Abstract The aim of this 11-year retrospective study was to evaluate the impact of two spending patterns in glaucoma care on patient outcomes. Two cities were selected to the study because the statistics of Finnish Social Insurance Institution have repeatedly shown a difference in their mean costs of glaucoma medications per patient, i.e. Oulu spending more and Turku less than the national average. Patients with newly diagnosed open angle in 1994–96 were identified from the national register for reimbursement of medication costs. Patients were 45–74 years old when treatment was initiated after which they had consistently used glaucoma medication ≥ 10 years. For availability of cost data, their place of residence was required to remain unchanged during 1994–2006. In 2006 Social Insurance Institution sent invitations to 360 patients of whom 168 patients (47%) participated and completed the protocol (85 in Oulu and 83 patients in Turku). All patients underwent an ophthalmic examination (visual acuity, intraocular pressure, visual field test, retinal nerve fiber layer and optic disc photography). In addition, patients filled out the 15D health related quality of life questionnaire. All costs of glaucoma care during 11 years were collected for each patient individually. For each follow up year, the total cost was added up including medications, physician visits, diagnostic and follow-up tests as well as laser or surgical procedures. The total 11-year costs of glaucoma care per patient were 35% higher in Oulu (6010 €) compared to Turku (4452 €). Total costs increased with worsening of the disease. After 11 years on treatment, 40% of patients did not show any structural or functional damage. Medication costs accounted up to 73% of total costs. In addition to 29% higher medication costs in Oulu, other than medication costs were also 46% higher in Oulu. In different stages of glaucoma, more treatments (medication, laser and surgery) and more tests (photographs and visual fields) were taken in Oulu. In spite of the higher resource consumption, the 15D instrument did not indicate better quality of life in patients living in Oulu. There was actually a statistically significant counterintuitive difference in the early glaucoma group, i.e. patients using more resources reported worse quality of life. This is the first study evaluating the impact of high resource utilization on quality of life and reporting 15D utility values in different stages of glaucoma. Results from this study indicate that the higher resource allocation may not always lead to measurable benefits to the patients or society in terms of less glaucoma-induced visual disability and/or better quality of life. Further data from randomized trials with both unselected populations as well pragmatic randomized trials of ‘usual patients’ with large sample sizes are required. / Tiivistelmä Tämän 11 vuoden retrospektiivisen tutkimuksen tavoite oli arvioida kahta eri kuluttamismallia glaukooman hoidossa ja niiden vaikutusta hoitotuloksiin. Tutkimusalueiksi valitut kaksi kaupunkia ovat vuosia erottuneet toisistaan Kansaneläkelaitoksen (Kelan) tilastoissa glaukoomapotilaiden keskimääräisten vuosittaisten lääkekustannusten osalta. Oulussa kustannukset potilasta kohden vuodessa ovat olleet korkeammat kuin Turussa. Turussa vuosittaiset lääkekustannukset ovat vuosia jääneet alle kansallisen keskiarvon. Kelan lääkekorvausrekisteristä poimittiin potilaita, joilla oli todettu tuore avokulmaglaukooma ja aloitettu hoito vuosien 1994–96 välillä. Potilaat olivat 45–74-vuotiaita lääkityksen alkaessa. Tämän jälkeen he olivat käyttäneet lääkitystä yhtäjaksoisesti yli 10 