KR20210018276A - 신호 특성에 기초하여 신호를 디스플레이하는 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
후전위 또는 조기 활성화와 같은 신호 특성에 기초하여 신호를 디스플레이하기 위한 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품 실시예가 개시된다. 실시예는 제1 신호 모듈의 제1 디지털 신호 프로세서(DSP)에 의해, 제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭시킴으로써 동작한다. 실시예는 또한 제2 신호 모듈의 제2 DSP에 의해, 매칭에 응답하여 제2 심장 신호와 연관된 제2 패킷에서 신호 특성을 검색한다. 실시예는 제1 신호 모듈 및 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈에 의해, 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이한다. 실시예는 그 다음에 디스플레이 모듈에 의해, 검색에 기초하여 제1 심장 신호의 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 신호 특성을 포함하는 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이한다.
Description
본 명세서에 포함된 실시예들은 일반적으로 심장 전기생리학(electrophysiology)(EP) 신호 획득 및 기록 시스템들에 관한 것이다. 보다 특히, 환자와 모니터링 및 치료 디바이스들 사이에 생체의학 신호를 전달하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법 실시예들이 개시된다.
카테터 절제(catheter ablation)는 비정상적인 전도를 특징으로 하는 심장 근육 질환인 심방 세동과 같은 부정맥들을 치료하는 시술이다. 문제의 심각성에 따라, 효과적인 결과들을 획득하기 위해 여러 번의 절제 시술들이 필요할 수 있다. 이것은 현재의 전기생리학(EP) 기술이 이상의 원인인 절제할 조직을 정확하게 찾는 데 한계가 있기 때문이다.
통상의 진단 프로세스는 피험자(예를 들어, 환자)의 피부 표면에 부착된 전극들로부터 얻은 심전도(electrocardiogram)(ECG)로 시작된다. 의료 팀은 ECG 신호를 평가하고 약물 및/또는 절제가 시사되는지를 결정한다. 절제가 시사되면, EP 연구가 수행된다. 카테터는 환자의 목이나 사타구니를 통해 심장에 삽입되고 심장의 전기적 활동이 기록된다. 이러한 EP 연구에 기초하여, 의료 팀이 비정상적인 심장 박동을 일으키고 있다고 의심되는 심장 영역(들)에 대해 절제가 수행된다.
절제 카테터가 환자의 혈관에 삽입되고 심장에서 비정상적인 전기 전파를 일으키는 조직의 부위로 안내된다. 카테터는 다른 에너지 소스들(가장 흔한 것은 열 또는 냉각임)을 사용하여 그 조직에 상처를 내어, 비정상적인 전기 임펄스들을 시작 및/또는 전달하는 역량을 감소시키며, 이로 인해 비정상적인 심장 리듬을 제거할 수 있다. ECG 신호들은 환자 피부 상의 표면 전극으로부터 기록되고, 심장 내(intracardiac)(IC) 신호들은 환자의 심장 내부에 있는 카테터들로부터 획득되어 전기 기록도(electrogram)(EGM)로서 기록될 수 있다. 두 ECG 및 IC(EGM) 신호들은 모두 정확하게 평가되도록 하기 위해 조절 및 증폭을 필요로 하는 소신호(small signal)들이다.
통상의 EP 시스템들에서, 특정 조직 부위의 절제 치료가 성공적인지를 확인하기 위해, 의료 팀은 종종 절제 프로세스를 중지하고 모니터링 디바이스(예를 들어, ECG 모니터)로부터 생리학적 신호들(예를 들어, 심장)을 수집해야 한다. 이것은 현재 시스템들이 큰 절제 신호들(약 450 kHz의 주파수에서 수백 볼트 정도)이 적용되는 동안 작은 심장 신호들(0.1-5 mV 범위의 진폭 및 DC 내지 1 kHz 범위의 주파수)을 근실시간으로(in near real-time) 정확하게 동시에 검출하고, 수집하고 분리할 수 없기 때문이다.
구체적으로는, Francischelli 등의 U.S. 특허 출원 공개 No. US 2006/0142753A1은 절제를 위한 시스템 및 방법으로서, 절제될 조직에 인접한 전극들로부터 탈분극 ECG 신호들을 모니터링함으로써 완전성 또는 경벽성침범도(transmurality)를 평가하는 시스템 및 방법을 제안하고 있다. Francischelli 등은 절제 디바이스 상의 전극들로부터 ECG 신호들을 측정하는 동안 노이즈 감지 문제들을 최소화하기 위해, 절제 전극들로 절제 에너지 전달이 중단되는 동안 측정들이 수행되는 것이 바람직하다는 점을 지적하고 있다.
일반적으로, 일부의 현재 EP 기록 시스템들은 고진폭, 저주파 신호들로서 나타나는 심방 조동(atrial flutter) 및 심실상 빈맥(supra ventricular tachycardia)과 같은 부정맥의 치료를 효과적으로 지원할 수 있다. 그러나 저진폭, 고주파 신호들을 특징으로 하는 심방 세동 및 심실상 빈맥과 같은 보다 복잡하고 보편적인 부정맥들은 모든 관련 신호들의 효과적인 평가를 찾지 못했다.
이러한 신호 검출, 획득 및 특징 추출은 장비 라인 노이즈 및 조율 신호(pacing signal)들로 인해 더 복잡해질 수 있다. 다양한 전기 신호 정보로부터 노이즈와 아티팩트들을 줄이기 위해, 현재 EP 레코더들은 저역 통과, 고역 통과 및 노치 필터들을 사용한다. 불행히도 통상의 필터링 기술들은 신호들을 변경하여 심장 모니터링에 내재할 수 있는 저진폭, 고주파 신호들 - 이 신호들의 시각화는 심방 세동 및 심실 빈맥을 치료하는 데 도움이 될 수 있음 - 을 보여주는 것을 어렵거나 불가능하게 만들 수 있다. 이를테면 EP 환경에서 IC 및 ECG 신호들의 저노이즈 획득을 위한 파형 무결성을 보장하는 것이 아티팩트들 및 노이즈에 의한 오염으로 인해 이전에 달성되지 않았다는 것이 최근에 인식되었다.
구체적으로는, Waveform Integrity in Atrial Fibrillation이라는 제목의 기사에서: The Forgotten Issue of Cardiac Electrophysiology(Annals of Biomedical Engineering, April 18, 2017), Martinez-Iniesta 등은 고주파 및 광대역 장비 노이즈가 신호 획득 중에 "불가피하게 기록"된다는 것과, 획득의 추가적인 복잡한 문제들이 50 또는 60 Hz 주 전원, 고주파의 환자 근육 활동, 및 호흡 또는 카테터 움직임들 또는 불안정한 카테터 접촉으로 인한 저주파 기준선 유동(low-frequency baseline wander)을 비롯한 다양한 다른 신호들로 말미암는다는 것을 지적하고 있다. Martinez-Iniesta 등은 규칙적인 필터링으로 인해 파형들 및 스펙트럼 속성들이 상당한 변동을 야기할뿐만 아니라 불량한 노이즈 감소를 야기한다는 점을 추가로 지적하고 있다. 그러나 30 내지 300 Hz의 공격적인 필터링은 여전히 일상적인 EP 관행이다.
통상적인 관행들은 결과 신호들에서 형태학적 특징들을 왜곡시켜, 관련(관심의) 신호 정보의 손실을 유발하고 신호 유효성에 영향을 미친다. Martinez-Iniesta 등은 전처리 및 노이즈 제거 방법들을 사용하여 중간 및 고주파 노이즈 감소만을 위한 부분적 소프트웨어 솔루션을 제안하지만, 소프트웨어의 저주파 노이즈 감소 컴포넌트들과 하드웨어의 노이즈 감소 컴포넌트들을 결합하는 솔루션은 아직 없다. EP 시스템들의 바람직한 특징은 그렇지 않았더라면 관심 신호의 내용을 제거했을 하드웨어 필터링을 최소화하면서 신호들로부터 노이즈를 줄일 수 있는(또는 높은 신호 대 노이즈 비를 조장할 수 있는) 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 사용하여 원래 신호 정보의 무결성을 보존하는 역량이다.
현재, 발작성 및 지속성 심방 세동의 절제 치료를 위한 주된 접근 방식은 폐정맥 분리(pulmonary vein isolation)(PVI)로서, 의료 팀은 심장 맵핑 시스템을 사용하여, 심장의 기하학적 형상을 3D로 재현하고 심장 세동이 발생하는 폐정맥과 같은 해부학적 위치들에 대해 절제를 수행한다. 시술은 2-8 시간이 걸리며, 의사는 문제를 일으키는 조직을 좌심방에서 분리할 내구성 있는 병변/반흔을 성취하지 못할 수 있다. 따라서 환자는 종종 치료를 완료하기 위해 추가 절제 시술들을 위해 돌아와야 한다. 그러나, 추가 절제 시술들 및 가능한 복잡한 문제들은 절제 동안 심장 신호들을 명확하게 시각화하고 절제 병변이 경벽성(transmural)인지를 결정할 수 있음으로써 최소화될 수 있다.
통상의 EP 시스템들은 몇 가지 다른 제한 사항들을 겪을 수 있다. 첫째, 사용자는 종종 근실시간으로 신호들의 다수의 특징들을 처리하고 디스플레이하기를 원한다. 예를 들어, 의료 팀은 상이한 신호 속성들을 평가하기 위해 ECG, IC 및 다른 생리학적 신호들의 다양한 다수의 버전들을 근실시간으로 동시에 디스플레이하기를 원할 수 있다. 그러나 통상의 EP 시스템들은 신호들의 다수의 버전들을 근실시간으로 동시에 처리하고 디스플레이할 수 없다.
둘째, 사용자는 종종 이미 신호에 적용 중인 다른 디지털 신호 처리 기능들을 방해하지 않고 새로운 디지털 신호 처리 기능을 신호에 동적으로 적용하기를 원한다. 그러나 통상의 솔루션은 신호의 캡처를 중지하지 않고 또는 이미 신호에 적용 중인 다른 디지털 신호 처리 기능들을 방해하지 않고 사용자가 새로운 디지털 신호 처리 기능을 신호에 동적으로 적용할 수 없게 한다.
마지막으로, 사용자는 종종 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하는 것을 동기화하기를 원한다. 예를 들어, 사용자는 동일한 신호의 다수의 처리된 버전들의 디스플레이를 동기화하기를 원할 수 있다. 또한, 의료 팀은 ECG, IC 및 다른 생리학적 신호들의 다수의 처리된 버전들의 디스플레이를 동기화하기를 원할 수 있다. 이것은 의료 팀이 효과적인 임상 진단들을 내릴 수 있는 역량이 다수의 신호들을 동일한 시점에서 비교하는 데 의존하기 때문이다. 그러나 통상의 솔루션들은 다수의 처리된 신호들의 디스플레이를 근실시간으로 처리하고 동기화하지 못할 수 있다.
다양한 생체의학 애플리케이션들에서 노이즈 및 아티팩트를 감소시키는데 있어서 많이 개선된 EP 신호 획득 및 기록을 위한 디바이스, 시스템들 및 방법들이 개시된다.
개시된 EP 시스템의 실시예들은 다수의 디스플레이 옵션들 및 저노이즈 및 큰 입력 신호 동적 범위를 갖는 원시(변경되지 않은) 심장 및 다른 생리학적 신호들을 기록할 수 있다. 획득 모듈에 의해 획득된 원시 신호들은 하드웨어에서 최소한의 필터들(예를 들어, 하드웨어 필터들은 AC 커플링, 앤티-앨리어싱 및 RF 억제에만 사용됨)을 사용하는, 디지털 처리 모듈을 사용하여 동반 소프트웨어에서 필터링되고 처리된다. 소프트웨어 기반 디지털 신호 처리 알고리즘들의 사용은 신호들을 실시간으로 원시 신호로서 또는 원시 신호와 실시간으로 동시에 처리된 신호들의 조합으로서 단일 윈도우 또는 여러 윈도우들에서 디스플레이할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 개시된 EP 시스템의 시각화 및 리뷰 역량들은 사용자가 실시간 추적시 알고리즘들에서 명시된 특징들을 표시할 수 있게 한다.
개시된 EP 시스템은 하나를 초과하는 신호 처리 알고리즘이 동시에 적용된 신호들을 디스플레이할 수 있게 하는데, 이는 통상의 시스템들에서는 발견되지 않는 특징이다. 이것은 특정 이유들 때문에 다수의 방식으로 필터링된 신호를 사용자가 볼 수 있게 한다. 실시간 윈도우에서, 관심의 파형을 원시 신호로서 또는 원시 신호와 필터링된 신호의 임의의 조합으로서 디스플레이하여 노이즈 및 아티팩트들이 존재하는 신호들의 더 나은 시각화를 가능하게 할 수 있다.
디스플레이된 모든 신호들은 시간 동기화된다. 사용자는 실시간 추적들에 관계없이, 다양한 신호 처리 알고리즘들의 결과들을 디스플레이하는 역량과 함께 다수의 리뷰 윈도우들을 여는 옵션을 갖는다.
임상적 관점에서, 개시된 EP 시스템은 (절제와 같은) 다양한 의료 요법들을 받는 환자들에 대한 의료 팀의 의사 결정에 크게 도움이 될 수 있으며, 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 다음과 같은 것: 심장 내 신호들의 더 선명하고, 보다 신뢰할 수 있는 기록을 위한 RF 에너지의 억제, 더 적은 기준선 유동 및 노이즈 감소; 더 나은 시각화, 특히 큰 진폭 신호들 내에 일시적으로 위치한 매우 낮은 진폭 신호의 개선된 동적 범위; 원래 정보에 영향을 주지 않고 신호 필터링을 용이하게 하고 아티팩트들 및 노이즈를 줄이기 위한 원시 신호들의 실시간 디지털 처리 및 기록; 조직 유형 및 카테터 위치의 결정을 지원하는 고품질 단극성 신호(unipolar signal)들; 의료 팀이 시술 결과들을 향상시킬 수 있게 하는, 파형 무결성의 개선 및 신호 처리의 부산물들인 아티팩트들의 감소; 및 의료 팀이 절제를 위한 보다 정확한 카테터 팁 위치 및 다른 치료 레벨들 및 치료 유효성을 위한 다른 치료 레벨들 및 기간들을 제공할 수 있게 하는, 신호 정보의 개선을 포함하는 이점들을 갖는다.
후전위(late potential)를 사용하여 신호들을 시각화하기 위한 시스템의 일부 실시예들에서, 메모리는 제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동(beat)을 알려진 신호 특성에 매칭하도록 구성된 제1 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)를 포함하는 제1 신호 모듈 및 매칭에 응답하여 제2 심장 신호와 연관된 제2 패킷에서 후전위를 검색하도록 구성된 제2 DSP를 포함하는 제2 신호 모듈을 포함한다. 메모리는 또한 제1 신호 모듈 및 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈을 포함하고, 디스플레이 모듈은 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하고, 검색에 기초하여 제1 심장 신호의 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 후전위를 포함하는 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하도록 구성된다. 시스템은 또한 메모리에 결합되고 제1 신호 모듈, 제2 신호 모듈 및 디스플레이 모듈을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 컴퓨터 시스템에 의한 시스템 컴포넌트들의 실행은 후전위를 사용하여 신호들을 시각화하기 위한 다양한 방법 실시예들을 구현한다. 컴퓨터 시스템은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금 방법 단계들을 구현하는 동작들을 수행하게 하는 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스를 포함한다.
조기 활성화(early activation)을 사용하여 신호들을 시각화하기 위한 시스템의 일부 실시예들에서, 메모리는 제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭하도록 구성된 제1 DSP를 포함하는 제1 신호 모듈 및 제2 심장 신호에서 매칭된 박동 이전의 기간에 조기 활성화를 검색하도록 구성된 제2 DSP를 포함하는 제2 신호 모듈을 포함한다. 메모리는 또한 제1 신호 모듈 및 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈을 포함하고, 디스플레이 모듈은 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하고, 검색에 기초하여 제1 심장 신호의 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 조기 활성화를 포함하는 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하도록 구성된다. 시스템은 또한 메모리에 결합되고 제1 신호 모듈, 제2 신호 모듈 및 디스플레이 모듈을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 조기 활성화를 사용하여 신호들을 시각화하기 위한 일부 방법 실시예들 및 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스 실시예들이 또한 개시된다.
일부 방법 및 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스 실시예들은 표면 리드(surface lead)와 연관된 제1 심장 신호에 액세스하는 단계, 제1 심장 신호의 박동을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계, 및 매칭된 박동 이전 및 이후의 기간 동안 제2 심장 신호에서 조기 활성화 또는 후전위를 검색하는 단계를 포함하는 단계들을 구현한다.
노치 필터링(notch filtering)을 사용하여 입력 신호로부터 노이즈를 필터링하기 위한 다른 방법 및 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스 실시예들은, 제1 고조파 주파수를 갖고 노이즈를 갖는 입력 신호에 액세스하는 단계; 입력 신호에서 조용한 기간(quiet period)을 결정하는 단계; 조용한 기간 동안, 입력 신호의 노이즈의 샘플들을 버퍼에 저장하는 단계; 입력 신호로부터 버퍼 내 노이즈의 단일 사이클로부터의 샘플들을 감산하여 필터링된 신호를 생성하는 단계 - 감산은 입력 신호로부터 제1 고조파 주파수 및 제2 고조파 주파수를 제거하고 필터링된 신호에 과도 응답들이 도입되는 것을 방지함 -; 및 결정, 저장 및 감산하는 단계를 반복하여 필터링된 신호를 정제하는 단계를 구현한다.
고주파 필터링을 사용하여 입력 신호로부터 노이즈를 필터링하기 위한 다른 방법 및 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스 실시예들은, 노이즈 및 관심의 고주파 신호를 포함하는 입력 신호에 액세스하는 단계; 입력 신호를 고역 통과 필터링하여 필터링된 신호를 생성하는 단계; 필터링된 신호 내 노이즈와 연관된 아티팩트를 관심의 고주파 신호로부터 격리하는 단계; 격리된 아티팩트에 기초하여 임의로 필터를 선택하고, 필터링된 신호를 격리된 아티팩트 이전 및 이후의 고정된 기간 동안 블랭킹하는 단계를 구현하고, 여기서 블랭킹은 임의로 선택된 필터를 사용하여 격리된 아티팩트를 제거하고, 관심의 고주파 신호의 통과를 허용한다.
패턴 매칭을 위한 일부 방법 및 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스 실시예들은 입력 심장 신호에 액세스하는 단계; 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계; 및 매칭 정도의 표시를 디스플레이하는 단계를 구현한다. 패턴 매칭을 위한 다른 실시예들은 검출 문턱치에 기초하여 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭시키고 매칭에 기초하여 입력 심장 신호의 강조 표시된(highlighted) 부분을 디스플레이한다.
선명한 단극성 신호를 생성하기 위한 시스템 실시예들이 또한 개시되고, 시스템 실시예들은 심전도(ECG) 신호를 처리하도록 구성된 심전도(ECG) 회로 보드 및 각각 대응하는 IC 신호를 처리하도록 구성된 복수의 심장 내(IC) 회로 보드들을 포함하고, 여기서 ECG 회로 보드 및 복수의 IC 회로 보드들을 실질적으로 동일한 회로 구성 및 컴포넌트들을 공유하고, ECG 회로 보드는 각각의 IC 회로 보드가 그 대응하는 IC 신호를 처리하기 위해 사용하는 것과 실질적으로 동일한 경로를 사용하여 ECG 신호를 처리한다.
전기생리학(EP) 처리를 수행하기 위한 다른 시스템 실시예들이 개시되고, 다른 시스템 실시예들은 ECG 신호를 수신하도록 구성된 ECG 회로 보드, 각각 IC 신호를 수신하도록 구성된 복수의 IC 회로 보드들, 원격 디바이스에 통신 가능하게 결합된 통신 인터페이스, 및 ECG 보드, 복수의 IC 회로 보드들 및 통신 인터페이스에 결합된 프로세서를 포함한다. 이러한 시스템 실시예들은 통신 인터페이스를 통해, 원격 디바이스로부터 피드백을 수신하고, 통신 인터페이스를 통해 ECG 신호, IC 신호들 및 원격 디바이스로부터의 피드백에 기초하여 원격 디바이스를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 통합되고 명세서의 일부분을 형성하는 첨부 도면들은 본 실시예들을 예시하고, 설명과 함께 본 실시예들의 원리를 설명하고 관련 기술분야(들)의 통상의 기술자가 본 실시예들을 만들고 사용할 수 있게 해준다.
도 1은 환자 연결들 및 간섭 소스들이 있는 통상의 전기생리학(EP) 환경의 블록도를 예시한다.
도 2는 일부 실시예들에 따른, 개시된 EP 하드웨어 시스템의 하드웨어 시스템 블록도를 예시한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지의 다중 채널 아날로그-디지털 입력/출력의 블록도를 예시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지의 단일 채널의 블록도를 예시한다.
도 5a는 일부 실시예들에 따른, 전체 EP 시스템의 블록도를 예시한다.
도 5b는 일부 실시예들에 따른, 전체 EP 시스템 하드웨어 및 소프트웨어의 하이 레벨 개념을 예시한다.
도 6a는 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 입력 보호 회로의 대신호(large-signal) 입력 보호 부분의 개략도를 예시한다.
도 6b는 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 입력 보호 회로의 정전기 방전(electrostatic discharge)(ESD) 보호 부분의 개략도를 예시한다.
도 7은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 입력 보호 회로의 무선 주파수(radio frequency)(RF) 필터링 부분의 개략도를 예시한다.
도 8a 내지 도 8e는 예시적인 실시예에 따른, 입력 보호 회로로의 입력에서 전형적인 세동 제거 신호의 전압 신호 플롯들을 예시한다.
도 9a 내지 도 9e는 예시적인 실시예에 따른, 입력 보호 회로로의 입력에서 전형적인 절제 신호의 전압 신호 플롯들을 예시한다.
도 10은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 계측 및 게인 스테이지들의 개략도를 예시한다.
도 11은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 대신호 검출/고속 복구 회로의 개략도를 예시한다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른, 대신호 검출/고속 복구 회로가 분리되었을 때 원하지 않는 대신호가 EP 하드웨어 시스템 회로의 입력 보호, 계측 및 게인 스테이지들에서 생존한 후에 발생하는 느린 복구를 보여주는 전압 신호 플롯을 예시한다.
도 13a 내지 도 13c는 예시적인 실시예에 따른, 대신호 검출/고속 복구 회로가 연결될 때 원하지 않는 대신호가 EP 하드웨어 시스템 회로의 입력 보호, 계측 및 게인 스테이지들에 전해진 후에 발생하는 고속 복구를 보여주는 전압 신호 플롯을 예시한다.
도 14a 내지 도 14d는 예시적인 실시예에 따른, 대신호 검출/고속 복구 회로가 연결될 때 이 회로를 통한 다양한 내부 노드들에서의 전압 신호들에 대한 신호 플롯들을 예시한다.
도 15a 및 도 15b는 예시적인 실시예에 따른, 연결된 대신호 검출/고속 복구 회로의 출력에 있는 저항들을 통하는 전류 신호들에 대한 신호 플롯들을 예시한다.
도 16은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 동적 전류 소스로서 작용하는 저주파 피드백 회로의 개략도를 예시한다.
도 17a 내지 도 17d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템으로 들어가는 60 Hz 공통 모드 노이즈에 의해 영향을 받는 전형적인 대역 내 전압 차동 입력 신호들에 대한 신호 플롯들을 예시한다.
도 18a 내지 도 18d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템을 통해 이동할 때 60 Hz 공통 모드 노이즈에 의해 영향을 받는 전형적인 차동 전압 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 19a 내지 도 19d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템의 RF 필터에 의해 감쇠될 주파수 범위에 있는 전형적인 500 kHz 절제 입력 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 20a 및 도 20b는 예시적인 실시예에 따른, RF 필터가 EP 하드웨어 시스템으로의 입력 신호를 감쇠시킬 수 있게 하는 실드 입력(shield input)들에서의 전형적인 500 kHz 절제 입력 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 21a 내지 도 21d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템의 계측 증폭기를 통해 이동된 이후 및 완전 차동 op 증폭기들을 통해 이동된 이후 감쇠된 전형적인 500 kHz 절제 입력 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 22a는 예시적인 실시예에 따른, ECG 또는 IC 신호의 시각화에서의 개선을 예시한다.
도 22b는 예시적인 실시예에 따른, 노이즈 및 대신호 프로시저들의 존재시 저진폭 심장 신호들 및 EP 신호의 아티팩트들의 마이크로 컴포넌트들을 드러내 보여주는 EP 시스템의 역량을 예시한다.
도 22c는 예시적인 실시예에 따른, 원래 파형에 속하는 60 Hz 신호의 컴포넌트를 보존하면서, 포화 또는 지연된 복구없이 60 Hz 노이즈를 제거하는 EP 시스템의 역량을 예시한다.
도 23은 일부 실시예들에 따른, 개선된 윌슨 중심 단자-오른다리 드라이브(Wilson Central Terminal-Right Leg Drive)(WCT-RLD) 회로의 개략도를 예시한다.
도 24는 일부 실시예들에 따른, WCT-RLD 회로의 RLD 회로와 인터페이스된 트윈-T(트윈-T) 피드백 네트워크의 개략도를 예시한다.
도 25는 예시적인 실시예에 따른, WCT-RLD 회로의 트윈-T 피드백 네트워크의 출력의 신호 플롯을 예시한다.
도 26은 일부 실시예들에 따른, 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 27은 일부 실시예들에 따른, 상이한 기본 신호들과 연관된 생성된 패킷들의 저장을 위한 큐잉 모듈(queuing module)의 블록도이다.
도 28은 일부 실시예들에 따른, 한 세트의 기본 신호들로부터 처리되는 런타임 시간 정렬 신호(runtime time-aligned signal)들을 생성하기 위한 구성 경로 모듈의 블록도이다.
도 29는 일부 실시예들에 따른, 신호 팩토리 모듈(signal factory module)에 의해 생성된 신호 모듈의 블록도이다.
도 30은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호들을 디스플레이하기 위한 디스플레이 모듈의 블록도이다.
도 31은 일부 실시예들에 따른, 오류 체킹을 수행하기 위한 모니터링 모듈의 블록도이다.
도 32는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 스위프 속도(sweep speed)의 예시적인 조정을 예시한다.
도 33은 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 신호 관리를 예시한다.
도 34는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 줌 및 클립율들의 예시적인 조정을 예시한다.
도 35는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 패턴 검색 관리를 예시한다.
도 36은 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈의 디스플레이에서 강조 표시된 후전위 검색 결과를 예시한다.
도 37a는 일부 실시예들에 따른, 폭포 뷰(waterfall view)로서 구성된 디스플레이 모듈을 사용하는 것을 예시한다.
도 37b는 일부 실시예들에 따른, 보통의 디스플레이 모듈과 폭포 뷰로서 구성된 디스플레이 모듈의 신호들 간의 대응 관계를 예시한다.
도 37c는 일부 실시예들에 따른, 동적 뷰(dynamic view)로서 구성된 디스플레이 모듈을 사용하는 것을 예시한다.
도 37d는 일부 실시예들에 따른, 트리거 뷰(trigger view)로서 구성된 디스플레이 모듈을 사용하는 것을 예시한다.
도 38은 일부 실시예들에 따른, 리뷰 윈도우(review window)로서 구성된 디스플레이 모듈의 디스플레이 내 신호들의 캡처를 예시한다.
도 39는 일부 실시예들에 따른, 리뷰 윈도우로서 구성된 디스플레이 모듈의 디스플레이에서 수행되는 진폭 측정을 예시한다.
도 40은 일부 실시예들에 따른, 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 41은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 모듈들을 구성하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 42는 일부 실시예들에 따른, 신호 처리 사양으로부터 신호 모듈을 생성하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 43은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 모듈들의 각각의 DSP와 연관된 처리 지연을 균등화하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 44는 일부 실시예들에 따른, 입력 모듈을 사용하여 하나 이상의 신호들에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 수신하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 45는 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 패킷화기(packetizer)를 사용하여 하나 이상의 신호 샘플들을 하나 이상의 패킷들로 변환하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 46은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 샘플들을 포함하는 패킷을 큐잉 모듈에 디스패치하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 47은 일부 실시예들에 따른, 패킷을 큐잉 모듈로부터 패킷과 연관된 신호 모듈로 디스패치하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 48은 일부 실시예들에 따른, 패킷과 연관된 신호 모듈을 사용하여 패킷을 처리하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 49는 일부 실시예들에 따른, 처리된 패킷을 디스플레이 모듈을 사용하여 디스플레이 스크린에 디스플레이하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 50은 일부 실시예들에 따른, 중첩된 노이즈를 갖는 신호의 예를 예시한다.
도 51은 일부 실시예들에 따른, 노치 필터를 사용하여 노이즈를 제거하는 통상의 접근 방식의 예를 예시한다.
도 52는 일부 실시예들에 따른, 도 51의 통상의 필터를 적용한 결과의 예를 예시한다.
도 53은 일부 실시예들에 따른, 도 51의 통상의 필터의 출력에서 여전히 존재하는 180 Hz 고조파의 예를 예시한다.
도 54는 일부 실시예들에 따른, 60 Hz 및 180 Hz 노이즈를 가진 신호에 대해 노치 필터링하는 예를 예시한다.
도 55는 일부 실시예들에 따른, 100 개의 샘플을 사용하고 정확히 3 개의 60 Hz 사이클을 저장하는 노치 필터의 예를 예시한다.
도 56은 일부 실시예들에 따른, 조용한 시간들을 계산하는 노치 필터의 예를 예시한다.
도 57은 일부 실시예들에 따른, 노이즈의 복제를 축적하고 노이즈를 노이즈 있는 신호로부터 감산하는 노치 필터의 예를 예시한다.
도 58은 일부 실시예들에 따른, 노치 필터의 결과의 예를 예시한다.
도 59는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호로부터의 노이즈를 노치 필터링하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 60은 일부 실시예들에 따른, 통상의 고역 통과 필터의 예를 예시한다.
도 61은 일부 실시예들에 따른, 다양한 소스들로부터의 첨예한 국소 스파이크들뿐만 아니라 심장의 전도 영역들로부터의 고주파 신호들을 둘 다 포함하고 있는 신호의 예를 예시한다.
도 62는 일부 실시예들에 따른, 도 60의 고역 통과 필터를 사용하여 도 61의 신호를 필터링한 결과적인 출력의 예를 예시한다.
도 63은 일부 실시예들에 따른, 임펄스를 제거하면서 관심의 고주파 신호의 통과를 허용하는 고역 통과 필터를 사용하여 도 61의 신호를 필터링한 결과적인 출력의 예를 예시한다.
도 64는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호로부터의 노이즈를 고역 통과 필터링하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 65는 일부 실시예들에 따른, 수직 캘리퍼들을 사용하여 데이터 범위를 선택하기 위한 리뷰 윈도우의 예를 예시한다.
도 66은 일부 실시예들에 따른, 선택된 패턴을 기준 박동으로서 저장하는 예를 예시한다.
도 67은 일부 실시예들에 따른, 검색할 선택 가능 패턴들의 윈도우의 예를 예시한다.
도 68은 일부 실시예들에 따른, 다수의 매칭 패턴들이 디스플레이되는 도 65의 리뷰 윈도우의 패턴 검색 요약 뷰의 예를 예시한다.
도 69는 일부 실시예들에 따른, 다른 패턴들이 숨겨져 있으면서 단일 매칭 패턴이 디스플레이되는 도 68의 리뷰 윈도우의 패턴 검색 요약 뷰의 예를 예시한다.
도 70은 일부 실시예들에 따른, 도 65의 리뷰 윈도우에 대한 상세 뷰(detail view)의 예를 예시한다.
도 71은 일부 실시예들에 따른, 리드에 의해 제공되는 패턴 매칭 신뢰도 값(pattern match confidence value)들의 예를 예시한다.
도 72는 일부 실시예들에 따른, 패턴 매칭을 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 73는 일부 실시예들에 따른, 패턴 매칭을 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 74는 일부 실시예들에 따른, 후전위들 및 조기 활성화들에 대한 검색들을 생성하고 관리하기 위한 검색 정의들 윈도우의 예를 예시한다.
도 75는 일부 실시예들에 따른, 후전위들에 대한 다양한 검색 파라미터들을 정의하기 위한 후전위 검출 구성 윈도우의 예를 예시한다.
도 76은 일부 실시예들에 따른, 후전위들의 위치들과 함께 그 검출 신뢰도들을 보여주는 예를 예시한다.
도 77은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들에 대한 다양한 검색 파라미터들을 정의하기 위한 조기 활성화 검출 구성 윈도우의 예를 예시한다.
도 78은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들의 위치들과 함께 그 검출 신뢰도들을 보여주는 예를 예시한다.
도 79는 일부 실시예들에 따른, 이미 정의된 후전위 및 조기 활성화 검색들을 관리하기 위한 검색 정의들 윈도우의 예를 예시한다.
도 80은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들 또는 후전위들을 검출하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 81은 일부 실시예들에 따른, 폭포 디스플레이 구성 윈도우의 예를 예시한다.
도 82는 일부 실시예들에 따른, 시간 모드를 사용하는 폭포 뷰의 예를 예시한다.
도 83은 일부 실시예들에 따른, 박동 모드를 사용하는 폭포 뷰의 예를 예시한다.
도 84는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 파라미터들 윈도우의 예를 예시한다.
도 85는 일부 실시예들에 따른, 예시적인 컴퓨터 시스템을 예시한다.
본 실시예들의 특징들 및 장점들은 도면들과 관련하여 취해질 때 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 도면에서 유사한 참조 문자들은 전체에서 대응하는 요소들을 식별한다. 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 일반적으로 동일하거나, 기능적으로 유사하거나, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 표시한다. 요소가 처음 나오는 도면은 대응하는 참조 번호의 맨 왼쪽 숫자(들)에 의해 표시된다.
도 1은 환자 연결들 및 간섭 소스들이 있는 통상의 전기생리학(EP) 환경의 블록도를 예시한다.
도 2는 일부 실시예들에 따른, 개시된 EP 하드웨어 시스템의 하드웨어 시스템 블록도를 예시한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지의 다중 채널 아날로그-디지털 입력/출력의 블록도를 예시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지의 단일 채널의 블록도를 예시한다.
도 5a는 일부 실시예들에 따른, 전체 EP 시스템의 블록도를 예시한다.
도 5b는 일부 실시예들에 따른, 전체 EP 시스템 하드웨어 및 소프트웨어의 하이 레벨 개념을 예시한다.
도 6a는 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 입력 보호 회로의 대신호(large-signal) 입력 보호 부분의 개략도를 예시한다.
도 6b는 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 입력 보호 회로의 정전기 방전(electrostatic discharge)(ESD) 보호 부분의 개략도를 예시한다.
도 7은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 입력 보호 회로의 무선 주파수(radio frequency)(RF) 필터링 부분의 개략도를 예시한다.
도 8a 내지 도 8e는 예시적인 실시예에 따른, 입력 보호 회로로의 입력에서 전형적인 세동 제거 신호의 전압 신호 플롯들을 예시한다.
도 9a 내지 도 9e는 예시적인 실시예에 따른, 입력 보호 회로로의 입력에서 전형적인 절제 신호의 전압 신호 플롯들을 예시한다.
도 10은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 계측 및 게인 스테이지들의 개략도를 예시한다.
도 11은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 대신호 검출/고속 복구 회로의 개략도를 예시한다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른, 대신호 검출/고속 복구 회로가 분리되었을 때 원하지 않는 대신호가 EP 하드웨어 시스템 회로의 입력 보호, 계측 및 게인 스테이지들에서 생존한 후에 발생하는 느린 복구를 보여주는 전압 신호 플롯을 예시한다.
도 13a 내지 도 13c는 예시적인 실시예에 따른, 대신호 검출/고속 복구 회로가 연결될 때 원하지 않는 대신호가 EP 하드웨어 시스템 회로의 입력 보호, 계측 및 게인 스테이지들에 전해진 후에 발생하는 고속 복구를 보여주는 전압 신호 플롯을 예시한다.
도 14a 내지 도 14d는 예시적인 실시예에 따른, 대신호 검출/고속 복구 회로가 연결될 때 이 회로를 통한 다양한 내부 노드들에서의 전압 신호들에 대한 신호 플롯들을 예시한다.
도 15a 및 도 15b는 예시적인 실시예에 따른, 연결된 대신호 검출/고속 복구 회로의 출력에 있는 저항들을 통하는 전류 신호들에 대한 신호 플롯들을 예시한다.
도 16은 일부 실시예들에 따른, EP 하드웨어 시스템의 동적 전류 소스로서 작용하는 저주파 피드백 회로의 개략도를 예시한다.
도 17a 내지 도 17d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템으로 들어가는 60 Hz 공통 모드 노이즈에 의해 영향을 받는 전형적인 대역 내 전압 차동 입력 신호들에 대한 신호 플롯들을 예시한다.
도 18a 내지 도 18d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템을 통해 이동할 때 60 Hz 공통 모드 노이즈에 의해 영향을 받는 전형적인 차동 전압 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 19a 내지 도 19d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템의 RF 필터에 의해 감쇠될 주파수 범위에 있는 전형적인 500 kHz 절제 입력 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 20a 및 도 20b는 예시적인 실시예에 따른, RF 필터가 EP 하드웨어 시스템으로의 입력 신호를 감쇠시킬 수 있게 하는 실드 입력(shield input)들에서의 전형적인 500 kHz 절제 입력 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 21a 내지 도 21d는 예시적인 실시예에 따른, EP 하드웨어 시스템의 계측 증폭기를 통해 이동된 이후 및 완전 차동 op 증폭기들을 통해 이동된 이후 감쇠된 전형적인 500 kHz 절제 입력 신호의 신호 플롯들을 예시한다.
도 22a는 예시적인 실시예에 따른, ECG 또는 IC 신호의 시각화에서의 개선을 예시한다.
도 22b는 예시적인 실시예에 따른, 노이즈 및 대신호 프로시저들의 존재시 저진폭 심장 신호들 및 EP 신호의 아티팩트들의 마이크로 컴포넌트들을 드러내 보여주는 EP 시스템의 역량을 예시한다.
도 22c는 예시적인 실시예에 따른, 원래 파형에 속하는 60 Hz 신호의 컴포넌트를 보존하면서, 포화 또는 지연된 복구없이 60 Hz 노이즈를 제거하는 EP 시스템의 역량을 예시한다.
도 23은 일부 실시예들에 따른, 개선된 윌슨 중심 단자-오른다리 드라이브(Wilson Central Terminal-Right Leg Drive)(WCT-RLD) 회로의 개략도를 예시한다.
도 24는 일부 실시예들에 따른, WCT-RLD 회로의 RLD 회로와 인터페이스된 트윈-T(트윈-T) 피드백 네트워크의 개략도를 예시한다.
도 25는 예시적인 실시예에 따른, WCT-RLD 회로의 트윈-T 피드백 네트워크의 출력의 신호 플롯을 예시한다.
도 26은 일부 실시예들에 따른, 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 27은 일부 실시예들에 따른, 상이한 기본 신호들과 연관된 생성된 패킷들의 저장을 위한 큐잉 모듈(queuing module)의 블록도이다.
도 28은 일부 실시예들에 따른, 한 세트의 기본 신호들로부터 처리되는 런타임 시간 정렬 신호(runtime time-aligned signal)들을 생성하기 위한 구성 경로 모듈의 블록도이다.
도 29는 일부 실시예들에 따른, 신호 팩토리 모듈(signal factory module)에 의해 생성된 신호 모듈의 블록도이다.
도 30은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호들을 디스플레이하기 위한 디스플레이 모듈의 블록도이다.
도 31은 일부 실시예들에 따른, 오류 체킹을 수행하기 위한 모니터링 모듈의 블록도이다.
도 32는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 스위프 속도(sweep speed)의 예시적인 조정을 예시한다.
도 33은 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 신호 관리를 예시한다.
도 34는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 줌 및 클립율들의 예시적인 조정을 예시한다.
도 35는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈에 대한 패턴 검색 관리를 예시한다.
도 36은 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈의 디스플레이에서 강조 표시된 후전위 검색 결과를 예시한다.
도 37a는 일부 실시예들에 따른, 폭포 뷰(waterfall view)로서 구성된 디스플레이 모듈을 사용하는 것을 예시한다.
도 37b는 일부 실시예들에 따른, 보통의 디스플레이 모듈과 폭포 뷰로서 구성된 디스플레이 모듈의 신호들 간의 대응 관계를 예시한다.
도 37c는 일부 실시예들에 따른, 동적 뷰(dynamic view)로서 구성된 디스플레이 모듈을 사용하는 것을 예시한다.
도 37d는 일부 실시예들에 따른, 트리거 뷰(trigger view)로서 구성된 디스플레이 모듈을 사용하는 것을 예시한다.
도 38은 일부 실시예들에 따른, 리뷰 윈도우(review window)로서 구성된 디스플레이 모듈의 디스플레이 내 신호들의 캡처를 예시한다.
도 39는 일부 실시예들에 따른, 리뷰 윈도우로서 구성된 디스플레이 모듈의 디스플레이에서 수행되는 진폭 측정을 예시한다.
