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Magnetresonanztomograph

Synonyme:
MRT
Beschreibung:

Beim MRT handelt es sich um ein bildgebendes Verfahren zur Darstellung der inneren Strukturen des Körpers, speziell der weichen Gewebe. Die Darstellung erfolgt in sog. Schnittbildern.

Das zu untersuchende Objekt wird dabei einem starken statischen Magnetfeld (z.B. 3 T) ausgesetzt, welches Atomkerne (in der Regel Wasserstoffkerne, also Protonen) in eine bestimmte Richtung ausrichtet. Durch einen elektromagnetischen Impuls bestimmter Frequenz werden die Protonen angeregt und in ihrer Ausrichtung gestört. Diese Frequenz ist abhängig von der Art des Atomkerns und der Stärke des statischen Magnetfeldes. Sie wird auch Larmor-Frequenz genannt und beträgt z.B. für ein statisches Magnetfeld von 3 T 128 MHz. Während der Rückkehr in ihren Ausgangszustand (Relaxation) senden die Protonen messbare elektromagnetische Signale aus, die für die Erzeugung des Bildes verwendet werden.

Während das statische Magnetfeld von einer supraleitenden Spule erzeugt und aufrecht erhalten wird, werden für die Erzeugung der elektromagnetischen Impulse Hochfrequenzspulen verwendet. Diese Hochfrequenzspulen erzeugen in x-, y- und z-Richtung jeweils ein Gradientenfeld, welches dazu verwendet wird, um das von einem relaxierenden Proton ausgehende Signal einem bestimmten Punkt im Körper zuzuordnen. Nur innerhalb des Bereiches, in dem die Frequenz des Gradientenfeldes der Larmor-Frequenz entspricht, findet eine Anregung statt.

Im klinischen Alltag werden offene MRTs i.d.R. zwischen 0,2 - 1 T und geschlossene MRTs zwischen 1,5 - 3 T zur Untersuchung von Patienten betrieben. Stärkere Geräte mit höheren Werten ab 7 T bis hin zu 11,7 T werden nur in Forschungseinrichtungen angewendet. Für medizinisches Personal wird die Exposition häufig in ,,mTh" angegeben, um neben der Stärke des statischen Feldes (Tesla) auch eine zeitliche Komponente (Stunden) aufsummiert zu berücksichtigen.

Frequenzbereiche:
  • 0–498,2 MHz (die Larmorfrequenz hängt ab vom statischen Feld und beträgt bei dem aktuellen Höchstwert von 11,7 T 498,2 MHz)
Feldtyp:
magnetisch

Messwerte (lt. Literatur)