vuotta. Kustannustietojen saatavuuden vuoksi potilaiden tuli olla asunut samalla paikkakunnalla 1994–2006 välisen ajan. Vuonna 2006 Kela lähetti kutsun tutkimukseen 360 potilaalle, joista 168 (47 %) osallistui (85 Oulusta ja 83 Turusta). Kaikki potilaat kävivät silmätutkimuksessa (näöntarkkuus, silmänpaine, näkökentät, hermosäie- ja näköhermonpään valokuvaus). Lisäksi potilaat täyttivät 15D-kyselykaavakkeen elämänlaadusta. Kaikki glaukooman hoidosta aiheutuneet suorat kustannukset kerättiin potilaskohtaisesti 11 vuoden ajalta. Jokaisen seurantavuoden osalta määritettiin kokonaiskustannukset, sisältäen lääkityksen, lääkärikäynnit, näkökentät, valokuvat, laser- ja kirurgiset toimenpiteet. Kokonaiskustannukset 11 vuoden seurantajaksolla olivat 35 % korkeammat Oulussa (6010 €) verrattuna Turkuun (4452 €). Kokonaiskustannukset nousivat glaukooman vaikeusasteen kasvaessa. 11 vuoden lääkehoidon jälkeen 40 %:lla potilaista ei ollut glaukoomaan viittaavia vaurioita silmissään. Lääkekulujen osuus kokonaiskuluista oli jopa 73 %. Oulussa lääkekustannukset olivat 29 % ja muut hoitokustannukset 46 % korkeammat kuin Turussa. Jokaisella glaukooman vaikeusasteella hoitoresursseja käytettiin Oulussa Turkua enemmän. 15D-mittarilla tutkittuna Oulussa elämänlaatu ei ollut parempi kuin Turussa suuremmasta resurssikulutuksesta huolimatta. Tutkimuksessa todettiin yhden alaryhmän (varhainen glaukooma) kohdalla jopa viitteitä siitä, että elämänlaatu on huonompi suuremman resurssikulutuksen alueella. Tämä on ensimmäinen tutkimus, joka arvioi suuremman resurssikulutuksen vaikutusta elämänlaatuun. Tutkimus myös raportoi 15D-arvot eri glaukooman vaikeusasteilla. Tulokset viittaavat siihen, että suurempi resurssikulutus ei aina johda mitattaviin hyötyihin potilaan tai yhteiskunnan kannalta, kun päätetapahtumana on glaukooman aiheuttama näkövammaisuus tai parempi elämänlaatu. Tarvitsemme lisää suuremmalla potilasmäärällä tehtyjä satunnaistettuja tutkimuksia.

Abstract Recent advances in wireless communications coupled with the widespread of bandwidthhungry and high-power consuming wireless services as well as the rapid penetration of multimedia-enabled smart handheld devices generate a drastic growth in mobile traffic volume. With these trends, the goals of 5G and beyond wireless communications include energy efficiency, low latency, and low service cost from the user’ perspective as well as spectrum efficiency, revenue increasing, and lower capital and operational cost from the network operators’ point of view. This thesis studies the potential of mobile clouds for improving energy, spectral, and cost efficiency towards the primary goals of 5G networks. Mobile clouds define a promising 5G integrated technology which combines the conventional cellular and shortrange networks into a novel and powerful communication architecture. Mobile clouds can be seen as a flexible and efficient platform for cooperative content delivery, cooperation, resource sharing, and social networks. Research work in this thesis is conducted in two main areas, namely fundamental and applied research on mobile clouds. Fundamental research focuses on cloud formation strategies and cloud maintenance mechanisms. In the applied area, the potential of mobile clouds for content distribution is investigated in both licensed and unlicensed bands. For content distribution using unlicensed band, several cooperative strategies are designed and their efficiency is compared to traditional multicast strategy in terms of energy efficiency, content distribution latency, and users’ quality of experience (QoE). In content distribution over licensed band, spectrum sharing and resource allocation