5,129 research outputs found

    UMSL Bulletin 2023-2024

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    The 2023-2024 Bulletin and Course Catalog for the University of Missouri St. Louis.https://irl.umsl.edu/bulletin/1088/thumbnail.jp

    Proceedings of the 10th International congress on architectural technology (ICAT 2024): architectural technology transformation.

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    The profession of architectural technology is influential in the transformation of the built environment regionally, nationally, and internationally. The congress provides a platform for industry, educators, researchers, and the next generation of built environment students and professionals to showcase where their influence is transforming the built environment through novel ideas, businesses, leadership, innovation, digital transformation, research and development, and sustainable forward-thinking technological and construction assembly design

    Combined Nutrition and Exercise Interventions in Community Groups

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    Diet and physical activity are two key modifiable lifestyle factors that influence health across the lifespan (prevention and management of chronic diseases and reduction of the risk of premature death through several biological mechanisms). Community-based interventions contribute to public health, as they have the potential to reach high population-level impact, through the focus on groups that share a common culture or identity in their natural living environment. While the health benefits of a balanced diet and regular physical activity are commonly studied separately, interventions that combine these two lifestyle factors have the potential to induce greater benefits in community groups rather than strategies focusing only on one or the other. Thus, this Special Issue entitled “Combined Nutrition and Exercise Interventions in Community Groups” is comprised of manuscripts that highlight this combined approach (balanced diet and regular physical activity) in community settings. The contributors to this Special Issue are well-recognized professionals in complementary fields such as education, public health, nutrition, and exercise. This Special Issue highlights the latest research regarding combined nutrition and exercise interventions among different community groups and includes research articles developed through five continents (Africa, Asia, America, Europe and Oceania), as well as reviews and systematic reviews

    LIPIcs, Volume 251, ITCS 2023, Complete Volume

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    LIPIcs, Volume 251, ITCS 2023, Complete Volum

    UMSL Bulletin 2022-2023

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    The 2022-2023 Bulletin and Course Catalog for the University of Missouri St. Louis.https://irl.umsl.edu/bulletin/1087/thumbnail.jp

    Effects of municipal smoke-free ordinances on secondhand smoke exposure in the Republic of Korea

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    ObjectiveTo reduce premature deaths due to secondhand smoke (SHS) exposure among non-smokers, the Republic of Korea (ROK) adopted changes to the National Health Promotion Act, which allowed local governments to enact municipal ordinances to strengthen their authority to designate smoke-free areas and levy penalty fines. In this study, we examined national trends in SHS exposure after the introduction of these municipal ordinances at the city level in 2010.MethodsWe used interrupted time series analysis to assess whether the trends of SHS exposure in the workplace and at home, and the primary cigarette smoking rate changed following the policy adjustment in the national legislation in ROK. Population-standardized data for selected variables were retrieved from a nationally representative survey dataset and used to study the policy action’s effectiveness.ResultsFollowing the change in the legislation, SHS exposure in the workplace reversed course from an increasing (18% per year) trend prior to the introduction of these smoke-free ordinances to a decreasing (−10% per year) trend after adoption and enforcement of these laws (β2 = 0.18, p-value = 0.07; β3 = −0.10, p-value = 0.02). SHS exposure at home (β2 = 0.10, p-value = 0.09; β3 = −0.03, p-value = 0.14) and the primary cigarette smoking rate (β2 = 0.03, p-value = 0.10; β3 = 0.008, p-value = 0.15) showed no significant changes in the sampled period. Although analyses stratified by sex showed that the allowance of municipal ordinances resulted in reduced SHS exposure in the workplace for both males and females, they did not affect the primary cigarette smoking rate as much, especially among females.ConclusionStrengthening the role of local governments by giving them the authority to enact and enforce penalties on SHS exposure violation helped ROK to reduce SHS exposure in the workplace. However, smoking behaviors and related activities seemed to shift to less restrictive areas such as on the streets and in apartment hallways, negating some of the effects due to these ordinances. Future studies should investigate how smoke-free policies beyond public places can further reduce the SHS exposure in ROK

