Ihr Körper besteht zum großen Teil aus Wasser. Sie haben daher jede Menge positiv geladener Wasserstoff-Protonen in Ihrem Körper. Diese Protonen drehen sich sehr schnell um sich selbst („Kernspin“) – dies tun sie einfach so und immer unverändert. Da bewegte Ladungen ein magnetisches Moment haben, haben Sie somit ein potentiell messbares magnetisches Feld in sich, was wir uns mit der MRT zunutze machen. Daher kommt auch der Begriff „Kernspin-Tomographie“, der früher alternativ zu MRT genutzt wurde.
Wenn Sie in die „Röhre“ gefahren werden, ist Ihr Kopf in der Mitte eines sehr starken äußeren Magnetfelds platziert. In diesem Magnetfeld beginnen Ihre Wasserstoff-Protonen nun, sich entlang des Magnetfelds auszurichten und wie Kreisel zu „eiern“, die Sie vielleicht aus Ihrer Kindheit kennen.
Noch können wir nichts messen, denn Ihre winzigen, körpereigenen Magnete, die Wasserstoff-Protonen, sowie das äußere Magnetfeld des MRT sind parallel zueinander. Indem wir aber nun einen geeigneten Radiowellen-Impuls in das Gewebe einstrahlen, regen wir Ihre Wasserstoffprotonen an. In der Folge laufen die Kreiselbewegungen kurzzeitig gleich und die Hauptrichtung der Magnetisierung kippt aus der Richtung des äußeren Magnetfelds heraus, sodass ein Signal messbar ist.
Den Ablauf von Anregung bis zur Messung des Signals und mehrfache Wiederholung nennen wir Sequenz. Jede Sequenz beantwortet uns Fragen, indem sie auf bestimmte Eigenschaften von Geweben optimiert ist. Diesen Wichtungen liegt zugrunde, dass verschiedene Gewebe und Substanzen Ihre Signale unterschiedlich schnell verlieren und ihre Magnetisierung unterschiedlich schnell wieder aufbauen. Geben wir ein Beispiel: Die Wasserstoff-Protonen in Fett bauen ihre ursprüngliche Ausrichtung nach der Anregung rasch wieder auf, Wasser tut dies weniger schnell. Wiederholen wir die Anregungen Ihres Gewebes also sehr schnell hintereinander, so wird Fett viel Signal geben und Wasser wenig, Fett „leuchtet“ hell, Wasser ist schwarz. Möchten wir umgekehrt gerne Wasser im Gewebe sehen, warten wir nach dem Anregen ein wenig ab, bevor wir ein Signal messen. Während viele Gewebe ihr Signal schon verloren haben, ist das von Wasser noch messbar. In einer solchen Sequenz wird also das Wasser viel Signal haben und hell leuchten.
Die MR-Physik ist mittlerweile so fortgeschritten, dass sehr komplexe Sequenzen programmiert werden, die gezielt bestimmte Gewebe-Bestandteile betonen oder deren Signal auslöschen bzw. unterdrücken können. Wir haben somit spezialisierte Sequenzen, die uns etwas über mögliche Durchblutungsstörungen, Blutungen, Tumoren, Entzündungen, Entmarkungen, Stoffwechselstörungen oder auch Abbauprozesse sagen können.
Manchmal spielen Kontrastmittel hierbei eine Rolle. Gewebe, die Kontrastmittel anreichern, verändern ihre Magnetisierbarkeit und geben dann ggf. ein stärkeres Signal, „leuchten“ also „hell“.