Abstract The aim of this thesis is to devise novel co-primary spectrum sharing (CoPSS) methods for future fifth generation (5G) networks and beyond. The target is to improve data rates of small cell networks (SCNs) in which mobile network operators (MNOs) share their dedicated frequency spectrum (spectrum pooling) or a common spectrum (mutual renting). The performance of the proposed methods is assessed through extensive system-level simulations. MNOs typically acquire exclusive usage rights for certain frequency bands and have little incentive to share spectrums with other operators. However, due to higher cost and spectrum scarcity at lower frequencies it is expected that efficient use of the spectrum in 5G networks will rely more on spectrum sharing than exclusive licenses. This is especially true for new higher candidate frequencies (> 6 GHz) that do not have a pre-existing spectrum regulation framework. In the first part of the thesis, we tackle the challenge of providing higher data rates within limited spectral resources. Each SCN MNO has its own dedicated spectrum, and each MNO defines a percentage of how much its spectrum it is willing to share. The idea of the proposed CoPSS algorithms is that the spectrum is dynamically shared among MNOs based on their spectrum utilization, which is shared among MNOs in the network. This way interference can be avoided and spectrum utilization is maximized. Unused resources are shared equally between overloaded MNOs for a given time instant. Thus, only short-term fairness among overloaded SCNs can be guaranteed. In the second part, we consider a multi-operator small cell network where MNOs share a common pool of radio resources. The goal is to ensure the long term fairness of spectrum sharing without coordination among small cell base stations. We develop a decentralized control mechanism for base stations using the Gibbs sampling based learning tool, which allocates suitable amount of the spectrum for each base station while avoiding interference from SCNs and maximizing the total network throughput. In the studied scenarios, we show the importance of coordination among MNOs when the dedicated spectrum is shared. However, when MNOs share a common spectrum, a decentralized control mechanism can be used to allocate suitable amounts of spectrum for each base station. The proposed algorithms are shown to be effective for different network layouts, by achieving significant data rate enhancements with a low overhead. / Tiivistelmä Tämä väitöskirja keskittyy kehittämään uusia menetelmiä, joilla jaetaan taajuuksia useiden operaattoreiden kesken tulevista viidennen sukupolven verkoista alkaen. Päätavoite on parantaa tiedonsiirtonopeuksia sellaisissa piensoluverkoissa, joissa matkapuhelinoperaattorit jakavat joko heidän omia taajuusalueitaan tai heillä yhteisomistuksessa olevia taajuuksia. Kehitettyjen menetelmien suorituskykyä arvioidaan mittavien järjestelmätason simulointien avulla. Matkapuhelinoperaattorit tyypillisesti omistavat yksin tietyt taajuusalueet, eivätkä ole valmiita jakamaan niitä. On kuitenkin oletettu, että tulevaisuudessa matkapuhelinoperaattorit joutuvat jakamaan taajuuksia, koska taajuusalueet ovat kalliita ja niukkoja erityisesti matalilla taajuusalueilla. Korkeammat taajuusalueet (> 6 GHz) puolestaan muodostavat otollisen alustan tehokkaalle spektrin jaetulle käytölle, koska niillä ei ole vielä olemassa olevaa taajuussääntelyä. Väitöskirjan ensimmäisessä osassa keskitytään kasvattamaan tiedonsiirtonopeuksia kun jokainen matkapuhelinoperaattori omistaa oman taajuuskaistansa ja matkapuhelinoperaattorit määrittävät kuinka suuren prosentuaalisen osuuden ovat valmiita jakamaan. Esitettyjen algoritmien päätavoite on jakaa taajuuksia dynaamisesti matkapuhelinoperaattoreiden kesken. Algoritmeissa hyödynnetään tietoa matkapuhelinoperaattoreiden taajuuden käyttöasteesta, jonka matkapuhelinoperaattoritkommunikoivat toisilleen. Näin häiriö voidaan välttää ja taajuuden käyttö maksimoidaan. Käyttämättömät taajuudet jaetaan tasaisesti matkapuhelinoperaattorien kesken tietyllä ajanhetkellä. Näin voidaan taata lyhytaikainen oikeudenmukainen taajuuksien käyttö, mutta ei pitkäaikaista oikeudenmukaista taajuuksien käyttöä. Väitöskirjan toisessa osassa matkapuhelinoperaattorit jakavat yhteisomistuksessa olevia taajuuksia. Tavoitteena on saavuttaa pitkäaikainen taajuuksien oikeudenmukainen käyttö, kun piensoluverkot eivät kommunikoi keskenään. Työssä kehitetään piensoluverkoille hajautettu algoritmi, joka perustuu oppimistyökaluun Gibbs-näytteistys. Näin saadaan allokoitua jokaiselle tukiasemalle tarvittava määrä taajuusresursseja niin, että häiriö tukiasemien välillä minimoidaan ja koko piensoluverkon suorituskyky maksimoidaan. Tutkituissa skenaarioissa osoitetaan matkapuhelinoperaattoreiden välisen koordinaation tärkeys, kun jaetaan omia taajuusalueita. Toisaalta kun operaattorit jakavat yhteisomistuksessa olevia taajuuksia on mahdollista käyttää algoritmeja, joissa ei ole koordinaatiota matkapuhelinoperaattoreiden kesken. Väitöskirjassa vahvistetaan kehitettyjen algoritmien olevan tehokkaita ja sopivan monenlaisiin verkkoympäristöihin saavuttaen merkittäviä parannuksia tiedonsiirtonopeuteen ilman suuria kustannuksia.

