Diese prospektive Studie befasst sich mit der Prävalenz der unvollständigen Amputation des linken Vorhofohrs (LAA) im Rahmen kardiochirurgischer Eingriffe. Grundlage der Studie bildet die Annahme, dass das linke Vorhofohr als zentrale Struktur hinsichtlich der Bildung kardialer Thromben bei Patienten mit Vorhofflimmern eine führende Rolle bei der Entstehung von zerebrovaskulären Insulten einnimmt und somit nur vollständige Amputationen des linken Vorhofohrs wirklichen Schutz vor systemischen Thromboembolien bieten können. Dazu wurden prä-, peri- und postoperative Daten von insgesamt 108 Patienten erfasst, die sich von Juni 2016 bis März 2017 am Universitätsklinikum Würzburg einer kardiochirurgischen Operation unterzogen haben und dabei eine Amputation des linken Vorhofohrs erhalten haben. Besondere Aufmerksamkeit galt dabei der transösophagealen Echokardiographie (TEE), mit deren Hilfe intraoperativ und nach Beendigung der extrakorporalen Zirkulation die Größe eines eventuell vorhandenen LAA-Reststumpfes gemessen wurde. Unter Verwendung der von Kanderian et al. angewandten Definition, wonach ein Reststumpf mit einer Länge von mehr als einem Zentimeter einer inkompletten Amputation entspricht, konnte gezeigt werden, dass keine der 97 Resektionen, von denen intraoperative TEE-Bilder vorlagen, unter die Definition einer unvollständigen Amputation fiel: Bei 64 der 97 Probanden war an der früheren Resektionsstelle überhaupt kein messbarer Reststumpf mehr zu erkennen und bei den verbliebenen 33 Probanden lagen jeweils Reststümpfe vor, die allesamt kleiner als ein Zentimeter waren. Die Schlussfolgerung dieser Studie lautet, dass die LAA-Amputation eine äußerst erfolgreiche Methode zum Verschluss des linken Vorhofohrs darstellt und mit der hier beobachteten 100%-igen Verschlussrate weitaus erfolgreicher ist als sie in der Literatur, u.a. bei Kanderian et al., beschrieben wird. Neben der stellenweise lückenhaften Dokumentation liegen weitere Limitationen der Studie vor, weshalb die Ergebnisse dieser Arbeit kritisch zu betrachten sind. Dennoch legen sie nahe, dass die LAA-Amputation ein wesentlich erfolgreicheres Verfahren zum Verschluss des linken Vorhofohrs darstellt als bisher angenommen. Abgesehen von Erkenntnissen zur Sicherheit und Durchführbarkeit konnten weder die Left-Atrial-Appendage-Occlusion-Studie I noch die darauf folgende Left-Atrial-Appendage-Occlusion-Studie II Aussagen zum Benefit der LAA-Okklusion, sprich zur Reduktion der Schlaganfallinzidenz, treffen. Auch anhand der vorliegenden Studie kann der Nutzen eines LAA-Verschlusses nur bedingt beurteilt werden. Dies liegt vor allem in der hier geringen Fallzahl von nur 108 Probanden, dem begrenzten Beobachtungszeitraum postoperativ sowie dem Fehlen einer Kontrollgruppe begründet. Finale Daten zur Wirksamkeit des LAA-Verschlusses erhofft man sich von der im Jahr 2012 gestarteten Left-Atrial-Appendage-Occlusion-Studie III. Dabei handelt es sich um eine prospektiv-randomisierte Studie, deren Fallzahl 4700 Patienten betragen soll und die über einen mittleren Beobachtungszeitraum von vier Jahren einen Rückgang der Inzidenz von Schlaganfällen und systemischen Embolien durch Okklusion des linken Vorhofohrs belegen soll. Das voraussichtliche Studienende wird im Jahr 2022 liegen. Die Ergebnisse dieser Arbeit haben das Potenzial, die momentan noch vorhandene Evidenzlücke zum Thema Schlaganfallprävention durch Verschluss des linken Vorhofohrs im Zuge kardiochirurgischer Eingriffe zu schließen. / This prospective study deals with the prevalence of the incomplete amputation of the left atrial appendage (LAA) in the context of cardiac surgery. Basis for the study is the assumption that the left atrial appendage – as a vital structure with regard to the foundation of cardiac thrombi in patients with atrial fibrillation – plays a leading role in the development of cerebrovascular insults. As a result, only complete amputations of the left atrial appendage can provide real protection against systemic thromboembolism. For this purpose, pre-, peri- and postoperative data was collected from 108 patients altogether who underwent cardiac surgery including an amputation of the left atrial appendage at the university medical centre of Wurzburg, Germany, between June 2016 and March 2017. Special attention was applied to the transesophageal echocardiography (TEE). Using it, the size of a possible residual stump was measured intraoperatively and after finishing the extracorporeal circulation. Taking the definition of Kanderian et al. into account, whereupon a residual stump of a length of more than one centimeter equals an incomplete amputation, it was possible to show that none of the 97 resections, of which intraoperative TEE-images were available, fell into the category of the definition of an incomplete amputation: No measurable residual stump at all could be recognized at the former resection site in 64 out of 97 probands and the remaining 33 probands displayed residual stumps which all were smaller than one centimeter. The conclusion of this study is that amputations of the LAA represent an utterly successful method to occlude the left atrial appendage. Furthermore, taking the 100 percent occlusion rate into account, it is way more successful than described in the corresponding literature, amongst others in Kanderian et al. Besides the incomplete documentation in places, this study also suffers from other limitations. This is why the results of this work have to be regarded critically. Nevertheless, it is suggested that amputations of the LAA have been a significantly more successful method to occlude the left atrial appendage than supposed so far. Apart from findings regarding security and operability, neither the left atrial appendage occlusion study I nor the following left atrial appendage occlusion study II could state the benefit of the occlusion of the LAA, referring to the reduction of the incidence of strokes. On the basis of this study, the use of an occlusion of the LAA can only be partly evaluated, too. This is mainly due to the small number of only 108 patients, the limited time of postoperative observation as well as because of a missing control group. Final data regarding the effectivity of the occlusion of the LAA is expected to be shown with the help of the left atrial appendage occlusion study III, which was started in 2012. This is a prospective randomized study which is said to include 4,700 patients and which is to prove a decline in the incidence of strokes and systemic embolisms due to occlusions of the left atrial appendage in an average observation period of four years. The expected end of the study will be in 2022. The results of this work do have the potential to close the momentarily still existing gap of evidence with respect to stroke prevention due to an occlusion of the left atrial appendage in the course of cardiac surgery.

