Jens Frahm

Jens Frahm (født 29. mars 1951 i Oldenburg ) er en tysk biofysiker og fysisk kjemiker .

Han er vitenskapelig leder for biomedisinsk NMR ved Max Planck Institute for Biophysical Chemistry i Göttingen . På midten av 1980-tallet utviklet han videre magnetisk resonansavbildning (MRT) med FLASH- teknologi, som akselererte anskaffelsestidene for individuelle MR-bilder med minst en faktor på 100. I stedet for flere minutter som med de første kliniske MR-opptakene, tok individuelle snittbilder bare sekunder. For første gang aktiverte FLASH-prosessen også tredimensjonale MRT-opptak med den høyeste romlige oppløsningen og måletidene på noen få minutter. Med utviklingen av FLASH-2-teknologien ( sanntids MRT ) fra og med 2010 oppnådde Frahm og hans ansatte igjen en betydelig akselerasjon i MR, slik at serielle tverrsnittsbilder bare trenger 10 til 40 millisekunder, avhengig av applikasjonen. MRT-filmer av kroppsfunksjoner kan nå fås i sanntid, dvs. H. med opptil 100 bilder per sekund.

Leve og handle

Etter eksamen fra NGO (Neues Gymnasium Oldenburg) i 1969 studerte Frahm fysikk ved Georg-August universitet i Göttingen fra 1969 til 1974 . Deretter fullførte han en doktorgradsavhandling med Hans Strehlow ved Max Planck Institute for Biophysical Chemistry i Göttingen om bruk av NMR-spektroskopi for molekylær dynamisk karakterisering av ioner i løsemiddelblandinger, som han fullførte i 1977 med en doktorgrad i fysisk kjemi .

Fra 1977 jobbet Frahm som vitenskapelig assistent ved Göttingen MPI og var involvert i å opprette en uavhengig forskergruppe som i økende grad var opptatt av in vivo- mulighetene til NMR-metoder og (opprinnelig hovedsakelig teoretisk) de som ble beskrevet av Paul Lauterbur i 1974 , ble dedikert til romlig oppløst magnetisk resonansavbildning (MR, også kjent som magnetisk resonansavbildning ).

I 1982 ble det etablert en biomedisinsk NMR-arbeidsgruppe, som ble støttet økonomisk fra 1984 til 1992 av betydelige tredjepartsmidler fra Federal Ministry for Research and Technology (i dag: Federal Ministry of Education and Research , BMBF). Arbeidsgruppens oppgave inkluderte den vitenskapelige utviklingen av MRT-bilder basert på NMR-teknologi. I 1985, oppfinnelsen av flash- bilde fremgangsmåten FLASH ( hurtig lav-vinkel omtrent er) er oppnådd, som påvirkes ved klinisk bruk av MRI for avbildningsdiagnostikk .

Lisensinntektene fra patentene sikrer full og bærekraftig finansiering av den ideelle organisasjonen Biomedical NMR Research GmbH grunnlagt i 1993. I 1994 fullførte Frahm sin habilitering i fysisk kjemi ved Georg-August University i Göttingen. Samtidig ble han utnevnt til et uavhengig forskningssenter i Max Planck Society .

I 1997 ble han utnevnt til adjungerende professor ved fakultetet for kjemi ved Georg-August universitet i Göttingen. I 2011 ble han et eksternt vitenskapelig medlem ved Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization i Göttingen. Frahm har siden 2019 fortsatt sin forskning ved Max Planck Institute for Biophysical Chemistry som emeritusdirektør og leder av en fokusert forskningsgruppe som arbeider med videre teknisk utvikling og klinisk oversettelse av MR-prosesser i sanntid.

Frahms vitenskapelige arbeid fokuserer på den metodiske videreutviklingen av romlig oppløst kjernemagnetisk resonans (NMR) - spesielt bildebehandling av MRT - og anvendelse av tilsvarende prosesser innen nevrobiologi ( hjerneforskning ) og kardiovaskulær forskning. Målene for det tverrfaglige teamet er innovative tilnærminger for ikke-invasive undersøkelser av sentralnervesystemet hos mennesker og dyr ( insekter til primater , fokus på mus ). Mulighetene varierer fra rask tredimensjonal MRI med høy isotrop oppløsning til målinger av hjernemetabolismen for å visualiseringer av de nerve områder av hjernen og funksjonell kartlegging av hjernebarken.

