Digikaksikute ajastu tervishoius

14.07.2025
Digikaksikute ajastu tervishoius. 14.07.2025. Aasta alguses käivitus TalTechi juhtimisel üleeuroopaline tervishoiualane projekt, mille raames luuakse digikaksikutel põhinev teadustaristu. Digitaalsed tervisekaksikud aitavad ennetada vähki ja teisi kroonilisi haigusi, diagnoosida ja ravida senisest tõhusamalt olemasolevaid haigusi ning arendada personaalset ja kaasavat meditsiini. Vähiravis, ravimite väljatöötamises, skisofreenia täppisravis ja keskkonnategurite analüüsis töötatakse välja seitse uuenduslikku kasutusjuhtu. Digikaksik aitab mõista, ravida ja prognoosida Digitaalne kaksik on patsiendi, haiguse, mõne bioloogilise protsessi või keskkonna interaktiivne mudel, mis võimaldab koguda, simuleerida ja analüüsida vahetult erinevaid terviseandmeid. Digikaksikud aitavad mõista paremini haiguste tekkemehhanisme ning katsetada, kuidas võiks patsient ravile reageerida või kuidas võiks haigus areneda. Mudelisse saab sisestada muu hulgas andmeid patsiendi genoomi, käitumise ja vereplasma kohta. Samuti on võimalik luua haiguse digitaalne näidis, mille abil katsetada erinevaid raviskeeme või prognoosida haiguse kulgu ilma otseselt ravisse sekkumata. TalTechi teadlased aitavad töötada välja skisofreeniaravi toetavat digikaksikut. Skisofreeniaravi toimib täna vaid poolte patsientide puhul, kusjuures paljudel patsientidel esinevad tugevad kõrvalnähud. On vaja teada saada, kellele ja miks ravi mõjub ning kuidas oleks võimalik ravi kulgu ennustada. “TalTechi teadlased aitavad töötada välja skisofreeniaravi toetavat digikaksikut.” Skisofreeniat analüüsiva digikaksiku väljatöötamisel osaleb Eesti ettevõte Protobios ning TalTechist löövad kaasa Tõnis Timmuski ja Indrek Koppeli neurobioloogia uurimisrühmad. Neuroteadlased panustavad projekti loommudelite andmetega, mis aitavad mõista haiguse tekkemehhanisme raku tasemel. Ühine andmebaas, hajutatud taristu Luuakse Euroopa teadusasutusi ühendav platvorm, mille andmed ja tehnoloogiad on koondatud ühtsesse kataloogi. Kuigi andmeid toodetakse tohutult, jääb neist sageli teadmiste kättesaamine vajaka. Andmekasutust takistavad ka erinevad standardid ning andmekaitsega seotud piirangud. Tegu on justkui tohutu suure raamatukoguga, millest on võimatu leida õiget raamatut, kuna puudub kataloog ja ligipääs on raskendatud. Projekti käigus luuakse puuduolev kataloog – pannakse paika andmekogude ja ressursside kirjeldused ja standardid, samuti töötatakse välja andmevahetuse standardid ja andmetele ligipääsu põhimõtted ning tugevdatakse andmekaitset. Mudelite treenimiseks kasutatakse hajutatud õppe metoodikat (federated learning), mida võib pidada projekti üheks põhitugevuseks. Hajutatud õpe on tulevikutehnoloogia, millega proovitakse lahendada muuhulgas ka andmete jagamise probleemi. Praegu on keeruline andmeid institutsioonide vahel ära jagada. Seda lahendataksegi hajutatud taristuga, nii et iga institutsiooni juurde rajatakse oma andmesõlm. Seega ei edastata andmeid üksteistele, vaid igaüks treenib mudelit oma andmetega. Kõigepealt on muidugi vaja mudel ülepea välja töötada. Seega kogutakse alguses kokku andmealane info ning luuakse vastav mudel. Seejärel jagatakse ära, millist aspekti keegi treenib, sest andmed on erinevad. Iga täiendava kasutajaga, kes mudelit treenib, läheb see täpsemaks. Hiljem on mudel kättesaadav teistele. Tundlikud andmed nõuavad õrna käsitlust Digitaalne kaksik on interaktiivne mudel, mis näeb välja kui koodide kogum, aga andmete kasutamiseks võib olla vaja neid mudeleid visualiseerida. Kaksiku visualiseerimiseks kasutatakse tehnoloogiaid, eriti virtuaalreaalsust (VR) ja liitreaalsust (AR), mis võimaldavad muuta keerukad andmed, ennustused ja dünaamilised protsessid nähtavaks ja arusaadavaks. Projekti on kaasatud partnerid, kes aitavad otsustada, kus 3D-visualiseerimisest kõige rohkem kasu oleks. Üks võimalik kasutusjuht on magnetresonantstomograafia (MRT), mille ohutuse õpetamiseks saaks kasutada VR-põhiseid simulatsioone. Terviseandmed on väga tundlikud ning nende kasutamisel ja jagamisel tuleb läbi mõelda mitmeid nüansse. Seepärast on konsortsiumisse kaasatud andmeteadlased, juristid, eetikaeksperdid ja ka Euroopa Tervisejuhtimise Assotsiatsiooni (EHMA) liikmed. Just eetikaekspertidel on selles valdkonnas palju tööd, hiljuti kaasatigi projektipartnerite kõrvale veel neli välist eetikaeksperti. Projekti tulemuste hulgas saab olema juhtimise ja eetika raamistik/juhend, mis tehakse pärast kõikidele kättesaadavaks. Projekti eesmärgid haakuvad väga hästi TalTechi Tervise- ja toidutehnoloogiate fookustippkeskuse taotluste ja teemadega. Üheskoos saame kasvatada inimeste tervelt elatud aastaid ning kasutada nii krooniliste haiguste ennetamises ja ravis kui ka personaalse ja kaasava meditsiini arendamises aina tõhusamalt järgmise põlvkonna lahendusi ja tehnoloogiaid. Projekti DTRIP4H rahastatakse Euroopa Horisont programmi raames ning see sai Euroopa Liidult 11,9 miljonit euro ulatuses toetust. “Projekti eesmärgid haakuvad väga hästi TalTechi Tervise- ja toidutehnoloogiate fookustippkeskuse taotluste ja teemadega. Üheskoos saame kasvatada inimeste tervelt elatud aastaid ning kasutada nii krooniliste haiguste ennetamises ja ravis kui ka personaalse ja kaasava meditsiini arendamises aina tõhusamalt järgmise põlvkonna lahendusi ja tehnoloogiaid.”
TalTechi keemia ja biotehnoloogia instituudi direktor
Digikaksikud aitavad mõista paremini haiguste tekkemehhanisme ning katsetada, kuidas võiks patsient ravile reageerida või kuidas võiks haigus areneda. Pilt on illustratiivne. Foto: Getty/Unsplash

