Raymond Damadian - Raymond Damadian

Raymond Vahan Damadian
Nascer ( 16/03/1936 )16 de março de 1936 (85 anos)
Alma mater Universidade de Wisconsin-Madison
Albert Einstein College of Medicine
Conhecido por Inventor da ressonância magnética (MRI)

Raymond Vahan Damadian (nascido em 16 de março de 1936) é um médico americano de ascendência armênia , médico e inventor da primeira máquina de varredura MR (ressonância magnética).

A pesquisa de Damadian sobre sódio e potássio em células vivas o levou a seus primeiros experimentos com ressonância magnética nuclear (NMR), o que o levou a propor o scanner de corpo de RM em 1969. Damadian descobriu que tumores e tecido normal podem ser distinguidos in vivo por magnético nuclear ressonância (NMR) por causa de seus tempos de relaxamento prolongados , tanto T 1 ( relaxamento spin-rede ) ou T 2 ( relaxamento spin-spin ). Damadian foi o primeiro a realizar uma varredura de corpo inteiro em um ser humano em 1977 para diagnosticar o câncer . Damadian inventou um aparelho e método para usar NMR com segurança e precisão para escanear o corpo humano, um método agora conhecido como imagem por ressonância magnética ( MRI ).

Damadian recebeu vários prêmios. Em 2001, o Lemelson-MIT Prize Program concedeu seu prêmio de $ 100.000 pelo conjunto de sua obra a Damadian como "o homem que inventou o scanner de ressonância magnética". Ele passou a colaborar com Wilson Greatbach , um dos primeiros desenvolvedores do marca- passo implantável, para desenvolver um marca-passo compatível com ressonância magnética. O Instituto Franklin da Filadélfia reconheceu o trabalho de Damadian em ressonância magnética com o Prêmio Bower em Liderança Empresarial. Ele também foi nomeado Cavaleiros de Vartan 2003 "Homem do Ano". Ele recebeu a Medalha Nacional de Tecnologia em 1988 e foi indicado no Hall da Fama dos Inventores Nacionais em 1989.

Biografia

Vida pregressa

Damadian nasceu em Nova York , em uma família armênio - francesa , Vahan e Odette (nascida Yazedjian). Ele recebeu seu diploma de bacharel em matemática pela University of Wisconsin – Madison em 1956, e um diploma de MD pela Albert Einstein College of Medicine em Nova York em 1960. Ele estudou violino na Juilliard por 8 anos e tocou em Junior Davis Taça de competições de tênis .

Ele conheceu sua futura esposa, Donna Terry, enquanto trabalhava como treinador de tênis. Ela o convidou para a cruzada de Billy Graham em 1957 no Madison Square Garden , e ele respondeu ao apelo . Raymond e Donna se casaram um ano depois de ele terminar a faculdade de medicina e tiveram três filhos. Raymond diz que começou a se interessar pela detecção do câncer quando, como um menino de 10 anos, viu sua avó materna, de quem era muito próximo, morrer dolorosamente de câncer de mama.

Imagem de ressonância magnética

"Aparelho e método para detectar câncer em tecido" de Raymond Damadian.

Os primeiros trabalhos de Damadian sobre RMN envolviam a investigação de íons de potássio dentro das células. Ele descobriu que os tempos de relaxamento de potássio eram muito mais curtos em comparação com soluções aquosas de íons de potássio. Isso sugeria que o potássio não era livre, mas complexado a contra-íons de "carga fixa", como ele havia determinado anteriormente.

Ele e outros pesquisadores investigaram independentemente os sinais de 1 H NMR nas células e descobriram que os tempos de relaxamento eram muito mais curtos do que na água destilada. Isso era consistente com o ordenamento de uma grande parte da água por adsorção em superfícies macromoleculares . Damadian previu que as células cancerosas teriam tempos de relaxamento mais longos, tanto por causa do desordenamento das células malignas quanto por causa de seus níveis elevados de potássio, uma vez que os íons de potássio estariam 'quebrando a estrutura' da fração ordenada de água.

