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E-Book

MRT-Atlas ZNS-Befunde bei Hund und Katze

AutorMartin J. Schmidt, Martin Krämer
VerlagEnke
Erscheinungsjahr2015
Seitenanzahl328 Seiten
ISBN9783830411796
FormatPDF/ePUB
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis119,99 EUR
MRT mit System - das ZNS mit anderen Augen sehen. MRT-Diagnostik anschaulich auf den Punkt gebracht: Der erste deutschsprachige MRT-Atlas für das ZNS von Hund und Katze lässt keine Frage unbeantwortet! In über 1000 MRT-Bildern finden Sie alles von A wie Alltagsdiagnosen bis Z wie Zufallsbefund: eine unentbehrliche Unterstützung bei der täglichen Arbeit mit MRTs. - Vergleichen Sie Ihren speziellen Befund mit den einzelnen MRTBildern: so kommen Sie schnell zur korrekten Interpretation. - Für zusätzliche Sicherheit und eine schnellere Diagnose sind die einzelnen Erkrankungen zielgerichtet nach ihrer Ätiologie aufgeführt. - Systematische Untersuchungsprotokolle helfen Ihnen außerdem, die richtige Schnittebene und Wichtung zu finden. Durchblick mit dem MRT-Atlas - aktuell und praxisorientiert!

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Leseprobe

1 Physikalische Grundlagen der Magnetresonanztomografie


Stephan Klumpp, Martin J. Schmidt

1.1 Das Proton als kleinster Baustein der Magnetresonanztomografie


Der Mensch und auch das Tier bestehen zu über 60 % aus Wasser. Ein Bestandteil des Wassermoleküls ist Wasserstoff, der sich durch eine sehr hohe Nachweisempfindlichkeit zur Messung der kernmagnetischen Resonanz auszeichnet und damit das ideale Element zur Bildgebung darstellt (). Der Atomkern des Wasserstoffmoleküls enthält ein Proton, das sich mit seiner positiven Elementarladung um die eigene Achse dreht. Dieser als Kernspin bezeichnete Vorgang führt zu der Ausbildung eines magnetischen Feldes um das Proton und der Bildung eines positiv und negativ geladenen Pols dieser Kerne in Analogie zur Erde, die ebenfalls durch die Erdrotation einen Nordpol und Südpol an entgegengesetzten Enden der Rotationsachse ausbildet (). Aufgrund dieses magnetischen Feldes kann die Lage von Protonen durch ein äußeres Magnetfeld, in diesem Falle das des Tomografen (B0), beeinflusst werden. Dieses äußere Magnetfeld führt dazu, dass sich innerhalb des Tomografen die Mehrzahl der Protonen parallel zur Richtung des Hauptmagnetfelds (B0) ausrichten. Ein kleiner Anteil der Protonen richtet sich antiparallel (also entgegengesetzt zum Hauptmagnetfeld B0) aus. In diesem Grundzustand sind also mehr Protonen parallel als antiparallel ausgerichtet. Es kommt durch Addition der magnetischen Felder zu einer Summenmagnetisierung parallel zur Längsachse von B0 (▶ Abb. 1.2). Daher wird für den Aufbau dieser Ausrichtung auch die Bezeichnung Längsmagnetisierung verwendet. Zusätzlich führt die Kraft des einwirkenden Magnetfelds des Tomografen zu einer kreiselnden Bewegung der Protonen um die Z-Achse des Hauptmagnetfelds (B0), der sogenannten Präzessionsbewegung. Dieses Phänomen kann mit einem Kreisel verglichen werden, der mit genügender Beschleunigungskraft senkrecht rotiert, mit schwächer werdender Rotationskraft immer mehr der Schwerkraft ausgesetzt ist und dadurch taumelt (). Die Frequenz dieser Präzessionsbewegung wird als Lamor-Frequenz bezeichnet und ist von der Stärke des Magnetfelds des Tomografen abhängig ▶ [13], ▶ [15], ▶ [16].

Abb. 1.1 Eigenschaften des Wassermoleküls in der MRT.
a. Darstellung des Wassermoleküls.
b. Darstellung eines Protons des Wassermoleküls mit seiner Rotationsachse. Bei der Rotation entsteht ein magnetisches Feld mit 2 Polen.
c. Das Proton verhält sich wie ein kleiner Magnet mit Nord- und Südpol.
d. Darstellung des Prinzips der Präzessionsbewegung eines Spins nach Einwirkung des Magnetfelds des Tomografen. Die Präzessionsbewegung des Protons kann mit einem rotierenden Kreisel verglichen werden, der währende seiner Rotation um die Achse zunehmend der Gravitationskraft ausgesetzt ist. Die Drehbewegung der Längsachse durch die zunehmend einwirkende Gravitationskraft wird als Präzessionsbewegung bezeichnet. Sie entsteht bei einem Proton, das dem Magnetfeld des Tomografen ausgesetzt ist.

