Mathematik macht gesund

TU Wien und dwh GmbH erhalten den Janssen Special Award für mathematische Modelle, die unser komplexes Gesundheitssystem abbilden können

21.03.2013 - Österreich

Die Medizin entwickelt sich weiter, und unser Gesundheitssystem entwickelt sich mit. Allerdings ist es sehr schwer vorherzusagen, wie sich Entscheidungen im Gesundheitswesen medizinisch und wirtschaftlich auswirken. Um besser einschätzen zu können, wie man die begrenzten Ressourcen am besten verwendet, welche Leistungen zu welchem Preis verfügbar gemacht werden sollen, oder auch wie man am besten gegen Epidemien vorgeht, entwickeln die TU Wien und die dwh GmbH gemeinsam mathematische Vorhersagemodelle. Das Projekt wurden nun im Rahmen des „science2business Award 2013“ mit dem „Janssens Special Award“ ausgezeichnet.

Mehr Gesundheit pro Euro

20 bis 25 Milliarden Euro werden allein in Österreich jährlich im Gesundheitsbereich umgesetzt. Das Angebot der Behandlungsmethoden wird immer größer, die Lebenserwartung steigt, doch die Ressourcen sind begrenzt. „Es wird von Jahr zu Jahr wichtiger, das investierte Geld auch wirklich richtig einzusetzen“, sagt Niki Popper, ein Absolvent der TU Wien, der nun bei der dwh GmbH forscht und in enger Kooperation mit der Forschungsgruppe von Prof. Felix Breitenecker (Institut für Analysis und Scientific Computing, TU Wien) und anderen Instituten an der TU Wien Modelle und Simulationen für den Hauptverband der österreichischen Sozialversicherungen und andere Entscheidungsträger entwickelt.

Der Epidemie-Simulator

Ein Beispiel für die gemeinsame Forschung von TU Wien und der dwh GmbH ist ein Simulationstool um Impfprogramme zu evaluieren. Damit können Epidemien vollständig am Computer simuliert werden – von der epidemologischen Ausbreitung bis hin zu finanziellen Aspekten. „Bei einem konkreten Impfprogramm ging man nach den herkömmlichen Modellen davon aus, dass es sinnvoll ist, einfach möglichst viele Kinder mit dem vorhandenen Impfstoff zu impfen“, erzählt Niki Popper. Das komplexe mathematische Modell von TU Wien und dwh GmbH, das im Auftrag des Hauptverbandes der österreichischen Sozialversicherungsträger entwickelt wurde, berücksichtigte aber auch, dass es unterschiedliche Typen von Erregern gibt: „Nachdem die Impfung eingeführt ist, erkranken nach dem Computermodell die Leute eben an einem anderen Typ, die Kosten für die Impfung bringen daher deutlich weniger Nutzen als erwartet“, erklärt Popper.

Daten, die nach einer Impfaktion in den USA erhoben wurden, bestätigten dieses Modell. „Das heißt nicht, dass die Impfung nicht hilft“, sagt Niki Popper, „aber mit unserem Modell kann man sich basierend auf den Ergebnissen gemeinsam hinsetzen und bessere Strategien entwickeln. Man kann zum Beispiel Impfstoffe verschiedener Hersteller vergleichen oder alle zwei Jahre gegen neue Typen impfen, also unterschiedliche Strategien vergleichen“ Der Simulator hilft bei der Abschätzung, wie sich so ein Vorgehen auswirkt oder was geschieht, wenn zum Beispiel plötzlich andere Erreger auftreten, die sich anders verhalten als die bisher bekannten. Ein großer Vorteil für die Entscheidungsträger ist, dass die entwickelten Modelle alle veröffentlicht werden und so die Diskussion über Annahmen und Entscheidungen sehr transparent geführt werden kann. Für die TU Wien bedeutet das: alle Modelle und wissenschaftlichen Ergebnisse können publiziert und gelehrt werden.

Erweitern und Verknüpfen mathematischer Modelle

Für das Forschungsprojekt wurde Expertise aus ganz unterschiedlichen Gebieten zusammengeführt – von Statistik und dynamischer Modellierung bis zu Medizin und Gesundheitsökonomie. An der TU Wien versucht man, die nötigen mathematischen Methoden ständig weiterzuentwickeln und Wege zu finden, unterschiedliche Herangehensweisen mathematisch richtig miteinander zu verbinden.

„Einige Fragestellungen aus dem Naturwissenschaftlichen Bereich können mit Differentialgleichungen modelliert werden“, sagt Prof. Felix Breitenecker von der TU Wien. „In anderen Situationen benützt man beispielsweise Agenten-Modelle, in denen man einzelne Personen und ihre Entscheidungen simuliert.“ Gerade im Gesundheitsbereich sind oft riesige Datenmengen verfügbar, aus denen man wertvolle Schlüsse ziehen kann – vorausgesetzt man arbeitet sie richtig auf und verwendet Simulationsmodelle, die genau zu den Daten passen.

Janssen Special Award

Die erfolgreiche Zusammenarbeit von dwh GmbH und TU Wien wurde nun im Rahmen des „science2business Award 2013“ mit dem Janssen Special Award ausgezeichnet. Dieser Preis wird von Janssen, der Pharmasparte von Johnson&Johnson, für Kooperationsprojekte zwischen Wirtschaft und akademischer Forschung vergeben, die eine besondere Relevanz für die medizinische Versorgung der Zukunft haben. „Mit dem Janssen Special Award wollen wir dazu beitragen, junge Wissenschaftler zu motivieren, neue Wege zu beschreiten und Kooperationen einzugehen, um so ihre Ideen erfolgreich umsetzen zu können“, sagt Erich Eibensteiner, Geschäftsführer von Janssen Österreich.

https://www.bionity.com/de/news/142249/mathematik-macht-gesund.html