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Institut für Radiologie, Stadtspital Triemli Zürich, Birmensdorferstraße 497, 8063 Zürich, Schweiz
Zusammenfassung
Für die klinische MR-Bildgebung werden heute Magnetfeldstärken von 0,2–3,0 T verwendet. Für die Forschung stehen MR-Systeme mit einer Feldstärke von 7,0 oder 8,0 T bereit. Nach den FDA-Richtlinien („Food and Drug Administration“) der USA bestehen keine relevanten gesundheitsschädlichen Bedenken für Patienten, welche mit MR-Systemen bis zu einer Feldstärke von 8,0 T untersucht werden.
Der Effekt von statischen Magnetfeldern auf den Organismus ist breit untersucht. Aufgrund der Datenlage kann geschlossen werden, dass statische Magnetfelder keine schädlichen Effekte auf den Organismus haben. Die wenigen Fallberichte, in denen es in Zusammenhang mit einem statischen Magnetfeld zu Personenschäden kam, waren in Kombination mit dem Gebrauch von ferromagnetischen Gegenständen oder Fremdkörpern (▶ Abschn. 17.3.2). Auch bezüglich Langzeiteffekten von statischen Magnetfeldern kann davon ausgegangen werden, dass wahrscheinlich keine Gefährdung für den menschlichen Organismus besteht.
17.1 Biologische Effekte
Für die klinische MR-Bildgebung werden heute Magnetfeldstärken von 0,2–3,0 T verwendet. Für die Forschung stehen MR-Systeme mit einer Feldstärke von 7,0 oder 8,0 T bereit. Nach den FDA-Richtlinien („Food and Drug Administration “) der USA bestehen keine relevanten gesundheitsschädlichen Bedenken für Patienten , welche mit MR-Systemen bis zu einer Feldstärke von 8,0 T untersucht werden.
Der Effekt von statischen Magnetfeldern auf den Organismus ist breit untersucht. Aufgrund der Datenlage kann geschlossen werden, dass statische Magnetfelder keine schädlichen Effekte auf den Organismus haben. Die wenigen Fallberichte, in denen es in Zusammenhang mit einem statischen Magnetfeld zu Personenschäden kam, waren in Kombination mit dem Gebrauch von ferromagnetischen Gegenständen oder Fremdkörpern (▶ Abschn. 17.2.2). Auch bezüglich Langzeiteffekten von statischen Magnetfeldern kann davon ausgegangen werden, dass wahrscheinlich keine Gefährdung für den menschlichen Organismus besteht.
Neben dem statischen Magnetfeld hat ein MR-Gerät auch Zusatzmagnetfelder, welche von den Gradientenspulen erzeugt werden. Bei diesen Zusatzmagnetfeldern handelt es sich um Wechselfelder, welche periphere Nerven stimulieren können. Patienten oder Probanden beschreiben diese Effekte in seltenen Fällen als Kribbeln in den Extremitäten oder in Form von optischen Halluzinationen (z. B. Wahrnehmung von Blitzen). Theoretisch besteht auch die Gefahr, dass die Zusatzmagnetfelder die Erregungsreizleitung des Herzens stören und Rhythmusstörungen verursachen könnten, wenn sie extrem stark wären. Die Gradientenfelder werden deshalb vom Tomographen so begrenzt, dass solche Gefahren für den routinemäßigen Betrieb nicht relevant sind.
Heutige MR-Systeme sind so ausgelegt, dass auch von den durch das Gradientensystem erzeugten magnetischen Zusatzfeldern keine gesundheitsschädigenden Effekte zu erwarten sind.
Ein weiteres Risiko für biologische Effekte während der MR-Untersuchung ist das Einstrahlen von Radiowellen (HF-Impulse). Der Großteil der durch einen HF-Impuls eingestrahlten Radiowellen durchquert den Körper, ohne dass ihre Energie aufgenommen wird. Der kleine, vom Körper aufgenommene Energieanteil führt zu einer Erwärmung des Gewebes. Die maximal zulässige Erwärmung wie auch die maximale vom Körper pro Zeiteinheit absorbierte Energie (spezifische Absorptionsrate, „specific absorption rate“, SAR) sind vom Gesetzgeber definiert worden. Die MR-Tomographen halten diese Grenzwerte sehr genau ein und es besteht heute ein breiter Konsens unter den Experten, dass bei den klinischen Anwendungen die auftretenden thermischen Effekte keine Rolle spielen.
Die Situation ist anders, wenn sich ein längerer metallischer Draht oder ein anderer metallischer Gegenstand im Körper befindet. Im Fall eines Patienten mit einem nicht MR-geeigneten Herzschrittmacher können die Elektroden elektrisch leitend sein und sich wie Empfangsantennen verhalten, indem sie Energie aus dem Radiowellenfeld aufnehmen. Die Elektroden werden dann von einem Strom durchflossen, welcher die Nerven stimuliert und zu Verbrennungen führen kann. Aus diesen Gründen ist es wichtig, dass ein Patient während der Untersuchung möglichst wenig Kontakt mit inneren oder äußeren Metallteilen hat, auch wenn diese nichtmagnetisch sind. Allerdings sind Dimension und Geometrie des metallischen Teils für die Risikoabschätzung der Erwärmung entscheidend.
Lärm
Das schnelle Ein- und Ausschalten der magnetischen Zusatzfelder (Gradientenfelder) erzeugt in einem 1,5-T-MR-Tomographen eine Lärmbelastung von etwa 65–100 dB, in selteneren Extremfällen ≤120 dB. Ein Vergleich: In der Schweiz sind gegenwärtig Konzerte, die einen Konzertbesucher über eine Stunde gemittelt mit einem Lärm von über 93 dB beschallen, bewilligungspflichtig. Kurzfristig darf die Lautstärke bei Konzerten maximal 125 dB erreichen. Der Lärm im MR-Tomographen ist umso größer, je stärker die Magnetfelder sind. Es werden von den Herstellern verschiedene Anstrengungen unternommen, den Lärm zu reduzieren. Neuere Magneten sind meistens etwas weniger laut als ältere Magneten.
Als Faustregel sollte in einem Magnetfeld von mehr als 0,3 T möglichen Schäden des Gehörs mit einem Gehörschutz vorgebeugt werden. Dazu gehören Ohrstöpsel oder Kopfhörer. Die letzteren haben den Vorteil, dass die Kommunikation mit dem Bedienpersonal einfacher ist, und dass auch Musik gehört werden kann. Mit diesen Vorsichtsmaßnahmen kann eine mögliche Gesundheitsschädigung durch die Lärmbelastung fast vollständig eliminiert werden.
17.2 Patientensicherheit

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