Allheilmittel Medizin

Gesundheit durch Mathematik

Mathe wirkt – vor allem in der Medizin! Mathematische Methoden dienen bei vielfältigen Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten: Sie unterstützen Mediziner bei der richtigen Aufarbeitung von Messdaten bildgebender Verfahren, steuern computergestützte Operationsprozesse, helfen, neue Medikamente kostenoptimiert zu entwickeln, und sind unersetzlich bei der Diagnose und Erforschung von Krankheiten sowie deren Behandlungen. Mathematische Methoden werden außerdem angewandt, wenn es um die Erforschung von Epidemien sowie Pandemien geht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchen dabei die Reiserouten von Geldscheinen und Menschen. Die durch stochastische Methoden ermittelten Ergebnisse liefern Aussagen über die Ausbreitungswege und -geschwindigkeiten von „blinden Passagieren” wie Viren und anderen Krankheitserregern.

Und: Mathematische Analysen dienen dazu, individuell angepasste Prothesen für Gelenkpatienten zu entwickeln. Wie das geht? Das erklärt am besten eine Spezialistin! Grafik der Anatomie des weiblichen Körpers mit rot Kniegelenk.

Laboratorium für modernste Schlüsseltechnologien: das MATHEON

Mit der Playstation Krebs erkennen? Das ist eines von zahlreichen Projekten des Berliner DFG-Forschungszentrums MATHEON. Aus einem Tropfen Blut errechnen Mathematikerinnen und Mathematiker bestimmte Spektren, die die Unterschiede zwischen gesunden und krebserkrankten Personen darstellen. Um die Berechnungen zu beschleunigen, werden speziell angepasste Spielkonsolen zur Analyse von Blutproben verwendet, was die Rechenzeit auf ein Hundertstel senkt. Wenn du mehr über die spannenden Forschungsprojekte am MATHEON wissen möchtest – hier bist du dabei: www.matheon.de.

Porträtfoto von Doktor Corinna Klapproth.

Corinna, in deiner Doktorarbeit beschäftigst du dich mit Gelenken, insbesondere mit Knien. Worum geht es dabei genau?

Es geht konkret um die Modellierung und Simulation des menschlichen Ganges. Dafür haben wir schnelle und effiziente Algorithmen entwickelt, mit denen sich die Bewegungen von Ober- und Unterschenkelknochen, Knorpel usw. individuell berechnen lassen. Ziel dieses Projektes ist es, eine computergestützte Planung von Operationen am Kniegelenk zu ermöglichen und geeignete Knieimplantate für jede einzelne Patientin und jeden einzelnen Patienten auswählen beziehungsweise designen zu können.
Wie bist du zu diesem Fachgebiet gekommen?

In meinem Mathematikstudium habe ich als Schwerpunkt numerische Mathematik gewählt. Dies ist ein Bereich der Angewandten Mathematik, in dem es um die Konstruktion und Analyse von Algorithmen für mathematische Probleme geht. In meiner Doktorarbeit wollte ich mich mit einem Thema beschäftigen, das praxisorientiert ist. Anwendungen in der Medizin fand ich schon immer besonders spannend.
Ist da viel Teamarbeit gefragt?

Natürlich gibt es immer wieder Phasen, in denen man alleine an Beweisen knobelt, und das wird sicherlich auch immer nötig sein. Es wird aber auch viel im Team gearbeitet. Gerade bei komplexen, interdisziplinären Fragestellungen, wie sie in der angewandten mathematischen Forschung häufig vorkommen, sind in der Regel Fachkräfte aus der Informatik, der Biologie, der Medizin oder auch der Physik oder Chemie in ein Projekt eingebunden.
Deine Doktorarbeit hast du vor Kurzem abgegeben, wie sehen deine weiteren Pläne aus?

In meinem Teilgebiet der Mathematik gibt es noch sehr viele ungelöste Fragen, die derzeit die praktische Lösung von Anwendungsproblemen erschweren. Ich möchte die aktuelle Forschung auf diesem Gebiet gerne weiter vorantreiben. Am Herzen liegt mir aber auch der verstärkte Einsatz von Mathematik in der Medizin, der sicherlich noch viele technische Verbesserungen und Neuerungen ermöglichen wird.

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