도 40은 일부 실시예들에 따른, 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 41은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 모듈들을 구성하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 42는 일부 실시예들에 따른, 신호 처리 사양으로부터 신호 모듈을 생성하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 43은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 모듈들의 각각의 DSP와 연관된 처리 지연을 균등화하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 44는 일부 실시예들에 따른, 입력 모듈을 사용하여 하나 이상의 신호들에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 수신하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 45는 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 패킷화기(packetizer)를 사용하여 하나 이상의 신호 샘플들을 하나 이상의 패킷들로 변환하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 46은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 샘플들을 포함하는 패킷을 큐잉 모듈에 디스패치하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 47은 일부 실시예들에 따른, 패킷을 큐잉 모듈로부터 패킷과 연관된 신호 모듈로 디스패치하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 48은 일부 실시예들에 따른, 패킷과 연관된 신호 모듈을 사용하여 패킷을 처리하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 49는 일부 실시예들에 따른, 처리된 패킷을 디스플레이 모듈을 사용하여 디스플레이 스크린에 디스플레이하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 50은 일부 실시예들에 따른, 중첩된 노이즈를 갖는 신호의 예를 예시한다.
도 51은 일부 실시예들에 따른, 노치 필터를 사용하여 노이즈를 제거하는 통상의 접근 방식의 예를 예시한다.
도 52는 일부 실시예들에 따른, 도 51의 통상의 필터를 적용한 결과의 예를 예시한다.
도 53은 일부 실시예들에 따른, 도 51의 통상의 필터의 출력에서 여전히 존재하는 180 Hz 고조파의 예를 예시한다.
도 54는 일부 실시예들에 따른, 60 Hz 및 180 Hz 노이즈를 가진 신호에 대해 노치 필터링하는 예를 예시한다.
도 55는 일부 실시예들에 따른, 100 개의 샘플을 사용하고 정확히 3 개의 60 Hz 사이클을 저장하는 노치 필터의 예를 예시한다.
도 56은 일부 실시예들에 따른, 조용한 시간들을 계산하는 노치 필터의 예를 예시한다.
도 57은 일부 실시예들에 따른, 노이즈의 복제를 축적하고 노이즈를 노이즈 있는 신호로부터 감산하는 노치 필터의 예를 예시한다.
도 58은 일부 실시예들에 따른, 노치 필터의 결과의 예를 예시한다.
도 59는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호로부터의 노이즈를 노치 필터링하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 60은 일부 실시예들에 따른, 통상의 고역 통과 필터의 예를 예시한다.
도 61은 일부 실시예들에 따른, 다양한 소스들로부터의 첨예한 국소 스파이크들뿐만 아니라 심장의 전도 영역들로부터의 고주파 신호들을 둘 다 포함하고 있는 신호의 예를 예시한다.
도 62는 일부 실시예들에 따른, 도 60의 고역 통과 필터를 사용하여 도 61의 신호를 필터링한 결과적인 출력의 예를 예시한다.
도 63은 일부 실시예들에 따른, 임펄스를 제거하면서 관심의 고주파 신호의 통과를 허용하는 고역 통과 필터를 사용하여 도 61의 신호를 필터링한 결과적인 출력의 예를 예시한다.
도 64는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호로부터의 노이즈를 고역 통과 필터링하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 65는 일부 실시예들에 따른, 수직 캘리퍼들을 사용하여 데이터 범위를 선택하기 위한 리뷰 윈도우의 예를 예시한다.
도 66은 일부 실시예들에 따른, 선택된 패턴을 기준 박동으로서 저장하는 예를 예시한다.
도 67은 일부 실시예들에 따른, 검색할 선택 가능 패턴들의 윈도우의 예를 예시한다.
도 68은 일부 실시예들에 따른, 다수의 매칭 패턴들이 디스플레이되는 도 65의 리뷰 윈도우의 패턴 검색 요약 뷰의 예를 예시한다.
도 69는 일부 실시예들에 따른, 다른 패턴들이 숨겨져 있으면서 단일 매칭 패턴이 디스플레이되는 도 68의 리뷰 윈도우의 패턴 검색 요약 뷰의 예를 예시한다.
도 70은 일부 실시예들에 따른, 도 65의 리뷰 윈도우에 대한 상세 뷰(detail view)의 예를 예시한다.
도 71은 일부 실시예들에 따른, 리드에 의해 제공되는 패턴 매칭 신뢰도 값(pattern match confidence value)들의 예를 예시한다.
도 72는 일부 실시예들에 따른, 패턴 매칭을 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 73는 일부 실시예들에 따른, 패턴 매칭을 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 74는 일부 실시예들에 따른, 후전위들 및 조기 활성화들에 대한 검색들을 생성하고 관리하기 위한 검색 정의들 윈도우의 예를 예시한다.
도 75는 일부 실시예들에 따른, 후전위들에 대한 다양한 검색 파라미터들을 정의하기 위한 후전위 검출 구성 윈도우의 예를 예시한다.
도 76은 일부 실시예들에 따른, 후전위들의 위치들과 함께 그 검출 신뢰도들을 보여주는 예를 예시한다.
도 77은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들에 대한 다양한 검색 파라미터들을 정의하기 위한 조기 활성화 검출 구성 윈도우의 예를 예시한다.
도 78은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들의 위치들과 함께 그 검출 신뢰도들을 보여주는 예를 예시한다.
도 79는 일부 실시예들에 따른, 이미 정의된 후전위 및 조기 활성화 검색들을 관리하기 위한 검색 정의들 윈도우의 예를 예시한다.
도 80은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들 또는 후전위들을 검출하기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 81은 일부 실시예들에 따른, 폭포 디스플레이 구성 윈도우의 예를 예시한다.
도 82는 일부 실시예들에 따른, 시간 모드를 사용하는 폭포 뷰의 예를 예시한다.
도 83은 일부 실시예들에 따른, 박동 모드를 사용하는 폭포 뷰의 예를 예시한다.
도 84는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 파라미터들 윈도우의 예를 예시한다.
도 85는 일부 실시예들에 따른, 예시적인 컴퓨터 시스템을 예시한다.
본 실시예들의 특징들 및 장점들은 도면들과 관련하여 취해질 때 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이며, 도면에서 유사한 참조 문자들은 전체에서 대응하는 요소들을 식별한다. 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 일반적으로 동일하거나, 기능적으로 유사하거나, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 표시한다. 요소가 처음 나오는 도면은 대응하는 참조 번호의 맨 왼쪽 숫자(들)에 의해 표시된다.
절제 동안 및 조율 및 자극과 같은 다른 유사한 대신호 섭동들 동안 획득될 수 있는 저진폭, 저주파 정보를 특히 명확하게 정의하고 기록하기 위해, 심장 신호(예를 들어, ECG 및 IC) 및 다른 생리학적 신호를 조절하기 위한 고유한 증폭기 토폴로지와 관련된 디바이스, 시스템들 및 방법들이 개시된다. 시술들 동안, 카테터 팁(또는 다른 전극들)이 조율, 절제 및 자극기 시스템들에 연결되어 모드 스위칭없이 시각화, 조율, 절제 및 자극을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 개시된 디바이스, 시스템들 및 방법들은 세동 제거 신호들과 같은 고전압에 맞서 입력 보호를 제공하는 동시에 절제 동안 심장 신호들로부터 절제 신호들을 효과적으로 분리할 수 있다. 유사하게, 개시된 디바이스, 시스템들 및 방법들은 자극 동안 자극 신호들을 생리학적 신호들로부터 효과적으로 분리할 수 있다.
각 신호 유형마다 상이한 시스템 기록 요구 사항들이 동시에 만족될 수 없으므로, 시스템의 각 블록 또는 모듈은 임상의들이 원하는 다수의 신호 조절 요구 사항들을 달성하도록 성능 최적화될 수 있다. 다양한 실시예들은 시스템이 관심의 신호를 검출하고, 조절하고 디스플레이함으로써 심장, 조율, 절제, 세동 제거, 자극기 및 다른 생리학적 신호 유형들을 동시에 핸들링하여, 예를 들어 심장 신호에 미치는 진행 중인 시술의 영향을 모니터링할 수 있게 할 수 있다.
또한, 다양한 실시예들은 절제 및 자극 시술들, 조율 또는 세동 제거 동안 주입된 대신호들 이외의 수 많은 전기 노이즈 및 환경 간섭의 소스들이 존재할 때 다수의 저진폭 심장 신호들의 획득을 보장할 수 있다. 관심의 심장 신호들은 신호를 실시간 또는 근실시간으로 처리하여 의사가 시작한 시술들과 결과적인 심장 신호들 사이의 포괄적인 인과 관계를 디스플레이함과 동시에, 신호 아티팩트들을 식별하고 원하지 않는 노이즈를 제거하는, 복잡하지 않고 임상적으로 관련이 있는 방식으로 또한 디스플레이될 수 있다. 본 개시내용은 이러한 목적들을 달성하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어 실시예들 둘 다를 식별한다.
본 개시내용은 EP 기록들에서 널리 사용되지만 보완적인 목적들을 위해서도 둘 다 널리 사용되는 "단극성(unipolar) 신호" 및 "양극성(bipolar) 신호"를 둘 모두 언급한다. 단극성 및 양극성 신호들은 둘 모두 환자의 신체, 특히 환자의 팔다리와 가슴에 있는 두 개(또는 그 이상)의 서로 다른 분리된 전극들에서 기록된 전위차로부터 가져와서, 예를 들어 ECG 신호들을 측정하거나, 또는 심장 조직에 직접 배치된 두 개(또는 그 이상)의 서로 다른 분리된 카테터들에서 가져와서, 예를 들어 IC 신호들을 측정한다.
오른팔(right arm)(RA), 왼팔(left arm)(LA), 오른다리(right leg)(RL), 왼다리(left leg)(LL)의 각각의 사지와의 연결 및 환자 가슴의 다양한 위치들에 배치된 여섯 개의 별개의 전극들로부터 나온 여섯 개의 전흉부 연결들(V1 내지 V6)로 구성된 12-리드 ECG 시스템을 사용하는 것이 통상적이다. 개별 ECG 전극 와이어들은 환자 테이블의 끝에 있는 단자 블록에 연결되어, 거기에서부터 데이터 획득 시스템으로 라우팅된다. 모든 리드들은 통상적으로 보호 회로에 연결되어 세동 제거 전위들 또는 환경으로부터 생긴 정전기로 인한 기기에 미치는 손상을 방지한다.
양극성 신호들은 특정 ECG 측정들(리드 I, II, III)의 표준이지만, 이러한 신호들은 또한 IC 신호들을 수집하기 위해 심장 표면으로부터 직접 획득될 수도 있다. 양극성 신호들은 심장 또는 심장 조직의 특정 영역에 아주 근접하여 두 개(또는 그 이상)의 전극들을 부착하고 전극들 간의 전위차를 측정함으로써 획득되어, 손상된 심장 근육으로 인해 야기된 후전위들과 같은 국소적 전기 활동에 관한 정보를 제공할 수 있다. 그러나 양극성 IC 신호들은 전기 임펄스 전파 방향에 관한 정보를 제공하지 않는다. 예를 들어, 현재 양극성 맵핑의 어려움들 중 하나는 관심 신호가 원위 또는 근위 전극으로부터 발생하는지를 알지 못하는 것이다. 이것은 원위 전극을 통해 조율 및 에너지 전달이 제공되기 때문에 중요하다.
단극성 신호들은 점 소스로부터 발생하는데, 이를테면 환자의 심장 표면에 하나의 IC 전극을 배치하고 다른 전극을 기준 신호로 사용할 제1 전극과 거리를 두고 배치함으로써 IC 전위로부터 획득될 수 있다. IC 전극들로부터 나온 단극성 리드들은 하나의 리드가 활성 리드로서 역할을 하고 반면에 다른 리드(들)가 비활성 위치에 있거나 또는 계산된 비활성 위치(WCT, 아래에서 논의됨)의 결과가 되는 방식으로 연결된다. 이러한 방식으로, 활성 전극을 향해 흐르는 전류는 포지티브(positive)의 편향을 생성하는 반면 활성 전극으로부터 멀어져 흐르는 전류는 네거티브(negative)의 편향을 생성한다. 이것은 심장 신호 전파 방향에 관한 정보를 제공한다. 단극성 기록들은 심 내막 및 심 외막에서 탈분극 및 재분극 경로를 결정할 때와 같은 방향성 정보가 필요할 때 특히 유용하다. 본 명세서에는 두 단극성 신호들 모두의 1차 도함수들을 사용하는 방법이 개시된다.
리드들은 또한 팔다리들에 연결되어 "아인트호벤의 삼각형(Einthoven’s triangle)"이라는 가상의 삼각형을 만들 수도 있다. 이러한 방식으로, 다른 두 개 중 하나와의 각각의 연결을 참조함으로써 진정한 양극성 리드들이 획득될 수 있다(예를 들어, RA에 참조되는 LA는 리드 I, RA에 참조되는 LL은 리드 II, 마지막으로 LL에 참조되는 LA는 리드 III이다). 그런 다음 세 개의 사지 와이어들(RA, LA 및 LL)의 평균은 기준 전극(WCT, 아래에서 논의됨)을 제공하기 위해 0 전위 점에 근사화될 수 있다. 여기서 리드 I와 리드 III의 벡터 합은 리드 II이다.
아인트호펜의 삼각형 개념을 사용하는 윌슨 중심 단자(WCT)는 기준으로서 심장의 전기 중심의 역할을 하는 무관 전극(indifferent electrode)으로서 사용될 수 있는 관련 기술분야에서 사용되는(그리고 본 개시내용에서 추가로 논의되는) 전기 회로 개념이다. WCT는 IC 신호들을 단극성 방식으로 디스플레이하고자 할 때 사용될 수 있다. 단극성 신호들에 대한 기준으로서 WCT를 사용할 때, 단극성 신호들은 일관된 단극성 기록을 위해 폭넓게 이격된 양극성 신호들에 근사화될 수 있다. WCT는 추가 카테터가 IC 신호들의 단극성 기록들을 위한 기준으로서 사용되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시내용에서, "근실시간"은 신호들이 EP 시스템의 하드웨어 회로 입력에서 발생할 때부터 신호들이 원시(처리되지 않은) 형태로 또는 EP 시스템 메인 처리 유닛(Main Processing Unit)(MPU) 및 하나 이상의 디지털 신호 처리(digital signal processing)(DSP) 모듈에 의해 처리된 후에 EP 시스템 디스플레이 모니터(들)상에 처음 디스플레이될 때까지 EP 시스템을 통한 신호들의 획득 및 시각화를 말한다. 원시 신호의 경우 "근실시간"은 약 오(5) 밀리 초 미만일 수 있으며 처리된 신호의 경우 약 오십(50) 밀리 초 미만일 수 있다.
도 1은 환자 연결들 및 간섭 소스들이 있는 통상의 EP 환경(100)을 나타내는 블록도이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 환자(118)는 맥박 산소 측정기(104), 하나 이상의 ECG 유닛들(106), 주입 펌프(108), 전기 해부 맵핑 시스템(110), 본 명세서에 개시된 EP 시스템과 같은 데이터 획득 시스템(112), 절제 발생기(114), 신경 자극기(128), 및 외부 세동 제거기 및 여러 IC 카테터들과 같은 다른 진단 장비에 연결될 수 있다. 이러한 진단 장비는 120-240 V, 50/60 Hz AC 전력 주전원(power mains)(102)에 연결될 수 있으며 전력 주전원에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 실험실 진단 장비는 그의 전력 소스 연결을 통해 접지(120)에 연결될 수 있다.
환자(118)와의 연결의 수가 증가함에 따라, 환자(118)를 통한 모든 환자 연결들로부터 접지(120)로의 누설 전류(122)가 증가하여, 간섭 및 역효과들의 가능성이 증가한다. 그러한 장비가 연결되고 동시에 동작할 때 총 누설 전류(122)는 50 또는 60 Hz의 기본 주전원 주파수(mains frequency)에서 최대 수십 마이크로암페어까지 안전하게 허용 가능하고, 고조파는 수천 헤르츠까지 확장된다. 이러한 누설 전류(122)는 ECG 및 IC 신호들의 처리를 실질적으로 방해할 수 있다. 더욱이, 환자 (118)는 120/240 AC 전력 주전원 (102)에 용량 결합(124) 및 유도 결합 (126) 둘 모두 될 수 있다. 환자(118)는 무선 헤드셋들, 모바일 전화들 및 무선 모니터들과 같은 EP 환경에 근접한 장비로부터 RF 간섭(116)을 추가로 받을 수 있다.
참고로, 표 1은 통상의 의료 기기/EP 환경에서 발견될 수 있는 원하는 신호와 원하지 않는 신호 및 그 신호 특성들을 요약한다.
통상의 EP 환경의 신호 특성들
장비 노이즈 및 다른 EP 환경 간섭의 결과로서, 환자의 신체에서 측정된 전압들은 50 Hz로부터 수십 메가헤르츠까지를 범위로 하는 주파수 스펙트럼에 걸쳐 1-3 V RMS(root mean squared)(제곱 평균 제곱근) 이상일 수 있다. 그러나, 심장 신호들의 진폭은 25 마이크로 볼트 내지 5 mV의 범위에서 측정될 수 있다. 노이즈 있는 환경에서 이러한 신호들을 디스플레이하기 위해, 심장 신호들은, 예를 들면, 500 kHz에서 약 70 V RMS의 RF 절제 에너지 또는 최대 25 mA의 심장 자극을 전달하는 동안, 통상적으로 (예를 들어, 관련 정보를 놓치지 않도록) 세부 사항을 손실하지 않고(예를 들어, 신호 세부 사항을 은폐하지 않도록) 노이즈가 최소로 부가된 채로 증폭되고 디스플레이된다.
이러한 환경에서 관심의 심장 신호들을 적절하게 획득하고 식별하기 위해, 매우 높은 신호 대 노이즈 비(signal-to-noise)(SNR)(약 30 dB)가 바람직하지만 소프트웨어 방법들을 통해 전기 간섭의 소스들을 최소화하거나 제거한 다음에 이러한 전기 간섭 소스들을 전기적으로 처리해야 하는 접근 방식 없이는 달성할 수 없다. 이러한 노이즈 있는 환경에서 신호들을 조절하는 데 사용되는 통상의 하드웨어 접근 방식들은 케이블들의 실드, 장비의 접지, 입력들 및 출력들 균형 맞추기, 차동 증폭, 필터링, 회로 임피던스들 낮추기, 전기 절연 또는 신호 향상 기술들을 포함한다. 이러한 통상의 방법들은 충분한 SNR을 달성하는 데 있어서 제한적인 성공을 거두었다.
개시된 하드웨어 실시예들은 새로운 전기 회로 토폴로지를 적용하여 노이즈를 최소화하고, 관심의 IC 및 ECG 신호들을 격리하고, 이러한 신호들을 조절하고, 원하지 않는 아티팩트들을 제거하면서 간섭을 감소시킬 수 있다. 이것은 신호들이 전기생리학자에게 근실시간의 시각화 및 포괄적인 신호 리뷰의 능력을 제공하는 처리 소프트웨어로 전달되기 전에 이루어질 수 있다. 본 명세서에 설명된 EP 시스템의 실시예들은 상당한 SNR 개선을 달성할 수 있다.
도 2는 일부 실시예들에 따른, 예를 들어 EP 워크스테이션(201) 및 EP 콘솔(214)을 포함하는 개시된 EP 하드웨어 시스템(200)을 나타내는 하드웨어 시스템 블록도이다. 시스템은 사용자 입력, 시각화 및 리뷰 워크스테이션(본 명세서에서 "EP 워크 스테이션"(201))으로부터 오는 EP 측정 하드웨어의 광학 인터페이스(216)를 갖는 EP 콘솔(214)을 포함할 수 있다. EP 워크 스테이션(201)은 예를 들어, 키보드/마우스(210) 및 다수의 모니터들(202, 204)을 용이하게 하는 모니터 스플리터(206)를 갖추어 EP 신호 시각화 및 리뷰 소프트웨어를 위한 다중 신호, 다중 컨텍스트 디스플레이 능력을 제공하는 통상의 실험실 PC(208)를 포함할 수 있다. EP 워크 스테이션(201)은 또한 예를 들어, USB 2.0을 통해 EP 콘솔(214)로부터 전기적으로 격리된 데이터의 전송을 위한 추가 광학 인터페이스(212)를 포함할 수 있다.
EP 콘솔(214)은 하나 이상의 ECG 증폭기들(218), 단극성 신호들을 처리하는 하나 이상의 단극성 증폭기들(220), 및 복수의 ECG 및 EGM 모니터링 유닛들(224)로부터의 양극성 신호들을 처리하는 하나 이상의 양극성 증폭기들(222)을 포함할 수 있다. EP 콘솔(214)은 또한 전용 AC 입력 필터(234), AC/DC 전원 공급 장치(236) 및 DC/DC 전원 공급 장치(238)를 포함하고 주전원 120/240 V, 50/60 Hz 소스 전력(240)을 진단 장비가 사용하기 위한 DC 전력으로 조절하고 변환할 수 있다. ECG 및 EGM 전극 입력들(232)은 보호를 위한 추가 입력 임피던스를 제공하는 요크(226)를 통해 EP 콘솔(214)로 입력될 수 있다. 정션 박스(Junction box)(1 및 2)들(228, 230)은 EGM 모니터링 유닛들(224)에 의한 후속 처리를 위해 IC 카테터 입력들(도시되지 않음)에 편리한 플러그-인 인터페이스들을 제공할 수 있다.
도 3은 일부 실시예들에 따른, ECG 보드(302) 및 IC 보드(316)를 포함하는 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지의 다중 채널 아날로그-디지털 입력/출력 모듈(300)을 나타내는 블록도이다. ECG 보드(302) 및 IC 보드(316)는 도 2의 ECG 증폭기(218), 단극성 증폭기(220) 및 양극성 증폭기(222)의 일부분을 나타낸다. ECG 보드(302) 및 IC 보드(316)는 아래에서 논의되는 복수의 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400) 채널들을 포함한다(도 4 참조). 도 3은 예시적인 실시예에 따른, 하나(1)의 8 채널 ECG 보드 및 하나(1)의 다중 채널 IC 보드를 예시한다. 일부 실시예들은 적어도 열여섯(16) 개의 채널들을 가지고 있다. 다른 실시예들은 더 많거나 더 적은 채널들을 포함할 수 있다.
도 3에서, 아날로그 입력들(V1-V6)(304)은 환자 가슴의 다양한 위치들에 배치될 수 있는 여섯 개의 별개 ECG(심장 앞) 전극들을 나타낸다. 아날로그 입력들(LL, RA 및 LA)(306)은 각각 왼다리, 오른팔 및 왼팔 사지 리드들을 나타낸다. 아날로그 출력(RL)(308)은 본 개시내용에서 나중에 논의되는 바와 같이, 오른다리를 구동하는 환자 복귀 라인을 나타낸다. ECG 보드(302)상의 WCT(314)는 또한 본 개시내용에서 나중에 논의되며, 아날로그 입력들(LL, RA 및 LA)(306)도 또한 사용하는 윌슨 중심 단자를 나타낸다. WCT(314)의 출력은 아날로그 입력들(V1-V6)(304)에 대응하는 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400)의 각 채널에 입력될 수 있다. 각각의 디지털 출력들(V1-V6)(310)은 각각의 아날로그 입력들(V1-V6)(304)의 조절되고 디지털화된 버전을 나타낸다. 예시적인 실시예에서, 디지털 출력들(I, II)(312)은 조정 및 디지털화된 형태로 리드 I로서 RA에 참조되는 LA 및 리드 II로서 RA에 참조되는 LL을 포함할 수 있다. 그런 다음 세 개의 사지 와이어들(LL, RA 및 LA)(306)의 평균은 RL(308)의 생성을 위한 기준 레벨을 제공하는 0 전위 점에 근사화될 수 있다.
도 3에서, IC 보드(316)로의 복수의 아날로그 입력들은 심장 내 카테터들로부터 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400)(도 4 참조)를 통한 가능한 연결들 및 채널들을 나타낸다. IC 보드(316)는 단극성 또는 양극성인 IC 신호들을 받아들일 수 있다. INDIF(318)는 복수의 단극성 무관 리드(indifferent lead)들에 대한 기준을 제공하는 무관 전극을 나타낸다. ICUniWCT1, 2 내지 N 개의 신호들(320)은 WCT에 참조되는 단극성 IC 신호들을 나타낸다. ICUniINDIF1, 2 내지 N 개의 신호들(322)은 각각의 IC 단극성 신호의 활성 전극을 나타낸다. ICDiff1, 2 내지 N 개의 신호들(324)은 IC 카테터들로부터의 복수의 양극성 차동 신호들을 나타낸다. 복수의 디지털 출력들은 아날로그 입력들, 구체적으로는 ICUniWCT1, 2 내지 N 개의 신호들(326); ICUniINDIF1, 2 내지 N 개의 신호들(328); 및 ICDiff1, 2 내지 N 개의 신호들(330)의 조절되고 디지털화된 버전들을 나타낸다.
도 4는 일부 실시예들에 따른, 입력 보호, 신호 필터링, 검출, 피드백 및 증폭을 위한 회로를 갖는 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400)의 단일 채널을 나타내는 블록도이다. 회로는 블록도에서 번호가 매겨진 블록 1 내지 11로 설명되어 있고, 각 블록은 하드웨어의 기능성의 일부를 나타낸다. 블록의 이러한 분할 및 표시는 설명의 편의를 위한 것이지 첨부된 청구항들에 의해 제공되는 보호 범위를 제한하려는 것이 아니다. EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400)의 입력 보호 및 신호 필터링 섹션들은 아래에서 설명되는 차동 신호 증폭 스테이지(532)를 향한 각 입력 신호의 차동 버전을 생성하는 대칭형 포지티브 및 네거티브 회로를 포함한다.
도 5a는 일부 실시예들에 따른, 본 명세서에 개시된 전체 EP 시스템의 블록도(500)로서, 일반적으로 메인 시스템 유닛(Main System Unit)(MSU)(하드웨어 컴포넌트들)(504)과 메인 처리 유닛(Main Processing Unit)(MPU)(소프트웨어 컴포넌트들)(514)의 인터페이스를 보여준다. 도 5a는 본 개시내용에서 나중에 더 상세히 논의된다.
도 5b는 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400)에 도시된 섹션들과 상호 참조되는 섹션들(530, 532, 534)을 갖는 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400)의 주요 섹션들을 나타내는 블록도(524)이다.
도 5b에서, 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)는 블록 1 - 입력 보호(402a), 블록 2 - RF 필터(404a), 블록 3 - 버퍼(406a), 블록 4 - DC 블록(408a), 블록 10 - 저주파 피드백(420a) 및 블록 11 - 실드 드라이브(422a)를 포함한다. 대칭형 네거티브 회로는 블록 1 - 입력 보호(402b), 블록 2 - RF 필터(404b), 블록 3 - 버퍼(406b), 블록 4 - DC 블록(408b), 블록 10 - 저주파 피드백(420b) 및 블록 11 - 실드 드라이브(422b)를 포함한다. 신호 증폭 스테이지(532)는 블록 5 - 계측 증폭기/필터(410), 블록 6 - 차동 증폭기 1/필터(412), 블록 7 - 차동 증폭기 2/필터(414) 및 블록 9 - 대신호 검출/고속 복구(418)를 포함하는 차동 회로를 포함한다. A/D 변환기 스테이지(534)는 블록 8 - A/D 변환기(416)를 포함한다. A/D 변환기 스테이지(534)는 또한 일부 실시예들에서 MPU(514)에 의해 표현되는 광섬유 링크(512)를 통해 디지털 처리 스테이지(528)로 전송하기 위해 신호들을 포맷할 수 있는 통신 모듈(510)(도 5a에 도시됨)을 포함한다.
EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400)의 단일 채널인, 도 4의 특정 블록들 1 내지 11의 기능성은 다음의 단락들에서 설명된다.
아날로그 입력 보호/필터링 스테이지
도 5b에 도시된 EP 시스템의 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)는 블록 1 - 입력 보호(402a, 402b); 블록 2 - RF 필터(404a, 404b); 블록 3 - 버퍼(406a, 406b); 블록 4 - DC 블록(408a, 408b); 블록 10 - 저주파 피드백(420a, 420b); 및 블록 11 - 실드 드라이브(422a, 422b)를 포함한다. 일부 실시예들에 따른 이들 요소들은 다음의 단락들에서 더 자세히 설명된다.
입력 보호 회로
도 6a, 도 7 및 도 6b는 일부 실시예들에 따른, 개시된 EP 시스템의 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)를 포함하는 회로들을 예시한다. 도 6a는 다른 EP 하드웨어 시스템 입력 스테이지(400) 회로들을 큰 과도 전압들로부터, 구체적으로는 예를 들어 세동 제거 펄스들로부터 보호할 수 있는 과전압 보호 회로(600)(도 4에서 블록 1(402a, 402b)으로 표시됨)를 예시한다. 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)는 회로들이 실제로 핸들링할 수 있는 범위를 벗어난 입력 전압에 맞서 보호할 수 있다.
구체적으로는, 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)는 환자의 신체에 연결된 ECG, IC 및 다른 전극 리드 입력들에서의 고전압 과도현상(high voltage transient)들을, 예를 들어 EP 시스템 버퍼로의 입력들에서 십(10) 볼트 미만으로 줄일 수 있다. 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)는 예를 들어 세동 제거기로부터의 대신호가 시스템의 다른 부분들을 손상시키는 것을 막을 수 있다. 또한, 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)는 예를 들어 적용된 세동 제거 펄스들의 에너지의 10 %를 초과하여 싱킹(sinking)하지 않고, 절제 신호들이 인가될 때 비선형성들을 클램핑하지 않고, 또는 추가하지 않고 이러한 기능들을 수행할 수 있다.
도 6a는 고전압 서지 보호를 제공하기 위해 300 V 초과의 전압과 같은 매우 높은 전압들에서 발화할 수 있는 기성품 가스 방전관(gas discharge tube)(GDT)(608)을 포함하는 블록 1의 과전압 보호 회로(600)의 예시적인 실시예를 예시한다. GDT(608)는 예를 들어 최대 5000 V의 세동 제거 신호를 제거하기 위해, 신호들을 예를 들어 18 V로 순차적으로 클리핑하도록 설계된 다이오드들(610, 612)(및 저항기들(602, 604))의 두 스테이지들에 결합된다. 다이오드들(610)은 GDT(608)가 완전히 켜질 때까지 GDT(608)를 지원할 수 있는 기성품 정전 방전(electrostatic discharge)(ESD) 전압 억제 디바이스를 나타낸다. 다이오드들(612)은 도 6a 및 도 7에서 (a)로 표시된 노드에서 RF 필터(블록 2)의 In2 입력을 18 V로 제한할 수 있는 기성품 양방향 ESD 보호 다이오드를 나타낸다.
통상적으로, 대략 5000 V의 세동 제거 신호는 위험을 방지하기 위해 +/- 5 V로 클램핑된다. 본 개시내용의 경우, 세동 제거 신호들은 유사하게 클램핑될 수 있지만, 예를 들어 500 kHz에서 약 200 V의 절제 전압을 갖는 절제 신호들은 선형으로 전달될 수 있고 입력 저항기들(RCable)(602, 604) 및 블록 2(도 4의(404a, 404b)), RF 필터(702)에 의해 감쇠될 수 있다.
도 7은 RF 필터(702) 및 실드 드라이브(730)를 포함하는 RF 필터/실드 드라이브(700)를 예시한다. RF 필터/실드 드라이브(700)는 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)를 통해 신호(In12)를 전송하기 위해 (a)로 표시된 노드에서 도 6a의 과전압 보호 회로(600)에 연결된다. RF 필터/실드 드라이브(700)의 RF 필터(702)는 아래에서 보다 자세히 설명된다. RF 필터/실드 드라이브(700)의 실드 드라이브(730) 또한 아래에서 설명된다.
입력 과전압 보호 회로(600)는 절제 신호를 클램핑하지 않는다; 오히려, 절제 신호는 선형적으로 감쇠되어(예를 들어, 입력 저항들(RCable)(602, 604) 및 RF 필터(702)에 의해 정비례로 감소되어) 부주의하게 변경되지 않도록 한다. 예를 들어, 절제 신호가 입력 과전압 보호 회로(600)에 의해 클램핑되면, 클램핑을 넘어서는 그 신호의 내용들에 더 이상 액세스할 수 없을 것이다. 유리하게는, 개시된 EP 시스템에 의한 절제 신호의 선형 감쇠는 절제 동안 수 밀리 볼트의 작은 심장 신호들을 기록할 수 있게 할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 본 명세서에 개시된 디바이스, 시스템들 및 방법들은 관심 신호에 영향을 미치는 비 선형성들이 발생하는 것을 방지하기 위해 보호 회로를 통과해야 할 수 있는 (예를 들어, 클램핑되지 않은) 다른 고주파 신호들에도 유사하게 적용된다는 것을 인식할 것이다.
도 6b는 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)의 최종 섹션에 있는 ESD 입력 보호 회로(620)를 나타낸다. ESD 입력 보호 회로(620)는 도 7의 (b)로 표시된 노드에서 RF 필터/실드 드라이브(700)에 결합된다. ESD 보호 칩(622)은 데이터 라인들에 대해 최대 30 kV의 ESD 보호를 제공할 수 있으며 나노초 내에 과전압 조건들에 응답할 수 있다. 이러한 목적을 위해 임의의 개수의 기성품 ESD 보호 디바이스들이 사용될 수 있다.
과도 전압 억제기(transient voltage suppressor)(TVS) 다이오드들(628, 630)은 유도 전압이 항복 전압을 초과할 때 과잉 전류를 션트(shunt)함으로써 16 kV를 초과하는 ESD 보호를 제공할 수 있다. TVS 다이오드들(628, 630)은 항복 전압을 초과하는 과전압을 억제하는 "클램핑” 또는 제한 디바이스로서 기능할 수 있고, 과전압이 가라앉을 때는 자동으로 재설정될 수 있다. TVS 다이오드들(622, 630)은 또한 다른 일반적인 과전압 보호 컴포넌트들보다 빠르게 과전압에 응답할 수 있다; 예를 들어, "클램핑"은 약 1 피코 초 내에 발생한다. TVS 다이오드들은 일반적으로 매우 빠르고 잠재적으로 손상을 주는 전압 과도현상들로부터 보호하는 데 유리할 수 있다.
도 8a 내지 도 8e 및 도 9a 내지 도 9e는 예시적인 실시예에 따른, 프론트엔드 입력 보호 회로가 고전압 과도현상들 및 ESD를 핸들링하는 방법을 보여주는 샘플 신호 플롯들을 도시한다. 도 8a는 도 6a에서 "EP 신호"라고 표시된 입력 보호 회로의 입력에 적용되는 대표적인 세동 제거기 신호 V(Defib)의 전압을 예시한다. 실험실 환경에서, 세동 제거기 신호는 32 μF 커패시터에 5000 볼트를 적용한 다음 커패시터를 환자상의 연결된 전극들에 방전함으로써 유도될 수 있다. 인덕턴스와 저항으로 인해, 전극들에서 수신되는 진폭은 약 4500 볼트이며 수십 밀리 초 동안 지속된다.
도 8b 내지 도 8e는 세동 제거 신호가 회로를 통해 진행될 때 상이한 전압 레벨들을 예시한다. 도 8b의 V(In)는 도 6a의 GDT(608)상의 전압이다. GDT들은 오프 상태에서 매우 낮은 커패시턴스(예를 들어, 1pF 미만)와 높은 임피던스(예를 들어, 100 MOhms 초과)를 갖는다. 이들은 두 개의 전극들 사이의 갭으로서 기능한다. GDT들이 이온화되고 턴 온될 때, 이들은 (예를 들어, 수십 암페어를 전달하는) 큰 전류 전달 능력을 갖고 매우 낮은 저항(예를 들어, 몇 Ohms)을 가질 수 있다; 따라서 이들은 단락 회로로서 작용한다. GDT들의 단점은 도 8b의 V(In)에 대한 플롯에서 보는 바와 같이 턴 온하는 데 약간의 시간이 걸릴 수 있다는 것이다. GDT들은 230 V에서 트리거되어야 하지만, 전압은 이들이 효과적으로 턴 온되어 전도를 시작하기 전에 훨씬 더 높은 레벨로 상승한다. 턴 온 시간은 수백 나노초일 수 있다. 도 6a의 저항기(RCable)은 GDT(608)로 들어가는 전류를 제한한다. 이것은 시스템에서 소산되는 전력을 줄일 수 있고 또한 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)가 환자를 위해 계획된 어떠한 주목할만한 전력도 션트시키지 않도록 보장할 수 있다.
도 6a의 ESD 전압 억제 다이오드들(610)은 예를 들어 훨씬 더 빠르게 나노초 내에 턴 온될 수 있지만, 빠르게 활성화될 수 있도록 더 낮은 전력/에너지 용량을 갖는다. 도 8c의 V(P1)에 대한 신호 플롯에서 보는 바와 같이, 이들 다이오드들은 GDT(608)가 완전히 턴 온되는 동안 P1에서 전압을 약 30 V까지 유지할 수 있다. GDT(608)가 완전히 턴 온될 때, ESD 전압 억제 다이오드들(610)은 더 이상 활성화되지 않는다.
도 6a의 다음 스테이지는 도 8d의 V(In12)에 대한 신호 플롯에서 보는 바와 같이, RF 필터(블록 2)로의 입력인, In12에서의 신호를 약 18 V로 제한할 수 있는 양방향 ESD 보호 다이오드(612) 쌍이다. RF 필터를 통과하는 신호는 아래의 RF 필터(블록 2) 섹션에서 추가로 설명된다.
마지막으로, 도 6b에 도시된 바와 같이, In13에서, 신호가 블록 1의 RF 필터에 의해 필터링된 후에, ESD 보호 칩(622)은, 도 8e의 V(In13)에 대한 신호 플롯에서 보는 바와 같이, VDD +/- 다이오드 강하(예를 들어, +/- 5.7 볼트)에서 신호를 클리핑할 수 있다.
관련 기술분야의 통상의 기술자라면 GDT(608), 다이오드들(610), 다이오드들(612), ESD 보호 칩(622) 및 TVS 다이오드들(628, 630)을 포함하는 도 6a 및 도 6b에 도시된 입력 보호 회로의 조합은 EP 기록 시스템의 회로를 보호한다는 것을 이해할 것이다. 그러나 이러한 회로 자체는 절제 동안 양질의 EP 기록을 달성하는 데 해로울 수 있다. 예를 들어, 절제 신호가 클리핑되면, 생성된 비선형성으로 인해 노이즈가 발생하고 관심의 심장 신호들이 가려질 수 있다. 의료 팀이 절제 중에 심장 신호들을 보고 싶어할 수 있기 때문에, 블록 2의 RF 필터와 입력 보호 회로의 통합은 통상의 솔루션보다 개선된 것이다. 개시된 실시예들은 절제 신호를 선형적으로 필터링하고 ECG 및 IC 신호들을 모니터링하면서 원하지 않고 잠재적으로 파괴적이거나 손상을 주는 신호들이 감쇠될 수 있게 한다.
예를 들어, 도 9a 내지 도 9e는 도 6a, 도 7 및 도 6b의 입력 보호 회로를 통한 절제 신호의 진전을 도시하는 신호 플롯들이다. 절제 입력은 도 9a의 플롯 V(Defib)에서 보는 바와 같이, 센서 전극들에서 400 Vpp이다. 신호가 입력 보호 회로의 스테이지들을 통과해 진행됨에 따라, 신호는 저항기(RCable)에 의해 감쇠되고(도 9b의 플롯 V(In)으로 도시됨), 저항기(602)에 의해 감쇠되고(도 9C의 플롯 V(P1)로 도시됨), 저항기(604)에 의해 감쇠되고(도 9d의 플롯 V(In12)으로 도시됨) 및 커패시터(716)에 의해 감쇠된다(도 9e의 플롯 V(In13)으로 도시됨). 절제 신호 전압 레벨은 도 6a의 노드(In)에서 100 Vpp이고, 도 6a의 노드(In12)에서 12 Vpp이고, 도 7의 RF 필터 다음의 노드(In13)에서 60 mV이다. 절제 신호는 보호 디바이스들을 트리거하지 않지만 선형적으로 감쇠되어, 절제 동안 심장 신호들을 관찰 및/또는 기록을 가능하게 한다. 절제 신호는 신호 증폭 스테이지(532)의 각 블록 5, 6 및 7(도 4, 도 5b 및 도 10 참조) 및 950 Hz에서 100 dB 저역 통과 필터를 갖는 A/D 변환기(도 4의 블록 8)에서 추가로 필터링될 수 있다.
