KR100496736B1 - Cardiac model system for generating magnetic field - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 자기장 발생 심장 모형 시스템은, 심장의 전기적 특성을 모사하는 심장의 주요 노드의 전기적 활동 전압(파형)을 발생시키는 파형 발생부; 파형 발생부에 의해 발생된 심장의 주요 노드의 활동 전압을 심장의 박동 주기에 맞도록 조절하고, 주요 노드의 활동 전압의 세기를 조절하는 주제어부; 주제어부의 제어를 받아 미리 프로그램되어진 활동 전압 파형을 실시간으로 표시하는 디스플레이부; 심장의 여러 가지 질병 상태 및 필요에 따라서 계산되어진 심장의 전류 파형의 값을 저장하는 데이터 저장부; 데이터 저장부에 저장된 전류 파형의 값을 심장의 전도 주기에 적합하도록 전압으로 변환하여 출력하는 전압 출력 변환부; 전압 출력 변환부를 통해 출력되는 전압 속의 고주파 성분을 제거하기 위한 저역 통과 여과부; 저역 통과 여과부를 거친 전압에 상응하는 전류값으로 변환하여 출력하는 전류 출력 변환부; 전류 출력 변환부를 통해 출력된 전류를 입력받아 심장 모형틀 속의 전해액 속으로 흘려주는 다수의 전선쌍; 및 그 내부에는 전해액이 채워지며, 상기 다수의 전선쌍으로부터 출력되는 전류를 입력받아 모형틀의 외부에 자기장을 발생시키는 심장 모형틀을 포함하여 구성된다.Magnetic field generation cardiac model system according to the present invention, the waveform generator for generating an electrical activity voltage (waveform) of the main node of the heart to simulate the electrical characteristics of the heart; A main controller that adjusts an active voltage of a major node of the heart generated by the waveform generator to match a heartbeat period of the heart and controls the intensity of the active voltage of the major node; A display unit displaying a pre-programmed active voltage waveform in real time under the control of the main controller; A data storage unit for storing values of heart current waveforms calculated according to various disease states and needs of the heart; A voltage output converting unit converting a value of the current waveform stored in the data storage unit into a voltage so as to be suitable for the conduction period of the heart and outputting the voltage; A low pass filter for removing high frequency components in the voltage output through the voltage output converter; A current output converter converting the low pass filter into a current value corresponding to the coarse voltage and outputting the current; A plurality of wire pairs that receive the current output through the current output converter and flow into the electrolyte in the heart model frame; And the inside is filled with an electrolyte, it is configured to include a heart model frame for receiving a current output from the plurality of wire pairs to generate a magnetic field outside the model frame.
Description
본 발명은 의료 분야 등에서 사용되는 심장 모형에 관한 것으로서, 더 상세하게는 내부가 비어 있는 심장 모형틀에 생체의 전도도와 유사한 전해액을 채우고, 심장 전류원의 위치에 상응하는 곳에 다수의 쌍극자를 삽입하여, 데이터 저장부에 저장된 심장 전류원의 파형을 아날로그 출력 변환 회로를 통해 제공함으로써, 심장 모형틀의 외부 공간에 실제 심장의 전류원에 의한 자장과 유사하게 자장을 발생시킬 수 있는 자기장 발생 심장 모형 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cardiac model used in the medical field, and more particularly, to fill an empty electrocardiogram with an electrolyte solution similar to that of a living body, and insert a plurality of dipoles at a position corresponding to the location of a cardiac current source. The present invention relates to a magnetic field generating cardiac modeling system capable of generating a magnetic field similar to a magnetic field caused by a current source of a real heart in an external space of a heart model by providing a waveform of a cardiac current source stored in a data storage unit through an analog output conversion circuit. .
일반적으로, 인간과 유사한 많은 생물의 심장은 전기신호 자극에 의해 심근이 수축함으로써 혈액의 순환이 이루어지도록 하는 역할을 담당하고 있다. 심전도 (ECG:electrocardiogram)는 이 심근의 수축을 재촉하는 활동 전위에 의한 전위분포를 기록한 것이고, 심자도(MCG:magnetocardiogram)는 심장의 전류원에 의한 자기장의 분포를 기록한 것으로서, 모두 심장 질환을 진단하고자 하는데에 이용된다. 이 중에 특히 심자도는 질환 진단시 인체의 접촉 없이 자장신호를 획득할 수 있으므로 환자의 불안감을 없앨 수 있다. In general, the heart of many organisms similar to humans is responsible for the circulation of blood by contracting the myocardium by electrical signal stimulation. Electrocardiogram (ECG) records the distribution of potentials by action potentials that promote contraction of the myocardium, and MCG (magnetocardiogram) records the distribution of magnetic fields by current sources of the heart, all intended to diagnose heart disease. It is used to In particular, the cardiac map can eliminate the anxiety of the patient because the magnetic field signal can be obtained without contacting the human body when the disease is diagnosed.
