A quasi-real-time inertialess microwave holographic imaging system

This thesis records the theoretical analysis and hardware development of a laboratory microwave imaging system which uses holographic principles. The application of an aperture synthesis technique and the electronic commutation of all antennae has resulted in a compact and economic assembly - which requires no moving parts and which, consequently, has a high field mapping speed potential. The relationship of this microwave holographic system to other established techniques is examined theoretically and the performance of the imaging system is demonstrated using conventional optically- and numerically-based reconstruction of the measured holograms. The high mapping speed potential of this system has allowed the exploitation of an imaging mode not usually associated with microwave holography. In particular, a certain antenna array specification leads to a versatile imaging system which corresponds closely in the laboratory scale to the widely used synthetic aperture radar principle. It is envisaged that the microwave holographic implementation of this latter principle be used as laboratory instrumentation in the elucidation of the interaction of hydrodynamic and electromagnetic waves. Some simple demonstrations of this application have been presented, and the concluding chapter also describes a suitable hardware specification. This thesis has also emphasised the hardware details of the imaging system since the development of the microwave and other electronic components represented a substantial part of this research and because the potential applications of the imaging principle have been found to be intimately linked to the tolerances of the various microwave components. Bibliography: pages 122-132

A bidirectional study of the association between insomnia, high-sensitivity C-reactive protein, and comorbid low back pain and lower limb pain

Objectives - To examine the possible bidirectional association between insomnia and comorbid chronic low back pain (LBP) and lower limb pain and to explore whether high-sensitivity C-reactive protein (hsCRP) amplifies these associations. Methods - We calculated adjusted risk ratios (RR) with 95% confidence intervals (CI) for the development of insomnia and mild-to-severe chronic LBP and lower limb pain at 11 years follow-up in participants aged ≥32 years and with hsCRP ≤10 mg/L at baseline in 2007–2008: 3,714 without chronic LBP or lower limb pain (sample 1) and 7,892 without insomnia (sample 2). Results - Compared to participants without chronic pain, participants with comorbid chronic LBP and lower limb pain had a RR of insomnia of 1.37 (95% CI 1.12–1.66). Compared with participants without insomnia, participants with insomnia did not have an increased risk of comorbid chronic LBP and lower limb pain (RR: 1.06, 95% CI 0.76–1.46); however, participants with insomnia had a RR of chronic LBP of 1.20 (95% CI 1.02–1.42). There was no strong amplifying effect of elevated hsCRP (3.00–10.0 mg/L) on these associations. Conclusions - These findings suggest that elevated hsCRP does not amplify the associations between insomnia and mild-to-severe chronic LBP and lower limb pain. Further research using data on the temporal relation between insomnia, chronic pain, and inflammatory responses are required to fully understand the causal pathways

Positioning aquatic animals with acoustic transmitters

Geolocating aquatic animals with acoustic tags has been ongoing for decades, relying on the detection of acoustic signals at multiple receivers with known positions to calculate a 2D or 3D position, and ultimately recreate the path of an aquatic animal from detections at fixed stations.This method of underwater geolocation is evolving with new software and hardware options available to help investigators design studies and calculate positions using solvers based predominantly on time-difference-of-arrival and time-of-arrival.We provide an overview of the considerations necessary to implement positioning in aquatic acoustic telemetry studies, including how to design arrays of receivers, test performance, synchronize receiver clocks and calculate positions from the detection data. We additionally present some common positioning algorithms, including both the free open-source solvers and the 'black-box' methods provided by some manufacturers for calculating positions.This paper is the first to provide a comprehensive overview of methods and considerations for designing and implementing better positioning studies that will support users, and encourage further knowledge advances in aquatic systems