Em um artigo publicado em 1971 na revista Science , o professor Damadian do SUNY Downstate Medical Center relatou que os tumores podem ser detectados in vivo por ressonância magnética nuclear (NMR) devido ao tempo de relaxamento muito mais longo do que o tecido normal. Ele sugeriu que essas diferenças poderiam ser usadas para detectar o câncer , mesmo nos estágios iniciais, onde seria mais tratável, embora pesquisas posteriores descobrissem que essas diferenças, embora reais, são muito variáveis ​​para fins diagnósticos. No entanto, Damadian em seu artigo seminal afirmou apenas que seu método era uma ferramenta de detecção , não alegando ser uma ferramenta de diagnóstico, mas pretendia fornecer uma forma não invasiva de detectar cânceres e monitorar a eficácia de sua terapia.

Em 1974, ele recebeu a primeira patente no campo da ressonância magnética quando patenteou o conceito de RMN para detecção de câncer após apresentar um pedido em 1972. Como observa a National Science Foundation , "A patente incluía a ideia de usar RMN para 'digitalizar' o corpo humano para localizar o tecido canceroso. " No entanto, ele não descreveu um método para gerar imagens a partir de tal varredura ou precisamente como tal varredura poderia ser feita. No entanto, o reconhecimento da Damadian de que o tempo de relaxamento de RMN pode ser usado para distinguir diferentes tipos de tecido e tecido maligno é o que dá à RM seu contraste com os tipos de tecido.

Na década de 1950, Herman Carr relatou a criação de uma imagem de ressonância magnética (MR) unidimensional. Instado pelo relatório de Damadian sobre os potenciais usos médicos da RMN, Paul Lauterbur expandiu a técnica de Carr e desenvolveu uma maneira de gerar as primeiras imagens de RM, em 2D e 3D, usando gradientes. Peter Mansfield, da Universidade de Nottingham , desenvolveu então uma técnica matemática que permitiria que as varreduras levassem segundos em vez de horas e produzissem imagens mais nítidas do que Lauterbur. Enquanto Lauterbur e Mansfield se concentravam em animais e membros humanos, Damadian construiu a primeira máquina de ressonância magnética de corpo inteiro e produziu a primeira ressonância magnética completa ("MRI") do corpo humano, embora usando uma técnica de "campo focado" que difere consideravelmente da imagem moderna.

De acordo com um artigo do Wall Street Journal , os métodos iniciais da Damadian eram falhos para uso prático, contando com uma varredura ponto a ponto de todo o corpo e usando taxas de relaxamento, que acabaram não sendo um indicador eficaz de tecido canceroso. No entanto, o mesmo artigo apontou, "No entanto, a sua observação de T 1 e T 2 diferenças no tecido canceroso foi um momento Eureka para Paul Lauterbur ." Além disso, o papel seminal de Damadian documentado na sua Tabela 2, que t um tempo de relaxação eram diferentes, além incerteza experimental, em todas as suas amostras ao longo de diferentes tecidos saudáveis: músculo recto, fígado, estômago, intestino delgado, rim e cérebro. Isso mostrou o caminho para imagens precisas dos tecidos moles do corpo pela primeira vez; A imagem de raios-X foi gravemente deficiente para análise de tecido mole porque a diferença na absorção foi muito pequena (<4%). Portanto, quando no processo judicial Fonar v. General Electric , os advogados da GE fizeram a mesma alegação de que os tempos de relaxamento também eram prolongados em tecido não canceroso, portanto, não eram um bom diagnóstico, os advogados de Fonar responderam que era injusto punir Damadian por causa de seus métodos detectou ainda mais recursos do que pretendia. Na verdade, até hoje, 90% dos exames de ressonância magnética em pacientes produzir imagens que são dependentes de relaxamento, quer T 1 - ou T 2 imagens dependentes.