Digikaksikud aitavad mõista paremini haiguste tekkemehhanisme ning katsetada, kuidas võiks patsient ravile reageerida või kuidas võiks haigus areneda. Pilt on illustratiivne. Foto: Getty/Unsplash

Artikkel ilmus ajakirjas Mente et Manu nr. 1904

TalTechi eestvedamisel luuakse üle-euroopaline teadustaristu, mis aitab ennetada haigusi, täpsustada ravi ja arendada personaalmeditsiini.

Aasta alguses käivitus TalTechi juhtimisel üleeuroopaline tervishoiualane projekt, mille raames luuakse digikaksikutel põhinev teadustaristu. Digitaalsed tervisekaksikud aitavad ennetada vähki ja teisi kroonilisi haigusi, diagnoosida ja ravida senisest tõhusamalt olemasolevaid haigusi ning arendada personaalset ja kaasavat meditsiini. Vähiravis, ravimite väljatöötamises, skisofreenia täppisravis ja keskkonnategurite analüüsis töötatakse välja seitse uuenduslikku kasutusjuhtu.

Digikaksik aitab mõista, ravida ja prognoosida

Digitaalne kaksik on patsiendi, haiguse, mõne bioloogilise protsessi või keskkonna interaktiivne mudel, mis võimaldab koguda, simuleerida ja analüüsida vahetult erinevaid terviseandmeid. Digikaksikud aitavad mõista paremini haiguste tekkemehhanisme ning katsetada, kuidas võiks patsient ravile reageerida või kuidas võiks haigus areneda.

Mudelisse saab sisestada muu hulgas andmeid patsiendi genoomi, käitumise ja vereplasma kohta. Samuti on võimalik luua haiguse digitaalne näidis, mille abil katsetada erinevaid raviskeeme või prognoosida haiguse kulgu ilma otseselt ravisse sekkumata.

TalTechi teadlased aitavad töötada välja skisofreeniaravi toetavat digikaksikut. Skisofreeniaravi toimib täna vaid poolte patsientide puhul, kusjuures paljudel patsientidel esinevad tugevad kõrvalnähud. On vaja teada saada, kellele ja miks ravi mõjub ning kuidas oleks võimalik ravi kulgu ennustada.

“TalTechi teadlased aitavad töötada välja skisofreeniaravi toetavat digikaksikut.”

Skisofreeniat analüüsiva digikaksiku väljatöötamisel osaleb Eesti ettevõte Protobios ning TalTechist löövad kaasa Tõnis Timmuski ja Indrek Koppeli neurobioloogia uurimisrühmad. Neuroteadlased panustavad projekti loommudelite andmetega, mis aitavad mõista haiguse tekkemehhanisme raku tasemel.