Abstract In the last decade, the software industry has been marked by a growing trend of software companies’ ability to deploy new software features fast and frequently in short release cycle times. The companies’ software release cycles have been shortened to hours and minutes rather than months. To enable the transformation towards short release cycle times, companies have adopted several different strategies, including the DevOps approach. DevOps in the software industry emerged to represent a professional movement emphasising the collaboration between software development and operations. In practice, DevOps affects the company culture, processes, products, associated technologies and organisational structures used in software development and operations processes. The multifaceted nature of DevOps makes the concept ambiguous and difficult for software companies to adopt as there are many different paths to its adoption. The purpose of the thesis is to provide detailed description of the adoption and implementation of DevOps in software development comprehending the DevOps concept definition, and its practices, benefits and challenges. The research was performed by systematically reviewing the literature, multi-vocal documents and making qualitative inquiries among software practitioners; and based on that the consolidated body of knowledge of DevOps was constructed. The key finding of the research is that the DevOps approach includes an automated software deployment mechanism focusing on the rapid and repeatable release of software changes and automated management of operational infrastructure. The adoption and implementation of DevOps practices are prominent in software companies that use cloud computing technology, while its adoption is challenging in the embedded system domain. DevOps is not a silver bullet; challenges pertaining to the management of infrastructures due to legacy technologies still persist. The key lesson learned in the adoption and implementation of DevOps is that the software operational infrastructure is no longer considered separate from the development of software features; and this is achieved by having software development and operations teams jointly working together. / Tiivistelmä Viimeisen vuosikymmenen aikana ohjelmistoteollisuudessa on ollut kasvavana trendinä ohjelmistotalojen lisääntyvä kyky toimittaa ohjelmistomuutoksia nopeasti ja usein toistuvina päivityksinä. Yritysten ohjelmistotoimitus- ja päivitysjaksot ovat lyhentyneet kuukausista tunneiksi ja jopa minuuteiksi. Yritykset ovat ottaneet käyttöön useita erilaisia toimintatapoja kyetäkseen muuttamaan toimintaansa lyhyen aikavälin ohjelmistopäivityksiin kykeneväksi, joista yksi viimeisimmistä on DevOps (saumaton ohjelmiston kehittäminen ja käyttö). Ohjelmistotuotannossa DevOps syntyi ohjelmistoteollisuudessa ammattilaisten alkaessa painottaa ohjelmistojen kehittämisen ja käytön yhteistyön tärkeyttä. Käytännössä DevOpsilla on vaikutusta ohjelmisto-organisaation toimintakulttuuriin, prosesseihin, tuotteisiin, sekä teknologioihin ja organisaatiorakenteisiin, joita käytetään ohjelmistokehityksessä ja käyttöönottoprosessissa. DevOpsin käsitteen moniulotteisuudesta johtuen käsitteen sisältö jää usein epäselväksi ja samalla sen mukainen toiminta vaikeasti käyttöön otettavaksi ohjelmistoyrityksissä, koska toteutus on mahdollista tehdä monella eri tavalla. Tämän väitöksen tarkoituksena on antaa selkeä kuvaus DevOpsista ja sen toteutuksesta ohjelmistokehityksessä niin, että sen käsite, ja käytännöt, sekä sen tarjoamat edut ja haasteet tulevat ymmärretyiksi. Tutkimuksessa suoritettiin systemaattinen kirjallisuuskatsaus tieteellisiin julkaisuihin ja muihin lähinnä käytännön kokemuksiin pohjautuviin lähteisiin, suoritettiin kvalitatiiviset kyselytutkimukset, joiden kohteena olivat ohjelmistoammattilaiset, sekä muodostettiin näiden pohjalta saumattoman ohjelmistokehityksen ja käytön yhtenäinen tietämyskanta. Tutkimuksen keskeinen tulos on, että DevOps-lähestymistapa sisältää automaattisen ohjelmiston käyttöönottomekanismin, joka keskittyy nopeiden ja toistettavien ohjelmistomuutosten käyttöönottoon ja sitä tukevan operatiivisen infrastruktuurin hallintaan. DevOpsin omaksuminen ja käyttöönotto ovat näkyvästi esillä pilvipalvelinteknologiaa käyttävissä ohjelmistoyrityksissä, kun taas sen käyttöönotto on haastavaa sulautettujen järjestelmien alueella. DevOps ei ole mikään ’hopealuoti’, vaan sisältää erityisesti infrastruktuurien hallintaan liittyviä haasteita, jotka johtuvat edelleen käytössä olevista vanhoista tekniikoista. Keskeisin oppima DevOpsin omaksumisesta ja soveltamisesta käytäntöön on, että ohjelmistojen käyttöinfrastruktuuria ei enää tarkastella erillään ohjelmistojen kehittämisestä, vaan ne toimivat saumattomassa yhteistyössä keskenään.

Abstract Recent studies in adults have shown that musculoskeletal (MS) pains are often experienced at several body sites. The number of pain sites has been shown to be proportional to poor health outcomes, such as functional ability and health-related quality of life (HRQoL). This study investigated the occurrence and persistence of MS pain in multiple locations, determinants of multiple-site pain, and the impact of multiple-site pain on HRQoL and health care use among adolescents aged 16 to 19. The data were based on three inquiries that were administered to the adolescents of the Northern Finland Birth Cohort 1986. MS pain was common and often occurred at multiple sites. Moreover, the majority of adolescents with multiple-site pain at 16 reported multiple-site pain also at 18. Multiple-site MS pains were strongly associated with psychosocial complaints, but also with high physical activity level, long sitting time, short sleeping time, smoking, and overweight. Emotional problems, behavioral problems, and high sitting time among males, and emotional problems, high physical activity level, short sleeping time, and smoking among females were predictive factors for the persistence of multiple-site pain. The likelihood of reduced HRQoL increased according to the number of MS pain sites. A trend toward an increase in health care use with the number of pain sites was also observed. Reporting pain in multiple sites in adolescence may have both peripheral (tissue origin) and central (pain experience) causes. As multiple-site pain in adolescence may predict subsequent MS morbidity, the adolescents who are at highest risk and also at the highest need of health promotion should be identified in further studies. / Tiivistelmä Aikuisväestössä tehtyjen tutkimusten perusteella tuki- ja liikuntaelimistön kivut esiintyvät tavallisesti usealla kehon alueella samanaikaisesti. Monikipuisuudella näyttää olevan epäedullisia vaikutuksia useisiin terveyteen liittyviin ilmiöihin kuten toiminta- ja työkykyyn sekä elämänlaatuun. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin monipaikkaisen tuki- ja liikuntaelinkivun esiintyvyyttä, pysyvyyttä ja riskitekijöitä sekä sen vaikutusta terveyteen liittyvään elämänlaatuun ja terveyspalvelujen käyttöön 16–19 –vuotiailla nuorilla. Tutkimuksen aineisto perustui kolmeen kyselyyn, jotka lähetettiin Pohjois-Suomen syntymäkohortti 1986:n nuorille. Tuki- ja liikuntaelinkipu oli yleistä ja esiintyi tavallisimmin usealla kehon alueella. Suurin osa nuorista, jotka raportoivat monen paikan kipua 16-vuotiaana, raportoivat sitä myös 18-vuotiaana. Monen kehon alueen tuki- ja liikuntaelinkipu yhdistyi voimakkaasti psykososiaalisiin tekijöihin, mutta myös korkeaan liikunta-aktiivisuuteen, runsaaseen istumiseen, vähäiseen uneen, tupakointiin ja ylipainoon. Käyttäytymisen- ja tunne-elämän häiriöt sekä runsas istuminen pojilla, ja tunne-elämän häiriöt, korkea liikunnallinen aktiivisuus, vähäinen uni sekä tupakointi tytöillä ennustivat monen kehon alueen kivun pysyvyyttä. Todennäköisyys heikentyneeseen terveyteen liittyvään elämänlaatuun lisääntyi suhteessa kipualueiden määrään. Myös terveyspalvelujen käytön ja kipualueiden lukumäärän välillä havaittiin yhteys. Monen paikan tuki- ja liikuntaelinkipua selittänevät sekä kudostasoiset että keskushermostolliset syyt. Koska laaja-alainen kipuoireilu nuoruudessa voi ennustaa myöhempiä tuki- ja liikuntaelinongelmia, riskiryhmiä ja samalla eniten terveyden edistämistä tarvitsevia nuoria tulisi pyrkiä jatkossa tarkemmin tunnistamaan.

