KR101630124B1 - Heart Monitoring Method of Ventricular assist device Patients - Google Patents

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KR101630124B1
KR101630124B1 KR1020150054723A KR20150054723A KR101630124B1 KR 101630124 B1 KR101630124 B1 KR 101630124B1 KR 1020150054723 A KR1020150054723 A KR 1020150054723A KR 20150054723 A KR20150054723 A KR 20150054723A KR 101630124 B1 KR101630124 B1 KR 101630124B1
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최성욱
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강원대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a method of monitoring a heart function of a patient with a ventricular assist device, and more specifically, to a method of sensing the occurrence of an abnormal contraction of the heart to a patient with a ventricular assist device including an implantable electrode installed on the cardiac apex and the aorta. The method comprises: a step A of extracting a ventricular impedance change value in a systole based on a first information on a ventricular impedance measured by the implantable electrode and a second information on electrocardiogram; a step B of extracting a ventricular impedance change prediction value in the systole based on a third information on a blood suction time and a blood suction amount per hour measured by the ventricular assist device and the second information measured in the step A; and a step C of comparing the ventricular impedance change value extracted in the step A to the ventricular impedance change prediction value extracted in the step B to monitor the heart function of the patient. Here, the method may provide results having further improved accuracy in determining whether an abnormal contraction of the heart has occurred in a patient with a ventricular assist device.

Description

심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법 {Heart Monitoring Method of Ventricular assist device Patients}[0001] The present invention relates to a method for monitoring heart function of a patient who has implanted a ventricular assist device

본 발명은 심실보조장치를 이식한 환자에 있어서, 추가적으로 발생할 수 있는 심장 질환을 조기에 진단하기 위해 심장기능을 감시하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring cardiac function in patients with transplantation of a ventricular assist device for early diagnosis of possible heart disease.

기존의 심실보조장치(VAD, Ventricular assist device)는 심장질환이 발생한 환자의 치료를 위해 심장을 이식하는 과정의 이전 단계에서 가교적으로 심실의 기능을 보조 혹은 대체하기 위한 장치로써 사용되어져 왔으나, 최근에는 이러한 심실보조장치를 영구적으로 사용하는 경우 또한 늘어나고 있는 추세이다.Conventional ventricular assist devices (VADs) have been used as a device to assist or replace the function of the ventricle in a cross-over manner at a previous stage of heart transplantation for the treatment of patients with heart disease, There is also an increasing trend of permanent use of such ventricular assist devices.

또한, 심실보조장치를 이식한 환자들에게서 부정맥과 같은 추가적인 심장질환이 유발된 수 있으며, 이로 인해 심실보조장치를 이식한 환자의 생존률이 낮아진다는 연구 결과가 발표된 바 있다.In addition, studies have shown that patients with transplanted ventricular assist devices may have additional cardiac disease, such as arrhythmias, resulting in a lower survival rate for patients transplanted with ventricular assist devices.

이에 따라, 최근 심실보조장치를 이식한 환자에게서 부정맥과 같은 추가적인 심장질환이 발생함을 조기에 감지하기 위해 기술이 요구되고 있으며, 이러한 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 상태에 대한 정보를 획득하기 위해 본 발명의 발명자는 대한민국 등록특허공보 제10-1249264호의 "임피던스 측정장치를 구비한 심실보조장치"에 따른 선행문헌을 통해 심실 기능의 보조와 동시에 임피던스를 비롯한 심장의 상태 정보를 획득할 수 있는 심실보조장치를 제시한 바 있다.Accordingly, there is a need in the art for early detection of the occurrence of additional heart disease such as arrhythmia in patients transplanted with ventricular assist devices, and information on the cardiac function status of patients transplanted with such ventricular assist devices The inventor of the present invention has been able to acquire heart condition information including impedances at the same time as supporting the ventricular function through the prior art based on the "ventricular assist device equipped with impedance measuring device " of Korean Patent Registration No. 10-1249264 I have presented a ventricular assist device.

하지만, 심실보조장치와 연결되어 같이 이식되어진 전극을 비롯한 도전성부재로부터 측정한 심전도와 같은 심장의 상태 정보는 체내 복잡하게 설치된 도선 및 장치들로부터 발생하는 잡음 및 전극의 설치 위치 차이로 인해 측정되는 정보의 정확성이 부족했으며, 결과적으로 정확한 추가적 심장 질환의 발생여부를 조기에 판단할 수 없는 문제점이 있었다.However, cardiac status information, such as electrocardiograms, measured from conductive members including electrodes implanted in conjunction with ventricular assist devices, may include noise from complexly installed leads and devices, and information And as a result, there is a problem in that it is not possible to determine early on whether or not an additional heart disease has occurred correctly.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 환자에 이식된 심실보조장치로부터 획득되는 심장 상태 관련 생체신호들을 기반으로 추가적인 심장질환의 발생 여부의 판단하기 위해 추출되는 정보에 대한 정확성을 개선할 수 있는 기술을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for diagnosing heart diseases, In order to improve the accuracy of the method.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법은, 심첨 및 대동맥에 설치 가능한 이식형 전극을 포함하는 심실보조장치를 이식한 환자에게서 비정상적인 심장 수축이 발생함을 감지하는 방법에 있어서, 상기 전극으로부터 측정되는 심실 임피던스에 대한 제1정보 및 심전도에 대한 제2정보를 기반으로 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화값을 추출하는 A단계; 상기 심실보조장치를 통해 측정되는 혈액 흡입시간 및 시간당 흡입량에 대한 제3정보 및 상기 A단계를 통해 측정된 제2정보를 기반으로 심장 수축기에서의 심실 인피던스 변화예측값을 추출하는 B단계; 및 상기 A단계를 통해 추출된 심실 임피던스 변화값 및 상기 B단계를 통해 추출된 심실 인피던스 변화예측값을 비교하여 상기 환자의 심장 기능을 감시하는 C단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for monitoring cardiac function in a patient who has implanted a ventricular assist device, which includes abnormal cardiac contraction in a patient implanted with a ventricular assist device including an implantable electrode capable of being installed on the aorta and the aorta A method for sensing a ventricular impedance change value in a cardiac systole based on first information on a ventricular impedance measured from the electrode and second information on an electrocardiogram; Extracting a predicted value of a ventricular impedance change in a cardiac systolic based on third information on a blood suction time and an amount of suction per hour measured through the ventricular assist device and second information measured through the step A; And a step C of comparing the ventricular impedance change value extracted through the step A and the ventricular impedance change predicted value extracted through the step B to monitor the cardiac function of the patient.

여기서, 상기 C단계는 상기 A단계를 통해 추출된 심실 임피던스 변화값이 B단계를 통해 추출된 심실 인피던스 변화예측값의 절반값 이하일 경우 비정상적 심장 수축이 발생하였음을 판단하는 단계이다.In the step C, it is determined that an abnormal heart contraction occurs when the change in the ventricular impedance extracted through the step A is equal to or less than a half of the predicted value of the ventricular impedance variation extracted through the step B.