Laksvel - Standardisert operasjonell velferdsovervåking for laks i matfiskanlegg

Selv om oppdrettere og fiskehelsepersonell har undersøkt og dokumentert velferden til laksen har det ikke funnes noen standardisert måte å gjøre dette på. Denne protokollen er laget for å kunne brukes som en felles standard. Når en lager en standardisert protokoll for rutinemessig overvåking av fiskevelferd er det mange hensyn å ta, og disse kan til dels være motstridende. Protokollen bør bygge på solid kunnskap, slik at overvåkingen gir et så klart bilde av velferdsstatusen til fiskegruppen som mulig. Oppgitte grenseverdier for velferdspåvirkning bør være nøyaktige, og målinger og skåringer bør være nøyaktige, gjøres hyppig nok og i et stort nok omfang til at en kan dokumentere velferdsstatusen til hele populasjonen til enhver tid. Dette er imidlertid ikke mulig i praksis. For eksempel endres både miljøet og fisken sin fordeling kontinuerlig i tid og rom, og full kontroll på miljøet ville kreve urealistisk detaljerte miljømålinger. I tillegg vil det samme miljøet påvirke individer med ulik status ulikt. Målinger og skåringer må være såpass enkle å forstå og utføre at alle som bruker protokollen, etter litt opplæring, kan forventes å få tilsvarende resultater på samme fiskegruppe. Tidsbruken må også være gjennomførbar, både for oppdretter og for fisken som undersøkes slik at velferden sikres. Videre bør protokollen bygge på etablerte og gjenkjennelige metoder og rutiner, og ikke stride mot andre standarder eller pålegg. Denne protokollen bygger i stor grad på kunnskap beskrevet i Fishwell-håndboken og SWIM , men også annen vitenskapelig litteratur, i tillegg til kunnskap og erfaringer fra fiskehelsetjenesten og utprøvinger som er gjennomført i Laksvel-prosjektet. Hovedmålet med arbeidet har vært å lage et system for standardisert operasjonell velferdsovervåking, det vil si at alle brukere måler og beskriver velferd på samme måte, og at overvåkingen er enkel og praktisk å gjennomføre. Vi har også så langt som mulig tatt hensyn til andre standarder som for eksempel Norsk Standard (NS 9417) og pålagte prosedyrer som Luseforskriften. Skåringsskjemaet for individbaserte indikatorer er utarbeidet med utgangspunkt i Fishwell-håndboken. Skårings-skjema har blitt testet ut gjentatte ganger på matfiskanlegg for laks i Hordaland, Trøndelag, Nordland og Troms. Etter hvert uttestingstilfelle har skjemaet blitt etterevaluert og svakheter og uklarheter forbedret. Det er laget en guide med forklaringer og bildeeksempler av hver skår for de ulike indikatorene til støtte ved skåring. Det anbefales at man har gått gjennom og blitt kjent med denne før en påbegynner skåring av fis

Laksvel - Standardisert operasjonell velferdsovervåking for laks i matfiskanlegg

Selv om oppdrettere og fiskehelsepersonell har undersøkt og dokumentert velferden til laksen har det ikke funnes noen standardisert måte å gjøre dette på. Denne protokollen er laget for å kunne brukes som en felles standard. Når en lager en standardisert protokoll for rutinemessig overvåking av fiskevelferd er det mange hensyn å ta, og disse kan til dels være motstridende. Protokollen bør bygge på solid kunnskap, slik at overvåkingen gir et så klart bilde av velferdsstatusen til fiskegruppen som mulig. Oppgitte grenseverdier for velferdspåvirkning bør være nøyaktige, og målinger og skåringer bør være nøyaktige, gjøres hyppig nok og i et stort nok omfang til at en kan dokumentere velferdsstatusen til hele populasjonen til enhver tid. Dette er imidlertid ikke mulig i praksis. For eksempel endres både miljøet og fisken sin fordeling kontinuerlig i tid og rom, og full kontroll på miljøet ville kreve urealistisk detaljerte miljømålinger. I tillegg vil det samme miljøet påvirke individer med ulik status ulikt. Målinger og skåringer må være såpass enkle å forstå og utføre at alle som bruker protokollen, etter litt opplæring, kan forventes å få tilsvarende resultater på samme fiskegruppe. Tidsbruken må også være gjennomførbar, både for oppdretter og for fisken som undersøkes slik at velferden sikres. Videre bør protokollen bygge på etablerte og gjenkjennelige metoder og rutiner, og ikke stride mot andre standarder eller pålegg. Denne protokollen bygger i stor grad på kunnskap beskrevet i Fishwell-håndboken1 og SWIM2, men også annen vitenskapelig litteratur, i tillegg til kunnskap og erfaringer fra fiskehelsetjenesten og utprøvinger som er gjennomført i Laksvel-prosjektet. Hovedmålet med arbeidet har vært å lage et system for standardisert operasjonell velferdsovervåking, det vil si at alle brukere måler og beskriver velferd på samme måte, og at overvåkingen er enkel og praktisk å gjennomføre. Vi har også så langt som mulig tatt hensyn til andre standarder som for eksempel Norsk Standard (NS 9417) og pålagte prosedyrer som Luseforskriften. Skåringsskjemaet for individbaserte indikatorer er utarbeidet med utgangspunkt i Fishwell-håndboken. Skårings-skjema har blitt testet ut gjentatte ganger på matfiskanlegg for laks i Hordaland, Trøndelag, Nordland og Troms. Etter hvert uttestingstilfelle har skjemaet blitt etterevaluert og svakheter og uklarheter forbedret. Det er laget en guide med forklaringer og bildeeksempler av hver skår for de ulike indikatorene til støtte ved skåring. Det anbefales at man har gått gjennom og blitt kjent med denne før en påbegynner skåring av fisk.publishedVersio

Analysis of the genetic phylogeny of multifocal prostate cancer identifies multiple independent clonal expansions in neoplastic and morphologically normal prostate tissue.

