Wichtigster deutscher Technikpreis

Göttinger Physiker erhält Preis für Entwicklung der schnellen MRT-Technik

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Physiker, Erfinder, Entwickler: Prof. Dr. Jens Frahm vom Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie ist auch Geschäftsführer der Biomedizinischen NMR Forschungs GmbH und „Erfinder“ der schnellen Magnetresonanztomografie (MRT)

Erneut ein bedeutender Preis für den Göttinger Physiker Prof. Dr. Jens Frahm.

Göttingen – Der Entwickler der schnellen Magnetresonanztomografie (MRT) erhält für seine Forschung und Arbeit den Werner-von-Siemens-Ring der gleichnamigen Stiftung. Die Auszeichnung gilt als der wichtigste deutsche Technikpreis. Jens Frahm habe die MRT-Technologie „klinikreif“ gemacht, teilten die Stiftung und das Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen mit.

Der Kniff

Der Physiker sei auf die „entscheidende Idee“ gekommen, für jede der sehr vielen Einzelmessungen eines MRT-Bildes immer nur einen Teil des verfügbaren MRT-Signals zu nutzen. Frahm hat das MRT mit seiner „Flash-Technologie“, die auf einem physikalischen Kniff beruht, also schneller gemacht und somit seinen Einsatz in der Medizin alltäglich werden lassen.

Die Erfindung des MRT

Die MRT war nach der Erfindung durch Paul Lauterbur 1973 und in den Folgejahren den 1980er-Jahren langsam, zu langsam in der Diagnostik und für die Verwendung als strahlenarme Alternative zum Röntgen: Eine einzelne Schichtaufnahme dauerte Minuten. Dank Frahms Technik wurden daraus Sekunden, ja Bruchteile von Sekunden.

100 Millionen Einsätze

Frahm und der „Flash“ möglichten den Siegeszug der MRT: Heute werden pro Jahr weltweit etwa 100 Millionen Untersuchungen mit Patienten in Magnetresonanztomografen absolviert. Frahms neueste Entwicklung, „Flash 2“, macht die Verabeitung der Schichtaufnahmen noch rasanter und ermögliche Videos vom schlagenden Herzen oder anderen bewegten Körperorganen in Echtzeit mit bis zu 100 Bildern pro Sekunde. Heute wird die Technik genutzt, um Fragen zu beantworten wie: Gibt es bei einer Person Auffälligkeiten im Hirngewebe? Wurden Organe verletzt? Liegt ein Bandscheibenvorfall vor? Hat das Herz Schaden genommen?

Der Preisträger

Jens Frahm leitet am Max-Planck-Institut eine Forschungsgruppe ist und außerplanmäßiger Professor an der Uni Göttingen. Er erhielt bereits zahlreiche Preise und Auszeichnungen, so 2018 den Europäischen Erfinderpreis. 2016 wurde der bekennende Basketball-Fan Frahm, der oft in Göttingen bei Spielen zu sehen ist, in die Hall of Fame der deutschen Wissenschaft gewählt.

Der Preis

Der Werner-von-Siemens-Ring wird seit 1916 von der gleichnamigen Stiftung verliehen. Die Übergabe des Rings findet immer am 13. Dezember statt, dem Geburtstag des Erfinders und Industriellen Werner von Siemens (1816 bis 1892). Der Ring ist mit Smaragden und Rubinen besetzt, die Lorbeerblätter und -früchte darstellen, und wird in einer künstlerisch gestalteten Kassette aufbewahrt, die außen das Bildnis von Werner von Siemens trägt.

So funktioniert die superschnelle Magnetresonanztomografie (MRT)

Die Technik beruht darauf, dass ein starkes Magnetfeld die Wasserstoffatomkerne des menschlichen Körpers beeinflusst. Sie verhalten sich in dem Magnetfeld der MRT-Röhre wie kleine Magnete, die nach Anregung mit einem kurzen Radiowellenimpuls selber ein – messbares – UkW-Signal ausstrahlen. 

So lassen sich Bilder von weichen Körpergeweben errechnen. Frahm kam auf die entscheidende Idee, für jede der sehr vielen Einzelmessungen eines MRT-Bildes immer nur einen Teil des verfügbaren MRT-Signals zu nutzen. Mit diesem physikalischen Trick, dem FLASH-Verfahren, konnte er die Pausen zur Signalerholung eliminieren und die Messzeit radikal um das Hundertfache beschleunigen. 

2010 machten Frahm und sein Team den Weg frei für Videoaufnahmen mit der MRT, indem sie die Methode noch einmal deutlich beschleunigten. FLASH 2, die Echtzeit-MRT, beruht auf einem neuen mathematischen Verfahren für die Bildrekonstruktion, das eine Berechnung aus nur noch sehr wenigen Einzelmessungen ermöglicht, die Messzeit sinkt drastisch. Bewegte Live-Bilder aus Organen und von beweglichem Strukturen sind möglich.

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