H₂¹⁵O-Pet und funktionelles MRT (objektive Riechprüfung)

Durch einen olfaktorischen Reiz wird der Stoffwechsel in der entsprechenden Hirnregion gesteigert. Die Nervenzellen verstoffwechseln zur Energiegewinnung ATP in ADP, welches die den Nerv umgebenden kapillaren Gefäße erweitert. Dadurch steigen das zerebrale Blutvolumen und der zerebrale Blutfluss.

Im PET wird dem Patienten ein Tracer mit dem Isotop ¹⁵O in den Blutstrom injiziert. In Gebieten mit erhöhtem Blutfluss findet sich eine höhere Konzentration des Tracers. Dieser zerfällt mit einer Halbwertszeit von 123 s unter Emission von Positronen, die mit den im Gewebe vorhandenen Elektronen zerstrahlen. Der Ursprungsort dieser Strahlung wird lokalisiert und zur Bildgebung genutzt. Aufgrund der kurzen Halbwertszeit ist die Bildgebung etwa für 1 Minute nach Injektion optimal durchführbar.

Für das funktionelle MRT (fMRT) wird der Effekt genutzt, dass ADP wieder zu ATP unter Verbrauch von O₂ regeneriert wird. Das im Blut diamagnetische Oxyhämoglobin wird zu paramagnetischem Desoxyhämoglobin. Die Veränderung dieser magnetischen Eigenschaften wird über die Beeinflussung der Relaxationszeit der Atomkerne im fMRT sichtbar.

Neben dem hohen apparativen Aufwand für die Bildgebung beider Methoden muss für die olfaktorische Reizung ebenfalls ein hoher Aufwand getrieben werden, um sämtliche Fremdreize wie Geräusche des Geräts, Veränderungen des Luftstroms, seiner Temperatur u. ä. auszuschließen. Zudem ist die Apparatur für die olfaktorische Reizung im Messbereich des fMRT unter Verzicht auf ferromagnetische Materialien aufzubauen. Da insbesondere beim fMRT die Reizung über ein relativ langes Zeitintervall erfolgt, ist eine Habituation zu berücksichtigen. Daher müssen während einer Sitzung verschiedene Duftstoffe verwendet werden, was aber die Gefahr von Inkonsistenzen der Messung in sich birgt.

Insgesamt sind beide Verfahren daher noch nicht routinemäßig im klinischen Einsatz.