근래에 초전도양자간섭소자(SQUID:Superconducting Quantum Interference Device) 기술의 발전으로 기존의 생체의 전기적 신호 측정을 통하여 의학적인 질병 진단을 하는 방법에서 생체의 자기적 신호를 측정하는 심자도와 뇌자도(MEG: MagnetoEncephalogram) 등의 진단 방법이 등장하게 되었다. 따라서, 인체의 자기적 신호를 측정하는 심자도 및 뇌자도 측정 장치의 정밀성을 검증하기 위해서는 표준 신호 발생 장치가 필요하다. 심자도 측정 장치에서는 심장의 주요 자기신호를 발생하는 전류원과 전기생리적으로 유사한 형태의 신호를 발생하는 장치가 필요하다.In recent years, the development of superconducting quantum interference device (SQUID) technology has led to the use of MEG: Diagnostic methods such as MagnetoEncephalogram have emerged. Thus, a standard signal generator is required to verify the accuracy of the core and brain map measuring devices that measure magnetic signals of the human body. The core measurement device requires a device that generates a signal that is electrophysiologically similar to the current source that generates the main magnetic signal of the heart.
종래에는 심장의 전자기적 특성을 갖춘 팬텀(phantom)에 관한 기술이 거의 없었으며, 구형 모형물에 전해액을 채워 한 개의 쌍극자를 갖는 자기발생 장치를 사용하거나, 또는 흉부 모형물의 표면에 자기 발생 장치를 부착하는 방식 등의 단순한 자기장 모형이 사용되었다. 이러한 방식은 심장의 전기생리적인 조건을 만족하기에 부족하며, 심장의 질병 현상인 심부전, 부정맥, 허혈성 심질환, 심근 및 심낭질환 등의 여러 가지 현상을 모사하기에 매우 불충분하였다.In the past, there were few techniques for phantoms with the electromagnetic characteristics of the heart, and used a magnetic generating device having one dipole by filling an electrolyte with a spherical model, or attaching a magnetic generating device to the surface of a thoracic model. A simple magnetic field model was used, such as This method is insufficient to satisfy the electrophysiological conditions of the heart and is insufficient to simulate various phenomena such as heart failure, arrhythmia, ischemic heart disease, myocardial and pericardial disease.
본 발명은 이상과 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 심장의 자기적인 현상을 매우 유사하게 모사하여, 정상 또는 여러 가지 심장 질환의 경우에 해당하는 다양한 형태의 심장의 자기신호를 발생할 수 있도록 함으로써, 초전도양자간섭소자 등을 사용하는 심자도 측정장치에서 장치의 정확성 및 정밀도 시험의 기준 장치로 활용하며, 의사들이 심자도 측정 장치에서 얻어진 신호로부터 질병을 진단함에 있어, 표준적인 심자도 신호로 삼을 수 있도록 하는 자기장 발생 심장 모형 시스템을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention was created in view of the above-mentioned matters, and by simulating the magnetic phenomenon of the heart very similarly, it is possible to generate various types of magnetic signals corresponding to the normal or various heart diseases, It is used as a reference device for the accuracy and precision test of the device in the cardiograph measuring device using superconducting quantum interference device. The aim is to provide a magnetic field generating cardiac system that enables the use of a magnetic field generating system.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자기장 발생 심장 모형 시스템은, Magnetic field generation heart model system according to the present invention to achieve the above object,
심장의 전기적 특성을 모사하는 심장의 주요 노드의 전기적 활동 전압(파형)을 발생시키는 파형 발생부;A waveform generator for generating electrical activity voltages (waveforms) of major nodes of the heart that simulate electrical characteristics of the heart;
상기 파형 발생부에 의해 발생된 심장의 주요 노드의 활동 전압을 심장의 박동 주기에 맞도록 조절하고, 주요 노드의 활동 전압의 세기를 조절하는 한편 시스템을 전체적으로 제어하는 주제어부(CPU); A main control unit (CPU) for adjusting the active voltage of the main node of the heart generated by the waveform generator to match the heartbeat period of the heart, adjusting the intensity of the active voltage of the main node, and controlling the system as a whole;
