Bilder aus dem Innersten

20. Oktober 2009, 21:20
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Der Mathematiker Martin Burger löst inverse Probleme in der Medizin

Invers werden in der Mathematik Probleme genannt, "bei denen die Ursache einer beobachteten Wirkung rekonstruiert werden soll", erklärt Martin Burger. Er muss es wissen, wurde dem gebürtigen Welser doch vergangenen Juli die renommierteste Auszeichnung in diesem Bereich, der Calderón-Preis, zugesprochen. Für den 33-Jährigen "eine große Bestätigung, aber kein Grund, sich auszuruhen".

Am Institut für Numerische und Angewandte Mathematik an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster treibt er die medizinische Bildgebung und -rekonstruktion (Imaging) voran. Denn bei radiologischen oder nuklearmedizinischen Untersuchungen mittels Computertomografie (CT) oder Positronen-Emissions-Tomografie (PET) werden neben diagnostischen auch inverse Probleme gelöst. Nach den Raumrichtungen will seine Forschungsgruppe in die vierte Dimension, den zeitlichen Verlauf, vordringen.

Mittels PET wird nicht nur der körperliche Zustand abgebildet, sondern auch Prozesse des Lebens verfolgt. Dazu wird ein schwach radioaktiver Tracer injiziert, der lebenswichtige Moleküle verfolgt und indirekt - durch Freisetzung von Positronen beim Zerfall - sichtbar macht. Radioaktive Glucose etwa kann so Hirnaktivität anzeigen. "Wir beschäftigen uns mit der Königsdisziplin des Molecular Imaging, dem Herz und den Gefäßen", schildert Burger, der im Alter von nur 29 Jahren zum Professor in Münster berufen wurde. Der Pulsschlag bedeutet für ihn, dass die Bewegung in den Bildern korrigiert und die Verfahren robuster gegenüber Datenfehlern gemacht werden müssen. Schließlich soll es möglich werden, nicht nur zu zeigen, ob eine Arterie verengt ist, sondern auch, ob der Blutfluss dort behindert wird und wie stark.

Die Lösungsformel für die Gleichungssysteme im Hintergrund heutiger Computertomografen fand übrigens Johann Radon schon Jahrzehnte vor deren Anwendung. Martin Burger arbeitete vor seinem Wechsel nach Deutschland am Johann Radon Institute for Computational and Applied Mathematics (RICAM) der Akademie der Wissenschaften. Mit Bildverarbeitung beschäftigte sich der Absolvent der Technischen Mathematik an der Uni Linz erstmals in einer führenden Forschungsgruppe an der University of California (UCLA).

Der ehemalige Mathematik-Olympionike (und Goldmedaillengewinner) schätzt die Abwechslung: Harte Nüsse zu knacken ist für ihn eine sportliche Herausforderung. Nachdenken über mathematische Fragestellungen kann aber auch meditativen Charakter haben - Sudokusüchtige wissen, was er meint.

Nach Aufenthalten in Los Angeles und Mailand ist er jedenfalls froh, in einer Fahrradstadt wie Münster zu arbeiten, wo er Mathematik und Medizin auch in der Ausbildung der Studierenden noch mehr verknüpfen möchte.

Der Vater zweier Töchter arbeitet viel und gerne, nimmt aber dank flexibler Arbeitszeiten auch am Aufwachsen seiner Kinder intensiv Anteil. Burger ist bekennender Fan des Hamburger SV und spielt Bassklarinette. (Astrid Kuffner/DER STANDARD, Printausgabe, 21.10.2009)

  • Martin Burger knackt gern harte Nüsse. Dafür wurde er mit dem Calderón-Preis belohnt.
    foto: privat

    Martin Burger knackt gern harte Nüsse. Dafür wurde er mit dem Calderón-Preis belohnt.

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