Människans anatomi under lupp

Klas Modin får anslag av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, till en postdoktoral tjänst, för att rekrytera en forskare från utlandet till gruppen för beräkningsmatematik vid institutionen för matematiska vetenskaper, Chalmers tekniska högskola och Göteborgs universitet.

Människokroppens varierande anatomi beskrivs av ett nytt forskningsområde inom matematiken – beräkningsanatomin. Tillämpningsområdena är flera, men de främsta ligger inom medicinen.

De tredimensionella bilder som moderna magnetkameror tar på våra inre organ, till exempel hjärtat, behöver uttolkas. Men det är svårt att i detalj tyda en enskild bild. Betydligt lättare är det att jämföra olika hjärtbilder och söka efter avvikelser. En komplikation här är att storleken och formen på hjärtan kan se olika ut även hos friska personer. Så först gäller det att omskapa en bild av det undersökta hjärtat så att den i sina huvuddrag överensstämmer med en referensbild av ett friskt hjärta. Först då går det att jämföra detaljerna.

Beräkningsanatomin är inte där än. För trots att de första försöken att beskriva biologiska former matematiskt gjordes för nästan hundra år sedan, krävs det fortfarande bättre modeller och tekniker för att utveckla stabila och tillförlitliga metoder för beräkningsanatomi.

Den matematiska teori som beräkningsanatomin använder för att göra om bilder så de blir jämförbara, utnyttjar bland andra teorin för kurvor med minimal längd på krökta ytor. Denna teori är relaterad till strömningsmekanik och bygger på den berömda ryska matematikern Vladimir Arnolds banbrytande arbeten från 1960-talet. Förutom strömningsmekaniken planerar forskningsprojektet att utveckla beräkningsanatomin genom att använda sig av flera andra områden inom matematiken.