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An adaptive hybridizable discontinuous Galerkin approach for cardiac electrophysiology
Indexado
WoS WOS:000431995600005
Scopus SCOPUS_ID:85041919183
DOI 10.1002/CNM.2959
Año 2018
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Cardiac electrophysiology simulations are numerically challenging because of the propagation of a steep electrochemical wave front and thus require discretizations with small mesh sizes to obtain accurate results. In this work, we present an approach based on the hybridizable discontinuous Galerkin method (HDG), which allows an efficient implementation of high-order discretizations into a computational framework. In particular, using the advantage of the discontinuous function space, we present an efficient p-adaptive strategy for accurately tracking the wave front. The HDG allows to reduce the overall degrees of freedom in the final linear system to those only on the element interfaces. Additionally, we propose a rule for a suitable integration accuracy for the ionic current term depending on the polynomial order and the cell model to handle high-order polynomials. Our results show that for the same number of degrees of freedom, coarse high-order elements provide more accurate results than fine low-order elements. Introducing p-adaptivity further reduces computational costs while maintaining accuracy by restricting the use of high-order elements to resolve the wave front. For a patient-specific simulation of a cardiac cycle, p-adaptivity reduces the average number of degrees of freedom by 95% compared to the nonadaptive model. In addition to reducing computational costs, using coarse meshes with our p-adaptive high-order HDG method also simplifies practical aspects of mesh generation and postprocessing.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Mathematical & Computational Biology
Mathematics, Interdisciplinary Applications
Engineering, Biomedical
Scopus
Biomedical Engineering
Molecular Biology
Software
Modeling And Simulation
Applied Mathematics
Computational Theory And Mathematics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Hoermann, Julia M. Mujer TECH UNIV MUNICH - Alemania
Technical University of Munich - Alemania
Technische Universität München - Alemania
2 Bertoglio, Cristobal Hombre Universidad de Chile - Chile
Univ Groningen - Países Bajos
University of Groningen - Países Bajos
Rijksuniversiteit Groningen - Países Bajos
3 Kronbichler, Martin Hombre TECH UNIV MUNICH - Alemania
Technical University of Munich - Alemania
Technische Universität München - Alemania
4 Pfaller, Martin R. Hombre TECH UNIV MUNICH - Alemania
Technical University of Munich - Alemania
Technische Universität München - Alemania
5 Chabiniok, Radomir Hombre Paris Saclay Univ - Francia
Kings Coll London - Reino Unido
Universite Paris-Saclay - Francia
Guy's and St Thomas' NHS Foundation Trust - Reino Unido
St Thomas' Hospital - Reino Unido
6 Wall, Wolfgang A. Hombre TECH UNIV MUNICH - Alemania
Technical University of Munich - Alemania
Technische Universität München - Alemania

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Origen de Citas Identificadas



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Financiamiento



Fuente
Sin Información

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Agradecimientos



Agradecimiento
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