상기 주제어부의 제어를 받아 미리 프로그램되어진 활동 전압 파형을 실시간으로 표시하는 디스플레이부;A display unit displaying a pre-programmed active voltage waveform in real time under the control of the main controller;
상기 주제어부와 전기적으로 접속되며, 심장의 여러 가지 질병 상태 및 필요에 따라서 계산되어진 심장의 전류 파형의 값을 저장하는 데이터 저장부;A data storage unit electrically connected to the main controller and configured to store values of heart current waveforms calculated according to various disease states and needs of the heart;
상기 데이터 저장부에 저장된 전류 파형의 값을 심장의 전도 주기에 적합하도록 전압으로 변환하여 출력하는 전압 출력 변환부;A voltage output converting unit converting the value of the current waveform stored in the data storage unit into a voltage so as to be suitable for the conduction period of the heart and outputting the voltage;
상기 전압 출력 변환부를 통해 출력되는 전압 속의 고주파 성분을 제거하기 위한 저역 통과 여과부;A low pass filter for removing high frequency components in the voltage output through the voltage output converter;
상기 저역 통과 여과부를 거친 전압에 상응하는 전류값으로 변환하여 출력하는 전류 출력 변환부;A current output converter converting the low pass filter into a current value corresponding to the coarse voltage and outputting the converted current value;
상기 전류 출력 변환부를 통해 출력된 전류를 입력받아 심장 모형틀 속의 전해액 속으로 흘려주는 다수의 전선쌍; 및A plurality of wire pairs that receive the current output through the current output converter and flow into the electrolyte in the heart model frame; And
그 내부에는 전해액이 채워지며, 상기 다수의 전선쌍으로부터 출력되는 전류를 입력받아 모형틀의 외부에 자기장을 발생시키는 심장 모형틀을 포함하여 구성된 점에 그 특징이 있다. The inside is filled with an electrolyte, and is characterized in that it comprises a heart model frame for receiving a current output from the plurality of wire pairs to generate a magnetic field outside the model frame.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 자기장 발생 심장 모형 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a magnetic field generating cardiac model system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자기장 발생 심장 모형 시스템은 파형 발생부(180), 주제어부(CPU)(160), 디스플레이부(170), 데이터 저장부(161), 전압 출력 변환부(150), 저역통과 여과부(151), 전류 출력 변환부(140), 다수의 전선쌍 (130) 및 심장 모형틀(100)을 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a magnetic field generating heart model system according to the present invention includes a waveform generator 180, a main controller (CPU) 160, a display unit 170, a data storage unit 161, and a voltage output converter ( 150, a low pass filtering unit 151, a current output converter 140, a plurality of wire pairs 130, and a heart model frame 100.
상기 파형 발생부(180)는 심장의 전기적 특성을 모사하는 심장의 주요 노드의 전기적 활동 전압(파형)을 발생시킨다. 이 파형 발생부(180)는 시스템 설계자에 의해 미리 프로그래밍된 활동 전압 파형을 일정한 주기로 반복적으로 발생시킨다.The waveform generator 180 generates an electrical activity voltage (waveform) of a major node of the heart that simulates the electrical characteristics of the heart. The waveform generator 180 repeatedly generates an active voltage waveform pre-programmed by the system designer at regular intervals.
상기 주제어부(CPU)(160)는 파형 발생부(180)에 의해 발생된 심장의 주요 노드의 활동 전압을 심장의 박동 주기에 맞도록 조절하고, 주요 노드의 활동 전압의 세기를 조절하는 한편 시스템을 전체적으로 제어한다. 이 주제어부(CPU)(160)로는 범용 마이크로프로세서가 사용될 수 있다. The main controller (CPU) 160 adjusts the active voltage of the main node of the heart generated by the waveform generator 180 to match the heartbeat period of the heart, and controls the intensity of the active voltage of the main node. Full control over A general purpose microprocessor may be used as the main control unit (CPU) 160.
