Uutiset

Terveyspalvelujen käyttöä ennustava neuroverkkomalli voi säästää miljoonia

Suomessa kehitetty malli ennustaa iäkkäiden terveyspalveluiden käyttöä ja voi auttaa kohdentamaan rahoituksen tasapuolisemmin.

Illustration of neural networks in a hospital environment
Kuvituskuva: Matti Ahlgren / Aalto-yliopisto

Syvät neuroverkot ovat ihmisaivojen toimintaa jäljitteleviä koneoppimismenetelmiä. Nyt Aalto-yliopiston, Helsingin yliopiston ja Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL) tutkijat ovat kehittäneet syvien neuroverkkojen avulla niin sanotun riskivakiointimallin. Se ennustaa, miten usein ikäihmiset käyvät vuoden aikana hoidettavina esimerkiksi terveyskeskuksessa tai sairaalassa.

Riskivakiointimallien tarkoituksena on ennustaa terveydenhuollon palveluiden käyttöä edellisten vuosien tietojen perusteella ja auttaa näin jakamaan rahoitusta terveydenhuollon palveluiden tarjoajille reilusti ja tehokkaasti. Malleja hyödynnetään monissa maissa, kuten Saksassa, Alankomaissa ja Yhdysvalloissa. Myös THL on kehittänyt malleja, joita voidaan käyttää Suomessa rahoituksen jakamiseen kunnille.

”Ilman mallia sellaiset terveyspalveluiden tuottajat, joiden potilaat sairastavat keskimääräistä enemmän, joutuisivat epäreiluun asemaan”, Aalto-yliopiston apulaisprofessori Pekka Marttinen sanoo. 

Nykyisin käytössä olevat mallit perustuvat perinteisiin tilastollisiin regressiomalleihin. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun tutkijat käyttivät riskivakiointimallin kehittämisessä syviä neuroverkkoja. Tutkimus osoitti, että neuroverkkomalli on ennustuksissaan perinteisiä menetelmiä selvästi luotettavampi ja tarkempi. Näin se voi auttaa jakamaan rahaa palveluntuottajien todellisen tarpeen mukaan ja kannustaa niitä kustannustehokkuuteen. 

”Tällaisen mallin kehittäminen voi auttaa säästämään miljoonia euroja”, sanoo tohtorikoulutettava Yogesh Kumar.

Tutkijat opettivat mallia THL:n perusterveydenhuollon avohoidon hoitoilmoitusrekisteristä (Avohilmo) saatavilla tiedoilla, joissa on mukana jokaisen 65 vuotta täyttäneen suomalaisen terveydenhuollon avokäynnit. Data on pseudonymisoitu eli yksittäistä henkilöä ei voi tunnistaa sen perusteella. Avohilmoa hyödynnettiin nyt ensimmäistä kertaa koneoppimismallin kouluttamiseen.

Syvät neuroverkot eivät myöskään välttämättä vaadi valtavasti dataa tuottaakseen luotettavia tuloksia. Tutkimuksessa malli oli verrokkimenetelmiä tarkempi jopa silloin, kun se pystyi hyödyntämään vain noin kymmentä prosenttia kaikesta saatavilla olevasta datasta. Luotettavien tulosten saaminen suhteellisen pienellä tietomäärällä on tärkeää, sillä lääketieteessä suurten datamassojen saaminen tutkimuskäyttöön on vaikeampaa kuin monilla muilla aloilla.

”Tässä työssä kehitettyä mallia ei ole tarkoitus ottaa käyttöön sellaisenaan, vaan tavoitteena on integroida koneoppimismallien ominaisuuksia nykyisin käytettäviin malleihin. Näin voimme yhdistää eri menetelmien parhaat puolet”, Marttinen huomauttaa. 

”Tulevaisuudessa tavoitteena on hyödyntää näitä malleja päätöksenteon tukena, jolloin rahoitus saadaan jaettua asianmukaisemmin.”

Mallissa voidaan myös keskittyä esimerkiksi potilasryhmiin, joiden hoito on kallista tai terveyskeskuksiin tietyillä maantieteellisillä alueilla. Tutkimustulokset julkaistiin Proceeding of Machine Learning Research -julkaisusarjassa.

Lisätiedot

Yogesh Kumar (englanniksi)
Tohtorikoulutettava
Aalto-yliopisto, Suomen tekoälykeskus
[email protected]

Pekka Marttinen
Apulaisprofessori
Aalto-yliopisto, Suomen tekoälykeskus
Puh. 050-5124362
[email protected]

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:

Lue lisää uutisia

Kuva: Tima Miroschnichenko, Pexels.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Tutkimus: Matalan hierarkian organisaatioissa isoja periaatekysymyksiäkin ratkotaan porukalla Slackissa

Aalto-yliopiston alumni, vieraileva tutkijatohtori Lauri Pietinalho New Yorkin yliopiston Sternin kauppakorkeakoulusta ja Aalto-yliopiston apulaisprofessori Frank Martela selvittivät tuoreessa tutkimuksessa, miten matalan hierarkian organisaatiot käsittelevät yhteisiä toimintaperiaatteita vastakkainasettelutilanteissa ja miten auktoriteetti niissä toimii.
bakteereja ohjataan magneettikentän avulla
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Fyysikot saivat bakteerit uimaan lähes täydellisissä riveissä

Bakteerien ohjaaminen onnistui magneettikentän avulla. Löytö auttaa ymmärtämään bakteeripopulaatioiden käyttäytymistä ja voi jatkossa auttaa esimerkiksi kehittämään uuden sukupolven materiaaleja, joista kaavaillaan apua muun muassa lääkkeiden kohdennettuun kuljettamiseen kehon sisällä.
2020 rajanylitykset pohjoismaissa
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijat loivat ainutlaatuisen ennustemallin kuvaamaan pandemian leviämistä maiden rajojen yli

Pohjoismainen yhteishanke pureutui koronaviruksen leviämiseen vuonna 2020. Tutkimuksen avulla voidaan jatkossa ennakoida paremmin, milloin ja mitkä matkustusrajoitukset ovat pandemiaolosuhteissa tarkoituksenmukaisia.
Joukko ihmisiä kävelee Lehmuskujaa pitkin kesällä
Yhteistyö, Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Vahva kokonaistulos: Suomen Akatemialta 27,5 miljoonaa euroa tutkimukseen

Akatemiatutkija- ja akatemiahankerahoituksen sai yhteensä 52 aaltolaista. Aalto-yliopistolle myönnetty rahoitus on kokonaisuudessaan 27,5 miljoonaa euroa.