Väitös: Tekoälyalgoritmit voivat helpottaa kroonisten sairauksien pitkän aikavälin hoitoa
Väestön ikääntyessä ja ylipainon lisääntyessä kroonisten sairauksien odotetaan yleistyvän, ja siten terveydenhuollon kuormituksen kasvavan. Väitöstutkimuksessaan diplomi-insinööri Emmi Antikainen tutki terveysdataan pohjautuvia eri aikajänteillä toimivia sovelluksia, joiden avulla voidaan helpottaa sairauden etenemisen seurantaa, edistää parempia hoitotuloksia ja lieventää kasvavan tautitaakan kuormitusta terveydenhuollolle.
Krooniset sairaudet kuormittavat sekä potilaita että terveydenhuoltoa. Monet krooniset sairaudet heikentävät potilaan toimintakykyä sairauden edetessä ja vaativat säännöllisiä lääkärikäyntejä, joilla seurataan taudin kehittymistä. Potilas voi kärsiä muiden oireiden lisäksi muun muassa unihäiriöistä, uneliaisuudesta ja uupumuksesta, jotka heikentävät elämänlaatua. Monesti kroonisen sairauden etenemistä voidaan kuitenkin hidastaa ja oireita hoitaa, vaikka sairaus itsessään olisi parantumaton.
– Kroonisissa sairauksissa aika on avainasemassa. Eri pituisilla tarkastelujaksoilla on sairauden kannalta erilaisia merkityksiä, ja ne tarjoavat sairauden seurantaan erilaisia näkökulmia, Emmi Antikainen toteaa.
Entistä laadukkaampi ja paremmin saatavilla oleva mittausdata lisää mahdollisuuksia terveydenhuollon tukemiseen
Väitöstutkimuksessaan Antikainen tutki ja vertaili mallipohjaisia signaalinkäsittelyn sekä datapohjaisia koneoppimisen algoritmeja, joissa seurantajaksot vaihtelivat yhdestä yöstä puoleen vuoteen. Algoritmisovellukset on suunnattu kliinisen päätöksen teon tukeen. Antikainen arvioi algoritmien soveltuvuutta kliinisiin käyttötapauksiin todenmukaista käyttötilannetta vastaavissa mittauksissa.
Ensimmäisessä sovelluksessa hengityksen ja sykkeen muutoksia mitattiin tutkateknologialla, joka ei vaadi suoraa kontaktia mittauksen kohteeseen. Lähes reaaliaikainen elintoimintojen seuranta voi paljastaa nopeasti muutoksia esimerkiksi uniapneapotilaan tilassa. Unenaikaisten mittauksien lisäksi vastaava teknologia voisi sopia esimerkiksi vanhainkoteihin. Tutkimuksen mukaan perinteiset algoritmit täyttävät hyvin kliiniset vaatimukset, kun algoritmi perustuu korkean taajuuden mittauksiin.
Toisen sovelluksen tavoitteena oli löytää yhteyksiä kroonisiin sairauksiin liitettyjen subjektiivisten kokemusten, kuten uupumuksen ja uneliaisuuden, ja puettavista sensoreista arkielämässä saatavien biosignaalien välillä. Mittaamalla näitä kokemuksia objektiivisesti voitaisiin edistää kullekin yksilölle parhaiten sopivan hoitomuodon löytämistä sekä tutkia eri lääkkeiden ja hoitomuotojen vaikutuksia elämänlaatuun. Väitöstutkimuksessaan Antikainen havaitsi arkielämän ohessa tehdyt mittaukset arvokkaammiksi, kun mittauskonteksti tunnistettiin automaattisesti.
Kolmannessa sovelluksessa ennustettiin sydänsairaiden kuolleisuusriskiä tulevan puolen vuoden aikana sairaalan tietokannasta. Kuolleisuusriskin ennustaminen riittävän suurella aikaikkunalla voi antaa mahdollisuuden muutoksiin, jotka voivat pelastaa potilaan hengen tai auttaa erityisen riskialttiiden toimenpiteiden riskiarvioinnissa. Tässä tutkimuksessa sovellettiin samaa tekoälyteknologiaa, johon myös ChatGPT pohjautuu.
– Koska nykyteknologia mahdollistaa entistä suurempien datamäärien louhimisen ja tehokkaampaa analytiikkaa, myös pitkän aikavälin dataa on helpompi tutkia ja hyödyntää. Väitöstutkimuksessa tekoälyalgoritmien edut korostuivat juuri pitkän aikavälin kattavassa, mutta vaihtelevin aikavälein kerätyn potilasdatan tapauksessa. Samalla kuitenkin huomattiin, että yksi malli ei välttämättä sovellu laajalle potilaskirjolle, vaikka kyse olisikin saman fysiologisen toiminnon sairauksista, Antikainen kertoo.