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

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    Diese Dissertation sucht nach einem theoretischem Grundgerüst, um komplexe, digitale Gesundheitsinnovationen so zu entwickeln, dass sie bessere Erfolgsaussichten haben, auch in der alltäglichen Versorgungspraxis anzukommen. Denn obwohl es weder am Bedarf von noch an Ideen für 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 größeren Ambitionen und Komplexität verbunden ist. Dem geübten Kritiker werden sofort ketzerische Gegenfragen in den Sinn kommen. Beispielsweise was denn unter komplexen, digitalen Gesundheitsinnovationen verstanden werden soll und ob es überhaupt möglich ist, eine universale Lösungsformel zu finden, die eine erfolgreiche Diffusion digitaler Gesundheitsinnovationen garantieren kann. Beide Fragen sind nicht nur berechtigt, sondern münden letztlich auch in zwei Forschungsstränge, 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 Komplexität 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 Unterstützung kontinuierlicher, gemeinschaftlicher Versorgungsprozesse über 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 Stärkung der sektoren-übergreifenden Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Versorgungpraxis bis hin zu lernenden Gesundheitssystemen und 4. die Etablierung daten-zentrierter Wertschöpfung für das Gesundheitswesen aufgrund steigender bzgl. Verfügbarkeit valider Daten, neuen Verarbeitungsmethoden (Stichwort Künstliche 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 hinzufügen 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 rückte das Problem fragmentierter IT-Systemlandschaften des Gesundheitswesens in den Mittelpunkt. Darunter wird der unerfreuliche Zustand verstanden, dass unterschiedliche Informations- und Anwendungssysteme nicht wie gewünscht miteinander interagieren können. So kommt es zu Unterbrechungen von Informationsflüssen und Versorgungsprozessen, welche anderweitig durch fehleranfällige Zusatzaufwände (bspw. Doppeldokumentation) aufgefangen werden müssen. Um diesen Einschränkungen der Effektivität und Effizienz zu begegnen, müssen 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 zusammenführen 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 eingeschränkte Erfolgsquote u.a. in eben jener bestehenden Fragmentierung begründet, die sie aufzulösen suchen. Mit diesem Erkenntnisgewinn eröffnet sich der zweite Forschungsstrang dieser Arbeit, der sich mit der Eigenschaft der 'Interoperabilität' intensiv auseinandersetzt. Er untersucht, wie diese Eigenschaft eine zentrale Rolle für Innovationsvorhaben in der Digital Health Domäne einnehmen soll. Denn Interoperabilität beschreibt, vereinfacht ausgedrückt, die Fähigkeit von zwei oder mehreren Systemen miteinander gemeinsame Aufgaben zu erfüllen. Sie repräsentiert 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 Gewährleistung von validen, performanten und sicheren Kommunikationsszenarien, sodass die o.g. Informationsflussbrüche zwischen technischen Teilsystemen abgebaut werden. Ein rein technisches Interoperabilitätsverständnis genügt jedoch nicht, um die Vielfalt an Diffusionsbarrieren von digitalen Gesundheitsinnovationen zu umfassen. Denn beispielsweise das Fehlen adäquater Vergütungsoptionen innerhalb der gesetzlichen Rahmenbedingungen oder eine mangelhafte Passfähigkeit für 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 gemäß 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 Interoperabilität in der Wissenschaft, Politik und Praxis bekannt und auch positive Bewegungen der Domäne hin zu mehr Interoperabilität sind zu verspüren. Jedoch dominiert dabei einerseits ein technisches Verständnis und andererseits bleibt das Potential dieser Eigenschaft als Leitmotiv für das Innovationsmanagement bislang weitestgehend ungenutzt. An genau dieser Stelle knüpft nun der Hauptbeitrag dieser Doktorarbeit an, in dem sie eine sozio-technische Konzeptualisierung und Kontextualisierung von Interoperabilität für künftige digitale Gesundheitsinnovationen vorschlägt. Literatur- und expertenbasiert wird ein Rahmenwerk erarbeitet - das Digital Health Innovation Interoperability Framework - das insbesondere Innovatoren und Innovationsfördernde dabei unterstützen soll, die Diffusionswahrscheinlichkeit in die Praxis zu erhöhen. Nun sind mit diesem Framework viele Erkenntnisse und Botschaften verbunden, die ich für 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 Gewährleistung sozio-technischer Interoperabilität die zwei zusammenhängenden Hauptaufgaben eines Innovationsprozesses. 2. Die Gewährleistung von Interoperabilität ist eine aktiv zu verantwortende Managementaufgabe und wird durch projektspezifische Bedingungen sowie von externen und internen Dynamiken beeinflusst. 3. Sozio-technische Interoperabilität im Kontext digitaler Gesundheitsinnovationen kann über sieben, interdependente Ebenen definiert werden: Politische und regulatorische Bedingungen; Vertragsbedingungen; Versorgungs- und Geschäftsprozesse; Nutzung; Information; Anwendungen; IT-Infrastruktur. 4. Um Interoperabilität auf jeder dieser Ebenen zu gewährleisten, sind Strategien differenziert zu definieren, welche auf einem Kontinuum zwischen Kompatibilitätsanforderungen aufseiten der Innovation und der Motivation von Anpassungen aufseiten der Zielumgebung verortet werden können. 5. Das Streben nach mehr Interoperabilität fördert sowohl den nachhaltigen Erfolg der einzelnen digitalen Gesundheitsinnovation als auch die Defragmentierung existierender Informationssystemlandschaften und trägt somit zur Verbesserung des Gesundheitswesens bei. Zugegeben: die letzte dieser fünf Botschaften trägt eher die Färbung einer Überzeugung, als dass sie ein Ergebnis wissenschaftlicher Beweisführung ist. Dennoch empfinde ich diese, wenn auch persönliche Erkenntnis als Maxim der Domäne, der ich mich zugehörig fühle - der IT-Systementwicklung des Gesundheitswesens