Primeiro exame de ressonância magnética humana

Em 3 de julho de 1977, o primeiro exame corporal de ressonância magnética foi realizado em um ser humano (o primeiro exame humano foi realizado pela equipe de Peter Mansfield em Nottingham um ano antes, no dedo do colega autor Andrew Maudsley). Demorou quase cinco horas para produzir uma imagem: uma varredura ponto a ponto de 106 voxels do tórax de Larry Minkoff . As imagens eram rudimentares para os padrões modernos. Damadian, junto com seus colegas Larry Minkoff e Michael Goldsmith, levou sete anos para chegar a este ponto. Eles chamaram sua máquina original de "Indomável" para capturar o espírito de sua luta para fazer o que muitos disseram que não poderia ser feito, embora nenhum sistema jamais usasse o método de Damadian. Sua técnica de imagem nunca foi transformada em um método utilizável na prática e, portanto, nunca foi usada em imagens de ressonância magnética como a conhecemos hoje.

Sua patente seguiu os rumores que já circulavam por toda a comunidade científica da ideia proposta por Lauterbur de usar RMN in vivo (ainda no corpo humano, um dispositivo de imagem). No entanto, em 1969, Damadian já havia proposto NMR como um método para varredura externa de cânceres internos no corpo, ou seja, in vivo :

Estou muito interessado no potencial da espectroscopia de RMN para a detecção precoce não destrutiva de doenças malignas internas. … Vou fazer todos os esforços por mim mesmo, e por meio de colaboradores, para estabelecer que todos os tumores podem ser reconhecidos por seus tempos de relaxamento de potássio ou espectros de prótons H 2 O e prosseguir com o desenvolvimento de instrumentação e sondas que podem ser usadas para escanear o corpo humano externamente para sinais precoces de malignidade. A detecção de tumores internos durante os primeiros estágios de sua gênese deve nos aproximar muito da erradicação total da doença.

Embora mais tarde fosse irreproduzível, em seu artigo de 1971 na Science , Damadian mostrou diferentes sinais de NMR para tumores e diferentes tipos de tecido:

Em princípio, as técnicas de ressonância magnética nuclear [NMR] combinam muitas das características desejáveis ​​de uma sonda externa para a detecção de câncer interno.

Isso foi claramente influente, como Lauterbur escreveu em 1986:

… A atenção da comunidade médica foi atraída pela primeira vez pelo relato de Damadian de que alguns tumores animais têm tempos de relaxamento de prótons de água notavelmente longos.
... mesmo os tecidos normais longos diferiam acentuadamente entre si nos tempos de relaxamento de RMN, e me perguntei se haveria alguma maneira de mapear de forma não invasiva essas quantidades dentro do corpo.

Assim, foi a descoberta de tempos de relaxamento fortemente variantes que levou à busca de Lauterbur para representar essas diferenças de tempo de relaxamento graficamente. Sem essas diferenças, desconhecidas até o trabalho de Damadian, não haveria nada com que fazer uma imagem. Daí um livro sobre a história da ressonância magnética, que incluiu capítulos sobre Damadian e Lauterbur, Capítulo 8 intitulado "Raymond V. Damadian: originador do conceito de varredura de RMN de corpo inteiro (MRI) e descobridor das diferenças de relaxamento de tecido de RMN que o fizeram Possível." O livro destacou a importância dos dois homens:

