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Die perfekte Welle

Magnetresonanztomographie
Die perfekte Welle

Die perfekte Welle
Vergleich zweier MRI-Aufnahmen bei 7 T: Die erste (a) wurde mit Hilfe einer propagierenden Welle aufgenommen, die zweite (b) mit einem herkömmlichen Detektor Bild: ETH Zürich
An der ETH und Universität Zürich ist es gelungen, MRI-Signale gezielt durch sich ausbreitende Wellen anzuregen und zu empfangen. So können ganze Körperteile abgebildet werden.

Nach dem Lehrbuch werden MRI-Signale am besten durch Nahfeldkopplung gemessen. Dies entspricht dem Stand der Technik bei klinischen Geräten zur Magnetresonanztomographie, die heute meist eine Feldstärke von 1,5 T und eine Resonanzfrequenz von 64 MHz haben. Stärkere Magnete liefern zwar im Prinzip kontrastreichere Bilder: Die Detektoren werden jedoch vermehrt durch den Körper gestört. Zum andern neigen diese dazu, bei hohen Frequenzen stehende Wellen auszubilden. Dies führt zu Knotenpunkten, in deren Umgebung das Bild ausgelöscht wird. Am Institut für Biomedizinische Technik der ETH und UZH wurde nun für das bildgebende Verfahren eine 35 t schwere Magnetröhre genutzt, die MRI-Signalen Raum gibt, um sich in Form elektromagnetischer Wellen auszubreiten. Diese kommen ohne Knotenpunkte aus und erlauben eine gleichmäßigere Ausleuchtung. Und sie können Energie und Information über große Distanz transportieren. Mit einem neuartigen Detektor konnten die Signale der Atomkerne bis zu einem Abstand von 3 m empfangen werden. Es ist bereits gelungen, Unterschenkel und Fuß aus fast 1 m Entfernung abzubilden. Jüngste Resultate deuten an, dass auch der menschliche Kopf so vollständig ausgeleuchtet werden kann.

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