Gehirn und Rückenmark bilden das zentrale Nervensystem (ZNS). Auf vielfältige Weise können hier Erkrankungen auftreten.
Im Einzelnen sind dies: Fehlbildungen und Entwicklungsstörungen, Infektionen, Tumore und tumorähnliche Erkrankungen, Verletzungsfolgen, Krankheiten der Blutgefäße, degenerative Erkrankungen durch Altersprozesse, Krampfleiden. 
Die Möglichkeiten der bildgebenden Diagnostik im Bereich von Gehirn und Rückenmark haben sich in den letzten 25 Jahren revolutionär verändert.
Mit der Computertomographie (CT) und der Kernspintomographie (MRT) bestehen heute nicht-invasive Diagnoseverfahren. So lassen sich Fehlbildungen und Entwicklungsstörungen des ZNS zuverlässig erkennen, diagnostisch einordnen und prognostisch bewerten hinsichtlich Notwendigkeit und Art einer Therapie. Entzündungen des ZNS, Folgen von Verletzungen und Tumore an Gehirn und Rückenmark sind frühzeitig und genau erfassbar.
Einen großen Stellenwert hat die MRT in der Erfassung und Verlaufsbeurteilung der multiplen Sklerose.
Eine wichtige Rolle spielen die Erkrankungen der hirnversorgenden Gefäße (Arteriosklerose). Diese durch verschiedene sog. Gefäßrisikofaktoren begünstigte Erkrankung kann auch das Gehirn erfassen, zu Durchblutungsstörungen und zum Vollbild eines Schlaganfalles (z.B. mit Sprachstörung und Lähmungen) führen.
Mit der MR-Angiographie ist es heute möglich die Gefäße im Kopf und die Hals-Gefäße nicht-invasiv darzustellen und damit Verengungen zu entdecken und einer entsprechenden Therapie zuzuführen, bevor irreversible Schäden auftreten. Auch Gefäßmißbildungen im Kopf (z.B. Aneurysma) können so erfasst werden.
Bei den Erkrankungen der Wirbelsäule spielen die degenerativen Veränderungen, die durch alters- aber auch berufsbedingten Verschleiß der Bandscheiben und Wirbelkörper entstehen eine große Rolle. Sie können sekundär das Rückenmark und die Nervenwurzeln beeinträchtigen und sich in Form von Bandscheibenvorfällen bemerkbar machen.
Vor allem mit der Kernspintomographie in modernster Technik können ein Großteil der Erkrankungen von Gehirn und Rückenmark frühzeitig und nicht-invasiv erkannt werden. Durch Kernspin-Angiographie der Halsgefäße und der Hirngefäße können schwerwiegende Durchblutungsstörungen rechtzeitig erkannt werden.
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