Die Magnetisierung von Wasserstoffatomen, die in biologischem Gewebe überall vorhanden sind, wird durch Einstrahlen einer Radiowelle geändert. Nach Beendigung dieser Anregung durch den Radioimpuls wird die entsprechende Energie wieder als Welle abgegeben, und diese ist je nach Gewebeart unterschiedlich. Die abgegebene Energie wird ebenfalls wieder als Grauwert in einem Bild dargestellt.
Man unterscheidet je nach den gewählten Messbedingungen unterschiedliche Sequenzen, von denen die wichtigsten das T1-gewichtete und das T2-gewichtete Bild sind. Beide Aufnahmen bieten wichtige und unterschiedliche Information über das untersuchte Gewebe.
Hirntumoren unterscheiden sich von normalem Gehirn durch eine andere Dichte und einen anderen Gehalt und Bindung von Wasserstoffatomen, so dass sie mit beiden Methoden innerhalb des Gehirns erkennbar sind. Durch das Wachstum verdrängen Tumoren das umliegende Gehirn, das im Schädel nicht unbegrenzt ausweichen kann. Dies nennt man eine Massenverlagerung. Durch Druck auf die Nervenwasserräume (Ventrikel und Hirnfurchen) werden diese zusammengepresst. Der Druck des Tumors auf das umgebende Gehirn führt häufig zu einer Wassereinlagerung um den Tumor, die Hirnödem genannt wird.
Alle diese Effekte sind mit CT und MRT erkennbar. Zusätzlich führen viele Hirntumoren und auch Hirnmetastasen von Tumoren im Körper zu einer krankhaften Störung einer normalen Barriere zwischen den Blutgefäßen und dem Gehirn (Bluthirnschranke). Eine solche Störung der Bluthirnschranke kann nach Gabe eines geeigneten Kontrastmittels (jodhaltig für die CT und gadoliniumhaltig für die MRT) dadurch sichtbar gemacht werden, dass sich das Kontrastmittel in dem gestörten Bereich ansammelt und so sichtbar wird. Der Nachweis und das Ausmaß einer Kontrastmittelaufnahme in den Tumor können Hinweise auf die Tumorart bieten.
Nicht nur wegen der Strahlenbelastung durch die CT als Röntgenuntersuchung, sondern auch wegen der deutlich besseren Erkennbarkeit unterschiedlicher Weichteilqualitäten in der MRT wird zur Abklärung von Hirntumoren der MRT Vorrang eingeräumt. Absiedlungen in den Hirnhäuten sowohl bei Hirntumoren als auch bei Tumoren im Körper sind erheblich besser mit der MRT erkennbar als mit der CT. Zur Untersuchung des Rückenmarkkanals eignet sich fast ausschließlich die MRT. Vergleichbare Ergebnisse sind mit der CT auch nach Gabe von Kontrastmittel in das Nervenwasser nicht zu erhalten.
Die MRT hat jedoch auch Einschränkungen. Es ist lebensgefährlich, einen Patienten mit den meisten gebräuchlichen Herzschrittmachern im MRT zu untersuchen. Auch andere elektronische Geräte oder Metallfremdkörper im Körper des zu Untersuchenden können ein erhebliches Hindernis sein, so dass eine MRT nicht durchgeführt werden kann. Bei unruhigen Patienten sind sinnvolle Bilder wegen der Störung durch Bewegung oft nicht zu erzeugen. Schwer kranke Patienten sind nur schwer im Gerät in ihren Lebensfunktionen zu überwachen. Bei Frauen in der Frühschwangerschaft wird aus Sicherheitsgründen von einer MRT abgeraten. In der Erkennung von Verkalkungen hat die MRT gegenüber der CT einen erheblichen Nachteil. Diese können, auch wenn sie groß sind, manchmal nicht gesehen werden. Deshalb kann es sinnvoll sein, bei möglicherweise verkalkten Tumoren eine zusätzliche Schichtung mit der CT durchzuführen. Die Zelldichte von Tumoren kann derzeit mit der CT besser eingeschätzt werden als mit MRT, so dass auch dadurch Rückschlüsse auf die Art des Tumors möglich sind.
Spezialverfahren wie die Magnetresonanzspektroskopie, die diffusionsgewichtete MRT und die Durchblutungsmessungen des Gehirns mit CT und MRT erlauben eine nähere Einordnung der Art einer Raumforderung oder der Beurteilung eines Hirntumors im Verlauf der Behandlung. Da auch entzündliche Veränderungen wie ein Abszess oder durch die Bestrahlung oder Chemotherapie bedingte Veränderungen in CT oder MRT wie ein Hirntumor aussehen können, werden diese Methoden zur zuverlässigen Einordnung erforderlich, wenn eine feingewebliche Klärung durch Entnahme einer Probe nicht möglich oder nicht erwünscht ist.
In der Erstdiagnose eines Hirntumors kann jedoch in fast allen Fällen nicht auf die Sicherung der Diagnose durch eine Gewebeentnahme im Rahmen einer Operation oder stereotaktischen Biopsie verzichtet werden.
oben links:Astrozytom Grad II ohne Störung der Bluthirnschranke im T1-gewichteten Bild nach Kontrastmittelgabe.
oben rechts: Astrozytom Grad II (identischer Patient wie oben links). Im T2-gewichteten Bild ist der Tumor in einem sehr viel helleren Signal erkennbar. Das Gehirn zeigt keine Wassereinlagerung (Ödem) um den Tumor.
unten links: In der MRT (identischer Patient wie rechts unten; T1-gewichtetes Bild nach Kontrastmittelgabe) sind zwar der Tumor mit einer leichten Kontrastmittelaufnahme und die Verlagerung des Gehirns sowie des Ventrikels erkennbar, der Kalk ist jedoch nicht erkennbar.
unten rechts: Nachweis von Kalkschollen in einem Glioblastom in der CT ohne Kontrastmittelgabe.
Quellen:
Tonn Jörg-Christian et al: Oncology of CNS Tumors, Springer Verlag 2010
Quelle und Copyright: Neuroonkologische Arbeitsgemeinschaft (NOA)
Link zur NOA: www.neuroonkologie.de