0,2 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
magnetische Flussdichte 0,3 mT (Mittelwert, gemessen) - arithmetischer Mittelwert aus den im Laufe einer Schicht gesammelten Mittelwerte für die Exposition des medizinischen Personals in einer veterinärmedizinischen Klinik; das statische B0-Feld betrug 0,2 T (offenes MRT) [1]
magnetische Flussdichte 111 mT (Maximum, gemessen) - Maximalwert in einer veterinärmedizinischen Klinik; das statische B0-Feld betrug 0,2 T (offenes MRT) [1]
0,35 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
magnetische Flussdichte 45 mT (Maximum, gemessen) - Maximalwert der in einem 0,35 T MRT gemessen Flussdichte bei der Positionierung eines Patienten; Dauer der Positionierung: ca. 7 min [2]
0,5 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
SAR 0,4 W/kg (Maximum) - - [3]
kumulierte Exposition 5,78 mTh (gemessen) - berufliche Exposition für medizinisches Personal während der Untersuchung eines Patienten; Hersteller: Philips [2]
0,5 T - 7 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
magnetische Flussdichte 5,3 mT (Mittelwert, gemessen) - arithmetischer Mittelwert aus den im Laufe einer Schicht gesammelten Mittelwerte für die Exposition des medizinischen Personals in neun verschiedenen humanmedizinischen MRT Einrichtungen; das statische B0-Feld variierte je nach Einrichtung zwischen 0,5 T - 7 T [1]
magnetische Flussdichte 681 mT (Maximum, gemessen) - arithmetischer Mittelwert aus den Maximalwerten von neun verschiedenen humanmedizinischen MRT Einrichtungen; das statische B0-Feld variierte je nach Einrichtung zwischen 0,5 T - 7T [1]
0,65 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
kumulierte Exposition 0,65 mTh (gemessen) - berufliche Exposition für medizinisches Personal während der Untersuchung eines Patienten; Hersteller: Esaote [2]
1,03 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
kumulierte Exposition 1,03 mTh (gemessen) - berufliche Exposition für medizinisches Personal während der Untersuchung eines Patienten; Hersteller: Siemens [2]
1,5 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
elektrische Feldstärke 4,0925 V/m (Mittelwert, gemessen) - in einem Abstand von 100 cm (Frequenzbereich: bis 2 kHz) [4]
elektrische Feldstärke 4,3733 V/m (Mittelwert, gemessen) - in einem Abstand von 20 cm (Frequenzbereich: bis 2 kHz) [4]
elektrische Feldstärke 5,8711 V/m (Mittelwert, gemessen) - in einem Abstand von 50 cm (Frequenzbereich: bis 2 kHz) [4]
Stromdichte 0,71 mA/m² (simuliert) - simulierte Exposition für das Kleinhirn eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
Stromdichte 0,88 mA/m² (simuliert) - simulierte Exposition für die Netzhaut eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
Stromdichte 0,124 A/m² (simuliert) - simulierte Exposition für die Knochen eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung von Patienten [5]
Stromdichte 0,53 A/m² (simuliert) - simulierte Exposition für das Herz eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung von Patienten [5]
Stromdichte 0,577 A/m² (simuliert) - simulierte Exposition für die Nieren eines medizinisch-technischen Angestellten während der Untersuchung eines Patienten [5]
Stromdichte 0,679 A/m² (simuliert) - simulierte Exposition für den Magen eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
Stromdichte 0,679 A/m² (simuliert) - simulierte Exposition für die Hoden/Prostata eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
Stromdichte 0,71 A/m² (simuliert) - simulierte Exposition für den Uterus eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
Stromdichte 1,24 A/m² (simuliert) - simulierte Exposition für den Dünndarm eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
magnetische Flussdichte 1,3525 µT (Mittelwert, gemessen) - in einem Abstand von 100 cm (Frequenzbereich: bis 2 kHz) [4]
magnetische Flussdichte 2,6023 µT (Mittelwert, gemessen) - in einem Abstand von 50 cm (Frequenzbereich: bis 2 kHz) [4]
magnetische Flussdichte 5,8709 µT (Mittelwert, gemessen) - in einem Abstand von 20 cm (Frequenzbereich: bis 2 kHz) [4]
magnetische Flussdichte 65,3 µT (Maximum, gemessen) - Betrag aus x-, y- und z-Richtung für das Gradientenfeld eines MRTs vom Typ Achieva Nova 1,5 T von Philips [6]
magnetische Flussdichte 118 µT (Maximum, gemessen) - Betrag aus x-, y- und z-Richtung für das Gradientenfeld eines MRTs vom Typ Achieva 1,5 T von Philips [6]
magnetische Flussdichte 0,005 T (Mittelwert, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Einrichtung der automatischen Infusionspumpe für den Patienten während der Untersuchung; Patient befand sich zu dem Zeitpunkt auf der Liege vor dem MRT [7]
magnetische Flussdichte 0,006 T (Mittelwert, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in einen Patienten an dessen Arm; Patient wurde gerade weit weg aus dem Magneten gefahren [7]
