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Lungenbildgebung
Ultraschnelle Bildgebung zur Untersuchung der Lungenventilation
Bestimmung lokaler Sauerstoff-
konzentrationen in der Lunge mittels ³He-MRT
Messung der Diffusion von 3He in der Lunge.
Die bildliche Darstellung der Lunge und ihrer krankhaften Veränderungen ist ein altes radiologisches Problem. Die klassische Röntgenaufnahme oder auch Durchleuchtung erkannte eine Tuberkulose an Kalkflecken in den Narben oder einen Tumor an einer Verdichtung des ansonsten recht porösen Lungengewebes. Aber die für das Gros der Lungenkranken so wichtige Frage, wie gut die Lunge lokal belüftet (ventiliert) ist, blieb auch mit modernen Verfahren, wie der Computertomographie oder der Magnetresonanztomographie (MRT) offen. Eine ungefähre, mehr schemenhafte Darstellung der Lungenventilation gelang durch Einatmen eines radioaktiven Gases, von dessen Verteilung man ein Szintigramm mit schwacher räumlicher Auflösung gewinnen konnte (Abb. 1).
Abb. 1
Bildgebung an einer durch Tuberkulose geschädigten Lunge. Links: Szintigramm nach Einatmung eines radioaktiven Aerosols. Rechts: Helium-3 MRT. Die Streifen im Bild resultieren aus der verfrühten Ausatmung des Kontrastgases.
Eine neue Perspektive hat seit einigen Jahren die MRT mit eingeatmetem, kernspinpolarisiertem Helium-3 aufgezeigt. »Polarisiert« bedeutet hier, dass sich die Gasatome wie kleine Stabmagneten (Dipole) verhalten. Durch die Methode des optischen Pumpens werden die Dipole entlang einer Vorzugsrichtung ausgerichtet. Das Gas erhält somit eine makroskopische Magnetisierung, die rund 100000mal stärker ist als die Ausrichtung der Kerndipole, die das starke Magnetfeld eines MR-Tomographen bei Wasserstoffkernen im Gewebe erreicht (s. Abb. 2).
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