Abstract Heavy alcohol consumption places a substantial burden on health all over the world. Metabolites of alcohol evoke alterations that lead to tissue damage in many organs. Phosphatidylethanol (PEth) is a unique phospholipid formed in the cellular membranes during the metabolism of ethanol after alcohol consumption. PEth has attracted special attention as it is postulated to be a reliable marker of long term heavy alcohol consumption. The aims of present study were to investigate the immunogenicity of phosphatidylethanol in mice and to analyze the plasma antibodies binding to phosphatidylethanol in humans. In this study a clear immune response was generated in mice immunized with PEth in human low density lipoprotein (LDL) carrier. Mouse monoclonal IgM antibodies binding specifically to phosphoethyl head group of PEth were generated using hybridoma technology. Since PEth was shown to be immunogenic in mice, plasma was analyzed for the presence of antibodies also in humans. PEth-specific antibodies of IgG, IgA and IgM isotypes in plasma were detected in heavy drinkers of alcohol with or without pancreatitis as well as in the controls. The plasma levels of the antibodies binding to PEth were significantly lower in the study subjects with heavy alcohol use and in this present study sample the low IgA levels to PEth were better indicators of heavy alcohol consumption as compared to the some of the traditional markers of heavy alcohol use. The antibody levels to PEth associated significantly to plasma antibodies binding to malondialdehyde-acetaldehyde adducts that are known to be formed during alcohol metabolism but not to antibodies binding to phosphocholine which is generated by lipid oxidation in humans. In conclusion, this study demonstrates that phosphatidylethanol is immunogenic in mice when using carriers such as human LDL in the immunization process. The binding of the monoclonal antibodies specifically to the PEth head group suggests that it would be feasible to develop a diagnostic immunoassay to PEth. The presence of antibodies binding to PEth in plasma indicates that PEth may be a target of humoral immunity in humans. / Tiivistelmä Runsas alkoholinkulutus aiheuttaa maailmanlaajuisesti merkittäviä terveydellisiä haittoja. Alkoholin aineenvaihduntatuotteet muuttavat kudoksien rakenteita ja aiheuttavat kudosvaurioita. Fosfatidyylietanoli on alkoholin aineenvaihdunnan tuloksena solukalvoilla syntyvä fosfolipidi, jota on tutkittu kahdenkymmenen vuoden ajan lupaavana alkoholin suurkulutuksen merkkiaineena. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää fosfatidyylietanolin immunisoinnin aiheuttamaa vasta-aineiden muodostumista koe-eläinmallina käytetyissä hiirissä sekä määrittää ihmisten plasmanäytteistä vasta-aineita, jotka sitoutuvat fosfatidyylietanoliin. Tutkimuksessa havaittiin immuunivasteen muodostuminen hiirissä, jotka immunisoitiin ihmisen LDL hiukkasiin liitetyllä fosfatidyylietanolilla. Hiiren monoklonaalisia fosfatidyylietanoliin sitoutuvia IgM-luokan vasta-aineita tuotettiin tutkimuksessa soluviljelyn avulla. Fosfatidyylietanolin aiheuttama vasta-aineiden muodostuminen hiirillä johdatti mittaamaan fosfatidyylietanoliin sitoutuvia vasta-aineita myös ihmisiltä. Tutkimuksessa havaittiin fosfatidyylietanoliin sitoutuvia IgG-, IgA- ja IgM-luokan vasta-aineita alkoholin suurkuluttajilla, alkoholihaimatulehdusta sairastavilla ja verrokkihenkilöillä. Vasta-aineiden pitoisuudet olivat alkoholia runsaasti käyttävillä koehenkilöillä merkitsevästi pienemmät kuin verrokkiryhmällä. Matalat IgA-vasta-ainepitoisuudet osoittautuivat aineistossa paremmaksi alkoholin suurkulutuksen osoittajiksi kuin eräät tavanomaisesti käytetyt alkoholinkäytön merkkiaineet. Plasman fosfatidyylietanoli-vasta-aineiden ja alkoholin aineenvaihdunnan seurauksena syntyvien malondialdehydi-asetaldehydi-addukteihin sitoutuvien vasta-aineiden määrän välillä havaittiin merkitsevä yhteys, jota ei havaittu rasvojen hapettumisen seurauksena syntyvien fosfokoliini-vasta-aineiden ja fosfatidyylietanoli-vasta-aineiden välillä. Tutkimus osoittaa, että hiirillä voidaan aikaansaada vasta-ainevälitteinen immuunivaste, kun ne rokotetaan ihmisen LDL-hiukkaseen liitetyllä fosfatidyylietanolilla. Fosfatidyylietanoliin spesifisesti sitoutuvien monoklonaalisten vasta-aineiden tuottaminen voi tulevaisuudessa johtaa immunologisen diagnostisen määritysmenetelmän kehittämiseen. Fosfatidyylietanoliin sitoutuvien plasman vasta-aineiden havaitseminen viittaa siihen, että fosfatidyylietanoli on vasta-ainevälitteisen immuunivasteen kohde myös ihmisillä.