magnetische Flussdichte 0,013 T (Maximum, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in einen Patienten an dessen Arm; Patient wurde gerade weit weg aus dem Magneten gefahren [7]
magnetische Flussdichte 0,014 T (Mittelwert, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in einen Patienten an dessen Arm; Patient wurde gerade aus dem Magneten gefahren [7]
magnetische Flussdichte 0,015 T (Mittelwert, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in die Infusionsleitung eines Patienten; Patient befand sich zu dem Zeitpunkt im MRT [7]
magnetische Flussdichte 0,017 T (Maximum, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in die Infusionsleitung eines Patienten; Patient befand sich zu dem Zeitpunkt im MRT [7]
magnetische Flussdichte 0,08 T (Mittelwert, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in die Injektionskanüle eines Patienten; Patient befand sich zu dem Zeitpunkt teilweise im MRT [7]
magnetische Flussdichte 0,092 T (Maximum, gemessen) - Maximalwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in einen Patienten an dessen Arm; Patient wurde gerade aus dem Magneten gefahren [7]
magnetische Flussdichte 0,093 T (Maximum, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Injektion von Kontrastmittel in die Injektionskanüle eines Patienten; Patient befand sich zu dem Zeitpunkt teilweise im MRT [7]
magnetische Flussdichte 0,12 T (Maximum, gemessen) - Mittelwert (normiert auf 1,5 T) der Exposition einer medizinisch-technischen Angestellten bei der Einrichtung der automatischen Infusionspumpe für den Patienten während der Untersuchung; Patient befand sich zu dem Zeitpunkt auf der Liege vor dem MRT [7]
SAR 5,17 µW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für das Kleinhirn eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
SAR 6,4 µW/kg (gemessen) - simulierte Exposition für die Netzhaut eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
SAR 0,097 mW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für die Knochen eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung von Patienten [5]
SAR 0,414 mW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für das Herz eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung von Patienten [5]
SAR 0,45 mW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für die Nieren eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
SAR 0,529 mW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für den Magen eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
SAR 0,536 mW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für die Hoden/Prostata eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
SAR 0,554 mW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für den Uterus eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
SAR 0,968 mW/kg (simuliert) - simulierte Exposition für den Dünndarm eines medizinisch-technischen Angestellten bei der Untersuchung eines Patienten [5]
SAR 0,07 W/kg (Maximum, simuliert) - Maximalwert eines Simulationsmodells (Alter: 5 Jahre, Geschlecht: weiblich, Größe: 1,09 m, Gewicht: 17,9 kg) im Abdomen [8]
SAR 0,11 W/kg (Maximum, gemessen) - Maximalwert eines Simulationsmodells (Alter: 11 Jahre, Geschlecht: weiblich, Größe: 1,47 m, Gewicht: 35,4 kg) zwischen Abdomen und Becken [8]
SAR 0,13 W/kg (Maximum, simuliert) - Maximalwert eines Simulationsmodells (Alter: 26 Jahre, Geschlecht: weiblich, Größe: 1,63 m, Gewicht: 59,1 kg) im Abdomen [7]
SAR 0,13 W/kg (Maximum) - Maximalwert eines Simulationsmodells (Alter: 14 Jahre, Geschlecht: männlich, Größe: 1,69 m, Gewicht: 59,1 kg) im Abdomen [8]
SAR 0,16 W/kg (Maximum, simuliert) - Maximalwert eines Simulationsmodells (Alter: 34 Jahre, Geschlecht: männlich, Größe: 1,77 m, Gewicht: 76,2 kg) zwischen Brustbein und Abdomen [9]
SAR 0,18 W/kg (Maximum, simuliert) - Maximalwert eines Simulationsmodells (Alter: 37 Jahre, Geschlecht: männlich, Größe: 1,82 m, Gewicht: 120,2 kg) zwischen Brustbein und Abdomen [9]
kumulierte Exposition 2,9 mTh (gemessen) - berufliche Exposition für medizinisches Personal während der Untersuchung eines Patienten; Hersteller: Siemens [2]
2,5 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
SAR 0,4 W/kg (Maximum) - Maximalwert [3]
3 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
elektrische Feldstärke 0,4 V/m (Maximum, simuliert) - Maximalwert der elektrischen Feldstärke im zentralen Nervensystem eines Patienten während der Untersuchung [10]
elektrische Feldstärke 0,6 V/m (Maximum, gemessen) - Maximalwert der elektrischen Feldstärke im gesamten Kopf eines Patienten während der Untersuchung [10]