(Dr. Martin J. Schmidt, Gießen)

Abb. 1.2 Die vielen kleinen „Einzelmagnetfelder“ der Protonen können erst dann zur Entstehung eines MR-Signales genutzt werden, wenn sie sich in eine gemeinsame Richtung ausrichten und sich die Wirkung der Einzelmagnetfelder bündelt. Dies geschieht durch die Einwirkung des Magnetfelds des Tomografen (B0), durch welche sich alle Spins parallel (einige auch antiparallel) entlang des Magnetfelds ausrichten, und sich dadurch wie ein einziger Magnet verhalten.

(Dr. Martin J. Schmidt, Gießen)

1.2 MR-Signal


Die Ausrichtung und die Präzession sind relativ stabile Zustände der Protonen (Grundzustand). Soll nun ein Signal im Tomografen gemessen werden, ist es notwendig, die Protonen aus ihrem Grundzustand heraus in einen Anregungszustand zu bringen, was durch Einstrahlung von Energie hervorgerufen wird. Dieser als Anregung bezeichnete Vorgang hat zur Folge, dass die Protonen ein höheres Energieniveau erreichen und somit einen im Vergleich zur Ausgangssituation instabileren Zustand einnehmen. Die Physik stellt diese Energieaufnahme der Protonen vereinfacht als einen Vektorpfeil dar, der sich im Grundzustand entlang des Magnetfelds B0 ausrichtet (Z-Richtung im Koordinatensystem, , ). Mit der Energieaufnahme verändert sich die Rotationsachse der Protonen, sie verläuft nicht mehr in Richtung des Magnetfelds B0 in der Längsachse, sondern in einer Achse, welche quer zur Ausrichtung von B0 verläuft, was dann auch als Quermagnetisierung bezeichnet wird. In einer Vektorzeichnung verlagert sich der Pfeil, der die Rotationsachse der Protonen kennzeichnet, aus einer senkrechten Position (Z-Richtung) in eine Achse, die um 90° gekippt ist (XY-Richtung, ). Die Quermagnetisierung (und deren Auflösung) führt nun zur Induktion einer Spannung in der Empfangsspule des Tomografen: das MR-Signal. Die Umsetzung der Quermagnetisierung im Bild des Computers würde aber nur ein homogenes weißes Bild ergeben, daher wird für den Bildkontrast die unterschiedliche Veränderung der Quermagnetisierung genutzt: die Relaxation ▶ [7], ▶ [13].

1.2.1 Relaxation


Die Magnetisierung ist jetzt um 90° aus der Z-Achse (entlang B0) in die XY-Ebene gekippt. Aus der Längsmagnetisierung ist eine Quermagnetisierung geworden, die eine elektrische Spannung (MR-Signal) induziert. Dieses Signal ist proportional zur Größe der Quermagnetisierung.

Im direkten Anschluss an die Anregung verlassen die Protonen ihren elektromagnetisch angeregten Zustand wieder, um in den energetisch stabileren Grundzustand zurückzukehren. Dabei wird Energie als detektierbares Signal (MR-Signal) freigesetzt. Dieser als Relaxation bezeichnete Vorgang erfolgt auf zwei Wegen: der longitudinalen und der transversalen Relaxation.

1.2.1.1 Longitudinale Relaxation (T1-Relaxation)

Die longitudinale Relaxation (T1-Relaxation) beschreibt die Rückkehr des Magnetisierungsvektors aus der XY-Ebene zur Achse des Hauptmagnetfelds B0 (Z-Achse). Die Geschwindigkeit, mit der dieser Prozess abläuft, ist abhängig von einer gewebespezifischen Relaxationszeit (= T1-Relaxationszeit). Sie beschreibt also die Dauer der Rückkehr des durch einen Hochfrequenzimpuls angeregten Spinsystems in seine Gleichgewichtsmagnetisierung entlang dem Hauptmagnetfeld B0. Sie ist definiert als die Zeitspanne nach einem Anregungsimpuls, in der 63 % der angeregten Spins in ihre Ausgangsposition zurückgekehrt sind. Die T1-Relaxationszeit ist einerseits von der molekularen Umgebung, in der sich die angeregten Kerne befinden, abhängig und daher für jedes Gewebe verschieden. Zu einem bestimmten Zeitpunkt hat jedes Gewebe also einen unterschiedlichen Grad der Relaxation erreicht und daher auch ein gewebespezifisches Signal. Der Bildkontrast entsteht auf diese Weise also durch die unterschiedliche Abgabe von Energie in den jeweiligen Geweben ().

