Juni 2012 automatisatie van het fittingproces van cochleaire implantaten door middel van...

juni 2012

automatisatie van het fittingproces van cochleaire implantaten door middel

van probabilistische netwerken

Thomas Flamant

Dr. Paul Govaerts Bart Vaerenberg Wim Van den Breen

► situering► masterproef► besluit► demo

inhoud

► elektronisch gehoorapparaat dat in het binnenoor wordt geïmplanteerd

► rechtstreekse stimulatie van de gehoorzenuw in de cochlea

► geluid wordt omgezet elektrische pulsen

het Cochleair Implantaat (CI)

situering (1/5) TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPEN

► CI-fittingo procesoptimalisatieo manipuleren elektrische parameters (~150) o gehoormetingen (~ 60)o vooropgesteld doel (target): normaal gehooro uitgevoerd door (expert-) audiologen

het Cochleair Implantaat (CI)


audioloogpatiënt

► de oorgroep & Otoconsult► = eerste intelligent agent die assisteert bij fittingproces

(computer assisted fitting)► werking

o maakt gebruik van AI o deterministische logicao gerealiseerd door middel van

adviezeno framework om adviezen te

ontwikkelen

FOX: Fitting to Outcome eXpert


FOXadvice engine

gehoortest(en)+ CI-

instellingennieuwe

(optimale)CI-

instellingen

► uitdaging

doelstelling

TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPENsituering (4/5)

FOX uitbreiden met een probabilistische

logica(Bayesiaans netwerk)

FOXadvice engine

interface

huidig deterministische logica

masterproef probabilistische

logica

gehoortest(en)+ CI-

instellingennieuwe

(optimale)CI-

instellingen

verhoog waarde 0,40waarde is OK0,20verlaag waarde0,40


CI-parameter 2

te luid 0,38normaal 0,17te zacht 0,45

Luidheidsperceptie

[hidden layer]

CI-parameter 1

doelstelling




CI-parameter 2

te luid 1,00normaal 0,00te zacht 0,00

Luidheidsperceptie

[hidden layer]

CI-parameter 1

doelstelling


► situering► masterproef

WP 1: integrationWP 2: conversionWP 3: Target ProfilesWP 4: decision criteriaWP 5: self learning

► besluit► demo

inhoud

► onderzoek naar implementatiemogelijkhedeno Infer.NET Framework, Microsofto OpenMarkov (Universiteit van Madrid, UNED)

► connectie met OpenMarkovo java-based webservice

integration

TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPENWP 1

Advice Engine

Open-MarkovEngine

► mapping tussen FOX en netwerko bepaalde informatie vereist die niet expliciet aanwezig

iso module ontwikkeld

berekende resultaten op generische, dynamische manier definiëren

mogelijke toekomstige wijzigingen (netwerk in ontwikkeling: toevoegen/verwijderen van nodes)

mathematische compiler at runtime gecompileerd en uitgevoerd

conversion


► voor elke gehoortest: te bereiken doel (target)► deterministische logica: target zit vervat in advies zelf► probabilistische logica: niet voorzien► module: Target Profiles

o framework voorzien waarin audiologen dit dynamisch kunnen definiëren

o voor elke meetwaarde, een definitie voor: target (op target) tolerantie-marges: grens (binnen target) weging (penalty)

o toepassing bepaalt mee de mate van actie bepaalt wanneer er gestopt moet worden met itereren

Target Profiles


► netwerk geeft probabiliteiten terug► op basis hiervan beslissing nemen CI-wijzigingen► extra instelbare parameters

o welke probabiliteiten leidden tot CI-wijzigingeno vertaling probabiliteiten naar # stappen

► dynamische module: adviesinstellingen► instellingen kunnen aangemaakt worden door

ontwikkelaars zelf

decision criteria


► self learning = intrinsiek onderdeel van Bayesiaanse logica► per case: wijziging onderliggende probabiliteitstabellen► initiële leerfase

o eenmalige bulk-input o op basis van historische data (FOX-databank)o module: Evidence Cases Generator

conversie naar juiste netwerkformaat afhankelijk van vrij te kiezen instellingen outputtabellen

self learning

TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPENWP 5 (1/2)

► adviesexploratieo laat bepaalde randomisatie, exploratie toe van de

CI-parameterso zorgt op een gecontroleerde manier voor meer variatie

in de CI-instellingeno wat is de impact hiervan op het gehoor van de

patiënt ?

self learning

TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPENWP 5 (2/2)


inhoud

► opdrachto belangrijke uitbreiding voor bestaand softwarepakket

► uitdagendo introductie in Bayesiaanse netwerken o bestaande applicatie

vooruitstrevend product randvoorwaarden maximale integratie van toegevoegde functionaliteit

o verdere ontwikkeling parametrisatie ontwikkelaars ≠ programmeurs

► modules: 5 afgewerkte werkpakketten

besluit

TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPENbesluit


inhoud

demo

TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPENdemo 1

demo


vragen ?

► http://research.thomasflamant.be► http://otoconsult.com/opti-fox

TOEGEPASTE INGENIEURSWETENSCHAPPEN

Juni 2012 automatisatie van het fittingproces van cochleaire implantaten door middel van...

Documents

Transcript of Juni 2012 automatisatie van het fittingproces van cochleaire implantaten door middel van...