Hämeenkyröstä lähtöisin oleva Antikainen suoritti väitöstutkimuksen työskennellessään Teknologian tutkimuskeskus VTT:llä. Nykyään hän työskentelee älysormusteknologioiden parissa Oura Health Oy:ssä.
Väitöstilaisuus perjantaina 15. maaliskuuta
Diplomi-insinööri Emmi Antikaisen signaalinkäsittelyn ja koneoppimisen alaan kuuluva väitöskirja Time series analytics for decision support in chronic diseases tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 15. maaliskuuta 2024 kello 12 alkaen Tietotalon auditoriossa TB109 (osoite: Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Tapio Seppänen Oulun yliopistosta. Kustoksena toimii professori Moncef Gabbouj Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Emmi Antikainen
emmi.antikainen@gmail.com
Kuvat
Linkit
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 4 000. Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Tampereen yliopistoon valittiin lähes 3700 uutta opiskelijaa1.7.2025 10:55:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston suomenkielisiin koulutuksiin on valittu yhteensä lähes 3700 uutta opiskelijaa yhteishaun, avoimen väylän haun ja siirtohaun kautta. Hakijamäärä ja hyväksyttyjen määrä kasvoivat edellisvuodesta. Tampereen yliopisto oli Suomen toiseksi suosituin yliopisto ensisijaisten hakemusten perusteella.
Rasvan kantasolut muistavat lihavuuden – kyky hillitä tulehduksia palautuu vasta vuosien päästä painonpudotuksesta25.6.2025 08:45:00 EEST | Tiedote
Lääketieteellisiin syihin perustuvassa painonpudotuksessa huomio kiinnittyy usein sen positiivisiin terveysvaikutuksiin. Uusin tutkimus kuitenkin osoittaa, että lihavuuden aiheuttamasta yleisestä tulehdustilasta palautuminen voi kestää vuosia.
290 000 viestiä vihapuheesta – tutkimus selvitti, millaista on keskustelu vihapuheesta somessa24.6.2025 09:15:00 EEST | Tiedote
Tutkijat ovat julkaisseet ensimmäisen vihapuhetta metatasolla käsittelevän, laajaan keskusteluaineistoon pohjautuvan tutkimusartikkelin. Tutkimuksen mukaan vihapuheen käsitteen avulla käydään kamppailua tiedosta, totuudesta ja yhteiskunnallisista valta-asetelmista. Keskusteluissa vihapuhetta normalisoitiin ja oikeutettiin samalla väheksyen sen vaikutuksia sekä yhteiskuntaan että vihapuheen kohteisiin.
Väitös: Koulun keskustelukulttuuri ja sosiaalinen pääoma vahvistavat ruotsinkielisten nuorten luottamusta poliittisiin kykyihinsä19.6.2025 10:21:48 EEST | Tiedote
Valtiotieteen maisteri Venla Hannuksela selvittää väitöskirjassaan, miksi ruotsinkieliseen vähemmistöön kuuluvat suomalaisnuoret luottavat kykyihinsä ymmärtää politiikkaa ja vaikuttaa siihen enemmän kuin suomenkieliset nuoret. Tutkimus tunnistaa kaksi selitystä: ruotsinkielisten koulujen avoimemman poliittisen keskusteluilmapiirin ja ruotsinkielisten vahvemman sosiaalisen yhteisön. Vaikka vähemmistöasema osaltaan selittää ruotsinkielisten tilannetta, koulujen poliittiseen keskusteluun ja nuorten yksinäisyyden torjumiseen panostamalla voidaan vahvistaa kaikkien nuorten poliittisen osallistumisen edellytyksiä.
Doktorsavhandling: Skolans diskussionskultur och socialt kapital stärker svenskspråkiga ungdomars förtroende för sin politiska förmåga19.6.2025 10:20:10 EEST | Tiedote
Politices magister Venla Hannuksela undersöker i sin doktorsavhandling varför finländska ungdomar som tillhör den svenskspråkiga minoriteten har större tilltro till sin förmåga att förstå och påverka politik än finskspråkiga ungdomar. Forskningen identifierar två förklaringar: ett öppnare politiskt diskussionsklimat i svenskspråkiga skolor och starkare sociala gemenskaper bland svenskspråkiga. Även om minoritetsstatus delvis förklarar situationen för svenskspråkiga ungdomar, kan satsningar på politiska diskussioner i skolor och på att motverka ungas ensamhet stärka alla ungdomars möjligheter till politiskt deltagande.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme