Die Kopf-Hals-Region ist eine der anatomisch kompliziertesten Regionen und enthält et- wa 300 Lymphknoten, die innerhalb eines komplexen Lymphgefäßsystems miteinander in Verbindung stehen. Die meisten Plattenepithelkarzinome der oberen Luft- und Speise- wege sind potentiell heilbar, aber sie metastasieren früh in die regionalen zervikalen Lymphknoten. Der Status dieser Lymphknoten ist der signifikanteste prognostische Faktor in der Therapie der Kopf-Hals-Tumoren. Die Neck Dissection, englisch für „Halsausräu- mung“, wird auch im deutschsprachigen Raum so genannt und ist der Standard der chir- urgischen Behandlung. Die vorliegende monozentrische Studie untersucht erstmals mittels Workflowanalyse ei- ne Serie von Neck dissections (ND) im Interoperateur-Vergleich und zielt auf die quali- tätsrelevante Erfassung der Operationssystematik ab. Von Januar bis Dezember 2011 wurden an einer onkologisch ausgerichteten HNO-Univer- sitätsklinik 42 selektive NDs (SND) und modifiziert radikale NDs (MRND) bei 5 unter- schiedlichen Operateuren mit der Workflowaufnahmesoftware s.w.an-Editor systemati- siert kodiert und vergleichend ausgewertet. Die Operateure variierten in ihrer Operationserfahrung mit Neck dissections zwischen 1- 17 Jahren und führten im Untersuchungszeitraum 19-76 NDs durch. Die Gesamtpräpara- tionszeit (15min. (2-48)) korrelierte negativ mit der Anzahl der jährlich durchgeführten NDs (p<.033). Bei der Dauer der Entfernung der einzelnen Lymphknotenpakete (33min. (10-81)) ergab sich eine negative Korrelation mit der jeweiligen Erfahrung des Opera- teurs (p<.001). 63 Als bevorzugte Reihenfolge der entfernten Level zeigte sich die Chronologie: 3-2A-(2B)- 5-4-(1). Diese variierte trotz „Schule des Hauses“ signifikant. Bei SNDs ergab sich eine Korrelation (p<.038) zwischen Erfahrung und Befolgung dieser Reihenfolge. Die Summe der entfernten Lymphknoten im histopathologischen Präparat gesamt (17 (0- 29)) sowie pro Level (3,8 (0-11)) zeigte keinen signifikanten Unterschied in Abhängigkeit von Erfahrung, Anzahl der 2011 durchgeführten NDs, befolgter Chronologie und Dauer der Operation. Trotz signifikanter Unterschiede bei den Operateuren im operativen Vorgehen fanden sich keine signifikanten Unterschiede in Gesamtsumme der entnommenen Lymphknoten- zahl. Die Workflowanalyse hilft, die Operationssystematik zu erfassen und damit bei wechselnden Operateuren einen Standard zu definieren.

Automation ist heute in allen Lebensbereichen zu finden. Die „zuverlässige“ Automation soll den „unzuverlässigen“ Menschen (Benutzer/Operateur) entlasten, kompensieren, teilweise sogar ersetzen. Eine Automation kann jedoch Fehler machen, wurde sie doch von „unzuverlässigen“ Menschen (Entwicklern) entwickelt. Deshalb verfolgte das Projekt ATEO einen in der Forschung bisher nur theoretisch betrachteten Ansatz zur Optimierung der Funktionallokation zwischen Mensch und Maschine. Hierbei handelt es sich um die Optimierung der Arbeitsteilung zwischen Operateuren und Entwicklern von komplexen, dynamischen, technischen Systemen inklusive Automationen. Diese Dissertation beschäftigt sich mit den Leistungsdeterminanten dieser Entwickler. Die bisher in der Literatur beschriebenen Befunde zu diesen Leistungsdeterminanten wurden zu einem deskriptiven „Modell der Leistungsdeterminanten von Entwicklern“ zusammengetragen. Anschließend wurde die potentielle Leistungsdeterminante „Informationsverfügbarkeit“ unter Einsatz von 90 professionellen Entwicklern experimentell beleuchtet. Zur Erfassung der abhängigen Variable „Güte der Automatikkonzepte“ wurde ein Bewertungsinstrument entwickelt. Zudem wurde die Komplexität der verwendeten Versuchsumgebung „Socially Augmented Microworld“ experimentell erhöht, damit für professionelle Entwickler die Konzeption von Automatiken nicht zu leicht ist. Zusätzlich wurde eine Automatiksoftware zur Implementierung und Konfiguration der von den Entwicklern konzipierten Automatiken entwickelt. Durch die Untersuchung konnte gezeigt werden, dass die Kontrollvariablen „Erfahrungsindex“, „Witzanzahl“ und „Leistungsmotiv HE“ einen höheren Einfluss auf die Güte des Konzeptions¬ergebnisses haben als die systematisch variierte „Informationsverfügbarkeit“. Erst durch Eliminierung der Wirkung dieser Kontrollvariablen konnte ein signifikanter Einfluss der zur Verfügung gestellten Informationen auf die Güte der Automatikkonzepte nachgewiesen werden. / Automation is currently to be found in all aspects of life. “Reliable” automation is believed to take the pressure