Peer-Daten-Management-Systeme (PDMS) bestehen aus einer hochdynamischen Menge heterogener, autonomer Peers. Die Peers beantworten Anfragen einerseits gegen lokal gespeicherte Daten und reichen sie andererseits nach einer Umschreibung anhand von Schema-Mappings an benachbarte Peers weiter. Solche aufgrund fehlender zentraler Komponenten eigentlich hoch- flexiblen Systeme leiden bei zunehmender Anzahl von Peers unter erheblichen Effi- zienzproblemen. Die Gründe hierfür liegen in der massiven Redundanz der Pfade im Netzwerk der Peers und im Informationsverlust aufgrund von Projektionen entlang von Mapping-Pfaden. Anwender akzeptieren in hochskalierten Umgebungen zum Datenaustausch in vielen Anwendungsszenarien Konzessionen an die Vollständigkeit der Anfrageergebnisse. Unser Ansatz sieht in der Vollständigkeit ein Optimierungsziel und verfolgt einen Kompromiß zwischen Nutzen und Kosten der Anfragebearbeitung. Hierzu schlagen wir mehrere Strategien für Peers vor, um zu entscheiden, an welche Nachbar-Peers Anfragen weitergeleitet werden. Peers schließen dabei Mappings von der Anfragebearbeitung aus, von denen sie ein geringes Verhältnis von Ergebnisgröße zu Kosten, also geringe Effizienz erwarten. Als Basis dieser Schätzungen wenden wir selbstadaptive Histogramme über die Ergebniskardinalität an und weisen nach, daß diese in dieser hochdynamischen Umgebung ausreichende Genauigkeit aufweisen. Wir schlagen einen Kompromiß zwischen der Nutzung von Anfrageergebnissen zur Anpassung dieser Metadaten-Statistiken und der Beschneidung von Anfrageplänen vor, um den entsprechenden Zielkonflikt aufzulösen. Für eine Optimierungsstrategie, die das für die Anfragebearbeitung verwendete Zeit-Budget limitiert, untersuchen wir mehrere Varianten hinsichtlich des Effizienzsteigerungspotentials. Darüber hinaus nutzen wir mehrdimensionale Histogramme über die Überlappung zweier Datenquellen zur gezielten Verminderung der Redundanz in der Anfragebearbeitung. / Peer data management systems (PDMS) consist of a highly dynamic set of autonomous, heterogeneous peers connected with schema mappings. Queries submitted at a peer are answered with data residing at that peer and by passing the queries to neighboring peers. PDMS are the most general architecture for distributed integrated information systems. With no need for central coordination, PDMS are highly flexible. However, due to the typical massive redundancy in mapping paths, PDMS tend to be very inefficient in computing the complete query result as the number of peers increases. Additionally, information loss is cumulated along mapping paths due to selections and projections in the mappings. Users usually accept concessions on the completeness of query answers in large-scale data sharing settings. Our approach turns completeness into an optimization goal and thus trades off benefit and cost of query answering. To this end, we propose several strategies that guide peers in their decision to which neighbors rewritten queries should be sent. In effect, the peers prune mappings that are expected to contribute few data. We propose a query optimization strategy that limits resource consumption and show that it can drastically increase efficiency while still yielding satisfying completeness of the query result. To estimate the potential data contribution of mappings, we adopted self-tuning histograms for cardinality estimation. We developed techniques that ensure sufficient query feedback to adapt these statistics to massive changes in a PDMS. Additionally, histograms can serve to maintain statistics on data overlap between alternative mapping paths. Building on them, redundant query processing is reduced by avoiding overlapping areas of the multi-dimensional data space.