저주파 피드백 및 실드 드라이브를 갖는 RF 필터 회로
EP 시스템 입력에서 절제 신호들을 필터링하고 선형적으로 감쇠시켜 입력 보호 회로에 기여하는 것 외에도, RF 필터(702)는 블록 10(도 4의 (420a 및 420b) 및 도 16의 (1600) 참조)의 저주파 피드백 회로와 협력하여 기능하여, 예를 들어 작은 심장 신호들(예를 들어, 약 0.01 Hz 내지 약 500 Hz의 주파수 범위를 가짐)을 전달하면서, 근실시간으로 심장 모니터링 중에 전체 회로가 계속 절제 신호들을 (예를 들어, 약 300 kHz 내지 약 600 kHz의 주파수 범위에서 약 200 V의 전압 진폭으로) 감쇠시킬 수 있게 할 수 있다.
RF 필터(702)는 절제 신호의 진폭을 예를 들어, 일부 실시예들에서는 적어도 75 %만큼, 또는 다른 실시예들에서는 적어도 90 %만큼까지도 선형적으로 감쇠시키도록 설계될 수 있다. RF 필터(702)는 예를 들어 5 kHz 미만의 주파수를 갖는 입력 신호에 실질적으로 감쇠를 제공하지 않도록 설계될 수 있다. 이러한 RF 필터(702)는 또한 블록 11의 실드 드라이브(730)(도 4의 (422a 및 422b) 및 도 7 참조)와 협력하여 기능할 수 있고, 실드 드라이브는 RF 필터(702)의 입력 커패시터들(706, 714, 716)과 협력하여 작동하여 전체 회로의 입력 임피던스를 높게 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 이렇게 높은 입력 임피던스는 관심의 심장 신호의 입력 손실들을 최소화하는 데 도움을 줄 수 있다. 실드 드라이브(730)는 아래에서 추가로 논의된다.
저주파 피드백 회로
저주파 피드백 회로(1600)인 블록 10(도 4의 (420a 및 420b) 참조)은 블록 2의 RF 필터(도 4의 (404a 및 404b) 및 도 7의 (702) 참조)에 포지티브 피드백을 제공하여 EP 시스템의 입력 임피던스를 증가시키고, 이에 따라 신호 감쇠를 감소시킨다. 이것은 심장 신호들의 주파수 범위에 드는 EP 시스템의 입력 임피던스가 RF 필터(702)에 의해 손상될 수 있기 때문에 유리하다.
구체적으로는, 도 10의 계측 증폭기(1001)에서 높은 입력 임피던스는 RF 필터(702)의 RLC 네트워크 요소들(706, 708, 714, 716)의 존재로 인해 입력 신호의 주파수에 따라 크게(예를 들어, 60 Hz에서 100 배만큼) 감소될 수 있다. RF 필터(702)는 절제 주파수들에서 유리하지만, 저주파들에서 임피던스의 감소는 심장 신호들의 진폭을 감소시키고 공통 모드 제거(common mode rejection)에 영향을 미칠 수 있다. RF 필터(702)의 영향을 완화하지 않으면, 계측 증폭기(1001)의 장점들이 그와 달리 상실될 수 있다.
이러한 상실을 완화하고 공통 모드 제거를 높게(예를 들어, 100 dB 정도로) 유지하기 위해, 소스 임피던스의 변동으로 인해 공통 모드 신호들이 차동 신호들로 변환되지 않도록 전력선 주파수들에서 임피던스들을 높게 유지하는 것이 바람직하다. 도 16에 도시된 블록 10의 저주파 피드백 회로(1600)는 블록 3의 버퍼(406a, 406b)로부터 관심 신호의 버퍼링된 버전을 Buf1(1602)로서 수신한다. 다음으로 저주파 피드백 회로(1600)는 연산 증폭기(1606)를 RF 필터(702) 내 커패시터들(706, 714, 716)의 베이스(즉, 하부 플레이트(bottom plate))에 있는 드라이브 Shield1(728)에 적용한다. 구체적으로는, 연산 증폭기(1606)는 부하 효과들을 제거하고 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530)의 높은 입력 임피던스를 신호 증폭 스테이지(532)까지 유지하는 드라이버로서 역할을 한다.
블록 10의 저주파 피드백 회로(1600)가 RF 필터(702)를 저주파들에서 구동할 때, 커패시터들(714, 716) 양단에는 전압 변동이 거의 없거나 전혀 없다. 따라서, 저주파들에서, 커패시터들(706, 714, 716)은 개방 회로들로서 작용하고 높은 입력 임피던스가 유지된다. 그러나 더 높은 주파수들에서, 블록 10의 저주파 피드백 회로(1600)의 피드백은 블록 10의 저역 통과 필터링 기능성으로 인해 감소된다.
구체적으로는, 연산 증폭기(1606)로의 반전 입력에서 커패시터(1666) 및 저항기(1693)의 조합은 고주파들을 필터링한다. 이 회로의 출력은 더 이상 입력을 추적하지 않으며 Shield1(728)(또한 RF 필터(702)의 기준 노드)을 고주파 신호들에 대해 고정된 레벨로 유지한다. 이것은 RF 필터(702)의 수동 RLC 네트워크(706, 708, 710, 712, 714, 716)가 고주파 신호들을 감쇠시킬 수 있게 한다.
구체적으로는, 블록 10의 저주파 피드백 회로(1600)(또한 도 4의 (420a 및 420b) 참조)는 블록 3의 버퍼 회로(도 4의 (406a 및 406b) 참조)로부터 버퍼링된 신호를 가져 와서 도 7의 Shield1(728)에 보정 신호를 생성하는데, 즉, 블록 2의 RF 필터(702)(도 4의 (404a 및 404b) 참조)의 커패시터들(706, 714, 716)에서의 피드백 신호와 동등한 입력을 생성한다. 커패시터들(706, 714, 716)로의 이러한 피드백은 회로에 대한 동적 전류 소스로서 제공된다.
블록 2(404a, 404b)의 RF 필터(702)는 고주파들에서 필터링을 위해 인에이블되지만, RF 필터(702)는 블록 10(420a, 420b)의 저주파 피드백 회로(1600)로부터 피드백을 수신할 때 저주파들에서 디스에이블된다. 고주파들에서, RF 필터(702) 내 커패시터들(706, 714, 716)은 RF 주파수들에서 신호들을 효과적으로 단락시키는 션팅 커패시터들로서 기능한다. 커패시터들(706, 714, 716)의 임피던스는 주파수가 더 높아짐에 따라 선형적으로 감소한다. 저주파 피드백 회로(1600)는 고주파들에서 EP 시스템에 영향을 미치지 않는다.
저주파들에서, 저주파 피드백 보정 신호인, 블록 10(도 16 참조)으로부터 블록 11(도 7의 실드 드라이브(730))로 제공되는 Shield1(728)은 커패시터들(706, 714, 716)의 하부 플레이트들을 구동하여, 이러한 커패시터들이 입력 신호를 모방하도록 한다. 이것은 RF 필터(702)의 기준 노드를 제어한다. 구체적으로는, 커패시터들(706, 714, 716)의 플레이트들에서의 전압은 서로 동기화되어 가변하고, 저주파 피드백 회로(1600)는 RF 필터(702)의 커패시터들(706, 714, 716)의 하부 플레이트를 상부 플레이트와 동일한 전압이 되게 구동하여, 커패시터들(706, 714, 716)의 플레이트들에서의 전압 차이가 0이 되도록 하고 커패시터들(706, 714, 716)이 개방 회로들로서 작용하도록 한다.
저주파 피드백의 목표는 Shield1(728)과 Buf1(1602) 간의 차이를 0으로 구동하여 Shield1(728)이 Buf1(1602)와 같도록 하는 것이다. 이러한 일이 발생할 때, 입력 커패시턴스가 제거될 수 있다. 고주파들에서, 연산 증폭기(1606)로부터의 포지티브 피드백은 0으로 감소된다. 또한, 고주파수들에서 커패시터(722)(예를 들어, 회로 내 다른 커패시터보다 30 배 더 큼)는 Shield1(728)과 접지 사이의 단락 회로로서 작용한다. 이것은 RF 필터(702)의 기준 노드를 효과적으로 접지하여, RF 주파수들을 완전히 감쇠시킬 수 있게 한다. 따라서, 블록 10의 저주파 피드백 회로(1600)는 신호들을 블록 5의 계측 증폭기(1001)에 신호를 전달하기 전에 블록 2의 RF 필터(702) 요소들의 고유한 배열과 협력하여 작동하여 RF 필터(702)의 부하 효과들을 제거한다.
이러한 방식으로, 계측 증폭기(1001)는 가로 놓이는 절제 신호 없이 심장 신호들을 조절할 수 있다. 그 결과는 저주파들에서 전체 회로로의 입력이 EP 환경에서 고 충실도 심장 신호들을 시각화하는 데 유리한 매우 높은 입력 임피던스(예를 들어, 수십 MOhms 정도)를 여전히 보여줄 수 있다는 것이다. 또한, 블록 10은 대칭형(예를 들어, 거울 대칭형) 회로이므로, 신호가 회로를 통해 전파될 때 공통 모드 노이즈는 감산된다. 저주파 피드백 회로(1600)의 다른 장점은 출력 Shield1(728)이 예를 들어 도 7의 실드 드라이브(730)의 OutS1에서 입력 케이블의 외부 실드들을 구동하는 데 사용될 수 있다는 것이다.
실드 드라이브 회로
블록 11(도 4의(422a 및 422b) 참조), 구체적으로는 도 7에 도시된 실드 드라이브(730)는 블록 10(도 4의(420a 및 420b) 참조)의 저주파 피드백 회로(1600)의 출력(도 16의 Shield1(728))을 수신하고 OutS1에서 케이블 실드들에 포지티브 피드백을 제공하여, 입력 케이블들의 유효 입력 커패시턴스를 줄여준다. 그러므로 블록 2(도 4의 (404a 및 404b) 참조)의 RF 필터(702)의 입력 커패시터들(714, 716)의 하부 플레이트로부터 입력 케이블들의 실드들까지의 경로는 입력 임피던스를 가능한 한 크게 만드는 데 추가로 기여한다. 이렇게 높은 입력 임피던스는 관심의 심장 신호의 입력 손실들을 최소화한다. 일부 실시예들에서, 실드 드라이브가 바람직하지 않다면 실드 드라이브 연결은 접지된다.
신호 버퍼링 및 DC 차단 회로
블록 3(도 4의 (406a 및 406b) 참조)은 심장 신호들의 입력 손실들을 최소화하는 데 도움이 되는 저노이즈 단위 게인 드라이버(low-noise unity gain driver)이다. 구체적으로는, 이것은 높은 입력 임피던스를 제공하여 입력 스테이지의 심장 신호들에 미치는 부하를 최소화하고 신호 증폭 스테이지(532)를 구동할 수 있다. 블록 3에서, 두 개의 연산 증폭기들(회로는 도시되지 않음)은 입력을 버퍼링하고 입력에 높은 입력 임피던스를 제공하는 단위 게인 팔로워(unity gain follower)로서 역할을 하는 두 개의 버퍼들을 형성한다.
DC 블록인 블록 4(도 4의 (408a 및 408b) 참조)는 환자 신체의 센서/조직 인터페이스로부터 생긴 입력 오프셋들이 증폭기 게인 스테이지로 들어가는 것을 방지하는 고역 통과 모듈(회로는 도시되지 않음)이다. 블록 4에서, 두 개의 DC 차단 커패시터들(도시되지 않음)은 카테터들의 큰 오프셋들로부터 입력이 영향을 받지 않게 한다.
신호 증폭 스테이지
EP 시스템의 신호 증폭 스테이지(532)(도 5b 참조)는 차동 회로: 블록 5 - 계측 증폭기/필터(410), 블록 6 - 차동 증폭기 1/필터(412), 블록 7 - 차동 증폭기 2/필터(414), 및 블록 9 - 대신호 검출/고속 복구(418)를 포함한다. 이러한 회로들은 다음 단락들에서 더 자세히 설명된다.
계측 증폭기/필터 회로
블록 5(도 4의 (410) 참조)는 계측 증폭기/필터로서, 장비 실험실 또는 의료 환경에서 발생하는 원하지 않는 신호들, 구체적으로는 전력선 노이즈 및 관련된 고조파들의 차동 신호 및 공통 모드 제거에 대한 증폭을 제공한다. 도 10에 자세히 도시된 블록 5는 출력에서 약 20의 차동 게인을 갖는 게인 스테이지(1001)를 가지며, RC 네트워크(1008, 1010, 1012, 1014)를 통한 RF 감쇠를 위해 추가적인 필터링을 제공한다. 예를 들어, 두 개의 연산 증폭기들(1006, 1016)은 심장 신호들이 증폭되기 전에, 계측 증폭기(1001)로의 입력에서 심장 신호들을 수신하도록 설계된 저노이즈 디바이스들이다. 그 다음에 블록 5의 계측 증폭기(1001)로부터의 차동 신호는 블록 6의 차동 증폭기 #1(1017)의 정밀 저항기 블록(1018)으로 입력된다.
차동 증폭기/필터 회로
블록 6(도 4의 (412) 참조)은 공통 모드 전압에 참조되는 것으로서, 단위 게인을 갖는 완전 차동 출력을 생성하는 차동 증폭기(1020)를 갖는다. 블록 6의 차동 증폭기 #1(1017)은 RF 감쇠를 위한 추가적인 필터링을 제공할 수 있다. 완전 차동 신호 경로를 유지하는 것은 시스템의 디지털 부분으로부터 들어오는 노이즈를 줄이는 데 도움이 된다. 이러한 노이즈는 주로 공통 모드 노이즈로 출현하고 제거된다. 신호 증폭 스테이지(532)의 이 부분은 또한 심장 신호의 DC 바이어스를 0으로부터 최대 2.5 V로 시프트하고 그 출력을 0으로부터 5 V로 제한한다.
공통 모드에 참조되는 제1의 완전 차동 증폭기(1020)를 갖는 블록 6의 출력에서, 신호들이 블록 7의 차동 증폭기 #2(1021)에 입력될 때 공통 모드 레벨은 2.5 V로 설정된다. 회로는 블록 7의 출력들(B2OutP, B2OutN)에 제공되는 절제 신호를 계속 저역 통과 필터링한다. 블록 6의 차동 증폭기(1020)와 유사한 제2 완전 차동 증폭기(1034)를 갖는 블록 7은 약 0.5의 게인을 가지며, 회로 요소들(1022, 1024, 1026, 1028, 1030, 1032, 1036, 1038, 1040, 1042)에 의해 제공되는 RF 감쇠를 위한 추가적인 필터링을 제공한다. 신호 증폭 스테이지(532)의 이 부분은 완전 차동 신호 경로를 유지하여 노이즈 제거를 계속한다.
블록 7에 의해 도입된 게인은 회로로 하여금, 예를 들어 델타-시그마 변환기(도시되지 않음)일 수 있는 A/D 변환기의 블록 8(도 4의 (416) 참조)의 입력 한계들에 있는 신호를 클리핑할 수 있도록 한다. 앞서 언급한 바와 같이, 블록 6의 차동 증폭기 #1(1017)은 각 출력 신호를 2.5 볼트의 바이어스 레벨에 대해 +/- 2.5 볼트로 클리핑한다. 게인이 0.5 인 경우, 블록 7의 차동 증폭기 #2(1021)의 출력들은 각 출력에 대해 +/- 1.25 볼트의 범위를 갖는 2.5 볼트에서 바이어스된 신호들 또는 2.5 볼트 피크 대 피크 차동 신호를 생성한다. 이것은 예를 들어 일부 실시예들에서 24-비트 A/D 변환기(416)의 제한치들을 나타낸다. 출력 체한치들을 클리핑하고 매칭함으로써, A/D 변환기(416)의 입력은 오버드라이브되는 것이 방지된다. 델타-시그마 변환기는 오버드라이브될 때 비정상적으로 동작하여 잠재적으로 스퓨리어스 결과들을 유발할 수 있기 때문에, 실시예들은 전체 범위의 입력들이 A/D 변환기로 입력될 수 있게 하되 그 이상은 허용하지 않는 것이 유리한다.
개시된 EP 시스템의 신호 증폭 스테이지(532)의 전체 게인은 일부 실시예들에서는 20 이하일 수 있거나, 또는 예를 들어 다른 실시예들에서는 50 이하일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 계측 증폭기(1001)의 출력에서 약 20의 게인, 차동 증폭기 #1(1017)의 출력에서 단위 게인 및 차동 증폭기 #2(1021)의 출력에서 약 0.5의 게인은 A/D 변환기(416)의 입력들에서 약 10의 시스템 게인을 생성한다. 일반적으로, 신호 증폭 스테이지(532)는 출력에서 일(1)을 초과하는 게인을 갖는 계측 증폭기(1001), 출력에서 약 일(1)의 게인을 갖는 차동 증폭기 #1(1017), 및 출력에서 일(1) 미만의 게인을 갖는 차동 증폭기 #2(1021)를 포함할 수 있다.
노이즈를 제거하는 개선된 역량으로 인해 시스템의 전반적인 낮은 게인은 통상의 시스템들에 비해 추가적인 개선을 제공한다. 16-비트 A/D 변환기를 갖는 통상의 시스템들은 더 높은 진폭 신호들이 존재할 때 가려지는 소신호들을 시각화하기 위해 높은 게인을 필요로 한다. 예를 들어, 통상의 시스템들은 최대 5000의 게인을 가질 수 있어, 신호들의 포화가 빠르게 발생한다. 또한, 16-비트 변환기와 함께 더 낮은 게인이 사용되면, 양자화 노이즈는 출력 결과들에 악영향을 미칠 수 있다. 24-비트 A/D 변환기에 결합된 약 10이라는 낮은 게인을 갖는 개시된 시스템에 의하면, 예를 들어, 소신호 입력의 적어도 250 mV까지 포화가 방지되고, 양자화 노이즈가 방지된다.
대신호 검출/고속 복구 회로
블록 6의 차동 증폭기 #1(1017)의 출력들은 블록 7의 차동 증폭기 #2(1021)로 전달되는 것 외에도, 블록 9(도 4의 (418) 및 도 10 참조)인 도 11의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)로도 전달된다. 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 대신호들을 제거하고 큰 과도상황들로부터 신속하게 복구할 수 있다. 따라서 이 회로는 통상적으로 달성되는 것보다 훨씬 빠르게 포화 상태로부터 복구하는 역량이 개선되었기 때문에 "고속 복구" 회로라고 부른다.
구체적으로는, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 차동 입력 신호가, 예를 들어, 적어도 10 밀리 초의 지속기간 동안, 비정상 동작 범위로서 식별되는 100 mV를 초과한 것을 검출할 수 있다. 이러한 상태의 검출시, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 블록 4의 DC 차단 스테이지(도 4의 (408a 및 408b) 참조) 이후에 시간 상수를 감소시켜 심장 신호가 포화 상태로 계속 남아 있지 않도록 보장할 수 있다. 그러나, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 정상 동작하에서 대수롭지 않은 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 EP 환경에서 모니터링하고 기록할 관심 신호일 수 있고, 일반적으로 10 밀리 초 미만 지속하는 과도상황들을 가질 수 있는, 조율에 의해 생성된 빠른 과도상황들에 영향을 미치지 않을 수 있다.
실시예에서, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 제1 스테이지는 예를 들어 두 개의 연산 증폭기들(1108, 1112)을 갖는다. 연산 증폭기(1108)의 게인(예를 들어, 약 40)은 활성화 문턱치(activation threshold)를 결정하는데, 즉, 그 신호 진폭에서 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 신호를 제한(또는 "소프트 클램프")하도록 동작할 수 있다. 활성화 문턱치는 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)가 활성화되어 노드들(In14 및 In24)에서의 전압들을 공통 모드 레벨로 끌어 오기 시작하기 전에 신호가 얼마나 커야 하는지를 결정한다. 예를 들어, 약 80의 게인을 갖는 연산 증폭기(1108)는 약 50 mV에서 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 활성화할 수 있고; 약 40의 게인을 갖는 연산 증폭기는 약 100 mV에서 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 활성화할 수 있고; 약 20의 게인을 갖는 연산 증폭기는 약 200 mV에서 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 활성화할 수 있다. 신호 진폭이 게인에 의해 결정되는 설정된 진폭 레벨에 도달할 때, 전압은 제1 쌍의 다이오드 스테이지들(1114, 1116)의 활성화 문턱치를 극복할 만큼 충분하여 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 활성화할 것이다.
연산 증폭기(1112)는 연산 증폭기(1108)를 통해 신호에 대한 공통 모드 기준을 제공하는 공통 모드(common mode)(CM) 신호를 버퍼링하는 단위 게인을 생성한다. 연산 증폭기(1108)는 블록 6(도 10 참조)으로부터 U4Out1 및 U4Out2 신호들을 수신한다. 따라서, U4Out1 및 U4Out2 신호들의 평균은 공통 모드 노드(도 11의 CMB)를 참조한다. 연산 증폭기(1108)로부터의 신호들은 후속 커패시터들(1120, 1124, 1128, 1132)의 충전을 제한하는 제1 쌍의 다이오드 스테이지들(1114, 1116)을 통과한다. 버퍼링된 U4Out1 및 U4Out2 신호들로부터 전하를 축적하는 이러한 커패시터들(1120, 1124, 1128, 1132)은 신호들(U4Out1 및 U4Out2)의 반전 및 비반전 버전 둘 모두에 대해 최대 포지티브(+) 및 네거티브(-) 전하들을 생성한다.
커패시터들(1120, 1124, 1128, 1132)은 시간 상수를 함께 결정하는 타이밍 네트워크로서 역할을 하는 저항기들(1118, 1122, 1126, 1130)을 가진 노드들(C, D, E 및 F)에서 RC 네트워크를 형성한다. 시간 상수는 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)가 노드들(In14 및 In24)의 전압들을 CM쪽으로 끌어 오기 전에 신호들이 최대 진폭에 있을 수 있는 시간을 결정한다. 이러한 RC 네트워크는 이하 "타이밍 뱅크"(1158)들이라고 지칭된다. 타이밍 뱅크(1158)의 일부 실시예들은, 예를 들어 2 밀리 초 내지 10 밀리 초 지속기간의 조율 신호들 동안 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 활성화를 방지하기 위해, 예를 들어 적어도 10 밀리 초의 시간 상수를 생성하도록 설계될 수 있다. 다른 실시예들은 적어도 오(5) 밀리 초의 시간 상수를 생성하도록 설계될 수 있다.
커패시터들(1120, 1124, 1128, 1132)이 충전될 때, 차이가 검출되고, 신호는 입력을 예를 들어 약 +/- 100 mV 사이로 제한(또는 "소프트 클램프")하는 제2 쌍의 다이오드 스테이지들(1146, 1148)을 통과한다. 이로 인해 시스템이 임의의 주목할 만한 양의 시간(예를 들어, 100 밀리 초 미만) 동안 포화되는 것을 방지할 수 있다. 제2 쌍의 다이오드 스테이지들(1146, 1148)은 또한 신호가 제한을 필요로 할 만큼 충분히 크지 않으면/길지 않으면 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)와 EP 시스템 사이에 상호 작용이 없도록 보장한다. 다시 말해서, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 활성화하는 것이 유리하지 않을 때, 제2 쌍의 다이오드 스테이지들(1146, 1148)은 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 연결 분리한다. 블록 9의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 EP 시스템이 대신호 스파이크들의 영향을 받지 않도록 보장하고, 반전 및 비 반전 U4Out1 및 U4Out2 신호들 간의 차이가 약 100 mV 인, 예를 들어, 연산 증폭기(1108)가 예를 들어 약 40의 게인을 갖는, 정상 상태 응답을 가능하게 한다.
블록 9의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 EP 시스템 내에서 대신호 전압 오프셋을 제거하기 위한 위치에 위치한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 잠재적인 대신호 스파이크들이 발생할 수 있고 원하지 않는 EP 시스템의 다른 곳에 위치할 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 또한 타이밍 뱅크(1158)의 커패시터들(1120, 1124, 1128, 1132) 및 저항기들(1118, 1122, 1126, 1130)과 같은 전자 컴포넌트들은 대신호 검출/고속 복구 회로(1100) 내에서 대체되어 회로 활성화 레벨들 및 시간들을 변경할 수 있다는 것을 인식 할 것이다. 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)는 다른 신호 수집 및 처리 시스템의 다양한 실시예들에서, 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 인식되는 바와 같은, 다른 유형들의 전기 신호들로부터 대신호 전압 오프셋을 제거하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 블록 9의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)(도 4의 (418) 참조)의 출력들(In14, In24)은 블록 4의 DC 블록(도 4의 (408a 및 408b) 참조)으로 피드백된다. 블록 4의 DC 차단 커패시터(도시되지 않음)는 입력 신호들에 추가 바이어스(예를 들어, 보정 바이어스)를 다시 추가한다. 따라서, 블록 9에 공급되는 신호가 (예를 들어, 진폭이 100 mV 이상 정도로) 크지 않는 한 블록 9의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)로부터의 신호는 블록 4의 DC 블록으로 피드백되지 않는다. 다시 말해서, 블록 9의 출력 신호는 대신호 이벤트가 발생하지 않는 한 블록 4로 전달되지 않는다. 노드들(In14 및 In24)은 정상적으로는 연결 분리되어 있다.
도 11의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 예시적인 실시예는 도 12, 도 13a 내지 도 13c, 도 14a 내지 도 14d 및 도 15a 및 도 15b의 신호 플롯들과 관련하여 상세히 설명된다. 샘플 신호는 EP 시스템으로의 입력들에서 적용되며 회로를 통해 다양한 지점들에서 설명된다. 이 예에서, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 보여주도록 도시된 신호는 도 6a 및 도 7의 노드(In12)에서 20 mVpp 신호를 적용하고 노드(In22)(대칭형 네거티브 노드, 도시되지 않음)에서 0 입력, 구체적으로는 RF 필터(702)로의 입력들을 적용함으로써 생성된다. 10 msec 시간에, 200 mV 스텝이 노드(In12)에서 신호에 추가된다. 이것은 EP 시스템을 통과할 때 200 mV 차동 신호가 되어, 신호가 대부분의 통상의 모니터링 디바이스들의 디스플레이의 범위를 벗어나게 만들 수 있다. 이러한 200 mV 신호는 신호들이 EP 환경에서 보여질 수 있도록 일반적으로는 제거되어야 한다.
도 12는 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)가 연결되지 않은 경우에 이러한 입력 신호에 일어나는 일을 예시한다. 원하지 않는 200 mV 스텝-업을 가진 샘플 입력 20 mVpp 신호가 아날로그 입력 보호/필터링 스테이지(530), 계측 증폭기(1001) 및 차동 증폭기 #1(1017)을 통과하여 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)에 도달한 후에, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)가 연결되어 있지 않다면, EP 하드웨어 시스템은 200 mV 스텝 신호로부터 빠르게 복구될 수 없다. 이러한 느린 복구는 심장 신호들의 식별을 복잡하게 한다.
도 10의 계측 증폭기(1001) 앞에 위치한 저항기들(1002 및 1004)은 결국 오프셋 신호들을 접지 레벨로 되돌려 놓지만, 블록 4의 DC 차단 커패시터(도시되지 않음)와 저항기(1002)의 곱에 의해 약 2.7 초의 시간 상수가 생성된다. 이렇게 도입된 지연은 스크린에 안 나오거나 포화된 신호를 복구하기에는 너무 길다. 도 12는 입력 노드(In14) 상의 신호가 약 100 msec 내에서 눈에 띄지 않게 아래로 이동하고 약 400 msec 내에서 불과 몇 밀리 볼트(도시되지 않음)인 것을 예시한다. 이러한 큰 과도 신호는 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)가 없으면 EP 시스템의 동작에 악영향을 미칠 가능성이 클 것인데, 왜냐하면 큰 과도 현상은 모니터링된 신호를 포화 상태로 밀어 내고 신호의 파형 세부 사항은 손실되기 때문이다.
도 13a 내지 도 13c는 연결된 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)를 사용할 때 동일한 200 mV 큰 과도 신호를 예시한다. 이 예에서, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 두 입력 노드들(In14 및 In24(도 11에 도시됨)), 모두는 약 100 mV의 진폭(도 13c 참조)에서의 공통 모드 신호 V(CMB)를 향해 끌어 당겨진다(바이어스된다). 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 포지티브 입력 노드인 In14는 풀 다운되고, 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 네거티브 입력 노드인 In24는 풀 업된다. V(CMB)는 노드들(In14 및 In22)(전체 회로로의 대칭형 네거티브 입력)에서 전압의 평균이다. 노드들(In14 및 In24)의 실제 공통 모드 레벨은 원하는 바이어스 레벨이 블록들 6 및 7(각각 (1020 및 1034))의 차동 증폭기들(1020, 1034)에서 공통 모드 전압을 설정하는 그러한 차동 증폭기들에 직접 적용되기 때문에 영향을 미치지 않는다.
도 13a 및 도 13b의 플롯들은 노드들(In14 및 In24)의 전압들이 약 50 밀리 초 후에 모니터링 범위 안으로 끌어 당겨지는 것을 예시한다. 따라서 제한 또는 "소프트 클램핑"은 신호 획득 및 시각화의 불연속성을 피하기 위해 점진적으로 수행된다. 다른 실시예들은 약 100 밀리 초 내에 점진적으로 "클램핑"할 수 있게 한다.
도 14a 내지 도 14d는 큰 과도 신호가 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 다양한 내부 노드들을 횡단할 때 큰 과도 신호가 어떻게 조절되는지를 보여준다. 도 14a의 신호 플롯 V(A) 및 도 14b의 신호 플롯 V(B)은 도 11의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 연산 증폭기(1108)의 출력들을 나타낸다. 이 예에서, 연산 증폭기(1108)는 입력에 대해 약 40의 게인을 가지며, 도 11의 노드들(A 및 B)에 걸쳐 (40 x 200 mV =) 8 볼트 차동 신호를 생성한다.
도 14C의 플롯 V(C)에서 보는 바와 같이, 도 11의 노드(B) 다음에, 네거티브 신호는 도 11의 노드(C)에서 전압을 풀 다운한다. 여기서, 신호는 노드(B)에서 발생하는 대역 내 신호를 제거하도록 필터링되어, 노드(C)에서 저주파 제어 전압을 남긴다. 노드(C)의 네거티브 전압은 저항기(1140), 다이오드(1150) 및 저항기(1144)를 통해 In14에 연결된다. 이것은 도 13a에 도시된 바와 같이, In14를 공통 모드 전압으로 풀 다운하는 전류를 생성한다. 유사하게, 도 14d의 플롯 V(E)에 도시된 바와 같이, 노드(A)는 도 11의 노드들(E 및 J)을 통해 In24를 공통 모드 전압으로 풀 업한다.
도 11의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 다이오드들은 전류 흐름의 방향을 제어한다. (다이오드들을 제한하는) 제1 쌍의 다이오드 스테이지들(1114, 1116)은 노드들(C, D, E 및 F)을 충전 및 방전하기 위한 시간 상수들을 서로 다르게 한다. 이러한 스테이지들은 또한 출력들(A 및 B)이 다이오드 순방향 전압 강하보다 작을 때 노드들(C, D, E 및 F)이 충전되지 않는 비 동작 범위를 제공한다. 제2 쌍의 다이오드 스테이지들(1146, 1148)의 "클램핑" 다이오드들(1150, 1152, 1154, 1156)은 입력 노드들(In14 및 In24)이 올바른 방향으로 풀 업되도록 보장한다.
도 15a 및 도 15b는 도 11의 대신호 검출/고속 복구 회로(1100)의 각각의 출력들(In14 및 In24)에서 저항기들(1144, 1142)을 통과하는 전류의 신호 플롯들을 예시한다. 정상 동작 중에, 전류는 0이고 계측 증폭기/필터(410) 회로는 영향을 받지 않는다. 차동 레벨이 너무 높을 때(즉, 대신호가 검출될 때, 예를 들어, 수 밀리 초 동안 100 mV를 초과하여 검출될 때), 이러한 두 저항기들(1144, 1142)의 전류는 신호들을 공통 모드 전압 V(CMB)으로 되돌리는 데 도움이 된다.
A/D 변환기
블록 8(도 4 참조)의 A/D 변환기(416)는 회로의 나머지로부터 차동 신호들을 수신하도록 설계된 완전 차동 A/D 변환기이다. 일부 실시예들에서, 각각의 EP 시스템 회로 모듈은 8회 복제되어 차동 쌍들로서 A/D 변환기(416)의 8 개의 별개 채널들에 공급된다. 예를 들어 TI ADS1278 24-비트, 8 채널 델타-시그마 변환기가 사용될 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 유사한 사양들의 다른 A/D 변환기들을 선택할 수 있다.
일부 실시예들에서, A/D 변환기(416)는 고도로 선형적이고, 이는 델타-시그마 변환기들의 특성이다. 높은 선형성은 아래에서 설명되는 바와 같이, 소프트웨어에서 정확한 디지털 신호 처리가 수행될 수 있도록 한다. 이러한 구성은 하드웨어 필터링을 최소화하여 RF 감쇠 및 안티앨리어싱에 유리하며, 소프트웨어에서 필터링 및 신호 처리를 보다 유연할 수 있도록 한다. 완전 차동 A/D 변환기를 선택하는 장점은 모든 디지털 회로(예를 들어, 디지털 클록 신호)로부터 공통 모드 노이즈 신호들이 제거된다는 것이다.
윌슨 중심 단자-오른다리 드라이브(WCT-RLD) 회로
입력 공통 모드 신호들은 임의의 주파수에 있을 수 있지만, 지배적인 신호들은 일반적으로 전력선 주파수에 있다: 예를 들어, U.S.에서는 60 Hz이다. 통상의 EP 환경에서, ECG (및 유사한) 장비는 관심 신호보다 최대 100 배 더 클 수 있는 많은 양의 60 Hz 노이즈를 완화한다. 또한, 전력선 신호의 왜곡들 때문에, 일반적으로 가장 노이즈가 심한 고조파인 180 Hz에서 강한 3차 고조파가 발생하는 경우가 많다. 고조파들 및 다른 공통 모드 신호들은 일반적으로 더 작으며 및/또는 ECG 및 IC 신호들의 관심 주파수 대역을 초과한다.
일부 실시예들에서, 윌슨 중심 단자-오른다리 드라이브(WCT-RLD) 회로는 공통 모드 제거에 의해, 즉 전력선 신호들의 제1 및 제 3 고조파 주파수들을 강화하고 이들 신호를 다시 선택적으로 환자에게 공급하여 제거함으로써, 특히 60 Hz 및 180 Hz 노이즈를 제거하는 데 사용된다. 도 23은 일부 실시예들에 따른, 개선된 WCT-RLD 회로의 개략도를 예시한다.
예를 들어, 도 23의 WCT 회로(2332)는 두 개 또는 세 개의 큰 저항기들(2334)(예를 들어, 각 전극에서 20 kOhms)를 통해 중심 단자(2336)에 연결된 두 개 또는 세 개의 사지 전극들(예를 들어, 오른팔(2304) 및 왼팔(2306) 또는 오른팔(2304), 왼팔(2306) 및 왼다리(2308))을 합산하고 평균함으로써 가상 접지를 제공한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 오른팔(RA)(2304)과 왼팔(LA)(2306)의 평균을 내는 것 보다 오른팔(RA)(2304), 왼팔(LA)(2306) 및 왼다리(2308)의 평균이 환자(2302)에 대해 공통 모드 신호의 더 정확한 추정을 제공한다는 것을 이해할 것이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 또한 이해되는 바와 같이, RA 및 LA 신호들은 대안적으로 RL 포지티브(RL positive)(RLP)(2338) 및 RL 네거티브(RL negative)(RLN)(2340) 신호들의 버퍼링된(버퍼(2312) 참조) 버전들이다. WCT는 통상적으로 이러한 사지 리드들의 순 전위차를 0으로 가져옴으로써 전체 60 Hz 공통 모드 노이즈 신호를 줄이도록 설계되었다.
오른다리를 통한 활성 전류인 "오른다리 드라이브"(RLD) 회로(2330)를 WCT 회로(2332)에 추가하면 환자(2302)가 공통 증폭기와 동일한 전압으로 구동될 수 있게 하고, 이에 따라 ECG 전극들의 입력들(LA, RA, LL 및 V1 내지 V6)에서 공통 모드 전압을 감소시킨다. 이것은 공통 모드 신호의 역을 생성하고 이를 출력으로서 오른다리에 적용함으로서 이루어질 수 있다. 구체적으로는, 오른다리 드라이브는 사지 전극(RL)으로 표시된다. 환자(2302)는 RL 전극을 통해 RLD 출력(2310), 다른 IC 카테터 신호들 또는 ECG 전극 신호들의 합산되고 반전된 버전을 수신하여, 환자의 신체에 존재하는 간섭을 제거한다. 이것은 신호 증폭 스테이지(532)의 공통 모드 제거 속성들과 조합하여 공통 모드 저주파 간섭을 (예를 들어, 표준 IEC 60601-2-25에 의해 명시된) 수용 가능한 레벨들로 감소시킬 수 있다.
그러나, 60 Hz 및 180 Hz 노이즈는 신체의 모든 부분들에서 동일하지 않기 때문에, 공통 모드 제거만으로는 모든 노이즈들을 제거할 수 없다. 도 23의 WCT-RLD 회로(2300)는 전체 공통 모드 신호를 더 감소시키는, 시스템으로 들어오는 라인 주파수와 대략 동일한 기준 신호를 제공한다. 따라서, 개시된 WCT-RLD 회로(2300)와 통상의 공통 모드 제거의 조합은 공통 모드 신호의 감소에 있어서 유리한 개선을 제공한다.
WCT를 사용하는 예시적인 실시예에서, EP 시스템 내의 WCT 입력은 블록 3의 버퍼 회로(도 4의 (406a 및 406b) 참조)로의 양극성 포지티브(+) 또는 네거티브(-) 카테터 입력을 대체할 임의적인 단극성 입력을 제공할 수 있다. 구체적으로는, WCT-RLD 회로(2300)는 오른팔(2304), 왼팔(2306) 및 왼다리(2308) 전극 신호들을 평균한다. 결과는 연산 증폭기(2314)에 의해 버퍼링되고, 출력 WCTBuf(2316)는 EP 시스템에서 원하는 곳 어디든지 단극성 피드백 신호로서 전송되는데, 구체적으로는 환자가 연결되는 실시예들 어디에서든지 사용된다. 본 명세서에 개시된 WCT-RLD는 RLD 신호를 생성하기 위한 새로운 접근 방식으로 통상의 단극성 WCT 솔루션을 향상시킨다.
일부 실시예들에서, WCT-RLD 회로(2300)의 새로운 접근 방식은 60 Hz 전력선 주파수에서 또는 180 Hz 3차 고조파 주파수에서 더 강한 RLD를 생성할 수 있는 "트윈-T(twin-T)" 피드백 네트워크(2440)(도 23 및 도 24 참조)라고 하는 추가 필터 회로를 제공하는 것이다. 이것은 절제 동안 특히 도움이 된다. 트윈-T 피드백 네트워크(2440)는 60 Hz 및 180 Hz 둘 모두에서 공진하지만 유리하게는 다른 주파수들에서 피드백을 줄임으로써 위상 발진들을 방지한다.
도 24는 일부 실시예들에 따른, WCT-RLD 회로(2300)의 RLD 회로(2330)와 인터페이스된 트윈-T 피드백 네트워크(2440)의 개략도를 예시한다. 도 24의 트윈-T 피드백 네트워크(2440)는 개선된 노치 필터로서 작용한다. 저항기들(2406, 2407, 2408, 2409, 2410, 2411) 및 커패시터들(2401, 2402, 2403, 2404)은 60 Hz에서 노치를 생성하는 단일 트윈-T 네트워크를 형성한다. 다음 스테이지인 저항기들(2412, 2413, 2414, 2417, 2418, 2419) 및 커패시터들(2415, 2416, 2420, 2421)은 마찬가지로 180 Hz에서 노치를 생성한다. 그러나 네트워크가 연산 증폭기 피드백 경로에 있을 때, 역함수가 획득된다.
예를 들어, 도 25의 플롯(2500)에서 도시된 바와 같이, 연산 증폭기(2425)에서 트윈-T 피드백 네트워크(2440)의 RLD 출력은 60 Hz에서 하나의 피크(2510) 및 180 Hz에서 하나의 피크(2520)인 두 개의 피크들을 생성한다. 10 kHz 이상과 같은 더 높은 주파수들에서, 위상 변화는 0에 가까워진다. 이것은 발진을 일으킬 수 있는 이러한 더 높은 주파수들에서 RLD 회로(2330)의 위상 변화들을 방지한다. 이러한 더 높은 주파수들에서 최소 위상 변화들은 그렇지 않았다면 필터링하기가 더 어려웠을 절제 주파수들 근처의 발진들을 방지할 수 있다.
트윈-T 회로는, 전자 설계에 사용되기는 하지만, 본 명세서에 개시된 바와 같이 이전에는 WCT-RLD 회로에 사용된 적이 없다. 트윈-T 피드백 네트워크(2440)는 RLD 신호를 생성할 때 공지된 회로들에 의해 통상적으로 전달되는 전력선 신호들을 제거하여, 전력선 신호들이 더 높은 주파수들에서 위상 응답에 영향을 주지 않도록 한다. 따라서 트윈-T 피드백 네트워크(2440)는 전극 리드들로부터 RLD 신호를 생성하는 데 유리한 용도를 갖는다.