off, to compensate, or even displace the “unreliable” human (user/operator). However, as a consequence of being developed by “unreliable” humans (developers) automations can also be susceptible to error. The Project ATEO (division of work between developers and operators) pursues an, so far in researches only theoretical considered, approach to optimize the function allocation between human and machine. It is about an optimization of the division of responsibilities between operators and developers of complex, dynamic, technical systems including automations. This thesis concerns the performance determinants of these developers. Literature regarding the previous findings of performance determinants research were gathered into a descriptive "model of developers'' performance determinants". Subsequently, the potential performance determinant "information availability" was examined experimentally by using 90 professional developers. To capture the dependent variable "quality of automation concepts" an assessment tool was developed. Moreover, the complexity of the used test environment "Socially Augmented Microworld" was experimentally heightened to ensure that for these developers the conception of automatic functions was not too easy. Also, an automations software was designed to enable the implementation and configuration of the developer-created automations. The results of the experiment with the professional developers showed that the control variables “experience index”, “number of jokes” and “achievement motive hope of success” had a higher influence on the quality of the design result as the systematically varied "information availability". Only by eliminating the effect of these control variables a significant influence of the performance determinant “information availability” on the quality of automation conceptions was attested.

Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'étude des densités d'états surfaciques des opérateurs de Schrôdinger à potentiel surfacique presque périodique, du type d'Anderson et du type du problème à N-corps. Nous commençons dans un premier chapitre par établir un résultat sur l'approximation du spectre de l'opérateur de Schrödinger continu par le spectre de l'opérateur discret correspondant. Nous établissons ensuite une relation entre le spectre et le support de la densité d'états surfaciques. Au deuxième chapitre nous prouvons que la densité d'états surfaciques du modèle d'Anderson est la limite des densités d'états surfaciques discrètes au sens des distributions. Ces résultats sont généralisés au cas des potentiels avec singularités dans le quatrième chapitre. Au troisième chapitre nous établissons des estimations de décroissance hors la diagonale, ainsi que des estimations des effets perturbatifs du potentiel dans la norme des opérateurs à trace. Le dernier chapitre aborde sous un angle général le problème à N-corps.

On développe une méthode d'identification des efforts qui produisent les vibrations d'une structure, à partir de la connaissance de son champ de déplacement mesuré en un nombre fini de points et de la connaissance à priori de son équation du mouvement. L'identification des efforts est basée sur le calcul du second membre de l'équation du mouvement discrétisée par un schéma aux différences finies. Comme dans la plupart des problèmes inverses, des difficultés se posent et sont dues à une sensibilité extrème aux incertitudes de mesure, introduisant un niveau de bruit élevé sur le résultat. Pour pallier ce problème, une méthode de régularisation originale, nommée R.I.F.F. (Résolution Inverse Filtrée Fenêtrée), a été mise au point. Elle utilise un fenêtrage spatial et un filtrage dans le domaine des nombres d'onde, où les paramètres de réglage sont étudiés en fonction des caractéristiques physiques de la structure. Plusieurs exemples issus de simulations numériques et d'expérimentations montrent les différentes applications que l'on peut obtenir : identification de forces mécaniques ponctuelles, d'efforts de couplage, de pressions acoustiques pariétales. La méthode a été aussi étendue à l'identification des conditions aux limites en termes d'impédances de translation et de rotation. Enfin, une ébauche de la construction d'opérateur de structure par voie expérimentale est proposée. A partir des déplacements mesurés, on identifie l'opérateur différentiel qui leur correspond et on montre ensuite que cet opérateur peut être utilisé pour l'identification des forces qui excitent la structure.