Abb. 1.3 T1-Relaxation.
a. Darstellung der Anregung der Spins und der T1-Relaxation.
b. Das Proton mit seinem Spin, seiner Präzession und der Ausrichtung...

Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Martin J. Schmidt, Martin Kramer: MRT-Atlas ZNS-Befunde bei Hund und Katze1
Innentitel4
Impressum5
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis7
Anschriften12
1 Physikalische Grundlagen15
Das Proton15
MR-Signal16
Relaxation16
Wichtung einer Aufnahmesequenz19
Auswahl einer Schicht und Ortskodierung der Bildelemente22
Spezielle Sequenztypen23
Technischer Aufbau25
Magnet25
Patiententisch26
Gradientensystem26
Hochfrequenzsystem26
Sende- und Empfangsspulen26
Sicherheitsaspekte27
Artefakte27
Bewegungsartefakt27
Suszeptibilitätsartefakt27
Einfaltungsartefakt (Einfaltung)28
Chemical-Shift-Artefakt28
Trunkationsartefakt29
Flussartefakt29
2 Anatomie des ZNS30
Einleitung30
Rückenmark (Medulla spinalis)31
Rautenhirn (Rhombenzephalon)32
Verlängertes Mark (Medulla oblongata, Myelenzephalon)32
Hinterhirn (Metenzephalon)32
Mittelhirn (Mesenzephalon)34
Vorderhirn (Prosenzephalon)34
Zwischenhirn (Dienzephalon)35
Endhirn (Telenzephalon)37
Atlas54
Postnatale Entwicklung des Gehirns beim Hund54
Postnatale Gyrifikation des Gehirns beim Hund55
Allgemeine Formentwicklung des Gehirns56
Postnataler Verlauf der Myelinisierung56
Das Gehirn des alten Hundes56
Vaskuläre Altersveränderungen (Mikroblutungen)59
Gefäßversorgung60
Gefäßversorgung des Gehirns60
Gefäßversorgung des Rückenmarks64
3 Bildinterpretation66
Einleitung66
Morphologische Beschreibung einer Läsion66
Lokalisation66
Anzahl der Läsionen72
Form einer Läsion72
Signalement73
Häufigkeit von Läsionen73
Zeitlicher Verlauf der klinischen Symptome73
Signalintensitäten74
Physiologisches Signalverhalten74
Pathologisches Signalverhalten75
Auswahl geeigneter MRT-Sequenzen76
T1-Wichtung78
T2-Wichtung78
Fluid Attenuated Inversion Recovery78
Gradientenecho-Sequenz T2-Stern (T2*)79
Short Tau Inversion Recovery79
Schichtorientierung79
Untersuchungsprotokolle80
Kontrastmittelanreicherung81
Kontrastanreicherung in Tumorgewebe81
Meningeale Kontrastmittelanreicherung82
Ringförmige Kontrastmittelanreicherung82
Vermeintlich pathologische Kontrastmittelanreicherung83
Grenzen der bildgebenden Diagnostik83
4 Vaskuläre Erkrankungen87
Einleitung87
Zentralnervöse Blutungen87
Primäre und sekundäre Hirnblutungen87
Primäre und sekundäre Rückenmarksblutungen93
MRT-Diagnose zentralnervöser Blutungen94
Infarkte96
Hämorrhagischer Infarkt96
Ischämischer Infarkt96
MRT-Diagnose von Infarkten103
5 Entzündliche Erkrankungen108
Einleitung108
Entzündungsmuster in der MRT108
Erregerbedingte Entzündungen109
Virale Erreger109
Prionen115
Bakterielle Erreger116
Parasiten (Protozoa und Nematodenlarven)123
Pilzinfektionen129
Algen131
Idiopathische Entzündungen131
Granulomatöse Meningoenzephalitis131
Nekrotisierende Enzephalitiden135
Steroid-responsive Meningitis-Arteritis137
Eosinophile Meningoenzephalitis138
Meningoenzephalitis der Greyhounds138
Idiopathische hypertrophe Pachymeningitis139
Idiopathische Zerebellitis140
6 Traumatische Erkrankungen144
Indikation zur Magnetresonanztomografie144
Schädel-Hirn-Trauma144
Biomechanik des Schädel-Hirn-Traumas145
Kontaktverletzungen145
Beschleunigungsverletzungen146
Intrakranielle Drucksteigerung151
Bissverletzungen des Schädels153
Chronische Gewebsdefekte153
Wirbelfrakturen155
Morphologie der Fraktur155
Beurteilung der Stabilität einer Wirbelfraktur156
