KR20210020821A - 기관 전기 활성의 향상된 시각화 - Google Patents

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KR20210020821A
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레파엘 이타
아하론 터지만
갈 헤이암
탈하임 바-온
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바이오센스 웹스터 (이스라엘) 리미티드
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Abstract

의료 시술을 위한 방법, 장치 및 시스템이 본 명세서에 개시되고, 카테터 상의 하나 이상의 전극에 의해, 기관의 일정 기관 영역에서 복수의 조직 전위들을 감지하는 것, 피크 전위들의 수를, 피크 전위가 전위 임계치를 초과하도록, 복수의 제1 조직 전위들로부터 결정하는 것, 피크 전위의 수에 기초하여 제1 시각적 특성을 결정하는 것, 및 기관 영역을 포함하는 기관의 렌더링을, 제1 기관 영역의 렌더링이 제1 시각적 특성을 포함하도록 디스플레이하는 것을 포함한다.

Description

기관 전기 활성의 향상된 시각화{ENHANCED VISUALIZATION OF ORGAN ELECTRICAL ACTIVITY}
본 출원은 심장 시술을 개선하기 위한 시스템, 장치, 및 방법을 제공한다.
심장 절제는 비정상적인 심장 리듬의 원인이 되는 환자의 심장 내의 조직에 흉터형성(scaring)하거나 그 조직을 파괴(destroying)함으로써 환자의 비정상적인 심장 리듬을 치료하는 외과 시술이다. 심장 부정맥, 예컨대, 심방 세동, 심방 조동, 심실상막 빈맥(supraventricular tachycardia), 및 볼프-파킨슨-화이트 증후군(Wolff-Parkinson-White syndrome)을 치료하기 위해 심장 절제가 종종 사용된다. 심장 절제 시술에서는, 심장의 전기적 측정이 카테터를 사용하여 이루어진다. 이어서, 측정에 기초하여, 외과의는 열(고주파), 극저온(동결절제), 또는 레이저를 사용하여 전기적 이상(electrical anomaly)이 발생하고 있는 것으로 여겨지는 심장의 영역에 흉터형성하거나 그 영역을 파괴한다.
전통적인 심장 절제 시술은 절제를 어디에서 그리고 어떻게 수행해야 하는지를 결정하기 위해 오로지 외과의의 주관적 기술(subjective skill)에만 의존하였다. 전통적인 방법은 환자에 따라, 외과의에 따라, 그리고 병원에 따라 높은 가변성의 임상 결과들을 가져왔다.
의료 시술을 위한 방법, 장치 및 시스템이 본 명세서에 개시되고, 카테터 상의 하나 이상의 전극에 의해, 기관(organ)의 일정 기관 영역에서 복수의 조직 전위(electrical potential)들을 감지하는 것, 피크 전위들의 수를, 피크 전위가 전위 임계치를 초과하도록, 복수의 제1 조직 전위들로부터 결정하는 것, 피크 전위들의 수에 기초하여 제1 시각적 특성을 결정하는 것, 및 기관 영역을 포함하는 기관의 렌더링을, 제1 기관 영역의 렌더링이 제1 시각적 특성을 포함하도록 디스플레이하는 것을 포함한다.
첨부 도면과 함께 일례로서 주어진 하기 설명으로부터 더 상세한 이해를 가질 수 있다.
도 1은 개시된 주제의 하나 이상의 특징부가 구현될 수 있는 예시적인 시스템의 다이어그램이다.
도 2a 및 도 2b는 개시된 주제의 일 실시예에 따른, 맵핑 카테터를 포함하는 의료 시스템의 도면이다.
도 3은 개시된 주제의 일 실시예에 따른, 맵핑 카테터의 원위 단부의 도면이다.
도 4는 개시된 주제의 일 실시예에 따른, 전위 막대(electrical potential bar)를 갖는 심장의 다이어그램이다.
도 5는 개시된 주제의 일 실시예에 따른, 전위 활성의 양을 시각화하기 위한 흐름도이다.
도 6은 개시된 주제의 일 실시예에 따른, 심장의 전위들에 기초한 시각적 특성을 갖는 심장의 다이어그램이다.
도 7은 개시된 주제의 일 실시예에 따른, 시간에 기초한 전위 활성을 시각화하기 위한 흐름도이다.
도 8은 개시된 주제의 일 실시예에 따른, 시간에 기초한 전위 활성에 대한 시각적 특성을 갖는 심장의 다이어그램이다.
도 9는 다수의 피크들 및 더 낮은 백분율 값을 갖는 전위 신호 응답 차트의 이미지이다.
도 10은 다수의 피크들 및 더 높은 백분율 값을 갖는 전위 신호 응답 차트의 이미지이다.
도 11은 국부 전위 맵의 다이어그램이다.
도 12는 국부 전위 맵에 기초한 전위 활성에 대한 시각적 특성을 갖는 심장의 이미지이다.