아울러, 상기 A단계는, 상기 전극으로부터 상기 제1정보 및 상기 제2정보를 획득하는 A-1단계; 상기 A-1단계를 통해 획득된 상기 제1정보 및 상기 제2정보를 기반으로 심실의 탈분극 시점에서의 임피던스를 추출하는 A-2단계; 상기 A-1단계를 통해 획득된 상기 제1정보 및 상기 제2정보를 기반으로 심실의 재분극 시점에서의 임피던스를 추출하는 A-3단계; 및 상기 A-2단계를 통해 추출된 임피던스와 상기 A-3단계를 통해 추출된 임피던스간의 차이를 통해 상기 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화값을 산출하는 A-4단계;를 포함한다.In addition, the step A may further include: A-1 step of acquiring the first information and the second information from the electrode; A-2 step of extracting an impedance at a time of depolarization of the ventricle based on the first information and the second information obtained through the step A-1; A-3 step of extracting the impedance at the time of repolarization of the ventricle based on the first information and the second information obtained through the step A-1; And a step A-4 of calculating the change in the cardiac systolic impedance in the cardiac systolic through the difference between the impedance extracted through step A-2 and the impedance extracted through step A-3.

또한, 상기 B단계는, 상기 심실보조장치로부터 상기 제3정보를 획득하는 B-1단계; 상기 B-1단계를 통해 획득된 상기 제3정보, 상기 A-1단계를 통해 획득된 상기 제2정보 및 기 저장된 상기 환자의 시간당 평균 심박출량에 대한 제4정보를 기반으로 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량을 측정하는 B-2단계; 및 상기 B-2단계를 통해 측정된 상기 심실 부피 감소량을 기반으로 심장 수축기에서의 심실 임피던스의 변화 정도를 예측하여 상기 심실 인피던스 변화예측값을 추출하는 B-3단계; 를 포함한다.The step (B) may further include: (B-1) acquiring the third information from the ventricular assist device; Based on the third information obtained in the step B-1, the second information obtained in the step A-1, and the fourth information on the average cardiac output per hour of the patient, Step B-2 for measuring volume reduction; And (B-3) extracting the predicted value of the ventricular impedance change by predicting the degree of change in the ventricular impedance in the cardiac systolic based on the ventricular volume reduction amount measured in the step B-2. .

그리고, 상기 B단계는, 상기 B-3단계를 통해 추출된 심실 인피던스 변화예측값을 이동평균필터(Moving average filter)를 통해 필터링하는 B-4단계;를 더 포함할 수 있다.The step B may further include a B-4 step of filtering the predicted value of the ventricular impedance variation extracted through the step B-3 through a moving average filter.

또한, 상기 B-2단계의 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량은 아래의 [수학식1]을 이용하여 측정된다.In addition, the amount of ventricular volume reduction in the cardiac systole of the step B-2 is measured using the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015037818029-pat00001
Figure 112015037818029-pat00001

(여기서, LV volume decreaseR-T period는 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량, Total Flow는 시간당 평균 심박출량, InflowVAD는 심실보조장치로의 시간당 혈액 흡입량, HR는 심박수, tR-T period는 심실보조장치로의 혈액 흡입시간이다)(LV volume decrease RT period is the ventricular volume reduction in the systolic, Total Flow is the mean cardiac output per hour, Inflow VAD is the hourly blood intake to the ventricular assist device, HR is the heart rate, and t RT period is the ventricular assist device Blood inhalation time)

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다. According to the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 심실보조장치를 이식한 환자에게서 비정상적 심장 수축이 발생하였음을 판단함에 좀 더 개선된 정확성을 갖춘 결과를 제공받을 수 있다.First, patients with implanted ventricular assist devices can be provided with improved accuracy in determining abnormal cardiac contractions.

둘째, 심실보조장치를 이식한 환자에게서도 정확한 심장 기능 감시가 가능해짐으로써, 부정맥과 같은 추가적인 심장질환의 발생을 조기에 감지할 수 있다.Second, the ability to monitor cardiac function in patients with transplanted ventricular assist devices allows early detection of additional heart disease, such as arrhythmias.

도1은 본 발명에 따른 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법을 도시한 순서도이다.
도2는 본 발명에 따른 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법 내 심실 인피던스 변화값 추출 단계의 세부 단계를 도시한 순서도이다.
도3은 본 발명에 따른 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법 내 심실 인피던스 변화예측값 추출 단계의 세부 단계를 도시한 순서도이다.
도4는 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 시스템의 구성을 간략하게 도시한 개념도이다.
도5는 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 시스템 내 본 발명에 따른 심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도6은 심실 인피던스 변화값 추출 단계를 통한 심실 인피던스 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도7은 심실 인피던스 변화값 추출 단계를 통한 심전도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도8은 심실 인피던스 변화값 추출 단계를 통한 심실 수축기의 심실 인피던스 변화값 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도9는 심실 인피던스 변화예측값 추출 단계 내 기 저장되어 있던 시간 당 평균 심박출량을 기반으로 추출된 대동맥에서의 시간 당 평균 혈액 박출량을 나타낸 그래프이다.
도10은 심실 인피던스 변화예측값 추출 단계를 통한 심실보조장치로의 시간당 혈액 흡입량 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도11는 심실 인피던스 변화예측값 추출 단계를 통한 심실 수축기의 심실 인피던스 변화값 예측 결과를 나타낸 그래프이다.
도12은 도8에 도시된 측정 결과와 도12에 도시된 예측 결과의 비율에 대한 산출 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a flowchart illustrating a method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing detailed steps of extracting a change value of a ventricular impedance change in a cardiac function monitoring method of a patient who has implanted a ventricular assist device according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating detailed steps of extracting a predicted value of a ventricular impedance change in a cardiac function monitoring method of a patient who has implanted a ventricular assist device according to the present invention.
4 is a conceptual diagram briefly showing a configuration of a cardiac function monitoring system of a patient implanted with a ventricular assist device.
5 is a flow chart illustrating a flow of a method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device in accordance with the present invention in a cardiac function monitoring system of a patient implanted with a ventricular assist device.
6 is a graph showing the results of the ventricular impedance measurement through the step of extracting the ventricular impedance change value.
FIG. 7 is a graph showing the electrocardiogram measurement result through the step of extracting the change in the ventricular impedance.
8 is a graph showing a result of measuring the change in the ventricular impedance of the ventricular systolic phase through the step of extracting the ventricular impedance change value.
9 is a graph showing an average blood ejection amount per hour in the aorta extracted based on the average cardiac output per hour stored in the ventricular impedance change predictive value extraction step.
10 is a graph showing a result of measurement of the blood suction amount per hour into the ventricular assist device through the step of extracting the predicted value of the ventricular impedance change.
11 is a graph showing the predicted value of the ventricular impedance change value of the ventricular systolic phase through the step of extracting the predicted value of the ventricular impedance change.
12 is a graph showing the calculation results of the ratio of the measurement result shown in FIG. 8 and the prediction result shown in FIG.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for the sake of brevity.

