WO2012021022A1 - Simulated arrhythmia catheter ablation system - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation procedure system using an arrhythmia atrial model.
- Arrhythmia catheter ablation is a treatment that prevents arrhythmia by blocking electrical conduction by cauterizing heart tissue.
- it is a reality that it is impossible to know in advance which part of the heart should be resected to obtain an optimal result.
- arrhythmias often recur even after resection.
- arrhythmias have not excised the most critical part of the tornado of heart pulses. In addition, it is not possible to analyze whether arrhythmia can be stopped if a specific site is excised.
- Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0111234 discloses a method and apparatus for predicting and diagnosing the occurrence of tornado using arrhythmia (Nondimensional Parameter). Since it is unknown whether the most important part of the cause is caused and whether arrhythmia is treated when the excision procedure is performed, the recurrence was frequently performed without effective treatment.
- the present invention provides a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system that performs a simulated ablation procedure by determining an electric wave whirlwind causing arrhythmia.
- the present invention also provides a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system that determines the results of a simulated ablation procedure and repeatedly performs the simulated ablation procedure until the arrhythmia is stopped.
- the present inventors simulated arrhythmia electrode catheter ablation procedure modeling unit for reproducing the atrial model using the cardiac image data; A pattern implementer for implementing an arrhythmia conduction pattern on the atrial model; A mapping unit for implementing an electrical signal map for each atrial region on the atrial model in which the arrhythmic conduction pattern is implemented; An analysis unit for determining a core portion of the electric vortex using the electrical signal map for each of the atria; And a procedure for performing a mock electrode ablation procedure on a core portion of the electric vortex determined by the analyzer.
- control unit for determining whether arrhythmia is removed by a simulated electrode ceramic ablation procedure performed by the procedure unit.
- the control unit if it is determined that the arrhythmia has not been removed, causes the analysis unit to repeatedly determine the core region of the electric wave whirlwind, the surgical unit is a virtual electrode ceramics for the core portion of the electric wave whirlwind repeatedly determined by the analysis unit And control to perform an ablation procedure.
- the pattern implementing unit implements the conduction pattern of the steady state atrium using the finite element method to the atrial model reproduced by the modeling unit, and implements a desired arrhythmia conduction pattern by applying abnormal stimulation to the conduction pattern of the steady state atrium. It is done.
- the analysis unit may perform a CFAE (Complex Fractionated Atrial Electrogram) analysis on the electrical signal map for each atrial region to determine the core region of the electric vortex.
- CFAE Complex Fractionated Atrial Electrogram
- the analysis unit is characterized by determining the core of the electric wave whirlwind based on the frequency of the electrical signal derived from the CFAE analysis and the Pointang plot (Pointcare plot).
- the simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system of the present invention can perform the simulation procedure by discriminating the electric wave whirlwind causing arrhythmia.
- results of the mock ablation procedure can be determined, and the mock ablation procedure can be repeatedly performed until the arrhythmia is stopped.
- FIG. 1 is a block diagram of a simulated arrhythmic electrode ceramic surgery system according to an embodiment of the present invention
- 5 is an electrocardiogram at any point in the atria where arrhythmias have occurred
- FIG. 6 is an electrocardiogram when arrhythmia is removed by a mock resection procedure according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a flow chart showing the operation sequence of the simulated arrhythmic electrode ceramic surgery system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a block diagram of a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation procedure system according to an embodiment of the present invention.
- Simulated arrhythmia electrode catheter ablation procedure system modeling unit 10 to reproduce the atrial model using the cardiac image data;
- a pattern implementer 20 for implementing an arrhythmic conduction pattern on the atrial model;
- a mapping unit 30 for implementing an electrical signal map for each atrial region on the atrial model in which the arrhythmic conduction pattern is implemented;
- An analysis unit 40 for determining a core portion of the electric vortex using the electrical signal map for each of the atria;
- a treatment unit 50 for performing a simulated electrode ceramic ablation procedure on the core portion of the electric vortex determined by the analysis unit 40;
- a controller 60 that determines whether the site causing arrhythmia is electrically cut by the mock electrode catheter ablation procedure performed by the procedure unit 50.