상기 디스플레이부(170)는 주제어부(160)의 제어를 받아 미리 프로그램되어진 활동 전압 파형을 실시간으로 표시한다.The display unit 170 displays, in real time, an active voltage waveform that is pre-programmed under the control of the main controller 160.
상기 데이터 저장부(161)는 주제어부(160)와 전기적으로 접속되며, 심장의 여러 가지 질병 상태 및 필요에 따라서 계산되어진 심장의 전류 파형의 값을 저장한다.The data storage unit 161 is electrically connected to the main controller 160 and stores values of heart current waveforms calculated according to various disease states and needs of the heart.
상기 전압 출력 변환부(150)는 데이터 저장부(161)에 저장된 전류 파형의 값을 심장의 전도 주기에 적합하도록 전압으로 변환하여 출력한다.The voltage output converter 150 converts the value of the current waveform stored in the data storage 161 into a voltage so as to be suitable for the conduction period of the heart and outputs the voltage.
상기 저역통과 여과부(151)는 전압 출력 변환부(150)를 통해 출력되는 전압 속의 고주파 성분을 제거한다.The low pass filtering unit 151 removes the high frequency components in the voltage output through the voltage output converter 150.
상기 전류 출력 변환부(140)는 저역 통과 여과부(151)를 거친 전압에 상응하는 전류값으로 변환하여 출력한다.The current output conversion unit 140 converts the low pass filtering unit 151 into a current value corresponding to the voltage passed through and outputs the converted current value.
상기 다수의 전선쌍(130)은 전류 출력 변환부(140)를 통해 출력된 전류를 입력받아 심장 모형틀(100) 속의 전해액 속으로 흘려준다. 여기서, 이와 같은 전선쌍 (130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전류 출력 변환부(140)로부터의 전류를 심장 모형틀(100)의 전해액 속으로 흘려주는 전선(130c)과, 그 전선(130c)을 내부에 삽입,지지하는 지지부재(130s)로 구성된다. 여기서, 특히 상기 전선(130c)은 도 3에 도시된 바와 같이, 2가닥의 전선이 서로 꼬인 형태의 구조를 가지며, 그 일측(심장 모형틀 속에 위치되는) 단부는 피복을 벗겨 쌍극자(130d) 형태의 전류원을 구성할 수 있는 구조를 갖는다. 또한, 상기 지지부재(130s)는 도 4에 도시된 바와 같이, 고정위치에서의 높이를 알 수 있도록 그 몸체의 대략 상반부에는 높이 가늠 눈금자가 형성되고, 높이 조절이 가능하도록 몸체의 대략 하반부에는 나사형 미세높이 조절 및 고정부가 형성된다. The plurality of wire pairs 130 receive the current output through the current output converter 140 and flow into the electrolyte in the heart model frame 100. Here, as shown in FIG. 2, the wire pair 130 includes a wire 130c for flowing a current from the current output converter 140 into the electrolyte of the heart model frame 100, and the wire ( 130c) is composed of a support member (130s) for inserting and supporting therein. Here, in particular, the wire 130c has a structure in which two wires are twisted with each other, as shown in FIG. 3, and one end (located in the heart model frame) is peeled off to form a dipole 130d. It has a structure that can constitute a current source of. In addition, the support member (130s), as shown in Figure 4, the height scale ruler is formed on the upper half of the body so as to know the height at the fixed position, the lower half of the body so that the height can be adjusted The fine sand height adjustment and fixing portion is formed.
상기 심장 모형틀(100)은 그 내부에는 전해액이 채워지며, 상기 다수의 전선쌍(130)으로부터 출력되는 전류를 입력받아 모형틀의 외부에 자기장을 발생시킨다. 여기서, 이 심장 모형틀(100)은 도 5의 도면 대용 사진에서와 같은 형태를 가지며, 무자기 재질로 제작된다. 또한, 그 내부에 채워지는 전해액은 바람직하게는 인간 생체의 전도도와 유사한 전도도를 가지는 전해액이 사용된다. The heart model frame 100 is filled with an electrolyte, and receives a current output from the plurality of wire pairs 130 to generate a magnetic field outside the model frame. Here, the heart model frame 100 has the same shape as that of the drawing substitute photograph of FIG. 5 and is made of a magnetic-free material. In addition, as the electrolyte to be filled therein, an electrolyte having a conductivity similar to that of a human living body is preferably used.