도 23의 실시예에서, RLD 회로(2330)는 RLD 출력(2310)을 별도의 신호로서 환자(2302)에 다시 공급함으로써 전력선을 추종한다. 회로에서, RA 및 LA 신호들일 수 있는 오른다리 포지티브(right leg positive)(+)(RLP)(2338) 및 오른다리 네거티브(right leg negative)(-)(RLN)(2340) 차동 입력 신호는 버퍼링(2312)된다. 그 다음에 트윈-T 피드백 네트워크(2440)는 60 Hz 및 180 Hz에서 버퍼링된 오른다리 신호를 강조/증폭하고, 이 신호는 RLD 회로(2330)에 의해 다시 반전되고 버퍼링된다. 이러한 RLD 회로(2330)는 연산 증폭기(2328), 저항기들(2320, 2324, 2326) 및 커패시터들(2318, 2322)을 포함한다. RLD 회로(2330)를 통과한 후에, 신호는 환자의 오른다리상의 표면 리드에서 RLD 출력(2310)(RLDrv)으로서 출력된다. 효과는 전체 회로가 전력선을 추적하고, 회로의 공통 모드가 전력선 노이즈를 제거한다는 것이다. 또한, 오른다리 드라이브의 회로는 환자로 되돌아가는 약 일(1) 마이크로암페어를 초과하는 모든 신호로부터 보호한다.
일부 실시예들에서, 두 단극성 신호들 모두의 1차 도함수들을 사용하면 의사는 관심 신호가 원위 또는 근위 전극으로부터 발생하는지를 알 수 있게 된다. 양극성 신호들은 양극성 신호들 중 어떤 컴포넌트가 캐소드로부터 발생하고 애노드로부터 발생하는지를 식별하기 위해 색상 코딩 포맷(color-coded format)으로 디스플레이될 수 있다. 그 다음에 의사는 관심의 주요 신호가 거기로부터 발생하면 수동으로 근위 전극으로 이동할 수 있다. 이러한 시스템은 또한 로봇 시스템들과 함께 자동화되어 폐쇄된 피드백 루프의 일부로서 이동하게 할 수 있다.
사례의 예들
다음의 사례들은 개시된 하드웨어 회로가 EP 환경에서 발견된 신호들을 어떻게 조절하여, 장비 및 환경 노이즈가 한창일 때 그리고 모니터링 환경에 잠재적으로 큰 간섭 신호들을 도입하는 시술들 동안 심장 모니터링을 개선할 수 있도록 하는 방법을 예시한다.
신호 사례 #1 - 공통 모드 60 Hz 및 대역 내 500 Hz 차동 신호
신호 사례 #1은 통상의 IC 리드들에서 발견되는 것으로 대역 내(1000 Hz 미만의) 차동 신호를 갖는 전형적인 공통 모드 60 Hz 노이즈 신호를 제시한다. 이 예에서, 개시된 회로의 예시적인 노드들에서 신호를 나타내는 일련의 신호 플롯들이 도시된다. 회로는 차동 신호를 증폭하고 공통 모드 신호를 제거한다.
도 17a 및 도 17b는 각각 입력 노드들(In12(도 6a 참조) 및 In22(회로의 네거티브 하위 브랜치, 도시되지 않음)에 적용된 2 Vpp 60 Hz 사인(sine)(전력선) 신호의 입력 신호를 예시한다. In12에 중첩된 것은 0.2 Vpp, 500 Hz 사인파 신호(도 17a의 플롯 V(In12) 참조)이고 In22에 중접된 것은 -0.2 V, 500 Hz 사인파 신호(도 17b의 플롯 V(In22) 참조)이다. 그 결과 2 Vpp, 60 Hz 공통 모드 신호와 0.4 V, 500 Hz 차동 신호가 발생된다. 이러한 신호들은 블록 2의 RF 필터(702)에 의해 영향을 받기에는 주파수가 너무 낮을 수 있으므로, 동일 신호들은 블록 3(버퍼(406a, 406b))의 출력에서 출현하고 블록 4(DC 블록(408a, 408b)) 다음에 출현한다.
도 17c 내지 도 17d는 도 17a 및 도 17b에 도시된 대응하는 입력 신호들과 동일한 실드 입력 신호들(Shield1, Shield2)을 예시한다. 이러한 신호들은 RF 필터(702)로부터의 부하를 제거하기 위해 블록 10(저주파 피드백 회로(1600))로부터 RF 필터(702)로 피드백된다. (도 7의 Shield1(728) 참조. 회로의 네거티브 하위 브랜치인 Shield2는 표시되지 않음) 도 7의 RF 필터(702)의 상위 브랜치의 커패시터들(714, 716, 706)뿐만 아니라, RF 필터의 대칭형 하위 브랜치(도시되지 않음)의 대응하는 커패시터들상에서 전압 변화는 0에 가까워서, 저주파들에서 회로로부터 효과적으로 제거된다.
도 18a 및 도 18b는 차동 게인이 20 인 블록 5(도 10의 계측 증폭기(1001))의 출력들인 Out1 및 Out2를 예시한다. 공통 모드 신호의 게인은 1이고 차동 신호들의 게인은 20이다. 이 지점에서 신호는 Out1에서 4 Vpp, 500 Hz 신호(도 18a 참조)와 Out2에서 -4 Vpp, 500 Hz 신호(도 18b 참조)가 중첩된 각 출력에서 2 Vpp, 60 Hz 사인파가 되어, 8 Vpp 차동 신호를 생성한다.
도 18c 및 도 18d는 각각 도 10의 출력들(B2OutP 및 B2OutN)을 예시한다. B2OutP 및 B2OutN에서, 신호들은 도 10의 완전 차동 연산 증폭기들(블록들 6 및 7, (1017, 1021))을 통과했고 공통 모드 신호를 제거했으며, 출력을 공통 모드 출력 전압인 VOCM(2.5V 바이어스 레벨)을 참조했다. 블록 7의 증폭기(1034)에서 0.5의 게인은 B2OutP에서 2 Vpp(도 18c 참조) 및 B2OutN에서 -2Vpp(도 18d 참조)의 500 Hz 신호들의 최종 세트를 생성하는데, 이것은 4 Vpp 차동 500 Hz 신호와 동등하다. 입력에서부터 출력까지, 공통 모드 게인은 0이고 차동 게인은 10이다. 따라서 공통 모드 신호는 계측 증폭기(블록 5)와 완전 차동 연산 증폭기들(블록 6 및 7)의 조합된 응답들을 통해 제거될 수 있다.
신호 사례 #2 - 500 kHz 절제 신호
신호 사례 #2는 심장 모니터링이 계속됨에 따라 절제 시술 동안 EP 시스템 입력들에 적용되는 전형적인 500 kHz 절제 신호를 제시한다. 원하지 않는 절제 신호는 개시된 회로의 A/D 변환기(도 4, 블록 8, (416) 참조)에 도달하기 전에 필터링되고 감쇠된다.
도 19a 및 도 19b에서 도시된 바와 같이, 절제 신호 입력은 In12(도 19a)에 적용된 0.2 Vpp, 500 kHz 사인파 및 In22에 적용된 -0.2 Vpp, 500 kHz 사인 파(도 19b)이다. 그 결과 0.4 V, 500 kHz 차동 신호가 발생된다. 이 신호는 블록 2(도 4, (404a 및 404b))의 RF 필터(702)에 의해 감쇠되는 주파수 범위 내에 있다.
도 19c 내지 도 19d는 회로가 절제 신호를 수신할 때 RF 필터(702)(블록 2)의 출력(In13) (및 대칭형 하위 브랜치 RF 필터 출력(In23))의 플롯들을 예시한다. 도 19c의 플롯 V(In13) 및 도 19d의 플롯 V(In23)은 입력과 동일한 스케일로 도시된다. 신호는 수 밀리 볼트로 감쇠되는 것으로 보일 수 있다.
도 20a 및 도 20b에 각각 도시된 V(Shield1) 및 V(Shield2)의 플롯들은 실드 입력(예를 들어, 도 7의 Shield1 참조)을 통해 동일한 신호들이 또한 크게 감쇠되어, 도 7의 RF 필터(702)의 상부 브랜치의 커패시터들(714, 716, 706) 및 RF 필터의 대칭형 하부 브랜치상의 대응하는 커패시터들(도시되지 않음)의 하부 플레이트들을 효과적으로 접지시켜서, RF 필터가 500 kHz 절제 신호를 감쇠할 수 있게 하는 것을 예시한다.
도 21a 및 도 21b는 게인이 20 인 블록 5(도 10의 계측 증폭기(1001))의 출력들에서 신호들(V(Out1) 및 V(Out2))의 플롯들을 각각 예시한다. 나머지 500 kHz 신호는 이러한 20X 게인 스테이지를 거치지만, 이 스테이지에서(커패시터들(1010 및 1012)로부터의) 필터링은 500 kHz에서의 게인을 약 1X로 제한한다.
도 21c 내지 도 21d에 도시된 바와 같이, 도 10의 블록들 6 및 7에서 연속적인 완전 차동 연산 증폭기들(1017, 1021)(및 이들의 등가 네거티브 하부 브랜치 회로들)은 500 kHz 신호를 이 신호가 B2OutP(도 21C) 및 B2OutN(도 21d)에서 0.5 mV 미만이 될 때까지 계속 필터링한다. 나머지 신호는 1000 Hz 초과의 100 dB 감쇠를 제공하는 블록 8의 A/D 변환기(도 4, (416) 참조) 상의 필터에 의해 제거된다. 따라서 절제 신호는 RF 필터(블록 2), 계측 증폭기(블록 5) 및 완전 차동 연산 증폭기들(블록들 6 및 7)의 조합된 응답들을 통해 제거될 수 있다.
하드웨어/소프트웨어 인터페이스
도 5a는 일부 실시예들에 따른, 개시된 EP 기록 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 간의 관계를 예시한다. 메인 시스템 유닛(MSU)(504)은 EP 기록 시스템의 하드웨어 회로를 포함한다. 도 5a에서, WCT(507)을 갖는 ECG 보드(506)는 도 3에 도시된 ECG 보드(302 및 WCT(314)에 대응한다. (상호 참조의 경우, ECG 보드(302, 506)의 디지털 신호 출력들은 V1-V6(310) 및 I-II(312)이다.) 유사하게, IC 보드(508)는 도 3의 IC 보드(316)에 대응한다. (상호 참조의 경우, IC 보드(316, 508)의 디지털 신호 출력들(IC1...ICN)은 ICUniWCT1-ICUniWCT2(326), ICUniINDIF1-ICUniINDIF2(328) 및 ICDiff1..ICDiffN(330)이다.) ECG 보드(506) 및 IC 보드(508)로부터의 디지털 신호 출력들을 메인 처리 유닛(MPU)(514)의 소프트웨어로 전달하기 위해, 통신 모듈(510) 및 광섬유 링크(512)가 제공된다.
일부 실시예들에 따르면, MSU(504)의 통신 모듈(510)은 디지털 신호 처리를 위해 ECG 보드(506) 및 IC 보드(508)의 A/D 변환기(416, 534)로부터의 독립적인 디지털 신호들을 광섬유 링크(512)를 통해 MPU(514)로 전송한다. 통신 모듈(510)은 A/D 변환기(416, 534)로부터 출력 채널들을 샘플링하고, 이들을 직렬 포맷으로 변환하고, 데이터를 광섬유 링크(512)를 통해 전송한다. 신호들은 MPU(514)의 광섬유 링크(512)의 수신단에서 다시 병렬 포맷으로 변환된다.
본 명세서에서, ECG 보드(302, 506) 및 IC 보드(316, 508)는 편의상 이와 같이 명명된다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, ECG 보드(302, 506) 및 IC 보드(316, 508)의 회로는 다양한 유형의 전극들로부터 ECG 및 IC 전극들 이외의 다른 생리학적 신호들을 받아들일 수 있다.
EP 기록 시스템 소프트웨어 설명
본 명세서에서는 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 시스템, 장치, 디바이스, 방법 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품 실시예들 및/또는 이들의 조합들 및 하위 조합들이 제공된다. 예를 들어, 실시예들은 다수의 생체의학 신호들(예를 들어, EP 신호들)을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 실시예들의 추가 세부 사항들을 설명하기 전에, 디지털 신호 처리에 대한 간략한 개요가 제공된다.
높은 레벨에서, 디지털 신호 처리는 디지털 처리를 사용하여 신호의 특정 특징들을 식별하거나, 또는 (예를 들어, 신호로부터 노이즈를 제거함으로써) 원래 신호보다 높은 품질을 갖는 신호를 생성하는 것이다. 디지털 신호 처리는 일정 기간에 걸쳐 심장의 전기적 활동을 나타내는 디지털화된 심전도(ECG) 또는 심장 내(IC) 신호에 대해 수행될 수 있다.
아날로그 신호에 대해 디지털 신호 처리를 수행하기 위해, 아날로그 신호는 디지털 형태로 변환되어야 한다. A/D 변환기(416)와 같은 아날로그-디지털(AD) 변환기는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 잘 알려진 바와 같이 아날로그 신호를 디지털 형태로 변환할 수 있다.
디지털 신호 처리는 신호에 대한 신호 샘플들의 시퀀스 내 하나 이상의 신호 샘플들에 디지털 신호 처리 기능을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 디지털 신호 처리 기능은 수학적 연산들 및 계산 알고리즘들의 시퀀스일 수 있다. 예를 들어, 디지털 신호 처리 기능은 신호 샘플을 측정, 필터링, 압축 또는 최적화할 수 있다.
디지털 신호 처리는 분석의 유형 및 처리 중인 신호의 유형에 따라 상이한 디지털 신호 처리 기능들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 디지털 신호 처리는 상이한 디지털 신호 처리 기능을 사용하여 음성 신호에서 특정 단어들을 식별하거나 또는 비디오 신호로부터 모션 블러(motion blur)를 제거할 수 있다.
디지털 신호 처리 시스템들은 오디오 신호 처리, 오디오 압축, 디지털 이미지 처리, 비디오 압축, 음성 처리, 음성 인식, 디지털 통신들, 디지털 합성기들, 레이더, 소나, 금융 신호 처리 및 지진학과 같은 많은 애플리케이션들을 갖고 있다. 그러나 통상의 디지털 신호 처리 시스템들은 생체의학 신호 처리와 같은 특정 애플리케이션들에서 사용될 수 없는 경우가 많다. 이것은 현재 EP 솔루션들을 비롯한 통상의 디지털 신호 처리 시스템들이 다수의 신호들을 근실시간으로 동시에 디스플레이할 수 없기 때문이다. 더욱이, 통상의 솔루션들은 사용자가 새로운 디지털 신호 처리 기능을 기본 신호에 동적으로 적용할 수 없게 한다. 그리고, 통상의 솔루션들은 다수의 신호들의 처리 및 디스플레이를 근실시간으로 동기화할 수 없는 경우가 많다. 이것은 효과적인 임상 진단들을 내릴 수 있는 의사의 기량이 동일한 시점에 다수의 신호들을 비교하는 데 의존할 수 있기 때문에 임상 환경들에서 종종 문제가 된다. 마지막으로, 아날로그 필터들을 사용하는 통상의 EP 시스템들은 디지털 신호 처리를 최대한 활용하지 못하는 경우가 많다. 이것은 기능들이 하드웨어로 구현될 때, 옵션들이 크게 제한되기 때문이다. 예를 들어, 기능들은 제거될 수 없고 그래서 디지털 신호 처리의 충분한 잠재력이 획득될 수 없다.
본 명세서에 개시된 디지털 신호 처리(DSP) 시스템은 이러한 통상적인 시스템들의 문제들을 해결하는 것보다 더 나아간다. 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고, 시간 정렬하고 디스플레이하기 위해 동시에 다수의 DSP 필터들을 사용하는 것 외에도, 시스템은 절제와 같은 생체의학 시술들에 대한 동작 엔드포인트들을 명확하게 하여 작업자의 작업을 보다 효율적이 되도록 한다. 예를 들어, 본 개시내용은 신호 평균된 후전위 심전도를 자동화하여 생성하기 위해 고 충실도 표면 ECG 신호들을 제공한다. 절제 시술은 내부 심장 맵을 사용하여 작업자가 절제하기 위한 심장 조직을 시각화할 수 있도록 한다. 내부 심장 맵이 생성될 때, 맵의 적절성은 표면 신호 평균된 후전위 ECG에 대한 백분율 맵(percentage map)에 의해 판단된다. 다시 말해서, 완전한 맵이 생성되면, 후전위들을 가진 모든 심장 내 신호들은 함께 합산될 때 고 충실도 ECG로부터 신호 평균된 후전위 맵의 타이밍과 진폭을 모두 재생해야 한다. 맵의 적절성을 나타내는 점수가 디스플레이된다. 예를 들어, 50 %라는 점수는 일부 후신호들이 고 충실도 신호 평균된 후전위 맵 데이터를 설명하기 위해 존재해야 하므로 맵핑 카테터가 이들 신호들이 존재하는 부위들에 도달하지 않았다는 것을 의미한다. 후전위들의 절제 후에, 실시간 고 충실도 신호 평균된 후전위 ECG들은 비정상적인 후전위들이 실제로 개선되었는지를 결정한다. 그렇지 않다면, 후전위 필터 및 안내를 위한 동적 윈도우를 사용하여 이전에 식별 표시된 후전위의 추가 절제가 수행될 수 있다. 개시된 시스템은 추가 절제의 필요성을 줄이기 위해 조작자를 맵 내의 정확한 후전위 영역들로 안내하는 데이터를 제공한다.
도 26은 일부 실시예들에 따른, 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 시스템(2600)의 블록도이다. 시스템(2600)은 도 5a의 MPU(소프트웨어)(514)를 나타내고 도 5b의 디지털 처리 스테이지(528)를 구현할 수 있다. 시스템(2600)은 신호 경로 모듈(2602), 구성 경로 모듈(2620) 및 모니터링 모듈(2622)을 포함한다. 신호 경로 모듈(2602), 구성 경로 모듈(2620) 및 모니터링 모듈(2622)은 도 85의 프로세서(8504)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈들일 수 있다. 대안적으로, 복수의 프로세서들이 사용될 수 있다.
신호 경로 모듈(2602)은 입력 모듈(2604), 타이머(2605), 패킷화기(2606), 큐잉 모듈(2608), 패킷 디스패처(2610), 글로벌 신호 테이블(2612) 및 출력 모듈(2616)을 포함한다. 입력 모듈(2604), 타이머(2605), 패킷화기(2606), 큐잉 모듈(2608), 패킷 디스패처(2610), 글로벌 신호 테이블(2612) 및 출력 모듈(2616)은 프로세서(5004)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈일 수 있다. 신호 경로 모듈(2602)은 다수의 신호들의 처리 및 디스플레이를 근실시간으로 동기화하는 방법에 관한 적어도 기술적 문제를 해결한다. 신호 경로 모듈(2602)은 아래에서 설명되는 바와 같이, 패킷화, 큐잉 및 처리 지연 등화를 수반하는 신규의 다단계 프로세스를 사용하여 이러한 기술적 문제를 해결한다.
제1 스테이지에서, 입력 모듈(2604)은 하나 이상의 기본 신호들에 대한 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 기본 신호는 임의의 디지털 신호 처리가 적용되기 전의 신호일 수 있다. 예를 들어, 기본 신호는 ECG 또는 IC 신호와 같은 생체의학 신호일 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 기본 신호는 다양한 다른 유형들의 신호들일 수 있다. 입력 모듈(2604)은 다수의 기본 신호들에 대한 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(2604)은 IC 신호의 신호 샘플들 및 ECG 신호의 신호 샘플들을 수신할 수 있다.
입력 모듈(2604)은 도 5의 MSU(하드웨어)(504)와 연관된 하드웨어 디바이스로부터 기본 신호의 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(2604)은 도 3의 EGG 보드(302) 또는 IC 보드(316)와 같은 하드웨어 디바이스로부터 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 입력 모듈(2604)은 또한 컴퓨터 파일에 저장된 데이터로부터 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 파일은 하드웨어 디바이스로부터 수신된 이전에 기록된 신호 샘플들을 포함할 수 있다.
입력 모듈(2604)은 A/D 변환기 스테이지(534)를 통해 하드웨어 디바이스로부터 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(2604)은 EGG 보드(302)로부터 기본 신호의 신호 샘플들을 수신할 수 있다.
입력 모듈(2604)은 하드웨어 디바이스에 부착된 전극으로부터 기본 신호의 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(2604)은 ECG 보드(302)에 부착된 여덟(8) 개의 전극 각각에 대한 신호 샘플들을 수신할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 입력 모듈(2604)은 입력 모듈(2604)에 연결된 하드웨어 디바이스들의 수 및 각각의 하드웨어 디바이스에 부착된 전극들의 수에 따라 더 많거나 더 적은 신호 샘플들을 수신할 수 있다.
입력 모듈(2604)은 리뷰 모듈(2624)에 의한 향후 분석을 위해 각각의 기본 신호에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 컴퓨터 저장 디바이스에 저장할 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(2604)은 도 85의 메인 메모리(8508) 또는 하드 디스크 드라이브(8512)에 하나 이상의 신호 샘플들을 저장할 수 있다. 이것은 사용자(예를 들어, 의사)가 각각의 기본 신호에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 획득한 뒤에 검토할 수 있게 한다.
입력 모듈(2604)은 각각의 기본 신호에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 패킷화기(2606)로 디스패치할 수 있다. 패킷화기(2606)는 수신된 신호 샘플들에 대해 전처리를 수행할 수 있다. 패킷화기(2606)는 수신된 신호 샘플들에 대해 전처리를 수행하여 결과 신호가 신호 경로 모듈(2602)의 다음 스테이지들과 호환되도록 보장할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 패킷화기(2606)가 수행하는 전처리의 유형은 기본 신호의 유형에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 패킷화기(2606)는 예를 들어, 기본 신호의 디스플레이를 위해, 수신된 신호 샘플들의 이진 값들을 대응하는 물리적 값들로 변환할 수 있다.
수신된 신호 샘플들을 전처리한 후에, 패킷화기(2606)는 기본 신호의 하나 이상의 신호 샘플들을 패킷에 저장할 수 있다. 패킷은 동일한 기본 신호에 속하는 N 개의 신호 샘플들의 연속 시퀀스일 수 있다. 패킷화기(2606)가 신호 샘플들을 패킷들에 저장하는 것은 신호 경로 모듈(2602)이 특히 비 실시간 운영 체제에서 다수의 신호들의 처리 및 디스플레이를 근실시간으로 동기화할 수 있게 한다. 다시 말해서, 패킷은 신호 경로 모듈(2602)에서 처리하는 단위이다.
패킷화기(2606)는 타이머(2605)에 기초하여 하나 이상의 신호 샘플들을 패킷에 저장할 수 있다. 타이머(2605)는 고해상도 타이머일 수 있다. 예를 들어, 타이머(2605)는 1 밀리 초 해상도를 갖는 Microsoft Windows® 고해상도 타이머일 수 있다. 타이머(2605)는 하드웨어 디바이스로부터 또는 컴퓨터 파일로부터 고정된 수의 신호 샘플들(예를 들어, N 개의 신호 샘플들)을 수신하는 것과 연관된 시간의 양으로 설정될 수 있다. 고정된 수의 신호 샘플들은 패킷에 저장될 수 있는 신호 샘플들의 수에 대응할 수 있다.
패킷화기(2606)는 타이머(2605)를 사용하여 각 패킷이 동일한 수의 신호 샘플들을 포함하도록 보장할 수 있다. 구체적으로는, 패킷화기(2606)는 기본 신호의 주어진 수의 신호 샘플들을 수신하는 것과 연관된 시간의 양으로 타이머(2605)를 설정할 수 있다. 다시 말해서, 패킷화기(2606)는 타이머(2605)가 트리거될 때 특정 수의 신호 샘플들을 수신할 것으로 예상할 수 있다.
패킷화기(2606)는 타이머(2605)를 시작할 수 있다. 그 다음에 패킷화기(2606)는 타이머(2605)가 트리거될 때까지 입력 모듈(2604)로부터 수신된 신호 샘플들을 패킷에 저장할 수 있다. 그 다음에 패킷화기는 패킷을 큐잉 모듈(2608)로 디스패치할 수 있다. 그런 다음 패킷화기(2606)는 타이머(2605)를 시작할 수 있다. 다음으로 패킷화기(2606)는 타이머(2605)가 다시 트리거될 때까지 입력 모듈(2604)로부터 수신된 새로운 세트의 신호 샘플들을 새로운 패킷에 저장할 수 있다.
패킷화기(2606)는 각각의 패킷에 태그를 할당할 수 있다. 패킷화기(2606)는 동일한 기간 동안 상이한 기본 신호와 연관된 각각의 패킷에 동일한 태그를 할당할 수 있다. 이러한 할당은 신호 경로 모듈(2602)이 동일한 기간 동안 상이한 기본 신호들에 대한 패킷들의 처리 및 디스플레이를 동기화할 수 있게 한다. 할당된 태그는 디스플레이 모듈(2618)에 의해 상이한 신호들의 출력을 동기화하는 데 사용될 수 있다. 다시 말해서, 디스플레이 모듈(2618)은 임의의 주어진 시간에 동일한 태그에 대해 작업할 수 있다.
할당된 태그는 대응하는 패킷의 신호 샘플들이 수신된 기간에 대응할 수 있다. 구체적으로는, 태그는 대응하는 패킷의 제1 신호 샘플의 샘플 번호에 대응할 수 있다. 예를 들어, 패킷화기(2606)는 각각의 패킷에 열여섯(16) 개의 신호 샘플들을 저장할 수 있다. 이 경우, 패킷화기(2606)는 태그가 0 인 패킷에 제1 세트의 신호 샘플들을 저장할 수 있다. 패킷화기(2606)는 태그가 15 인 패킷에 제2 세트의 신호 샘플들을 저장할 수 있다. 패킷화기(2606)는 태그가 31, 47, 64 등인 패킷들에 후속 세트들의 신호 샘플들을 저장할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 다른 태그 할당 관행이 사용될 수 있다.
패킷화 후에, 패킷화기(2606)는 주어진 기본 신호와 연관된 각각의 생성된 패킷을 큐잉 모듈(2608)에 저장할 수 있다. 큐잉 모듈(2608)은 도 27에 도시된다.
도 27은 일부 실시예들에 따른, 상이한 기본 신호들과 연관된 각각의 생성된 패킷의 저장을 위한 큐잉 모듈(2608)의 블록도이다. 큐잉 모듈(2608)은 다수의 상이한 디지털 신호 처리 기능들을 동일한 기본 신호에 동적으로 적용하는 방법에 관한 적어도 기술적 문제를 해결한다. 큐잉 모듈(2608)은 상이한 신호 모듈들(2614)에 의해 동적으로 처리될 수 있는 별도의 큐들에 각각의 기본 신호와 연관된 생성된 패킷들을 저장함으로써 이러한 기술적 문제를 해결한다. 도 27은 도 26을 참조하여 논의된다.
큐잉 모듈(2608)는 하나 이상의 큐(2702)들을 포함한다. 예를 들어, 도 27에서, 큐잉 모듈(2608)은 큐(2702-1), 큐(2702-2) 및 큐(2702-N)를 포함한다. 각각의 큐(2702)는 주어진 기본 신호와 연관될 수 있다. 큐(2702)는 항목들이 삽입된 순서로 항목들을 저장하는 큐 데이터 구조일 수 있다. 예를 들어, 큐(2702)에 삽입되는 제1 항목은 큐(2702)로부터 제거되는 제1 항목이다. 다시 말해서, 큐(2702)는 선입 선출(first-in-first-out)(FIFO) 데이터 구조이다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 큐(2702)는 어레이, 링크된 리스트 또는 다양한 다른 데이터 구조를 사용하여 구현될 수 있다.
패킷화기(2606)는 주어진 기본 신호와 연관된 각각의 생성된 패킷을 대응하는 큐(2702)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 패킷화기(2606)는 IC 신호와 연관된 생성된 패킷들을 큐(2702-1)에 저장할 수 있고, ECG 신호와 연관된 생성된 패킷들을 큐(2702-2)에 저장할 수 있다.
패킷화기(2606)는 각각의 패킷을 생성된 순서대로 큐(2702)에 저장할 수 있다. 이것은 생성된 패킷들의 신호 샘플들이 하드웨어 디바이스로부터 또는 컴퓨터 파일로부터 수신된 순서대로 이들이 처리되는 것을 보장할 수 있다.
도 26으로 돌아가면, 패킷 디스패처(2610)는 생성된 패킷을 디지털 신호 처리를 위해 도 27의 큐(2702)로부터 글로벌 신호 테이블(2612)의 하나 이상의 신호 모듈들(2614)로 디스패치할 수 있다. 패킷 디스패처(2610)는 다수의 상이한 디지털 신호 처리 기능들을 동일한 기본 신호에 동적으로 적용하는 방법에 관한 적어도 기술적 문제를 해결한다. 패킷 디스패처(2610)는 각각의 기본 신호와 연관된 생성된 패킷들을 디지털 신호 처리를 위해 적절한 하나 이상의 신호 모듈들(2614)로 동적으로 디스패치함으로써 이러한 기술적 문제를 해결한다.
패킷 디스패처(2610)는 큐잉 모듈(2608) 내의 하나 이상의 큐들(2702)을 연속적으로 스캔할 수 있다. 패킷 디스패처(2610)가 큐잉 모듈(2608)의 큐(2702)에서 이용 가능한 새로운 패킷을 검출할 때마다, 패킷 디스패처(2610)는 큐(2702)로부터 새로운 패킷을 제거할 수 있다. 패킷 디스패처(2610)는 새로운 패킷을 디지털 신호 처리를 위해 글로벌 신호 테이블들(2612)의 하나 이상의 신호 모듈들(2614)로 디스패치할 수 있다. 패킷 디스패처(2610)는 동일한 패킷을 다수의 신호 모듈들(2614)로 디스패치하여 상이한 디지털 처리 기능들을 사용하여 기본 신호가 동시에 처리될 수 있도록 할 수 있다. 더욱이, 패킷 디스패처(2610)는 패킷들을 상이한 큐들(2702)로부터 상이한 신호 모듈들(2614)로 디스패치할 수 있기 때문에, 상이한 기본 신호들은 상이한 디지털 신호 처리 기능들을 사용하여 동시에 처리될 수 있다.
패킷 디스패처(2610)는 새로운 패킷을 큐(2702)로부터 하나 이상의 신호 모듈들(2614)로 디스패치할 수 있다. 패킷 디스패처(2610)는 새로운 패킷을 글로벌 신호 테이블(2612)을 사용하여 하나 이상의 신호 모듈들(2614)로 디스패치할 수 있다. 글로벌 신호 테이블(2612)은 고정 크기 어레이일 수 있다. 어레이의 각각의 요소는 주어진 기본 신호와 연관될 수 있고, 따라서 주어진 큐(2702)와 연관될 수 있다. 예를 들어, 100 개의 기본 신호들이 있으면, 글로벌 신호 테이블(2612)은 100 개 요소들의 고정 크기 어레이일 수 있다. 더욱이, 어레이의 각 요소마다, 대응하는 기본 신호를 처리하도록 설계된 하나 이상의 신호 모듈들(2614)이 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이의 각각의 요소는 고정 크기 어레이 자체일 수 있다. 이러한 서브어레이의 각각의 요소는 주어진 신호 모듈(2614)과 연관될 수 있다. 예를 들어, 10 개의 신호 모듈들(2614)이 있으면, 이러한 서브어레이는 10 개의 요소를 포함할 수 있다. 따라서, 제한이 아닌 예로서, 글로벌 신호 테이블(2612)은 100x10 어레이일 수 있다.
패킷 디스패처(2610)는 새로운 패킷의 기본 신호와 연관된 서브어레이 내 대응하는 요소를 체크함으로써 새로운 패킷을 신호 모듈(2614)로 디스패치할 수 있다. 구체적으로는, 패킷 디스패처(2610)는 서브어레이의 대응하는 요소가 신호 모듈(2614)이 패킷과 연관된 기본 신호에 할당되었음을 표시하는지를 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 글로벌 신호 테이블(2612)은 주어진 신호 모듈(2614)과 연관된 서브어레이의 대응하는 요소에 '0' 또는 '1'을 저장함으로써 주어진 신호 모듈(2614)이 주어진 기본 신호에 할당되는지를 표시할 수 있다. 예를 들어, 글로벌 신호 테이블(2612)은 서브어레이의 대응하는 요소에 '0'을 저장함으로써 주어진 신호 모듈(2614)이 주어진 기본 신호에 할당되지 않음을 표시할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 글로벌 신호 테이블(2612)은 주어진 신호 모듈(2614)에 대한 참조를 서브어레이의 대응하는 요소에 저장함으로써 주어진 신호 모듈(2614)이 주어진 기본 신호에 할당되었는지를 표시할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 참조는 메모리 포인터, 플래그, 핸들, 또는 다른 유형의 식별자일 수 있다.
패킷 디스패처(2610)는 또한 새로운 패킷을 룩업 테이블을 사용하여 하나 이상의 신호 모듈들(2614)로 디스패치할 수 있다. 룩업 테이블은 주어진 큐(2702)를 하나 이상의 신호 모듈들(2614)에 맵핑할 수 있다. 패킷 디스패처(2610)는 룩업 테이블을 사용하여 어떤 하나 이상의 신호 모듈들(2614)이 주어진 큐(2702)와 연관되는지를 동적으로 결정할 수 있다. 그 다음에 패킷 디스패처(2610)는 패킷을 디지털 신호 처리를 위해 하나 이상의 신호 모듈들(2614)로 디스패치할 수 있다.
패킷 디스패처(2610)가 패킷을 디지털 신호 처리를 위해 하나 이상의 신호 모듈(2614)로 디스패치하기 시작할 수 있기 전에, 구성 경로 모듈(2620)은 신호 경로 모듈(2602)을 구성할 수 있다. 구성 경로 모듈(2620)은 시스템(2600)의 초기화 동안 또는 사용자가 새로운 구성을 신호 경로 모듈(2602)에 적용할 때 이러한 구성을 수행할 수 있다. 구성 경로 모듈(2620)은 도 28에 도시된다.
도 28은 일부 실시예들에 따른, 다수의 신호들의 처리 및 디스플레이를 근실시간으로 동기화하도록 신호 경로 모듈(2602)를 구성하기 위한 구성 경로 모듈(2620)의 블록도이다. 구성 경로 모듈(2620)은 하나 이상의 기본 신호들과 연관된 다수의 신호들의 처리 및 디스플레이를 근실시간으로 동기화하는 방법에 관한 적어도 기술적 문제를 해결한다. 구성 경로 모듈(2620)은 각각의 신호 모듈(2614)이 거의 동시에 동일한 대응 패킷의 처리를 완료하도록 각각의 신호 모듈(2614)의 처리 지연들을 균등화함으로써 이러한 기술적 문제를 해결한다. 도 28은 도 26을 참조하여 논의된다.
구성 경로 모듈(2620)은 신호 구성 모듈(2802), 신호 팩토리 모듈(2804), 디지털 신호 프로세서(DSP) 등화기(2806) 및 DSP 팩토리 모듈(2808)을 포함한다. 구성 경로 모듈(2620)은 프로세서(5004)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈이다. 구성 경로 모듈(2620)은 신호 팩토리 모듈(2804), DSP 등화기(2806) 및 DSP 팩토리 모듈(2808)의 실행을 제어한다. 신호 팩토리 모듈(2804), DSP 등화기(2806) 및 DSP 팩토리 모듈(2808)은 프로세서(5004)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈들일 수 있다.
시스템(2600)의 초기화 동안 또는 사용자가 새로운 구성을 시스템(2600)에 적용하는데 응답하여, 구성 경로 모듈(2620)은 글로벌 신호 테이블(2612)에서 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 생성하고 구성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호 경로 모듈(2602) 및 모니터링 모듈(2622)의 실행은 구성 경로 모듈(2620)의 실행 중에 일시 중지될 수 있다.
구성 경로 모듈(2620)은 신호 구성 모듈(2802)을 포함한다. 신호 구성 모듈(2802)은 하나 이상의 신호 처리 사양들을 수신할 수 있다. 신호 처리 사양은 신호 모듈(2614)을 생성하고 구성하는 데 사용될 수 있다. 신호 처리 사양은 처리할 기본 신호, 신호 모듈(2614)에 대한 입력 및 출력 패킷 큐들의 길이들, 기본 신호를 처리하는 데 사용할 디지털 신호 처리 기능을 명시할 수 있다. 신호 구성 모듈(2802)은 컴퓨터 파일로부터 하나 이상의 신호 처리 사양들을 수신할 수 있다. 파일에는 사용자에 의해 이전에 명시된 하나 이상의 신호 처리 사양이 포함되어 있을 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 신호 구성 모듈(2802)은 또한 사용자가 일련의 컴퓨터 마우스, 터치, 키보드 및/또는 음성 인식 데이터 엔트리 기술들을 사용하여 신호 처리 사양을 수동으로 입력하는 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface)(GUI)를 통해 신호 처리 사양을 수신할 수 있다.
하나 이상의 신호 처리 사양들을 수신하는 것에 응답하여, 신호 구성 모듈(2802)은 하나 이상의 신호 처리 사양들을 신호 팩토리 모듈(2804)로 포워딩할 수 있다. 신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 처리 사양에 기초하여 신호 모듈(2614)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 신호 팩토리 모듈(2804)은 도 29에 도시된 바와 같이 신호 모듈(2614)을 생성할 수 있다.
도 29는 일부 실시예들에 따른, 신호 팩토리 모듈(2804)에 의해 생성된 신호 모듈(2614)의 블록도이다. 신호 모듈(2614)은 기본 신호로부터 처리된 신호를 생성할 수 있다. 신호 모듈(2614)은 입력 패킷 큐(2902), 디지털 신호 프로세서(DSP)(2904) 및 출력 패킷 큐(2906)를 포함한다. 도 29는 도 26 및 도 28을 참조하여 논의될 수 있다.
신호 모듈(2614)은 입력 패킷 큐(2902), DSP(2904) 및 출력 패킷 큐(2906)를 포함한다. 신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 구성 모듈(2802)로부터의 신호 처리 사양에 기초하여 입력 패킷 큐(2902), DSP(2904) 및 출력 패킷 큐(2906)를 생성할 수 있다. 입력 패킷 큐(2902)는 패킷 디스패처(2610)로부터의 하나 이상의 패킷을 DSP(2904)에 의한 처리를 위해 저장할 수 있다. 입력 패킷 큐(2902)는 항목들이 삽입된 순서로 항목들을 저장하는 큐 데이터 구조일 수 있다. 예를 들어, 큐(2902)에 삽입되는 제1 항목은 입력 패킷 큐(2902)로부터 제거되는 제1 항목이다. 다시 말해서, 입력 패킷 큐(2902)는 선입 선출(FIFO) 데이터 구조일 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 입력 패킷 큐(2902)는 링크된 리스트, 어레이 또는 다양한 다른 데이터 구조를 사용하여 구현될 수 있다.
출력 패킷 큐(2906)는 DSP(2904)에 의해 처리된 하나 이상의 패킷들을 저장할 수 있다. 출력 패킷 큐(2906)는 항목들이 삽입된 순서로 항목들을 저장하는 큐 데이터 구조일 수 있다. 예를 들어, 출력 패킷 큐(2906)에 삽입되는 제1 항목은 출력 패킷 큐(2906)로부터 제거되는 제1 항목이다. 다시 말해서, 출력 패킷 큐(2906)는 선입 선출(FIFO) 데이터 구조일 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 출력 패킷 큐(2906)는 링크된 리스트, 어레이 또는 다양한 다른 데이터 구조를 사용하여 구현될 수 있다.
신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 구성 모듈(2802)로부터의 신호 처리 사양에 기초하여 DSP(2904)를 생성할 수 있다. 구체적으로는, 신호 팩토리 모듈(2804)은 DSP 팩토리 모듈(2808)가 DSP(2904)를 생성하도록 요청할 수 있다. DSP 팩토리 모듈(2808)은 신호 처리 사양에서 명시된 디지털 신호 처리 기능에 기초하여 DSP(2904)를 생성할 수 있다. DSP 팩토리 모듈(2808)은 디지털 처리 기능과 연관된 하나 이상의 신호 처리 파라미터들에 기초하여 DSP(2904)를 추가로 생성할 수 있다. 예를 들어, DSP 팩토리 모듈(2808)은 신호 처리 사양에서 명시된 저역 통과 필터 기능 및 컷오프 주파수(cutoff frequency)에 기초하여 DSP(2904)를 생성할 수 있다.
DSP(2904)는 도 85의 프로세서(8504)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈이다. DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 하나 이상의 패킷들에 적용할 수 있고, 따라서 하나 이상의 신호 샘플들에 적용할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 디지털 처리 기능은 하나 이상의 신호 샘플들을 입력으로서 취하고, 이들을 처리하고, 하나 이상의 잠재적으로 수정된 신호 샘플들을 출력으로서 생성하는 수학적 알고리즘일 수 있다. 디지털 처리 기능은 고속 푸리에 변환과 같은 하나 이상의 수학적 연산들을 사용하여 구현될 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, DSP(2904)는 다양한 유형들의 디지털 처리 기능들을 적용할 수 있다. 예를 들어, DSP(2904)는 저역 통과 필터, 고역 통과 필터, 대역 통과 필터, 대역 정지 필터, 노치 필터, 콤 필터, 전대역 통과 필터(all-pass filter) 또는 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같은 다양한 다른 필터들을 적용할 수 있다.