- the modeling unit 10 reproduces the atrium model using image data obtained from a medical imaging apparatus such as CT / MRI.
- the atrial model may reproduce the atrial model by taking a plurality of atrial tomographic images and then integrating the plurality of tomographic images.
- the pattern implementer 20 implements the arrhythmia conduction pattern on the atrial model reproduced by the modeling unit 10.
- the heart reaches the atrioventricular node through the atrial muscle, which starts at the nodule, and the stimulus at the atrioventricular node reaches the ventricular muscle via heath and perkins fibers.
- the pattern implementer 20 analyzes the electrical conductivity in the heart tissue in the normal case using the finite element method based on the cardiophysiological mechanism, and as shown in FIG.
- the desired arrhythmia conduction pattern can be realized by applying abnormal stimulation to all parts of the atrial tissue and implementing the propagation pattern of the electric wave for each part. Representation of the atrial tissue model and the implementation of atrial conduction patterns using the finite element method are described in the paper "Shim et al. Prog Biophys Mol Biol, 2008. (21)", incorporated herein by reference.
- the mapping unit 30 serves to guide the movement path of the electrical signal in the atrium by implementing an electrical signal map for each atrial region on the atrial model in which the arrhythmia pattern implemented by the pattern implementing unit 20 is implemented.
- a method of implementing an electrical signal map of the heart can be generated, for example, in conjunction with coordinate data transmitted from a position sensor to electrical waves occurring in the heart, and disclosed in US Pat. Nos. 6,226,542 and 6,301,496. There is a bar.
- the analyzing unit 40 determines the core portion of the electric vortex that is a portion causing the arrhythmia by using the electric signal map received from the mapping unit 30. For example, the analysis unit 40 may determine the core portion of the electric tornado through the CFAE (Complex Fractionated Atrial Electrogram) analysis.
- CFAE is a data record of electrical signals of abnormal heart condition. It records electrical signals generated in each part of the atrium when arrhythmia occurs.
- the analysis unit 40 determines the core part of the electric wave whirlwind based on the frequency of the electric signal of the CFAE and the Poang Cure diagram. As an example, the point having the fastest frequency and the point plot of the Point Care plot are ring-shaped. Can be identified as the core of the electric vortex.
- the analyzer 40 analyzes the signal period and fast fourier transform (FFT) analysis of the electrical signals shown in FIG. ) And by analyzing the shape of the Poang Curry diagram of FIG. 4, it is possible to determine the core part of the electric vortex.
- FFT fast fourier transform
- the treatment unit 50 sees the core of the electric whirlwind determined by the analyzing unit 40 as the cause of arrhythmia and performs a simulated ablation procedure.
- the surgical unit 50 performs an electrical isolation process using an electric signal map to prevent the electric signal generated at the core of the electric vortex from propagating to other parts of the heart.
- the controller 60 controls the operations of the modeling unit 10, the pattern implementation unit 20, the mapping unit 30, the analysis unit 40, and the operation unit 50 to be sequentially performed, and the operation unit ( The overall system operation is controlled according to the result of the simulated ablation procedure.
- the control unit 60 determines whether the arrhythmia is removed by comparing the conduction pattern of the atrial in the normal state when the procedure unit 50 performs the sham resection procedure. For example, the controller 60 may determine whether the arrhythmia is removed using a dimensionless number as specified in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0111234.
- FIG. 5 shows the electrocardiogram when arrhythmia occurs
- FIG. 6 shows the electrocardiogram when the simulated ablation procedure for the electric vortex is performed in the surgical unit 50.
- the electrical signal is no longer transmitted when the electrical wave tornator causing the arrhythmia electrically isolated. Therefore, if the arrhythmia phenomenon no longer occurs due to the mock resection procedure, the control unit 60 generates a system shutdown signal. Otherwise, the analysis unit 40 repeatedly analyzes the core region of the electric wave whirlwind, and the treatment unit (50) allows another simulated ablation procedure to be performed on key areas of other electric vortexes. When the arrhythmia is removed by such a repetitive procedure, the control unit 60 generates a system shutdown signal.