Abstract The aim of this study was to evaluate the association between dental fear and dental attendance, oral health habits and dental condition. A further aim was to study the association between subjective oral impacts and dental fear. The nationwide two-stage stratified cluster sample (n=8028) represented Finnish adults aged 30 years and older. The data were collected in interviews, with questionnaires and at clinical dental examinations. Dental fear was measured with the question: “How afraid are you of visiting a dentist?” and subjective oral impacts with the OHIP-14 questionnaire. Multiple logistic regression analyses were used to determine the association between dental fear and dental attendance, oral health habits, dental condition and subjective oral impacts, taking into consideration the possible confounding and/or modifying factors (e.g. age, gender and education). Of Finnish adults aged 30 years and older, 10% were very afraid and 30% somewhat afraid of visiting a dentist. Those with high dental fear were more likely to report subjective oral impacts than were those with lower fear. Age modified the effect of the association between dental fear and dental attendance, oral health habits and dental condition. Among all age groups, except the 30- to 34-year-olds, irregular attenders were more likely to be very afraid of visiting a dentist than regular attenders were. Dental condition was also poorer among those with high dental fear than among those with lower fear. The association between dental fear and number of decayed teeth was positive in all age groups. Among the age group 65+ years, the numbers of missing and sound teeth were positively, and among the age group 30-34 years negatively, associated with dental fear. Among the age group 65+years, those who brushed their teeth less than twice a day were more likely to have high dental fear than were those who brushed at least twice a day. Regular smokers were more likely to have high dental fear than were those who smoked occasionally or not at all. Dental fear is very common among adults in Finland. Because those with dental fear use dental services irregularly, they are likely to need emergency care. However, those for whom oral health services have been provided regularly since childhood seem to continue to use these services regularly in spite of high dental fear. Dental teams should be aware of the increased oral health risks that smoking, irregular attendance and poor tooth-cleaning habits cause among those with dental fear. Treating dental fear could have positive effects on subjective oral impacts by reducing psychological and social stress as well as improving regular dental attendance and oral health. Birth cohort or age should be taken into account when associations between dental fear and dental attendance, oral health habits and dental condition are studied. / Tiivistelmä Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää hammashoitopelon ja hammashoitopalveluiden käytön, suunterveyteen liittyvien tapojen sekä hammasterveyden välisiä yhteyksiä. Tavoitteena oli myös tutkia suunterveyteen liittyvien ongelmien yhteyttä hammashoitopelkoon. Kaksivaiheinen ryvästetty otos (n=8028) edusti suomalaista 30 vuotta täyttänyttä väestöä. Tutkimuksessa käytetty tieto koottiin haastattelujen, kyselyjen ja suun kliinisen tutkimuksen avulla. Hammashoitopelkoa selvitettiin kysymyksellä ”Onko hammaslääkärissä käynti mielestänne: ei lainkaan pelottavaa, jonkin verran pelottavaa, erittäin pelottavaa?” ja suun terveyteen liittyviä ongelmia OHIP-14-kyselyllä. Logististen regressioanalyysien avulla tutkittiin hammashoitopelon ja palveluiden käytön, suunterveyteen liittyvien tapojen ja ongelmien sekä hampaiden terveyden välistä yhteyttä huomioiden mahdollisia sekoittavia ja/tai vaikutusta muovaavia tekijöitä (mm. ikä, sukupuoli, koulutus). Suomalaisista aikuisista 10 % pelkäsi hammashoitoa kovasti ja 30 % jonkin verran. Kovasti hammashoitoa pelkäävät raportoivat suunterveyteen liittyviä ongelmia useammin kuin vähän tai ei lainkaan pelkäävät. Ikä vaikutti siihen, millainen yhteys oli hammashoitopelon ja hammashoitopalvelujen käytön, suun terveyteen liittyvien tapojen ja hammasterveyden välillä. Kaikissa muissa ikäryhmissä paitsi ikäryhmässä 30–34 epäsäännöllisesti hoidossa käyvät pelkäsivät hammashoitoa todennäköisemmin kuin säännöllisesti hoidossa käyvät. Kovasti pelkäävillä oli myös huonompi hammasterveys kuin vähemmän pelkäävillä. Kaikissa ikäryhmissä kovasti hammashoitoa pelkäävillä oli useampia reikiintyneitä hampaita kuin jonkin verran tai ei lainkaan pelkäävillä. Poistettujen hampaiden lukumäärän lisääntyessä kovan hammashoitopelon todennäköisyys pieneni ikäryhmässä 30–34 ja kasvoi ikäryhmässä 65+. Näissä ikäryhmissä sama ilmiö oli havaittavissa myös terveiden hampaiden lukumäärän muuttuessa. Ikäryhmässä 65+ hampaansa harvemmin kuin kahdesti päivässä harjanneet pelkäsivät hoitoa todennäköisemmin kuin vähintään kahdesti päivässä harjanneet. Säännöllisesti tupakoivat pelkäsivät hammashoitoa todennäköisemmin kuin epäsäännöllisesti tai ei lainkaan tupakoivat. Hammashoitopelko on yleistä Suomessa. Koska pelkäävät käyvät hoidossa epäsäännöllisesti, hammaslääkärit kohtaavat pelkääviä potilaita usein akuuttivastaanotolla. Ne, jotka ovat tottuneet hammashoitopalveluiden säännölliseen käyttöön lapsuudesta alkaen, näyttävät jatkavan palveluiden säännöllistä käyttöä pelosta huolimatta. Hammashoitotiimien tulee huomioida hammashoitoa pelkäävien epäsäännöllisen hoidossa käymisen, puutteellisten kotihoitotottumusten ja tupakoinnin suunterveydelle aiheuttama kohonnut riski. Hammashoitopelon hoitamisella olisi positiivisia vaikutuksia suunterveyteen liittyvään elämänlaatuun, koska pelon hoito vähentää psykologista ja sosiaalista stressiä, lisää säännöllistä hoidossa käyntiä ja parantaa suun terveyttä. Syntymäkohortti tai ikä pitää huomioida tutkittaessa hammashoitopelon yhteyttä hammashoitopalveluiden käyttöön, suunterveyteen liittyviin tapoihin ja hammasterveyteen.

