DigiThy Projekt

Die Idee, die Behandlung von Morbus Basedow durch Ansätze der Regelungstechnik zu verbessern, stammt von Markus Reichhartinger. Da die Behandlung dieser Immunerkrankung regelmäßige Blutkontrollen und Dosisanpassungen erfordert, ist sie prädestiniert für automatisierte oder teilautomatisierte Konzepte.

Im Rahmen meiner Masterarbeit begann ich 2019 als erster am Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik, mich mit diesem Thema zu beschäftigen. Dies führte 2020 zur Entwicklung eines neuartigen mathematischen Modells zur Beschreibung des Behandlungsverlaufs. Das Modell wurde 2022 veröffentlicht und bildet zudem die Grundlage für eine Patentanmeldung (EP4391911A1).

Es handelt sich um das weltweit erste Modell, das speziell für die Krankheit Morbus Basedow entwickelt wurde und den gesamten Behandlungsverlauf beschreiben kann. Dank kontinuierlicher Weiterentwicklungen ist es seit Jahren in Form einer Web-App frei zugänglich – nach Anmeldung unter thyroid.tugraz.at. In dieser Web-App können virtuelle Behandlungen simuliert und verschiedene Behandlungsalgorithmen sowie -strategien getestet werden.

Dies ermöglicht unter anderem den Vergleich unterschiedlicher Behandlungsansätze durch Ärzte oder Algorithmen. Darüber hinaus bietet die Web-App unerfahrenen Ärzten die Möglichkeit, die zielgerichtete Behandlung von Morbus Basedow in einer risikofreien Umgebung zu erlernen. Eine Veröffentlichung zu dieser Thematik illustriert den Mehrwert derartiger Vergleiche und mögliche Lernpotentiale für junge Ärzte.

Seit 2020 liegt ein weiterer Schwerpunkt meiner Forschung auf der Entwicklung und Analyse neuer Algorithmen zur Dosierungsanpassung. In diesem Zusammenhang wurde unter anderem eine Vergleichsstudie durchgeführt, in der Schilddrüsenexperten und verschiedene Behandlungsalgorithmen ein gemeinsames Set virtueller Benchmark-Patienten behandelten. Dadurch konnten unterschiedliche Behandlungsstrategien unter identischen und reproduzierbaren Bedingungen systematisch miteinander verglichen werden.

Darüber hinaus wurde untersucht, welchen Einfluss die in der klinischen Praxis üblichen Zeitintervalle zwischen Blutkontrollen und Dosisanpassungen auf die Stabilität und Robustheit der Behandlung haben. Die Ergebnisse dieser Arbeiten wurden im Rahmen eines Papers sowie eines Vortrags bei der MATHMOD 2025 vorgestellt.

Aufbauend auf diesen Arbeiten wurden die modellbasierten Behandlungsansätze weiterentwickelt. Bei der 14th European Conference on Mathematical & Theoretical Biology (ECMTB 2026) wurden dazu zwei weitere Arbeiten präsentiert: am 13. Juli 2026 ein Beitrag zu neuartigen KI-gestützten Ansätzen für die Behandlung von Morbus Basedow und am 14. Juli 2026 ein Beitrag zur Zusammenführung verschiedener mathematischer Modelle für die Beschreibung und Analyse der Erkrankung.