DSP(2904)는 또한 신호를 다양한 특성들에 대해 분석하는 디지털 처리 기능을 적용할 수 있다. 예를 들어, DSP(2904)는 신호에 노이즈 이상 또는 신호 패턴이 존재하는지를 결정하는 디지털 처리 기능을 적용할 수 있다. DSP(2904)는 또한 신호에서 반복되는 패턴들을 검출함으로써 신호를 분석할 수 있다. 이것은 신호를 이전에 검출된(또는 기록된 또는 합성된) 신호 패턴과 비교하는 것을 포함할 수 있다.
예를 들어, DSP(2904)는 신호에서 후전위를 결정할 수 있다. 구체적으로는, DSP(2904)는 매칭된 박동에 관련하여 동시에 발생하는 후속 노이즈 이상들이 뒤따라 나오는 노이즈 이상을 결정할 수 있다. 동일한 상대적 위치에서 각각의 후속 노이즈 이상이 있다는 것은 후전위를 찾는 신뢰 레벨을 높일 수 있다. 그 다음에 디스플레이 모듈(2618)은 후전위의 표시를 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, DSP(2904)에 의한 이러한 후전위 결정은 폐정맥 전위 필터에 사용될 수 있다. 구체적으로는, 후기 중간 p-파 이산형 전기 기록도(late post mid p-wave discrete electrogram)와 빠른 전도를 위한 필터링의 조합은 인접한 심방 및 다른 구조들과 별다른 폐정맥 전위들을 식별하는 데 사용될 수 있다. 이러한 신호들은 지연과 배제를 빠르게 식별하는 심문 절제(ostia ablation)의 엔드포인트로서 역할을 할 수 있다. 시스템은 다른 흉부 정맥들, 반달 판막 위의 후기 심실 전기 기록도, 병든 심근의 후전위들, 관상 정맥동 및 마샬의 정맥에 사용될 수 있다.
유사하게, DSP(2904)는 신호에서 조기 활성화를 결정할 수 있다. 구체적으로는, DSP(2904)는 매칭된 박동의 기준점 이전에 미리 결정된 세그먼트 내에서 발생하는 선택된 문턱치를 초과하는 가장 이른 첨예한 심장 내 신호를 결정할 수 있다. 그 다음에 디스플레이 모듈(2618)은 조기 활성화의 표시를 디스플레이할 수 있다.
DSP(2904)는 상관 함수를 사용하여 신호의 패턴을 검출할 수 있다. 예를 들어, DSP(2904)는 평균 절대 편차 알고리즘(mean absolute deviation algorithm)을 사용하여 패턴을 검출할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, DSP(2904)는 다양한 다른 유형들의 패턴 매칭 알고리즘들을 사용할 수 있다.
DSP(2904)는 다양한 신호 특성들(신호 패턴들이라고도 함)에 기초하여 패턴을 검출할 수 있다. 예를 들어, DSP(2904)는 모양, 진폭 및 시간 특성들에 기초하여 패턴을 검출할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, DSP(2904)는 다양한 다른 유형들의 신호 특성들에 기초하여 패턴을 검출할 수 있다.
DSP(2904)는 또한 하나 이상의 신호 처리 파라미터들을 포함할 수 있다. 신호 처리 파라미터들은 DSP(2904)가 디지털 처리 기능을 적용하는 방법을 제어할 수 있다. 예를 들어, DSP(2904)는 필터링을 위한 문턱 주파수 또는 진폭을 명시하는 하나 이상의 신호 처리 파라미터들을 포함할 수 있다. DSP(2904)는 또한 검출할 신호 패턴 또는 노이즈 문턱 값을 명시하는 하나 이상의 신호 처리 파라미터들을 포함할 수 있다.
DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 입력 패킷 큐(2902)의 패킷에 적용할 수 있다. 일부 실시예들에서, DSP(2904)는 처리할 새로운 패킷에 대한 입력 패킷 큐(2902)를 스캔할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, DSP(2904)는 새로운 패킷이 입력 패킷 큐(2902)에서 이용 가능하다는 통지를 받을 수 있다. 그 다음에 DSP(2904)는 입력 패킷 큐(2902)로부터 패킷을 검색할 수 있다.
DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 검색된 패킷에 적용할 수 있다. 다시 말해서, DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 패킷의 하나 이상의 신호 샘플들에 적용할 수 있다. DSP(2904)는 하나 이상의 신호 처리 파라미터들에 기초하여 디지털 처리 기능을 패킷의 하나 이상의 신호 샘플들에 적용하는 방법을 제어할 수 있다. 패킷을 처리한 후에, DSP(2904)는 출력 모듈(2616)에 의한 디스플레이를 위해 패킷을 출력 패킷 큐(2906)에 저장할 수 있다.
아래에서 논의되는 바와 같이, 각각의 DSP(2904)는 연관된 처리 지연을 가질 수 있다. 처리 지연은 DSP(2904)의 디지털 처리 기능에 의해 패킷 처리를 완료하는 데 걸리는 시간을 나타낼 수 있다. 처리 지연은 서로 다른 DSP들(2904) 사이에서 변할 수 있다. 상이한 DSP들(2904) 간의 처리 지연의 이러한 변동은 아래에서 논의되는 바와 같이 DSP들(2904)이 디스플레이를 위해 패킷을 상이한 시간들에 출력하게 할 수 있다.
신호 팩토리 모듈(2804)이 입력 패킷 큐(2902), DSP(2904), 출력 패킷 큐(2906)의 생성을 완료한 후에, 신호 팩토리 모듈(2804)은 입력 패킷 큐(2902)의 출력을 DSP(2904)의 입력에 연결하고 DSP(2904)의 출력을 출력 패킷 큐(2906)의 입력에 연결할 수 있다. 일단 신호 팩토리 모듈(2804)이 연결을 완료하면, DSP(2904)는 입력 패킷 큐(2902)로부터 미처리된 기본 신호를 나타내는 패킷들을 수신할 수 있다. 그 다음에 DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 사용하여 패킷들을 처리할 수 있다. DSP(2904)는 처리된 패킷들을 출력 패킷 큐(2906)에 출력할 수 있다. 신호 팩토리 모듈(2804)은 입력 패킷 큐(2902)를 추가로 구성하여 기본 신호로부터 신호 처리 사양에서 명시된 패킷들을 수신할 수 있다.
일단 신호 모듈(2614)이 생성되면, 신호 팩토리 모듈(2804)은 이를 글로벌 신호 테이블(2612)에 추가할 수 있다. 위에서 논의한 바와 같이, 글로벌 신호 테이블(2612)은 고정 크기 어레이일 수 있다. 어레이의 각각의 요소는 주어진 기본 신호와 연관될 수 있다. 더욱이, 어레이의 각각의 요소는 고정 크기 어레이 자체일 수 있다. 이러한 서브어레이의 각각의 요소는 주어진 신호 모듈(2614)과 연관될 수 있다.
일부 실시예들에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 새로운 어레이 요소를 기본 신호와 연관된 각각의 서브어레이에 추가함으로써 생성된 신호 모듈(2614)을 글로벌 신호 테이블(2612)에 추가할 수 있다. 이러한 새로운 어레이 요소는 새로 생성된 신호 모듈(2614)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 글로벌 신호 테이블(2612)이 이전에 10 개의 신호 모듈들(2614)을 포함하고 있으면, 새로 생성된 신호 모듈(2614)은 예를 들어 각각의 서브어레이의 요소 번호 11에 추가될 수 있다.
생성된 신호 모듈(2614)이 글로벌 신호 테이블(2612)에 추가되면, 사용자(예를 들어, 의사)는 생성된 신호 모듈(2614)을 주어진 기본 신호에 할당할 수 있다. 일부 실시예들에서, 글로벌 신호 테이블(2612)은 생성된 신호 모듈(2614)과 연관된 서브어레이의 대응하는 요소에 '0' 또는 '1'을 저장함으로써 생성된 신호 모듈(2614)이 주어진 기본 신호에 할당되는지를 표시할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 글로벌 신호 테이블(2612)은 생성된 신호 모듈(2614)에 대한 참조를 서브어레이의 대응하는 요소에 저장함으로써 생성된 신호 모듈(2614)이 주어진 기본 신호에 할당되는지를 표시할 수 있다.
신호 팩토리 모듈(2804)은 다수의 신호 모듈들(2614)을 생성할 수 있다. 각각의 신호 모듈(2614)은 상이한 디지털 신호 처리 기능을 적용하는 DSP(2904)를 가질 수 있다. 결과적으로, 각각의 신호 모듈(2614)은 동일한 기본 신호의 상이한 처리된 버전을 생성할 수 있다. 이것은 사용자가 동일한 기본 신호를 다양한 방법들로 분석할 수 있게 할 수 있다. 사용자는 동일한 기본 신호의 여러 버전들의 시간 정렬된 출력을 또한 분석할 수 있다. 이것은 사용자가 동일한 신호의 상이한 버전들을 동일한 시점 또는 상이한 시점에서 비교할 수 있게 할 수 있다.
위에서 언급 한 바와 같이, 통상의 디지털 신호 처리 시스템들은 다수의 처리된 신호들의 디스플레이를 근실시간으로 동기화할 수 없는 경우가 많다. 이것은 상이한 디지털 신호 처리 기능들이 상이한 처리 지연들을 갖기 때문일 수 있다. 예를 들어, 현재 EP 시스템은 두 개의 서로 다른 디지털 신호 처리 기능을 동일한 기본 신호에 적용할 수 있다. 그러나 의료 팀은 처리된 두 신호들의 디스플레이를 동기화하기를 원할 수 있다. 예를 들어, 의료 팀은 임상 진단을 결정하기 위해 IC 신호와 ECG 신호를 동일한 시점에 비교하고 싶어할 수 있다. 다시 말해서, 의료 팀은 제1 처리된 신호의 디스플레이를 제2 처리된 신호의 디스플레이와 근실시간으로 시간 정렬하기를 원할 수 있다. 그러나 이것은 상이한 두 디지털 신호 처리 기능들이 상이한 처리 지연들을 갖고 있다면 가능하지 않을 수 있다. 이것은 디지털 신호 처리 기능들 중 하나가 기본 신호의 처리를 다른 디지털 신호 처리 기능보다 더 빨리 완료할 수 있기 때문이다. 결과적으로, 하나의 처리된 신호가 다른 처리된 신호에 앞서 디스플레이될 수 있다.
디지털 처리 기능과 연관된 처리 지연은 기능의 복잡성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 신호에 대해 저역 통과 필터링을 수행하는 디지털 처리 기능은 덜 계산 집약적이고 최소한의 메모리를 사용할 수 있다. 결과적으로, 이러한 디지털 처리 기능은 짧은 처리 지연을 가질 수 있다. 그에 반해, 다른 디지털 처리 기능은 신호를 특정 신호 특성들에 대해 분석할 수 있다. 이러한 유형의 디지털 처리 기능은 보다 계산 집약적이고 더 많은 메모리를 사용할 수 있으며, 그래서 더 긴 처리 지연을 가질 수 있다.
상이한 처리 지연들 때문에, 하나의 처리된 신호가 다른 처리된 신호에 앞서 디스플레이될 수 있다. 이러한 동기화 갭은 시간이 지남에 따라 더 커질 수 있다. 예를 들어, 이러한 동기화 갭은 다수의 신호들이 근실시간으로 처리되고 디스플레이되는 경우 더 커질 수 있다. 이것은 두 디지털 신호 처리 기능들 간의 처리 지연의 차이가 각각의 새로운 신호 샘플로 전파될 수 있기 때문이다.
예를 들어, 제1 디지털 신호 처리 기능은 주어진 기본 신호에 대해 10 밀리 초의 처리 지연을 가질 수 있다. 제2 디지털 신호 처리 기능은 동일한 기본 신호에 대해 20 밀리 초의 처리 지연을 가질 수 있다. 제1 디지털 신호 처리 기능은 기본 신호의 제1 신호 샘플의 처리를 10 밀리 초에서 완료할 수 있고, 제2 디지털 신호 처리 기능은 동일한 제1 신호 샘플의 처리를 20 밀리 초에서 완료할 수 있다. 따라서, 제1 디지털 신호 처리 기능에 의해 처리된 제1 신호 샘플은 10 밀리 초에 디스플레이될 수 있고, 제2 디지털 신호 처리 기능에 의해 처리된 제1 신호 샘플은 20 밀리 초에 디스플레이될 수 있다. 다시 말해서, 제1 디지털 신호 처리 기능에 의해 처리된 제1 신호 샘플은 제2 디지털 신호 처리 기능에 의해 처리된 제1 신호 샘플보다 10 밀리 초 전에 디스플레이될 수 있다.
이러한 동기화 갭은 제2 신호 샘플이 처리될 때 증가할 수 있다. 예를 들어, 제2 신호 샘플은 시간 10 밀리 초에서 제1 디지털 신호 처리 기능에 의한 처리를 위해 수신될 수 있고, 제2 신호 샘플은 시간 20 밀리 초에서 제2 디지털 신호 처리 기능에 의한 처리를 위해 수신될 수 있다. 결과적으로, 제1 디지털 신호 처리 기능에 의해 처리된 제2 신호 샘플은 20 밀리 초에 디스플레이될 수 있고, 제2 디지털 신호 처리 기능에 의해 처리된 제2 신호 샘플은 40 밀리 초에 디스플레이될 수 있다. 다시 말해서, 동기화 갭은 제2 신호 샘플에 대해 10 밀리 초만큼 증가할 수 있다; 초기에 동기화 갭은 10 밀리 초이고 이후에 동기화 갭은 20 밀리 초이다.
이러한 동기화 갭은 디지털 신호 처리가 비 실시간 운영 체제에서 수행되는 경우에 증가할 수 있다. 비 실시간 운영 체제와 달리, 실시간 운영 체제는 잘 정의된 고정 시간 제약 조건들이 있는 시간 제약 체제(time bound system)이다. 실시간 운영 체제는 애플리케이션 태스크가 특정 양의 시간 내에 수락되고 완료되도록 보장할 수 있다. 다시 말해서, 실시간 운영 체제는 태스크를 완료하는 데 걸리는 시간의 양에 관련된 일관성 레벨을 제공할 수 있다.
그에 반해, 비 실시간 운영 체제는 애플리케이션 태스크가 특정 양의 시간 내에 완료된다는 어떠한 보장도 제공할 수 없다. 예를 들어, 비 실시간 운영 체제는 특정 디지털 신호 처리 기능의 실행이 특정 양의 시간 내에 완료된다는 보장을 제공하지 않을 수 있다. 결과적으로, 태스크를 완료하는 데 걸리는 시간의 양에 관련된 높은 정도의 변동성이 있을 수 있다. 이것은 다수의 처리된 신호들의 처리 및 디스플레이를 동기화하려고 시도할 때 문제가 될 수 있다. 이것은 디지털 처리 기능과 관련된 처리 지연이 각각의 실행에 따라 변할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 디지털 신호 처리 기능은 정상적으로 10 밀리 초 내에 실행을 완료할 수 있다. 그러나 비 실시간 운영 체제에서는 디지털 신호 처리 기능이 10 밀리 초 후에 실행을 완료한다는 보장이 없을 수 있다. 예를 들어, 디지털 신호 처리 기능은 30 밀리 초 안에 실행을 완료할 수 있다. 처리 지연의 이러한 가변성은 동기화 갭을 더욱 증가시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 이러한 디스플레이 동기화 문제는 신호 모듈(2614)의 입력 패킷 큐(2902) 및 출력 패킷 큐(2906)를 사용하고, 신호 샘플들을 연관된 태그와 함께 패킷에 저장하고, 하나 이상의 DSP들(2904) 사이의 처리 지연들을 균등화하는 다면적인 방식으로 해결된다.
입력 패킷 큐(2902) 및 출력 패킷 큐(2906)는 세 가지 방식으로 디스플레이 동기화 문제를 해결할 수 있다. 첫째, 이들은 패킷들이 순차적으로 처리되고 디스플레이되도록 보장하고, 그래서 신호 샘플들이 순차적으로 처리되고 디스플레이되도록 보장한다. 둘째, 출력 패킷 큐(2906)는 기존 패킷들이 출력 모듈(2616)에 의해 소비될 때까지 더 많은 패킷들의 처리를 차단함으로써 동일한 시점에서 패킷들의 디스플레이를 동기화할 수 있다. 다시 말해서, 출력 패킷 큐(2906)는 DSP(2904)가 더 많은 패킷들의 처리를 중지할 수 있는 시기를 표시하는 피드백 메커니즘을 DSP(2904)에 제공할 수 있다. 마지막으로, 입력 패킷 큐(2902)는 DSP(2904)가 처리할 패킷들을 갖도록 보장한다. 예를 들어, 입력 패킷 큐(2902)가 비어 있을 때, DSP(2904)는 더 많은 패킷들의 처리를 중지할 수 있다. 다시 말해서, 입력 패킷 큐(2902)는 더 이상 처리할 패킷들이 없음을 표시하는 피드백 메커니즘을 DSP(2904)에 제공할 수 있다.
DSP 지연 등화기(2806)는 또한 하나 이상의 DSP들(2904)에 걸쳐 처리 지연을 균등화함으로써 디스플레이 동기화 문제를 해결할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 상이한 디지털 신호 처리 기능들은 상이한 처리 지연들을 갖고 있고, 이는 처리된 신호들이 동기화되지 않은 채로 디스플레이되게 할 수 있다. 그러므로 구성 경로 모듈(2620)이 다수의 신호 모듈들(2614)을 생성하면 - 각각의 신호 모듈은 상이한 디지털 신호 처리 기능을 갖는 DSP(2904)를 가짐 -, 각각의 신호 모듈(2614)은 상이한 처리 지연을 갖는 패킷의 처리를 완료할 수 있다. 이러한 상이한 처리 지연들 때문에, 처리된 신호들은 출력 모듈(2616)에 의해 동기화되지 않은 채로 디스플레이될 수 있다. DSP 지연 등화기(2806)는 생성된 신호 모듈들(2614)에 걸쳐 처리 지연들을 균등화함으로써 이 문제를 해결할 수 있다.
일부 실시예들에서, 구성 경로 모듈(2620)이 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 생성한 후에, 신호 팩토리 모듈(2804)은 DSP 지연 등화기(2806)를 사용하여 각각의 생성된 신호 모듈(2614)의 처리 지연들을 균등화하여 각각의 신호 모듈(2614)이 처리된 패킷을 출력 패킷 큐(2906)에 동시에 출력하도록 할 수 있다. 예를 들어, DSP 지연 등화기(2806)는 두 개의 신호 모듈들(2614) 간의 상대적 처리 지연을 결정할 수 있다. 그 다음에 DSP 지연 등화기(2806)는 결정된 상대 지연을 사용하여 제1 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)를 구성하여 제2 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)가 패킷의 처리를 완료하도록 설계된 시간과 거의 동일한 시간에 패킷의 처리를 완료할 수 있다.
일부 실시예들에서, DSP 지연 등화기(2806)는 각각의 생성된 신호 모듈(2614)을 스캐닝함으로써 균등화를 수행할 수 있다. 스캔 동안, DSP 지연 등화기(2806)는 각각의 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)와 연관된 처리 지연을 요청할 수 있다. DSP 지연 등화기(2806)는 각각의 신호 모듈(2614)의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface)(API)를 사용하여 처리 지연을 요청할 수 있다. 이에 응답하여, 각각의 신호 모듈(2614)은 연관된 처리 지연을 반환할 수 있다.
신호 모듈(2614)은 DSP(2904)와 연관된 처리 지연을 저장할 수 있다. 처리 지연은 DSP(2904)를 생성하는 데 사용되는 신호 처리 사양에 명시된 미리 정의된 값일 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, DSP 팩토리 모듈(2808)은 DSP(2904)에 의해 사용되는 디지털 처리 기능, 선택된 신호 처리 파라미터들, 및 프로세서(5004)와 같은 프로세서의 속도, 메모리의 크기 및 I/O 지연시간(latency)과 같은 하드웨어 특성들을 포함하는 다양한 인자들에 기초하여 DSP(2904)의 처리 지연을 계산할 수 있다.
각각의 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)와 연관된 처리 지연을 결정한 후에, DSP 지연 등화기(2806)는 신호 모듈들(2614) 사이의 최대 처리 지연을 결정할 수 있다. 예를 들어, DSP 지연 등화기(2806)는 신호 모듈(2614-1)이 10 밀리 초의 처리 지연을 갖고, 신호 모듈(2614-2)이 20 밀리 초의 처리 지연을 갖고, 신호 모듈(2614-N)이 50 밀리 초의 처리 지연을 갖는다고 결정할 수 있다. 이것에 기초하여, DSP 지연 등화기(2806)는 신호 모듈들(2614) 간의 최대 처리 지연이 50 밀리 초라고 결정할 수 있다.
최대 처리 지연을 결정한 후에, DSP 지연 등화기(2806)는 각각의 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)가 최대 처리 지연을 갖도록 구성할 수 있다. 예를 들어, DSP 지연 등화기(2806)는 API를 사용하여 각각의 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)의 처리 지연을 설정할 수 있다. 이에 응답하여, 각각의 DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 사용하여 패킷을 처리하고 최대 처리 지연의 종료 시 처리된 패킷을 연관된 출력 패킷 큐(2906)로 출력하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, DSP(2904)는 최대 처리 지연의 종료 전에 패킷의 처리를 완료하면 출력 패킷 큐(2906)로의 출력을 차단할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, DSP(2904)는 패킷의 처리 동안 유휴 컴퓨트 사이클들을 삽입할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, DSP(2904)가 최대 처리 지연의 종료 시에 처리된 패킷을 출력 패킷 큐(2906)로 출력하게 하는 다양한 다른 접근 방식들이 사용될 수 있다.
패킷화 및 패킷들에 태그들의 할당은 디스플레이 동기화 문제를 해결할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 각각의 생성된 패킷은 고정된 수의 신호 샘플들을 포함할 수 있다. 각각의 패킷은 또한 패킷들의 시퀀스 중에서 패킷의 상대적 위치를 표시하는 태그를 포함할 수 있다. 다수의 신호들의 디스플레이를 동기화하기 위해, 디스플레이 모듈(2618)은 동일한 태그를 갖는 패킷들을 디스플레이할 수 있다. 다시 말해서, 디스플레이 모듈(2618)은 태그를 사용하여 디스플레이를 동기화할 수 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 출력 모듈(2616)은 하나 이상의 디스플레이 모듈들(2618-1 내지 2618-N) 및 리뷰 모듈(2624)을 포함할 수 있다. 리뷰 모듈(2624)은 프로세서(5004)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈일 수 있다. 리뷰 모듈(2624)은 이전 시점에서 하나 이상의 신호 모듈들(2614)에 의해 처리된 하나 이상의 신호들을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 모듈들(2618) 각각은 프로세서(5004)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈일 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 하나 이상의 신호 모듈들(2614)에 의해 처리된 하나 이상의 라이브 신호를 디스플레이할 수 있다. 각각의 디스플레이 모듈(2618)은 다른 디스플레이 모듈들(2618)과 독립적으로 동작할 수 있다. 다시 말해서, 각각의 디스플레이 모듈(2618)은 도 85의 입력/출력 디바이스(8503)와 같은 하나 이상의 디스플레이 디바이스들상에 하나 이상의 신호들을 동시에 디스플레이할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 디스플레이 모듈(2618)은 연관된 하나 이상의 신호들을 주어진 디스플레이 디바이스 상의 특정 GUI 윈도우에 디스플레이할 수 있다.
각각의 디스플레이 모듈(2618)은 하나 이상의 신호들을 디스플레이할 수 있다. 각각의 디스플레이 모듈(2618)은 글로벌 신호 테이블(2612)의 신호 모듈(2614)의 연관된 출력 패킷 큐(2906)로부터 패킷을 수신할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 패킷에 기초하여 신호를 디스플레이할 수 있다.
도 30은 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈(2618)의 블록도이다. 디스플레이 모듈(2618)은 로컬 신호 테이블(3002), 패킷 인덱스(3004) 및 디스플레이 설정들(3006)을 포함한다. 도 30은 도 29을 참조하여 논의된다.
논의된 바와 같이, 각각의 디스플레이 모듈(2618)은 신호 모듈(2614)의 연관된 출력 패킷 큐(2906)로부터 패킷을 수신할 수 있다. 패킷을 수신하기 위해, 디스플레이 모듈(2618)은 신호 모듈(2614)의 연관된 출력 패킷 큐(2906)에 대한 참조를 유지할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)이 다수의 신호들을 디스플레이하도록 설계될 때, 디스플레이 모듈(2618)은 디스플레이되는 각각의 신호와 연관된 출력 패킷 큐(2906)에 대한 참조를 유지할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 로컬 신호 테이블(3002)에 참조들을 저장할 수 있다. 로컬 신호 테이블(3002)은 디스플레이되는 각각의 신호와 연관된 출력 패킷 큐(2906)에 대한 하나 이상의 참조들의 목록을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 연관된 신호 모듈(2614)이 더 이상 활성 상태가 아닐 때 로컬 신호 테이블(3002)로부터 참조를 제거할 수 있다.
일부 실시예들에서, 디스플레이 모듈(2618)은 새로운 패킷에 대해 하나 이상의 연관된 출력 패킷 큐(2906)를 연속적으로 스캐닝할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)이 단일 출력 패킷 큐(2906)와 연관되는 경우, 디스플레이 모듈(2618)이 새로운 패킷을 검출할 때마다, 디스플레이 모듈은 디스플레이 디바이스에 패킷을 디스플레이할 수 있다. 그러나, 디스플레이 모듈(2618)이 다수의 출력 패킷 큐(2906)와 연관되는 경우, 디스플레이 모듈(2618)은 특정 출력 패킷 큐(2906)에서 검출된 새로운 패킷을 즉시 디스플레이하지 않을 수 있다. 이것은 디스플레이 모듈(2618)이 다수의 신호들의 디스플레이를 동기화하도록 설계될 수 있기 때문이다.
일부 실시예들에서, 주어진 디스플레이 모듈(2618)이 다수의 신호들의 디스플레이를 동기화하도록 설계되는 경우, 디스플레이 모듈(2618)은 특정 출력 패킷 큐(2906)에서 새로운 패킷을 검출할 수 있다. 그 다음에 디스플레이 모듈(2618)은 새로운 패킷과 연관된 태그를 결정할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 이러한 결정된 태그를 사용하여 다른 출력 패킷 큐(2906)로부터의 새로운 패킷들의 디스플레이를 동기화할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 모듈(2618)은 동일한 결정된 태그를 갖는 다른 출력 패킷 큐(2906)에서 새로운 패킷들을 검출할 때까지 임의의 패킷들을 디스플레이 디바이스에 디스플레이하기를 기다릴 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)이 다른 연관된 출력 패킷 큐들(2906)에서 동일한 태그를 갖는 새로운 패킷들을 검출하면, 디스플레이 모듈(2618)은 연관된 출력 패킷 큐들(2906)로부터의 패킷들을 동시에 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 겹치지 않는 스택 가능한 포맷으로 다수의 신호들을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 동일한 태그를 갖는 패킷들을 디스플레이할 수 있기 때문에, 결과적으로 디스플레이되는 신호들은 시간 정렬될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 패킷화기(2606)가 다수의 신호들 중 임의의 신호에 대해 수행할 수 있는 전처리의 유형은 신호의 유형에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시예들에서, 패킷화기(2606)에 의한 신호의 전처리의 선택은 자동화될 수 있다. 이것은 예를 들어 노이즈를 최소화하고 관심 신호들을 타겟으로 삼기 위해, 최소한의 필터링으로 인접 신호들 및 원거리장 신호 대 근거리장 신호들의 비율에 기초하여, 적절한 다수의 필터들을 자동으로 배치할 수 있도록 한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 이러한 유형의 자동화는 예를 들어 소량 시술 및 중량 시술 조작자를 위한 시술 시간을 최소화하는 데 효과적일 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 새로운 패킷들이 자동화된 프로세스로부터 검출될 때 마찬가지로 다수의 신호들을 동기화하고 디스플레이할 수 있다.
디스플레이 모듈(2618)은 디스플레이할 현재 활성 태그를 패킷 인덱스(3004)에서 유지할 수 있다. 특정 출력 패킷 큐(2906)에서 새로운 패킷을 검출하면, 디스플레이 모듈(2618)은 새로운 패킷의 태그를 결정할 수 있다. 그 다음에 디스플레이 모듈(2618)은 결정된 태그에 패킷 인덱스(3004)를 설정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 예를 들어 원위 푸르키니에(distal Purkinje) 및 환형 급속 전도 조직(annular rapid conducting tissue)과 같은 전도 조직을 식별하기 위해, 고주파 급속 전도 신호 필터(high-frequency rapid conducting signals filter)가 바스켓 또는 풍선 기반 카테터와 같은 다수의 전극들에 적용될 수 있다. 이러한 환형 조직은 신호의 두드러짐으로 인해 신속하게 절제의 대상이 될 수 있다. 패킷화기(2606)로부터의 패킷들의 동적 태깅에 기초하여, 디스플레이 모듈(2618)은 절제 카테터 이동을 안내하기 위한 기준점으로서 신호를 계속 시각화할 수 있으며 절제하는 동안 관심의 병원성 신호가 붕괴되었을 때 국소 에너지 전달을 종료하는 데 사용될 수 있다. 이 예에서 예시된 바와 같이, 시스템의 전처리 및 지속적인 처리는 의사가 절제시에도 신호를 계속 볼 수 있도록 할 수 있다.
디스플레이 모듈(2618)은 디스플레이 설정들(3006)을 포함할 수 있다. 디스플레이 설정들(3006)은 디스플레이 모듈(2618)이 하나 이상의 연관된 신호들을 디스플레이하는 방법을 제어하는 하나 이상의 파라미터들을 포함할 수 있다. 디스플레이 설정들(3006)은 하나 이상의 연관된 신호들을 디스플레이하는 색상들을 명시할 수 있다. 디스플레이 설정들(3006)은 아래에서 논의되는 바와 같이 폭포 뷰(waterfall view), 동적 뷰(dynamic view) 또는 트리거된 뷰(triggered view)와 같은 뷰 포맷을 명시할 수 있다. 디스플레이 설정들(3006)은 하나 이상의 신호들에 대한 스위프 속도를 명시할 수 있다. 디스플레이 설정들(3006)은 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같은 다양한 다른 유형들의 디스플레이 설정들을 포함할 수 있다. 디스플레이 설정들(3006)은 아래에서 논의되는 바와 같이 사용자에 의해 설계될 수 있다.
리뷰 모듈(2624)은 이전 시점에서 하나 이상의 신호 모듈들(2614)에 의해 처리된 하나 이상의 신호들을 디스플레이할 수 있다. 이것은 사용자(예를 들어, 의사)가 하나 이상의 신호들이 생성되고 디스플레이된 후에 이들 신호를 오랫동안 분석할 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 리뷰 모듈(2624)은 커맨드에 응답하여 디스플레이 모듈(2618)에서 하나 이상의 신호들의 디스플레이를 캡처할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 GUI에서 버튼을 클릭하여 디스플레이 모듈(2618)의 현재 디스플레이를 캡처할 수 있다. 캡처된 디스플레이는 캡처 시에 이전에 디스플레이된 하나 이상의 신호들의 시각화를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 모듈(2618)은 현재 디스플레이의 캡처에 응답하여 새로운 패킷들의 디스플레이를 일시 중지할 수 있다.
일부 실시예들에서, 리뷰 모듈(2624)은 디스플레이 모듈(2618)의 캡처 구성을 결정함으로써 디스플레이 모듈(2618)에서 하나 이상의 신호들의 디스플레이를 캡처할 수 있다. 캡처 구성은 디스플레이 모듈(2618)에 대한 하나 이상의 활성 신호 모듈(2614), 캡처 시간, 디스플레이 모듈(2618)에 대한 선택된 뷰, 하나 이상의 디스플레이된 신호들에 대한 색 배합(color scheme) 및 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같은 다양한 다른 설정들을 포함할 수 있다. 캡처 구성을 결정한 후에, 리뷰 모듈(2624)은 이전에 저장된 신호 샘플들에 캡처 구성을 적용할 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 입력 모듈(2604)은 리뷰 모듈(2624)에 의한 향후 분석을 위해 각각의 기본 신호에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 컴퓨터 저장 디바이스에 저장할 수 있다. 리뷰 모듈(2624)은 결정된 캡처 구성을 이러한 저장된 신호 샘플들에 적용함으로써 디스플레이 모듈(2618)에서 하나 이상의 신호들의 디스플레이를 캡처할 수 있다. 구체적으로는, 리뷰 모듈(2624)은 캡처 구성에서 캡처 시간에 저장된 신호 샘플들을 선택할 수 있다. 리뷰 모듈(2624)은 캡처 구성에서 활성 신호 모듈들(2614)을 사용하여 선택된 신호 샘플들을 처리할 수 있다. 리뷰 모듈(2624)은 또한 캡처 구성에서 선택된 뷰, 색 배합 및 다양한 다른 설정들을 사용하여 선택된 신호 샘플들을 디스플레이할 수 있다. 따라서, 리뷰 모듈(2624)은 사용자가 특정 시점에서 특정 구성의 대상이 되는 디스플레이 모듈(2618)에 대한 하나 이상의 처리된 신호들을 리뷰할 수 있게 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 리뷰 모듈(2624)은 사용자가 디스플레이 모듈(2618)에 대한 리뷰 간격을 변경할 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 과거의 상이한 시점(예를 들어, 5 분 전)으로 "되감기(rewind)"할 수 있다. 캡처 시간이 변경된 후에, 리뷰 모듈(2624)은 새로운 리뷰 시간 인덱스에서 디스플레이 모듈(2618)에 대한 하나 이상의 처리된 신호들을 디스플레이할 수 있다.
도 31은 일부 실시예들에 따른, 모니터링 모듈(2622)의 블록도이다. 모니터링 모듈(2622)은 큐 모니터(3102) 및 보고 모듈(3104)을 포함한다. 큐 모니터(3102) 및 보고 모듈(3104)은 프로세서(5004)와 같은 프로세서(또는 프로세서들)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 모듈들일 수 있다.
모니터링 모듈(2622)은 신호 경로 모듈(2602)이 실행되는 동안 연속적으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 모니터링 모듈(2622)은 프로세서에 의해 별도의 실행 스레드로서 실행될 수 있다. 모니터링 모듈(2622)은 신호 경로 모듈(2602)의 실행에 문제들이 있는지를 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 큐 모니터(3102)는 신호 경로 모듈(2602)의 큐들을 주기적으로 스캐닝할 수 있다. 예를 들어, 큐 모니터(3102)는 큐잉 모듈(2608)의 큐들(2702)을 스캐닝할 수 있다. 큐 모니터(3102)는 또한 하나 이상의 신호 모듈들(2614)의 입력 패킷 큐들(2902) 및 출력 패킷 큐들(2906)을 스캐닝할 수 있다. 큐 모니터(3102)는 스캔 동안 각각의 큐의 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 큐 모니터(3102)는 스캔 동안 각각의 큐의 길이를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 큐 모니터(3102)가 큐에 오류 상태가 있는 것으로 결정하면, 큐 모니터(3102)는 보고 모듈(3104)에게 오류 상태를 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이 하도록 요청할 수 있다. 예를 들어, 큐 모니터(3102)는 큐의 길이가 지속적으로 증가하고 있다는 것을 결정할 수 있다. 이에 응답하여, 큐 모니터(3102)는 보고 모듈(3104)에게 특정 큐의 길이가 잘못되었음을 표시하는 오류를 디스플레이하도록 요청할 수 있다.
도 32는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈(2618)에 대한 스위프 속도의 예시적인 조정을 예시한다. 도 32는 라이브 뷰잉 영역(live viewing area)(3202) 및 스위프 속도(3204)를 포함한다. 도 32은 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3202)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 도 32에서, 라이브 뷰잉 영역(3202)은 열네 개(14)의 상이한 신호들(예를 들어, 처리된 또는 기본 신호들)의 근실시간 디스플레이를 포함한다.
스위프 속도(3204)는 사용자가 라이브 뷰잉 영역(3202)에 대한 스위프 속도를 선택할 수 있도록 하는 GUI 위젯일 수 있다. 스위프 속도는 라이브 뷰잉 영역(3202)에 디스플레이되는 하나 이상의 신호들의 시간 척도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 스위프 속도는 초당 10 mm에서부터 초당 1000 mm까지를 범위로 할 수 있다. 도 32에서, 스위프 속도(3204)는 초당 50 mm로 선택되는 것으로 도시된다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 스위프 속도의 선택은 디스플레이되는 세부 사항의 레벨에 영향을 미칠 수 있고, 그래서 디스플레이 스크린의 크기에 기초하여 설정될 수 있다.
도 33은 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈(2618)에 대한 신호 관리를 예시한다. 도 33은 신호 관리 윈도우(3302)를 포함한다. 도 33은 도 26을 참조하여 논의된다.
신호 관리 윈도우(3302)는 이용 가능 신호들(3304) 및 신호 설정들(3306)을 포함할 수 있다. 이용 가능 신호들(3304)은 디스플레이 모듈(2618)에 의해 디스플레이하기 위해 선택될 수 있는 하나 이상의 신호들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 33에서, 이용 가능 신호들(3304)은 디스플레이 모듈(2618)에 의해 디스플레이하기 위해 선택될 수 있는 열네 개(14)의 신호를 포함한다. 이용 가능 신호들(3304)은 각각의 신호에 관한 다양한 정보를 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 이용 가능 신호들(3304)은 신호의 이름 및 신호가 특정 신호 모듈(2614)에 의해 처리되는지를 디스플레이할 수 있다.
신호 설정들(3306)은 각각의 신호에 대해 설정될 수 있는 다양한 설정들을 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 도 33에서, 신호 설정들(3306)은 사용자가 각각의 신호의 이름을 변경하거나 또는 각각의 신호에 특정 색상을 할당할 수 있게 한다. 이러한 설정들은 디스플레이 모듈(2618)의 디스플레이 설정들(3006)에 저장될 수 있다. 신호 설정들(3306)은 또한 사용자가 각각의 신호와 연관된 다양한 처리 파라미터들을 변경할 수 있게 할 수 있다. 이러한 처리 파라미터들은 주어진 신호와 연관된 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)의 하나 이상의 신호 처리 파라미터들에 저장될 수 있다.
도 34는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈(2618)에 대한 줌율(Zoom factor) 및 클립율(clip factor)의 예시적인 조정을 예시한다. 도 34는 라이브 뷰잉 영역(3402) 및 디스플레이 설정 윈도우(3404)를 포함한다. 도 34는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3402)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 도 34에서, 라이브 뷰잉 영역(3402)은 열네 개(14)의 상이한 신호들(예를 들어, 처리된 또는 기본 신호들)의 근실시간 디스플레이를 포함한다.
디스플레이 설정 윈도우(3404)는 줌율(3406) 및 클립율(3408)을 포함할 수 있다. 줌율(3406)은 라이브 뷰잉 영역(3402) 내 특정 신호에 대한 줌율을 선택하는 GUI 위젯일 수 있다. 선택된 줌율은 특정 신호의 크기를 늘리거나 줄일 수 있다. 예를 들어, 줌율(3406)은 특정 신호의 크기를 0.02 내지 40 배로 늘릴 수 있다.
클립율(3408)은 사용자가 라이브 뷰잉 영역(3402) 내 특정 신호에 대한 클립율을 선택하게 할 수 있는 GUI 위젯일 수 있다. 선택된 클립율은 디스플레이 스크린을 가로질러 신호가 오버슈트하는 정도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 클립율을 조정하여 특정 신호가 디스플레이되는 실제 영역을 줄여서 특정 신호가 크다면 부분적으로 보이지 않게 전체 디스플레이 스크린을 넘어 확장되지 않도록 할 수 있다.
도 35는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈(2618)에 대한 패턴 검색 관리를 예시한다. 도 35는 라이브 뷰잉 영역(3502) 및 패턴 검색 윈도우(3504)를 포함한다. 도 35는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3502)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 패턴 검색 윈도우(3504)는 사용자가 검색할 신호 패턴을 로드하거나 명시할 수 있게 하는 GUI 윈도우일 수 있다. 예를 들어, 도 35에서, 사용자는 하나 이상의 신호들에서 후전위 또는 조기 활성화에 대한 검색을 생성하거나 로드할 수 있다. 사용자는 또한 검색 간격, 박동 검출 신뢰 백분율, 검출 신뢰 백분율, 또는 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 다른 파라미터들과 같은 검색을 위한 다양한 파라미터들을 명시할 수 있다. 검색할 신호 패턴들은 주어진 신호와 연관된 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)의 하나 이상의 신호 처리 파라미터들에 저장될 수 있다.
