Йенс Фрам
Немецкий физик (родился в 1951 году)

Йенс Фрам (родился 29 марта 1951 года в Ольденбурге , Германия) — немецкий биофизик и физикохимик . Он является руководителем исследовательской группы биомедицинского ЯМР в Институте Макса Планка (MPI) по многопрофильным наукам в Гёттингене , Германия [1] (до 1 января 2022 года в бывшем MPI по биофизической химии ). [2]

Ранняя жизнь и образование

С 1969 по 1974 год Фрам изучал физику в Гёттингенском университете . [3] Его докторская диссертация под руководством Ганса Штрелова в MPI по биофизической химии была посвящена использованию спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для характеристики молекулярной динамики гидратированных ионов в сложных растворах. Он получил докторскую степень в 1977 году по физической химии . [3]

Карьера

Рано

Работая научным сотрудником в Геттингенском институте машиностроения с 1977 года, Фрам сформировал независимую исследовательскую группу, которая сосредоточилась на новых возможностях, которые предоставляют пространственно-разрешенный ЯМР и магнитно-резонансная томография (МРТ), открытые в 1974 году Полом Лаутербуром и Питером Мэнсфилдом .

Биомедицинский ЯМР

В 1982 году была официально основана группа биомедицинского ЯМР, которая с 1984 по 1992 год в основном финансировалась за счет двух крупных грантов Министерства исследований и технологий Федерального правительства Германии. Основной целью проектов было более сложное развитие довольно скромных методов МРТ, доступных в начале восьмидесятых годов, — в основном в отношении скорости и специфичности. Уже в 1985 году группа представила крупный прорыв для будущего развития МРТ как в науке, так и в медицине. Изобретение принципа быстрой визуализации, метода FLASH MRI (быстрый низкоугловой снимок), позволило в 100 раз сократить время измерения поперечных и трехмерных изображений. Метод получения FLASH заложил основу для многих современных приложений МРТ в диагностической визуализации. Примерами служат визуализация брюшной полости с задержкой дыхания , синхронизированные с электрокардиограммой квазиреальные фильмы бьющегося сердца , динамическое сканирование поглощения контрастного вещества , 3D-визуализация сложных анатомических структур, таких как мозг , которые позволяют достичь беспрецедентно высокого пространственного разрешения и произвольных углов обзора, а также магнитно-резонансная ангиография (МРА) сосудистой сети. Другие достижения распространились на методы МРТ и локализованной магнитно-резонансной спектроскопии (МРС), основанные на стимулированном эхо — еще одно изобретение 1984 года.

На сегодняшний день роялти от патентов группы полностью поддерживают всю деятельность Biomedizinische NMR Forschungs GmbH ( некоммерческая организация ), которая была основана в 1993 году как независимое исследовательское подразделение, связанное с Геттингенским институтом магнитного резонанса (MPI). В 1997 году Фрам стал адъюнкт-профессором на факультете химии Университета Георга-Августа в Геттингене, а в 2011 году — внешним членом Института динамики и самоорганизации Общества Макса Планка . С 2019 года Фрам продолжает свои исследования в Институте биофизической химии Общества Макса Планка в качестве почетного директора, возглавляя целевую исследовательскую группу, работающую над дальнейшим техническим развитием и клиническим переводом методов МРТ в реальном времени и их производных.

Центральным направлением исследований Фрама является дальнейшее методологическое развитие МРТ и локализованной магнитно-резонансной спектроскопии (МРС) в сочетании с передовыми приложениями в нейробиологии (исследования мозга) и сердечно-сосудистых исследованиях. По-настоящему междисциплинарная команда нацелена на инновационные неинвазивные подходы к изучению центральной нервной системы людей и животных — от насекомых до приматов , с особым акцентом на мышиных моделях расстройств человеческого мозга . Используя несколько систем МРТ с высоким полем, текущие возможности включают структурную, метаболическую и функциональную оценку неповрежденного живого мозга. Методы варьируются от высокоразрешающих 3D МРТ-исследований морфологии мозга и локализованной протонной МРС метаболизма мозга до волоконной трактографии аксональной связности с помощью диффузионно-тензорной визуализации и картирования функциональной архитектуры корковых сетей с помощью функциональной МРТ .

Текущие методологические проекты сосредоточены на использовании итеративных методов реконструкции изображений для некартезианской МРТ (например, недостаточно дискретизированная радиальная МРТ) и параллельной МРТ, которые определяют процесс реконструкции как нелинейную обратную задачу . Другие разработки рассматривают возможность МРТ в реальном времени для преодоления чувствительности к движению обычных МРТ-снимков и мониторинга движений органов в реальном времени. Самые последние достижения в области МРТ в реальном времени основаны на методах FLASH с сильно недостаточно дискретизированными радиальными кодировками данных. В сочетании с реконструкцией изображений путем нелинейной инверсии с временной регуляризацией они позволяют снимать фильмы о человеческом сердце со временем получения изображения всего от 10 до 30 миллисекунд, что соответствует фильмам МРТ со скоростью до 100 кадров в секунду. Такие фильмы в реальном времени могут непрерывно записываться во время свободного дыхания, без синхронизации ЭКГ и без артефактов движения. Помимо кардиологических приложений и количественных измерений кровотока в реальном времени, новые возможности варьируются от исследований движений суставов, моторики кишечника и механики глотания (например, дисфагии и рефлюксных расстройств) до генерации речи и игры на духовых инструментах. Интерактивная МРТ в реальном времени также оживит «интервенционную» МРТ, которая относится к МРТ-мониторингу минимально инвазивных процедур. Выборку примеров видеороликов МРТ можно найти здесь: Biomedizinische NMR. Разработка высококачественной и надежной техники МРТ в реальном времени должна считаться еще одним прорывом в МРТ, который обещает сформировать ее будущее. МРТ в реальном времени снова расширит диагностический потенциал МРТ, добавив совершенно новые, до сих пор невозможные научные и клинические приложения, а также упростив и сократив существующие процедуры.

