Modelado de Elementos Finitos de la Mecánica Coclear: Una Revisión Sistemática

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Mecánica Computacional
• Neurociencia Auditiva

Sus antecedentes:

• El modelado de elementos finitos (EF) es una herramienta computacional clave para simular sistemas biológicos complejos.
• La investigación reciente utiliza cada vez más el modelado de EF para estudiar la cóclea y los implantes cocleares (IC).
• Existe una variabilidad significativa en las metodologías y parámetros empleados en el desarrollo de modelos cocleares de EF.

Objetivo del estudio:

• Revisar sistemáticamente el modelado macromecánico de elementos finitos de la cóclea.
• Identificar técnicas de modelado comunes y sus limitaciones en estudios existentes.
• Destacar áreas de mejora en el modelado coclear de EF.

Principales métodos:

• Se realizó una búsqueda sistemática de literatura en las bases de datos PubMed, Scopus y IEEE-Xplore.
• Se incluyeron estudios sobre modelado de EF de la cóclea y de IC publicados entre 1985 y 2025.
• Se utilizó la plataforma Covidence para la selección de estudios y la revisión de textos completos.

Principales resultados:

• Se identificaron 77 estudios relevantes de un grupo inicial de 1209 publicaciones.
• Se encontraron dos enfoques principales de modelado: modelos simplificados no enrollados y modelos enrollados realistas (dos o tres cámaras).
• Se observó una variación significativa en las suposiciones de materiales (por ejemplo, rigidez de la membrana basilar) y métodos de validación inconsistentes.

Conclusiones:

• Los modelos cocleares de EF proporcionan información valiosa pero están limitados por geometrías simplificadas, propiedades de materiales no estandarizadas y validación inadecuada.
• La investigación futura debe integrar datos de imagen y funcionales.
• Los marcos estandarizados para el modelado, las propiedades de los materiales y la validación son cruciales para mejorar la relevancia fisiológica y clínica.