Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.
Joka vuosi yli seitsemän miljoonaa ihmistä kuolee sydämen rytmihäiriöihin. Mitä aikaisemmin rytmihäiriöt todetaan, sitä paremmin niitä voidaan hoitaa. Scientific Reports – Nature -sarjassa julkaistu tutkimus esittelee uudenlaisen varoitusjärjestelmän, jolla rytmihäiriöt voidaan tunnistaa heti niiden alkaessa.
Jokaisen sydämen syke on erilainen. Terveen sydämen sykkeen pohjalta voidaan koneoppimisen menetelmillä generoida kaikki erilaiset potentiaaliset poikkeamat ja siten tunnistaa rytmihäiriöt heti.
Sydämen rytmihäiriöt ovat yksi yleisimmistä kuolinsyistä maailmassa. Niitä aiheuttavat perinnöllisten syiden lisäksi esimerkiksi korkea verenpaine, diabetes, tupakointi, alkoholi ja stressi. Alkuun rytmihäiriöt ovat usein satunnaisia. Tampereen teknillisen yliopiston signaalinkäsittelyn tutkijat ovat kehittäneet yhdessä Qatarin yliopiston ja Izmir University of Economicsin tutkijoiden kanssa menetelmän, jolla voidaan havaita jo hyvin varhaiset sydänoireet.
Rytmihäiriöitä on yritetty ennustaa ennenkin, mutta globaalit menetelmät eivät ole osoittautuneet luotettaviksi. Nyt kehitetyn, patentoidun menetelmän tunnistusvarmuus on tällä hetkellä 99,4 prosenttia.
– Terveillä ihmisillä tunnetaan vain heidän normaali sykkeensä. Mistä voidaan tietää, millainen syke on rytmihäiriössä? Tutkimuksessamme selvisi, että terveen sydämen sykkeen pohjalta on koneoppimisen menetelmillä mahdollista generoida kaikki erilaiset potentiaaliset poikkeamat, TTY:llä professori Moncef Gabboujin kanssa tutkimusta tehnyt professori Serkan Kiranyaz Qatarin yliopistosta kertoo. Kansainväliseen tutkimusryhmään kuului myös Izmir University of Economicsin Associate Professor Turker Ince.
Professori Moncef Gabbouj TTY:n signaalinkäsittelyn laboratoriosta (vas.) ja TTY:llä tiuhaan vieraileva professori Serkan Kiranyaz Qatarin yliopistosta ovat tehneet pitkään yhteistyötä.
Tutkijat hyödynsivät työssään aiemmissa ECG-tutkimuksissaan keräämäänsä materiaalia erilaisista sykkeistä ja rytmihäiriöistä.
– Kehittämämme järjestelmä räätälöidään jokaiselle käyttäjälle henkilökohtaisesti. Siihen syötetään tiedot terveen ihmisen sydämen sykkeestä sekä sen pohjalta generoidut synteettiset virhelyönnit. Näin järjestelmä opetetaan seuraamaan potilaan sykettä ja havaitsemaan rytmihäiriöt heti sellaisten ilmaantuessa, Kiranyaz jatkaa.
Uusi järjestelmä olisi mahdollista upottaa vastaavanlaiseen edulliseen kannettavaan laitteeseen kuin esimerkiksi nyt käytössä olevat oman terveydentilan seurantaan käytettävät rannekkeet tai mittarit.
– Nyt käytössä olevat laitteet saattavat mitata ja seurata sykettä, mutta eivät osaa havaita poikkeamia, Serkan Kiranyaz kertoo.
– Käymme tällä hetkellä neuvotteluja eri yritysten kanssa järjestelmän kaupallistamisesta.
Kun sopiva yritys on löytynyt, uskon, että järjestelmä saadaan markkinoille hyvinkin nopealla aikataululla.
Käyttäjälle menetelmän käyttö on tutkijoiden suunnitelmien mukaan hyvin yksinkertaista. Omat tiedot ladataan palvelimelle, josta tiedot mahdollisista poikkeamista sykkeessä siirretään kannettavaan laitteeseen. Rytmihäiriön ilmaantuessa käyttäjä saa välittömästi ilmoituksen.
– Etuna on myös se, että tiedot rytmihäiriöistä jäävät talteen palvelimelle. Niitä on sitten mahdollista käydä läpi yhdessä lääkärin kanssa, Kiranyaz sanoo.
