KR101296897B1 - 심장 진단 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

심장 진단 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들은 단층촬영을 수행하여 심장에 대한 3차원 영상을 획득한 후 체외에서 상기 심장에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 심장 내의 전기 신호의 흐름을 측정하고, 상기 측정된 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에 매핑하여 디스플레이함으로써, 의료진이 디스플레이되는 심장에 대한 3차원 영상을 보고 손쉽게 심장 질환을 진단 및 치료할 수 있도록 보조할 수 있다.

Description

심장 진단 장치 및 방법{HEART DIAGNOSIS APPARATUS AND METHOD}
본 발명의 실시예들은 심장에 대한 전기 신호의 흐름을 측정하여 상기 심장에 대한 진단 및 치료를 수행할 수 있도록 하는 기술과 관련된다.
최근, 의학 기술의 발달로 과거에는 치료가 불가능하였던 다양한 심장 부정맥에 대하여 근본적인 치료가 가능하게 되었다.
또한, 최근에는 심방세동에 대한 기전이 밝혀지면서 다양한 수술법이 개발되어 수술로 근본적인 치료가 가능하게 되었으며, 근래에는 수술을 하지 않고, 도관(catheter)을 이용하여 고주파 에너지를 주어서 심방세동을 치료하는 방법도 가능하게 되었다.
심장 부정맥의 기전은 정상 전기 발생 위치인 동방 결절 외 심장의 다른 일정한 부위에서 비정상적으로 자동능(automaticity)을 가져서 발생하는 부정맥, 심장 조직의 전기 전달 이상으로 발생하는 회기성(reentry) 부정맥 및 트리거드 액티비티(triggered activity)로 유도되는 부정맥으로 나뉠 수 있다.
심장 부정맥을 진단하기 위해서는 심전도 검사를 하여 부정맥의 양상을 진단하며, 부정맥의 근본인 원인을 찾고 치료를 위해서는 전기생리학 검사를 수행한다.
전기생리학 검사는 심장 내에 여러 개의 전극을 대퇴 정맥이나 쇄골하 정맥 등을 통하여 삽입한 다음, 심장의 각 부위에서 발생되는 전기신호를 분석하여 심장 내 전기흐름을 관찰함으로써, 심장 부정맥의 근본적인 원인을 찾고, 이에 대한 치료 방법을 찾는 것이다.
하지만, 이러한 전기생리학 검사는 사용 가능한 전극 도자의 수가 제한되며, 시간이 오래 걸리고, 환자의 체내에 전극을 삽입해야 한다는 점에서 많은 불편이 따를 수 있다.
따라서, 환자의 체내에 전극을 삽입하지 않고, 심장의 각 부위에서 발생하는 전기신호를 분석하여 심장 질환을 진단 및 치료할 수 있는 기술에 대한 연구가 필요하다.
아울러, 의료진이 심장의 각 부위에서 발생하는 전기신호를 손쉽게 분석할 수 있도록 하는 기술에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 단층촬영을 수행하여 심장에 대한 3차원 영상을 획득한 후 체외에서 상기 심장에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 심장 내의 전기 신호의 흐름을 측정하고, 상기 측정된 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에 매핑(mapping)하여 디스플레이함으로써, 의료진이 디스플레이되는 심장에 대한 3차원 영상을 보고 손쉽게 심장 질환을 진단 및 치료할 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 장치는 심장을 촬영하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 심장의 적어도 하나의 위치에서 발생하는 전기 신호의 흐름을 측정하는 측정부 및 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑하는 매핑부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 방법은 심장을 촬영하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하는 단계, 상기 심장의 적어도 하나의 위치에서 발생하는 전기 신호의 흐름을 측정하는 단계 및 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 단층촬영을 수행하여 심장에 대한 3차원 영상을 획득한 후 체외에서 상기 심장에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 심장 내의 전기 신호의 흐름을 측정하고, 상기 측정된 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에 매핑(mapping)하여 디스플레이함으로써, 의료진이 디스플레이되는 심장에 대한 3차원 영상을 보고 손쉽게 심장 질환을 진단 및 치료할 수 있도록 보조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 심장 진단 장치(110)는 영상 획득부(111), 측정부(112) 및 매핑(mapping)부(113)를 포함한다.
영상 획득부(111)는 심장을 촬영하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 영상 획득부(111)는 상기 심장에 대해 단층촬영을 수행하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득할 수 있다.
측정부(112)는 상기 심장의 적어도 하나의 위치에서 발생하는 전기 신호의 흐름을 측정한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 측정부(112)는 상기 적어도 하나의 위치에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 자기장의 변화에 따라 발생하는 상기 전기 신호의 흐름을 측정할 수 있다.
즉, 기존의 전기생리학 검사 기법이 환자의 체내에 전극을 삽입하여 심장 내의 전기신호의 흐름을 측정하는 데에 반해, 측정부(112)는 심장의 자기장의 변화를 체외에서 측정함으로써, 체내에 전극 등을 삽입하는 것 없이, 상기 심장 내의 전기신호의 흐름을 측정할 수 있다.
매핑부(113)는 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 심장의 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 영상 획득부(111)는 선정된(predetermined) 시간 간격으로 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득할 수 있고, 측정부(112)는 상기 선정된 시간 간격으로 상기 심장의 적어도 하나의 위치에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 자기장에 변화에 따라 발생하는 전기 신호의 흐름을 측정하며, 매핑부(113)는 상기 선정된 시간 간격으로 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑할 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 장치(110)는 특정 시간 간격으로 변화하는 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하고, 상기 특정 시간 간격으로 변화하는 상기 심장 내의 전기 신호의 흐름을 측정한 후 상기 측정된 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에 실시간으로 매핑할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 심장 진단 장치(110)는 디스플레이부(114)를 더 포함할 수 있다.
디스플레이부(114)는 상기 전기 신호의 흐름이 매핑된 상기 심장에 대한 3차원 영상을 디스플레이한다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 장치(110)는 단층촬영을 수행하여 심장에 대한 3차원 영상을 획득한 후 체외에서 상기 심장에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 심장 내의 전기 신호의 흐름을 측정하고, 상기 측정된 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에 매핑하여 디스플레이함으로써, 의료진이 디스플레이되는 심장에 대한 3차원 영상을 보고 손쉽게 심장 질환을 진단 및 치료할 수 있도록 보조할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 매핑부(113)는 상기 측정된 전기 신호 중 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 선택하여 상기 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 심방을 구성하는 위치에 매핑할 수 있다.
여기서, P파는 심장의 탈분극을 나타내는 파형을 의미하고, QRS파는 심실의 탈분극을 나타내는 파형을 의미하는데, 상기 P-R 구간이란 상기 P파의 시작점부터 상기 QRS파의 시작점까지로 측정되는 구간을 의미한다.
만약, 심방세동 등으로 상기 P파의 위치가 불분명한 경우, 매핑부(113)는 임의의 P파의 시작점을 기준으로 특정 시간 동안(예컨대 약 10초간)의 심방에서의 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 심방을 구성하는 위치에 매핑할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 심장을 촬영하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S210)에서는 상기 심장에 대해 단층촬영을 수행하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득할 수 있다.
단계(S220)에서는 상기 심장의 적어도 하나의 위치에서 발생하는 전기 신호의 흐름을 측정한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S220)에서는 상기 적어도 하나의 위치에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 자기장의 변화에 따라 발생하는 상기 전기 신호의 흐름을 측정할 수 있다.
단계(S230)에서는 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S210)에서는 선정된 시간 간격으로 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하고, 단계(S220)에서는 상기 선정된 시간 간격으로 상기 적어도 하나의 위치에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 자기장의 변화에 따라 발생하는 상기 전기 신호의 흐름을 측정하며, 단계(S230)에서는 상기 선정된 시간 간격으로 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 심장 진단 방법은 상기 전기 신호의 흐름이 매핑된 상기 심장에 대한 3차원 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 방법은 단층촬영을 수행하여 심장에 대한 3차원 영상을 획득한 후 체외에서 상기 심장에 대한 자기장의 변화를 측정하여 상기 심장 내의 전기 신호의 흐름을 측정하고, 상기 측정된 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에 매핑하여 디스플레이함으로써, 의료진이 디스플레이되는 심장에 대한 3차원 영상을 보고 손쉽게 심장 질환을 진단 및 치료할 수 있도록 보조할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S230)에서는 상기 전기 신호 중 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 선택하여 상기 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 심방을 구성하는 위치에 매핑할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 방법은 도 1을 이용하여 설명한 심장 진단 장치(110)의 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 심장 진단 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 심장 진단 장치
111: 영상 획득부
112: 측정부
113: 매핑부
114: 디스플레이부

