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piqer: 1E9 Magazin
Freitag, 17.01.2020

Digitale Kopien unserer Organe zu bauen ist kompliziert. Doch es könnte sich lohnen

Der Artikel liefert einen aktuellen Zwischenstand zur Forschung an digitalen Zwillingen unserer Organe, allen voran am Herzen. Auf Bildern oder in Videos sehen diese virtuellen Abbilder von realen Objekten wie simple 3D-Modelle aus. Doch der Schein trügt. Denn sie erinnern nicht nur optisch an ihre analogen Vorbilder, sondern verhalten sich auch so bzw. reagieren so auf äußere Einflüsse.

Ein digitaler Zwilling ist die virtuelle Repräsentation eines „realen“ Objekts auf der Basis von Daten. Digitale Zwillinge bestehen oft aus mehr oder weniger komplexen mathematischen Modellen, die der Abbildung und Simulation verschiedenster Eigenschaften des Ausgangsgegenstandes dienen. Sie kommen (...) beispielsweise auch in der Automobil- oder Luftfahrtbranche zum Einsatz. Dort helfen sie etwa bei der Entwicklung neuer Modelle, um die aerodynamischen Eigenschaften oder auch die Stabilität einer Konstruktion frühzeitig zu testen.

Selbst Routineeingriffe bergen ein Risiko

Genau wie in der Industrie durch digitale Zwillinge frühzeitige Tests möglich sind, könnte dies auch in der Medizin gelingen. Erste Forschungsergebnisse weisen jedenfalls darauf hin. So ist es denkbar, dass unerwartete Komplikationen verhindert werden, die derzeit selbst bei Routineeingriffen wie dem Einsetzen eines Herzschrittmachers immer wieder passieren. Schließlich könnte man die Operation virtuell proben. Auch könnte man die Wirkung von Medikamenten frühzeitig simulieren, um Dosis und Wirkstoffe individueller an einzelne Patienten anzupassen. Die Voraussetzung dafür: Die virtuellen Organe müssen mit individuellen Daten der Betroffenen gebaut werden.

Da ein Herz, aber auch die Haut oder die Leber, deutlich komplexer sind als die Bauteile eines Autos, sind digitale Zwillinge in der Medizin derzeit noch nicht im Einsatz. Das dürfte noch mehrere Jahre dauern.

Digitale Kopien unserer Organe zu bauen ist kompliziert. Doch es könnte sich lohnen

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