Cette thèse porte sur l’étude mathématique des interactions entre la lumière et certains types de nanoparticules.À l’échelle du nanomètre, des particules métalliques comme l’or ou l’argent subissent un phénomène de résonance lorsque leurs électrons libres interagissent avec un champ électromagnétique. Cette interaction produit une augmentation du champs électrique proche et lointain, leur permettant d’améliorer la luminosité et la directivité de la lumière, confinant des champs électromagnétiques dans des directions avantageuses. Ce phénomène, appelé "résonances plasmoniques pour des nanoparticules" ouvre une porte sur une large gamme d’applications, des nouvelles techniques d’imagerie médicale à des panneaux solaires efficaces. En utilisant des techniques issues des potentiels de couches et de la théorie de la perturbation,nous proposons une étude de la dispersion d’ondes électromagnétiques par une et plusieurs nanoparticules plasmoniques, dans le cadre quasi-statique, Helmholtz et Maxwell. Nous étudions ensuite certaines applications tel que la génération de chaleur, les métasurfaces et l’imagerie super-résolue. / This thesis deals with the mathematical study of the interactions between light and certain types of nanoparticles. At the nanometer scale, metal particles such as gold or silver undergo a resonance phenomenon when their free electrons interact with an electromagnetic field. This interaction results in an enhancement of the near and far electric field, enabling them to improve the brightness and the directivity of the light, confining electromagnetic fields in advantageous directions. This phenomenon, called "plasmonic resonances for nanoparticles", opens a door to a wide range of applications, from new medical imaging techniques to efficient solar panels. Using layer potentials techniques and perturbation theory, we proposea study of the scattering of electromagnetic waves by one and several plasmonic nanoparticles in the quasi-static, Helmholtz and Maxwell framework. We then study some applications such as heat generation, metasurfaces and super-resolution.

Die Kopf-Hals-Region ist eine der anatomisch kompliziertesten Regionen und enthält et- wa 300 Lymphknoten, die innerhalb eines komplexen Lymphgefäßsystems miteinander in Verbindung stehen. Die meisten Plattenepithelkarzinome der oberen Luft- und Speise- wege sind potentiell heilbar, aber sie metastasieren früh in die regionalen zervikalen Lymphknoten. Der Status dieser Lymphknoten ist der signifikanteste prognostische Faktor in der Therapie der Kopf-Hals-Tumoren. Die Neck Dissection, englisch für „Halsausräu- mung“, wird auch im deutschsprachigen Raum so genannt und ist der Standard der chir- urgischen Behandlung. Die vorliegende monozentrische Studie untersucht erstmals mittels Workflowanalyse ei- ne Serie von Neck dissections (ND) im Interoperateur-Vergleich und zielt auf die quali- tätsrelevante Erfassung der Operationssystematik ab. Von Januar bis Dezember 2011 wurden an einer onkologisch ausgerichteten HNO-Univer- sitätsklinik 42 selektive NDs (SND) und modifiziert radikale NDs (MRND) bei 5 unter- schiedlichen Operateuren mit der Workflowaufnahmesoftware