Abstract The aim of this thesis was twofold: firstly, to increase understanding about the user of health information; namely about differences of users´ characteristics of health information behaviour, and secondly, to contribute to the research on factors that could be used as bases to tailor health information. Health information behaviour was scrutinised as information needs and seeking and information use in particular. It was also studied in relation to individuals´ physical health status. More studies on information use are needed, because understanding individual characteristics in issues related to information use has been considered critical for promoting healthy behaviours. Moreover, the thesis addressed the gap in research on the relationship between health information behaviour and tailoring health information. The thesis consists of three empirical studies and a literature review. The empirical research environments were provided by an intervention study aiming to prevent type 2 diabetes among a high risk population and by a population-based study among military conscription aged men. The setting was the City of Oulu in Northern Finland with the University of Oulu and the Oulu Deaconess Institute as the main operators of the studies. The empirical data were collected through questionnaires as well as through physiological and biochemical measurements during years 2010 and 2011. The data were analysed with statistical methods. Moreover, a literature review of tailored interventions studies using a computer as the medium of delivery in the context of physical activity, nutrition and weight management, was conducted. The findings indicate differences in health information users´ characteristics related to their information use as such and in relation to the indicators of their physical health status. It is suggested that, for example, health information presentation could be tailored on the basis of found differences and different message strategies and tactics could be used for different kinds of individuals. In addition, in the literature review the biases of tailored intervention studies stood out as influential on their outcomes. The thesis contributes to the current field of research on both health information behaviour and tailoring health communication. Moreover, the findings can support the development of more effective health promotion programs and intervention studies. / Tiivistelmä Väitöskirjatutkimukseni tavoitteena on lisätä ymmärrystä terveystiedon käyttäjistä ja erityisesti heidän terveysinformaatiokäyttäytymiseensä liittyvistä ominaisuuksista. Tutkimukseni tuottaa tietoa tekijöistä, joita voidaan käyttää terveystiedon räätälöinnin lähtökohtana. Terveysinformaatiokäyttäytymistä tarkastelen tiedontarpeiden ja -hankinnan sekä erityisesti tiedon käytön näkökulmasta. Informaatiokäyttäytymistä tutkitaan myös suhteessa tiedon käyttäjän fyysiseen terveydentilaan. Tutkimukseni vastaa tarpeeseen tutkia tiedon käyttäjiä, sillä tiedon käyttöön liittyvien yksilöllisten ominaisuuksien ymmärtäminen on keskeistä terveyden edistämisessä. Väitöskirja tuottaa uutta tietoa myös informaatiokäyttäytymisen ja terveystiedon räätälöinnin välisestä suhteesta. Väitöskirjani käsittää neljä osajulkaisua: kolme empiiristä tutkimusta ja kirjallisuuskatsauksen. Empiiriset tutkimukset toteutettiin tyypin 2 diabeteksen ehkäisyyn tähtäävän interventiotutkimuksen (PreDiabEx) ja väestöpohjaisen tutkimuksen (MOPO) tarjoamissa tutkimusympäristöissä. Tutkimusten kohteina olivat miehet ja naiset, joiden riski sairastua tyypin 2 diabetekseen oli korkea sekä kutsuntaikäiset miehet. Tutkimukset toteutettiin Oulussa ja päätoteuttajia olivat Oulun yliopisto ja Oulun Diakonissalaitos. Empiirinen aineisto kerättiin kyselyillä sekä fysiologisilla ja biokemiallisilla terveydentilaa ilmaisevilla mittareilla vuosien 2010 ja 2011 aikana. Aineisto analysoitiin tilastollisesti. Kirjallisuuskatsauksessa analysoidaan fyysisen aktiivisuuden, ravitsemuksen ja painonhallinnan interventiotutkimuksia, joissa tarkastellaan terveystiedon räätälöinnin vaikuttavuutta silloin, kun tiedonvälitykseen käytetään tietokonetta. Empiiristen tutkimusten tulokset viittaavat siihen, että niin terveystiedonkäyttäjien ominaisuuksissa informaatiokäyttäytymisessä kuin sen suhteessa heidän fyysisen terveydentilaansa on eroja. Terveystietoa tulisikin esittää eri tavoin erilaisille ihmisille, muun muassa erilaisia viestistrategioita ja -taktiikoita käyttäen. Kirjallisuuskatsauksen tulokset lisäsivät ymmärrystä siitä, miten tutkimusasetelman vinoumat voivat vaikuttaa interventiotutkimusten tuloksiin.

