C.E.P.S. : an efficient tool for cardiac electrophysiology simulations
Résumé
Numerical models become a new and important tool to understand the mechanisms of cardiac arrythmias, delivering more and more accurate in-silico experiments. Beyond the development of mathematical models or numerical algorithms, a software tool must be developed to support this research. C.E.P.S. (Cardiac ElectroPhysiology Simulator) is a software tool under development by Inria Carmen team. Its purpose is to provide researchers from the modelling group, and collaborators, with a common environment to develop efficiently new models and numerical methods for cardiac electrophysiology. CEPS is designed to run on massively parallel architectures, and to make use of state-of-the-art and well known computing libraries to achieve realistic and complex heart simulations. Our short-term goals include solving monodomain and bidomain equations on 3D domain representing major structures of the heart (ventricles, atria and Purkinje fibers). CEPS supports the coupling surface/volume elements, surface/cable elements and volume/cable elements in order to include the complete structure of the heart. It is also designed to simulate electrocardiograms following heart/torso coupling. We also aim to automatically incorporate ionic models from CellML or JSIM databases. The structure of the code allows to easily include new PDE/ODE systems, to account for progresses in modelling, but also elements or numerical methods of arbitrary order of accuracy, for research on more efficient numerical solvers.
Les modèles numériques sont un outil nouveau et important pour la compréhension des mécanismes des arythmies cardiaques, fournissant des expériences in-silico de plus en plus précises. Au-delà du développement de modèles mathématiques et d'algorithmes numériques, un logiciel doit être développé pour soutenir cette recherche. C.E.P.S. (Cardiac ElectroPhysiology Simulator ) est un outil logiciel en cours de développement par l'équipe-projet Inria Carmen. Son but est de fournir aux chercheurs du groupe de modélisation et ses collaborateurs avec un environnement commun pour développer de nouveaux modèles et méthodes numériques efficaces pour l'électrophysiologie cardiaque. CEPS est conçu pour fonctionner sur les architectures massivement parallèles, et utilise des bibliothèques de calcul bien connues pour réaliser des simulations cardiaques réalistes et complexes. Nos objectifs à court terme comprennent la résolution des équations monodomaine et bidomaine sur le domaine 3D représentant les grandes structures du cœur (ventricules , oreillettes et réseau de conduction cardique). CEPS prend en charge les éléments de couplage surface / volume, surface / câble et volume / câble afin d'y inclure la structure complète du cœur. CEPS est également conçu pour simuler les électrocardiogrammes suivants le couplage coeur / torse . Nous visons également à incorporer automatiquement des modèles ioniques des bases de données de CellML ou JSIM. La structure du code permet d'inclure facilement de nouvelles EDP / systèmes d'EDO.
Domaines
Modélisation et simulation| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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