Nåværende metodisk arbeid omhandler bruk av iterative algoritmer for bildekonstruksjon av ikke-kartesiske plasseringskoder (f.eks. Radial MRT) og parallelle MRT-opptak med flere radiofrekvensspoler. Utviklingen knytter seg til dynamiske MRT-metoder som tillater gjenstandsfri representasjon av objekter i bevegelse i sanntid . Dette gjelder for eksempel den funksjonelle representasjonen av ledd (kjeve, kne, ankel) eller den direkte filmiske representasjonen av hjertet uten synkronisering med EKG og med fri pust. Med en kombinasjon av FLASH-teknologi med radial romlig koding, ekstrem undersampling og bildekonstruksjon ved ikke-lineær inversjon med tidsmessig regulering, kan MR-bilder oppnås med en opptakstid på bare 10 til 30 millisekunder - avhengig av applikasjon og romlig oppløsning. Opptakshastigheten til tilsvarende filmer med sanntids-MR , for eksempel av turbulente strømmer , av munn- og kjevebevegelser når du snakker og svelger, eller av det bankende hjertet, er opptil 100 bilder per sekund. Ulike eksempler finnes på nettstedet Biomedical NMR. Sanntids MR-prosesser utvider det diagnostiske potensialet til MR gjennom helt nye, tidligere umulige vitenskapelige og kliniske undersøkelser og forkorter og forenkler eksisterende prosesser.

I mellomtiden har algoritmen for normalisert ikke-lineær inversjon (NLINV) blitt supplert med såkalte modellbaserte rekonstruksjoner, som beregner kvantitative parametriske kart direkte fra rå MR-data. Relevante fysiske eller fysiologiske parametere er for eksempel T1-avslapningstidene for vevene i kroppen eller strømningshastighetene til blodet eller cerebrospinalvæsken. Disse nye tilnærmingene integrerer den tilsvarende signalmodellen i MRT-signalligningen, slik at det alltid oppstår et ikke-lineært omvendt rekonstruksjonsproblem. Som med MRT i sanntid, kan imidlertid den betydelige databehandlingen løses av en grafikkortdatamaskin som er usynlig for brukeren, og som lett kan ettermonteres til en eksisterende MRT-enhet. Resultatene gir fordeler i forhold til konvensjonelle metoder som er basert på seriebildeberegninger med påfølgende piksel-for-piksel-tilpasning.

Frahms vitenskapelige arbeid består av over 530 vitenskapelige publikasjoner, gjennomgangsartikler og bokkapitler. Den Hirsch indeksen er 99 (per juni 2021).

FLASH-teknologi er Max Planck-selskapets hittil mest vellykkede patent, med en omsetning på 155 millioner euro. Disse midlene tjener blant annet. også for å finansiere Frahms forskning ved MPI i Göttingen.

Utmerkelser

Frahm har vært æresmedlem i det greske radiologiske samfunnet siden 1987 og stipendiat i International Society of Magnetic Resonance in Medicine siden 1995. Han har vært et fullverdig medlem av Academy of Sciences i Göttingen siden 2005 og medlem av acatech (German Academy of Science and Engineering) siden 2020 .

weblenker

Individuelle bevis

  1. ↑ http://www.biomednmr.mpg.de/index.php?option=com_content&task=view&id=132&Itemid=39
  2. ↑ Jens Frahm. I: scholar.google.de. Google Scholar , åpnet 2. desember 2020 .
  3. ↑ Hvordan kunnskap blir forretning. Max Planck Society, åpnet 11. august 2019 .
  4. ↑ [1]
  5. ^ Vinner av International Society for Magnetic Resonance in Medicine
  6. ^ Niedersachsen statspris
  7. ↑ Stifterverbandpreis 2013 for Jens Frahm ved Science Information Service (idw-online.de); Hentet 4. juni 2013
  8. ↑ Oppfinnerpris for Göttingen MRT-forsker Frahm på ndr.de 7. juni 2018
personlig informasjon
ETTERNAVN Frahm, Jens
KORT BESKRIVELSE Tysk fysiker
FØDSELSDATO 29. mars 1951
FØDSELSSTED Oldenburg