Abstract The effect of alcohol intake on the pathophysiology of atherosclerotic cardiovascular disease is controversial, especially with respect to heavy alcohol intake. The pathobiology behind atherosclerosis is a complex and multiparametric phenomenon, therefore a self-organizing map (SOM), an unsupervised learning based artificial neural network technique, was applied in the present work. This study was carried out to investigate the effect of heavy alcohol intake on the pathophysiology of atherosclerosis, including several lipoproteins and adiponectin, an adipocyte-derived cytokine that may ameliorate atherosclerosis. Firstly, the effect of heavy alcohol intake on the capacity of HDL and its subclasses (HDL2 and HDL3) to mediate cholesterol efflux from macrophages was studied. Secondly, data of ultracentrifugally isolated lipoproteins were fed into SOM analysis to investigate whether this method can find diverse lipoprotein phenotypes from the heterogeneous lipoprotein data. Thirdly, the aforementioned method was applied to multivariate data of alcohol drinkers to study whether distinct metabolic profiles are associated to heavy alcohol consumption. The results revealed that HDL2, not HDL3, of heavy alcohol drinkers had an enhanced capacity to remove cholesterol from macrophages when compared with control persons. SOM analysis enhanced the ultracentrifugally based lipoprotein data and depicted several novel lipoprotein phenotypes. In addition, lipoprotein-based SOM analysis found two distinct metabolic profiles in heavy alcohol drinkers: an anti-atherogenic and a metabolic syndrome-like profile with opposite metabolic features, such as characteristics of lipoproteins, plasma concentration of adiponectin and prevalence of metabolic syndrome. These profiles also tended to differ in their CV risk. In conclusion, the enhanced cholesterol efflux capacity of HDL2 in heavy drinkers is an anti-atherogenic change linked to alcohol drinking. However, clinically it may be important to be aware that although heavy alcohol drinkers have a low LDL-C level, they differ in their other lipoprotein measures, forming distinct phenotypes with potentially different CV risks. Finally, SOM analysis of ultracentrifugally based lipoprotein data generates in silico classification of lipoprotein particles and thereby offers a new tool for lipoprotein research. / Tiivistelmä Alkoholinkäytön vaikutus ateroskleroottisen sydän- ja verisuonitaudin patofysiologiaan on kiistanalainen, etenkin runsaan alkoholinkäytön kohdalla. Koska patobiologia ateroskleroosin taustalla on monimutkainen ilmiö, tässä työssä sovellettiin menetelmänä itseorganisoituvaa karttaa, joka on ohjaamattomaan oppimiseen perustuva neuroverkkomalli. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää runsaan alkoholinkäytön vaikutusta ateroskleroosin patofysiologisiin merkkiaineisiin, mukaan lukien useita lipoproteiineja sekä adiponektiini, rasvasoluperäinen sytokiini, joka voi lievittää ateroskleroosia. Ensimmäisessä osatyössä tutkittiin runsaan alkoholinkäytön vaikutusta HDL:n ja sen alafraktioiden (HDL2 ja HDL3) kykyyn poistaa kolesterolia makrofageista. Toisessa osatyössä ultrasentrifuugaukseen perustuva lipoproteiiniaineisto syötettiin itseorganisoituvaan karttaan. Työssä selvitettiin löytäisikö menetelmä erilaisia lipoproteiinifenotyyppejä heterogeenisestä aineistosta. Kolmannessa osatyössä em. menetelmää sovellettiin monimuuttuja-aineistoon, joka koostui runsaasti alkoholia käyttävistä ja verrokeista. Tutkittiin, liittyykö runsaaseen alkoholinkäyttöön erilaisia metabolisia profiileja. Tulokset osoittivat, että suurkuluttajien HDL2-hiukkasen kolesterolinpoistokyky makrofageista oli suurempi kuin verrokeilla. Itseorganisoituvaan karttaan perustuva lipoproteiinien luokittelumenetelmä löysi useita uusia lipoproteiinifenotyyppejä. Lisäksi, em. menetelmä löysi suurkuluttajilta kaksi erilaista metabolista profiilia: anti-aterogeeninen ja metabolisen syndrooman kaltainen. Näillä oli vastakkaiset metaboliset piirteet, kuten lipoproteiinien ominaisuudet, adiponektiinin pitoisuus plasmassa ja metabolisen syndrooman esiintyvyys. Profiileihin liittyi mahdollisesti myös erilainen sydän- ja verisuonitautiriski. Tutkimus osoittaa, että alkoholin suurkuluttajilla havaittu parempi HDL2:n kyky poistaa kolesterolia soluista on anti-aterogeeninen muutos, joka liittyy alkoholin käyttöön. Kliinisesti voi olla merkittävää, että vaikka alkoholin suurkuluttajilla oli pieni LDL-C pitoisuus, he jakaantuivat muiden lipoproteiiniperäisten muuttujien perusteella kahteen eri fenotyyppiryhmään, joihin liittyi erilainen sydäntautiriski. Lisäksi itseorganisoituva kartta loi ultrasentrifugoinnilla eristetyille lipoproteiineille in silico -luokittelun, joten se tarjoaa uuden työkalun lipoproteiinitutkimukseen.

Abstract Left ventricular hypertrophy (LVH), a common complication of elevated blood pressure (BP), is a risk factor for cardiovascular (CV) morbidity and mortality. Adiponectin has been shown to have cardioprotective effects and is inversely associated with LVH. BP can be measured at a clinical visit, as a momentary value. Ambulatory blood pressure (APB) measurement (ABPM) is a method of repeated BP measurements through a defined period, targeted to evaluate the circadian BP profile. High BP and ABPM have been shown to be associated with LVH and left ventricular diastolic dysfunction (LVDD). A high sodium intake has been associated with elevated BP and adverse CV outcome. The aim of this study was to investigate the associations between adiponectin and left ventricular mass index (LVMI), a measure of LVH, ABPM and the development of LVDD during long-term follow-up, ABPM and the change in LVMI during long-term follow-up, and the role of dietary sodium intake in the incidence of AF. Adiponectin has been shown to have vasoprotective, anti-inflammatory and cardioprotective effects. Hypoadiponectinemia has been associated with hypertension, coronary artery disease (CAD) and LVH. In this study, adiponectin levels were inversely associated with LVMI, even after adjustment with conventional risk factors of LVH, in a fairly large sample of middle-aged subjects. Elevated BP and pulse pressure (PP) have been associated with echocardiographic measures of LVDD. In this study, the association between APBM and the development of LVDD during a 20-year follow-up was evaluated. Ambulatory PP (APP) was shown to independently associate with the development of LVDD, even after adjustment with conventional risk factors of LVDD. APBM has been associated with LVH in cross-sectional assessments and has also been shown to have predictive value in future LVMI or LVH. In a few studies the predictive value of APP in future LVMI was observed. In the present study, an increase in APP was shown to predict the change in LVMI during long-term follow-up. In this study, the association between dietary sodium intake and the incidence of AF was evaluated. A high sodium intake predicted the occurrence of AF, which is a novel finding. In