algorithms are considered for multi pair and full-duplex device-to-device (D2D) communications, aiming at improving spectral efficiency and network performance as well as quality of service (QoS) provisioning. In addition, a business model is designed to consider how mobile clouds can reduce the cost of users and operators while improving revenue of operators and increasing users’ satisfaction. The results of this thesis show that mobile clouds technology creates a flexible and efficient platform which can efficiently enhance spectral efficiency, significantly improve energy efficiency and network performance while guaranteeing cost efficiency for users and network operators simultaneously. / Tiivistelmä Langattomassa viestinnässä on viime aikoina saavutettu useita edistysaskeleita samalla kun suurta kaistanleveyttä edellyttävien ja paljon tehoa kuluttavien langattomien palveluiden käyttö on yleistynyt ja multimediatoiminnoilla varustetut älylaitteet ovat vallanneet nopeasti markkinoita. Tämän seurauksena mobiililiikenne on lisääntynyt huomattavasti. Näiden suuntausten valossa langattoman 5G-viestinnän ja sitä seuraavien sukupolvien langattoman viestinnän kehitystavoitteita ovat muun muassa seuraavat: käyttäjän näkökulmasta energiatehokkuus, mahdollisimman lyhyet viiveajat ja palvelun käytöstä aiheutuvien kustannusten edullisuus sekä verkko-operaattorin näkökulmasta spektritehokkuus, tulojen kasvattaminen ja aiempaa matalammat pääoma- ja käyttökustannukset. Tässä väitöskirjassa tarkastellaan millaisia mahdollisuuksia mobiilipilvet tarjoavat energia-, spektri- ja kustannustehokkuuden parantamiseen ja siten 5G-verkkojen päätavoitteiden saavuttamiseen. Mobiilipilvi on lupaava osa 5G-teknologiaa, jossa perinteiset solukkoverkot ja lyhyen kantaman verkot yhdistyvät aivan uudenlaiseen ja tehokkaaseen tietoliikennearkkitehtuuriin. Mobiilipilvet voidaan nähdä joustavana ja tehokkaana alustana sisällön yhteisjakelulle, yhteistyölle, resurssien jakamiselle ja toiminnalle sosiaalisissa verkoissa. Tätä väitöskirjaa varten on tehty tutkimusta sekä mobiilipilviä koskevan perustutkimuksen että soveltavan tutkimuksen parissa. Perustutkimuksessa keskitytään tarkastelemaan pilvien muodostamisessa käytettäviä strategioita ja pilvien ylläpidossa käytettäviä mekanismeja. Soveltavan tutkimuksen alueella mobiilipilvien tarjoamia sisällön jakelun mahdollisuuksia tarkastellaan sekä luvanvaraisilla että vapaasti käytettävillä kaistoilla. Vapaasti käytettävillä kaistoilla toteutettavaa jakelua varten työssä kehitetään useita yhteistoimintastrategioita, joiden tehokkuutta verrataan perinteiseen monilähetysstrategiaan energiatehokkuuden, sisällön jakelun viiveiden ja käyttäjien kokemuksen laadun (Quality of Experience, QoE) osalta. Luvanvaraisilla kaistoilla toteutettavan sisällön jakelun osalta tarkastellaan moniparisessa ja samanaikaisessa molemminsuuntaisessa laitteiden välisessä viestinnässä (D2D-kommunikaatiossa) käytettäviä spektrin jakamisen ja resurssien allokoimisen algoritmeja, jotta spektritehokkuutta ja verkon suorituskykyä sekä palvelun laatua (Quality of Service, QoS) pystyttäisiin parantamaan. Tämän lisäksi työssä kehitellään liiketoimintamallia, jonka avulla voidaan pohtia, miten mobiilipilvillä voidaan vähentää käyttäjien ja operaattorien kustannuksia ja samalla kasvattaa operaattorien tuloja ja parantaa käyttäjien tyytyväisyyttä. Tämän työn tulokset osoittavat, että mobiilipilviteknologia on joustava ja tehokas alusta, jolla voidaan lisätä olennaisesti spektritehokkuutta, parantaa merkittävästi energiatehokkuutta ja verkon suorituskykyä sekä taata kustannustehokkuus sekä käyttäjien että verkko-operaattorien näkökulmasta.