<심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 시스템에 관한 설명>Description of the cardiac function monitoring system of a patient implanted with ventricular assist device

본 발명의 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법이 적용되어지는 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 시스템을 도4 및 도5를 참조하여 설명하면, 본 시스템은 심첨 및 대동맥에 설치 가능한 이식형 전극(10)을 포함하는 심실보조장치(20); 및 심장기능 모니터링 장치(100);를 통해 마련된다.4 and 5, a cardiac function monitoring system for a patient implanted with a ventricular assist device 20 to which a heart function monitoring method of a patient implanted with the ventricular assist device 20 of the present invention is applied will be described. The system includes a ventricular assist device (20) including an implantable electrode (10) attachable to the aorta and the aorta; And a cardiac function monitoring device 100.

심실보조장치(20)는 심실 기능의 저하를 유발하는 심장질환으로 인한 혈액의 순환 문제를 극복하기 위해 심실의 기능을 보조 또는 대체하기 위해 체내에 이식되어 지는 의료장치로써, 좌심실로부터 박출되는 혈액을 흡입하여 대동맥으로 유출시켜 심장에 가해지는 부하를 최소화할 수 있다.A ventricular assist device (20) is a medical device that is implanted in the body to supplement or replace the function of the ventricle to overcome the circulation problem of blood caused by a heart disease which causes deterioration of the ventricular function. It is possible to minimize the load applied to the heart by sucking it out into the aorta.

좀 더 구체적으로 설명하면, 심실보조장치(20)는 도4에 도시된 바와 같이 좌심실에 형성된 별도의 절개부위에 연결되어 좌심실의 수축에 의해 박출되는 혈액을 흡입하는 제1도관과 이에 연결되어 대동맥에 형성된 별도의 절개부위에 연결되어 제1도관을 거쳐 흡입된 혈액을 대동맥으로 유출시키는 제2도관을 포함하며, 제1도관과 제2도관의 단부 측에는 이식형 전극(10)이 형성되어 양 절개부위에 해당하는 심첨 및 대동맥에 설치된다.4, the ventricular assist device 20 is connected to a separate incision formed in the left ventricle as shown in FIG. 4, and is connected to a first conduit for sucking blood expelled by contraction of the left ventricle, And a second conduit connected to a separate incision formed in the first conduit and the second conduit for draining the blood sucked through the first conduit into the aorta. The implantable electrode 10 is formed at the end of the first conduit and the second conduit, It is installed in the aorta and the aorta corresponding to the site.

또한, 각 부위에 설치된 이식형 전극(10)은 도선(15)을 통해 아래에 설명될 심장기능 모니터링 장치(100)와 연결되어 각 부위로부터 측정되는 심장 상태를 나타내는 생체 신호를 전달하고, 심실보조장치(20)는 연결선(25)을 통해 아래에 설명될 심장기능 모니터링 장치(100)와 연결되어 자체에서 측정되는 심실보조장치(20)로의 혈액 흡입에 관한 정보를 전달한다.In addition, the implantable electrode 10 provided at each site is connected to the cardiac monitoring apparatus 100, which will be described below, through a lead 15 to transmit a biometric signal indicating the cardiac state measured from each region, The device 20 is connected to the cardiac function monitoring device 100, which will be described below, via a connection line 25 to convey information about the blood suction to the ventricular assist device 20, which is measured by itself.

심장기능 모니터링 장치(100)는 심첨 및 대동맥에 설치 가능한 이식형 전극(10)을 포함하는 심실보조장치(20)로부터 제공되는 심장 상태 관련 정보(생체 신호 및 심실보조장치로의 혈액흡에 관한 정보)를 기반으로 심장 기능을 감시한다.The cardiac function monitoring device 100 includes cardiac condition related information (information about blood suction to the vital signs and ventricular assist device) provided from the ventricular assist device 20 including an implantable electrode 10 that is attachable to the heart and the aorta ) To monitor cardiac function.

여기서, 심장기능 모니터링 장치(100)는 도4에 도시된 바와 같이 제1검출유닛(110); 제2검출유닛(120); 및 검사유닛(130)을 포함한다.Here, the cardiac function monitoring apparatus 100 includes a first detection unit 110 as shown in FIG. 4; A second detection unit (120); And an inspection unit (130).

먼저, 제1검출유닛(110)은 도5에 도시된 바와 같이 심첨 및 대동맥에 설치된 이식형 전극(10)을 통해 측정된 심실 임피던스 및 심전도와 같은 생체 신호를 수신(S110)하여 이를 기반으로 심실 탈분극 시점으로부터 심실 재분극 시점까지의 임피던스 변화 정도를 나타내는 심실 수축기에서의 심실 임피던스 변화값을 추출(S120 내지 S140)한다.First, as shown in FIG. 5, the first detection unit 110 receives bio-signals such as the ventricular impedance and the electrocardiogram measured through the implantable electrodes 10 installed in the heart and the aorta (S110) The ventricular impedance change value at the ventricular systolic period indicating the degree of impedance change from the time of depolarization to the timing of ventricular repolarization is extracted (S120 to S140).

다음으로, 제2검출유닛(120)은 도5에 도시된 바와 같이 심실보조장치(20)을 통해 측정된 심실보조장치(20)로의 혈액 흡입시간 및 시간당 흡입량에 대한 정보를 수신(S210)하고, 제1검출유닛(110)을 통해 수신된 심전도에 관한 정보를 수신(S115)하여 이를 기반으로 심실 탈분극 시점으로부터 심실 재분극 시점까지의 임피던스 변화 정도를 예측하여 심실 수축기에서의 심실 임피던스 변화예측값을 추출(S220 내지 S240)한다.Next, the second detection unit 120 receives information on the blood suction time and the suction amount per hour measured by the ventricular assist device 20 (step S210), as shown in FIG. 5 (S115) based on the received information on the electrocardiogram received through the first detection unit 110, and predicts the degree of impedance change from the time of ventricular depolarization to the timing of ventricular repolarization based on the received information, thereby extracting a predicted value of the ventricular impedance change in the ventricular systolic (S220 to S240).

