Bei der Magnetresonanztomographie (Abkürzung: MRT; Synonyme: Kernspintomographie, Magnetic Resonance Imaging) handelt es sich um ein bildgebendes Verfahren, mit welchem man ohne den Einsatz von Röntgenstrahlung Gewebeanordnungen genau abbilden kann. Das Verfahren, mit dem Schnittbilder sämtlicher Körperstrukturen erstellt werden können, basiert auf dem physikalischen Prinzip der Kernspinresonanzspektroskopie.

Das breite Anwendungsspektrum der Magnetresonanztomographie erklärt sich durch die Verwendung elektromagnetischer Impulse, die in das Gewebe des Körpers ausgesendet werden. Diverse Atomkerne, deren Funktion das Fungieren als einzelne Magnete ist, können durch die elektromagnetische Strahlung angeregt werden (Resonanzfunktion). Als Konsequenz senden die Atomkerne ihrerseits wieder elektromagnetische Strahlung aus, die nun zurück zum Startpunkt der elektromagnetischen Wellen ausgesendet wird. Abhängig von der Wellenstärke kann nun über das Echo (die zurückgesendeten Wellen) die Helligkeit der Abbildung des Gewebes auf dem MRT-Bild errechnet werden. Das zu untersuchende Gewebe besitzt selbst einen sogenannten Eigendrehimpuls (Spin), sodass es selbst magnetisch wirkt. Zur genauen Positionsbestimmung der Atomkerne wird ein ortsabhängiges Magnetfeld erzeugt, was zu einer hochpräzisen Abbildung des Gewebes führt.

Die Entwicklung des Magnetresonanztomographen beruht maßgeblich auf der Forschung des Amerikaners Paul Lauterburg, der 2003 hierfür den Nobelpreis der Medizin und der Physiologie erhielt. Unterstützt wurde Lauterburg vom Briten Sir Peter Mansfield, der ebenfalls für die Mitentwicklung der MRT mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Die beiden Forscher waren als erste in der Lage, ein magnetisches Gradientenfeld zu erschaffen, durch welches eine räumliche Zuordnung der vorhandenen Signale erreicht werden konnte. Überdies gelang es, eine gefilterte Rückprojektion des Untersuchungsobjektes herzustellen, durch welche ein Abbild des zu untersuchenden Objektes errechnet werden konnte.

Das Verfahren

Das Prinzip der Magnetresonanztomographie ist die Verwendung von Protonen (Wasserstoffkerne) zur Erzeugung eines messbaren Echos. Um dies zu gewährleisten, bedarf es einer riesigen Anzahl an Protonen, die sich zuerst ungeordnet im Raum verteilen und durch ein von außen hergestelltes Magnetfeld zueinander parallel angeordnet werden. Zur Erstellung eines solch starken Magnetfeldes ist ausschließlich ein Elektromagnet geeignet, der selbst mit flüssigem Helium gekühlt wird, sodass sich dieser durch den hohen Energieeinsatz nicht überhitzt. Des Weiteren kann nicht der Magnet ausgeschaltet werden, was zur Folge hat, dass dieser permanent ein starkes Magnetfeld erzeugt. Aus der Stärke des magnetischen Feldes ergibt sich die Bildqualität, da dies zu einer Verminderung des sogenannten Bildrauschens führt. Neben dem Hauptmagnetfeld besteht zur Ortskodierung noch ein zusätzlicher Bedarf für Magnetfelder verminderter Stärke, die durch konventionelle Elektromagneten erzeugt werden können. Durch das mit einem lauten Geräusch einhergehende Zuschalten der Zusatzfelder wird die Untersuchungszeit determiniert, da stärkere und schnellere Gradientenfelder nicht nur eine höhere Bildauflösung erreichen, sondern diese auch in kürzerer Zeit bewerkstelligen.

Bei der MRT handelt es sich jedoch keineswegs um ein einzelnes System, sondern vielmehr um eine Sammlung diverser Methoden. Besonders in der inneren Medizin, aber auch in der Darstellung des Skelettes in der Orthopädie, sind spezielle Verfahren Teil der Basisdiagnostik beim Patienten.

MRT-Systeme:

Geschlossenes Tunnelsystem – auf Grund des Aufbaus wird bei Verwendung dieses Systems eine verbesserte Bildqualität erreicht.
Offenes Tunnelsystem – als Resultat des Aufbaus kann ein erleichterter Zugang zum Patienten erfolgen.
Neben der unterschiedlichen Bauform besteht die Möglichkeit, die diversen Systeme ihrer Feldstärke nach zu ordnen. Als am stärksten anzusehen sind die supraleitenden Elektromagneten.

Durch den enormen technischen Fortschritt im Bereich der MRT-Forschung, insbesondere der MR-Gradiententechnik und der Herstellung von organspezifischem Kontrastmittel, ist es heute möglich, den gesamten menschlichen Körper in nur einem Untersuchungsvorgang darzustellen. Zur Ganzkörperdarstellung ist allerdings ein Magnet mit hoher Hauptfeldstärke notwendig, um eine adäquate Darstellung sicherzustellen. Überdies müssen auch an die Gradientensysteme besondere Anforderungen gestellt werden:

Es wird eine schnelle Gradientenanstiegsrate benötigt.
Überdies ist eine hohe Amplitude des Gradienten zur Darstellung notwendig.
Zur Reduktion der Bildverzerrung muss eine hohe Gradientenlinearität über einen weiten Bereich vorliegen.
Die MRT kann bei vielen verschiedenen Beschwerden beziehungsweise Erkrankungen eingesetzt werden.

Folgende MRT-Untersuchungen werden häufig durchgeführt:

• Abdomen-MRT (Darstellung des Bauchraumes und seiner Organe)
• Angio-MRT (Darstellung von Blutgefäßen im gesamten Körper)
• Becken-MRT (Darstellung des Beckens und seiner Organe)
• Beckenboden-MRT (Darstellung des Becken und seiner Organe)
• Extremitäten-MRT (Darstellung von Arme und Beinen inkl. der Gelenke)
• Kardio-MRT (Darstellung des Herzens und seiner Koronararterien/Herzkranzgefäße) 
• Magnetresonanz-Cholangiopankreatikographie (MRCP)
• Mamma-MRT (Darstellung des Brustgewebes)
• Schädel-MRT (Darstellung des Schädels, des Gehirns und der Gefäße)
• Thorax-MRT (Darstellung des Brustkorbs und seiner Organe)
• Wirbelsäule-MRT (Darstellung der Knochen, der Bandscheiben, der Bänder und des Rückenmarks)