한편, 이상과 같은 심장 모형틀(100)에 상기 다수의 전선쌍(130)의 각 쌍극자(전류원)를 설치함에 있어서, 각 쌍극자(전류원)의 위치는 도 6에 도시된 바와 같이, 제1전류원은 상대정맥이 우심방으로 들어오는 입구 근처인 동방결절 (sinoatrial node)에 위치시키고, 제2전류원은 심방근의 활동전압을 모방할 수 있는 좌우 심방의 중심 부근에 위치시키며, 제3전류원은 관정맥동입구와 삼천판 중격엽판 사이의 우심방 심내막하에 위치한 방실결절에 위치시키고, 제4전류원은 심실중격 상방의 우측 우심방 심내막하에 위치한 히스 번들(His bundle)에 위치시키며, 제5전류원은 좌우 각(bundle branches)으로 나뉘어지는데, 우각은 심실중격의 우측심내막을 지나며, 좌각은 심실중격의 좌측심내막을 지나면서 좌각전섬유속(left anterior fascicle)과 좌각후섬유속(left posterior fascicle)으로 나누지므로 동일한 형태의 활동전압을 해당하는 두 곳에 동시에 위치시키는데, 두 쌍극자 사이에 약 30°정도의 각도가 되도록 위치시킨다. 또한, 제6전류원은 좌우심실의 심내막하에 널리 퍼져 있는 퍼킨제(Purkinje) 섬유에 제5전류원과 마찬가지로 동일한 형태의 활동전압을 해당하는 두 곳에 동시에 위치시키되, 두 쌍극자 사이에 약 30°정도의 각도가 되도록 위치시키고, 제7전류원과 제8전류원은 심실근의 활동전압이 모사될 수 있도록 심실근 내막, 심실근 외막에 각각 위치시키는데, 대표적으로 좌우심실의 중심 부근에 각 1개씩 위치시킨다. On the other hand, in the installation of each dipole (current source) of the plurality of wire pairs 130 in the heart model frame 100 as described above, the position of each dipole (current source) is shown in Figure 6, the first current source Is located at the sinoatrial node near the entrance to the relative vein into the right atrium, and the second current source is located near the center of the left and right atria, which can mimic the atrial muscle's activating voltage. Located in the atrioventricular nodules located in the right atrial endocardium between the three thousand septal septa, the fourth current source is located in the His bundle located in the right right atrium below the right ventricular septum, and the fifth current source is in the left and right bundle branches. The right angle passes through the right endocardium of the ventricular septum, and the left angle passes through the left endocardium of the ventricular septum, with the left anterior fascicle and the left posterior fascicle. Since the same type of active voltage is placed at the two corresponding places at the same time, it is positioned at an angle of about 30 ° between the two dipoles. In addition, the sixth current source, like the fifth current source, is simultaneously placed in two corresponding places on the Purkinje fiber, which is widely spread under the endocardium of the left and right ventricles, and is about 30 ° between two dipoles. The seventh and eighth current sources are positioned in the ventricular myocardium and ventricular myocardium so that the active voltages of the ventricular muscles can be simulated, and each one is located near the center of the left and right ventricles.
그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 자기장 발생 심장 모형 시스템의 동작에 대해 간략히 설명해 보기로 한다.Then, the operation of the magnetic field generating cardiac model system according to the present invention having the above configuration will be briefly described.
시스템에 전원을 인가한 후 스위치 온하면, 파형 발생부(180)는 도 7에 도시된 바와 같이, 심장의 전기적 특성을 모사하는 심장의 주요 노드의 전기적 활동 전압(파형)을 발생시킨다. 그러면, 주제어부(마이크로프로세서)(160)는 파형 발생부 (180)에 의해 발생된 심장의 주요 노드의 활동 전압을 심장의 박동 주기에 맞도록 조절하는 한편 주요 노드의 활동 전압의 세기를 조절한다. 이때, 디스플레이부 (170)는 상기 주제어부(160)의 제어를 받아 도 7에 도시된 바와 같이, 미리 프로그램되어진 활동 전압 파형을 실시간으로 표시한다. When power is applied to the system and then switched on, the waveform generator 180 generates electrical activity voltages (waveforms) of the major nodes of the heart, which simulate the electrical characteristics of the heart, as shown in FIG. 7. Then, the main control unit (microprocessor) 160 adjusts the active voltage of the main node of the heart generated by the waveform generator 180 to match the heartbeat period of the heart while adjusting the intensity of the active voltage of the main node. . At this time, the display unit 170 under the control of the main control unit 160, as shown in Figure 7, displays a pre-programmed active voltage waveform in real time.