- FIG. 7 is a flow chart showing the operation sequence of the simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system according to an embodiment of the present invention.
- a 3D atrial model may be reproduced by taking a plurality of atrial tomography images through a medical imaging apparatus and integrating the plurality of tomographic images (S701).
- the pattern implementer 20 implements the arrhythmia conduction pattern on the atrial model reproduced by the modeling unit 10.
- the pattern implementer 20 analyzes the electrical conductivity in the heart tissue in the normal case by using the finite element method based on the cardiac physiological mechanism, and implements the result as an image in chronological order, thereby conducting the conduction pattern of the atria in the normal state Can be implemented. Subsequently, an abnormal stimulus is applied to all parts of the atrial tissue, and a desired arrhythmic conduction pattern can be realized by implementing an electric wave propagation pattern for each part (S702).
- the mapping unit 30 implements an electric signal map for each atrial region on the atrial model in which the arrhythmia pattern implemented in the pattern implementing unit 20 is implemented (S703).
- the analysis unit 40 determines a core portion of the electric vortex through the CFAE (Complex Fractionated Atrial Electrogram) analysis.
- the analysis unit 40 discriminates the core part of the electric wave whirlwind based on the frequency of the electric signal of the CFAE and the Poang Cure diagram as an example. Can be determined as a core site (S704).
- the surgical unit 50 is electrically isolated from the core of the electric wave whirlwind determined by the analysis unit 40 to prevent the electric signal generated from the core of the electric wave whirlwind from propagating to other parts of the heart. To perform the procedure to let (S705).
- the control unit 60 determines whether the arrhythmia is removed by comparing the conduction pattern of the atrial in the normal state when the procedure unit 50 performs the sham resection procedure. If the arrhythmia does not occur anymore due to the simulated ablation procedure, the control unit 60 generates a system shutdown signal. Otherwise, the analysis unit 40 repeatedly analyzes a key portion of the electric wave whirlwind, and the operation unit 50 ) Will perform a simulated resection procedure for the core of the other electric vortex (S706).
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Abstract
Description
본 발명은 부정맥 심방 모델을 이용한 모의 부정맥 전극도자 절제 시술 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation procedure system using an arrhythmia atrial model.
부정맥 전극도자 절제 시술은 심장조직을 소작함으로 전기적 전도를 차단하여 부정맥을 막아주는 치료이다. 부정맥 전극도자 절제 시술을 수행할 때, 심장의 어느 부위에 절제 시술을 하여야 최적의 결과를 도출할 수 있을지 사전에 파악할 수 없는 것이 현실이다. 또한, 절제 시술을 하더라도 부정맥이 재발하는 경우가 빈번하다.Arrhythmia catheter ablation is a treatment that prevents arrhythmia by blocking electrical conduction by cauterizing heart tissue. When performing an arrhythmic catheter ablation procedure, it is a reality that it is impossible to know in advance which part of the heart should be resected to obtain an optimal result. In addition, arrhythmias often recur even after resection.
부정맥이 재발하는 가장 큰 원인으로는 심장 전기 파동의 회오리를 일으키는 가장 핵심적인 부분을 절제 하지 못했기 때문이다. 또한, 특정한 부위를 절제했을 경우 부정맥이 중단될 수 있는지를 분석할 수 없기 때문이다.The biggest cause of recurrent arrhythmias is that they have not excised the most critical part of the tornado of heart pulses. In addition, it is not possible to analyze whether arrhythmia can be stopped if a specific site is excised.
국내 공개 특허 공보 10-2010-0111234에서는 무차원 변수(Nondimensional Parameter)를 이용하여 부정맥을 일으키는 회오리 발생현상을 예측하고 진단하는 방법 및 장치를 개시하고 있으나, 부정맥의 발생 원인인 심장 전기 파동의 회오리를 일으키는 가장 핵심적인 부분이 어느 부위인지, 또한 절제 시술을 행할 경우 부정맥이 치료되는지 여부는 알 수 없는 관계로, 절제 시술을 행하더라도 효율적인 치료가 되지 않고 재발하는 경우가 빈번하였다.Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0111234 discloses a method and apparatus for predicting and diagnosing the occurrence of tornado using arrhythmia (Nondimensional Parameter). Since it is unknown whether the most important part of the cause is caused and whether arrhythmia is treated when the excision procedure is performed, the recurrence was frequently performed without effective treatment.