도 36은 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 모듈(2618)의 디스플레이에서 강조 표시된 후전위 검색 결과를 예시한다. 도 36은 라이브 뷰잉 영역(3602)을 포함한다. 도 36는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3602)은 후전위 검색의 대상이 되는 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 사용자는 앞서 도 35에서 예시된 바와 같이 후전위에 대한 검색을 생성하거나 로드할 수 있다. 일단 검색이 시작되면, 라이브 뷰잉 영역(3602)에는 하나 이상의 신호들에서 발견되는 후전위들이 디스플레이될 수 있다. 라이브 뷰잉 영역(3602)에는 검출 신뢰 백분율로 발견된 후전위들이 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 도 36에서, 발견된 후전위(3604)는 83 %의 검출 신뢰도로 도시되어 있다. 라이브 뷰잉 영역(3602)에는 또한 발견된 후전위의 총 집계가 디스플레이될 수 있다.
도 37a는 일부 실시예들에 따른, 폭포 뷰로서 구성된 디스플레이 모듈(3618)을 사용하는 것을 도시한다. 도 37a는 라이브 뷰잉 영역(3702)을 포함한다. 도 37a는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3702)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 라이브 뷰잉 영역(3702)은 폭포 뷰를 사용하여 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 디스플레이할 수 있다. 폭포 뷰에서, 신호들은 패턴이 일치할 때 나란히 디스플레이되고 수직으로 서로의 위에 적층될 수 있다. 구체적으로는, 사용자는 제1 신호(예를 들어, 특정 박동 패턴)에서 매칭시킬 패턴을 선택할 수 있다. 제1 신호에서 패턴이 검출될 때, 디스플레이 모듈(2618)은 패턴과 매칭하는 제1 신호의 부분을 제2 신호(예를 들어, IC 신호)의 대응하는 부분 옆에다 디스플레이할 수 있다. 사용자는 디스플레이될 제1 신호의 부분의 크기 및 제2 신호의 부분의 크기를 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 시간 간격(예를 들어, 150 밀리 초)을 사용하여 제1 신호의 부분의 크기를 선택할 수 있다.
폭포 뷰에서, 제1 신호에서 패턴이 검출될 때마다, 디스플레이 모듈(2618)은 패턴과 매칭시키는 제1 신호의 각각의 새로운 부분을 제2 신호의 대응하는 부분과 함께 수직으로 디스플레이할 수 있다. 다시 말해서, 폭포 뷰에서, 디스플레이 모듈(2618)은 신호들을 수직 시간 축을 따라 디스플레이할 수 있다.
도 37a에서, 라이브 뷰잉 영역(3702)은 폭포 뷰에서 두 개의 상이한 신호들(예를 들어, V2 [P1] 및 AB1.d)의 근실시간 디스플레이를 도시한다. 도 37a에서, 신호들(V2 [P1] 및 AB1.d)은 서로의 위에 나란히 적층되어 디스플레이된다. 예를 들어, 약 10 초에서, 신호 부분(3704)이 신호 부분(3706)과 나란히 디스플레이된다. 신호 부분(3704)은 약 시간 10 초에서 주어진 패턴(예를 들어, 박동 P1, 리드 V2)과 매칭하는 신호(V2 [P1])의 부분을 나타낼 수 있다. 신호 부분(3706)은 주어진 패턴 매칭 신호(V2 [P1])시에 신호(AB1.d)의 대응하는 부분을 나타낼 수 있다.
사용자(예를 들어, 의사)는 폭포 뷰가 유리하다는 것을 알 수 있다. 첫째, 폭포 뷰는 사용자가 두 신호들의 대응하는 부분들을 나란히 비교할 수 있게 한다. 둘째, 폭포 뷰는 신호들이 수직으로 적층되기 때문에 디스플레이 스크린상의 신호들을 더 오래 디스플레이할 수 있다. 이에 반해, 신호들이 왼쪽에서 오른쪽으로 디스플레이될 때는 짧은 기간 이후 신호들이 디스플레이 스크린에 더 이상 디스플레이되지 않기 때문에 사용자가 신호들을 분석하기 어려운 경우가 많다.
도 37b는 일부 실시예들에 따른, 보통의 디스플레이 모듈(2618)과 폭포 뷰로서 구성된 디스플레이 모듈(2618)의 신호들 간의 대응 관계를 예시한다. 도 37b는 라이브 뷰잉 영역(3708) 및 폭포 뷰(3710)를 포함한다. 도 37b는 도 26을 참조하여 논의된다.
도 37b에서, 라이브 뷰잉 영역(3708)은 두 개의 상이한 신호들(예를 들어, V2 [P1] 및 AB1.d)의 근실시간 디스플레이를 예시한다. 폭포 뷰(3710)는 신호들(V2 [P1] 및 AB1.d)이 서로의 위에 적층되어 출현하도록 나란히 디스플레이되는 것을 제외하고는, 동일한 두 신호들의 근실시간 디스플레이를 예시한다. 폭포 뷰(3710)에서, 신호에서 신호 패턴이 검출될 때마다, 디스플레이 모듈(2618)은 신호 패턴과 매칭하는 신호의 부분을 제2 신호의 대응하는 부분과 함께 수직으로 디스플레이할 수 있다.
예를 들어, 도 37b에서, 신호(V2 [P1])의 신호 부분(3712)은 신호 패턴을 포함하고 있다. 신호(AB1.d)의 대응하는 신호 부분(3714)은 검출 시의 신호 부분(3712)에 대응한다. 도 37b에서, 폭포 뷰(3710)는 신호 패턴이 신호(V2 [P1])에서 검출될 때마다 신호 부분(3712) 및 대응하는 신호 부분(3714)을 나란히(예를 들어, 함께) 디스플레이한다. 도 37b에서, 폭포 뷰(3710)는 신호 패턴과 매칭하는 신호(V2 [P1])의 부분을 신호(AB1.d)의 대응하는 부분과 함께 가장 오래된 것부터 최신 것까지 디스플레이한다. 다시 말해서, 도 37b에서, 폭포 뷰(3710)는 가장 오래된 박동들이 상단에서 그리고 최신의 박동들이 하단에서 시간적으로 위로 스크롤되는 박동들을 디스플레이한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 폭포 뷰(3710)는 상단에서 최신 박동들 및 하단에서 가장 오래된 박동들과 같은 다양한 다른 방식들로 박동들을 디스플레이할 수 있다.
도 37c는 일부 실시예들에 따른, 동적 뷰로서 구성된 디스플레이 모듈(2618)을 사용하는 것을 도시한다. 도 37c는 라이브 뷰잉 영역(3716)을 포함한다. 도 37c는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3716)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 라이브 뷰잉 영역(3716)은 동적 뷰를 사용하여 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 디스플레이할 수 있다. 동적 뷰에서, 사용자는 신호에 대한 트리거(예를 들어, 저장된 박동과의 상관 관계)를 선택할 수 있다. 사용자는 트리거를 복수의 트리거 유형들로부터 선택할 수 있다. 트리거 유형은 관심의 이차 이벤트와 연관된 관심의 신호 특성일 수 있다. 트리거가 발생할 때, 디스플레이 모듈(2618)은 신호가 기준선에 고정되도록 신호의 오프셋을 동적으로 조정할 수 있다. 이것은 신호가 디스플레이 스크린에서 떨어져 진척되는 것을 방지할 수 있다. 이것은 신호 피크의 높이가 특정 유형의 손상을 시사할 수 있고, 신호 정체기가 예를 들어 절제 병변의 유효함을 시사할 수 있는 임상 설정들에서 중요한 경우가 많다.
도 37c에서, 라이브 뷰잉 영역(3716)은 기준 시간(예를 들어, 기준 시간(3724))에서 단극성 신호(예를 들어, Uni1)에서 측정된 기준 박동을 예시한다. 예를 들어, 이것은 절제 중에 발생할 수 있다. 도 37c에서, 신호(3718)는 처음의 박동일 수 있고, 신호(3720)는 현재 박동일 수 있으며, 신호(3722)는 신호(Uni1)가 기준 시간(3724)에서 캡처되었기 때문에 기록된 최대치 박동일 수 있다. 논의된 바와 같이, 동적 뷰에서, 사용자는 기준선에 고정된 신호의 지점을 결정하는 기준 위치를 명시할 수 있다. 도 37c에서, 이 지점은 신호(Uni1)에 대한 스크린상의 고정된 위치(3726)(예를 들어, 0.0mV)에 있다. 이것은 신호(Uni1)가 고정 위치(3726)에 고정되도록 신호를 오프셋할 수 있다.
도 37d는 일부 실시예들에 따른, 트리거 뷰로서 구성된 디스플레이 모듈(2618)을 사용하는 것을 예시한다. 도 37d는 라이브 뷰잉 영역(3728) 및 트리거 뷰(3730)를 포함한다. 도 37d는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3728)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 도 37d에서, 트리거 뷰(3730)는 트리거 뷰를 사용하는 라이브 뷰잉 영역(3728)의 디스플레이를 예시한다. 트리거 뷰(3730)에서, 사용자는 다른 신호들(예를 들어, II 신호(3734), Uni Dist 신호(3736) 및 Uni Prox 신호(3738))의 디스플레이를 트리거하는 제1 신호(예를 들어, 조율 신호(3732))를 선택할 수 있다. 사용자는 제1 신호에 대한 특정 트리거를 선택할 수 있다. 사용자는 트리거를 복수의 트리거 유형들로부터 선택할 수 있다. 트리거 유형은 관심의 이차 이벤트와 연관된 관심의 신호 특성일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제1 신호에 대한 특정 전압(예를 들어, 60 밀리 볼트)을 선택할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 다른 신호 특성들이 선택될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 트리거가 발생할 때, 디스플레이 모듈(2618)은 시간적으로 동기화되고 디스플레이에서 수직으로 적층된 것으로 명시된 하나 이상의 신호들을 디스플레이할 수 있다. 사용자(예를 들어, 의사)는 트리거 뷰가 유리하다는 것을 알 수 있다. 이것은 사용자가 이벤트(예를 들어, 조율 시작 신호(3732))와 관련하여 발생하는 이벤트들을 보다 쉽게 볼 수 있게 하기 때문이다.
트리거 뷰(3730)에서, 사용자는 또한 트리거가 발생한 후에 데이터가 기준선에 고정되는 시간을 명시할 수도 있다. 예를 들어, 도 37d에서, 사용자는 시간을 트리거가 발생한 이후 약 70 ms로 설정한다. 도 37d에서, 사용자가 시간을 트리거가 발생한 이후 약 70 ms로 설정하는 것에 응답하여, Uni Dist 신호(3736) 및 Uni Prox 신호(3738)는 항상 트리거 뷰(3730)에서 보이는 곳에 고정된다. 이에 반해, 도 37d에서, Uni Dist 신호(3736) 및 Uni Prox 신호(3738)는 기준선에 고정되어 있지 않기 때문에 라이브 뷰잉 영역(3728)의 보이는 곳에 있지 않다.
도 38은 일부 실시예들에 따른, 리뷰 윈도우로서 구성된 디스플레이 모듈(2618)의 디스플레이 내 신호들의 캡처를 도시한다. 도 38은 라이브 뷰잉 영역(3802) 및 리뷰 윈도우(3804)를 포함한다. 도 38는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3802)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 리뷰 윈도우(3804)는 라이브 뷰잉 영역(3802)에서 도시된 이전의 디스플레이를 포함할 수 있다. 라이브 뷰잉 영역(3802)의 디스플레이를 캡처하기 위해, 사용자는 캡처 요청을 제출할 수 있다. 예를 들어, 도 38에서, 사용자는 리뷰 버튼(3806)을 클릭할 수 있다. 이에 응답하여, 리뷰 모듈(2624)은 디스플레이 모듈(2618)의 캡처 구성을 결정할 수 있다. 캡처 구성은 디스플레이 모듈(2618)에 대한 하나 이상의 활성 신호 모듈(2614), 캡처 시간, 디스플레이 모듈(2618)에 대한 선택된 뷰, 하나 이상의 디스플레이된 신호들에 대한 색 배합 및 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같은 다양한 다른 설정들을 포함할 수 있다. 캡처 구성을 결정한 후에, 리뷰 모듈(2624)은 이전에 저장된 신호 샘플들에 캡처 구성을 적용하고 출력을 리뷰 윈도우(3802)에 디스플레이할 수 있다.
도 39는 일부 실시예들에 따른, 리뷰 윈도우로서 구성된 디스플레이 모듈(2618)의 디스플레이에서 수행되는 진폭 측정을 예시한다. 도 39은 라이브 뷰잉 영역(3902) 및 리뷰 윈도우(3904)를 포함한다. 도 39는 도 26을 참조하여 논의된다.
라이브 뷰잉 영역(3902)은 디스플레이 모듈(2618)의 근실시간 디스플레이를 포함할 수 있다. 리뷰 윈도우(3904)는 라이브 뷰잉 영역(3802)에서 도시된 이전의 디스플레이를 포함할 수 있다. 사용자는 수직 및 수평 캘리퍼들을 사용하여 리뷰 윈도우(3904)의 이전에 캡처된 출력을 분석할 수 있다. 수평 캘리퍼들은 GUI 선택 위젯일 수 있다. 사용자는 수평 캘리퍼들을 사용하여 특정 신호에 대한 진폭을 밀리 볼트(mV) 단위로 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 39에 도시된 바와 같이, 사용자는 V1 신호의 상단 및 하단을 클릭하여 두 개의 수평 라인들(예를 들어, 캘리퍼 라인들(3908 및 3910))을 생성할 수 있다. 그 다음에 사용자는 V1 신호를 따라 커서를 호버링하여(hover) 특정 시점(예를 들어, 측정 시점(3906))에서 측정된 진폭을 디스플레이할 수 있다. 유사하게, 수직 캘리퍼들은 또한 GUI 선택 위젯일 수 있다. 사용자는 수직 캘리퍼들을 사용하여 밀리 초 단위로 시간을 또는 분당 박동들(beats per minute)(BPM)을 측정할 수 있다. 도 65에 예시된 바와 같이, 사용자는 신호를 따라 왼쪽 지점과 오른쪽 지점을 클릭하여 두 개의 수직선들을 생성하고 두 개의 수직선들 사이에 측정된 시간 또는 분당 박동들을 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 수직 캘리퍼들(6502 및 6504) 사이의 시간은 팝업 박스(6506)에 디스플레이된대로 464 msec 또는 129 BPM이다.
ECG 및 IC 신호 시각화와 관련된 실시예들에 대한 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 다음의 방법 설명들이 제공된다. 관련 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 방법들이 다른 작은 생리학적 신호들의 시각화에도 동일하게 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 40은 일부 실시예들에 따른, 다수의 신호들을 근실시간으로 처리하고 디스플레이하기 위한 방법(4000)의 흐름도이다.
방법(4000)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4000)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4002)에서, 구성 경로 모듈(2620)은 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 구성한다. (4002)는 도 41의 방법(4100)에 의해 수행될 수 있다.
(4004)에서, 입력 모듈(2604)은 하나 이상의 신호들에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 수신한다. 예를 들어, 입력 모듈(2604)은 IC 신호의 하나 이상의 신호 샘플들 및 ECG 신호의 하나 이상의 신호 샘플들을 수신할 수 있다. (4004)는 도 44의 방법(4400)에 의해 수행될 수 있다.
(4006)에서, 입력 모듈(2604)은 하나 이상의 신호 샘플들을 패킷화기(2606)로 디스패치한다.
(4008)에서, 패킷화기(2606)는 하나 이상의 신호 샘플들을 하나 이상의 패킷들로 변환한다. (4008)은 도 45의 방법(4500)에 의해 수행될 수 있다.
(4010)에서, 패킷화기(2606)는 하나 이상의 신호 샘플들을 큐잉 모듈(2608)로 디스패치한다. (4010)은 도 46의 방법(4600)에 의해 수행될 수 있다.
(4012)에서, 패킷 디스패처(2610)는 패킷을 큐잉 모듈(2608)로부터 패킷과 연관된 신호 모듈(2614)로 디스패치한다. (4012)는 도 47의 방법(4700)에 의해 수행될 수 있다.
(4014)에서, (4012)의 신호 모듈(2614)은 DSP(2904)를 사용하여 패킷을 처리한다. (4014)는 도 48의 방법(4800)에 의해 수행될 수 있다.
(4016)에서, (4012)의 신호 모듈(2614)과 연관된 디스플레이 모듈(2618)은 처리된 패킷을 디스플레이 스크린에 디스플레이한다. (4016)은 도 49의 방법(4900)에 의해 수행될 수 있다.
도 41은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 구성하기 위한 방법(4100)의 흐름도이다.
방법(4100)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4100)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4102)에서, 신호 구성 모듈(2802)은 하나 이상의 신호 처리 사양들을 수신할 수 있다. 신호 처리 사양은 처리할 기본 신호, 신호 모듈(2614)에 대한 입력 및 출력 패킷 큐들의 길이들, 기본 신호를 처리할 디지털 신호 처리 기능, 및 디지털 신호 처리 기능에 대한 하나 이상의 연관된 파라미터들을 명시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호 구성 모듈(2802)은 메모리에 저장된 파일로부터 신호 처리 사양을 수신할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 신호 구성 모듈(2802)은 사용자가 신호 처리 사양을 수동으로 입력할 수 있게 하는 GUI로부터 신호 처리 사양을 수신할 수 있다.
(4104)에서, 신호 구성 모듈(2802)은 하나 이상의 신호 처리 사양들을 신호 팩토리 모듈(2804)로 디스패치할 수 있다.
(4106)에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 각각의 신호 처리 사양에 대한 신호 모듈(2614)을 생성할 수 있다. (4106)은 도 42의 방법(4200)에 의해 수행될 수 있다.
도 42는 일부 실시예들에 따른, 신호 처리 사양으로부터 신호 모듈(2614)을 생성하기 위한 방법(4200)의 흐름도이다.
방법(4200)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4200)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4202)에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 도 41의 (4106)의 신호 처리 사양에 기초하여 신호 모듈(2614)의 입력 패킷 큐(2902)를 생성한다. 예를 들어, 신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 처리 사양에 명시된 길이의 큐 데이터 구조를 생성함으로써 입력 패킷 큐(2902)를 생성한다.
(4204)에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 처리 사양에 기초하여 신호 모듈(2614)의 출력 패킷 큐(2906)를 생성한다. 예를 들어, 신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 처리 사양에 명시된 길이의 큐 데이터 구조를 생성함으로써 출력 패킷 큐(2806)를 생성한다.
(4206)에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 처리 사양에 기초하여 DSP 팩토리 모듈(2808)을 사용하여 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)를 생성한다. 구체적으로는, 신호 팩토리 모듈(2804)은 디지털 처리 기능 및 신호 처리 사양에 명시된 하나 이상의 신호 처리 파라미터들에 기초하여 DSP 팩토리 모듈(2808)이 DSP(2904)를 생성하도록 요청할 수 있다. 예를 들어, DSP 팩토리 모듈(2808)은 신호 처리 사양에서 명시된 저역 통과 필터 기능 및 컷오프 주파수에 기초하여 DSP(2904)를 생성할 수 있다.
(4207)에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 신호 모듈(2614)의 생성된 입력 패킷 큐(2902), 생성된 DSP(2904) 및 생성된 출력 패킷 큐(2906)를 연결한다. 구체적으로는, 신호 팩토리 모듈(2804)은 입력 패킷 큐(2902)의 출력을 DSP(2904)의 입력에 연결한다. 신호 팩토리 모듈(2804)은 추가로 DSP(2904)의 출력을 출력 패킷 큐(2906)의 입력에 연결한다.
(4210)에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 패킷 디스패처(2610)로부터 디스패치된 패킷들을 수신할 입력 패킷 큐(2902)를 구성한다. 일부 실시예들에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 패킷 디스패처(2610)와 연관된 룩업 테이블에 규칙을 추가할 수 있다. 규칙은 주어진 신호와 연관된 패킷들이 주어진 신호 모듈(2614)에 의해 처리될 수 있다는 것을 명시할 수 있다.
(4212)에서, 신호 팩토리 모듈(2804)은 DSP 지연 등화기(2806)를 사용하여 각각의 생성된 신호 모듈(2614)의 연관된 처리 지연들을 균등화하여 각각의 신호 모듈(2614)이 처리된 패킷을 출력 패킷 큐(2906)에 동시에 출력하도록 한다. (4210)은 도 43의 방법(4300)에 의해 수행될 수 있다.
도 43은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 모듈들(2614)의 각각의 DSP(2904)와 연관된 처리 지연을 균등화하기 위한 방법(4300)의 흐름도이다.
방법(4300)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4300)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4302)에서, DSP 지연 등화기(2806)는 하나 이상의 신호 모듈들(2614)의 각각의 DSP(2904)와 연관된 처리 지연을 요청한다. DSP 지연 등화기(2806)는 그 연관된 신호 모듈(2614)의 API를 사용하여 DSP(2904)의 처리 지연을 요청할 수 있다.
(4304)에서, DSP 지연 등화기(2806)는 하나 이상의 신호 모듈들(2614) 각각으로부터 DSP(2904)의 처리 지연을 수신한다.
(4306)에서, DSP 지연 등화기(2806)는 하나 이상의 수신된 처리 지연들 중에서 최대 처리 지연을 결정한다.
(4308)에서, DSP 지연 등화기(2806)는 하나 이상의 신호 모듈들(2614) 각각의 DSP(2904)를 최대 처리 지연으로 설정한다. 예를 들어, DSP 지연 등화기(2806)는 API를 사용하여 각각의 신호 모듈(2614)의 DSP(2904)의 처리 지연을 설정할 수 있다. 이에 응답하여, 각각의 DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 사용하여 패킷을 처리하고 최대 처리 지연의 종료 시 처리된 패킷을 출력 패킷 큐(2906)로 출력하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, DSP(2904)는 최대 처리 지연의 종료 전에 디지털 처리 기능을 사용하여 패킷의 처리를 완료하면 출력 패킷 큐(2906)로의 출력을 차단할 수 있다.
도 44는 일부 실시예들에 따른, 입력 모듈(2604)을 사용하여 하나 이상의 신호들에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 수신하기 위한 방법(4400)의 흐름도이다.
방법(4400)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4400)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4402)에서, 입력 모듈(2604)은 하드웨어 디바이스(예를 들어, 환자에게 부착된 전극) 또는 컴퓨터 파일에 저장된 데이터로부터 기본 신호에 대한 신호 샘플들을 수신한다. 예를 들어, 컴퓨터 파일은 하드웨어 디바이스로부터 수신된 이전에 기록된 세션의 신호 샘플들을 포함할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 입력 모듈(2604)은 다수의 기본 신호들에 대한 신호 샘플들을 동시에 수신할 수 있다.
(4404)에서, 입력 모듈(2604)은 수신된 신호 샘플들을 패킷화기(2606)로 디스패치한다.
도 45는 일부 실시예들에 따른, 패킷화기(2606)를 사용하여 하나 이상의 신호 샘플들을 하나 이상의 패킷들로 변환하기 위한 방법(4500)의 흐름도이다.
방법(4500)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4500)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4502)에서, 패킷화기(2606)는 입력 모듈(2604)로부터 하나 이상의 신호 샘플들을 수신한다.
(4504)에서, 패킷화기(2606)는 하나 이상의 신호 샘플들을 임의로 전처리할 수 있다. 예를 들어, 패킷화기(2606)는 하나 이상의 신호 샘플들의 이진 값들을 그의 대응하는 물리적 값들로 변환할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 패킷화기(2606)는 다양한 다른 유형들의 전처리를 수행할 수 있다.
(4506)에서, 패킷화기(2606)는 주어진 기본 신호에 대한 하나 이상의 신호 샘플들을 포함하는 패킷을 생성한다. 패킷화기(2606)는 미리 정의된 수의 신호 샘플을 패킷에 저장할 수 있다. 일부 실시예들에서, 패킷화기(2606)는 타이머(2605)를 사용하여 각각의 패킷이 동일한 수의 신호 샘플들을 포함하도록 보장할 수 있다. 구체적으로는, 패킷화기(2606)는 타이머(2605)가 트리거될 때까지 입력 모듈(2604)로부터 수신된 신호 샘플들을 패킷에 저장할 수 있다.
(4508)에서, 패킷화기(2606)는 생성된 패킷에 태그를 할당한다. 태그는 대응하는 패킷의 하나 이상의 신호 샘플들이 수신된 기간에 대응할 수 있다. 패킷화기(2606)는 각각의 후속 패킷에 새로운 태그를 할당할 수 있다. 예를 들어, 패킷화기(2606)는 주어진 기본 신호에 대한 열여섯 개(16)의 신호 샘플들을 포함하는 패킷을 먼저 생성할 수 있다. 이 경우, 패킷화기(2606)는 태그가 0 인 패킷에 제1 세트의 신호 샘플들을 저장할 수 있다. 패킷화기(2606)는 태그가 15 인 패킷에 제2 세트의 신호 샘플들을 저장할 수 있다. 패킷화기(2606)는 태그가 31, 47, 64 등인 패킷들에 후속 세트들의 신호 샘플들을 저장할 수 있다.
도 46은 일부 실시예들에 따른, 하나 이상의 신호 샘플들을 포함하는 패킷을 큐잉 모듈(2608)에 디스패치하기 위한 방법(4600)의 흐름도이다.
방법(4600)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4600)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4602)에서, 패킷화기(2606)는 새로 생성된 패킷과 연관된 기본 신호를 결정한다.
(4604)에서, 패킷화기(2606)는 결정된 기본 신호와 연관된 큐잉 모듈(2608)의 큐(2702)를 결정한다. 패킷화기(2606)는 룩업 테이블을 사용하여 큐(2702)가 결정된 기본 신호와 연관되어 있다는 것을 결정할 수 있다.
(4606)에서, 패킷화기(2606)는 하나 이상의 신호 샘플들을 포함하는 패킷을 결정된 큐(2702)에 디스패치한다.
도 47은 일부 실시예들에 따른, 패킷을 큐잉 모듈(2608)로부터 패킷과 연관된 신호 모듈(2614)로 디스패치하기 위한 방법(4700)의 흐름도이다.
방법(4700)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4700)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4702)에서, 패킷 디스패처(2610)는 큐잉 모듈(2608)의 큐(2702)를 연속적으로 스캔한다.
(4704)에서, 패킷 디스패처(2610)는 큐(2702)에서 새로운 패킷을 검출한다.
(4706)에서, 패킷 디스패처(2610)는 새로운 패킷을 처리하도록 설계된 글로벌 신호 테이블(2612)의 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 결정한다. 새로운 패킷이 다수의 신호 모듈들(2614)(예를 들어, 패킷의 다수의 사본들 또는 "인스턴스들")에 디스패치될 수 있기 때문에, 패킷과 연관된 기본 신호는 신호 모듈(2614)의 상이한 디지털 처리 기능들을 사용하여 동시에 처리될 수 있다.
일부 실시예들에서, 패킷 디스패처(2610)는 글로벌 신호 테이블(2612)을 사용하여 새로운 패킷의 인스턴스를 처리하도록 설계된 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 글로벌 신호 테이블(2612)은 고정 크기 어레이일 수 있다. 어레이의 각각의 요소는 주어진 기본 신호와 연관될 수 있고, 따라서 주어진 큐(2702)와 연관될 수 있다. 더욱이, 어레이의 각각의 요소는 고정 크기 어레이 자체일 수 있다. 이러한 서브어레이의 각각의 요소는 주어진 신호 모듈(2614)과 연관될 수 있다. 따라서, 패킷 디스패처(2610)는 새로운 패킷의 기본 신호와 연관된 서브어레이에서 대응하는 요소를 체크함으로써 새로운 패킷을 처리하도록 설계된 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 결정할 수 있다.
일부 다른 실시예들에서, 패킷 디스패처(2610)는 룩업 테이블을 사용하여 새로운 패킷을 처리하도록 설계된 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 결정할 수 있다. 구체적으로는, 룩업 테이블은 큐(2702)를 하나 이상의 신호 모듈들(2614)에 맵핑할 수 있다.
(4706)에서, 패킷 디스패처(2610)는 새로운 패킷을 처리를 위해 글로벌 신호 테이블들(2612)의 하나 이상의 신호 모듈들(2614)에 디스패치할 수 있다. 구체적으로는, 패킷 디스패처(2610)는 결정된 하나 이상의 신호 모듈들(2614)의 입력 패킷 큐들(2902)에 새로운 패킷을 삽입한다.
도 48은 일부 실시예들에 따른, 패킷과 연관된 신호 모듈(2614)을 사용하여 패킷을 처리하기 위한 방법(4800)의 흐름도이다.
방법(4800)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4800)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4802)에서, DSP(2904)는 신호 모듈(2614)의 입력 패킷 큐(2902)에서 새로운 패킷이 이용 가능한지를 검출한다. 일부 실시예들에서, DSP(2904)는 처리할 새로운 패킷에 대한 입력 패킷 큐(2902)를 스캔할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, DSP(2904)는 새로운 패킷이 입력 패킷 큐(2902)에서 이용 가능하다는 통지를 받을 수 있다.
(4804)에서, DSP(2904)는 신호 모듈(2614)의 입력 패킷 큐(2902)에서 새로운 패킷을 검색할 수 있다.
(4806)에서 DSP(2904)는 연관된 디지털 신호 처리 기능을 사용하여 새로운 패킷을 처리한다. 구체적으로는, DSP(2904)는 디지털 처리 기능을 패킷의 하나 이상의 신호 샘플들에 적용할 수 있다. 일부 실시예들에서, DSP(2904)는 DSP(2904)를 위해 설계된 하나 이상의 신호 처리 파라미터들에 기초하여 디지털 처리 기능을 사용하여 패킷을 처리하는 방법을 제어할 수 있다.
(4808)에서, DSP(2904)는 처리된 패킷을 출력 패킷 큐(2906)에 출력한다. 일부 실시예들에서, DSP(2904)는 설계된 최대 처리 지연에 기초하여 처리된 패킷을 출력 패킷 큐(2906)로 출력할 수 있다.
도 49는 일부 실시예들에 따른, 처리된 패킷을 디스플레이 모듈(2618)을 사용하여 디스플레이 스크린에 디스플레이하기 위한 방법(4900)의 흐름도이다.
방법(4900)은 도 26을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(4900)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(4902)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 처리된 패킷을 디스플레이할 하나 이상의 신호 모듈들(2614)을 결정한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 모듈들(2618)은 하나 이상의 신호 모듈들(2614)의 출력 패킷 큐들(2906)에 대한 참조들을 유지함으로써 어떤 하나 이상의 신호 모듈들(2614)이 처리된 패킷을 디스플레이할지를 결정할 수 있다. 디스플레이 모듈(2618)은 참조들을 로컬 신호 테이블(3002)에 저장할 수 있다.
(4904)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 결정된 신호 모듈들(2614) 중 한 신호 모듈의 출력 패킷 큐(2906)에서 새로운 패킷이 이용 가능하다는 것을 검출한다.
(4906)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 결정된 신호 모듈들(2614) 중 한 신호 모듈의 출력 패킷 큐(2906)로부터 새로운 패킷을 수신할 수 있다.
(4908)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 새로운 패킷과 연관된 태그를 결정한다.
(4910)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 결정된 태그와 매칭하는 다른 출력 패킷 큐들(2906)로부터 새로운 패킷들을 수신한다.
(4912)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 하나 이상의 신호 모듈들을 향해 수신된 새로운 패킷들을 디스플레이 스크린에 동시에 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(2618)은 동일한 태그를 갖는 새로운 패킷들을 디스플레이하기 때문에, 디스플레이 모듈(2618)은 새로운 패킷들과 연관된 신호들의 디스플레이를 동기화한다.
방법들(4000, 4100, 4200, 4300, 4400, 4500, 4600, 4700, 4800, 4900)은 하드웨어(예를 들어, 회로, 전용 로직, 프로그램 가능 로직, 마이크로 코드 등), 소프트웨어(예를 들어, 처리 디바이스에서 실행되는 명령어들) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있는 처리 로직에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시내용을 수행하기 위해 모든 단계들이 필요한 것이 아니라는 것을 인식해야 한다. 추가로, 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 단계들 중 일부는 동시에 수행될 수 있거나 또는 도 40 내지 도 49에 도시된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서, DSP(2904)는 노치 필터에 기초할 수 있다. 수많은 장비 조각들을 구비한 전기생리학 실험실에는 심장 기록들을 방해하는 상당한 라인 주파수들과 고조파들(예를 들어, 노이즈)이 있는 경향이 있을 수 있다. 북미에서, 이것은 주로 60 Hz에 고조파들이 더해진 값일 수 있다. 도 50은 일부 실시예들에 따른, 중첩된 60 Hz 노이즈(5004)를 갖는 신호(예를 들어, 삼각형 스파이크들(5002))의 예를 예시한다.
정확한 심장 기록들을 얻기 위해, 관심 신호를 보존하면서 노이즈를 제거하는 것이 종종 바람직하다. 60 Hz 노이즈를 제거하려는 통상의 접근 방식은 60 Hz에서 투과율이 0인 노치 필터를 사용하는 것을 포함한다. 도 51은 일부 실시예들에 따른, 60 Hz에서 투과율 0(단일 노치)(5102)의 노치 필터를 사용하여 60 Hz 노이즈를 제거하는 통상의 접근 방식의 예를 예시한다.
도 52는 일부 실시예들에 따른, 도 51의 통상의 필터를 적용한 결과의 예를 예시한다. 도 52에 도시된 바와 같이, 60 Hz 신호는 입력 신호(5202)로부터 제거되어 필터링된 신호(5204)를 생성한다. 그러나, 통상의 필터는 여러 문제들을 겪을 수 있다. 예를 들어, 큰 스파이크(5206) 후에, 통상의 필터는 신호에 오버슈트 및 링잉(예를 들어, 과도 응답들)(5208)을 도입할 수 있다. 이러한 오버슈트 및 링잉은 원래 입력 신호의 일부가 아닌 필터의 아티팩트일 수 있다. 이것은 덜 정확한 심장 기록을 초래할 수 있다.
또한, 통상의 60 Hz 노치 필터는 60 Hz의 고조파들 중 어느 것도 감소시키지 못할 수 있다. 예를 들어, 도 53에 예시된 바와 같이, 입력 신호(5302)의 간섭이 60 Hz 및 180 Hz 둘 모두에 대해 평가되면, 180 Hz 고조파가 통상의 필터의 출력에 여전히 존재할 수 있다. 도 53은 일부 실시예들에 따른, 도 51의 통상의 필터의 출력에서 필터링된 신호(5304)에 여전히 존재하는 180 Hz 고조파의 예를 예시한다
따라서, 도 53에 예시된 바와 같이, 통상의 노치 필터는 두 가지 문제들을 겪을 수 있다. 첫째, 통상의 노치 필터들은 신호에 오버슈트 및 링잉(5306)을 도입할 수 있다. 둘째, 통상의 노치 필터들은 더 높은 레벨의 고조파들 중 어느 것도 감소시키지 못할 수 있다.
일부 실시예들에서, DSP(2904)는 신호에 오버슈트 및 링잉을 도입하지 않고 일차 고조파뿐만 아니라, 더 높은 레벨의 고조파들을 감소시키는 노치 필터를 적용할 수 있다. DSP(2904)의 노치 필터는 간섭 노이즈를 추출하고 이것을 노이즈 있는 신호에서 감산함으로써 통상의 노치 필터들의 위의 기술적 문제들을 해결할 수 있다. 이것은 통상의 노치 필터들과 연관된 아티팩트들(예를 들어, 오버슈트 및 링잉)을 생성하지 않고 간섭을 제거할 수 있다. DSP(2904)의 노치 필터는 간섭 신호의 한 사이클을 별도의 버퍼(사이클 버퍼, 노이즈 버퍼 또는 데이터 버퍼라고도 함)에서 재생하고 이것을 노이즈 있는 신호에서 감산하여 원래 데이터를 추출할 수 있다. 라인 주파수 노이즈는 일정하거나 거의 일정할 수 있기 때문에, DSP(2904)의 노치 필터는 평균화를 일부 변형해 사용하여 시간 경과에 따른 추정치를 정제할 수 있다. 주파수를 알 수 있기 때문에, 버퍼 크기는 미리 결정될 수 있다. 또한, 정확히 한 사이클을 저장하는 버퍼는 노이즈 있는 데이터로부터 빼낼 수 있는 더 고주파 고조파를 정수 개 저장할 수도 있다. 도 54는 일부 실시예들에 따른, 60 Hz 및 180 Hz 노이즈를 가진 신호에 대해 DSP(2904)의 노치 필터링의 예를 도시한다. 라인 주파수 노이즈는 일정하기 때문에, 간섭의 한 사이클(5402)이 재생되고 입력 신호의 연속 사이클들의 각 사이클(5404)로부터 감산될 수 있다.
60 Hz 노이즈 및 초당 2000 샘플 샘플링 속도의 경우, 33 1/3 샘플들이 버퍼에 저장될 수 있다. 버퍼에는 정수 개의 샘플들이 있을 수 있기 때문에, DSP(2904)의 노치 필터는 100 개의 샘플들을 사용하도록 선택하고 60 Hz의 정확히 3 사이클들을 저장할 수 있다. 도 55는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호(5502)의 100 개의 샘플들을 사용하고 정확히 3 개의 60 Hz 사이클들(5504)을 저장하는 DSP(2904)의 노치 필터의 예를 예시한다.
버퍼 내에 정상 상태 노이즈를 축적하기 위해, 데이터는 파형들의 "조용한 시간(quiet time)들"에 수집될 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 조용한 시간은 큰 스파이크들 또는 에지들이 없는 입력 신호의 기간일 수 있다. 조용한 시간은 신호의 기울기를 계산함으로써 결정될 수 있다. 도 56는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호(5602)의 조용한 시간들을 계산하는 DSP(2904)의 노치 필터의 예를 예시한다. 노이즈 데이터(간섭)의 세 개의 사이클들(5604)이 조용한 시간(5606) 동안 버퍼에 수집될 수 있다. 후속 사이클들(5608, 5610, 5612)은 간섭(5604)의 정확한 사본을 구축하기 위해 평균된다. 사이클 시간은 사이클들(5606, 5608, 5610, 5612)마다 일정하기 때문에, 기본 주파수 및 고조파 주파수들의 사이클들만이 축적된다. 다른 주파수들의 사이클은 0으로 평균한다.
들어오는 데이터로부터 샘플링된 각각의 새로운 지점마다, 이것이 신호의 "조용한 시간"에 있는지에 대해 결정이 내려질 수 있다. 조용한 시간은 신호의 기울기를 계산함으로써 결정될 수 있다. 기울기가 문턱 값을 초과하면, 조용한 시간이 시작된 것으로 결정될 수 있다. 새로운 지점이 조용한 시간에 있다면, 새로운 지점은 버퍼의 그 위치에서 이전에 저장된 데이터와 함께 평균될 수 있다. 시간이 지남에 따라, 이러한 평균화 프로세스는 노이즈 있는 신호로부터 감산될 수 있는 노이즈의 복제본을 축적할 수 있다. 조용한 시간에 있지 않은 그러한 위치들의 경우, 버퍼는 업데이트되지 않을 수 있지만 축적된 신호는 여전히 감산될 수 있다. 도 57은 일부 실시예들에 따른, 조용한 시간들(5702, 5704, 5706, 5708) 각각에서 노이즈의 세 개 사이클들의 복제본을 버퍼에 축적하고 이것을 노이즈 있는 신호로부터 감산하는 DSP(2904)의 노치 필터의 예를 예시한다. 버퍼의 내용들(5710, 5712, 5714, 5716)이 각각 조용한 시간들(5702, 5704, 5706, 5708)에서의 노이즈 데이터와 매칭되므로, 노이즈는 보다 정확하게 모델링될 수 있고, 감산될 때, 디스플레이된 신호의 노이즈 내용은 상당히 줄어들 수 있다.
각각의 샘플이 버퍼에 추가됨에 따라, 평균 산출은 라인 주파수(5802) 및 모든 고조파들(5804, 5806 등)에서 피크에 달하는 필터를 생성할 수 있다. 이것은 라인 주파수와 모든 고조파들을 선택적으로 축적하고 다른 모든 주파수들을 제거하여 DSP(2904)의 노치 필터가 일정한 주파수 가산성 노이즈만을 감산하도록 할 수 있다. 도 58은 일부 실시예들에 따른, DSP(2904)의 노치 필터, 또는 버퍼 필터의 결과의 예를 예시한다. 도 58에 도시된 버퍼 필터를 생성하기 위해, 예를 들면, 새로운 샘플의 5 %가 축적된 값의 95 %에 추가되어 버퍼를 업데이트한다. 구현 특정 상황들에서, 각각의 새로운 샘플과 축적된 값의 다른 조합 백분율들이 조합될 수 있다.
도 59는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호로부터의 노이즈를 노치 필터링하기 위한 방법(5900)의 흐름도이다. 방법(5900)은 도 29을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(5900)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(5902)에서, DSP(2904)는 제1 고조파 주파수를 갖고 노이즈를 갖는 노이즈를 갖는 입력 신호에 액세스한다. 입력 신호 내 노이즈의 주파수는 실질적으로 일정할 수 있다.