magnetische Flussdichte 3,31 µT (Maximum, gemessen) - Betrag aus x-, y- und z-Richtung für das Gradientenfeld eines MRTs vom Typ Magnetom Allegra 3 T von Siemens [6]
magnetische Flussdichte 276–679 mT (Mittelwert, gemessen) - Exposition eines Patienten bei der MR-Untersuchung des Körpers oder der Extremitäten (Expositionsdauer: 207 - 231 s); nach Messung mit Personendosimetern [11]
magnetische Flussdichte 316–647 mT (Mittelwert, gemessen) - Exposition des medizinischen Personals bei der Begleitung oder Unterstützung eines Patienten während einer MR-Untersuchung (Expositionsdauer: 130 - 176 s) [11]
magnetische Flussdichte 399–845 mT (Mittelwert, gemessen) - Exposition eines Patienten bei der MR-Untersuchung von Kopf oder Nacken (Expositionsdauer: 197 - 319 s); nach Messung mit Personendosimetern [11]
magnetische Flussdichte 515–1.250 mT (Maximum, gemessen) - Exposition eines Patienten während der MR-Untersuchung von Kopf oder Nacken (Expositionsdauer: 319 - 509 s); nach Messung mit Personendosimetern [11]
magnetische Flussdichte 545–920 mT (Maximum, gemessen) - Exposition des medizinischen Personals während Begleitung oder Unterstützung eines Patienten während einer MR Untersuchung (Expositionsdauer: 340 - 513 s); nach Messung mit Personendosimetern [11]
magnetische Flussdichte 660–1.250 mT (Maximum, gemessen) - Exposition eines Patienten bei der MR-Untersuchung von Körper oder Extremitäten (Expositionsdauer: 318 - 372 s); nach Messung mit Personendosimetern [11]
magnetische Flussdichte 1.400 mT (gemessen) - Maximalwert der in einem 3 T MRT gemessen Flussdichte bei der Positionierung eines Patienten; Dauer der Positionierung: ca. 5 min [2]
SAR 0,09–0,31 W/kg (Maximum) - im Knie bei einer 3D Gradienten-Echo Sequenz [12]
SAR 0,94–1,4 W/kg (Maximum) - im Kopf bei einer 3D Gradienten Echo Sequenz [12]
SAR 1,46–1,74 W/kg (Maximum) - im Becken bei einer 3D Gradienten-Echo Sequenz [12]
SAR 2,45–2,61 W/kg (Maximum) - im Kopf bei einer 2D Fast-Spin-Echo Sequenz [12]
SAR 2,56–3,14 W/kg (Maximum) - im Becken bei einer 2D Fast-Spin-Echo Sequenz [12]
SAR 2,59–6,97 W/kg (Maximum) - im Kopf bei einer 2D Fast-Spin-Echo Sequenz [12]
kumulierte Exposition 26,83 mTh (gemessen) - während der Untersuchung eines Patienten; Hersteller: Philips [2]
4 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
Stromdichte 29 mA/m² (Maximum, simuliert) - Maximalwert der Stromdichte in einem Patienten für ein x-z Schnittbild auf Brusthöhe; der Abstand zwischen dem Ende der Liege und dem Zentrum des Magneten betrug 1,55 m [13]
Stromdichte 70 mA/m² (Maximum, berechnet) - Maximalwert der Stromdichte in einem Patienten für ein x-y Schnittbild über den gesamten Körper; der Abstand zwischen dem Ende der Liege und dem Zentrum des Magneten betrug 2 m [13]
Stromdichte 86 mA/m² (Maximum, simuliert) - Maximalwert der Stromdichte in einem Patienten für ein x-z Schnittbild auf Brusthöhe; der Abstand zwischen dem Ende der Liege und dem Zentrum des Magneten betrug 2 m [13]
Stromdichte 100 mA/m² (Maximum, simuliert) - Maximalwert der Stromdichte in einem Patienten für ein x-y Schnittbild über den gesamten Körper; der Abstand zwischen dem Ende der Liege und dem Zentrum des Magneten betrug 1,55 m [13]
Stromdichte 120 mA/m² (Maximum, simuliert) - Maximalwert der Stromdichte in einem Patienten für ein x-y Schnittbild über den gesamten Körper; der Abstand zwischen dem Ende der Liege und dem Zentrum des Magneten betrug 0,8m [13]
Stromdichte 47 A/m² (Maximum, simuliert) - Maximalwert der Stromdichte in einem Patienten für ein x-z Schnittbild auf Brusthöhe; der Abstand zwischen dem Ende der Liege und dem Zentrum des Magneten betrug 0,8 m [13]
4,7 T - 11,7 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
magnetische Flussdichte 3 mT (Mittelwert, gemessen) - arithmetischer Mittelwert aus den im Laufe einer Schicht gesammelten Mittelwerte für die Exposition des medizinischen Personals in fünf verschiedenen veterinärmedizinischen Forschungseinrichtungen; das statische B0-Feld variierte je nach Einrichtung zwischen 4,7 T - 11,7 T [1]
magnetische Flussdichte 221 mT (Maximum, gemessen) - arithmetischer Mittelwert aus den Maximalwerten von fünf verschiedenen MRT Einrichtungen für experimentelle veterinärmedizinische Forschung; das statische B0-Feld variierte je nach Einrichtung zwischen 0,5 T - 7T [1]
7 T
Messgröße Wert Merkmal Bemerkungen
SAR 2 W/kg (Maximum, simuliert) - im Kopf eines 14-jährigen, kaukasischen Jungens [14]
SAR 2,6 W/kg (Maximum, simuliert) - im Kopf eines 34-jährigen, kaukasischen Mannes [14]
SAR 2,9 W/kg (Maximum, simuliert) - im Kopf einer 26-jährigen, kaukasischen Frau und eines japanischen Mannes [14]
SAR 4 W/kg (Maximum, simuliert) - im Kopf eines 11-jährigen, kaukasischen Mädchens [14]
SAR 3,4 kW/g (Maximum, simuliert) - im Kopf einer japanischen Frau [14]