그리고 검사유닛(130)은 도5에 도시된 바와 같이 제1검출유닛(110)이 추출한 심실 인피던스 변화값과 제2검출유닛(120)이 추출한 심실 인피던스 변화예측값을 비교하여 심실 인피던스 변화값이 심실 인피던스 변화예측값의 절반에 해당하는 값 이하로 확인될 경우 비정상적 심장 수축이 발생하였음을 판단하여 심실보조장치(20)가 이식된 환자의 심장 기능을 감시한다. 5, the inspection unit 130 compares the ventricular impedance change value extracted by the first detection unit 110 with the predicted value of the ventricular impedance change extracted by the second detection unit 120, If the value is less than half of the predicted value of the impedance change, the ventricular assist device 20 monitors the cardiac function of the transplanted patient by determining that the abnormal cardiac contraction has occurred.

이를 통해 심장기능 모니터링 장치(100)는 심실보조장치(20)를 이식한 환자에서 추가적으로 발생할 수 있는 부정맥과 같은 심장질환을 조기에 정확하게 진단할 수 있다.Thus, the cardiac monitoring apparatus 100 can accurately and early diagnose a heart disease such as an arrhythmia which may additionally occur in a patient implanted with the ventricular assist device 20. [

<심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법에 관한 설명>Explanation of how to monitor cardiac function in patients implanted with ventricular assist device

앞서 설명한 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 시스템을 이용한 본 발명의 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법이 어떠한 과정으로 이루어지는지에 대해 이하에서 도1 내지 도3의 순서도, 도5의 흐름도를 참조하여 상세하게 설명한다.The following will describe how the cardiac function monitoring method of a patient who transplanted the ventricular assist device 20 of the present invention using the heart function monitoring system of the patient transplanted with the above-described ventricular assist device 20 is described below with reference to FIGS. 3 will be described in detail with reference to the flowchart of Fig.

또한, 본 발명을 이루는 각 과정에 대한 하나의 실시예로써, 진행되어진 동물 실험에 대한 각각의 정보를 측정한 결과를 나타내고 있는 도6 내지 도12의 그래프를 참조하여 각각의 단계에 대한 설명을 보충한다.As an embodiment of each step of the present invention, a description of each step is supplemented with reference to the graphs of FIGS. 6 to 12 showing the results of measurement of each information on the animal experiment conducted do.

이러한, 동물 실험은 심전도(Ventricular-ECG) 증폭기, 심전도(Ventricular-ECG) 측정 전극 및 별도의 임피던스 측정 장치를 갖추고 있는 심실보조장치(LibraHeart Ⅰ)를 돼지(Yorkshire)에 이식 설치하여 본 발명을 이루는 각 과정을 수행하였다.This animal experiment was performed by inserting a ventricular assist device (LibraHeart I) equipped with a ventricular-ECG amplifier, a ventricular-ECG measuring electrode, and a separate impedance measuring device into Yorkshire, Each process was performed.

1.심실 임피던스 변화값 추출 단계<S100>1. Extracting the value of the ventricular impedance change value <S100>

본 단계에서는 심첨 및 대동맥에 설치된 이식형 전극(10)을 통해 측정된 심실 임피던스(제1정보) 및 심첨 및 대동맥에 설치된 이식형 전극(10)을 통해 측정된 심전도(제2정보)를 기반으로 심실 탈분극 시점으로부터 심실 재분극 시점까지의 임피던스 변화 정도를 나타내는 심실 수축기에서의 심실 임피던스 변화값을 추출한다.In this step, based on the ventricular impedance (first information) measured through the implantable electrode 10 installed in the heart and the aorta, and the electrocardiogram (second information) measured through the implantable electrode 10 installed in the heart and the aorta The value of the change in the ventricular impedance at the ventricular systolic phase indicating the degree of impedance change from the time of ventricular depolarization to the timing of ventricular repolarization is extracted.

본 단계에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 심실 임피던스 변화값 추출 단계(S100, A단계)는 도2에 도시된 바와 같이 심실 임피던스 및 심전도 획득 단계(S110, A-1단계); 심실 탈분극 시점의 인피던스 추출 단계(S120, A-2단계); 심실 재분극 시점의 인피던스 추출 단계(S130, A-3단계); 및 심실 임피던스 변화 정도 산출 단계(S140, A-4단계)를 통해 이루어진다. 또한 이러한 단계의 흐름은 앞서 설명한 심장기능 모니터링 장치(100) 내 제1검출유닛(110)에서 이루어지는 것이 바람직하다.More specifically, in this step, the ventricular impedance change value extraction step (S100, step A) includes the ventricular impedance and electrocardiogram acquisition steps (steps S110 and A-1) as shown in FIG. An impedance extraction step at the time of ventricular depolarization (S120, step A-2); An impedance extraction step at the time of ventricular repolarization (S130, step A-3); And the step of calculating the degree of change in the ventricular impedance (steps S140 and A-4). Also, the flow of such a step is preferably performed in the first detection unit 110 in the cardiac function monitoring apparatus 100 described above.

우선, 심실 임피던스 및 심전도 획득 단계(S110, A-1단계)에서는 심첨 및 대동맥에 설치된 이식형 전극(10)으로부터 측정된 심실 임피던스(제1정보) 및 심전도(제2정보)를 수신하여 획득한다. First, the ventricular impedance (first information) and the electrocardiogram (second information) measured from the implantable electrodes 10 installed in the heart and the aorta are acquired and acquired in the ventricular impedance and electrocardiogram acquisition steps (steps S110 and A-1) .

여기서, 이식형 전극(10)으로부터 측정된 심실 임피던스(제1정보)에 대해 별도의 실험을 통해 시간에 따른 심장박동을 기준으로 측정되어진 결과는 도6에 나타난 바와 같이 변화한다.Here, the results measured based on the heartbeat over time through a separate experiment on the ventricular impedance (first information) measured from the implantable electrode 10 change as shown in FIG.

또한, 이식형 전극(10)으로부터 측정된 심전도(제2정보)에 대해 별도의 실험을 통해 시간에 따른 심장박동을 기준으로 측정되어진 결과는 도7에 나타난 바와 같이 변화한다.In addition, a result of measuring the electrocardiogram (second information) measured from the implantable electrode 10 on the basis of the heartbeat over time through a separate experiment changes as shown in FIG.

이 후, 심실 탈분극 시점의 인피던스 추출 단계(S120, A-2단계)에서는 상기 단계(S110)를 통해 획득되어진 제1정보 및 제2정보를 기반으로 심전도 상에서 심실의 탈분극이 발생하는 시점(QRS Complex), 좀 더 명확히는 QRS Complex 내 가장 높은 시점인 R-wave 시점에서의 임피던스 값을 추출한다. 여기서, 심전도 상에서 심실의 탈분극이 발생하는 시점(QRS Complex)을 검출하기 위해 Tompkin method를 이용하는 것이 바람직하다.Thereafter, in the impedance extraction step (S120, step A-2) at the time of ventricular depolarization, based on the first information and the second information acquired through the step S110, a time point at which ventricular depolarization occurs on the electrocardiogram (QRS complex ), And more specifically, the impedance value at the R-wave point, which is the highest point in the QRS complex, is extracted. Here, it is preferable to use the Tompkins method to detect the time point (QRS Complex) at which ventricular depolarization occurs on the electrocardiogram.