Aasta alguses käivitus TalTechi juhtimisel üleeuroopaline tervishoiualane projekt, mille raames luuakse digikaksikutel põhinev teadustaristu. Pildil TalTechi keemia ja biotehnoloogia instituudi direktor Pirjo Spuul. Foto: Aivo Kallas

Aasta alguses käivitus TalTechi juhtimisel üleeuroopaline tervishoiualane projekt, mille raames luuakse digikaksikutel põhinev teadustaristu. Pildil TalTechi keemia ja biotehnoloogia instituudi direktor Pirjo Spuul. Foto: Aivo Kallas

Ühine andmebaas, hajutatud taristu

Luuakse Euroopa teadusasutusi ühendav platvorm, mille andmed ja tehnoloogiad on koondatud ühtsesse kataloogi. Kuigi andmeid toodetakse tohutult, jääb neist sageli teadmiste kättesaamine vajaka. Andmekasutust takistavad ka erinevad standardid ning andmekaitsega seotud piirangud. Tegu on justkui tohutu suure raamatukoguga, millest on võimatu leida õiget raamatut, kuna puudub kataloog ja ligipääs on raskendatud.

Projekti käigus luuakse puuduolev kataloog – pannakse paika andmekogude ja ressursside kirjeldused ja standardid, samuti töötatakse välja andmevahetuse standardid ja andmetele ligipääsu põhimõtted ning tugevdatakse andmekaitset.

Mudelite treenimiseks kasutatakse hajutatud õppe metoodikat (federated learning), mida võib pidada projekti üheks põhitugevuseks.

Hajutatud õpe on tulevikutehnoloogia, millega proovitakse lahendada muuhulgas ka andmete jagamise probleemi. Praegu on keeruline andmeid institutsioonide vahel ära jagada. Seda lahendataksegi hajutatud taristuga, nii et iga institutsiooni juurde rajatakse oma andmesõlm. Seega ei edastata andmeid üksteistele, vaid igaüks treenib mudelit oma andmetega.

Kõigepealt on muidugi vaja mudel ülepea välja töötada. Seega kogutakse alguses kokku andmealane info ning luuakse vastav mudel. Seejärel jagatakse ära, millist aspekti keegi treenib, sest andmed on erinevad. Iga täiendava kasutajaga, kes mudelit treenib, läheb see täpsemaks. Hiljem on mudel kättesaadav teistele.

Projekti eesmärgid haakuvad ka TalTechi Tervise- ja toidutehnoloogiate fookustippkeskuse taotluste ja teemadega. Foto: TalTech

Projekti eesmärgid haakuvad ka TalTechi Tervise- ja toidutehnoloogiate fookustippkeskuse taotluste ja teemadega. Foto: TalTech

Tundlikud andmed nõuavad õrna käsitlust

Digitaalne kaksik on interaktiivne mudel, mis näeb välja kui koodide kogum, aga andmete kasutamiseks võib olla vaja neid mudeleid visualiseerida. Kaksiku visualiseerimiseks kasutatakse tehnoloogiaid, eriti virtuaalreaalsust (VR) ja liitreaalsust (AR), mis võimaldavad muuta keerukad andmed, ennustused ja dünaamilised protsessid nähtavaks ja arusaadavaks.

Projekti on kaasatud partnerid, kes aitavad otsustada, kus 3D-visualiseerimisest kõige rohkem kasu oleks. Üks võimalik kasutusjuht on magnetresonantstomograafia (MRT), mille ohutuse õpetamiseks saaks kasutada VR-põhiseid simulatsioone.

Terviseandmed on väga tundlikud ning nende kasutamisel ja jagamisel tuleb läbi mõelda mitmeid nüansse. Seepärast on konsortsiumisse kaasatud andmeteadlased, juristid, eetikaeksperdid ja ka Euroopa Tervisejuhtimise Assotsiatsiooni (EHMA) liikmed. Just eetikaekspertidel on selles valdkonnas palju tööd, hiljuti kaasatigi projektipartnerite kõrvale veel neli välist eetikaeksperti. Projekti tulemuste hulgas saab olema juhtimise ja eetika raamistik/juhend, mis tehakse pärast kõikidele kättesaadavaks.

Projekti eesmärgid haakuvad väga hästi TalTechi Tervise- ja toidutehnoloogiate fookustippkeskuse taotluste ja teemadega. Üheskoos saame kasvatada inimeste tervelt elatud aastaid ning kasutada nii krooniliste haiguste ennetamises ja ravis kui ka personaalse ja kaasava meditsiini arendamises aina tõhusamalt järgmise põlvkonna lahendusi ja tehnoloogiaid.

Projekti DTRIP4H rahastatakse Euroopa Horisont programmi raames ning see sai Euroopa Liidult 11,9 miljonit euro ulatuses toetust.

“Projekti eesmärgid haakuvad väga hästi TalTechi Tervise- ja toidutehnoloogiate fookustippkeskuse taotluste ja teemadega. Üheskoos saame kasvatada inimeste tervelt elatud aastaid ning kasutada nii krooniliste haiguste ennetamises ja ravis kui ka personaalse ja kaasava meditsiini arendamises aina tõhusamalt järgmise põlvkonna lahendusi ja tehnoloogiaid.”