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    Rethink Digital Health Innovation: Understanding Socio-Technical Interoperability as Guiding Concept

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    Diese Dissertation sucht nach einem theoretischem GrundgerĂŒst, um komplexe, digitale Gesundheitsinnovationen so zu entwickeln, dass sie bessere Erfolgsaussichten haben, auch in der alltĂ€glichen Versorgungspraxis anzukommen. Denn obwohl es weder am Bedarf von noch an Ideen fĂŒr digitale Gesundheitsinnovationen mangelt, bleibt die Flut an erfolgreich in der Praxis etablierten Lösungen leider aus. Dieser unzureichende Diffusionserfolg einer entwickelten Lösung - gern auch als Pilotitis pathologisiert - offenbart sich insbesondere dann, wenn die geplante Innovation mit grĂ¶ĂŸeren Ambitionen und KomplexitĂ€t verbunden ist. Dem geĂŒbten Kritiker werden sofort ketzerische Gegenfragen in den Sinn kommen. Beispielsweise was denn unter komplexen, digitalen Gesundheitsinnovationen verstanden werden soll und ob es ĂŒberhaupt möglich ist, eine universale Lösungsformel zu finden, die eine erfolgreiche Diffusion digitaler Gesundheitsinnovationen garantieren kann. Beide Fragen sind nicht nur berechtigt, sondern mĂŒnden letztlich auch in zwei ForschungsstrĂ€nge, welchen ich mich in dieser Dissertation explizit widme. In einem ersten Block erarbeite ich eine Abgrenzung jener digitalen Gesundheitsinnovationen, welche derzeit in Literatur und Praxis besondere Aufmerksamkeit aufgrund ihres hohen Potentials zur Versorgungsverbesserung und ihrer resultierenden KomplexitĂ€t gewidmet ist. Genauer gesagt untersuche ich dominante Zielstellungen und welche Herausforderung mit ihnen einhergehen. Innerhalb der Arbeiten in diesem Forschungsstrang kristallisieren sich vier Zielstellungen heraus: 1. die UnterstĂŒtzung kontinuierlicher, gemeinschaftlicher Versorgungsprozesse ĂŒber diverse Leistungserbringer (auch als inter-organisationale Versorgungspfade bekannt); 2. die aktive Einbeziehung der Patient:innen in ihre Versorgungsprozesse (auch als Patient Empowerment oder Patient Engagement bekannt); 3. die StĂ€rkung der sektoren-ĂŒbergreifenden Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Versorgungpraxis bis hin zu lernenden Gesundheitssystemen und 4. die Etablierung daten-zentrierter Wertschöpfung fĂŒr das Gesundheitswesen aufgrund steigender bzgl. VerfĂŒgbarkeit valider Daten, neuen Verarbeitungsmethoden (Stichwort KĂŒnstliche Intelligenz) sowie den zahlreichen Nutzungsmöglichkeiten. Im Fokus dieser Dissertation stehen daher weniger die autarken, klar abgrenzbaren Innovationen (bspw. eine Symptomtagebuch-App zur Beschwerdedokumentation). Vielmehr adressiert diese Doktorarbeit jene Innovationsvorhaben, welche eine oder mehrere der o.g. Zielstellung verfolgen, ein weiteres technologisches Puzzleteil in komplexe Informationssystemlandschaften hinzufĂŒgen und somit im Zusammenspiel mit diversen weiteren IT-Systemen zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung und/ oder ihrer Organisation beitragen. In der Auseinandersetzung mit diesen Zielstellungen und verbundenen Herausforderungen der Systementwicklung rĂŒckte das Problem fragmentierter IT-Systemlandschaften des Gesundheitswesens in den Mittelpunkt. Darunter wird der unerfreuliche Zustand verstanden, dass unterschiedliche Informations- und Anwendungssysteme nicht wie gewĂŒnscht miteinander interagieren können. So kommt es zu Unterbrechungen von InformationsflĂŒssen und Versorgungsprozessen, welche anderweitig durch fehleranfĂ€llige ZusatzaufwĂ€nde (bspw. Doppeldokumentation) aufgefangen werden mĂŒssen. Um diesen EinschrĂ€nkungen der EffektivitĂ€t und Effizienz zu begegnen, mĂŒssen eben jene IT-System-Silos abgebaut werden. Alle o.g. Zielstellungen ordnen sich dieser defragmentierenden Wirkung unter, in dem sie 1. verschiedene Leistungserbringer, 2. Versorgungsteams und Patient:innen, 3. Wissenschaft und Versorgung oder 4. diverse Datenquellen und moderne Auswertungstechnologien zusammenfĂŒhren wollen. Doch nun kommt es zu einem komplexen Ringschluss. Einerseits suchen die in dieser Arbeit thematisierten digitalen Gesundheitsinnovationen Wege zur Defragmentierung der Informationssystemlandschaften. Andererseits ist ihre eingeschrĂ€nkte Erfolgsquote u.a. in eben jener bestehenden Fragmentierung begrĂŒndet, die sie aufzulösen suchen. Mit diesem Erkenntnisgewinn eröffnet sich der zweite Forschungsstrang dieser Arbeit, der sich mit der Eigenschaft der 'InteroperabilitĂ€t' intensiv auseinandersetzt. Er untersucht, wie diese Eigenschaft eine zentrale Rolle fĂŒr Innovationsvorhaben in der Digital Health DomĂ€ne einnehmen soll. Denn InteroperabilitĂ€t beschreibt, vereinfacht ausgedrĂŒckt, die FĂ€higkeit von zwei oder mehreren Systemen miteinander gemeinsame Aufgaben zu erfĂŒllen. Sie reprĂ€sentiert somit das Kernanliegen der identifizierten Zielstellungen und ist Dreh- und Angelpunkt, wenn eine entwickelte Lösung in eine konkrete Zielumgebung integriert werden soll. Von einem technisch-dominierten Blickwinkel aus betrachtet, geht es hierbei um die GewĂ€hrleistung von validen, performanten und sicheren Kommunikationsszenarien, sodass die o.g. InformationsflussbrĂŒche zwischen technischen Teilsystemen abgebaut werden. Ein rein technisches InteroperabilitĂ€tsverstĂ€ndnis genĂŒgt jedoch nicht, um die Vielfalt an Diffusionsbarrieren von digitalen Gesundheitsinnovationen zu umfassen. Denn beispielsweise das Fehlen adĂ€quater VergĂŒtungsoptionen innerhalb der gesetzlichen Rahmenbedingungen oder eine mangelhafte PassfĂ€higkeit fĂŒr den bestimmten Versorgungsprozess sind keine rein technischen Probleme. Vielmehr kommt hier eine Grundhaltung der Wirtschaftsinformatik zum Tragen, die Informationssysteme - auch die des Gesundheitswesens - als sozio-technische Systeme begreift und dabei Technologie stets im Zusammenhang mit Menschen, die sie nutzen, von ihr beeinflusst werden oder sie organisieren, betrachtet. Soll eine digitale