Cochlear implantation modeling and functional evaluation considering uncertainty and parameter variability

Author

Mangado López, Nerea

Director

González Ballester, Miguel Ángel

Piella Fenoy, Gemma

Date of defense

2017-11-16

Pages

176 p.



Department/Institute

Universitat Pompeu Fabra. Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions

Doctorate programs

Programa de doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions

Abstract

Recent innovations in computational modeling have led to important advances towards the development of predictive tools to simulate and optimize surgery outcomes. This thesis is focused on cochlear implantation surgery, technique which allows recovering functional hearing in patients with severe deafness. The success of this intervention, however, relies on factors, which are unpredictable or difficult to control. This, combined with the high variability of hearing restoration levels among patients, makes the prediction of this surgery a very challenging process. The aim of this thesis is to develop computational tools to assess the functional outcome of the cochlear implantation. To this end, this thesis addresses a set of challenges, such as the automatic optimization of the implantation and stimulation parameters by evaluating the neural response evoked by the cochlear implant or the functional evaluation of a large set of virtual patients.


Recientes mejoras en el desarrollo del modelado computacional han facilitado importantes avances en herramientas predictivas para simular procesos quirúrgicos maximizando así los resultados de la cirugía. Esta tesis se focaliza en la cirugía de implantación coclear. Dicha técnica permite recuperar el sentido auditivo a pacientes con sordera severa. Sin embargo, el éxito de la intervención depende de un conjunto de factores, difíciles de controlar o incluso impredecibles. Por este motivo, existe una gran variabilidad interindividual, lo cual lleva a considerar la predicción de esta cirugía como un proceso complejo. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de herramientas computacionales para la evaluación funcional de dicha cirugía. Para este fi n, esta tesis aborda una serie de retos, entre ellos la optimización automática de la respuesta neural inducida por el implante coclear y la evaluación numérica de grandes grupos de pacientes.

Keywords

Cochlear implant; Cochlear implantation surgery prediction; Computational modeling; Neural response; Automatic framework; Uncertainty quantification analysis; Parameter variability; Uncertainty; Implante coclear; Predicción de la cirugía de implantación coclear; Modelado computacional; Respuesta neuronal; Marco de trabajo automático; Análisis de incertidumbre; Variabilidad en parámetros

Subjects

62 - Engineering. Technology in general

Documents

tnml.pdf

73.82Mb

 

Rights

L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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