본 발명은 부정맥을 일으키는 전기 파동 회오리를 판별하여 모의 절제 시술을 행하는 모의 부정맥 전극도자 절제 시스템을 제공한다.The present invention provides a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system that performs a simulated ablation procedure by determining an electric wave whirlwind causing arrhythmia.
또한, 모의 절제 시술의 결과를 판단하고, 부정맥이 중단될 때까지 모의 절제 시술을 반복적으로 수행하는 모의 부정맥 전극도자 절제 시스템을 제공한다.The present invention also provides a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system that determines the results of a simulated ablation procedure and repeatedly performs the simulated ablation procedure until the arrhythmia is stopped.
본 발명인 모의 부정맥 전극 도자 절제 시술 시스템은 심장 영상 자료를 이용하여 심방 모델을 재연하는 모델링부; 상기 심방 모델상에 부정맥 전도 패턴을 구현하는 패턴 구현부; 상기 부정맥 전도 패턴이 구현된 심방 모델상에 심방 부위별 전기 신호맵을 구현하는 매핑부; 상기 심방 부위별 전기 신호맵을 이용하여 전기파동 회오리의 핵심 부위를 판별하는 분석부; 및 상기 분석부에서 판별한 전기파동 회오리의 핵심 부위에 모의 전극 도자 절제 시술을 수행하는 시술부를 포함한다.The present inventors simulated arrhythmia electrode catheter ablation procedure modeling unit for reproducing the atrial model using the cardiac image data; A pattern implementer for implementing an arrhythmia conduction pattern on the atrial model; A mapping unit for implementing an electrical signal map for each atrial region on the atrial model in which the arrhythmic conduction pattern is implemented; An analysis unit for determining a core portion of the electric vortex using the electrical signal map for each of the atria; And a procedure for performing a mock electrode ablation procedure on a core portion of the electric vortex determined by the analyzer.
상기 시술부에서 수행한 모의 전극 도자 절제 시술에 의하여 부정맥의 제거 여부를 판단하는 제어부를 더 포함한다.And a control unit for determining whether arrhythmia is removed by a simulated electrode ceramic ablation procedure performed by the procedure unit.
상기 제어부는, 부정맥이 제거되지 않은 것으로 판단한 경우 상기 분석부가 반복적으로 전기 파동 회오리의 핵심 부위를 판별하게 하고, 상기 시술부는 상기 분석부에서 반복적으로 판별한 전기 파동 회오리의 핵심 부위에 대하여 가상 전극도자 절제 시술을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit, if it is determined that the arrhythmia has not been removed, causes the analysis unit to repeatedly determine the core region of the electric wave whirlwind, the surgical unit is a virtual electrode ceramics for the core portion of the electric wave whirlwind repeatedly determined by the analysis unit And control to perform an ablation procedure.
상기 패턴 구현부는 상기 모델링부에서 재연한 심방 모델에 유한요소법을 이용하여 정상상태 심방의 전도 패턴을 구현하고, 상기 정상상태 심방의 전도 패턴에 이상 자극을 가하여 소망하는 부정맥 전도 패턴을 구현하는 것을 특징으로 한다.The pattern implementing unit implements the conduction pattern of the steady state atrium using the finite element method to the atrial model reproduced by the modeling unit, and implements a desired arrhythmia conduction pattern by applying abnormal stimulation to the conduction pattern of the steady state atrium. It is done.
상기 분석부는 상기 심방 부위별 전기 신호맵에 CFAE(Complex Fractionated Atrial Electrogram)분석을 수행하여 전기파동 회오리의 핵심 부위를 판별하는 것을 특징으로 한다.The analysis unit may perform a CFAE (Complex Fractionated Atrial Electrogram) analysis on the electrical signal map for each atrial region to determine the core region of the electric vortex.