한편, 전압 출력 변환부(150)는 주제어부(160)의 제어명령에 따라 데이터 저장부(161)에 저장되어 있는 전류 파형의 값을 심장의 전도 주기에 적합하도록 전압으로 변환하여 출력한다. 그러면, 저역 통과 여과부(151)는 전압 출력 변환부(150)를 통해 출력되는 전압 속의 고주파 성분을 제거하고, 전류 출력 변환부(140)는 그 저역 통과 여과부(151)를 거친 전압에 대하여 그에 상응하는 전류값으로 변환하여 출력한다. 이렇게 출력된 전류는 다수의 전선쌍(130)을 통해 심장 모형틀(100) 속의 전해액(110) 속으로 공급된다. 즉, 전류는 상기 제1전류원∼제8전류원의 각 지점을 통해 심장 모형틀(100) 속의 전해액(110) 속으로 공급되는 것이다. 이에 따라, 전해액으로 채워진 심장 모형틀(100)의 내부에는 각 전선쌍(130)의 단부의 쌍극자(130d)를 중심으로 전류가 흐르게 되고, 이 전류에 의해 심장 모형틀(100)의 외부에는 인간 생체의 심장과 유사한 자기장이 발생하게 된다. On the other hand, the voltage output converter 150 converts the value of the current waveform stored in the data storage unit 161 into a voltage to suit the conduction period of the heart according to the control command of the main controller 160 and outputs it. Then, the low pass filter 151 removes the high frequency components in the voltage output through the voltage output converter 150, and the current output converter 140 with respect to the voltage passed through the low pass filter 151 Convert it to the current value and output it. The output current is supplied to the electrolyte 110 in the heart model frame 100 through the plurality of wire pairs 130. That is, the current is supplied into the electrolyte 110 in the heart model frame 100 through each point of the first to eighth current sources. Accordingly, a current flows around the dipole 130d at the end of each wire pair 130 inside the heart model frame 100 filled with the electrolyte, and by this current, a human is formed outside the heart model frame 100. A magnetic field similar to the heart of a living body is generated.
도 8 및 도 9는 초전도양자간섭소자 등을 이용하는 미소자기 측정장치를 사용하여 상기 심장 모형틀(100)의 외부에서 발생한 자기장을 측정한 것을 보여주는 것으로서, 도 8은 자기신호의 시간영역에서의 표시이고, 도 9는 2차원 공간상에서의 표시이다. 8 and 9 show the measurement of the magnetic field generated outside the heart model frame 100 using a micro-magnetic measuring device using a superconducting quantum interference device, etc., FIG. 8 shows the display of the magnetic signal in the time domain. 9 is a display in a two-dimensional space.
이상에 의해 발생된 자기장(자기신호)은 의사들이 심자도(MCG) 측정 장치에서 얻어진 신호로부터 질병을 진단함에 있어, 표준적인 심자도 신호로 삼는데에 이용될 수 있다.The magnetic field (magnetic signal) generated by the above can be used for doctors to use the standard core signal as a signal in diagnosing a disease from a signal obtained from a magnetic field diagram (MCG) measuring device.
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 자기장 발생 심장 모형 시스템은 심장 주요 노드의 활동 전압 파형 발생부로부터 다양한 형태의 활동전압 파형을 생성하고, 이를 데이터 저장부에 저장한 후 심장의 주요 노드의 활동전압 파형을 아날로그 출력변환 회로를 거쳐, 심장 모형틀에 결합된 다수의 쌍극자의 입력으로 주어, 그에 의해 심장 모형틀의 외부에 인간 생체의 심장에서 발생되는 자기장(자기신호)와 유사한 자기장(자기신호)를 발생시키므로, 초전도양자간섭소자 등을 사용하는 심자도 측정장치에서 장치의 정확성 및 정밀도 시험의 기준 장치로 활용할 수 있고, 의사들이 심자도 측정 장치에서 얻어진 신호로부터 질병을 진단함에 있어, 표준적인 심자도 신호로 삼을 수 있는 장점이 있다. As described above, the magnetic field generating cardiac model system according to the present invention generates various types of active voltage waveforms from the active voltage waveform generator of the cardiac main node, stores them in the data storage, and then stores the activity of the main nodes of the heart. The voltage waveform is fed to an input of a plurality of dipoles coupled to the heart model via an analog output conversion circuit, whereby a magnetic field (magnetic signal) similar to the magnetic field (magnetic signal) generated in the heart of the human living body outside the heart model. ), It can be used as a reference device for the accuracy and precision test of the device in the core measurement device using a superconducting quantum interference device, etc. The core also has the advantage of being a signal.