Abstract Hip fracture causes substantial burden for individual and society, with increased mortality and loss of function. The purpose of this study was to (1) examine the effects of specialized (physical and geriatric) rehabilitation on home-dwelling hip fracture patients 50 years or older on recovery one year after the fracture, (2) to evaluate the costs and cost-effectiveness of specialized rehabilitation modalities, (3) to study the recovery after hip fracture between home-dwelling male and female patients and (4) to determine recommendations for hip fracture rehabilitation concerning the general rehabilitation practices in Finland. A total of 538 consecutively, independently living patients with non-pathological hip fracture treated in Oulu University hospital, were randomized to one of the three rehabilitation modalities: privately-based rehabilitation unit (physical rehabilitation), geriatric department (geriatric rehabilitation) and healthcare centre hospital (control group). Patients were evaluated on admission, at 4 and 12 months for social status, residential status, walking ability, use of walking aids, pain in the hip, activities of daily living and mortality. Costs were evaluated by recording the use of healthcare service and the prices were obtained from Diagnosis Related Group (DRG) price list for the hospital and from a publication of the National Research and Development Centre for Welfare and Health. Mortality was lower in the physical rehabilitation group 4 and 12 months after the fracture compared to geriatric and the control rehabilitation group. Physical and geriatric rehabilitation improved the ability of independent living after 4 months, but this effect could not be seen after 12 months. The rehabilitation costs were higher in the physical rehabilitation than in the control group, but the total healthcare-related costs one year after the fracture were lower in the physical rehabilitation group than in the control. Male and female patients recovered similarly after hip fracture. Age, poor functional status before the fracture and high ASA-score increased the mortality risk. This thesis suggests that intensive mobilization and rehabilitation is a recommended practice after the hip fracture, resulting in better functional recovery, survival and lower economic costs compared to routine treatment. Poor recovery was predicted not by sex, but by prefracture function and morbidity. / Tiivistelmä Lonkkamurtuma on yksi merkittävimmistä toimintakyvyn laskua ja kuolleisuutta aiheuttavista vammoista. Tämän väitöskirjatutkimuksen tarkoituksena oli (1) tutkia tehostetun (fysikaalisen ja geriatrisen) kuntoutuksen vaikutusta itsenäisesti asuvien, vähintään 50-vuotiaiden lonkkamurtumapotilaiden kuntoutumiseen murtumaa seuraavan vuoden aikana, (2) arvioida lonkkamurtuman hoidon kustannuksia ja kustannusvaikuttavuutta tehostetussa kuntoutusyksikössä, (3) tutkia lonkkamurtuman kuntoutumisen eroja mies- ja naispotilaiden välillä sekä (4) tarkentaa lonkkamurtuman hoitoketjun yleisiä suosituksia Suomessa. Tutkimuksessa seurattiin 538 lonkkamurtumapotilasta, jotka hoidettiin kirurgisesti Oulun yliopistollisessa sairaalassa. Valintakriteereihin kuului vähintään 50 vuoden ikä sekä kyky itsenäiseen asumiseen joko omassa kodissa tai kodinomaisessa ympäristössä ennen murtumaa. Lonkkaleikkauksen jälkeen potilaat satunnaistettiin yhteen kolmesta kuntoutusryhmästä: fysikaaliseen kuntoutusryhmään (Oulun Diakonissalaitos), geriatriseen kuntoutusryhmään (Oulun kaupunginsairaalan kuntoutusosasto) sekä kontrolliryhmään (terveyskeskussairaalassa tapahtuva kuntoutus). Seuranta-aika oli yksi vuosi. Potilaat haastateltiin ennen kuntoutusta, sekä neljän ja 12 kuukauden kuluttua murtumasta, joiden yhteydessä aineisto kerättiin koskien yleistä terveydentilaa, toiminta- ja kävelykykyä, asumismuotoa ja kuolleisuutta. Kustannukset arvioitiin terveyspalveluiden käytöstä ja näiden hintoina käytettiin sairaalan yksikköhintoja (DRG) ja sosiaali- ja terveysalan tutkimus- ja kehittämiskeskuksen (STAKES) yksikköhintoja. Fysikaalinen kuntoutus vähensi merkittävästi potilaiden kuolleisuutta neljän ja 12 kuukauden seurannoissa verrattuna geriatriseen kuntoutukseen sekä kontrolliryhmään. Lisäksi fysikaalinen ja geriatrinen kuntoutus lisäsivät lyhytaikaisesti potilaiden kykyä itsenäiseen asumiseen verrattuna kontrolliryhmään. Taloudellisten vaikutusten osalta fysikaalinen kuntoutusjakso oli huomattavasti tavanomaista kuntoutusta kalliimpi, mutta fysikaalisen kuntoutusryhmän kokonaiskustannukset vuoden aikana olivat pienemmät kuin kontrolliryhmän potilailla. Sukupuolella ei ollut vaikutusta potilaiden toimintakykyyn, laitostumiseen tai kuolleisuusriskiin murtuman jälkeen. Merkittäviksi kuolleisuutta ennustaviksi tekijöiksi osoittautuivat ikä, toimintakyky ennen murtumaa sekä leikkauskelpoisuusluokitus. Tulokset puoltavat tehostetun, erikoistuneessa kuntoutusyksikössä suoritetun hoidon käyttöä lonkkamurtumapotilailla sekä terveydellisten että taloudellisten syiden osalta.