상기 분석부는 CFAE 분석을 통하여 도출한 전기 신호의 주파수 및 푸앙카레 선도(Pointcare plot)를 기준으로 전기파동 회오리의 핵심 부위를 판별하는 것을 특징으로 한다.The analysis unit is characterized by determining the core of the electric wave whirlwind based on the frequency of the electrical signal derived from the CFAE analysis and the Pointang plot (Pointcare plot).
본 발명인 모의 부정맥 전극도자 절제 시스템은 부정맥을 일으키는 전기 파동 회오리를 판별하여 모의 절제 시술을 행할 수 있다.The simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system of the present invention can perform the simulation procedure by discriminating the electric wave whirlwind causing arrhythmia.
또한, 모의 절제 시술의 결과를 판단하고, 부정맥이 중단될 때까지 모의 절제 시술을 반복적으로 수행할 수 있다.In addition, the results of the mock ablation procedure can be determined, and the mock ablation procedure can be repeatedly performed until the arrhythmia is stopped.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모의 부정맥 전극도자 시술 시스템의 블록도,1 is a block diagram of a simulated arrhythmic electrode ceramic surgery system according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 구현한 정상 상태의 심방 모델,2 is a normal state atrial model implemented according to an embodiment of the present invention,
도 3은 심방의 임의의 지점에서 측정한 심전도,3 is an electrocardiogram measured at any point in the atrium,
도 4는 심방의 임의의 지점의 심전도에 대한 푸앙카레 선도(Pointcare plot),4 is a Pointanger plot (Pointcare plot) for the electrocardiogram of any point of the atrium,
도 5는 부정맥이 발생한 심방의 임의의 지점에서의 심전도, 5 is an electrocardiogram at any point in the atria where arrhythmias have occurred,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 모의 절제 시술에 의하여 부정맥이 제거된 경우의 심전도, 및6 is an electrocardiogram when arrhythmia is removed by a mock resection procedure according to an embodiment of the present invention, and
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모의 부정맥 전극 도자 시술 시스템의 동작 순서를 나타낸 순서도이다.7 is a flow chart showing the operation sequence of the simulated arrhythmic electrode ceramic surgery system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모의 부정맥 전극도자 절제 시술 시스템에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of a simulated arrhythmic electrode ceramic ablation procedure system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 모의 부정맥 전극도자 절제 시술 시스템은 심장 영상 자료를 이용하여 심방 모델을 재연하는 모델링부(10); 상기 심방 모델상에 부정맥 전도 패턴을 구현하는 패턴 구현부(20); 상기 부정맥 전도 패턴이 구현된 심방 모델상에 심방 부위별 전기 신호맵을 구현하는 매핑부(30); 상기 심방 부위별 전기 신호맵을 이용하여 전기파동 회오리의 핵심 부위를 판별하는 분석부(40); 상기 분석부(40)에서 판별한 전기파동 회오리의 핵심 부위에 모의 전극 도자 절제 시술을 수행하는 시술부(50); 및 상기 시술부(50)에서 수행한 모의 전극 도자 절제 시술에 의하여 부정맥을 유발하는 부위가 전기적으로 절단되었는지를 판단하는 제어부(60)를 포함한다.Simulated arrhythmia electrode catheter ablation procedure system according to an embodiment of the present
모델링부(10)는 CT/MRI와 같은 의료영상장비에서 얻어지는 영상 자료를 이용하여 심방 모델을 재연한다. 심방 모델은 복수개의 심방 단층 이미지를 촬영한 후 상기 복수개의 단층 이미지를 통합함으로써 심방 모델을 재연할 수 있다. The