또한, MCG 측정 시스템의 특성 평가, 정상 심장이나 심장 질환을 가진 사람의 심장의 활동전압의 전달 경로, 활동전압의 전도 속도, 활동전압의 유형 등과 같은 심장의 전자기적인 기전 규명과 생리학적 특성 규명 및 전류원의 위치 추정(전류원 국지화)기술 평가에도 활용할 수 있다.In addition, characterization of the electromagnetic mechanism and physiological characteristics of the heart, such as the characterization of the MCG measurement system, the path of transmission of the active voltage of the heart of a person with a normal heart or heart disease, the rate of conduction of the active voltage, the type of active voltage, It can also be used to evaluate current source location estimation (current source localization) techniques.
도 1은 본 발명에 따른 자기장 발생 심장 모형 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic diagram of a magnetic field generating cardiac model system according to the present invention;
도 2는 도 1의 자기장 발생 심장 모형 시스템에서의 전선쌍의 구조를 보여주는 도면.FIG. 2 shows the structure of wire pairs in the magnetic field generating cardiac model system of FIG.
도 3은 도 2의 전선쌍에서의 지지부재 내부에 삽입되어 있는 전선의 구조를 보여주는 도면.3 is a view showing a structure of a wire inserted into a support member in the wire pair of FIG.
도 4는 도 2의 전선쌍에서의 지지부재의 구조를 보여주는 도면.4 is a view showing the structure of a support member in the wire pair of FIG.
도 5는 도 1의 자기장 발생 심장 모형 시스템에서의 심장 모형틀의 실제 모습을 보여주는 도면 대용 사진.5 is a drawing substitute photograph showing the actual appearance of the heart model frame in the magnetic field generation cardiac model system of FIG.
도 6은 도 5의 심장 모형틀에 설치되는 전선쌍의 8개의 쌍극자(제1전류원∼제8전류원)의 각각의 위치를 보여주는 도면.FIG. 6 is a view showing the positions of eight dipoles (first to eighth current sources) of the wire pairs installed in the heart model frame of FIG. 5; FIG.
도 7은 도 1의 자기장 발생 심장 모형 시스템에서의 파형 발생부에서 발생되는 심장의 전기적 특성을 모사하는 심장의 주요 노드의 전기적 활동 전압 파형을 보여주는 도면. FIG. 7 is a diagram illustrating an electrical activity voltage waveform of a major node of a heart that simulates electrical characteristics of a heart generated in a waveform generator in the magnetic field generating heart model system of FIG. 1.
도 8은 도 1의 자기장 발생 심장 모형 시스템에서의 심장 모형틀의 외부에서 발생한 자기장을 미소자기 측정장치를 사용하여 측정한 것으로, 자기신호의 시간영역에서의 표시 도면. FIG. 8 is a view showing magnetic fields generated outside the heart model frame of the magnetic field generating cardiac system of FIG. 1 using a micro-magnetic measuring device, in a time domain of magnetic signals; FIG.
도 9는 도 1의 자기장 발생 심장 모형 시스템에서의 심장 모형틀의 외부에서 발생한 자기장을 미소자기 측정장치를 사용하여 측정한 것으로, 2차원 공간상에서의 표시 도면.FIG. 9 is a view showing a magnetic field generated outside of the heart model frame in the magnetic field generating heart model system of FIG. 1 using a micromagnetic measuring apparatus, in a two-dimensional space; FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100...심장 모형틀 110...전해액 100.Heart Model 110.Electrolyte
130...전선쌍 140...전류출력 변환부130 ... Cable pair 140 ... Current output converter
150...전압출력 변환부 151...저역통과 여과부150 ... voltage output converter 151 ... low pass filter
160...주제어부(마이크로프로세서) 161...데이터 저장부160 ... Main control unit (microprocessor) ... 161 Data storage unit
170...디스플레이부 180...파형 발생부170 Display unit 180 Waveform generator
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