Traumatische atlanto-axiale Subluxationen158
Sakrokokzygeale Fraktur159
7 Missbildungen Nervensystem163
Einleitung163
Neuralrohr163
Neuralrohrdefekte im Kopfabschnitt des Neuralrohrs165
Neuralrohrdefekte im Rückenmarksabschnitt des Neuralrohrs168
Split-Cord-Syndrom171
Kaudales Regressionssyndrom171
Defekte bei der Entstehung der Hemisphären175
Holoprosenzephalie175
Kortikale Dysplasien (Migrationsstörungen)176
Kongenitaler Hydrocephalus internus180
Vergrößerte Ventrikel versus Hydrozephalus – Anzeichen einer intraventrikularen Drucksteigerung180
Enzephaloklastische Enzephalopathien182
Porenzephalie182
Hydranenzephalie183
Zystische Malformationen184
Fehlbildungen des Kleinhirns186
Dandy-Walker-Malformation186
Zerebelläre Hypoplasie187
Chiari-ähnliche Malformation188
Knöcherne Malformationen191
Atlantookzipitales Overlap-Syndrom191
Dorsale Dens-Angulation192
Wirbelmissbildungen192
8 Metabolisch-toxische Enzephalopathien198
Neurotoxine198
MRT-Befunde bei metabolisch-toxischen Enzephalopathien198
Funktionelle Toxikosen198
Pyrethroide und Neonikotinoide198
Metaldehyd199
Antibiotika199
Strukturelle Toxikosen199
Schwermetalle199
Organophosphate200
Bromethalin200
Alkohole (Methanol und Ethylenglykol)200
Kohlenmonoxid (Rauchvergiftung)201
Metronidazol203
Metabolische Enzephalopathien203
Störungen des zerebralen Energiestoffwechsels203
Generalisierte Hypoxie204
Narkoseassoziierte Hypoxie205
Perinatale Hypoxie205
Hypoglykämie205
Zentrale pontine Myelinolyse (Natrium-Intoxikation)206
Hypovitaminose A207
Hypervitaminose A209
Hypovitaminose B1 (Thiaminmangel)209
Hypovitaminose B12 (Cobalaminmangel)211
Hepatoenzephales Syndrom211
9 Idiopathische Erkrankungen218
Einleitung218
Epileptische Hirnerkrankungen218
Indikation zur Magnetresonanztomografie bei epileptischen Erkrankungen218
Klassifikation der Epilepsie218
Epilepsiesyndrom219
Postiktale Ödeme224
10 Neoplasien des ZNS229
Einleitung229
Neuropathologische Grundlagen229
Mesenchymale Tumoren230
Meningeom230
Spinale Meningeome234
Infiltrative hämatopoetische Tumoren235
Lymphom des Zentralnervensystems235
Histiozytäres Sarkom240
Neuroektodermale Tumoren241
Gliome241
Embryonale Tumoren250
Primitive neuroektodermale Tumoren250
Medulloblastom251
Intraspinale Nephroblastome251
Neuronale Tumoren252
Ästhesioneuroblastome253
Tumoren der Sella-Region254
Hypophysenadenom254
Kraniopharyngeom256
Supraselläres Germinom257
Extraneurale Tumoren mit ZNS-Beteiligung258
Primäre Knochentumoren258
Multilobuläres Osteosarkom260
Plasmozytom/multiples Myelom261
Metastasen262
11 Degenerative Erkrankungen269
Einleitung269
Degenerative Erkrankungen der grauen Substanz269
Zerebelläre kortikale Abiotrophie269
Spongiöse Degeneration der grauen Substanz271
Mitochondriopathien273
Neuronale Zeroid-Lipofuszinose275
Axonale Degenerationen276
Neuroaxonale Dystrophie276
Spinale axonale Degenerationen277
Rasseassoziierte Myelopathie277
Degenerative Myelopathie der großen Hunderassen277
Andere rasseassoziierte Myelopathien278
Degenerative Erkrankungen der weißen Substanz278
Kongenitale Hypomyelinisierung/oligodendrogliale Dysfunktion278
Zerebrale Leukodystrophien279
Spinale Leukodystrophien282
Degenerative Erkrankungen283
Indikation für die Magnetresonanztomografie283
MRT-Protokoll für Untersuchungen der Wirbelsäule284
Bandscheibenerkrankungen287
Zervikale Spondylomyelopathie300
Degenerative lumbosakrale Stenose und Cauda-equina-Syndrom306
Sachverzeichnis320

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