Gesundheitsinnovation, die einen Mehrwert gemĂ€ĂŸ der o.g. Zielstellungen verspricht, in eine existierende Informationssystemlandschaft der Gesundheitsversorgung integriert werden, so muss sie aus technischen sowie nicht-technischen Gesichtspunkten 'interoperabel' sein. Zwar ist die Notwendigkeit von InteroperabilitĂ€t in der Wissenschaft, Politik und Praxis bekannt und auch positive Bewegungen der DomĂ€ne hin zu mehr InteroperabilitĂ€t sind zu verspĂŒren. Jedoch dominiert dabei einerseits ein technisches VerstĂ€ndnis und andererseits bleibt das Potential dieser Eigenschaft als Leitmotiv fĂŒr das Innovationsmanagement bislang weitestgehend ungenutzt. An genau dieser Stelle knĂŒpft nun der Hauptbeitrag dieser Doktorarbeit an, in dem sie eine sozio-technische Konzeptualisierung und Kontextualisierung von InteroperabilitĂ€t fĂŒr kĂŒnftige digitale Gesundheitsinnovationen vorschlĂ€gt. Literatur- und expertenbasiert wird ein Rahmenwerk erarbeitet - das Digital Health Innovation Interoperability Framework - das insbesondere Innovatoren und Innovationsfördernde dabei unterstĂŒtzen soll, die Diffusionswahrscheinlichkeit in die Praxis zu erhöhen. Nun sind mit diesem Framework viele Erkenntnisse und Botschaften verbunden, die ich fĂŒr diesen Prolog wie folgt zusammenfassen möchte: 1. Um die Entwicklung digitaler Gesundheitsinnovationen bestmöglich auf eine erfolgreiche Integration in eine bestimmte Zielumgebung auszurichten, sind die Realisierung eines neuartigen Wertversprechens sowie die GewĂ€hrleistung sozio-technischer InteroperabilitĂ€t die zwei zusammenhĂ€ngenden Hauptaufgaben eines Innovationsprozesses. 2. Die GewĂ€hrleistung von InteroperabilitĂ€t ist eine aktiv zu verantwortende Managementaufgabe und wird durch projektspezifische Bedingungen sowie von externen und internen Dynamiken beeinflusst. 3. Sozio-technische InteroperabilitĂ€t im Kontext digitaler Gesundheitsinnovationen kann ĂŒber sieben, interdependente Ebenen definiert werden: Politische und regulatorische Bedingungen; Vertragsbedingungen; Versorgungs- und GeschĂ€ftsprozesse; Nutzung; Information; Anwendungen; IT-Infrastruktur. 4. Um InteroperabilitĂ€t auf jeder dieser Ebenen zu gewĂ€hrleisten, sind Strategien differenziert zu definieren, welche auf einem Kontinuum zwischen KompatibilitĂ€tsanforderungen aufseiten der Innovation und der Motivation von Anpassungen aufseiten der Zielumgebung verortet werden können. 5. Das Streben nach mehr InteroperabilitĂ€t fördert sowohl den nachhaltigen Erfolg der einzelnen digitalen Gesundheitsinnovation als auch die Defragmentierung existierender Informationssystemlandschaften und trĂ€gt somit zur Verbesserung des Gesundheitswesens bei. Zugegeben: die letzte dieser fĂŒnf Botschaften trĂ€gt eher die FĂ€rbung einer Überzeugung, als dass sie ein Ergebnis wissenschaftlicher BeweisfĂŒhrung ist. Dennoch empfinde ich diese, wenn auch persönliche Erkenntnis als Maxim der DomĂ€ne, der ich mich zugehörig fĂŒhle - der IT-Systementwicklung des Gesundheitswesens