    Data- og ekspertdreven variabelseleksjon for prediktive modeller i helsevesenet : mot økt tolkbarhet i underbestemte maskinlæringsproblemer

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    Modern data acquisition techniques in healthcare generate large collections of data from multiple sources, such as novel diagnosis and treatment methodologies. Some concrete examples are electronic healthcare record systems, genomics, and medical images. This leads to situations with often unstructured, high-dimensional heterogeneous patient cohort data where classical statistical methods may not be sufficient for optimal utilization of the data and informed decision-making. Instead, investigating such data structures with modern machine learning techniques promises to improve the understanding of patient health issues and may provide a better platform for informed decision-making by clinicians. Key requirements for this purpose include (a) sufficiently accurate predictions and (b) model interpretability. Achieving both aspects in parallel is difficult, particularly for datasets with few patients, which are common in the healthcare domain. In such cases, machine learning models encounter mathematically underdetermined systems and may overfit easily on the training data. An important approach to overcome this issue is feature selection, i.e., determining a subset of informative features from the original set of features with respect to the target variable. While potentially raising the predictive performance, feature selection fosters model interpretability by identifying a low number of relevant model parameters to better understand the underlying biological processes that lead to health issues. Interpretability requires that feature selection is stable, i.e., small changes in the dataset do not lead to changes in the selected feature set. A concept to address instability is ensemble feature selection, i.e. the process of repeating the feature selection multiple times on subsets of samples of the original dataset and aggregating results in a meta-model. This thesis presents two approaches for ensemble feature selection, which are tailored towards high-dimensional data in healthcare: the Repeated Elastic Net Technique for feature selection (RENT) and the User-Guided Bayesian Framework for feature selection (UBayFS). While RENT is purely data-driven and builds upon elastic net regularized models, UBayFS is a general framework for ensembles with the capabilities to include expert knowledge in the feature selection process via prior weights and side constraints. A case study modeling the overall survival of cancer patients compares these novel feature selectors and demonstrates their potential in clinical practice. Beyond the selection of single features, UBayFS also allows for selecting whole feature groups (feature blocks) that were acquired from multiple data sources, as those mentioned above. Importance quantification of such feature blocks plays a key role in tracing information about the target variable back to the acquisition modalities. Such information on feature block importance may lead to positive effects on the use of human, technical, and financial resources if systematically integrated into the planning of patient treatment by excluding the acquisition of non-informative features. Since a generalization of feature importance measures to block importance is not trivial, this thesis also investigates and compares approaches for feature block importance rankings. This thesis demonstrates that high-dimensional datasets from multiple data sources in the medical domain can be successfully tackled by the presented approaches for feature selection. Experimental evaluations demonstrate favorable properties of both predictive performance, stability, as well as interpretability of results, which carries a