Devido às contribuições do Dr. Raymond Damadian e do Dr. Paul Lauterbur, a ressonância magnética tornou-se a ferramenta de diagnóstico mais poderosa e confiável na medicina. …
Milhões de pessoas em todo o mundo desfrutam de uma melhor qualidade de vida e muitas vidas foram salvas, graças às contribuições de Damadian e Lauterbur.
A varredura de NMR resultou de duas etapas essenciais. Eles foram levados pelos dois grandes pioneiros da ressonância magnética deste volume, Dr. Raymond Damadian e Dr. Paul Lauterbur. O Dr. Damadian forneceu a primeira etapa, a descoberta de diferenças de sinal de NMR de tecido a partir das quais a imagem é feita e o primeiro conceito de um scanner corporal de NMR que utilizaria essas diferenças de sinal para detectar doenças no corpo humano. O Dr. Lauterbur forneceu a próxima etapa de visualização dessas diferenças de sinal como uma imagem e forneceu o primeiro método para adquirir esses sinais em velocidades práticas. Não parece provável que a ressonância magnética pudesse ter acontecido sem as principais etapas contribuídas por ambos os cientistas.
Sem a descoberta de Damadian, não se poderia saber que doenças graves como o câncer poderiam ser detectadas por um scanner de RMN ou que os sinais de RMN de tecido possuíam contraste suficiente para criar imagens clinicamente úteis. Sem a contribuição de Lauterbur, o desenvolvimento de um método prático para visualizar essas diferenças de sinal como uma imagem poderia ter ocorrido com muito menos eficiência. Além disso, a incrível quantidade de coragem e combatividade demonstrada por Damadian, trabalhando sozinho com apenas dois alunos, sem qualquer outorga consistente, levando-o a fazer a maior parte do desenvolvimento de seu sistema como um self-made man aprendendo quando necessário, eletrônica, usinagem , soldagem e tantas outras tecnologias para construir seu primeiro protótipo, é exemplar para qualquer pesquisador. Isso tem que ser comparado com as condições de trabalho de Lauterbur ou Mansfield, ambos trabalhando com fundos confortáveis ​​em laboratórios espaçosos com muitos colegas e alunos. Pelo menos do ponto de vista do mérito, o trabalho de Damadian, de fato, é considerável. …
Reconhecendo suas realizações, o Presidente dos Estados Unidos concedeu a mais alta honraria do país em tecnologia, a Medalha de Tecnologia nacional, juntamente com o Dr. Damadian e o Dr. Lauterbur pelo desenvolvimento da ressonância magnética. Ao apresentar o prêmio em 15 de julho de 1988, o presidente Ronald Reagan citou os dois cientistas por suas contribuições independentes na concepção e desenvolvimento da aplicação da tecnologia de ressonância magnética para usos médicos, incluindo varredura de corpo inteiro e diagnóstico por imagem.

A máquina de Damadian está agora na Smithsonian Institution . Ainda em 1982, havia um punhado de scanners de ressonância magnética em todos os Estados Unidos; hoje existem milhares.

Fonar Corporation

Em 1978, Damadian formou sua própria empresa, Fonar (que significava "Field Focused Nuclear Magnetic Resonance"), para a produção de scanners de ressonância magnética, e em 1980, ele produziu o primeiro comercial. A tecnologia de "campo focado" da Damadian se mostrou significativamente menos eficiente e mais lenta que a abordagem gradiente de Lauterbur. Seu scanner, denominado "Indomitable", não conseguiu vender. Fonar acabou abandonando a técnica de Damadian em favor dos métodos adotados por Lauterbur e Mansfield. Damadian e Fonar aplicaram os royalties sobre as patentes detidas pela Damadian. Eles fizeram um acordo com muitas grandes empresas, mas um caso contra a General Electric foi para o Federal Circuit , que manteve uma decisão de US $ 129 milhões contra a GE por violação das patentes da Damadian. Damadian diz que o dinheiro do julgamento foi todo colocado de volta na Fonar para fins de pesquisa e desenvolvimento.

Damadian é o maior acionista da empresa, com 8% das ações no valor de $ 6,5 milhões. Apesar de possuir apenas 8% das ações, ele mantém quase 100% do controle da empresa por meio de uma classe separada de ações (Classe C) que apenas Damadian controla em 2007. Damadian posteriormente colaborou com Wilson Greatbatch , um dos primeiros desenvolvedores do marca- passo implantável , para desenvolver um marcapasso compatível com ressonância magnética. Ele inventou um sistema de ressonância magnética vertical e possui 15 centros de varredura de ressonância magnética nos Estados Unidos. Existem vários centros independentes de ressonância magnética que usam essa tecnologia nos Estados Unidos e em todo o mundo. A empresa concebeu e construiu a primeira ressonância magnética vertical multi-posicional do mundo, que foi reconhecida como a invenção do ano em 2007 pela Intellectual Properties Owners Association Education Foundation.

Criacionismo

No debate de Bill Nye – Ken Ham de 4 de fevereiro de 2014 , Damadian foi um dos cientistas que se gravaram em vídeo professando uma crença no criacionismo da Terra jovem para o presidente do Answers in Genesis , Ken Ham, citar.