이 후, 심심실 재분극 시점의 인피던스 추출 단계(S130, A-3단계)에서는 상기 단계(S110)를 통해 획득되어진 제1정보 및 제2정보를 기반으로 심전도 상에서 심실의 재분극이 발생하는 시점(QRS Complex 발생으로부터 50 내지 450 msec 떨어진 시간 범위 내 역치값 이상의 양수값을 가지는 지점), 좀 더 명확히는 T-wave의 가장 높은 시점에서의 임피던스 값을 추출한다.Thereafter, in the impedance extraction step (steps S130 and A-3) at the time of the heart stem re-polarization, based on the first information and the second information acquired through the step S110, a time point at which the ventricular re- A point having a positive value greater than or equal to a threshold value within a time range of 50 to 450 msec from the occurrence of the complex). More specifically, the impedance value at the highest point of the T-wave is extracted.

마지막으로, 심실 임피던스 변화 정도 산출 단계(S140, A-4단계)는 앞서 진행된 두 단계(S120 및 S130)에서 추출된 심실 탈분극 시점에서의 임피던스 및 심실 재분극 시점에서의 임피던스 간의 차이를 계산하여 결과적으로 심실 수축기(R-T 기간)에서의 심실 임피던스 변화값을 산출하는 과정이 이루어진다.Finally, the step of calculating the degree of ventricular impedance change (steps S140 and A-4) calculates the difference between the impedance at the time of ventricular depolarization extracted at the preceding two steps (S120 and S130) and the impedance at the time of ventricular repolarization, The process of calculating the change in the ventricular impedance in the ventricular systolic period (RT period) is performed.

여기서, 산출되어지는 심실 임피던스 변화값은 도8에 나타난 바와 같이 나타날 수 있으며, 이러한 결과 그래프는 도6 및 도7에서 나타난 결과를 바탕으로 도6에 나타난 임피던스 값 중에서 도7에 나타난 심실 수축기(R-T 기간) 동안에 변화된 정도를 측정하여 얻어질 수 있는 결과이다.The calculated change in the ventricular impedance can be represented as shown in FIG. 8. Based on the results shown in FIGS. 6 and 7, among the impedance values shown in FIG. 6, Period), which can be obtained by measuring the degree of change.

2.심실 인피던스 변화예측값 추출 단계<S200>2. Extracting predicted values of ventricular impedance changes <S200>

본 단계에서는 심실보조장치(20)을 통해 측정된 심실보조장치(20)로의 혈액 흡입시간 및 시간당 흡입량에 대한 정보(제3정보) 및 심첨 및 대동맥에 설치된 이식형 전극(10)을 통해 측정된 심전도(제2정보)를 기반으로 심실 탈분극 시점으로부터 심실 재분극 시점까지의 임피던스 변화 정도를 예측하여 심실 수축기에서의 심실 임피던스 변화예측값을 추출한다.In this step, information on the blood suction time and the amount of suction per hour (third information) measured to the ventricular assist device 20 measured through the ventricular assist device 20, and information on the blood suction time measured through the implantable electrode 10 installed on the aorta and the aorta Based on the electrocardiogram (second information), we predict the degree of impedance change from the ventricular depolarization point to the time of ventricular repolarization to extract the estimated value of the ventricular impedance change in the ventricular systolic phase.

본 단계에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 심실 임피던스 변화예측값 추출 단계(S200, B단계)는 도2에 도시된 바와 같이 심실보조장치의 혈액 흡입 관련 정보 획득 단계(S210, B-1단계); 심실의 부피 감소량 측정 단계(S220, B-2단계); 심실 임피던스의 변화 정도 예측 단계(S230, B-3단계); 및 필터링 단계(S240, B-4단계)를 통해 이루어진다. 또한 이러한 단계의 흐름은 앞서 설명한 심장기능 모니터링 장치(100) 내 제2검출유닛(120)에서 이루어지는 것이 바람직하다.More specifically, the step of extracting the predicted value of the ventricular impedance change (step S200, step B) may include acquiring the blood suction-related information of the ventricular assist device (steps S210 and B-1) as shown in FIG. A volume reduction amount measurement step of the ventricle (S220, step B-2); A step of predicting the degree of change of the ventricular impedance (S230, step B-3); And a filtering step (steps S240 and B-4). Also, it is preferable that the flow of this step is performed in the second detection unit 120 in the cardiac function monitoring apparatus 100 described above.

우선, 심실보조장치의 혈액 흡입 관련 정보 획득 단계(S210, B-1단계)에서는 심실보조장치(20)을 통해 측정된 심실보조장치(20)로의 혈액 흡입시간 및 시간당 흡입량에 대한 정보(제3정보)를 수신하여 획득한다. First, in the blood suction-related information acquisition step (steps S210 and B-1) of the ventricular assist device, information on the blood suction time and the suction amount per hour measured by the ventricular assist device 20 Information).

여기서, 심실보조장치(20)으로부터 측정된 심실보조장치(20)로의 혈액 흡입시간 및 시간당 흡입량에 대한 정보(제3정보)에 대해 별도의 실험을 통해 시간에 따른 심장박동을 기준으로 측정되어진 시간당 흡입량에 대한 결과는 도10에 나타난 바와 같이 변화한다.Here, the blood suction time to the ventricular assist device 20 measured from the ventricular assist device 20 and the information on the amount of suction per hour (third information) are measured separately from the heartbeat measured over time The results for the inhalation volume change as shown in FIG.

이 후, 심실의 부피 감소량 측정 단계(S220, B-2단계)에서는 상기 단계(S210)를 통해 획득되어진 제3정보 및 별도의 과정(S115)을 통해 제1검출유닛(110)으로부터 전달된 심첨 및 대동맥에 설치된 이식형 전극(10)을 통해 측정된 심전도(제2정보) 및 기 저장되어진 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 시간당 평균 심박출량(제4정보)를 기반으로 심장 수축기(R-T 기간)에서의 심실 부피 감소량을 측정한다.Thereafter, in the step of measuring the amount of volume reduction of the ventricle (steps S220 and B-2), the third information acquired through the step S210 and the cardiac information transmitted from the first detection unit 110 through a separate process (S115) (Second information) measured through the implantable electrode 10 installed in the aorta and the mean cardiac output (fourth information) per hour of the patient transplanted with the previously stored ventricular assist device 20 (fourth information) RT period).