conclusion, this study offers novel findings about predictive factors in the entity of cardiac remodelling. / Tiivistelmä Vasemman kammion hypertrofia on yleinen kohonneen verenpaineen seuraus ja sen on todettu olevan sydän- ja verisuonitapahtumien riskitekijä. Adiponektiinin on osoitettu suojaavan vasemman kammion hypertrofialta. Ambulatorinen verenpaineen mittaus on menetelmä, jossa verenpaine mitataan määritellyllä ajanjaksolla toistuvasti, mikä antaa kuvan verenpaineesta vuorokauden eri jaksoissa. Kohonneella ambulatorisella verenpaineella on osoitettu olevan yhteys vasemman kammion hypertrofiaan sekä vasemman kammion diastoliseen vajaatoimintaan. Runsas natriumin saanti on yhteydessä kohonneeseen verenpaineeseen sekä sydän- ja verisuonisairauksiin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää yhteyksiä adiponektiinin ja vasemman kammion massaindeksin välillä, ambulatorisen verenpaineen ja vasemman kammion diastolisen vajaatoiminnan kehittymisen välillä, ambulatorisen verenpaineen ja vasemman kammion massaindeksin muutoksen välillä sekä natriumin saannin ja eteisvärinän ilmaantuvuuden välillä. Adiponektiinilla on todettu olevan suotuisia vaikutuksia verisuonistoon, tulehdusreaktion hillintään sekä sydänlihakseen. Matalan adiponektiinitason on osoitettu olevan yhteydessä verenpainetautiin, sepelvaltimotautiin sekä vasemman kammion hypertrofiaan. Tässä tutkimuksessa adiponektiinihormonilla osoitettiin olevan käänteinen yhteys vasemman kammion massaindeksiin, vaikka perinteiset riskitekijät otettiin huomioon. Kohonneella verenpaineella sekä pulssipaineella on osoitettu olevan yhteys vasemman kammion diastoliseen vajaatoimintaan. Tässä tutkimuksessa arvioitiin ambulatorisen verenpaineen merkitystä vasemman kammion diastolisen vajaatoiminnan kehittymisessä. Ambulatorinen pulssipaine osoittautui riskitekijäksi, vaikka perinteiset riskitekijät otettiin huomioon. Ambulatorisella verenpaineella ja pulssipaineella on osoitettu olevan yhteys vasemman kammion hypertrofiaan poikkileikkaustutkimuksissa ja seurantatutkimuksissa. Tässä tutkimuksessa ambulatorisen pulssipaineen nousun havaittiin ennustavan vasemman kammion massaindeksin kasvua pitkäaikaisseurannassa. Tässä tutkimuksessa korkean natriumin saannin todettiin olevan yhteydessä lisääntyneeseen eteisvärinän ilmaantuvuuteen. Tätä yhteyttä ei ole aiemmin todettu muissa tutkimuksissa. Tässä tutkimuksessa löydettiin uusia riskitekijöitä sydämen patologisiin ilmentymiin liittyen.

Abstract The aim was to determine the association between baseline factors, such as oral health-related behavior, attitudes, knowledge and beliefs in relation to caries increment during a randomized clinical trial (RCT). A further aim was to evaluate treatment costs and health outcomes during and after the RCT. In Pori Finland, 11- to 12-year-old children with active initial caries lesion(s) participated in the RCT in 2001–05. The experimental group (n=250) received multiple measures for controlling caries. The control group (n=247) received standard dental care. In 2005–08, all received standard dental care. Regression analyses were used to study the associations between behavioral factors and caries increment. Cost-effectiveness analysis was conducted (trial period), and costs and health outcomes as well as dental service utilization were evaluated (post-trial period). In the experimental group, brushing teeth twice a day was indicative of developing no new caries lesions, whereas eating candy at least once a day, predicted new lesions. In the experimental and control groups, lack of concern about cavities and lack of knowledge about mother’s dental health predicted new caries lesions. The average incremental cost for averting one DMF surface was €34. The experimental regimen was more effective and more costly than the standard dental care. The total costs decreased year after year. The mean total cost per adolescent was lower and the clinical outcome was better among the former participants in the experimental group. The utilization of dental services was significantly more regular among the former participants in this group. It may be feasible to control caries more effectively by affecting toothbrushing, candy eating and oral health-related attitudes, as preventive procedures may be ineffective if those factors are not in order. It is important to discuss oral health-related topics in families, because this may improve the oral health-related behavior of children. Cost-effectiveness of regimen used for the experimental group may be improved by division of work or by selective reduction of preventive procedures. Well-timed caries control can decrease treatment cost and yield long-term improvement of dental health. / Tiivistelmä Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää satunnaistetun kliinisen kokeen alussa rekisteröityjen suunterveyteen liittyvien tapojen, tietojen, asenteiden, uskomusten ja karieskertymän välisiä yhteyksiä. Lisäksi arvioitiin hoitokustannuksia ja hoidollisia tuloksia sekä kokeen ajalta että kokeen jälkeiseltä ajalta. Ne 11–12-vuotiaat lapset, joilla oli ainakin yksi alkava aktiivinen kariesvaurio, osallistuivat kokeeseen Porissa vuosina 2001–05. Koeryhmän lapset (n=250) saivat tehostettua ehkäisevää hoitoa ja kontrolliryhmän lapset (n=247) tavanomaista hammashoitoa. Kaikki saivat tavanomaista hammashoitoa vuosina 2005–08. Käyttäytymisellisten tekijöiden ja karieskertymän välisiä yhteyksiä tutkittiin regressioanalyysien avulla. Kustannusvaikuttavuusanalyysi tehtiin kokeen ajalta. Hoitokustannuksia ja hoidollisia tuloksia sekä palveluiden käyttöä arvioitiin kokeen jälkeiseltä ajalta. Lapsilla, jotka harjasivat vähintään kaksi kertaa päivässä, oli yleensä ehjät hampaat, kun taas lapsilla, jotka söivät päivittäin makeisia, oli useasti reikiä. Huolettomuus reikiintymistä kohtaan ja tietämättömyys äidin hampaiden kunnosta näkyi lasten hampaiden reikiintymisenä. Yhden hammaspinnan säästyminen paikkaukselta maksoi keskimäärin 34 €. Koeryhmän saama hoito oli vaikuttavampaa, mutta kalliimpaa kuin kontrolliryhmän saama hoito. Kokonaiskustannukset laskivat vuosi vuodelta. Keskimääräiset hoitokustannukset olivat pienemmät ja hammasterveys parempi entisen koeryhmän jäsenillä kuin kontrolliryhmäläisillä. Myös palveluiden käyttö oli säännöllisempää koeryhmässä. Karieksen hallintaa voidaan todennäköisesti tehostaa vaikuttamalla hampaiden harjaukseen, makeisten syöntiin ja suunterveyteen liittyviin asenteisiin. On tärkeää varmistaa, että nämä asiat ovat kunnossa, koska ehkäisevät toimenpiteet saattavat muuten jäädä tehottomiksi. Suunterveyteen liittyvistä asioista olisi hyvä keskustella perheissä, koska asioiden esillä pitäminen voi vaikuttaa suotuisasti lasten terveystapoihin. Koeryhmän saaman hoito-ohjelman kustannusvaikuttavuutta voisi todennäköisesti parantaa muuttamalla suunterveydenhuollon henkilöstön työnjakoa tai karsimalla valikoiden ehkäisevien toimenpiteiden määrää. Oikea-aikainen karieksen hallinta voi vähentää hoitokustannuksia ja lisätä hammasterveyttä pitkällä aikavälillä.