high potential for better data-driven decision support in clinical practice.Moderne datainnsamlingsteknikker i helsevesenet genererer store datamengder fra flere kilder, som for eksempel nye diagnose- og behandlingsmetoder. Noen konkrete eksempler er elektroniske helsejournalsystemer, genomikk og medisinske bilder. Slike pasientkohortdata er ofte ustrukturerte, høydimensjonale og heterogene og hvor klassiske statistiske metoder ikke er tilstrekkelige for optimal utnyttelse av dataene og god informasjonsbasert beslutningstaking. Derfor kan det være lovende å analysere slike datastrukturer ved bruk av moderne maskinlæringsteknikker for å øke forståelsen av pasientenes helseproblemer og for å gi klinikerne en bedre plattform for informasjonsbasert beslutningstaking. Sentrale krav til dette formålet inkluderer (a) tilstrekkelig nøyaktige prediksjoner og (b) modelltolkbarhet. Å oppnå begge aspektene samtidig er vanskelig, spesielt for datasett med få pasienter, noe som er vanlig for data i helsevesenet. I slike tilfeller må maskinlæringsmodeller håndtere matematisk underbestemte systemer og dette kan lett føre til at modellene overtilpasses treningsdataene. Variabelseleksjon er en viktig tilnærming for å håndtere dette ved å identifisere en undergruppe av informative variabler med hensyn til responsvariablen. Samtidig som variabelseleksjonsmetoder kan lede til økt prediktiv ytelse, fremmes modelltolkbarhet ved å identifisere et lavt antall relevante modellparametere. Dette kan gi bedre forståelse av de underliggende biologiske prosessene som fører til helseproblemer. Tolkbarhet krever at variabelseleksjonen er stabil, dvs. at små endringer i datasettet ikke fører til endringer i hvilke variabler som velges. Et konsept for å adressere ustabilitet er ensemblevariableseleksjon, dvs. prosessen med å gjenta variabelseleksjon flere ganger på en delmengde av prøvene i det originale datasett og aggregere resultater i en metamodell. Denne avhandlingen presenterer to tilnærminger for ensemblevariabelseleksjon, som er skreddersydd for høydimensjonale data i helsevesenet: "Repeated Elastic Net Technique for feature selection" (RENT) og "User-Guided Bayesian Framework for feature selection" (UBayFS). Mens RENT er datadrevet og bygger på elastic net-regulariserte modeller, er UBayFS et generelt rammeverk for ensembler som muliggjør inkludering av ekspertkunnskap i variabelseleksjonsprosessen gjennom forhåndsbestemte vekter og sidebegrensninger. En case-studie som modellerer overlevelsen av kreftpasienter sammenligner disse nye variabelseleksjonsmetodene og demonstrerer deres potensiale i klinisk praksis. Utover valg av enkelte variabler gjør UBayFS det også mulig å velge blokker eller grupper av variabler som representerer de ulike datakildene som ble nevnt over. Kvantifisering av viktigheten av variabelgrupper spiller en nøkkelrolle for forståelsen av hvorvidt datakildene er viktige for responsvariablen. Tilgang til slik informasjon kan føre til at bruken av menneskelige, tekniske og økonomiske ressurser kan forbedres dersom informasjonen integreres systematisk i planleggingen av pasientbehandlingen. Slik kan man redusere innsamling av ikke-informative variabler. Siden generaliseringen av viktighet av variabelgrupper ikke er triviell, undersøkes og sammenlignes også tilnærminger for rangering av viktigheten til disse variabelgruppene. Denne avhandlingen viser at høydimensjonale datasett fra flere datakilder fra det medisinske domenet effektivt kan håndteres ved bruk av variabelseleksjonmetodene som er presentert i avhandlingen. Eksperimentene viser at disse kan ha positiv en effekt på både prediktiv ytelse, stabilitet og tolkbarhet av resultatene. Bruken av disse variabelseleksjonsmetodene bærer et stort potensiale for bedre datadrevet beslutningsstøtte i klinisk praksis
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