MRT-Atlas ZNS-Befunde bei Hund und Katze (eBook)
328 Seiten
Enke (Verlag)
978-3-8304-1179-6 (ISBN)
Martin J. Schmidt, Martin Kramer: MRT-Atlas ZNS-Befunde bei Hund und Katze 1
Innentitel 4
Impressum 5
Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 7
Anschriften 12
1 Physikalische Grundlagen 15
Das Proton 15
MR-Signal 16
Relaxation 16
Wichtung einer Aufnahmesequenz 19
Auswahl einer Schicht und Ortskodierung der Bildelemente 22
Spezielle Sequenztypen 23
Technischer Aufbau 25
Magnet 25
Patiententisch 26
Gradientensystem 26
Hochfrequenzsystem 26
Sende- und Empfangsspulen 26
Sicherheitsaspekte 27
Artefakte 27
Bewegungsartefakt 27
Suszeptibilitätsartefakt 27
Einfaltungsartefakt (Einfaltung) 28
Chemical-Shift-Artefakt 28
Trunkationsartefakt 29
Flussartefakt 29
2 Anatomie des ZNS 30
Einleitung 30
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
Atlas 54
Postnatale Entwicklung des Gehirns beim Hund 54
Postnatale Gyrifikation des Gehirns beim Hund 55
Allgemeine Formentwicklung des Gehirns 56
Postnataler Verlauf der Myelinisierung 56
Das Gehirn des alten Hundes 56
Vaskuläre Altersveränderungen (Mikroblutungen) 59
Gefäßversorgung 60
Gefäßversorgung des Gehirns 60
Gefäßversorgung des Rückenmarks 64
3 Bildinterpretation 66
Einleitung 66
Morphologische Beschreibung einer Läsion 66
Lokalisation 66
Anzahl der Läsionen 72
Form einer Läsion 72
Signalement 73
Häufigkeit von Läsionen 73
Zeitlicher Verlauf der klinischen Symptome 73
Signalintensitäten 74
Physiologisches Signalverhalten 74
Pathologisches Signalverhalten 75
Auswahl geeigneter MRT-Sequenzen 76
T1-Wichtung 78
T2-Wichtung 78
Fluid Attenuated Inversion Recovery 78
Gradientenecho-Sequenz T2-Stern (T2*) 79
Short Tau Inversion Recovery 79
Schichtorientierung 79
Untersuchungsprotokolle 80
Kontrastmittelanreicherung 81
Kontrastanreicherung in Tumorgewebe 81
Meningeale Kontrastmittelanreicherung 82
Ringförmige Kontrastmittelanreicherung 82
Vermeintlich pathologische Kontrastmittelanreicherung 83
Grenzen der bildgebenden Diagnostik 83
4 Vaskuläre Erkrankungen 87
Einleitung 87
Zentralnervöse Blutungen 87
Primäre und sekundäre Hirnblutungen 87
Primäre und sekundäre Rückenmarksblutungen 93
MRT-Diagnose zentralnervöser Blutungen 94
Infarkte 96
Hämorrhagischer Infarkt 96
Ischämischer Infarkt 96
MRT-Diagnose von Infarkten 103
5 Entzündliche Erkrankungen 108
Einleitung 108
Entzündungsmuster in der MRT 108
Erregerbedingte Entzündungen 109
Virale Erreger 109
Prionen 115
Bakterielle Erreger 116
Parasiten (Protozoa und Nematodenlarven) 123
Pilzinfektionen 129
Algen 131
Idiopathische Entzündungen 131
Granulomatöse Meningoenzephalitis 131
Nekrotisierende Enzephalitiden 135
Steroid-responsive Meningitis-Arteritis 137
Eosinophile Meningoenzephalitis 138
Meningoenzephalitis der Greyhounds 138
Idiopathische hypertrophe Pachymeningitis 139
Idiopathische Zerebellitis 140
6 Traumatische Erkrankungen 144
Indikation zur Magnetresonanztomografie 144
Schädel-Hirn-Trauma 144
Biomechanik des Schädel-Hirn-Traumas 145
Kontaktverletzungen 145
Beschleunigungsverletzungen 146
Intrakranielle Drucksteigerung 151
Bissverletzungen des Schädels 153
Chronische Gewebsdefekte 153
Wirbelfrakturen 155
Morphologie der Fraktur 155
Beurteilung der Stabilität einer Wirbelfraktur 156
Traumatische atlanto-axiale Subluxationen 158
Sakrokokzygeale Fraktur 159
7 Missbildungen Nervensystem 163
Einleitung 163
Neuralrohr 163
Neuralrohrdefekte im Kopfabschnitt des Neuralrohrs 165
Neuralrohrdefekte im Rückenmarksabschnitt des Neuralrohrs 168
Split-Cord-Syndrom 171
Kaudales Regressionssyndrom 171
Defekte bei der Entstehung der Hemisphären 175
Holoprosenzephalie 175