(5904)에서, DSP(2904)는 입력 신호에서 조용한 기간을 결정한다. DSP(2904)는 입력 신호의 기울기를 계산함으로써 조용한 기간을 결정할 수 있다. 그 다음에 DSP(2904)는 계산된 기울기가 문턱 값 미만인 것에 기초하여 조용한 기간의 존재를 결정할 수 있다.
(5906)에서, 조용한 기간 동안, DSP(2904)는 입력 신호의 노이즈의 샘플들을 버퍼에 저장한다. 버퍼의 크기는 입력 신호 내 노이즈의 주파수에 기초할 수 있다.
저장하는 것의 일부로서, DSP(2904)는 입력 신호의 샘플을 버퍼 내 노이즈의 대응하는 샘플로 평균하여 평균 샘플을 생성할 수 있다. 그 다음에 DSP(2904)는 버퍼 내 노이즈의 대응하는 샘플을 평균 샘플로 대체할 수 있다.
(5908)에서, DSP(2904)는 버퍼 내 노이즈의 단일 사이클로부터의 샘플들을 입력 신호로부터 감산하여 필터링된 신호를 생성한다. 감산은 필터링된 신호에 과도 응답들(예를 들어, 링잉)이 도입되는 것을 방지하면서 입력 신호로부터 제1 고조파 주파수 및 제2 고조파 주파수를 제거할 수 있다. 제1 고조파 주파수는 60 Hz일 수 있고 제2 고조파 주파수는 120 Hz 또는 180 Hz일 수 있다.
(5910)에서, DSP(2904)는 (5904) 내지 (5908)을 반복하여 필터링된 신호를 정제한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 샘플들은 사이클 중 어디에서나 있을 수 있다. 더욱이, 샘플들은 단일 사이클을 구성할 필요가 없다. 다시 말해서, DSP(2904)는 버퍼에 입력 신호의 다수의 사이클들이 노이즈를 저장할 수 있다.
일부 실시예들에서, DSP(2904)는 고역 통과 필터에 기초할 수 있다. 심장의 특정 영역들은 심장 시술들 동안 관심을 가질 수 있는 매우 낮은 진폭, 고주파 신호들을 생성한다. 의사는 종종 이러한 신호들을 리뷰하기 위해 노이즈 및 다른 더 큰 심장 신호들이 존재할 때 강조 표시되기를 원한다.
이것은 고역 통과 필터를 사용하여 달성될 수 있다. 도 60은 일부 실시예들에 따른, 통상의 고역 통과 필터(6002)의 예를 예시한다. 이 경우, 통상의 고역 통과 필터의 3 db 주파수(6004)는 저주파들을 억제하기 위해 약 200 Hz 일 수 있다. 또한, 관심 주파수들은 종종 라인 주파수(예를 들어, 60 Hz)를 초과하기 때문에, 통상의 고역 통과 필터 접근 방식은 노치(6006)를 거기에 배치하여 잠재적인 큰 전력선 간섭으로부터의 간섭을 제거할 수 있다.
그러나 심장내 카테터들로부터의 전형적인 신호는 다양한 소스들로부터의 첨예한 국부적 스파이크들뿐만 아니라 심장의 전도 영역들로부터의 고주파 신호들을 포함하고 있을 수 있다. 도 61은 일부 실시예들에 따른, 다양한 소스들로부터의 첨예한 국부적 스파이크들뿐만 아니라 심장의 전도 영역들로부터의 고주파 신호들을 둘 다 포함하고 있는 신호의 예를 예시한다. 도 61에 도시된 바와 같이, 국소 근접장 임펄스(예를 들어, QRS, 국소 스파이크, 과도 상태 등)와 유사한 첨예한 스파이크(6102) 및 고주파(예를 들어, 300 Hz) 심장 신호(6104)의 짧은 버스트가 있다.
도 62는 일부 실시예들에 따른, 도 60의 고역 통과 필터를 사용하여 도 61의 신호를 필터링한 결과적인 출력의 예를 예시한다. 도 62에 도시된 바와 같이, 저주파 내용(예를 들어, 기준선 유동)은 제거되고 고주파 심장 신호(6202)는 원하는대로 강조 표시된다. 그러나, 고역 통과 필터의 과도 응답은 임펄스(예를 들어, 아티팩트)(6204) 및 원하지 않는 출력에서 약간의 링잉을 남길 수 있다. 복잡하고 더 큰 파형들 한 가운데에서, 이러한 임펄스(6204)는 의사에 의해 고주파 심장 신호(6202)와 쉽게 혼동될 수 있다. 이것은 정확한 진단과 치료에 문제가 된다.
일부 실시예들에서, DSP(2904)는 임펄스를 제거하면서 관심의 고주파 신호의 통과를 허용하는 고역 통과 필터에 기초할 수 있다. 임펄스를 제거하기 위해, 입력 신호는 이탈들이 큰 경우 및 높은 신호 기울기(예를 들어, 미분)에 대해 모니터링될 수 있다. 이러한 조건들이 존재할 때, 출력은 그 발생 전후에 고정된 기간 동안 블랭킹되어 디스플레이된 파형들에 과도 조건들이 보이지 않도록 할 수 있다. 도 63은 일부 실시예들에 따른, 임펄스(6302)를 제거하면서 관심의 고주파 심장 신호(6304)의 통과를 허용하는 고역 통과 필터를 사용하여 도 61의 신호를 필터링한 결과적인 출력의 예를 예시한다.
도 64는 일부 실시예들에 따른, 입력 신호로부터의 노이즈를 고역 통과 필터링하기 위한 방법(6400)의 흐름도이다. 방법(6400)은 도 29을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(6400)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(6402)에서, DSP(2904)는 노이즈를 포함하는 입력 신호 및 관심의 고주파 신호에 액세스한다. DSP(2904)의 애플리케이션에서, 예를 들어, 푸르키니에 섬유(Purkinje fiber)들, 심근 구조로부터의 높은 등방성/낮은 이방성 세그먼트들 및 질병 조직의 우선 전도 경로들을 식별하기 위해 빠른 전도 조직 인식 필터링(rapid conduction tissue recognition filtering)이 수행될 수 있다. 그러한 애플리케이션에서, DSP(2904)는 푸르키니에 신호에, 예를 들어 노이즈가 존재할 때 관심의 고주파 신호에 액세스할 수 있다. DSP(2904)는 이러한 입력 신호를 노치 필터를 사용하여 필터링할 수 있다.
아티팩트들은, 관심 신호에서 인식될 때, 구체적으로 도입되어 특성화될 수 있고, 차례로 이러한 진단된 신호들을 템플릿으로서 사용하여 검색된 전체 전기 기록도로부터 그 신호들을 감산하고/필터링하고 또는 그와 달리 처리하도록 하기 위해 필터링의 직접적인 자동화가 적용될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 카테터 접촉 및 카테터 안정성이 일정한 채로 카테터를 통과하는 관개(irrigation)가 있건 없건 신호들을 기록할 수 있다. 차이는 아티팩트를 표현할 수 있으며, 아티팩트는 그 다음에 자동으로 특성화되고, 템플릿이 생성되고, 그 템플릿은 시스템의 필터링 및 요약 기술들이 아티팩트를 제거할 수 있도록 하는데 사용될 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 바와 같이, 이러한 시스템은 기존의 세동 제거기들 및 피하 이식형 심장 세동 제거기(implantable cardioverter defibrillator)(ICD)들에서 사용될 때 유익할 것이다.
(6404)에서, DSP(2904)는 입력 신호를 고역 통과 필터링하여 필터링된 신호를 생성한다.
(6406)에서, DSP(2904)는 관심의 고주파 신호로부터 필터링된 신호에서 노이즈와 연관된 아티팩트를 격리한다. 예를 들어, DSP(2904)는 임펄스 응답을 격리할 수 있다.
DSP(2904)는 필터링된 입력 신호의 기울기를 계산함으로써 아티팩트를 격리할 수 있다. 그 다음에 DSP(2904)는 계산된 기울기가 문턱 값을 초과하는 것에 기초하여 아티팩트의 존재를 결정할 수 있다. DSP는 아티팩트 템플릿에서 아티팩트를 특성화할 수 있다. DSP(2904)는 격리된 아티팩트에 기초하여 임의로 필터를 선택하여, 아티팩트 템플릿이 필터로서 적용될 수 있도록 할 수 있다.
(6408)에서, DSP(2904)는 격리된 아티팩트 전후의 고정된 기간 동안 필터링된 신호를 블랭킹한다. DSP(2904)는 선택된 필터를 사용하여 임으로 블랭킹을 수행할 수 있다. 이러한 블랭킹은 격리된 아티팩트를 제거하고 관심의 고주파 신호의 통과를 허용할 수 있다. DSP(2904)는 격리된 아티팩트 전후의 고정된 기간 동안 필터링된 신호를 버퍼링한다.
일부 실시예들에서, DSP(2904)는 패턴(또는 신호 특성) 매칭을 수행할 수 있다. 심장 신호들의 패턴 매칭은 일부의 상관 관계의 버전에 기초할 수 있다. 예를 들어, 상관 관계는 통계적 상관 함수 또는 절대 평균 편차일 수 있다.
상관 함수(correlation function)(CF)는 공식 1로 명시될 수 있다.
[공식 1]
상관 함수
절대 평균 편차 함수(Mean Absolute Deviation Function)(MAD)는 공식 2로 명시될 수 있다.
[공식2]
상관 함수
표면 ECG들의 경우, 종종 한 세트에 12 개의 리드들이 있을 수 있다. 심박조율 매칭(pace matching) 애플리케이션들에서, 모든 12 개의 리드들은 기준 박동의 모든 12 개의 리드들과 상관되어야 할 수 있다. 기준 박동은 비정상 박동을 나타낼 때 환자로부터 취하고 전기생리학 시술 동안 카테터로부터의 심박조율된 박동(paced beat))과 비교된 박동일 수 있다. 다른 사례들에서, 리드들의 서브세트만이 상관되어야 할 수 있다. 상관 함수의 경우, 모양의 완벽한 매칭은 +1이 될 수 있고 정반대는 -1이 될 수 있으며 진폭 유사성의 측정치는 없을 수 있다. MAD 함수의 경우, 완전 매칭은 0이 될 수 있고 정반대는 1이 될 수 있으며 진폭의 차이는 더 좋지 못한 매칭을 초래할 수 있다.
리드를 다수회 비교하는 경우, 유사성의 일부 측정치가 설정되어야 할 수 있다. 이것은 세트의 모든 리드들에 대한 분자들과 분모들을 합산하기 위한 평균, 중간 값 또는 공식 1 또는 공식 2의 확장일 수 있다. 또한, 더 큰 진폭들을 가진 리드들 또는 강조될 특징(예를 들어, Q 파)을 나타내는 박동의 특정 범위들에 더 많은 가중치가 주어질 수 있다.
모든 비교들에서, 리드들은 0 DC 오프셋을 갖도록 정규화될 수 있다. 이것은 비교들에서 모양(및 진폭) 만이 중요하기 때문일 수 있다.
일부 실시예들에서, 패턴(또는 신호 특성)은 수직 캘리퍼들을 사용하여 선택될 수 있다. 수직 캘리퍼들은 GUI 선택 위젯일 수 있다. 도 65는 일부 실시예들에 따른, 수직 캘리퍼들(6502, 6504)을 사용하여 데이터의 범위(보통 하나의 박동)를 선택하기 위한 리뷰 윈도우(6500)의 예를 예시한다.
그 다음에 선택된 패턴은 기준 박동(또는 알려진 신호 패턴)으로서 저장될 수 있다. 도 66은 일부 실시예들에 따른, 선택된 패턴을 기준 박동으로서 저장하는 예를 예시한다. 도 66에 도시된 새로운 패턴 저장 윈도우(6600)는 사용자가 이전에 저장된 박동들(예를 들어, 알려진 신호 패턴들)(6602)을 볼 수 있게 하여 새로 식별된 박동이 이전에 저장된 박동들에 비해 별도로 저장할 가치가 있기에 충분히 고유한지를 결정할 수 있다. 박동이 저장될 때, 박동에는 고유한 이름(6604), 색상(6606) 및/또는 설명(즉, 주석)(6608)이 주어질 수 있다.
사용자가 검색을 개시하고 싶을 때, 사용자는 도 65의 리뷰 윈도우(6500)에서 패턴 선택 버튼(6510)을 클릭함으로써 검색할 선택 가능 패턴들의 윈도우를 열 수 있다. 도 67은 일부 실시예들에 따른, 검색할 선택 가능 패턴들의 검색할 패턴 선택(Select Patterns to Search) 윈도우(6700)의 예를 도시한다. 검색할 패턴 선택 윈도우(6700)는 저장된 모든 패턴들의 스크롤 가능한 목록(6710)을 디스플레이할 수 있다. 각각의 목록 항목의 왼쪽에 있는 체크 박스(6720)는 사용자가 연관된 패턴을 선택할 수 있도록 할 수 있다. 선택 항목들은 사용자가 이들을 변경하기로 결정할 때까지 활성 상태를 유지할 수 있다. 사용자가 목록(6710) 상의 각각의 패턴을 클릭할 때, 대응하는 신호가 목록 박스 아래의 윈도우(6730)에 디스플레이될 수 있다. 윈도우(6730)는 사용자가 패턴들을 검출하는 데 사용될 수 있는 신뢰도율 문턱 값(패턴 검출 문턱치(6740)라고도 함)을 입력할 수 있게 하는 필드를 또한 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 패턴 검출 문턱치(6740)는 도 67에서 80 %로 설정된다.
사용자가 검색할 패턴들을 선택하고 OK(6750)를 클릭한 후에, 사용자는 도 65에 도시된 리뷰 윈도우(6500)에서 활성화될 수 있는, 검색을 시작할 패턴 검색 인에이블/디스에이블 버튼(6512)을 클릭함으로써 검색을 실시 가능하게 할 수 있다. 이 버튼을 클릭한 후에, 패턴들에 대한 검색이 시작될 수 있고 기준 박동과 매칭하는 (예를 들어, 신뢰 레벨이 선택된 신뢰도율 문턱 값보다 크거나 같은) 박동이 리뷰 윈도우(6500)에 디스플레이된다. 발견된 패턴들은 도 65의 리뷰 윈도우(6500)의 두 개의 상이한 모드들인 요약 뷰 및 상세 뷰에서 디스플레이될 수 있다. 도 68의 리뷰 윈도우(6800)에서 도시된 바와 같이, 사용자는 요약 버튼(6802) 및 상세 버튼(6804)을 사용하여 이들 두 모드 사이에서 토글할 수 있다.
요약 뷰에서, 패턴들과 매칭하는 리뷰 윈도우에 디스플레이된 신호들의 세그먼트들은 각각의 패턴과 연관된 색상들로 강조 표시될 수 있다. 다수의 패턴들이 신호의 동일한 세그먼트에서 겹쳐질 수 있다. 요약 뷰에서, 겹치는 섹션들은 상이한 색상으로 디스플레이되어 패턴들이 각각의 세그먼트 내에서 더 잘 보이고 식별 가능하게 만들어 줄 수 있다.
도 68은 일부 실시예들에 따른, 다수의 매칭 패턴들이 디스플레이되는 도 65의 리뷰 윈도우에서 패턴 검색 요약 뷰의 예를 도시한다. 도 68에 도시된 바와 같이, 표면 ECG 신호들의 네 개의 섹션들(6806, 6808, 6810, 6812)이 리뷰 윈도우(6800)에서 강조 표시된다. 이 예에서, 왼쪽의 두 섹션들(6806, 6808)은 두 가지 색상들(또는 선 스타일들)로 디스플레이되는데, 이것은 이러한 섹션들의 패턴들이 겹치는 것을 의미할 수 있다. 오른쪽의 두 섹션들(6810, 6812)은 패턴 P1에 할당된 색상으로 디스플레이되며, 이것은 이러한 섹션들에서 P1 패턴 만이 발견되었다는 것을 표시한다.
도 69는 일부 실시예들에 따른, 다른 패턴들이 숨겨져 있으면서 단일 매칭 패턴이 디스플레이되는 도 68의 리뷰 윈도우에서 패턴 검색 요약 뷰(6900)의 예를 도시한다. 매칭되는 패턴 세그먼트들이 디스플레이될 때, 작은 윈도우(6910)가 오른쪽에 디스플레이될 수 있다. 이 윈도우는 사용자가 발견된 각각의 패턴과 연관된 매칭되는 섹션을 보여주거나 숨길 수 있도록 할 수 있다. 그 초기 상태에서, 발견된 모든 패턴들이 체크될 수 있다. 사용자가 각각의 패턴 이름 옆의 체크 박스(6912, 6914)를 체크 취소할 때, 대응하는 강조 표시된 섹션들은 숨겨진다. 도 69에 도시된 바와 같이, 패턴 P1(6916)과 연관된 매칭된 섹션들(6810, 6812)이 숨겨진다. 그러므로 오른쪽에 있고 패턴 P1과만 매칭되는 도 68의 단일 색상 섹션들(6810, 6812)은 도 69에 디스플레이되지 않는다. 그러나 패턴 P1 및 P4가 겹쳐져 있는 왼쪽 섹션들(6806, 6808)은 이제 패턴 P4(6918)과 연관된 색상으로 도 69에 디스플레이된다.
상세 뷰에서, 패턴 세부 사항들이 한 번에 한 세그먼트씩 보여질 수 있다. 상세 뷰는 도 68의 리뷰 윈도우(6800)에서 상세(6804)를 선택함으로써 인에이블될 수 있다. 상세 뷰에서, 실제 패턴들은 그 패턴에 할당된 색상을 사용하여 매칭되는 세그먼트의 상단에 디스플레이될 수 있다. 도 70은 일부 실시예들에 따른, 도 65의 리뷰 윈도우 내 신호들의 상세 뷰의 예를 도시한다.
도 70에 도시된 바와 같이, 상세 뷰(7000)는 한 번에 한 세그먼트씩 패턴 세부 사항들을 보여줄 수 있다. 각각의 섹션에 대해, 여러 패턴들이 겹치면, 신뢰도율이 가장 높은 패턴이 처음에 보여질 수 있다. 그러나, 사용자는 다른 겹치는 패턴들(예를 들어, 낮은 신뢰도 값이 낮은 패턴들)을 보기 위해 상세 뷰 목록(7006)에서 연관된 체크 박스(7002, 7004)를 체크함으로써 선택할 수 있다. 이 경우, 상세 뷰(7000)에 디스플레이되는 신호들은 새로 선택된 패턴을 반영하도록 자동 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 70에 도시된 바와 같이, 패턴(P1)(7008)은 가장 높은 신뢰도 값(예를 들어, 87.0 %)을 가지며 그래서 처음에 보여진다.
상세 뷰에서, 리드별 신뢰도 값은 리드별 신뢰도율 테이블(7010)의 수평 막대들을 사용하여 디스플레이될 수 있고 실제 신뢰도 값들은 도 70에 도시된 바와 같이 이러한 막대들 상단에서 제공될 수 있다. 예를 들어, 리드(I)(7012)는 79.6 %의 신뢰도 값을 표시한다. (예를 들어, 검색된 패턴들이 선택되었을 때) 사용자에 의해 설정된 신뢰 레벨을 초과하는 신뢰도 값들은 녹색으로 디스플레이될 수 있고 이 문턱치 미만의 값들은 예를 들어, 각각의 개별 리드의 신뢰 레벨이 사용자의 원하는 문턱치를 충족하는지를 시각적으로 표시하는 주황색으로 디스플레이될 수 있다. 사용자가 리드별 신뢰도율 테이블(7010)에서 임의의 리드 이름을 클릭할 때, 대응하는 패턴 및 신호에서 매칭된 섹션이 리드별 신뢰도율 테이블(7010) 아래에 배치된 패턴 및 신호 추적 윈도우(7014)에 디스플레이될 수 있다. 이 윈도우 아래의 두 개의 버튼들은 사용자가 신호 모양의 세부 사항들을 정확하게 보기 위해 디스플레이된 신호에 대해 시간(7016) 및 진폭 스케일(7018)을 변경할 수 있게 할 수 있다. 선택된 시간(7016) 또는 진폭 스케일(7018)이 신호를 부분적으로 보일 수 있게 해주면, 사용자가 신호들의 임의의 부분에 액세스할 수 있도록 스크롤 막대들이 자동으로 디스플레이될 수 있다.
상세 뷰(7000)는 또한 디스플레이되는 신호 세그먼트 및 연관된 매칭된 패턴을 괄호(7020)를 사용하여 강조 표시할 수 있다. 이것은 사용자가 상세 뷰(7000)에 도시된 신호의 섹션을 쉽게 식별할 수 있게 할 수 있다. 그 패턴에 대한 매칭 신뢰도율(7022)은 괄호들 중 한 괄호의 옆에 표시될 수도 있다.
도 71은 일부 실시예들에 따른, 리드에 의해 제공되는 패턴 매칭 신뢰도 값들(리드별 신뢰도율(7102))을 갖는 예시적인 윈도우(7100)를 도시한다. 도 71에 도시된 바와 같이, 리드(V1)(7104) 및 리드(V2)(7106)는 신뢰도 문턱치 미만이며 주황색으로 보여진다.
도 64의 방법에 대해 설명된 바와 같이 특정 아티팩트 생성 이벤트들에 대한 템플릿을 생성하는 개념은 패턴 매칭에서 개시된 시스템에 의해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 관상 동맥 내에서뿐만 아니라 판막 위와 아래에서 수집된 단극성 신호들과 관련된 판막 운동 아티팩트의 패턴은 작업자가 카테터가 판막 위, 판막 아래 또는 관상 동맥 내에 있는지를 즉시 알게 하는 패턴 템플릿을 생성하는 데 사용될 수 있다. 패턴 템플릿 내의 관상 동맥 프로파일이 충족되면, 시스템은 예를 들어 절제 시술 중에 에너지가 전달될 수 없게 함으로써 대응할 수 있다.
도 72는 일부 실시예들에 따른, 패턴 매칭을 위한 방법(7200)의 흐름도이다. 방법(7200)은 도 29을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(7200)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(7202)에서 DSP(2904)는 입력 심장 신호에 액세스한다.
(7204)에서, DSP(2904)는 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭한다. 알려진 신호 패턴은 이전의 환자 시술 또는 현재 환자 시술 동안 캡처되어 패턴 템플릿에 저장될 수 있다. 알려진 신호 패턴은 또한 데이터베이스에 저장될 수 있다.
DSP(2904)는 상관 함수에 기초하여 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다. DSP(2904)는 예를 들어 절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 입력 심장 신호의 부분을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다. DSP(2904)는 또한 신뢰도 값에 기초하여 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다.
(7206)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 매칭 정도의 표시를 디스플레이한다. 매칭 정도의 표시는 심장 심박조율(cardiac pace)의 위치를 명시할 수 있다.
도 73는 일부 실시예들에 따른, 패턴 매칭을 위한 방법(7300)의 흐름도이다. 방법(7300)은 도 29을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(7300)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(7302)에서 DSP(2904)는 입력 심장 신호에 액세스한다.
(7304)에서 DSP(2904)는 검출 문턱치에 액세스한다.
(7306)에서, DSP(2906)는 검출 문턱치에 기초하여 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭한다. 알려진 신호 패턴은 이전의 환자 시술 또는 현재 환자 시술 동안 캡처될 수 있다. 알려진 신호 패턴은 데이터베이스에 저장될 수 있다.
DSP(2904)는 상관 함수에 기초하여 입력 심장 신호의 일부를 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다. DSP(2904)는 예를 들어 절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 입력 심장 신호의 부분을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다.
DSP(2904)는 알려진 신호 패턴의 가중 특정 영역(weight specific area)들에 기초하여 입력 심장 신호의 부분을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다. DSP(2904)는 입력 심장 신호의 부분을 알려진 신호 패턴에 일차 매칭할 수 있다. DSP(2904)는 일차 매칭에 기초하여 제1 신뢰도 값을 결정할 수 있다. DSP(2904)는 제2 입력 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 이차 매칭할 수 있다. DSP(2904)는 이차 매칭에 기초하여 제2 신뢰도 값을 결정할 수 있다. DSP(2904)는 제1 신뢰도 값 및 제2 신뢰도 값을 평균하여 평균 신뢰도 값을 생성할 수 있다. 그 다음에 DSP(2904)는 평균 신뢰도 값이 검출 문턱치보다 높다는 것을 결정할 수 있다.
(7308)에서, 디스플레이 모듈(2618)은 매칭에 기초하여 입력 심장 신호의 강조 표시된 부분을 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(2618)은 예를 들어 알려진 신호 패턴과 연관된 색상에 기초하여 입력 심장 신호의 강조 표시된 부분을 디스플레이할 수 있다.
일부 실시예들에서, DSP(2904)는 후전위 및 조기 활성화 검출을 수행할 수 있다. 조기 활성화 부위들로부터 정규 필터 및 후전위 필터를 사용하여 독립적으로 디스플레이되는 검출된 후기 활성화 부위들까지 신호 데이터를 보간함으로써, 시스템은 전도 지연의 부위를 추론할 수 있다. 그 부위(또는 영역)는 의사가 카테터 배치를 안내하고, 그 부위에서 느린 전도를 기록하고, 절제를 위해 그 부위를 타겟으로 삼을 수 있게 할 수 있는 임의의 호환 가능한 3차원 맵핑 시스템을 이용하여 블록 강조 표시될 수 있다. 이러한 특징들은 불가능하지는 않겠지만 게인을 소신호들에 적용할 때 포화되는 시스템들로는 달성하기가 매우 어려우며, 따라서 그렇게 하지 않았다면 느린 전도 부위들은 의사에게 보이지 않게 될 수 있다.
본 명세서의 실시예들은 조기 활성화 부위들로부터 검출된 후기 활성화 부위들까지 데이터를 보간하고 정규 및 후전위 필터들을 사용하여 데이터를 독립적으로 디스플레이하는 시스템의 높은 동적 범위에 의해 이득을 얻는다. 이러한 실시예들은 실시간(예를 들어, 라이브)으로 및 세션 플레이백(playback) 동안 메인 신호 디스플레이 윈도우에서 후전위들 및 조기 활성화들을 검출할 수 있다. 메인 신호 디스플레이 윈도우에서 "검색 생성 및 관리(create and manage searches)" 버튼을 클릭함으로써, 사용자는 후전위들 또는 조기 활성화들에 대한 검색 기준을 생성하고, 검색을 활성화하고, 기존 검색들을 관리할 수 있다.
도 74는 일부 실시예들에 따른, 후전위들 및 조기 활성화들에 대한 검색들을 생성하고 관리하기 위한 검색 정의들 윈도우(7400)의 예를 예시한다. 메인 신호 디스플레이 윈도우에 후전위 검색을 추가하기 위해, 사용자는 검색 정의들 윈도우(예를 들어, 도 74의 검색 정의들 윈도우(7400)) 내에서 "후전위 검색 추가(Add Late Potentials Search)" 버튼(7402)을 클릭할 수 있다. 이에 응답하여, 후전위 검출 구성 윈도우가 디스플레이될 수 있고, 사용자에 의해 다양한 검색 파라미터들이 정의될 수 있다. 도 75는 일부 실시예들에 따른, 후전위들에 대한 다양한 검색 파라미터들을 정의하기 위한 후전위 검출 구성 윈도우(7500)의 예를 예시한다.
사용자는 후전위 검색을 수행하기 위한 적어도 하나의 패턴을 생성할 수 있다. 사용자는 다양한 유형들의 검색들을 가능하게 하는 다양한 후전위 검색 파라미터들을 명시할 수 있다. 도 75에 도시된 바와 같이, 사용자는 다음과 같은 파라미터들: 검색 이름(7502), 검색에 사용된 박동 패턴의 선택(7504), 검색의 시작을 위한 기준 지점(7506), 박동 검출에 사용할 ECG 리드의 선택(7508), 후전위 검출에 사용할 심장 내 리드의 선택(7510), 패턴 참조 및 길이의 시작점을 사용하는 검색 간격(7512), 백분율로서 박동 검출 신뢰도 문턱치(예를 들어, 80 %)(7514), 백분율로서 후전위 검출 신뢰도 문턱치(예를 들어, 80 %)의 선택(7516), 및 후전위 진폭 문턱치(예를 들어, 0.015 mV)의 선택(7518) 중 하나 이상을 정의할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 사용자는 다양한 다른 파라미터들을 정의할 수 있다.
일단 모든 파라미터들이 정의되면, 검색이 활성화될 수 있다. 후전위들이 검출될 때, 신호 디스플레이 윈도우는 후전위들의 위치와 함께 그 검출 신뢰도를 보여줄 수 있다. 도 76은 일부 실시예들에 따른, 후전위들(7602, 7604, 7606, 7608, 7610)의 위치들과 함께 그 검출 신뢰도들을 보여주는 예시적인 신호 디스플레이 윈도우(7600)의 예를 예시한다. 리뷰 윈도우는 또한 검색 결과 탭에 따라 검출된 모든 후전위들을 디스플레이할 수도 있다. 새로 생성된 후전위 검색은 검색 정의들 윈도우(예를 들어, 도 74의 검색 정의들 윈도우(7400)) 내에 나열될 수 있다. 새로 생성된 후전위 검색은 현재 정의된 검색 섹션 아래의 검색 정의들 윈도우 내에 나열될 수 있다.
사용자는 후전위 검색과 유사한 방식으로 조기 활성화 검색을 추가할 수 있다. 사용자는 다양한 유형들의 검색들을 가능하게 하는 다양한 조기 활성화 검색 파라미터들을 명시할 수 있다. 파라미터들은 후전위 검색 파라미터들과 동등할 수 있다. 차이점은 검색이 기준 라인 앞에서 정의된 검색 간격에서 발생할 수 있다는 것이다. 도 77은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들에 대한 (도 75에 대해 설명한 것들과 유사한) 다양한 검색 파라미터들을 정의하기 위한 조기 활성화 검출 구성 윈도우(7700)의 예를 예시한다.
모든 파라미터들이 조기 활성화 검출 구성 윈도우(7700)에서 정의되면, 검색이 활성화될 수 있다. 조기 활성화들이 검출될 때, 신호 디스플레이 윈도우는 조기 활성화들과 함께 그 검출 신뢰도 및 길이를 보여줄 수 있다. 도 78은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들(7802, 7804, 7806)의 위치들과 함께 그 검출 신뢰도들을 보여주는 예시적인 신호 디스플레이 윈도우(7800)를 예시한다. 리뷰 윈도우는 또한 검색 결과 탭에 따라 검출된 모든 조기 활성화들을 디스플레이할 수도 있다. 새로 생성된 조기 활성화 검색은 검색 정의들 윈도우(예를 들어, 도 74의 검색 정의들 윈도우(7400)) 내에 나열될 수 있다. 새로 생성된 조기 활성화 검색은 현재 정의된 검색 섹션 아래의 검색 정의들 윈도우 내에 나열될 수 있다.
사용자는 이미 정의된 후전위 및 조기 활성화 검색들을 검색 정의들 윈도우를 사용하여 관리할 수 있다. 도 79는 일부 실시예들에 따른, 이미 정의된 후전위 및 조기 활성화 검색들을 관리하기 위한 검색 정의들 윈도우(7900)의 예를 도시한다.
검색 정의들 윈도우(7900)에서, 모든 활성 검색들은 현재 정의된 검색 윈도우(7902)에서 나열될 수 있고, 사용자는 검색들을 실행하거나, 중지하거나, 삭제하거나 또는 수정할 수 있다. 검색이 중지되면, 사용자는 "실행(run)" 버튼(7904)를 클릭함으로써 검색의 실행을 재개할 수 있다. 예를 들어, 도 79에 도시된 바와 같이, EA1의 검색이 중지(7906)되고 LP1의 검색이 실행(7908)된다. 이 경우, 사용자는 EA1 검색의 실행을 재개하고 LP1 검색의 실행을 중지(7910)하거나 다른 옵션들(예를 들어, 삭제(7912) 및 수정(7914))을 사용할 수 있다.
도 80은 일부 실시예들에 따른, 조기 활성화들 또는 후전위들을 검출하기 위한 방법(8000)의 흐름도이다. 방법(8000)은 도 29을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 방법(8000)은 그 예시적인 실시예로 제한되지 않는다.
(8002)에서, 제1 DSP(2904)는 표면 리드와 연관된 제1 심장 신호에 액세스한다.
(8004)에서, 제1 DSP(2904)는 제1 심장 신호의 박동을 알려진 신호 패턴에 매칭한다. 제1 DSP(2904)는 상관 함수에 기초하여 제1 심장 신호의 박동을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다. 제1 DSP(2904)는 예를 들어 절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 제1 심장 신호의 박동을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다. 제1 DSP(2904)는 신뢰도 값에 기초하여 제1 심장 신호의 박동을 알려진 신호 패턴에 매칭할 수 있다. 신뢰도 값은 사용자에 의해 정의될 수 있다.
(8006)에서, 제2 DSP(2904)는 제2 심장 신호에서 조기 활성화 또는 후전위에 대해 매칭된 박동의 이전 및 이후의 기간을 검색한다. 기간은 사용자에 의해 정의된 기간일 수 있다.
제2 DSP(2904)는 조기 활성화 또는 후전위에 대한 제2 심장 신호의 일부분을 포함하는 버퍼를 검색할 수 있다. 제2 DSP(2904)는 진폭 문턱 값에 기초하여 조기 활성화를 검색할 수 있다.
조기 활성화 또는 후전위를 사용하여, 시스템은 조기 활성화 부위에 있는 카테터로부터 후전위의 부위까지의 신호 데이터를 보간할 수 있다. 시스템은 그 신호 데이터를 정규 및 후전위 필터들을 사용하여 독립적으로 디스플레이할 수 있다. 보간된 신호 데이터를 사용하여, 시스템은 전도 지연 부위를 추론할 수 있다. 시스템은 또한 3차원 맵핑 시스템과 조합하여, 부위에서 보간된 신호 데이터를 사용하여 추가 카테터 배치를 안내하거나, 그 부위에서 느린 전도를 기록하거나, 또는 그 부위를 절제를 위한 타겟으로 삼을 수 있다.
일부 실시예들에서, 디스플레이 모듈(2618)은 폭포 뷰(예를 들어, 도 37a 및 도 37b의 폭포 뷰들)를 사용하여 하나 이상의 신호들을 디스플레이할 수 있다. 폭포 뷰 윈도우는 특정 ECG 리드 상에서 선택된 패턴과 매칭시키는 심장 박동들을 수직으로 적층할 수 있으며 검출된 각각의 박동 옆에 사용자가 선택한 심장 내 신호를 보여줄 수 있다. 후자는 박동 패턴 내의 기준점과 관련된 사용자에 의해 정의 간격에 대해 보여줄 수 있다.
폭포 뷰에 대한 파라미터들을 구축하기 위해, 사용자는 메인 신호 디스플레이 툴바(toolbar)에 위치하는 "폭포 뷰 윈도우 생성(create waterfall view window)" 버튼을 클릭할 수 있다. 이에 대한 응답으로, 폭포 디스플레이 구성 윈도우가 디스플레이될 수 있다. 도 81은 일부 실시예들에 따른, 폭포 디스플레이 구성 윈도우(8100)의 예를 도시한다.
도 81에 도시된 바와 같이, 사용자는 다음과 같은 파라미터들 중 하나 이상을 정의할 수 있다. 사용자는 검색할 박동 패턴(8102)을 선택할 수 있다(예를 들어, 폭포 뷰에서 사용될 이미 저장된 박동 패턴들로부터 선택될 수 있음). 사용자는 디스플레이 간격에 사용될 박동 패턴 상에서 기준점(8104)을 정의할 수 있다. 기준점이 아직 선택되어 있지 않으면, 사용자는 박동 패턴들의 목록 아래에 있는 박동 패턴 디스플레이 윈도우를 클릭함으로써 기준점을 추가할 수 있다. 유사하게, 기존의 기준점의 위치는 박동 패턴 디스플레이 윈도우를 클릭함으로써 변경될 수 있다. 사용자는 박동 검출을 위해 표면 ECG 리드(8106)를 선택할 수 있다. 사용자는 ECG 리드(예를 들어, 패턴 기준점 및 길이에 대한 시작점)에 대한 디스플레이 간격(8108)을 정의할 수 있다. 사용자는 검색을 위해 심장 내 채널(8110)을 선택할 수 있다. 사용자는 심장 내 리드(예를 들어, 패턴 기준점 및 길이에 대한 시작점)에 대한 디스플레이 간격(8112)을 정의할 수 있다. 사용자는 또한 시간 또는 박동과 같은 수직 스크롤링 모드(8114)를 선택할 수 있다.
도 82는 일부 실시예들에 따른, 시간 모드를 사용하는 폭포 뷰(8200)의 예를 예시한다. 수직 스크롤링 모드(8114)가 시간 모드로 설정될 때, 매칭된 신호들이 시간에 따라 연속적으로 위로 스크롤될 수 있다. 그러므로 선택된 패턴과 매칭하는 박동들이 검출되지 않을 때, 시간 모드는 박동들 사이의 갭들(8202)을 보여줄 수 있다. 시간 모드에서, 마지막 박동 타임 스탬프(8204)가 윈도우의 왼쪽 하단 모서리에 보여질 수 있다.
수직 스크롤링 모드(8114)가 박동 모드로 설정될 때, 폭포 뷰 윈도우의 수직 자동 스크롤이 디스에이블될 수 있고 선택된 패턴과 매칭하는 새로운 박동들이 검출될 때만 박동들이 위로 스크롤될 수 있다. 도 83은 일부 실시예들에 따른, 박동 모드를 사용하는 폭포 뷰(8300)의 예를 예시한다. 박동 모드에서, 각각의 개별 박동에는 타임 스탬프가 찍힐 수 있다(8302).
폭포 뷰에 대한 모든 파라미터들이 사용자에 의해 정의되면, 폭포 뷰 윈도우는 도 82 및 도 83에 도시된 바와 같이, 두 신호들을 나란히 디스플레이할 수 있다. 폭포 뷰 윈도우는 시간 모드 또는 박동 모드를 사용하여 신호들을 디스플레이할 수 있다. 리드들의 이름(8304, 8306)은 윈도우의 상단에서 보여질 수 있다. 박동 패턴 이름(8208)은 또한 ECG 리드 이름(8206)의 옆에서 보여질 수 있다.
폭포 뷰 윈도우의 툴바 내에는 예를 들어 폭포 파라미터 버튼(8210) 및 디스플레이 파라미터 버튼(8212)과 같은 버튼들이 있을 수 있다. 폭포 파라미터 버튼(8210)은 폭포 뷰 윈도우가 열려 있는 동안 사용자가 디스플레이 파라미터들을 조정할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 디스플레이 간격, 수직 스크롤링 모드, 또는 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같은 임의의 파라미터들을 변경할 수 있다.
사용자는 이러한 특징을 디스에이블할 수 있다. 도 84는 일부 실시예들에 따른, 디스플레이 파라미터 윈도우(8400)의 예를 예시한다. 디스플레이 파라미터 윈도우(8400)는 사용자가 다양한 디스플레이 파라미터들을 변경할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 디폴트로 리셋(8416, 8418)하는 옵션을 이용하여 각각의 리드에 대해 줌(8402, 8404)을 조정할 수 있다. 사용자는 클리핑을 추가(8406) 또는 제거(8408)할 수 있다. 사용자는 각각의 리드 또는 리드 서브세트에 대해 색상(8410, 8412)을 변경할 수 있다. 사용자는 디스플레이된 박동들의 페이딩(fading)(8414)을 디스에이블할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이된 박동들은 폭포 뷰 윈도우의 상부 쪽으로 이동할 때 페이딩될 수 있다.
일부 실시예들에서, EP 하드웨어 시스템은 일부 실시예들에 따른 선명한 단극성 신호를 생성할 수 있다. EP 하드웨어 시스템은 시스템이 실질적으로 동일한 회로 구성 및 컴포넌트들을 공유하는 ECG 회로 보드 및 복수의 IC 회로 보드들을 가지고 있다는 것과, ECG 회로 보드가 각각의 IC 회로 보드가 그 대응하는 IC 신호를 처리하기 위해 사용하는 것과 실질적으로 동일한 경로를 사용하여 ECG 신호를 처리한다는 것에 기초하여 선명한 단극성 신호를 생성할 수 있다. 단일의 윌슨 중심 단자(WCT) 신호가 ECG 회로 보드 및 복수의 IC 회로 보드들에 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, EP 하드웨어 시스템은 다른 모든 시스템들에 대한 중앙 처리 시스템으로서 작동할 수 있다. EP 하드웨어 시스템은 ECG 신호를 수신하도록 구성된 ECG 회로 보드, 각각 IC 신호를 수신하도록 구성된 복수의 IC 회로 보드들, 원격 디바이스에 통신 가능하게 결합된 통신 인터페이스, 및 ECG 회로 보드들, 복수의 IC 회로 보드들 및 통신 인터페이스에 결합된 프로세서를 포함한다. EP 하드웨어 시스템은 통신 인터페이스를 통해 원격 디바이스로부터 피드백을 수신하고, 통신 인터페이스를 통해 ECG 신호, IC 신호들 및 원격 디바이스로부터의 피드백에 기초하여 원격 디바이스를 제어하는 프로세서를 가짐으로써 중앙 처리 시스템으로서 작동할 수 있다.
