiter. Er zeigte, wie die Radiowellen-Signale bearbeitet werden müssen, so dass auch komplexe Strukturen abgebildet werden können. Mansfield beschleunigte das Verfahren darüber hinaus. Bis zum Einsatz in der Medizin sollte es allerdings noch etwa ein Jahrzehnt, bis in die frühen achtziger Jahre, dauern.

Heute gehört die MRT fest zum Inventar der medizinischen Forschung. Sie wird weltweit jährlich rund 60 Millionen mal bei Untersuchungen eingesetzt. Magnetresonanz-Tomographen haben die Diagnostik bei zahlreichen Krankheiten stark verbessert. Die Methode ersetzte risikoreichere Untersuchungsmethoden wie etwa das Röntgen-Verfahren und mindert auf diese Weise das Leiden vieler Patienten weltweit.

Für das Web ediert von Patrick Eickemeier