여기서, 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 시간당 평균 심박출량(제4정보)는 열희석법 또는 초음파 혈류계 등을 통해 측정하여 기 저장되어진 정보로써, 이와 같은 제4정보는 아래 설명되어질 심실 부피 감소량의 측정에 필요시 되는 대동맥을 통해 유출되어지는 혈액량을 계산함에 이용되며, 이와 같은 제4정보를 기반으로 측정되어진 대동맥의 혈액유출량에 대한 결과는 도9에 나타난 바와 같이 변화한다.Here, the average cardiac output (fourth information) per hour of the patient implanted with the ventricular assist device 20 is the information that is stored after being measured through a thermal dilution method or an ultrasonic blood flow meter. The result of the measurement of the blood flow rate of the aorta, which is measured based on the fourth information, is used as shown in Fig.

아울러, 심장 수축기(R-T 기간)에서의 심실 부피 감소량은 심실을 통해 박출되어진 혈액량과 연관되어 이를 통해 계산되어 질 수 있는데, 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 심장의 경우 심실을 통해 박출되어지는 혈액이 심실보조장치(20)로만 흡입되는 것이 아니라 일부 대동맥으로 전달되기 때문에, 심실보조장치(20)로의 혈액 흡입량과 대동맥으로의 혈액 유출량이 필요 시 된다.In addition, the amount of ventricular volume reduction during the cardiac systole (RT period) can be calculated in relation to the amount of blood ejected through the ventricle. The heart of the patient transplanted with the ventricular assist device 20 is excreted through the ventricle The amount of blood suction into the ventricular assist device 20 and the amount of blood flow into the aorta are required because the lost blood is delivered not to the ventricular assist device 20 but to some aorta.

따라서 심장 수축기(R-T 기간)에서의 심실 부피 감소량은 아래의 [수학식1]을 통해 산출되어지며, 간단히 설명하여 수학식1이 나타내고 있는 바와 같이 시간당 평균 심박출량에서 심실보조장치로의 시간당 혈액 흡입량을 뺌으로써, 대동맥으로의 시간당 혈액 유출량을 계산한다. 이는 일반적으로 열희석법을 통해 측정되는 시간당 평균 심박출량은 폐동맥에서 측정되어 짐으로 심실로부터 박출되는 전체 혈액량을 나타내기 때문이다. Therefore, the amount of ventricular volume reduction in the cardiac systolic period (RT period) is calculated through the following equation (1), and as shown in Equation (1), the blood suction amount per hour from the average cardiac output per hour to the ventricular assist device To calculate the blood flow rate per hour into the aorta. This is because the average cardiac output per hour measured by the thermodilution method is generally measured in the pulmonary artery, indicating the total volume of blood ejected from the ventricle.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015037818029-pat00002
Figure 112015037818029-pat00002

(여기서, LV volume decreaseR -T period는 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량, Total Flow는 시간당 평균 심박출량, InflowVAD는 심실보조장치로의 시간당 혈액 흡입량, HR는 심박수, tR-T period는 심실보조장치로의 혈액 흡입시간이다)(Wherein, R -T LV volume decrease period is ventricular volume decrease in systolic heart, Total Flow is the mean cardiac output, VAD Inflow per hour blood intake, HR is the heart rate, t RT period of a ventricular assist device ventricular assist device per hour Lt; / RTI &gt;

따라서, 제2검출유닛(120)이 시간 당 대동맥으로의 혈액 유출량에 대한 정보를 기 저장하고 있을 경우, 아래의 [수학식2]를 통해 산출되어 질 수 있다. Therefore, when the second detection unit 120 stores information on the blood flow rate to the aorta per hour, it can be calculated through the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) &quot;

Figure 112015037818029-pat00003
Figure 112015037818029-pat00003

(여기서, LV volume decreaseR -T period는 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량, Flow_aortic valve는 시간당 대동맥으로의 혈액 유출량, Inflow_VAD는 심실보조장치로의 시간당 혈액 흡입량, R-Wave는 심실 탈분극 시점 T-Wave는 심실 재분극 시점, t는 시간이다)(Where LV volume decrease R -T period is the ventricular volume reduction in the systolic heart, Flow_aortic valve is the blood flow to the aorta per hour, Inflow_VAD is the hourly blood inhalation volume to the ventricular assist device, R-Wave is the ventricular depolarization timing T- Is the time of ventricular repolarization, and t is time)

즉, 본 단계(S220)에서는 정확하게 심실 내에 있던 혈액이 대동맥 및 심실보조장치(20)로 이동되어진 양을 측정하여, 심실 부피의 감소 정도를 측정하는 과정이 이루어진다. That is, in this step (S220), the amount of blood that has been accurately transferred to the aorta and the ventricular assist device (20) is measured to measure the degree of decrease in the ventricular volume.

이 후, 심실 임피던스의 변화 정도 예측 단계(S230, B-3단계)에서는 심실의 부피 감소량 측정 단계(S220)를 통해 산출되어진 심실 부피 감소량을 기반으로 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화 정도를 예측하여 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화예측값을 추출한다.Thereafter, the degree of change in the ventricular impedance in the cardiac systole is predicted based on the amount of decrease in the ventricular volume calculated through the step S230 of measuring the amount of volume reduction of the ventricle in the step of predicting the degree of change in the ventricular impedance (steps S230 and B-3) The predicted value of the change in the ventricular impedance at the systole is extracted.

다시 말해, 심장의 수축기에 심실의 부피는 혈액의 박출을 위해 줄어들고 그 결과 임피던스의 양은 증가하게 됨으로, 혈류의 변화에 따른 심실의 부피변화 정도는 임피던스의 변화 정도를 예측함에 기반이 되는 자료가 될 수 있다.In other words, since the volume of the ventricle in the systole of the heart decreases for the release of blood, and as a result the amount of impedance increases, the degree of change in the volume of the ventricle due to changes in the blood flow is the basis for predicting the degree of impedance change .

즉, 심실 임피던스의 변화 정도 예측 단계(S230, B-3단계)에서는 심실의 부피 감소량 측정 단계(S220)를 통해 산출되어진 심실 부피 감소량에 적절한 비례계수를 적용하여 임피던스의 변화량을 예측할 수 있고, 그 결과 별도의 실험을 통해 임피던스 변화예측량을 추출한 결과는 도11에 푸른색으로 나타난바와 같이 변화한다. 이러한, 도11의 결과는 도7에 나타난 심점도의 결과와, 도9 및 도10에 나타난 심실로부터 박출된 혈액의 시간당 이동량을 나타낸 결과를 이용해 산출된 심실 부피의 감소 소량을 기반으로 예측한 결과이다.That is, in the step of predicting the degree of change in the ventricular impedance (steps S230 and B-3), the amount of change in the impedance can be predicted by applying an appropriate proportional coefficient to the ventricular volume reduction amount calculated through the ventricle volume reduction step S220. As a result, the result of extracting the predicted amount of impedance change through a separate experiment changes as shown by blue in FIG. The results of FIG. 11 are based on the results of the heart viscosity shown in FIG. 7 and the results of estimating the amount of decrease in the ventricular volume calculated from the results of the amount of blood moved from the ventricles per hour shown in FIGS. 9 and 10 to be.