Quellen

  1. Schaap K et al. (2014): Exposure to static and time-varying magnetic fields from working in the static magnetic stray fields of MRI scanners: a comprehensive survey in the Netherlands.
  2. Acri G et al. (2014): Evaluation of occupational exposure in magnetic resonance sites.
  3. Wilkening GM et al. (1990): Health effects of nonionizing radiation.
  4. Israel M et al. (2013): Electromagnetic Field Occupational Exposure: Non-Thermal vs. Thermal Effects.
  5. Farrag SI (2014): Numerical computation of specific absorption rate and induced current for workers exposed to static magnetic fields of MRI scanners.
  6. Andreuccetti D et al. (2013): Weighted-peak assessment of occupational exposure due to MRI gradient fields and movements in a nonhomogeneous static magnetic field.
  7. Karpowicz J et al. (2013): The pattern of exposure to static magnetic field of nurses involved in activities related to contrast administration into patients diagnosed in 1.5 T MRI scanners.
  8. Murbach M et al. (2014): Whole-body and local RF absorption in human models as a function of anatomy and position within 1.5T MR body coil.
  9. Kondur AK et al. (2008): Implantable cardioverter defibrillators save lives from lightning-related electrocution too!
  10. Laakso I et al. (2013): Computational dosimetry of induced electric fields during realistic movements in the vicinity of a 3 T MRI scanner.
  11. Yamaguchi-Sekino S et al. (2014): Occupational exposure levels of static magnetic field during routine MRI examination in 3T MR system.
  12. Boss A et al. (2007): Tissue warming and regulatory responses induced by radio frequency energy deposition on a whole-body 3-Tesla magnetic resonance imager.
  13. Liu F et al. (2003): Calculation of electric fields induced by body and head motion in high-field MRI.
  14. de Greef M et al. (2013): Specific absorption rate intersubject variability in 7T parallel transmit MRI of the head.