Abstract Animals need information about local conditions to make optimal fitness-enhancing decisions such as where to breed. Information can be acquired by personal sampling of the environment, but it can also be acquired from other individuals. The latter is termed social information use. Social information use has gained a lot of attention in modern ecology because it affects principal ecological phenomena such as animal distribution and resource use. Social information use is not restricted to obviously cognitive mammals and birds but is also found in e.g. reptiles, fish and insects. Social information use studies have thus far been concentrated on situations with one social information user and one (often the same) source species. The community-wide consequences of social information use have almost exclusively been considered in theoretical studies. In this thesis, I studied empirically social information use in the nest site selection within and between species in a cavity-nesting bird community consisting of the collared flycatcher (Ficedula albicollis), the great tit (Parus major) and the blue tit (P. caeruleus). I studied social information use on two time scales: social information gathered just before a breeding attempt, and social information gathered already during the previous breeding season for the following year’s breeding attempt. I used experiments in which different white geometric symbols represented nest site choices of earlier settled tutors and empty nest boxes, and I observed the symbol choices of later-breeding individuals. The symbol approach eradicates bias from innate and learned preferences enabling strong inference. My results demonstrate that collared flycatchers use social information from both con- and heterospecific tutors in different situations in a flexible manner. Hence, social information use seems to be context-dependent. Furthermore, I show that great tits avoid choosing nest site characteristics which were associated with either con- or heterospecifics nests the previous year and prefer symbols which depicted an empty nest box the previous year, probably to avoid nest ectoparasites. I also show that in great tits the male has greater influence on nest site selection than previously assumed even though the female builds the nest. My thesis deepens our understanding about the complexity of social information use and highlights its significance in future ecological research. / Tiivistelmä Eläimet tarvitsevat informaatiota paikallisista olosuhteista tehdäkseen edullisia päätöksiä esimerkiksi siitä, missä lisääntyä. Informaatiota voidaan hankkia tutkimalla ympäristöä itse, mutta sitä voidaan hankkia myös muilta yksilöiltä. Jälkimmäistä kutsutaan sosiaaliseksi informaatioksi. Eläinten sosiaalisen informaation käyttö on saavuttanut viime aikoina paljon huomiota ekologisessa tutkimuksessa, koska se vaikuttaa tärkeisiin ekologisiin ilmiöihin, kuten eläinten levinneisyyteen ja resurssien käyttöön. Sosiaalinen informaation käyttö ei rajoitu vain nisäkkäisiin ja lintuihin, vaan sitä on havaittu myös esimerkiksi matelijoilla, kaloilla ja hyönteisillä. Sosiaalisen informaation käyttöä on tutkittu lähes yksinomaan lajien sisällä tai käyttäen ainoastaan yhtä sosiaalisen informaation lähdelajia. Yhteisötason vaikutuksia on pohdittu miltei pelkästään teoreettisissa tutkimuksissa. Tässä väitöskirjatyössä tutkin kokeellisesti sosiaalisen informaation käyttöä pesäpaikan valinnassa lajin sisällä ja lajien välillä kolopesivien lintujen yhteisössä sepelsiepolla (Ficedula albicollis), talitiaisella (Parus major) ja sinitiaisella (P. caeruleus). Otin tutkimuksissani huomioon kaksi aikatasoa: tutkin juuri ennen pesimisyritystä kerätyn sekä jo edellisen lisääntymiskauden aikana seuraavan vuoden pesintää varten hankitun sosiaalisen informaation käyttöä. Kokeissani käytin linnunpönttöihin kiinnitettyjä erilaisia valkoisia geometrisia symboleita, jotka edustivat aiemmin pesinnän aloittaneiden lintujen eli tuutoreiden pesäpaikanvalintoja. Seurasin tämän jälkeen myöhemmin pesimään saapuvien parien symbolivalintoja. Tulosteni perusteella sepelsiepot hankkivat sosiaalista informaatiota sekä lajitovereiltaan että tiaisilta joustavasti eri tilanteissa. Lisäksi osoitan, että talitiaiset välttävät valitsemasta pesäpaikkoja, jotka olivat asuttuina edellisenä vuonna, ja suosivat sellaisia pesäpaikkoja, joissa ei pesitty edellisenä vuonna - todennäköisesti välttääkseen kirppuja ja muita pesäloisia. Osoitan myös, että talitiaiskoirailla on suurempi vaikutus pesäpaikan valintaan kuin aikaisemmin on oletettu, vaikka naaraat rakentavat pesän. Väitöskirjatyöni syventää käsitystämme sosiaalisen informaation käytön monitahoisuudesta eläinkunnassa ja korostaa sen merkitystä ekologisessa tutkimuksessa.