마지막으로, 필터링 단계(S240, B-4단계)에서는 앞서 진행된 단계(S130)에서 추출된 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화예측값을 이동평균필터(Moving average filter)를 통해 필터링하여 변화의 정도를 완만하게 가지도록 보정하는 과정이 이루어진다.Finally, in the filtering step S240 and step B-4, the predicted value of the change in the ventricular impedance in the cardiac systole extracted in the preceding step S130 is filtered through a moving average filter, A correction process is performed so as to have the correction coefficient.

여기서, 필터링과정을 거친 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화예측값은 도11에 붉은 색으로 나타난 바와 같이 도출된다. Here, the predicted value of the change in the ventricular impedance in the cardiac systole subjected to the filtering process is derived as shown in Fig. 11 in red.

3.심장 기능 감시 단계<S300>3. Cardiac function monitoring phase <S300>

본 단계에서는 심실 임피던스 변화값 추출 단계(S100, A단계)를 통해 제1검출유닛(110)이 추출한 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화값과 심실 임피던스 변화예측값 추출 단계(S200, B단계)를 통해 제2검출유닛(120)이 추출한 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화예측값을 비교하여 상기 환자의 심장 기능을 감시하는 과정이 이루어진다. In this step, the ventricular impedance change value and the ventricular impedance change predicted value extracted in the cardiac systole extracted by the first detection unit 110 and the ventricular impedance change predicted value extraction step (steps S200 and B) are extracted through the ventricular impedance change value extraction step 2 detection unit 120 compares the predicted value of the change in the ventricular impedance in the cardiac systole and monitors the cardiac function of the patient.

본 단계에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 심장 기능 감시 단계(S300, C단계)는 도5에 도시된 바와 같이 제1검출유닛(110)이 추출한 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화값을 수신(S150)하고, 제2검출유닛(120)이 추출한 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화예측값을 수신(S250)을 수신한 심장기능 모니터링 장치(100) 내 검사유닛(130)에서 본 단계의 모든 과정이 이루어지는 것이 바람직하다.5, the cardiac function monitoring step S300 (step C) receives the change in the heartbeat impedance in the cardiac systole extracted by the first detection unit 110 (S150 ), And all steps of the above step are performed in the examination unit 130 in the cardiac function monitoring apparatus 100 that receives the predicted value of the ventricular impedance change in the cardiac systole extracted by the second detection unit 120 (S250) desirable.

일반적으로 측정되는 심실 임피던스 변화값은 심장의 부피변화와 일정한 상관관계를 가지고 있지만 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 경우 심장의 부피변화는 단순히 좌심시로부터 대동맥으로 이동하는 혈액의 양 및 이로 인한 임피던스의 발생과 연관되는 것이 아니라, 심실보조장치(20)가 흡입하고 대동맥으로 다시 유출시켜주는 혈액의 양과 이로 인한 임피던스들까지 고려하지 않으면 현재 측정되는 심실 임피던스의 변화가 심실보조장치에 의한 것인지 정상적인 심장 수축에 의한 것인지 구분하기 어려워 정확한 심장기능의 감시가 불가능한 문제점이 있었다.Generally measured ventricular impedance changes have a positive correlation to the volume change of the heart, but for patients transplanted with ventricular assist device 20, the volume change of the heart is simply the amount of blood moving from the left heart to the aorta, The impedance of the ventricular assist device 20 is not related to the generation of the impedance due to the ventricular assist device 20 but the amount of blood that is inhaled and returned to the aorta and the impedance due to the blood are not considered, It is difficult to distinguish whether it is due to normal cardiac contraction or not.

따라서 본 단계에서는 심실 임피던스 변화값 추출 단계(S100)를 통해 추출된 심실 임피던스 변화값과 심실 임피던스 변화예측값 추출 단계(S200)를 통해 추출된 심실 인피던스 변화예측값을 비교하여 심실 임피던스 변화값이 심실 임피던스 변화예측값의 절반값 이하일 경우 비정상적 심장 수축이 발생하였음을 판단한다.Therefore, in this step, the ventricular impedance change value extracted through the ventricular impedance change value extracting step (S100) is compared with the predicted value of the ventricular impedance change extracted through the ventricular impedance change predicted value extracting step (S200), so that the change of the ventricular impedance changes the ventricular impedance change If it is less than half the predicted value, it is judged that abnormal heart contraction has occurred.

다시 말해, 심장 수축기의 심실 임피던스 변화값 대 심실 임피던스 변화예측값의 비가 0.5이하로 측정될 경우 이는 심실의 수축이 실제 예측된 바에 비해 기 설정된 기준 수준 이하라 판단하여 비정상적 수축으로 인한 추가적인 심장질환이 발생하였음을 감지하게 디고, 그 결과 별도의 실험을 통해 심실 임피던스 변화값과 심실 임피던스 변화예측값을 비교한 결과는 도12에 나타난바와 같으며, 도12에 기준 역치값으로 설정된 0.5이하로 판단되는 두 부분에서 심실조기수축(PVC, premature ventricular contraction)과 같은 부정맥이 발생하였음을 알 수 있다.In other words, when the ratio of the ventricular impedance change value to the predicted value of the ventricular impedance change is less than 0.5, it is judged that the contraction of the ventricle is lower than the actual predicted value, so that additional heart disease due to abnormal contraction occurred The result of the comparison between the change in the ventricular impedance and the predicted value of the change in the ventricular impedance is shown in FIG. 12. As shown in FIG. 12, in the two portions determined as the reference threshold value of 0.5 And arrhythmia such as premature ventricular contraction (PVC) occurred.

결과적으로 본 발명의 심실보조장치(20)를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법은 심장 질환의 발생으로 인해 심실보조장치(20)를 이식한 환자에 있어서, 심장의 기본적이 혈액 흐름의 경로 뿐만 아니라 심실보조장치(20)를 통해 형성되는 별도의 우회 경로 상에서의 혈액 흐름 또한 고려하여 측정되는 심장 수축기의 심실 임피던스 변화값과 예측되어지는 심장 수축기의 심실 임피던스 변화예측값을 비교하여 심장 기능을 감시함으로써, 좀 더 정확하고 실질적인 심장 기능 모니터링을 수행하여 심실보조장치(20)의 이식에 의한 추가적 심장질환의 발병을 조기에 진단할 수 있게하는 효과가 있다.As a result, the cardiac function monitoring method of a patient transplanted with the ventricular assist device 20 of the present invention is not limited to the basic blood flow path of the heart in patients implanted with the ventricular assist device 20 due to the occurrence of heart disease By monitoring the cardiac function by comparing the change in the ventricular impedance of the cardiac systole measured in consideration of the blood flow on the separate bypass path formed through the ventricular assist device 20 and the predicted value of the predicted value of the ventricular impedance change of the systolic heart, It is possible to perform more accurate and realistic cardiac function monitoring so that the onset of additional heart disease due to implantation of the ventricular assist device 20 can be diagnosed early.