Совсем недавно алгоритм регуляризованной нелинейной инверсии (NLINV) был расширен, чтобы обеспечить реконструкцию количественных параметрических карт на основе моделей непосредственно из подходящих наборов необработанных данных МРТ. Соответствующими физическими или физиологическими параметрами являются, например, времена релаксации T1 протонов воды в различных тканях организма и скорости кровотока или потока спинномозговой жидкости (СМЖ). Эти новые подходы включают соответствующую модель сигнала в уравнение сигнала МРТ и, следовательно, всегда представляют собой нелинейную обратную задачу реконструкции. Однако, как уже было продемонстрировано для МРТ в реальном времени, вычислительные потребности удовлетворяются невидимым для пользователя обходным компьютером на базе графического процессора, который может быть модернизирован для существующей системы МРТ. Результаты предлагают фундаментальные преимущества по сравнению с традиционными методами картирования, которые основаны на последовательных реконструкциях изображений с последующей попиксельной подгонкой.

Публикации

Список публикаций Фрама содержит более 550 записей, включая патенты , научные статьи, обзорные статьи и главы книг (по состоянию на июль 2023 г.), см. Йенс Фрам. Его индекс Хирша составляет 106, как определено Google Scholar ). [4]

Награды

  • 1989 Европейская премия в области МРТ, Немецкое рентгенологическое общество
  • 1990 Европейская премия по магнитному резонансу, Европейский семинар по ЯМР в медицине
  • 1991 г. Золотая медаль Международного общества магнитного резонанса в медицине
  • 1992 Премия Ганса Мейера, Рентгеновское общество Нижней Саксонии
  • 1993 Премия Карла Хайнца Беккуртса, Фонд Беккуртса
  • 1996 Niedersachsenpreis , президент земли Нижняя Саксония
  • Исследовательская премия Фонда Собека 2005 г.
  • 2006 Биомедицинский ЯМР Форшунгс ГмбХ [5]
  • Научная премия 2013 года (премия Stifterverband) Ассоциации доноров содействия развитию естественных и гуманитарных наук
  • 2015 г. Нидерсаксенпрофессур 2016–2019 гг.
  • Зал славы немецких исследований 2016 года [6]
  • 2017 Якоб-Хенле-Медаль 2016 [7]
  • Премия Европейского изобретателя 2018 года в категории «Исследования» за «Улучшенную магнитно-резонансную томографию (МРТ)», особенно за быструю низкоугловую магнитно-резонансную томографию (FLASH MRI). [8]
  • Кольцо Вернера фон Сименса 2020 года [9]

Членство

Ссылки

  1. ^ «Дом». Биомедицинский ЯМР (на немецком языке) . Проверено 13 ноября 2020 г. .
  2. ^ "Новый институт Макса Планка в Гёттингене объединяет естественные и медицинские науки" (пресс-релиз). Институт междисциплинарных наук Макса Планка. 3 января 2022 г. Получено 5 февраля 2022 г.
  3. ^ ab "Фрам, Йенс, профессор доктор - Биомедицинский ЯМР (MPI-bpc)" . Университет Георга Августа Геттингена (на немецком языке). 9 мая 2019 года . Проверено 13 ноября 2020 г. .
  4. ^ "Йенс Фрам". ученый.google.de (на немецком языке). Google Академик . Проверено 2 декабря 2020 г.
  5. ^ "Биомедицинский ЯМР Forschungs GmbH в Институте биофизикальной химии Макса Планка" . Land der Ideen (на немецком языке). 22 февраля 2018 года . Проверено 13 ноября 2020 г.
  6. ↑ Брюньес, Анжела (16 ноября 2016 г.). «Фрам в Зале славы». Геттингер Тагеблатт . Геттинген . Проверено 13 ноября 2020 г. .
  7. ↑ Брюньес, Анжела (1 февраля 2017 г.). «Höchste Auszeichnung für Physiker Jens Frahm». Геттингер Тагеблатт . Геттинген . Проверено 13 ноября 2020 г. .
  8. ^ "Йенс Фрам (Германия) – Лауреат Европейской премии изобретателей 2018 года". Европейское патентное ведомство . 7 июня 2018 г. Получено 8 июня 2018 г.
  9. ^ "Йенс Фрам". Институт биофизической химии Макса Планка (на немецком языке). 30 сентября 2020 г. Проверено 13 ноября 2020 г. .
  10. ^ "Члены общества". ISMRM . Получено 13 ноября 2020 г.
  11. ^ "Профессор доктор Йенс Фрам: Академия Wissenschaften zu Göttingen (AdW)" . Akademie der Wissenschaften zu Göttingen (на немецком языке) . Проверено 13 ноября 2020 г.
  12. ^ "acatech – Национальная академия наук и техники". acatech - Национальная академия наук и техники . Получено 17 июня 2023 г.
У Схолии есть профиль Йенса Фрама (Q102328).
  • Biomedizinische NMR: Подробная информация о научных проектах и ​​последних результатах
  • Институт междисциплинарных наук Общества Макса Планка: Дополнительная общая информация
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Jens_Frahm&oldid=1179098823"