Avatare verbessern Schmerztherapie

Forscher der Eidg. Materialprüfungs- und forschungsanstalt und der Universität Bern bringen die personalisierte Medizin mithilfe der Computer- und Datenwissenschaften weiter voran. Ihnen ist es laut einer Medienmitteilung gelungen, die richtige Dosierung von Medikamenten an Patienten-Avataren auszuprobieren. Das ist hilfreich, weil etwa bei Opiat-Pflastern für Krebskranke der Grat zwischen erwünschter schmerzlindernder Wirkung und lebensgefährdenden Nebenwirkungen schmal sein kann. Bisher liess sich die jeweils passende Dosierung lediglich am Menschen selbst testen.

Das Team um Thijs Defraeye (Bild) vom Biomimetic Membranes and Textiles-Labor der Empa in St.Gallen entwickelt mit multiphysikalischen Modellierungen digitale Zwillinge menschlicher Körper. Dabei werden individuelle Variablen des realen Menschen wie körperliche Parameter, Alter und Lebensstil berücksichtigt. Versuche am digitalen Doppelgänger erlauben die Steuerung und Vorhersage des realen Therapieverlaufs. Dafür waren auch die Rückmeldungen der realen Patienten wertvoll. Diese dynamischen Daten verfeinerten die Modellierungen weiter. «Wir konnten bereits zeigen, dass sich die optimalen Behandlungsprogramme für Frauen und Männer sowie für jüngere und ältere Menschen deutlich voneinander unterscheiden», so Empa-Forscherin Flora Bahrami.

In Testphasen seien bereits mehrere Hundert derartig personalisierte Avatare geschaffen und individuelle Therapieabläufe gemeinsam mit dem Kantonsspital St.Gallen virtuell getestet worden. In Zusammenarbeit mit Kliniken und Spitälern wollen die Empa-Forscher nun auch weitere Therapien wie die Insulingabe bei Diabetes durch digitale Zwillinge optimieren.