Software developers adapt to the fast-moving nature of software systems with agile development techniques. However, database developers lack the tools and concepts to keep the pace. Whenever the current database schema is evolved, the already existing data needs to be evolved as well. This is usually realized with manually written SQL scripts, which is error-prone and explains significant costs in software projects. A promising solution are declarative database evolution languages, which couple both schema and data evolution into intuitive operations. Existing database evolution languages focus on usability but do not strive for completeness. However, this is an inevitable prerequisite to avoid complex and error-prone workarounds. We present CODEL which is based on an existing language but is relationally complete. We precisely define its semantic using relational algebra, propose a syntax, and formally validate its relational completeness. Having a complete and comprehensive database evolution language facilitates valuable support throughout the whole evolution of a database. As an instance, we present VACO, a tool supporting developers with variant co-evolution. Given a variant schema derived from a core schema, VACO uses the richer semantics of CODEL to semi-automatically co-evolve this variant with the core.

Matching concept descriptions against concept patterns was introduced as a new inference task in Description Logics (DLs) almost 20 years ago, motivated by applications in the Classic system. For the DL EL, it was shown in 2000 that the matching problem is NP-complete. It then took almost 10 years before this NP-completeness result could be extended from matching to unification in EL. The next big challenge was then to further extend these results from matching and unification without a TBox to matching and unification w.r.t. a general TBox, i.e., a finite set of general concept inclusions. For unification, we could show some partial results for general TBoxes that satisfy a certain restriction on cyclic dependencies between concepts, but the general case is still open. For matching, we solve the general case in this paper: we show that matching in EL w.r.t. general TBoxes is NP-complete by introducing a goal-oriented matching algorithm that uses non-deterministic rules to transform a given matching problem into a solved form by a polynomial number of rule applications. We also investigate some tractable variants of the matching problem.

In dieser Arbeit studieren wir Lorentz-Mannigfaltigkeiten mit spezieller Holonomie, d.h. ihre Holonomiedarstellung wirkt schwach-irreduzibel aber nicht irreduzibel. Aufgrund der schwachen Irreduzibilität lässt die Darstellung einen ausgearteten Unterraum invariant und damit also auch eine lichtartige Linie. Geometrisch hat dies zur Folge, dass wir zwei parallele Unterbündel (die Linie und ihr orthogonales Komplement) des Tangentialbündels erhalten. Diese Arbeit nutzt diese und weitere Objekte um zu beweisen, dass kompakte Lorentzmannigfaltigkeiten mit Abelscher Holonomie geodätisch vollständig sind. Zudem werden Lorentzmannigfaltigkeiten mit spezieller Holonomie und nicht-negativer Ricci-Krümung auf den Blättern der Blätterung, induziert durch das orthogonale Komplement der parellelen Linie, und maximaler erster Bettizahl untersucht. Schließlich werden vollständige Ricci-flache Lorentzmannigfaltigkeiten mit vorgegebener voller Holonomie konstruiert. / In the present thesis we study dimensional Lorentzian manifolds with special holonomy, i.e. such that their holonomy representation acts indecomposably but non-irreducibly. Being indecomposable, their holonomy group leaves invariant a degenerate subspace and thus a light-like line. Geometrically, this means that, since being holonomy invariant, this line gives rise to parallel subbundles of the tangent bundle. The thesis uses these and other objects to prove that Lorentian manifolds with Abelian holonomy are geodesically complete. Moreover, we study Lorentzian manifolds with special holonomy and non-negative Ricci curvature on the leaves of the foliation induced by the orthogonal complement of the parallel light-like line whose first Betti number is maximal. Finally, we provide examples of geodesically complete and Ricci-flat Lorentzian manifolds with special holonomy and prescribed full holonomy group.

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