Kortikale Dysplasien (Migrationsstörungen) 176
Kongenitaler Hydrocephalus internus 180
Vergrößerte Ventrikel versus Hydrozephalus – Anzeichen einer intraventrikularen Drucksteigerung 180
Enzephaloklastische Enzephalopathien 182
Porenzephalie 182
Hydranenzephalie 183
Zystische Malformationen 184
Fehlbildungen des Kleinhirns 186
Dandy-Walker-Malformation 186
Zerebelläre Hypoplasie 187
Chiari-ähnliche Malformation 188
Knöcherne Malformationen 191
Atlantookzipitales Overlap-Syndrom 191
Dorsale Dens-Angulation 192
Wirbelmissbildungen 192
8 Metabolisch-toxische Enzephalopathien 198
Neurotoxine 198
MRT-Befunde bei metabolisch-toxischen Enzephalopathien 198
Funktionelle Toxikosen 198
Pyrethroide und Neonikotinoide 198
Metaldehyd 199
Antibiotika 199
Strukturelle Toxikosen 199
Schwermetalle 199
Organophosphate 200
Bromethalin 200
Alkohole (Methanol und Ethylenglykol) 200
Kohlenmonoxid (Rauchvergiftung) 201
Metronidazol 203
Metabolische Enzephalopathien 203
Störungen des zerebralen Energiestoffwechsels 203
Generalisierte Hypoxie 204
Narkoseassoziierte Hypoxie 205
Perinatale Hypoxie 205
Hypoglykämie 205
Zentrale pontine Myelinolyse (Natrium-Intoxikation) 206
Hypovitaminose A 207
Hypervitaminose A 209
Hypovitaminose B1 (Thiaminmangel) 209
Hypovitaminose B12 (Cobalaminmangel) 211
Hepatoenzephales Syndrom 211
9 Idiopathische Erkrankungen 218
Einleitung 218
Epileptische Hirnerkrankungen 218
Indikation zur Magnetresonanztomografie bei epileptischen Erkrankungen 218
Klassifikation der Epilepsie 218
Epilepsiesyndrom 219
Postiktale Ödeme 224
10 Neoplasien des ZNS 229
Einleitung 229
Neuropathologische Grundlagen 229
Mesenchymale Tumoren 230
Meningeom 230
Spinale Meningeome 234
Infiltrative hämatopoetische Tumoren 235
Lymphom des Zentralnervensystems 235
Histiozytäres Sarkom 240
Neuroektodermale Tumoren 241
Gliome 241
Embryonale Tumoren 250
Primitive neuroektodermale Tumoren 250
Medulloblastom 251
Intraspinale Nephroblastome 251
Neuronale Tumoren 252
Ästhesioneuroblastome 253
Tumoren der Sella-Region 254
Hypophysenadenom 254
Kraniopharyngeom 256
Supraselläres Germinom 257
Extraneurale Tumoren mit ZNS-Beteiligung 258
Primäre Knochentumoren 258
Multilobuläres Osteosarkom 260
Plasmozytom/multiples Myelom 261
Metastasen 262
11 Degenerative Erkrankungen 269
Einleitung 269
Degenerative Erkrankungen der grauen Substanz 269
Zerebelläre kortikale Abiotrophie 269
Spongiöse Degeneration der grauen Substanz 271
Mitochondriopathien 273
Neuronale Zeroid-Lipofuszinose 275
Axonale Degenerationen 276
Neuroaxonale Dystrophie 276
Spinale axonale Degenerationen 277
Rasseassoziierte Myelopathie 277
Degenerative Myelopathie der großen Hunderassen 277
Andere rasseassoziierte Myelopathien 278
Degenerative Erkrankungen der weißen Substanz 278
Kongenitale Hypomyelinisierung/oligodendrogliale Dysfunktion 278
Zerebrale Leukodystrophien 279
Spinale Leukodystrophien 282
Degenerative Erkrankungen 283
Indikation für die Magnetresonanztomografie 283
MRT-Protokoll für Untersuchungen der Wirbelsäule 284
Bandscheibenerkrankungen 287
Zervikale Spondylomyelopathie 300
Degenerative lumbosakrale Stenose und Cauda-equina-Syndrom 306
Sachverzeichnis 320
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...
| Erscheint lt. Verlag | 11.2.2015 |
|---|---|
| Verlagsort | Stuttgart |
| Sprache | deutsch |
| Themenwelt | Medizin / Pharmazie |
| Veterinärmedizin ► Kleintier | |
| Schlagworte | Bandscheibenvorfall • Bildinterpretation • Gehirn • Hund • Lähmungen • Missbildungen • MRI • MRT • Tumor • ZNS |
| ISBN-10 | 3-8304-1179-0 / 3830411790 |
| ISBN-13 | 978-3-8304-1179-6 / 9783830411796 |
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