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Jens Frahm
Forschungsgruppenleiter, Geschäftsführer der Biomedizinischen NMR Forschungs GmbH
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Sylke Wallbrecht
Sekretariat
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Videos: Echtzeit-MRT-Filme aus unserem Körper

Jens Frahm

Biomedizinische NMR Forschungs GmbH

Bildgebende Methoden spielen eine zunehmend wichtige Rolle bei der strukturellen und funktionellen Untersuchung des Organismus – in der Forschung ebenso wie in der Medizin. Dies gilt in besonderem Maße für die Magnetresonanz-Tomografie (MRT), die auf nicht-invasive Weise vielfältige und detaillierte Einblicke in den Körper von Mensch und Tier erlaubt.

Unsere Forschungen dienen der Entwicklung und Anwendung von MRT-Methoden, um neuartige Einsichten in die Anatomie und Physiologie von Organsystemen zu gewinnen. Entsprechende Vorhaben reichen von der Entwicklung neuer MRT-Techniken bis zu Funktionsmessungen des menschlichen Gehirns. Untersuchungen von genetisch veränderten Mäusen ermöglichen es, molekulare und genetische Informationen mit grundlegenden Gewebefunktionen zu verknüpfen.

Durch eine Verbindung von methodischem Fortschritt mit biomedizinischer und klinischer Forschung versuchen wir, das große Potenzial der MRT zur Charakterisierung von lebendem Gewebe zu nutzen. Viele unserer Ziele werden durch die Zusammenarbeit mit biologisch orientierten Forschungsgruppen und klinischen Partnern erreicht.

Methodische Entwicklungen – MRT-Filme in Echtzeit

Mitte der 1980er-Jahre haben wir ein neues Prinzip der schnellen Bildgebung (FLASH) erfunden, das die Messzeiten in der MRT um mindestens den Faktor 100 reduzierte und eine entscheidende Grundlage für die moderne MRT legte. Heute arbeiten wir an weiteren Verbesserungen der Messtechnik und Bild-Rekonstruktion, die einerseits eine quantitative Kartierung physiologischer Parameter (modellbasierte Rekonstruktionen) eröffnen, anderseits eine noch schnellere Datenaufnahme im Bereich von 20 - 30 Millisekunden pro Einzelbild bieten. Damit werden erstmals filmische Aufnahmen in Echtzeit möglich: von Sprechbewegungen, von turbulentem Blutfluss, oder vom Herzen.

Neurowissenschaften – dem Gehirn beim Denken zuschauen

Viele Anwendungen im Bereich der Neurowissenschaften beschäftigen sich mit der funktionellen Organisation des menschlichen Gehirns (funktionelle MRT) und seinen axonalen Verbindungen (diffusionsgewichtete MRT). Dazu gehören auch Versuche, mithilfe der MRT eine funktionelle Rückkopplung (Neurofeedback) zu etablieren, um gezielt und selbstkontrolliert die Aktivität in ausgewählten Hirnsystemen zu beeinflussen.

Biomedizinische Forschung an der Maus

Einen wichtigen Schwerpunkt bilden tierexperimentelle Anwendungen, wobei neurobiologische Fragen an genetisch veränderten Mäusen im Vordergrund stehen. In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen werden verschiedene Modelle menschlicher Hirnerkrankungen bzw. einzelne pathophysiologische Aspekte dieser Erkrankungen untersucht. Insbesondere gestattet die nichtinvasive MRT die Verfolgung von Krankheitsverläufen und die Beobachtung neuer therapeutischer Ansätze im einzelnen Tier. Dazu sind in der Regel erhebliche methodische Weiterentwicklungen nötig, um die Verfahren auf das Mausgehirn anzupassen.

 


 
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