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28. September 2011
Bei der funktionellen Magnetresonanztomographie handelt es sich um eine bildgebende Untersuchungsmethode. Dabei werden die physiologischen Funktionen im Körperinneren mit den Verfahren der Magnetresonanztomographie dargestellt.
Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) ist eine Variante der Magnetresonanztomographie (MRT), die auch als Kernspintomographie bekannt ist. Zweck des bildgebenden Verfahrens ist die Messung von möglichen Veränderungen bei der Durchblutung des Gewebes in den unterschiedlichen Regionen des Gehirns. So kann die fMRT funktionelle Abläufe im Hirngewebe durch Schnittbilderserien aufzeigen. Im weiteren Sinne gelten auch andere funktionell bildgebende Untersuchungsverfahren wie die Perfusions-MRT, die zeitaufgelöste MRT-Untersuchung von Bewegungen der Gelenke sowie die dynamische Herz-MRT als funktionelle Magnetresonanztomographie.
Die Aufnahmen, die im Rahmen der funktionellen Magnetresonanztomographie angefertigt werden, machen Durchblutungsveränderungen in Hirnarealen, die durch Stoffwechselveränderungen entstehen, sichtbar. Diese Vorgänge stehen im Zusammenhang mit neuronalen Aktivitäten. Die Grundlage für die funktionelle Magnetresonanztomographie wird durch den BOLD-Kontrast (Blood oxygenation level dependent) gebildet. Dieser nutzt die magnetischen Eigenschaften sowohl von sauerstoffarmen als auch von sauerstoffreichen Blut zur Signaldetektion. Dabei handelt es sich präzise um den Unterschied zwischen Oxyhämoglobin und Desoxyhämoglobin. Während Oxyhämoglobin diamagnetisch ist und sich nicht auf die Magneteigenschaften des benachbarten Gewebes auswirkt, ist Desoxyhämoglobin dagegen paramagnetisch, was darstellbare Magnetfeldveränderungen bewirkt. Werden die Gehirnareale stimuliert, hat dies eine umschriebene Stoffwechselsteigerung zur Folge. Diese Stimulation manifestiert sich durch eine Steigerung des zerebralen Blutflusses, wodurch sich das Verhältnis zwischen oxygeniertem und desoxygeniertem Blut verändert. Infolge dessen kommt es zu einer Signaländerung. Macht man die Aufnahmen sowohl in einem stimulierten Zustand als auch im Ruhezustand und an verschiedenen Zeitpunkten, lassen sie sich statistisch miteinander vergleichen. Mithilfe eines Computers ordnet man die stimulierten Hirnareale räumlich zu und stellt sie bildlich dar.
Die funktionelle Magnetresonanztomographie hat den Vorteil, dass sie in nur wenigen Sekunden Aktivitäten der Nervenzellen präzise lokalisieren kann, wodurch sie neue Einblicke in die Funktionsabläufe des Gehirns möglich macht. Zum Einsatz kommt das Verfahren derzeit vor allem zur Vorbereitung von neurochirurgischen Operationen. Darüber hinaus setzt man die fMRT auch in der Hirnforschung sowie im Neuromarketing ein.
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