s.w.an-Editor systemati- siert kodiert und vergleichend ausgewertet. Die Operateure variierten in ihrer Operationserfahrung mit Neck dissections zwischen 1- 17 Jahren und führten im Untersuchungszeitraum 19-76 NDs durch. Die Gesamtpräpara- tionszeit (15min. (2-48)) korrelierte negativ mit der Anzahl der jährlich durchgeführten NDs (p<.033). Bei der Dauer der Entfernung der einzelnen Lymphknotenpakete (33min. (10-81)) ergab sich eine negative Korrelation mit der jeweiligen Erfahrung des Opera- teurs (p<.001). 63 Als bevorzugte Reihenfolge der entfernten Level zeigte sich die Chronologie: 3-2A-(2B)- 5-4-(1). Diese variierte trotz „Schule des Hauses“ signifikant. Bei SNDs ergab sich eine Korrelation (p<.038) zwischen Erfahrung und Befolgung dieser Reihenfolge. Die Summe der entfernten Lymphknoten im histopathologischen Präparat gesamt (17 (0- 29)) sowie pro Level (3,8 (0-11)) zeigte keinen signifikanten Unterschied in Abhängigkeit von Erfahrung, Anzahl der 2011 durchgeführten NDs, befolgter Chronologie und Dauer der Operation. Trotz signifikanter Unterschiede bei den Operateuren im operativen Vorgehen fanden sich keine signifikanten Unterschiede in Gesamtsumme der entnommenen Lymphknoten- zahl. Die Workflowanalyse hilft, die Operationssystematik zu erfassen und damit bei wechselnden Operateuren einen Standard zu definieren.:1.1. KOPF-HALS-TUMOREN 1.2. ÄTIOLOGIE UND RISIKOFAKTOREN 1.3. EPIDEMIOLOGIE 1.4. KLINIK 1.5. DIAGNOSTIK 1.6. HISTORISCHER ÜBERBLICK 1.6.1. ANFÄNGE DER CHIRURGIE 1.6.2. ENTWICKLUNG DER STRAHLENTHERAPIE 1.6.3. RADIKALE NECK DISSECTION 1.6.4. FUNKTIONELLE ODER MODIFIZIERT RADIKALE NECK DISSECTION 1.6.5. SELEKTIVE NECK DISSECTION 1.6.6. NOMENKLATUR DER LYMPHKNOTEN-LEVEL 1.6.7. NOMENKLATUR DER NECK DISSECTION 1.7. THERAPIE 1.7.1. STRAHLENTHERAPIE 1.7.2. NECK DISSECTION 1.7.3. CHEMOTHERAPIE 1.8. AKTUELLEENTWICKLUNGEN 1.8.1. ENTWICKLUNGEN IN DER DIAGNOSTIK 1.8.2. ENTWICKLUNGEN DES CHIRURGISCHEN VORGEHENS 1.9. KOMPLIKATIONEN 1.10. PROGNOSE 2. AUFGABENSTELLUNG 3. MATERIAL UND METHODEN 3.1. PATIENTEN 3.2. DATENERHEBUNG 3.3. EIN- UND AUSSCHLUSSKRITERIEN DER ERHOBENEN DATEN 3.4. STATISTISCHE METHODEN II 4. ERGEBNISSE 4.1. GESAMTKOLLEKTIV 4.1.1. PATIENTENGUT 4.1.2. EINTEILUNG DER OPERATION IN PHASEN 4.1.3. EINTEILUNG DER DATEN NACH KOMPLEXITÄT DER OPERATION 4.2. OPERATEURE IM VERGLEICH 4.2.1. ERFAHRUNG UND ROUTINE DER OPERATEURE 4.2.2. GESAMTDAUER DER OPERATION 4.2.3. ANZAHL DER DURCHGEFÜHRTEN ARBEITSSCHRITTE 4.2.4. KORRELATION ZWISCHEN ERFAHRUNG SOWIE ROUTINE DER OPERATEURE UND DAUER DER OPERATION 4.3. LYMPHKNOTEN IM FOKUS 4.3.1. CHRONOLOGIE DER LYMPHKNOTENENTNAHME 4.3.2. HISTOPATHOLOGIE 5. DISKUSSION 5.1. GESAMTKOLLEKTIV 5.1.1. PATIENTENGUT 5.1.2. EINTEILUNG DER OPERATION IN PHASEN 5.1.3. EINTEILUNG DER DATEN NACH KOMPLEXITÄT DER OPERATION 5.2. OPERATEURE IM VERGLEICH 5.2.1. ERFAHRUNG UND ROUTINE DER OPERATEURE 5.2.2. GESAMTDAUER DER OPERATION 5.2.3. ANZAHL DER DURCHGEFÜHRTEN ARBEITSSCHRITTE 5.2.4. KORRELATION ZWISCHEN ERFAHRUNG SOWIE ROUTINE DER OPERATEURE UND DAUER DER OPERATION 5.3. LYMPHKNOTEN IM FOKUS 5.3.1. CHRONOLOGIE DER LYMPHKNOTENENTNAHME 5.3.2. HISTOPATHOLOGIE 5.4. SCHLUSSFOLGERUNG 6. BIBLIOGRAFIE