본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection is to be construed in accordance with the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

A : 대동맥
LV : 좌심실
10 : 전극 15 : 도선
20 : 심실보조장치 25 : 연결선
100 : 심장기능 모니터링 장치
110 : 제1검출유닛
120 : 제2검출유닛
130 : 검사유닛
A: Aorta
LV: Left ventricle
10: electrode 15: lead
20: ventricular assist device 25: connection line
100: Cardiac function monitoring device
110: first detection unit
120: second detection unit
130: Inspection unit

Claims (6)

심첨 및 대동맥에 설치 가능한 이식형 전극을 포함하는 심실보조장치를 이식한 환자에게서 비정상적인 심장 수축이 발생함을 감지하는 방법에 있어서,
상기 전극으로부터 측정되는 심실 임피던스에 대한 제1정보 및 심전도에 대한 제2정보를 기반으로 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화값을 추출하는 A단계;
상기 심실보조장치를 통해 측정되는 혈액 흡입시간 및 시간당 흡입량에 대한 제3정보 및 상기 A단계를 통해 측정된 제2정보를 기반으로 심장 수축기에서의 심실 인피던스 변화예측값을 추출하는 B단계; 및
상기 A단계를 통해 추출된 심실 임피던스 변화값 및 상기 B단계를 통해 추출된 심실 인피던스 변화예측값을 비교하여 상기 환자의 심장 기능을 감시하는 C단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법.
CLAIMS 1. A method for detecting abnormal cardiac contraction in a patient transplanted with a ventricular assist device comprising an implantable electrode capable of being installed on the aorta and the aorta,
An A step of extracting a change value of a ventricular impedance in a cardiac systole based on first information on a ventricular impedance measured from the electrode and second information on an electrocardiogram;
Extracting a predicted value of a ventricular impedance change in a cardiac systolic based on third information on a blood suction time and an amount of suction per hour measured through the ventricular assist device and second information measured through the step A; And
And a step C for monitoring cardiac function of the patient by comparing the ventricular impedance change value extracted through the step A and the ventricular impedance change predictive value extracted through the step B,
A method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device.
제1항에 있어서,
상기 C단계는 상기 A단계를 통해 추출된 심실 임피던스 변화값이 B단계를 통해 추출된 심실 인피던스 변화예측값의 절반값 이하일 경우 비정상적 심장 수축이 발생하였음을 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는
심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법.
The method according to claim 1,
The step C is a step of determining that an abnormal heart contraction occurs when the change in the ventricular impedance extracted through the step A is equal to or less than half of the predicted value of the ventricular impedance variation extracted through the step B,
A method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device.
제1항에 있어서.
상기 A단계는,
상기 전극으로부터 상기 제1정보 및 제2정보를 획득하는 A-1단계;
상기 A-1단계를 통해 획득된 상기 제1정보 및 상기 제2정보를 기반으로 심실의 탈분극 시점에서의 임피던스를 추출하는 A-2단계;
상기 A-1단계를 통해 획득된 상기 제1정보 및 상기 제2정보를 기반으로 심실의 재분극 시점에서의 임피던스를 추출하는 A-3단계; 및
상기 A-2단계를 통해 추출된 임피던스와 상기 A-3단계를 통해 추출된 임피던스간의 차이를 통해 상기 심장 수축기에서의 심실 임피던스 변화값을 산출하는 A-4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법.
The method of claim 1,
In the step A,
A-1 step of obtaining the first information and the second information from the electrode;
A-2 step of extracting an impedance at a time of depolarization of the ventricle based on the first information and the second information obtained through the step A-1;
A-3 step of extracting the impedance at the time of repolarization of the ventricle based on the first information and the second information obtained through the step A-1; And
And a step A-4 of calculating a change in the ventricular impedance in the cardiac systolic through the difference between the impedance extracted in the step A-2 and the impedance extracted in the step A-3.
A method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device.
제3항에 있어서,
상기 B단계는,
상기 심실보조장치로부터 상기 제3정보를 획득하는 B-1단계;
상기 B-1단계를 통해 획득된 상기 제3정보, 상기 A-1단계를 통해 획득된 상기 제2정보 및 기 저장된 상기 환자의 시간당 평균 심박출량에 대한 제4정보를 기반으로 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량을 측정하는 B-2단계; 및
상기 B-2단계를 통해 측정된 상기 심실 부피 감소량을 기반으로 심장 수축기에서의 심실 임피던스의 변화 정도를 예측하여 상기 심실 인피던스 변화예측값을 추출하는 B-3단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법.
The method of claim 3,
In the step B,
B-1 step of acquiring the third information from the ventricular assist device;
Based on the third information obtained in the step B-1, the second information obtained in the step A-1, and the fourth information on the average cardiac output per hour of the patient, Step B-2 for measuring volume reduction; And
B-3 step of predicting the degree of change in the ventricular impedance in the systolic heart based on the ventricular volume reduction measured in the step B-2 and extracting the predicted value of the ventricular impedance change; &Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
A method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device.
제4항에 있어서,
상기 B단계는,
상기 B-3단계를 통해 추출된 심실 인피던스 변화예측값을 이동평균필터(Moving average filter)를 통해 필터링하는 B-4단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법.
5. The method of claim 4,
In the step B,
And a B-4 step of filtering the predicted value of the ventricular impedance change extracted through the step B-3 through a moving average filter
A method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device.
제4항에 있어서,
상기 B-2단계의 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량은 아래의 [수학식1]을 이용하여 측정되는 것을 특징으로 하는
심실보조장치를 이식한 환자의 심장기능 모니터링 방법.
[수학식 1]
Figure 112015037818029-pat00004

(여기서, LV volume decreaseR -T period는 심장 수축기에서의 심실 부피 감소량, Total Flow는 시간당 평균 심박출량, InflowVAD는 심실보조장치로의 시간당 혈액 흡입량, HR는 심박수, tR-T period는 심실보조장치로의 혈액 흡입시간이다)
5. The method of claim 4,
The amount of ventricular volume reduction in the cardiac systole of the step B-2 is measured using the following equation (1)
A method for monitoring cardiac function in a patient transplanted with a ventricular assist device.
[Equation 1]
Figure 112015037818029-pat00004

(Wherein, R -T LV volume decrease period is ventricular volume decrease in systolic heart, Total Flow is the mean cardiac output, VAD Inflow per hour blood intake, HR is the heart rate, t RT period of a ventricular assist device ventricular assist device per hour Lt; / RTI &gt;
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JPH04266740A (en) * 1991-02-20 1992-09-22 Toyobo Co Ltd Blood flow measuring method and artificial heart driving system
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