„Da müssen wir eine CT machen“, den Satz kennen viele Patienten. Doch was das genau heißt, wissen die Wenigstens. Wie eine CT funktioniert, was das Gefährliche daran ist und warum sich eine MRT oft besser eignet.
CT: rotierende Strahlen und viel Mathematik
Seit Wilhelm Röntgen 1895 die nach ihm benannte Strahlung entdeckte, ist viel passiert. Röntgen ist längst dreidimensional. Bei der Computertomografie (CT) rotieren Lichtquelle und -empfänger um den Patienten. Beispiel Zähne: Während das herkömmliche Röntgengerät beim Zahnarzt ein plattes Bild der Zähne liefert, entsteht bei einer CT ein räumliches Abbild vom ganzen Kieferapparat oder Kopf. Dazu sind neben der richtigen Technik komplizierte mathematische Formeln und ein leistungsstarker Rechner nötig.
Was schwarze Pullis und Knochen gemeinsam haben
Während Experten immer weiter an der Technik feilen, hat sich am grundlegenden Prinzip des Röntgens nichts geändert. Egal ob zwei- oder dreidimensional, energiereiche Strahlen durchdringen den Körper. Jedoch kommen nicht alle Strahlen, die an der einen Seite eintreten, an der anderen Seite an. Der Körper schluckt einen Teil der Strahlen. Wie viel, das hängt vom Gewebe ab, auf welches die Strahlen im Körper treffen. Knochen beispielsweise fangen viele Röntgenstrahlen ab – wie ein schwarzes T-Shirt, das an heißen Tagen besonders viel Sonnenlicht anzieht und sich erwärmt. Muskeln oder Organe schlucken indes weniger Strahlen – vergleichbar mit einem weißen T-Shirt in der Sonne. Das fertige Röntgen- oder CT-Bild ist dann einfach das Negativ des eigentlichen Bilds: So leuchten Knochen oder Zähne hell weiß zwischen dunklen Muskeln und Organen.
Zehnmal um die ganze Welt
Das Problem: Röntgenstrahlen sind nicht ungefährlich. Sie reagieren mit dem Gewebe – Körperzellen verändern sich. Krebs ist eine mögliche Folge. Während einer normalen Röntgenaufnahme beim Zahnarzt ist die Strahlenbelastung nicht so hoch. Schon eine Flugreise von München nach Hamburg erzeugt die gleiche Strahlenmenge. Anders bei der CT: Um die Strahlen einer Kopf-CT in Flugminuten aufzuwiegen, müsste das Flugzeug etwa zehnmal die Welt umrunden.
MRT: Wasserstoff-Walzer zu Magnet-Musik
Eine strahlenfreie Alternative zur CT ist die Magnetresonanztomografie (MRT). Statt energiereicher Strahlen arbeitet hier ein riesiges Magnetfeld. Die Stärke dieses Felds ist bis zu 140-mal höher als die eines Magneten, der am Kühlschrank klebt. Den Körperzellen macht das aber nichts aus. Nur das Wasser in unserem Körper lässt so viel Power nicht kalt. Denn Wasser besteht zu einem Großteil aus Wasserstoff – dessen Kerne ebenfalls magnetisch sind. Wirkt ein starkes Magnetfeld auf die Kerne, klingt das wie Musik in ihren Ohren: Sie beginnen zu tanzen, drehen sich und ändern ihre Richtung.
Sobald sich das Magnetfeld auflöst, hören die Kerne wieder auf zu tanzen. Wie schnell das geht, hängt von den Zellen in ihrer Umgebung ab. Im Fettgewebe hört der Wasserstoffkern schneller auf, sich zu bewegen. Im Blut dagegen tanzt er noch länger weiter – auch ohne Musik. Das Tanzverhalten der Wasserstoffkerne ist messbar. Nach ähnlichen Berechnungen wie bei der CT entsteht daraus ein plastisches Abbild des Körpers.
Bleistiftskizze versus Farbfilm
Nicht nur in der Technik unterscheiden sich CT und MRT, sondern auch in der Darstellung. Eine CT ist vergleichbar mit einer Bleistiftskizze: Sie geht schnell und zeigt die wichtigsten Strukturen. Besteht der Verdacht auf eine Hirnblutung oder machen die Knochen Probleme, bietet sich deshalb eine CT an. Im Vergleich dazu ist die MRT-Aufnahme ein Farbfilm: Entzündungen und einige Tumorarten sind besser sichtbar. Auch das schlagende Herz lässt sich bis ins kleinste Detail beobachten. Darüber hinaus zeichnet eine MRT Stoffwechselaktivitäten auf. So ermöglicht die funktionale MRT Hirnforschern eine Liveschaltung ins Gehirn. Sie können verfolgen, welche Gehirnregion aktiv ist, wenn sich der rechte Daumen bewegt oder ein Artikel wie dieser gelesen wird.