패턴 구현부(20)는 모델링부(10)에서 재연한 심방 모델상에 부정맥 전도 패턴을 구현한다. 심장은 동방결절에서 시작되는 전기적 자극이 심방근을 거쳐서 방실결절에 도달하고 방실결절에서 시작된 자극은 히스속과 퍼킨스 섬유를 거쳐 심실근에 도착하게 된다. 예를들어 패턴 구현부(20)는 이러한 심장 생리 기전을 바탕으로 유한요소법을 이용하여 정상적인 경우 심장 조직에서의 전기전도 수치를 해석하고, 도 2에서 보는 바와 같이 그 결과를 시간 순서에 따라 이미지로 구현함으로써 정상 상태에서의 심방의 전도 패턴을 구현할 수 있다. 이후에 심방 조직 모든 부분에 이상 자극을 가하고 각각의 부분에 대하여 전기적 파동의 전파 패턴을 구현해 냄으로써 소망하는 부정맥 전도 패턴을 구현할 수 있다. 심방 조직 모델을 재연하고, 유한 요소법을 활용하여 심방의 전도 패턴을 구현하는 방법은 논문 "Shim et al. Prog Biophys Mol Biol, 2008.(21))에 기재되어 있으며 여기에서 참조로 원용한다.The pattern implementer 20 implements the arrhythmia conduction pattern on the atrial model reproduced by the
매핑부(30)는 패턴 구현부(20)에서 구현한 부정맥 패턴이 구현된 심방 모델상에 심방 부위별로 전기 신호맵을 구현함으로써 심방 내에서의 전기 신호의 이동경로를 안내하는 역할을 한다. 심장의 전기 신호맵을 구현하는 방법은 예를 들어, 심장내에서 발생하는 전기적 파동을 위치 센서에서 송출하는 좌표데이터와 연계하여 생성할 수 있으며, 미국 특허 제 6,226,542호와 미국 특허 제 6,301,496호에 개시된 바 있다.The
분석부(40)는 매핑부(30)로부터 전달받은 전기 신호맵을 이용하여 부정맥의 원인이 되는 부위인 전기파동 회오리의 핵심 부위를 판별한다. 분석부(40)는 예를 들어, CFAE(Complex Fractionated Atrial Electrogram)분석을 통하여 전기파동 회오리의 핵심부위를 판별해 낼 수 있다. CFAE는 비정상적인 심장 상태의 전기적 신호가 기록되어 있는 데이터로 부정맥 발생시 심방의 각 부위에서 발생하는 전기신호를 기록한 것이다. 분석부(40)는 CFAE의 전기신호의 주파수 및 푸앙카레 선도를 기준으로 전기파동 회오리의 핵심 부위를 판별해내는데, 일례로서 가장 빠른 주파수를 가지고 있고 푸앙카레 선도(Pointcare plot)가 고리 형태인 곳을 전기 파동 회오리의 핵심 부위로 판별해 낼 수 있다. 도 3은 부정맥이 발생한 경우 심방내에서 측정된 전기 신호를 시간에 따라 기록한 것으로 분석부(40)는 도 3에 나타나는 전기 신호의 신호 주기 및 FFT(Fast Fourier Transformation)분석을 통하여 극주파수(Dominant Frequncy)를 도출하고, 도 4의 푸앙카레 선도의 형태를 분석함으로써 전기 파동 회오리의 핵심 부위를 판별해 낼 수 있다.The analyzing
시술부(50)는 분석부(40)에서 판별한 전기 파동 회오리의 핵심부위를 부정맥의 원인 부위로 보고 이에 대한 모의 절제 시술을 시행한다. 시술부(50)는 전기 신호맵을 이용하여 전기 파동 회오리의 핵심부위에서 발생되는 전기 신호가 심장의 다른 부위로 전파되지 않도록 전기적으로 격리시키는 시술을 시행한다. The
제어부(60)는 모델링부(10), 패턴 구현부(20), 매핑부(30), 분석부(40), 시술부(50)의 동작이 순차적으로 수행될 수 있도록 제어하고, 시술부(50)의 모의 절제 시술 결과에 따른 시스템 전체의 동작을 제어한다. 제어부(60)는 시술부(50)가 모의 절제 시술을 시행하면 정상 상태에서의 심방의 전도 패턴과 비교하여 부정맥의 제거 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(60)는 국내 공개 특허 10-2010-0111234에서 명시한 바와 같이 무차원수를 이용하여 부정맥의 제거 여부를 판단할 수 있다. 도 5는 부정맥이 발생한 경우의 심전도를 기록한 것이고, 도 6은 시술부(50)에서 전기 파동 회오리에 대한 모의 절제 시술을 시행한 경우의 심전도를 기록한 것이다. 도 6에서 보는 바와 같이 부정맥을 일으키는 전기 파동 회오리를 전기적으로 격리시키면 더 이상 전기 신호가 전달되지 않는 것을 알 수 있다. 따라서 모의 절제 시술로 인하여 부정맥 현상이 더 이상 발생하지 않는다면 제어부(60)는 시스템 종료 신호를 발생하나, 그렇지 않은 경우 분석부(40)가 반복적으로 전기 파동 회오리의 핵심 부위를 분석하도록 하고, 시술부(50)는 다른 전기 파동 회오리의 핵심 부위에 대하여 재차 모의 절제 시술을 시행하게 한다. 이와 같은 반복적인 시술로 부정맥 현상이 제거되는 경우 제어부(60)는 시스템 종료 신호를 발생하게 된다.The
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모의 부정맥 전극도자 절제 시스템의 동작 순서를 나타내는 순서도이다.7 is a flow chart showing the operation sequence of the simulated arrhythmic electrode ceramic ablation system according to an embodiment of the present invention.