Premios e honras

Damadian recebeu a Medalha Nacional de Tecnologia em 1988 e foi incluído no Hall da Fama dos Inventores Nacionais em 1989. Seu scanner de ressonância magnética de corpo inteiro original foi dado ao Smithsonian Institution na década de 1980 e agora está emprestado e em exibição no National Inventors Hall da Fama em Ohio. Em 2001, o Lemelson-MIT Prize Program concedeu seu prêmio de $ 100.000 pelo conjunto de sua obra a Damadian como "o homem que inventou o scanner de ressonância magnética".

O Franklin Institute na Filadélfia reconheceu o trabalho de Damadian em ressonância magnética com o Prêmio Bower em Liderança Empresarial . Ele foi nomeado os Cavaleiros de Vartan 2003 "Homem do Ano". Em setembro de 2003, ele foi homenageado com o Prêmio de Inovação em Biociências do The Economist .

Controvérsia sobre o Prêmio Nobel

Em 2003, o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi concedido a Paul Lauterbur e Sir Peter Mansfield por suas descobertas relacionadas à ressonância magnética. Embora as regras do Nobel permitam que o prêmio seja compartilhado por até três destinatários, Damadian não recebeu o prêmio. A controvérsia sobre quem desempenhou qual papel no desenvolvimento da ressonância magnética durou anos antes do anúncio do Nobel, e muitos na comunidade científica sentiram que o Nobel não havia sido concedido para a ressonância magnética por tanto tempo devido ao debate sobre o papel de Damadian em seu desenvolvimento.

Damadian disse que o crédito deveria ir para "mim, e então Lauterbur", e Lauterbur sentiu que somente ele deveria receber o crédito. Em 1997, a National Academy of Sciences encomendou um cronograma de marcos de ressonância magnética, e quatro dos 12 em um rascunho inicial foram atribuídos a Damadian. Na publicação final em 2001, mais tempo do que qualquer outra publicação da série já havia sido feita, nenhum dos marcos foi atribuído a Damadian. O texto disse que os métodos da Damadian "não se provaram clinicamente confiáveis ​​para detectar ou diagnosticar o câncer ". Depois que os advogados de Damadian enviaram uma carta ameaçadora ao NAS, o texto no site da NAS foi revisado, mas não para a satisfação de Damadian. Damadian disse em 2002: "Se eu não tivesse nascido, a ressonância magnética teria existido? Acho que não. Se Lauterbur não tivesse nascido? Eu teria chegado lá. Eventualmente."

O New York Times escreveu:

O assunto tem sido objeto de uma disputa entre o Dr. Damadian e o Dr. Lauterbur e é conhecido há anos nos círculos acadêmicos, com alguns temores de que o comitê do Nobel evitasse a ressonância magnética por causa do suposto desgosto dos suecos por descobertas controversas. O Dr. Lauterbur, 74, não está bem de saúde, e o comitê pode ter decidido que seu prêmio, que não pode ser dado postumamente, precisava ser concedido pela descoberta agora ou nunca. "

Após o anúncio dos Nobel de Lauterbur e Mansfield, entre outubro e novembro de 2003, um grupo ad hoc chamado "The Friends of Raymond Damadian" (formado pela empresa de Damadian FONAR) publicou anúncios de página inteira duas vezes no The New York Times , The Washington Post , The Los Angeles Times e um dos maiores jornais da Suécia , Dagens Nyheter, protestando contra sua exclusão com a manchete "O Vergonhoso Errado Que Deve Ser Corrigido" em uma tentativa de fazer o Comitê do Nobel mudar de ideia e conceder a ele uma parte do Prêmio.

Damadian sugeriu que Lauterbur e Mansfield deveriam ter rejeitado o Prêmio Nobel, a menos que Damadian recebesse reconhecimento conjunto. Apoiando Damadian estavam vários especialistas em ressonância magnética, incluindo John Throck Watson, Eugene Feigelson, V. Adrian Parsegian, David Stark e James Mattson. O colunista do New York Times Horace Freeland Judson criticou esse comportamento, observando que "não há Prêmio Nobel para choramingar" e que muitos candidatos merecedores que podem ter tido reivindicações melhores do que Damadian, como Lise Meitner , Oswald Avery e Jocelyn Bell , haviam sido anteriormente negou uma parte do Nobel. No entanto, ele teve que admitir que Erwin Chargaff , cujas duas regras foram fundamentais na descoberta da estrutura do DNA, foi muito vocal sobre sua omissão, e Fred Hoyle estava irado com a exclusão de Jocelyn Bell .