    Development of a SQUID magnetometry system for cryogenic neutron electric dipole moment experiment

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    A measurement of the neutron electric dipole moment (nEDM) could hold the key to understanding why the visible universe is the way it is: why matter should predominate over antimatter. As a charge-parity violating (CPV) quantity, an nEDM could provide an insight into new mechanisms that address this baryon asymmetry. The motivation for an improved sensitivity to an nEDM is to find it to be non-zero at a level consistent with certain beyond the Standard Model theories that predict new sources of CPV, or to establish a new limit that constrains them. CryoEDM is an experiment that sought to better the current limit of ∣dn∣<2.9×10−26 e |d_n| < 2.9 \times 10^{-26}\,e\,cm by an order of magnitude. It is designed to measure the nEDM via the Ramsey Method of Separated Oscillatory Fields, in which it is critical that the magnetic field remains stable throughout. A way of accurately tracking the magnetic fields, moreover at a temperature ∌0.5 \sim 0.5\,K, is crucial for CryoEDM, and for future cryogenic projects. This thesis presents work focussing on the development of a 12-SQUID magnetometry system for CryoEDM, that enables the magnetic field to be monitored to a precision of 0.1 0.1\,pT. A major component of its infrastructure is the superconducting capillary shields, which screen the input lines of the SQUIDs from the pick up of spurious magnetic fields that will perturb a SQUID's measurement. These are shown to have a transverse shielding factor of >1×107> 1 \times 10^{7}, which is a few orders of magnitude greater than the calculated requirement. Efforts to characterise the shielding of the SQUID chips themselves are also discussed. The use of Cryoperm for shields reveals a tension between improved SQUID noise and worse neutron statistics. Investigations show that without it, SQUIDs have an elevated noise when cooled in a substantial magnetic field; with it, magnetostatic simulations suggest that it is detrimental to the polarisation of neutrons in transport. The findings suggest that with proper consideration, it is possible to reach a compromise between the two behaviours. Computational work to develop a simulation of SQUID data is detailed, which is based on the Laplace equation for the magnetic scalar potential. These data are ultimately used in the development of a linear regression technique to determine the volume-averaged magnetic field in the neutron cells. This proves highly effective in determining the fields within the 0.1 0.1\,pT requirement under certain conditions

    Revising the Future: Exploring Ethnofuturism

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    Title from PDF of title page, viewed January 4, 2023Dissertation advisors: Anthony S. Shiu and Norma E. CantĂșVitaIncludes bibliographical references (pages 218-236)Dissertation (Ph.D.)--Department of English Language and Literature. University of Missouri--Kansas City, 2022While the desire for a postracial, colorblind society remains an emotional investment, the present reality of race and racist attitudes ingrained in the structure of American culture suggest that any such imagined future is structured based on the standards of whiteness. Representations of this future postracial society tend most often to manifest within speculative, magical realist, science fiction, and other fantastic cultural productions. These fantastic genres, whether set in an alternate present (or past) or some imagined future, give the greatest leeway for writers to navigate concepts of a society-in-the-making. It is important to note, however, that throughout their history, science fiction and futurist narratives have largely been the creation of white writers, and as such have perpetuated dominant notions of whiteness as superior through imaginary postrace worlds that negate racial identities and subsequently rely on the assumption of white as default. Depictions of colorblind worlds suggest the possibility that we can move past racial issues, and in fact many present that possibility as close-at-hand. The majority of these representations, as the creations of white authors and filmmakers, suggest that the concept of a postracial society has been largely subsumed by white society. However, another way of conceiving alternative concepts of race and identity might be found in those works portraying a future in which racial identity is not placed under erasure but instead becomes a ground for discussion of issues at the core of United States history and culture. Though it is not possible to draw a generalized conclusion about the entirety of an ethnofuturist authorship that encompasses a broad cross-section of experiences, backgrounds, interests, and personalities, larger patterns begin to emerge. Often, writers will engage current race issues in presenting speculations on the future, addressing problems directly instead of sidestepping into a whitewashed postracial vision. This dissertation looks at how ethnofuturist narratives navigate the cultural thrust of positive representation to counteract racist stereotyping in a multifaceted dialectical space, where an aesthetic of cultural intersection and self-contained ethnic agency starts to take shape, liberated from the perspective of a Eurocentric imperative and redefining the concept of postrace.Introduction -- Genre as a dialect -- Folklore and myth -- Framing super-bodie