Genome-wide DNA sequencing was used to decrypt the phylogeny of multiple samples from distinct areas of cancer and morphologically normal tissue taken from the prostates of three men. Mutations were present at high levels in morphologically normal tissue distant from the cancer, reflecting clonal expansions, and the underlying mutational processes at work in morphologically normal tissue were also at work in cancer. Our observations demonstrate the existence of ongoing abnormal mutational processes, consistent with field effects, underlying carcinogenesis. This mechanism gives rise to extensive branching evolution and cancer clone mixing, as exemplified by the coexistence of multiple cancer lineages harboring distinct ERG fusions within a single cancer nodule. Subsets of mutations were shared either by morphologically normal and malignant tissues or between different ERG lineages, indicating earlier or separate clonal cell expansions. Our observations inform on the origin of multifocal disease and have implications for prostate cancer therapy in individual cases

Combined use of the Consolidated Framework for Implementation Research (CFIR) and the Theoretical Domains Framework (TDF): A systematic review

Background: Over 60 implementation frameworks exist. Using multiple frameworks may help researchers to address multiple study purposes, levels, and degrees of theoretical heritage and operationalizability; however, using multiple frameworks may result in unnecessary complexity and redundancy if doing so does not address study needs. The Consolidated Framework for Implementation Research (CFIR) and the Theoretical Domains Framework (TDF) are both well-operationalized, multi-level implementation determinant frameworks derived from theory. As such, the rationale for using the frameworks in combination (i.e., CFIR + TDF) is unclear. The objective of this systematic review was to elucidate the rationale for using CFIR + TDF by (1) describing studies that have used CFIR + TDF, (2) how they used CFIR + TDF, and (2) their stated rationale for using CFIR + TDF. Methods: We undertook a systematic review to identify studies that mentioned both the CFIR and the TDF, were written in English, were peer-reviewed, and reported either a protocol or results of an empirical study in MEDLINE/PubMed, PsycInfo, Web of Science, or Google Scholar. We then abstracted data into a matrix and analyzed it qualitatively, identifying salient themes. Findings: We identified five protocols and seven completed studies that used CFIR + TDF. CFIR + TDF was applied to studies in several countries, to a range of healthcare interventions, and at multiple intervention phases; used many designs, methods, and units of analysis; and assessed a variety of outcomes. Three studies indicated that using CFIR + TDF addressed multiple study purposes. Six studies indicated that using CFIR + TDF addressed multiple conceptual levels. Four studies did not explicitly state their rationale for using CFIR + TDF. Conclusions: Differences in the purposes that authors of the CFIR (e.g., comprehensive set of implementation determinants) and the TDF (e.g., intervention development) propose help to justify the use of CFIR + TDF. Given that the CFIR and the TDF are both multi-level frameworks, the rationale that using CFIR + TDF is needed to address multiple conceptual levels may reflect potentially misleading conventional wisdom. On the other hand, using CFIR + TDF may more fully define the multi-level nature of implementation. To avoid concerns about unnecessary complexity and redundancy, scholars who use CFIR + TDF and combinations of other frameworks should specify how the frameworks contribute to their study. Trial registration: PROSPERO CRD4201502761

Sequencing of prostate cancers identifies new cancer genes, routes of progression and drug targets

Prostate cancer represents a substantial clinical challenge because it is difficult to predict outcome and advanced disease is often fatal. We sequenced the whole genomes of 112 primary and metastatic prostate cancer samples. From joint analysis of these cancers with those from previous studies (930 cancers in total), we found evidence for 22 previously unidentified putative driver genes harboring coding mutations, as well as evidence for NEAT1 and FOXA1 acting as drivers through noncoding mutations. Through the temporal dissection of aberrations, we identified driver mutations specifically associated with steps in the progression of prostate cancer, establishing, for example, loss of CHD1 and BRCA2 as early events in cancer development of ETS fusion-negative cancers. Computational chemogenomic (canSAR) analysis of prostate cancer mutations identified 11 targets of approved drugs, 7 targets of investigational drugs, and 62 targets of compounds that may be active and should be considered candidates for future clinical trials