먼저, 의료영상장치를 통하여 복수개의 심방 단층 이미지를 촬영하고 상기 복수개의 단층 이미지를 통합함으로써 3D 심방 모델을 재연할 수 있다(S701).First, a 3D atrial model may be reproduced by taking a plurality of atrial tomography images through a medical imaging apparatus and integrating the plurality of tomographic images (S701).
패턴 구현부(20)는 모델링부(10)에서 재연한 심방 모델상에 부정맥 전도 패턴을 구현한다. 패턴 구현부(20)는 심장 생리 기전을 바탕으로 유한요소법을 이용하여 정상적인 경우 심장 조직에서의 전기전도 수치를 해석하고, 그 결과를 시간 순서에 따라 이미지로 구현함으로써 정상 상태에서의 심방의 전도 패턴을 구현할 수 있다. 이후에 심방 조직 모든 부분에 이상 자극을 가하고 각각의 부분에 대하여 전기적 파동의 전파 패턴을 구현해 냄으로써 소망하는 부정맥 전도 패턴을 구현할 수 있다(S702). The pattern implementer 20 implements the arrhythmia conduction pattern on the atrial model reproduced by the
매핑부(30)는 패턴 구현부(20)에서 구현한 부정맥 패턴이 구현된 심방 모델상에 심방 부위별로 전기 신호맵을 구현한다(S703).The
분석부(40)는 CFAE(Complex Fractionated Atrial Electrogram)분석을 통하여 전기파동 회오리의 핵심부위를 판별한다. 분석부(40)는 CFAE의 전기신호의 주파수 및 푸앙카레 선도를 기준으로 전기파동 회오리의 핵심 부위를 판별해내는데 일례로서 가장 빠른 주파수를 가지고 있고 푸앙카레 선도가 고리 형태인 곳을 전기 파동 회오리의 핵심 부위로 판별해 낼 수 있다(S704).The
시술부(50)는 분석부(40)에서 판별한 전기 파동 회오리의 핵심부위에 대하여 전기 신호맵을 이용하여 전기 파동 회오리의 핵심부위에서 발생되는 전기 신호가 심장의 다른 부위로 전파되지 않도록 전기적으로 격리시키는 시술을 시행한다(S705).The
제어부(60)는 시술부(50)가 모의 절제 시술을 시행하면 정상 상태에서의 심방의 전도 패턴과 비교하여 부정맥의 제거 여부를 판단한다. 모의 절제 시술로 인하여 부정맥 현상이 더 이상 발생하지 않는다면 제어부(60)는 시스템 종료 신호를 발생하나, 그렇지 않은 경우 분석부(40)에서는 반복적으로 전기 파동 회오리의 핵심 부위를 분석하고, 시술부(50)는 다른 전기 파동 회오리의 핵심 부위에 대하여 재차 모의 절제 시술을 시행하게 된다(S706).The
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
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