    The Distributional Impacts of Economic Development Incentives: Three Essays

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    Economic Development Incentives (EDIs) are among the most common and costly tools used by state and local governments in the United States to promote economic development. While literature has predominantly focused on the efficiency of EDIs, comparatively less focus has been paid to the distributional impacts of business attraction or the impact on individual welfare. In three papers, this dissertation seeks to better understand and evaluate how business attraction supported by EDIs impacts current residents. The first paper critiques EDI evaluations that focus on bottom-line growth instead of metrics that can show changes to the quality of life and welfare of current resident. A new framework, Distributive Welfare Evaluations, is proposed. A second paper examines how business attraction impacts wages and employment rates in local economies, using large warehouses as a natural experiment. Analysis shows that jobs were filled by shifting commuting patterns and had minimal benefits for incumbent workers. Finally, a third paper, co-authored with Jeremy Moulton and Scott Wentland, measures the impacts of EDI announcements on housing markets. We find highly variable results across 114 cases but demonstrate significant increases in prices when many jobs are promised. Together, evidence contributes to a growing body of work arguing that EDIs have limited or even negative impacts on the welfare of current residents and can contribute to growing inequalityDoctor of Philosoph

    The Active CryoCubeSat Technology: Active Thermal Control for Small Satellites

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    Modern CubeSats and Small Satellites have advanced in capability to tackle science and technology missions that would usually be reserved for more traditional, large satellites. However, this rapid growth in capability is only possible through the fast-to-production, low-cost, and advanced technology approach used by modern small satellite engineers. Advanced technologies in power generation, energy storage, and high-power density electronics have naturally led to a thermal bottleneck, where CubeSats and Small Satellites can generate more power than they can easily reject. The Active CryoCubeSat (ACCS) is an advanced active thermal control technology (ATC) for Small Satellites and CubeSats, which hopes to help solve this thermal problem. The ACCS technology is based on a two-stage design. An integrated miniature cryocooler forms the first stage, and a single-phase mechanically pumped fluid loop heat exchanger the second. The ACCS leverages advanced 3D manufacturing techniques to integrate the ATC directly into the satellite structure, which helps to improve the performance while simultaneously miniaturizing and simplifying the system. The ACCS system can easily be scaled to mission requirements and can control zonal temperature, bulk thermal rejection, and dynamic heat transfer within a satellite structure. The integrated cryocooler supports cryogenic science payloads such as advanced LWIR electro-optical detectors. The ACCS hopes to enable future advanced CubeSat and Small Satellite missions in earth science, heliophysics, and deep space operations. This dissertation will detail the design, development, and testing of the ACCS system technology

    Experimentation on Nebraska Farms for Sustaining Soil Health Management

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    Soil health management practices have increasingly been promoted across US agroecosystems to address many interrelated environmental and economic food system challenges. Sustaining conservation behavior – through farmer’s adoption and continued use of practices – is key for achieving many soil health-related intended social-ecological benefits. Using a range of scientific methods, from lab-based experiments to on-farm research to farmer interviews, the overall objective of this dissertation research was to explore soil and human dimension considerations to design farming and knowledge transfer systems for sustaining soil health management in the US Midwest. In a multivariate analysis of ten on-farm research sites, we found that ecological intensification of cropping systems via cover crop use had the greatest impact on changes in properties related to soil organic matter (SOM), carbon (C) and nitrogen (N) dynamics. The study also highlighted the potential of synthetic fertilizer reductions and economic savings from improved soil biological activity via longer cover crop use. Analyses comparing four on-farm sites with annual crop rotations with and without cover crops (i.e., cropland soils) with perennial grassland sites (i.e., reference soil) found that framing soil metrics relative to reference soils and ensuring appropriate sampling intensity were important to quantify cover crop impacts on farms. Analysis of C and N distribution at the same four sites using SOM fractions of distinct ecological relevance found less pronounced cover crop effects but highlighted the potential of perenniality as an approach to agroecosystem design for improved SOM C and N dynamics and related soil functions. Through analysis of in-depth interviews, interactive activities, and annual on-farm reports, we identified five distinct factors supporting farmer’s social networks influences on sustained use of soil health practices: land tenure, perceived acceptance, family farming traditions, co-learning, as well as on-farm experimentation and adaptive management. By linking learnings from on-farm experimentation and factors related to farmers’ social and informational networks, this research advances important lessons for conservation efforts with respect to soil health assessment, sampling approach, and knowledge transfer
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