Claims (13)

  1. 선정된(predetermined) 시간 간격으로 심장을 촬영하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하는 영상 획득부;
    상기 선정된 시간 간격으로 상기 심장의 적어도 하나의 위치에서 발생하는 자기장의 변화를 측정하여 상기 자기장의 변화에 따라 발생하는 전기 신호의 흐름을 측정하는 측정부; 및
    상기 선정된 시간 간격으로 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑하는 매핑부를 포함하는 심장 진단 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기 신호의 흐름이 매핑된 상기 심장에 대한 3차원 영상을 디스플레이하는 디스플레이부
    를 더 포함하는 심장 진단 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 획득부는
    상기 심장에 대해 단층촬영을 수행하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하는 심장 진단 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 매핑부는
    상기 전기 신호 중 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 선택하여 상기 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 심방을 구성하는 위치에 매핑하는 심장 진단 장치.
  7. 선정된(predetermined) 시간 간격으로 심장을 촬영하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하는 단계;
    상기 선정된 시간 간격으로 상기 심장의 적어도 하나의 위치에서 발생하는 자기장의 변화를 측정하여 상기 자기장의 변화에 따라 발생하는 전기 신호의 흐름을 측정하는 단계; 및
    상기 선정된 시간 간격으로 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 상기 적어도 하나의 위치에 대응되는 위치에 대해 상기 전기 신호의 흐름을 매핑하는 단계
    를 포함하는 심장 진단 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전기 신호의 흐름이 매핑된 상기 심장에 대한 3차원 영상을 디스플레이하는 단계
    를 더 포함하는 심장 진단 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 영상을 획득하는 단계는
    상기 심장에 대해 단층촬영을 수행하여 상기 심장에 대한 3차원 영상을 획득하는 심장 진단 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 매핑하는 단계는
    상기 전기 신호 중 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 선택하여 상기 P-R 구간에서의 전기 신호의 흐름을 상기 심장에 대한 3차원 영상에서 심방을 구성하는 위치에 매핑하는 심장 진단 방법.
  13. 제7항, 제9항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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