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Ionic Parameters Estimation in Multi-Scale Cardiac Electrophysiology Modelling

hal.structure.identifierLaboratoire de Modélisation Mathématique et Numérique dans les Sciences de l'Ingénieur [Tunis] [LR-LAMSIN-ENIT]
dc.contributor.authorABIDI, Yassine
hal.structure.identifierLaboratoire de Modélisation Mathématique et Numérique dans les Sciences de l'Ingénieur [Tunis] [LR-LAMSIN-ENIT]
dc.contributor.authorMAHJOUB, Moncef
hal.structure.identifierModélisation et calculs pour l'électrophysiologie cardiaque [CARMEN]
dc.contributor.authorZEMZEMI, Nejib
dc.date.accessioned2024-04-04T02:59:22Z
dc.date.available2024-04-04T02:59:22Z
dc.identifier.urihttps://oskar-bordeaux.fr/handle/20.500.12278/192737
dc.description.abstractEnIn this work, we present an optimal control formulation for the bidomain model in order to estimate maximal conductance parameters in cardiac electrophysiology multiscale modelling. We consider a general Hodgkin-Huxley formalism to describe the ionic exchanges at the microscopic level. We treat the desired parameters as control variables in a cost function minimizing the gap between the measured and the computed transmembrane potentials. First, we establish the existence of an optimal control solution and we formally derive the optimality system. Second, we propose a strategy for solving the estimation problem for both single and multiple parameters cases. Our algorithm is based on a gradient descent method, where the gradient is obtained by solving an adjoint problem. Both the state and the adjoint problems are solved using the finite element method. Numerical simulations for single and multiple conductances estimations show the capability of this approach to identify the values of sodium, calcium and potassium ion channels conductances of the Luo Rudy phase I model.
dc.description.sponsorshipL'Institut de Rythmologie et modélisation Cardiaque - ANR-10-IAHU-0004
dc.language.isoen
dc.subject.enOptimal control with PDE constraints
dc.subject.enBidomain model
dc.subject.enPhysiological ionic model
dc.subject.enMaximal conductance parameters
dc.title.enIonic Parameters Estimation in Multi-Scale Cardiac Electrophysiology Modelling
dc.typeDocument de travail - Pré-publication
dc.subject.halInformatique [cs]/Modélisation et simulation
dc.subject.halMathématiques [math]/Equations aux dérivées partielles [math.AP]
dc.subject.halMathématiques [math]/Analyse numérique [math.NA]
dc.subject.halMathématiques [math]/Optimisation et contrôle [math.OC]
bordeaux.hal.laboratoriesInstitut de Mathématiques de Bordeaux (IMB) - UMR 5251*
bordeaux.institutionUniversité de Bordeaux
bordeaux.institutionBordeaux INP
bordeaux.institutionCNRS
hal.identifierhal-02338984
hal.version1
hal.origin.linkhttps://hal.archives-ouvertes.fr//hal-02338984v1
bordeaux.COinSctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.au=ABIDI,%20Yassine&MAHJOUB,%20Moncef&ZEMZEMI,%20Nejib&rft.genre=preprint


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