N盲r Alexander Karlsson skulle v盲lja 盲mne f枚r sin masteruppsats i statistik och maskininl盲rning vid institutionen f枚r datavetenskap pratade han med sin syster.
鈥� Hon jobbar som dietist p氓 enheten f枚r klinisk nutrition p氓 Sahlgrenska i G枚teborg. Jag skulle sj盲lv g盲rna jobba inom sjukv氓rden och d盲rf枚r fr氓gade jag henne om hon k盲nde till n氓gon forskare som sysslade med n氓gon intressant fr氓gest盲llning n盲r det g盲ller data, ber盲ttar Alexander Karlsson.
P氓 s氓 s盲tt kom han i kontakt med en forskare p氓 samma enhet som systern. Uppgiften f枚r masteruppsatsen blev att se om han med en statistisk modell kunde f枚rb盲ttra en metod f枚r att m盲ta kroppens muskelmassa.
鈥� N盲r dietister ska ge kostr氓d 盲r det viktigt att de vet kroppssammans盲ttningen, det vill s盲ga m盲ngden fett, ben och muskler i kroppen. S盲rskilt intressant 盲r m盲ngden muskler. Den har visat sig vara en viktig indikator p氓 muskelfunktion, men ocks氓 hur man sk枚ter sin kost generellt.
BIA-apparat eller r枚ntgen
Idag anv盲nder enheten f枚r klinisk nutrition tv氓 olika s盲tt att uppskatta kroppssammans盲ttning. Ett 盲r med en s氓 kallad BIA-apparat, d盲r BIA st氓r f枚r Bioelectrical Impedance Analysis. Den skickar elektriska signaler genom kroppen och m盲ter styrkan som kommer ut i andra delar av kroppen. Elektriska egenskaper skiljer sig mellan muskler j盲mf枚rt med ben och fett, vilket 氓terspeglas i signalens styrka. Man kan genom att tolka signalerna f氓 en komplex bild av kroppssammans盲ttning, det g盲ller bara att 枚vers盲tta dem.
鈥� BIA 盲r enkelt att anv盲nda. Patienten st盲ller sig p氓 en v氓gliknande apparat, tar tag i tv氓 handtag och efter 20 sekunder 盲r det 盲r klart. Sj盲lva v氓gen har en inbyggd modell som uppskattar m盲ngd muskelmassa, men resultatet 盲r inte s氓 p氓litligt. Det 盲r denna uppskattning jag avser att f枚rb盲ttra.
Det andra s盲ttet att m盲ta kroppssammans盲ttningen 盲r r枚ntgen. Det 盲r dyrare och mer omst盲ndligt, men resultatet 盲r mer exakt.
Neurala n盲tverk f枚ll sig naturligt
P氓 Sahlgrenska fick Alexander Karlsson tillg氓ng till ett dataset som inneh枚ll uppgifter fr氓n b氓de BIA-apparaten och r枚ntgenunders枚kningen av olika individer. Totalt handlade det om cirka 5700 observationer. I datasetet fanns 盲ven andra uppgifter som individernas k枚n, 氓lder, vikt och l盲ngd.
鈥� I min uppsats har jag tagit de elektriska signalerna fr氓n BIA-m盲tningen och k枚rt den genom en statistisk modell som jag skapat. Jag f枚rs枚ker konvertera de elektriska signalerna som visas i olika delar av kroppen, tillsammans med k枚n, 氓lder, vikt och l盲ngd f枚r varje individ till den r枚ntgenbaserade uppskattningen.
H枚gst f枚renklat kan man s盲ga att Alexander Karlsson skapat en avancerad ekvation d盲r bland annat 氓lder, vikt, l盲ngd och k枚n 盲r variabler. Ekvationen omvandlar v盲rdena fr氓n BIA-apparaten s氓 att de n盲rmar sig v盲rdena fr氓n r枚ntgenunders枚kningen.
鈥� En stor del av min uppsats handlade om att bearbeta data p氓 r盲tt s盲tt. Jag lade ner mycket tid p氓 att f枚rst氓 data och hur den kan anv盲ndas. Jag pratade mycket med min externa handledare p氓 Sahlgrenska om det h盲r, vilket var till stor hj盲lp.
Sambandet mellan v盲rdena fr氓n BIA-apparaten och r枚ntgenunders枚kningen 盲r mycket komplext.
鈥� Det f枚ll sig d盲rf枚r naturligt att anv盲nda neurala n盲tverk f枚r detta problem, d氓 dessa modeller 盲r mycket flexibla. Kortfattat g氓r det ut p氓 att skicka signaler fram氓t i ett n盲tverk av vikter och noder. Exakt hur f枚rvandlingen av signalerna sker inom dessa komplexa n盲tverk 盲r inte l盲tt att tolka och inte heller viktig, det viktiga 盲r resultatet.
Kan du se n氓gra praktiska till盲mpningar av dina resultat i framtiden?
鈥� Absolut. Ist盲llet f枚r att alla patienter ska g枚ra b氓de r枚ntgen och BIA-unders枚kningen s氓 skulle man kunna implementera mina algoritmer i verksamheten s氓 de bara beh枚ver anv盲nda BIA-apparaten i framtiden. Vi diskuterar nu hur vi ska vidare. Att f氓 sitt examensarbete ut i verksamheten vore helt fantastiskt.
Alexander Karlsson 盲r Christer Gil茅n-stipendiat inom statistik och maskininl盲rning 2020
Alexander Karlsson har tilldelats Christer Gil茅ns stipendium inom omr氓det statistik och maskininl盲rning 2020 f枚r masteruppsatsen 鈥滻mproving predictions of muscle mass from an impedance device - Cross-calibration of bioelectrical impedance analysis and dual Xray absorbiometry using a Bayesian approach".
Sedan 2019 delas Christer Gil茅ns stipendium ut till masteruppsatser inom omr氓dena statistik och maskininl盲rning och ekonomisk styrning, organisation och innovation. Stipendierna 盲r om vardera 10 000 kr.
Fr氓n motiveringen:
Alexander Karlsson har p氓 ett mycket f枚rtj盲nstfullt och sj盲lvst盲ndigt s盲tt f枚rfattat uppsatsen "Improving predictions of muscle mass from an impedance device - Cross-calibration of bioelectrical impedance analysis and dual Xray absorbiometry using a Bayesian approach". [...]
F枚reslagna metoder inom statistik och maskininl盲rning 盲r ett nytillskott till ett forskningsf盲lt som syftar till att f枚rb盲ttra prediktioner av muskelmassa fr氓n en impedansv氓g inom sjukv氓rden. De nya metoderna uppvisar en tydlig f枚rb盲ttring i prediktion j盲mf枚rt med tidigare anv盲nda forskningsmetoder.