EP 하드웨어 시스템은 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 초음파 머신, 무선 주파수(radio frequency)(RF) 발생기, 자극기, 3차원 이미징 디바이스, 심장 내 심초음파(intra-cardiac echocardiography)(ICE) 머신, 형광 투시 머신 및 세동 제거기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원격 디바이스로부터 피드백을 수신하고 원격 디바이스를 제어할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, 원격 디바이스는 다양한 다른 유형들의 디바이스들일 수 있다. EP 하드웨어 시스템은 이것으로 제한되는 것은 아니지만, DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine), 이더넷, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)(USB) 및 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11로 이루어진 그룹으로부터 선택된 통신 프로토콜을 사용하여 원격 디바이스에 결합된 통신 인터페이스를 통해 원격 디바이스와 통신할 수 있다. 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인식하는 바와 같이, EP 하드웨어 시스템은 다양한 다른 통신 프로토콜들을 사용하여 원격 디바이스와 통신할 수 있다.
컴퓨터 시스템 구현
예를 들어, 도 85에 도시된 컴퓨터 시스템(8500)과 같은 하나 이상의 잘 알려진 컴퓨터 시스템들을 사용하여 다양한 실시예들이 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 논의된 임의의 실시예들뿐만 아니라 이들의 조합들 및 하위 조합들을 구현하기 위해 하나 이상의 컴퓨터 시스템들(8500)이 사용될 수 있다.
컴퓨터 시스템(8500)은 프로세서(8504)와 같은 하나 이상의 프로세서들(중앙 처리 유닛들 또는 CPU들이라고도 함)을 포함할 수 있다. 프로세서(8504)는 통신 인프라스트럭처 또는 버스(8506)에 연결될 수 있다.
컴퓨터 시스템(8500)은 또한 사용자 입력/출력 인터페이스(들)(8502)를 통해 통신 인프라스트럭처(8506)와 통신할 수 있는 모니터들, 키보드들, 포인팅 디바이스들 등과 같은 사용자 입력/출력 디바이스(들)(8503)를 포함할 수 있다.
프로세서들(8504) 중 하나 이상은 그래픽 처리 유닛(graphics processing unit)(GPU)일 수 있다. 실시예에서, GPU는 수학 집약적인 애플리케이션들을 처리하도록 설계된 특화된 전자 회로인 프로세서일 수 있다. GPU는 컴퓨터 그래픽 애플리케이션들, 이미지들, 비디오들 등에 공통적인 수학 집약적인 데이터와 같은 대형 데이터 블록들의 병렬 처리에 효율적인 병렬 구조를 가질 수 있다.
컴퓨터 시스템(8500)은 또한 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM)와 같은 메인 또는 주 메모리(8508)를 포함할 수 있다. 메인 메모리(8508)는 하나 이상의 캐시 레벨들을 포함할 수 있다. 메인 메모리(8508)는 제어 로직(예를 들어, 컴퓨터 소프트웨어) 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
컴퓨터 시스템(8500)은 또한 하나 이상의 보조 저장 디바이스들 또는 메모리(8510)를 포함할 수 있다. 보조 메모리(8510)는 예를 들어, 하드 디스크 드라이브(8512) 또는 이동식 저장 디바이스 또는 드라이브(8514)를 포함할 수 있다. 이동식 저장 드라이브(8514)는 플로피 디스크 드라이브, 자기 테이프 드라이브, 콤팩트 디스크 드라이브, 광학 저장 디바이스, 테이프 백업 디바이스 또는 임의의 다른 저장 디바이스/드라이브일 수 있다.
이동식 저장 드라이브(8514)는 이동식 저장 유닛(8518)과 상호 작용할 수 있다. 이동식 저장 유닛(8518)은 컴퓨터 소프트웨어(제어 로직) 또는 데이터를 저장한 컴퓨터 사용 가능 또는 판독 가능 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 이동식 저장 유닛(8518)은 플로피 디스크, 자기 테이프, 콤팩트 디스크, DVD, 광학 저장 디스크 또는 임의의 다른 컴퓨터 데이터 저장 디바이스일 수 있다. 이동식 저장 드라이브(8514)는 이동식 저장 유닛(8518)과 상호 작용할 수 있다.
보조 메모리(8510)는 컴퓨터 프로그램들 또는 다른 명령어들 또는 데이터가 컴퓨터 시스템(8500)에 의해 액세스되도록 하기 위한 다른 수단들, 디바이스들, 컴포넌트들, 방편들, 또는 다른 접근 방식들을 포함할 수 있다. 이러한 수단들, 디바이스들, 컴포넌트들, 방편들, 또는 다른 접근 방식들은 예를 들어, 이동식 저장 유닛(8522) 및 인터페이스(8520)를 포함할 수 있다. 이동식 저장 유닛(8522) 및 인터페이스(8520)의 예들은 (비디오 게임 디바이스들에서 발견되는 것과 같은) 프로그램 카트리지 및 카트리지 인터페이스, (EPROM 또는 PROM과 같은) 이동식 메모리 칩 및 연관된 소켓, 메모리 스틱 및 USB 포트, 메모리 카드 및 연관된 메모리 카드 슬롯, 또는 임의의 다른 이동식 저장 유닛 및 연관된 인터페이스를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(8500)은 통신 또는 네트워크 인터페이스(8524)를 더 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(8524)는 컴퓨터 시스템(8500)이 외부 디바이스들, 외부 네트워크들, 외부 엔티티들 등(참조 번호(8528)로 개별적으로 및 집합적으로 참조됨)의 임의의 조합과 통신하고 상호 작용할 수 있게 한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(8524)는 컴퓨터 시스템(8500)이 유선 또는 무선(또는 이들의 조합)일 수 있고, LAN들, WAN들, 인터넷 등의 임의의 조합을 포함할 수 있는 통신 경로(8526)를 통해 외부 또는 원격 디바이스들(8528)과 통신할 수 있도록 할 수 있다. 제어 로직 또는 데이터는 통신 경로(8526)를 통해 컴퓨터 시스템(8500)으로 및 컴퓨터 시스템(8500)으로부터 송신될 수 있다.
컴퓨터 시스템(8500)은 또한 몇 가지 비 제한적인 예들을 들자면, 개인 휴대 정보 단말(personal digital assistant)(PDA), 데스크톱 워크스테이션, 랩톱 또는 노트북 컴퓨터, 넷북, 태블릿, 스마트 폰, 스마트 워치 또는 다른 웨어러블, 어플라이언스, 사물 인터넷의 부분 또는 임베디드 시스템 또는 이들의 임의의 조합 중 어느 것일 수도 있다.
컴퓨터 시스템(8500)은 임의의 전달 패러다임을 통해 임의의 애플리케이션들 또는 데이터에 액세스하거나 호스팅하는 클라이언트 또는 서버로서, 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 원격 또는 분산 클라우드 컴퓨팅 솔루션들; 로컬 또는 온-프레미스(on-premises) 소프트웨어("온-프레미스" 클라우드 기반 솔루션들); "서비스로서의" 모델들(예를 들어, 서비스로서의 콘텐트(content as a service )(CaaS), 서비스로서의 디지털 콘텐트(digital content as a service)(DCaaS), 서비스로서의 소프트웨어(software as a service)(SaaS), 서비스로서의 관리된 소프트웨어(managed software as a service)(MSaaS), 서비스로서의 플랫폼(platform as a service)(PaaS), 서비스로서의 데스크톱(desktop as a service)(DaaS), 서비스로서의 프레임워크(framework as a service)(FaaS), 서비스로서의 백엔드(backend as a service)(BaaS), 서비스로서의 모바일 백엔드(mobile backend as a service)(MBaaS), 서비스로서의 인프라스트럭처(infrastructure as a service)(IaaS) 등); 또는 전술한 예들 또는 다른 서비스들 또는 전달 패러다임들의 임의의 조합을 포함하는 하이브리드 모델을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(8500)의 임의의 적용 가능한 데이터 구조들, 파일 포맷들 및 스키마들은 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 자바스크립트 객체 표기법(JavaScript Object Notation)(JSON), 확장 가능 마크업 언어(Extensible Markup Language)(XML), 또 다른 마크업 언어(Yet Another Markup Language)(YAML), 확장 가능 하이퍼텍스트 마크업 언어(Extensible Hypertext Markup Language) (XHTML), 무선 마크업 언어(Wireless Markup Language)(WML), 메시지팩(MessagePack), XML 사용자 인터페이스 언어(XML User Interface Language)(XUL) 또는 임의의 다른 기능적으로 유사한 표현들을 단독으로 또는 조합으로 포함하는 표준들로부터 도출될 수 있다. 대안적으로, 독점 데이터 구조들, 포맷들 또는 스키마들은 독점적으로 사용되거나 알려진 또는 공개된 표준들과 조합하여 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어 로직(소프트웨어)이 저장된 유형의 비 일시적 컴퓨터 사용 가능 또는 판독 가능 매체를 포함하는 유형의 비 일시적 장치 또는 제조 물품은 또한 본 명세서에서 컴퓨터 프로그램 제품 또는 프로그램 저장 디바이스로 지칭될 수 있다. 이것은 이것으로 제한되는 것은 아니지만, 컴퓨터 시스템(8500), 메인 메모리(8508), 보조 메모리(8510) 및 이동식 저장 유닛들(8518 및 8522)뿐만 아니라, 전술한 것의 임의의 조합을 구현하는 유형의 제조 물품들을 포함한다. 이러한 제어 로직은, (컴퓨터 시스템(8500)과 같은) 하나 이상의 데이터 처리 디바이스들에 의해 실행될 때, 이러한 데이터 처리 디바이스들이 본 명세서에 설명된대로 동작하게 할 수 있다.
본 개시내용에 포함된 교시들에 기초하여, 관련 기술분야의 통상의 기술자에게는 도 85에 도시된 것 이외의 데이터 처리 디바이스들, 컴퓨터 시스템들 또는 컴퓨터 아키텍처들을 사용하여 본 개시내용의 실시예들을 만들고 사용하는 방법이 명백할 것이다. 특히, 실시예들은 본 명세서에 설명된 것 이외의 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 운영 체제 구현들을 이용하여 동작할 수 있다.
결론
본 명세서에 개시된 EP 기록 시스템은 작은 원시 신호들의 관련 컴포넌트들을 보존하면서, 즉, EP 환경에서 원래 정보의 무결성을 보존하면서, 노이즈를 효과적으로 제거하고 원하지 않는 대신호들을 제거하거나 격리한다. 통상의 EP 시스템들은 노이즈를 성공적으로 필터링할 수 있지만 의료 팀이 보고자 하는 노이즈가 있는 신호 컴포넌트들 또한 필터링할 수 있다. 통상의 EP 시스템들은 선의의 소프트웨어 필터링 알고리즘들을 사용하여 원시 신호들에 원래 존재하지 않는 추가 노이즈 및 원하지 않는 아티팩트들을 또한 생성하고 도입할 수 있다. 통상의 EP 시스템들이 최첨단 노이즈 감소 관행들을 활용하더라도, 통상의 EP 시스템들은 세동 제거 및 절제와 같은 동시적인 대신호 프로시저들이 존재할 때 신뢰도가 높은 선명한 소신호들을 효과적으로 수집할 수 없다. 이것은 통상의 EP 시스템들이 관련 주파수들의 범위들 - 낮은(예를 들어, 0 내지 100 Hz), 중간의(예를 들어, 100 Hz 초과 내지 300 kHz 미만) 및 높은(예를 들어, 300 kHz 이상) - 에 걸친 포괄적인 신호 획득 및 필터링 솔루션을 갖고 있지 않으며 수백 또는 수천의 자리수만큼 차이 나는 동시적인 신호들을 효과적으로 다룰 수 없기 때문이다. 이에 비해, 본 명세서에 개시된 EP 기록 시스템은 원하지 않는 신호들을 제거하지만 EP 환경에서 발견되는 신호들과 관련된 주파수들에 걸친 원래 신호 파형들을 보존하도록 새로운 하드웨어 회로, 소프트웨어 방법들 및 시스템 토폴로지들을 통합하고 적용한다.
개시된 EP 시스템은 통상의 EP 시스템들이 만들어야 하는 트레이드오프들을 만들 필요가 없다. 오히려, 개시된 EP 시스템은, (1) 높은 게인으로 증폭기를 실행하여 소신호들을 확인하고, (2) 하드웨어의 파괴적인 대신호 필터링을 최소화함으로써 클리핑과 포화를 둘 모두 방지하여 대신호들을 동시에 확인하고, (3) 신호들을 처리하여 신호들을 서로 독립적인 디스플레이들로 분리하고, 임의의 나머지 노이즈를 제거하고, 분리된 신호들을 동기화하고, 마지막으로 (4) 사용자가 대신호 및 소신호 둘 모두를 조작하고 분석할 수 있게 하여 신호 아티팩트들 및 이벤트들이 정확하게 시간 및 이벤트에 상관될 수 있도록 하기 위해, 하드웨어와 소프트웨어의 양태들이 동시에 수행될 수 있도록 한다.
도 22a 및 도 22b의 예시적인 신호들(2200)은 본 명세서에 개시된 EP 시스템에 의해 획득되고, 필터링되고 처리되고 난 후에 큰 과도 현상들, 절제 신호들, 세동 제거 신호들 및 EP 환경 노이즈가 존재할 때 ECG 또는 IC 심장 신호의 시각화에서의 개선을 보여주는 이러한 개념들을 예시한다. 도 22a는 소신호와 대신호 둘 다로부터의 노이즈를 제거하고 대신호들을 처리할 때 클리핑을 방지하는 것을 도시한다. 통상의 EP 시스템은 노이즈 있는 심장 신호(2203)를 제공하고 신호(2202)를 인위적으로 클리핑하여 디스플레이된 신호의 진폭을 제한하여 포화의 영향들을 피할 수 있다. 개시된 EP 시스템은 약한 신호(2214) 및 강한 신호(2205)를 둘 모두 획득하고 선명하게 디스플레이한다. 개시된 EP 시스템에 의하면, 인공적인 클리핑이 필요하지 않고, 강한 신호(2204)는 완전히 정의된다(클리핑되지 않는다).
도 22b는 노이즈 및 대신호 프로시저들의 존재시 저진폭 심장 신호들 및 EP 신호의 관련된 랜덤 아티팩트들의 마이크로 컴포넌트들을 드러내 보여주는 EP 시스템의 역량을 예시한다. 윈도우(2216)는 원하는 신호의 고진폭 및 저진폭 마이크로 컴포넌트들(2206) 둘 모두가 개시된 EP 시스템에 의해 드러내 보여지는 노이즈 있는 신호(2208)를 예시한다. 이에 비해, 윈도우(2218)에 도시된 바와 같이, 통상의 EP 시스템은 원하는 신호의 저진폭 및 고진폭 마이크로 컴포넌트들 둘 모두를 성공적으로 드러내 보이지 못할 수 있다. 노이즈가 더 많은 신호들의 경우, 원하는 신호의 저진폭 마이크로 컴포넌트(2210)는 드러날 수 있지만 통상의 EP 시스템에서는 노이즈(2212) 사이에서 손실되기 더 쉽다. 원하는 신호의 고진폭 마이크로 컴포넌트(2211)는 통상의 EP 시스템에서 인공적인 클리핑에 의해 손실될 수 있다.
도 22c는 원래 파형(2224)에 속하는 60 Hz 신호의 컴포넌트(2222)를 보존하면서, 포화 없이 또는 지연된 복구없이 60 Hz 노이즈(2220)를 제거하는 개시된 EP 시스템의 역량을 도시한다. 구체적으로는, 아티팩트(2220)와 동시에 발생하는 원래 파형(2224)의 컴포넌트(2222)는 손실되지 않는다. 다시 말해서, 대신호들이 동시에 소신호들과 겹쳐있을 때, 개시된 EP 시스템은 두 가지 모두를 명확하게 식별하고, 획득하고 처리할 수 있다.
임의의 다른 섹션이 아닌 상세한 설명 섹션은 청구항들을 해석하는 데 사용되도록 의도된 것임을 인식해야 한다. 다른 섹션들은 발명자(들)에 의해 고려되는 것으로 모두는 아니지만 하나 이상의 예시적인 실시예들을 제시할 수 있으며, 따라서 본 개시내용 또는 첨부된 청구항들을 어떤 방식으로든 제한하려 의도되는 것은 아니다.
본 개시내용은 예시적인 분야들 및 애플리케이션들에 대한 예시적인 실시예들을 설명하지만, 본 개시내용은 이것으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예들 및 그에 대한 수정들이 가능하며, 본 개시내용의 범위 및 사상 내에 있다. 예를 들어, 본 단락의 일반성을 제한하지 않고, 실시예들은 도면에 예시되거나 본 명세서에 설명된 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 엔티티들로 제한되지 않는다. 또한, 실시예들은 (본 명세서에서 명시적으로 설명되든 아니든) 본 명세서에 설명된 예들을 넘어서는 분야들 및 애플리케이션들에 상당한 유용성을 갖는다.
실시예들은 본 명세서에서 특정 기능들 및 그의 관계들의 구현을 예시하는 기능 구성 블록의 도움을 받아 설명되었다. 이러한 기능 구성 블록의 경계들은 본 명세서에서 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 명시된 기능들 및 관계들(또는 그와 동등한 것들)이 적절하게 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 또한, 대안적인 실시예들은 기능 블록들, 단계들, 동작들, 방법들 등을 본 명세서에 설명된 것과 상이한 순서를 사용하여 수행할 수 있다. 본 개시내용은 또한 본 명세서에 개시된 하드웨어 및 시스템들의 특징들을 사용하거나 또는 달리 구현하는 것과 연관된 방법들까지 확장된다.
본 명세서에서 "일 실시예", "실시예", "예시적인 실시예"라는 언급들 또는 유사한 문구들은 설명된 실시예가 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 실시예가 반드시 특정 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수는 없다는 것을 시사한다. 더욱이, 그러한 문구들이 반드시 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다. 추가로, 특정 특징, 구조 또는 특성이 실시예와 관련하여 설명될 때, 명시적으로 설명되거나 개시되든지에 상관없이 그러한 특징, 구조 또는 특징을 다른 실시예들에 통합하는 것은 관련 기술분야의 통상의 기술자의 지식 범위 내에 있을 것이다. 또한, 일부 실시예들은 "결합된" 및 "연결된"이라는 표현을 그 파생어들과 함께 사용하여 설명될 수 있다. 이러한 용어들은 반드시 서로 동의어로 의도되는 것은 아니다. 예를 들어, 일부 실시예들은 둘 이상의 요소들이 서로 직접 물리적 또는 전기적으로 접촉하고 있다는 것을 시사하기 위해 "연결된" 및/또는 "결합된"이라는 용어들을 사용하여 설명될 수 있다. 그러나, "결합된"이라는 용어는 두 개 이상의 요소들이 서로 직접적인 접촉을 하고 있지 않지만, 그럼에도 여전히 서로 협력하거나 상호 작용한다는 것을 또한 의미할 수 있다.
본 개시내용의 폭 및 범위는 위에서 설명한 예시적인 실시예들 중 임의의 실시예에 의해 제한되지 않아야 하고, 다음의 청구항들 및 그 균등물들에 따라서만 정의되어야 한다.
Claims (111)
- 신호의 시각화를 위한 시스템으로서,
메모리 - 상기 메모리는,
제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭하도록 구성된 제1 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)를 포함하는 제1 신호 모듈;
상기 매칭에 응답하여 제2 심장 신호와 연관된 제2 패킷에서 후전위(late potential)를 검색하도록 구성된 제2 DSP를 포함하는 제2 신호 모듈; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈을 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하고;
상기 검색에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 상기 후전위를 포함하는 상기 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하도록 구성됨 -; 및
상기 메모리에 결합되고 상기 제1 신호 모듈, 상기 제2 신호 모듈 및 상기 디스플레이 모듈을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
를 포함하는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 나란히 디스플레이하도록 추가로 구성되는, 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 대응하는 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 디스플레이하도록 추가로 구성되고, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분은 수직으로 적층되어 디스플레이되는, 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은 상기 알려진 신호 특성에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 오프셋을 조정하여, 상기 제1 심장 신호를 기준선에 고정시키도록 추가로 구성되는, 시스템. - 신호를 시각화하기 위한 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
제1 신호 모듈의 제1 디지털 신호 프로세서(DSP)를 실행하는 적어도 하나의 프로세서에 의해, 제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭시키는 단계;
제2 신호 모듈의 제2 DSP를 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 매칭에 응답하여 제2 심장 신호와 연관된 제2 패킷에서 후전위를 검색하는 단계;
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 단계; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 검색에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 상기 후전위를 포함하는 상기 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제5항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 나란히 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제5항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 대응하는 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 디스플레이하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분은 수직으로 적층되어 디스플레이되는, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 알려진 신호 특성에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 오프셋을 조정하여, 상기 제1 심장 신호를 기준선에 고정시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스로서, 상기 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금,
제1 신호 모듈의 제1 디지털 신호 프로세서(DSP)에 의해, 제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭시키는 동작;
제2 신호 모듈의 제2 DSP에 의해, 상기 매칭에 응답하여 제2 심장 신호와 연관된 제2 패킷에서 후전위를 검색하는 동작; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈에 의해, 상기 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 동작; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 검색에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 상기 후전위를 포함하는 상기 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게 하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제9항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 나란히 디스플레이하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제9항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 대응하는 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 디스플레이하는 동작을 더 포함하고, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분은 수직으로 적층되어 디스플레이되는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제11항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 알려진 신호 특성에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 오프셋을 조정하여, 상기 제1 심장 신호를 기준선에 고정시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 신호의 시각화를 위한 시스템으로서,
메모리 - 상기 메모리는,
제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭하도록 구성된 제1 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)를 포함하는 제1 신호 모듈;
제2 심장 신호에서 상기 매칭된 박동 전의 기간에서 조기 활성화(early activation)를 검색하도록 구성된 제2 DSP를 포함하는 제2 신호 모듈; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈을 포함하고, 상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하고;
상기 검색에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 상기 조기 활성화를 포함하는 상기 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하도록 구성됨 -; 및
상기 메모리에 결합되고 상기 제1 신호 모듈, 상기 제2 신호 모듈 및 상기 디스플레이 모듈을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
를 포함하는, 시스템. - 제13항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 나란히 디스플레이하도록 추가로 구성되는, 시스템. - 제13항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은,
상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 대응하는 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 디스플레이하도록 추가로 구성되고, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분은 수직으로 적층되어 디스플레이되는, 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈은 상기 알려진 신호 특성에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 오프셋을 조정하여, 상기 제1 심장 신호를 기준선에 고정시키도록 추가로 구성되는, 시스템. - 신호를 시각화하기 위한 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
제1 신호 모듈의 제1 디지털 신호 프로세서(DSP)를 실행하는 적어도 하나의 프로세서에 의해, 제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭시키는 단계;
제2 신호 모듈의 제2 DSP를 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 제2 심장 신호에서 상기 매칭된 박동 전의 기간에서 조기 활성화를 검색하는 단계;
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 단계; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 검색에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 상기 조기 활성화를 포함하는 상기 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제17항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 나란히 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제17항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 대응하는 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 디스플레이하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분은 수직으로 적층되어 디스플레이되는, 방법. - 제19항에 있어서,
상기 디스플레이 모듈을 실행하는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 알려진 신호 특성에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 오프셋을 조정하여, 상기 제1 심장 신호를 기준선에 고정시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스로서, 상기 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금,
제1 신호 모듈의 제1 디지털 신호 프로세서(DSP)에 의해, 제1 심장 신호와 연관된 제1 패킷 내 박동을 알려진 신호 특성에 매칭시키는 동작;
제2 신호 모듈의 제2 DSP에 의해, 제2 심장 신호에서 상기 매칭된 박동 전의 기간에서 조기 활성화를 검색하는 동작; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 디스플레이 모듈에 의해, 상기 제1 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 동작; 및
상기 제1 신호 모듈 및 상기 제2 신호 모듈에 결합된 상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 검색에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 시간 동기화된 상기 조기 활성화를 포함하는 상기 제2 심장 신호의 일부분을 디스플레이하는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게 하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제21항에 있어서, 상기 동작들은,
상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 나란히 디스플레이하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제21항에 있어서, 상기 동작들은,
상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 제1 심장 신호의 상기 디스플레이된 부분에 대응하는 상기 제2 심장 신호의 상기 부분을 디스플레이하는 동작을 더 포함하고, 상기 제1 심장 신호의 상기 부분 및 상기 제2 심장 신호의 상기 부분은 수직으로 적층되어 디스플레이되는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제23항에 있어서, 상기 동작들은,
상기 디스플레이 모듈에 의해, 상기 알려진 신호 특성에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 오프셋을 조정하여, 상기 제1 심장 신호를 기준선에 고정시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
적어도 하나의 프로세서에 의해, 표면 리드와 연관된 제1 심장 신호에 액세스하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 심장 신호의 박동을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 매칭된 박동 이전 및 이후의 기간 동안 제2 심장 신호에서 조기 활성화 또는 후전위를 검색하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제25항에 있어서,
상기 기간은 사용자에 의해 정의된 기간인, 방법. - 제25항에 있어서,
상기 검색하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 진폭 문턱 값에 기초하여 상기 조기 활성화를 검색하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제25항에 있어서,
상기 검색하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 조기 활성화 또는 상기 후전위에 대한 상기 제2 심장 신호의 일부분을 포함하는 버퍼를 검색하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제25항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상관 함수에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 박동을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제25항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 절대 평균 편차(mean absolute deviation)(MAD) 함수에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 박동을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제25항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 신뢰도 값에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 박동을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제31항에 있어서,
상기 신뢰도 값은 사용자에 의해 정의되는, 방법. - 제25항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 조기 활성화의 부위에 있는 카테터로부터 상기 후전위의 부위까지의 신호 데이터를 보간하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제33항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 카테터로부터의 상기 신호 데이터를 후전위 필터를 사용하여 독립적으로 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제33항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 조기 활성화의 부위와 상기 후전위의 부위 사이의 전도 지연의 부위를 추론하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스로서, 상기 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금,
표면 리드와 연관된 제1 심장 신호에 액세스하는 동작;
상기 제1 심장 신호의 박동을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작; 및
상기 매칭된 박동 이전 및 이후의 기간 동안 제2 심장 신호에서 조기 활성화 또는 후전위를 검색하는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게 하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제36항에 있어서,
상기 기간은 사용자에 의해 정의된 기간인, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제36항에 있어서,
상기 검색하는 동작은,
진폭 문턱 값에 기초하여 상기 조기 활성화를 검색하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제36항에 있어서,
상기 검색하는 동작은,
상기 조기 활성화 또는 상기 후전위에 대한 상기 제2 심장 신호의 일부분을 포함하는 버퍼를 검색하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제36항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
상관 함수에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 박동을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제36항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 박동을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제36항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
신뢰도 값에 기초하여 상기 제1 심장 신호의 상기 박동을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제42항에 있어서,
상기 신뢰도 값은 사용자에 의해 정의되는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제36항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 조기 활성화의 부위에 있는 카테터로부터 상기 후전위의 부위까지의 신호 데이터를 보간하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제44항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 카테터로부터의 상기 신호 데이터를 후전위 필터를 사용하여 독립적으로 디스플레이하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제44항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 조기 활성화의 부위와 상기 후전위의 상기 부위 사이의 전도 지연의 부위를 추론하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 입력 신호로부터 노이즈를 필터링하기 위한 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
적어도 하나의 프로세서에 의해, 제1 고조파 주파수를 갖고 상기 노이즈를 갖는 상기 입력 신호에 액세스하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 신호에서 조용한 기간을 결정하는 단계;
상기 조용한 기간 동안, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 샘플들을 버퍼에 저장하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 신호로부터 상기 버퍼 내 노이즈의 단일 사이클로부터의 상기 샘플들을 감산하여 필터링된 신호를 생성하는 단계 - 상기 감산은 상기 입력 신호로부터 상기 제1 고조파 주파수 및 제2 고조파 주파수를 제거하고 상기 필터링된 신호에 과도 응답들이 도입되는 것을 방지함 -; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 결정, 저장 및 감산하는 단계를 반복하여 상기 필터링된 신호를 정제하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제47항에 있어서,
상기 결정하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 신호의 기울기를 계산하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 기울기가 문턱 값 미만임을 결정하여, 상기 조용한 기간의 존재를 결정하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제47항에 있어서,
상기 저장하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 신호의 샘플을 상기 버퍼 내 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 대응하는 샘플과 평균하여 평균 샘플을 생성하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 버퍼 내 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 상기 대응하는 샘플을 상기 평균 샘플로 대체하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제47항에 있어서,
상기 제1 고조파 주파수는 60 헤르츠이고, 상기 제2 고조파 주파수는 120 헤르츠 또는 180 헤르츠인, 방법. - 제47항에 있어서,
상기 입력 신호의 상기 노이즈의 주파수는 실질적으로 일정한, 방법. - 제51항에 있어서,
상기 버퍼의 크기는 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 상기 주파수에 기초하는, 방법. - 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스로서, 상기 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금,
제1 고조파 주파수를 갖고 노이즈를 갖는 입력 신호에 액세스하는 동작;
입력 신호에서 조용한 기간을 결정하는 동작;
상기 조용한 기간 동안, 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 샘플들을 버퍼에 저장하는 동작;
상기 입력 신호로부터 상기 버퍼 내 상기 노이즈의 단일 사이클로부터의 상기 샘플들을 감산하여 필터링된 신호를 생성하는 동작 - 상기 감산은 상기 입력 신호로부터 상기 제1 고조파 주파수 및 상기 제2 고조파 주파수를 제거하고 상기 필터링된 신호에 과도 응답들이 도입되는 것을 방지함 -; 및
상기 결정, 저장 및 감산하는 동작을 반복하여 상기 필터링된 신호를 정제하는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게 하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제53항에 있어서,
상기 결정하는 동작은,
상기 입력 신호의 기울기를 계산하는 동작; 및
상기 기울기가 문턱 값 미만임을 결정하여, 상기 조용한 기간의 존재를 결정하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제53항에 있어서,
상기 저장하는 동작은,
상기 입력 신호의 샘플을 상기 버퍼 내 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 대응하는 샘플과 평균하여 평균 샘플을 생성하는 동작; 및
상기 버퍼 내 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 상기 대응하는 샘플을 상기 평균 샘플로 대체하는 동작
을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제53항에 있어서,
상기 제1 고조파 주파수는 60 헤르츠이고, 상기 제2 고조파 주파수는 120 헤르츠 또는 180 헤르츠인, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제53항에 있어서,
상기 입력 신호의 상기 노이즈의 주파수는 실질적으로 일정한, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제53항에 있어서,
상기 버퍼의 크기는 상기 입력 신호의 상기 노이즈의 상기 주파수에 기초하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 입력 신호로부터 노이즈를 필터링하기 위한 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 노이즈 및 관심의 고주파 신호를 포함하는 상기 입력 신호에 액세스하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 신호를 고역 통과 필터링하여 필터링된 신호를 생성하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 필터링된 신호 내 상기 노이즈와 연관된 아티팩트를 상기 관심의 고주파 신호로부터 격리하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 격리된 아티팩트 이전 및 이후의 고정된 기간 동안 상기 필터링된 신호를 블랭킹하는 단계
를 포함하고,
상기 블랭킹하는 단계는 상기 격리된 아티팩트를 제거하고 상기 관심의 고주파 신호의 통과를 허용하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 신호를 노치 필터를 사용하여 필터링하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 아티팩트를 격리하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 필터링된 입력 신호의 기울기를 계산하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 기울기가 문턱 값 초과임을 결정하여, 상기 아티팩트의 존재를 결정하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 아티팩트를 격리하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 아티팩트를 아티팩트 템플릿에서 특성화하는 단계를 더 포함하고, 상기 블랭킹하는 단계는 선택된 필터로서 상기 아티팩트 템플릿을 상기 필터링된 신호에서 상기 격리된 아티팩트에 걸쳐 적용하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 노이즈 및 상기 관심의 고주파 신호를 포함하는 상기 입력 신호에 액세스하는 단계는 푸르키니에 신호(Purkinje signal) 신호에 액세스하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 노이즈 및 상기 관심의 고주파 신호를 포함하는 상기 입력 신호에 액세스하는 단계는 빠른 전도 조직 인식 필터링(rapid conduction tissue recognition filtering)을 수행함으로써 발생하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 아티팩트를 격리하는 단계는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 임펄스 응답을 격리하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 격리된 아티팩트 이전 및 이후의 상기 고정된 기간 동안 상기 필터링된 신호를 버퍼링하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제59항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 격리된 아티팩트에 기초하여 필터를 선택하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 선택된 필터를 적용하여 상기 필터링된 신호에서 상기 격리된 아티팩트를 블랭킹하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스로서, 상기 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금,
노이즈 및 관심의 고주파 신호를 포함하는 입력 신호에 액세스하는 동작;
상기 입력 신호를 고역 통과 필터링하여 필터링된 신호를 생성하는 동작;
상기 관심의 고주파 신호로부터 상기 필터링된 신호 내 상기 노이즈와 연관된 아티팩트를 격리하는 동작; 및
상기 격리된 아티팩트 이전 및 이후의 고정된 기간 동안 상기 필터링된 신호를 블랭킹하는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게 하고,
상기 블랭킹하는 동작은 상기 격리된 아티팩트를 제거하고 상기 관심의 상기 고주파 신호의 통과를 허용하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 입력 신호를 노치 필터를 사용하여 필터링하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 격리하는 동작은,
상기 필터링된 입력 신호의 기울기를 계산하는 동작; 및
상기 기울기가 문턱 값 초과임을 결정하여, 상기 아티팩트의 존재를 결정하는 동작
을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 격리하는 동작은,
상기 아티팩트를 아티팩트 템플릿에서 특성화하는 동작을 더 포함하고, 상기 블랭킹하는 동작은 선택된 필터로서 상기 아티팩트 템플릿을 상기 필터링된 신호에서 상기 격리된 아티팩트에 걸쳐 적용하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 노이즈 및 상기 관심의 고주파 신호를 포함하는 상기 입력 신호에 액세스하는 동작은 푸르키니에 신호에 액세스하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 노이즈 및 상기 관심의 고주파 신호를 포함하는 상기 입력 신호에 액세스하는 동작은 빠른 전도 조직 인식 필터링을 수행함으로써 발생하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 아티팩트를 격리하는 동작은 임펄스 응답을 격리하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 격리된 아티팩트 이전 및 이후의 상기 고정된 기간 동안 상기 필터링된 신호를 버퍼링하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제68항에 있어서,
상기 동작들은,
상기 격리된 아티팩트에 기초하여 필터를 선택하는 동작; 및
상기 선택된 필터를 적용하여 상기 필터링된 신호에서 상기 격리된 아티팩트를 블랭킹하는 동작
을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
적어도 하나의 프로세서에 의해, 입력 심장 신호에 액세스하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계; 및
적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 매칭 정도의 표시를 디스플레이하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제77항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 이전의 환자 시술 또는 현재 환자 시술 동안 캡처되고 패턴 템플릿에 저장되는, 방법. - 제77항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 데이터베이스에 저장되는, 방법. - 제77항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상관 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제77항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제77항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 신뢰도 값에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제77항에 있어서,
상기 매칭 정도의 상기 표시는 심장 심박조율(cardiac pace)의 위치를 명시하는, 방법. - 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스로서,
상기 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금,
입력 심장 신호에 액세스하는 동작;
상기 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작; 및
상기 매칭 정도의 표시를 디스플레이하는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게 하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제84항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 이전의 환자 시술 또는 현재 환자 시술 동안 캡처되고 패턴 템플릿에 저장되는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제84항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 데이터베이스에 저장되는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제84항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
상관 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제84항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제84항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
신뢰도 값에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제84항에 있어서,
상기 매칭 정도의 상기 표시는 심장 심박조율의 위치를 명시하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 컴퓨터에 의해 구현되는 방법으로서,
적어도 하나의 프로세서에 의해, 입력 심장 신호에 액세스하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 검출 문턱치에 액세스하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 검출 문턱치에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 매칭에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 강조 표시된 부분을 디스플레이하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제91항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 이전의 환자 시술 또는 현재 환자 시술 동안 캡처되는, 방법. - 제91항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 데이터베이스에 저장되는, 방법. - 제91항에 있어서,
상기 매칭하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상관 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제91항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제91항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 일차 매칭시키는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 일차 매칭에 기초하여 제1 신뢰도 값을 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제2 입력 신호의 일부분을 상기 알려진 신호 패턴에 이차 매칭시키는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 이차 매칭에 기초하여 제2 신뢰도 값을 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 제1 신뢰도 값 및 상기 제2 신뢰도 값을 평균하여 평균 신뢰도 값을 생성하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 평균 신뢰도 값이 상기 검출 문턱치를 초과하는 것을 결정하는 단계
를 더 포함하는, 방법. - 제91항에 있어서,
상기 디스플레이하는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 알려진 신호 패턴과 연관된 색상에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 강조 표시된 부분을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제91항에 있어서,
상기 매칭시키는 단계는,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 알려진 신호 패턴의 가중 특정 영역(weight specific area)들에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 저장된 명령어들을 갖는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스로서, 상기 명령어들은 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로 하여금,
입력 심장 신호에 액세스하는 동작;
검출 문턱치에 액세스하는 동작;
상기 검출 문턱치에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 일부분을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작; 및
상기 매칭에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 강조 표시된 부분을 디스플레이하는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게 하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제99항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 이전의 환자 시술 또는 현재 환자 시술 동안 캡처되는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제99항에 있어서,
상기 알려진 신호 패턴은 데이터베이스에 저장되는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제99항에 있어서,
상기 매칭하는 동작은,
상관 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제99항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
절대 평균 편차(MAD) 함수에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제99항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 상기 알려진 신호 패턴에 일차 매칭시키는 동작;
상기 일차 매칭에 기초하여 제1 신뢰도 값을 결정하는 동작;
제2 입력 신호의 일부분을 상기 알려진 신호 패턴에 이차 매칭시키는 동작;
상기 이차 매칭에 기초하여 제2 신뢰도 값을 결정하는 동작;
상기 제1 신뢰도 값 및 상기 제2 신뢰도 값을 평균하여 평균 신뢰도 값을 생성하는 동작; 및
상기 평균 신뢰도 값이 검출 문턱치를 초과하는 것을 결정하는 동작
을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제99항에 있어서,
상기 디스플레이하는 동작은,
상기 알려진 신호 패턴과 연관된 색상에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 강조 표시된 부분을 디스플레이하는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 제99항에 있어서,
상기 매칭시키는 동작은,
상기 알려진 신호 패턴의 가중 특정 영역들에 기초하여 상기 입력 심장 신호의 상기 부분을 알려진 신호 패턴에 매칭시키는 동작을 더 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 디바이스. - 선명한 단극성 신호를 생성하기 위한 시스템으로서,
심전도(electrocardiogram)(ECG) 신호를 처리하도록 구성된 심전도(ECG) 회로 보드; 및
각각 대응하는 심장 내(intracardiac)(IC) 신호를 처리하도록 구성된 복수의 IC 회로 보드들
을 포함하고,
상기 ECG 회로 보드 및 상기 복수의 IC 회로 보드들은 실질적으로 동일한 회로 구성 및 컴포넌트들을 공유하고,
상기 ECG 회로 보드는 각각의 IC 회로 보드가 그 대응하는 IC 신호를 처리하기 위해 사용하는 것과 실질적으로 동일한 경로를 사용하여 상기 ECG 신호를 처리하는, 시스템. - 제107항에 있어서,
단일의 윌슨 중심 단자(Wilson Central Terminal)(WCT) 신호가 상기 ECG 회로 보드 및 상기 복수의 IC 회로 보드들에 사용되는, 시스템. - 전기생리학(electrophysiology)(EP) 처리를 수행하기 위한 시스템으로서,
심전도(electrocardiogram)(ECG) 신호를 수신하도록 구성된 ECG 회로 보드;
각각 대응하는 심장 내(intracardiac)(IC) 신호를 수신하도록 구성된 복수의 IC 회로 보드들;
원격 디바이스에 통신 가능하게 결합된 통신 인터페이스; 및
상기 ECG 회로 보드, 상기 복수의 IC 회로 보드들 및 상기 통신 인터페이스에 결합된 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 통신 인터페이스를 통해, 상기 원격 디바이스로부터 피드백을 수신하고;
상기 통신 인터페이스를 통해, 상기 ECG 신호, 각각 대응하는 IC 신호, 및 상기 원격 디바이스로부터의 피드백에 기초하여 상기 원격 디바이스를 제어하도록
구성되는, 시스템. - 제109항에 있어서,
상기 원격 디바이스는 초음파 머신, 무선 주파수(radio frequency)(RF) 발생기, 자극기, 3차원 이미징 디바이스, 심장내 심초음파(intra-cardiac echocardiography)(ICE) 머신, 형광 투시 머신 및 세동 제거기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 시스템. - 제109항에 있어서,
상기 통신 인터페이스는 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine), 이더넷, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus)(USB) 및 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11로 이루어진 그룹으로부터 선택된 통신 프로토콜을 사용하여 상기 원격 디바이스에 통신 가능하게 결합되는, 시스템.
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