Outros apontam que, embora Damadian tenha levantado a hipótese de que os tempos de relaxamento de RMN podem ser usados ​​para detectar o câncer, ele não desenvolveu (nem sugeriu) a forma atual de criar imagens. Desde o Prémio Nobel foi atribuído a Lauterbur e Mansfield para o desenvolvimento de Ressonância Magnética Nuclear de imagem , a exclusão do Damadian faz mais sentido. Alguns achavam que os cientistas pesquisadores ficavam do lado de Lauterbur porque ele era um dos seus, enquanto Damadian era um médico que havia lucrado muito com suas primeiras patentes. Charles Springer, um especialista em ressonância magnética na Oregon Health and Science University, disse que se uma pesquisa fosse feita na comunidade acadêmica, a maioria concordaria com as conclusões do Comitê do Nobel . E Mansfield escreveu em sua autobiografia que "a pessoa que realmente perdeu" o prêmio foi Erwin Hahn por sua contribuição aos princípios dos ecos de spin .

O químico George Kauffman argumentou que Damadian merecia o Nobel:

Sem dúvida, tanto Damadian quanto Lauterbur deram grandes contribuições à imagem e varredura por ressonância magnética. Sem as descobertas de relaxamento de Damadian, que mostraram discriminação nítida entre tecidos e, particularmente, uma doença séria como o câncer, não haveria razão para entreter ou mesmo considerar um método para exibir as diferenças de relaxamento para que pudessem ser visualizadas como uma imagem. Além disso, exceto pelas diferenças de relaxamento descobertas por Damadian, não haveria razão para esperar que tal imagem mostrasse algo, ou seja, que qualquer contraste de RMN de tecido existisse para fazer uma imagem.

Ciência e tecnologia são duas empresas distintas. A ciência é o ramo do conhecimento dedicado a compilar informações factuais e compreender fenômenos naturais. Ele precede a tecnologia, e a tecnologia não pode avançar sem ela. Sem o novo conhecimento da ciência dos fenômenos naturais, os novos métodos da tecnologia para explorar e tirar proveito dos segredos da natureza não podem ser criados. A nova informação científica é necessariamente o primeiro passo.

Além disso, não há dúvida de que a descoberta seminal de Damadian precedeu os desenvolvimentos de Lauterbur.

O filósofo Michael Ruse, escrevendo para o Instituto Metanexus, sugeriu que Damadian pode ter sido negado o prêmio Nobel por causa de suas visões criacionistas, dizendo:

Eu me encolho ao pensar que Raymond Damadian não recebeu sua justa honra por causa de suas crenças religiosas. Ter ideias tolas em um campo não é uma boa razão para negar o mérito de grandes ideias em outro campo. Além do fato de que desta vez os Cientistas da Criação pensarão que há boas razões para pensar que eles são objeto de tratamento injusto nas mãos da comunidade científica.

O próprio Damadian disse: "Antes que isso acontecesse, ninguém nunca me disse 'Eles não vão lhe dar o Prêmio Nobel de Medicina porque você é um cientista criacionista'. Se as pessoas estivessem ativamente fazendo campanha contra mim por causa disso, eu nunca soube disso."

Livros de Damadian

  • Gifted Mind: The Dr. Raymond Damadian Story, Inventor do MRI . Master Books . 2015. ISBN 978-0890518038. (com Jeff Kinley)

Veja também

Referências

  • James Mattson e Merrill Simon. The Pioneers of NMR and Magnetic Resonance in Medicine: The Story of MRI. Jericho & New York: Bar-Ilan University Press, 1996. ISBN  0-9619243-1-4 .
  • Donald P. Hollis. "Abusing Cancer Science: The Truth About NMR and Cancer", Chehalis, WA: Strawberry Fields Press, 1987. ISBN  0-942033-15-9 .
  • Doug Sharp e Jerry Bergman. Persuadido pelas evidências: Histórias verdadeiras de fé, ciência e o poder de um criador , 2008. ISBN  0-89051-545-X

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