개시된 주제의 구현예에 따르면, 심장과 같은 기관의 렌더링은, 렌더링이 기관의 상이한 영역들에서의 전위들에 기초한 시각적 특성을 포함하도록 제공될 수 있다. 전위에 기초한 시각적 특성을 제공함으로써, 이상치(outlier) 전위를 갖는 기관의 영역이 절제를 위한 영역으로서 용이하게 식별될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 추가로 개시된 바와 같이, 전위에 기초한 이러한 시각적 특성을 갖는 기관의 정적(static) 렌더링이 제공된다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 특징부가 구현될 수 있는 예시적인 시스템(100)의 다이어그램이다. 시스템(100)에서, 복수의 별개의 외과용 네트워크(101A 내지 101N)가 네트워크(150)에 의해 클라우드 플랫폼(160)에 연결된다. 일부 경우에, 클라우드 플랫폼(160)은 공용 클라우드 컴퓨팅 플랫폼(예컨대, Amazon Web Services, 또는 Microsoft Azure), 하이브리드 클라우드 컴퓨팅 플랫폼(예컨대, HP Enterprise OneSphere) 또는 사설 클라우드 컴퓨팅 플랫폼에 의해 구현된다.
별개의 외과용 네트워크(101A 내지 101N)는 개별 병원에 또는 개별 의료 제공자 네트워크 내에 위치될 수 있다. 별개의 외과용 네트워크(101) 각각은 로컬 서버(120)에 연결된 하나 이상의 수술 시스템(110)을 포함한다. 하나 이상의 수술 시스템은 심장과 같은 환자의 기관의 해부학적 및 전기적 측정치들을 획득할 수 있고, 심장 절제 시술을 수행할 수 있다. 시스템(100)에서 사용될 수 있는 수술 시스템(110)의 일례는 Biosense Webster에 의해 판매되는 Carto(상표등록) 시스템이다. 일부 경우에, 수술 시스템(110)은 또한, 환자를 고유하게 식별하는 데 사용될 수 있는 고유한 환자 식별(ID) 또는 다른 정보와 측정치를 연관시킬 수 있다.
수술 시스템(110)은 또한, 그리고 선택적으로, 당업계에 공지된 초음파, 컴퓨터 단층촬영(CT), 자기 공명 영상(MRI) 또는 다른 의료 이미징 기법을 이용하여 환자의 심장의 해부학적 측정치를 획득할 수 있다. 수술 시스템(110)은 심장의 전기적 특성을 측정하는 카테터, 심전도(EKG) 또는 다른 센서를 사용하여 전기적 측정치를 획득할 수 있다. 이어서, 해부학적 및 전기적 측정치들은 수술 시스템(110)의 로컬 메모리 내에 저장될 수 있고, 사설 네트워크(105)를 이용하여 로컬 서버(120)로 전송될 수 있다. 일부 경우에, 전기적 및 해부학적 측정치들은 획득 즉시 로컬 서버(120)에 전송된다.
이어서, 수술 시스템(110)은 전기적 측정치와 해부학적 측정치를 조합하여 환자의 심장의 맵핑을 생성한다. 환자의 심장의 맵핑은 수술 시스템(110)의 로컬 메모리(예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같은 메모리(56)) 내에 저장될 수 있고, 사설 네트워크(105)를 이용하여 로컬 서버(120)로 전송될 수 있다. 일부 경우에, 맵핑은 생성 즉시 로컬 서버(120)로 전송될 수 있다.
수술 시스템(110)은 외과의가 심장 절제 시술을 수행하는 것을 가능하게 한다. 일부 경우에, 심장 절제 시술은 접촉력 기법(contact force technology) 및 관주 절제 기법(irrigated ablation technology)을 이용할 수 있다. 절제 시술은 본 명세서에 개시된 기법에 따라 수행될 수 있고, 정적 맵의 시각적 특성에 기초하여 절제 영역을 식별하는 것을 포함할 수 있다.
사설 네트워크(105)는 인트라넷, 근거리 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN), 대도시 네트워크(MAN), 직접 연결 또는 일련의 연결들, 셀룰러 전화 네트워크, 또는 수술 시스템(110)과 로컬 서버(120) 사이의 통신을 용이하게 할 수 있는 임의의 다른 네트워크 또는 매체와 같은 당업계에 대체적으로 공지된 임의의 네트워크 또는 시스템일 수 있다. 네트워크(105)는 유선, 무선 또는 이들의 조합일 수 있다. 유선 연결은 당업계에 대체적으로 공지된 이더넷, 범용 직렬 버스(USB), RJ-11 또는 임의의 다른 유선 연결을 사용하여 구현될 수 있다. 무선 연결은 당업계에 대체적으로 공지된 Wi-Fi, WiMAX, 및 블루투스, 적외선, 셀룰러 네트워크, 위성 또는 임의의 다른 무선 연결 방법을 사용하여 구현될 수 있다. 추가적으로, 몇몇 네트워크들은 네트워크(105)에서의 통신을 용이하게 하기 위해 단독으로 또는 서로 통신하여 작동할 수 있다.
로컬 서버(120)는 전기적 및 해부학적 측정치들, 맵핑들 및 절제 시술에 관한 정보를 로컬 데이터베이스 내에 수신한다. 일부 경우에, 로컬 데이터베이스는 수신된 데이터를 고유한 환자 식별가능 정보와 연관시킨다.
일부 경우에, 로컬 서버(120)는 물리적 서버로서 구현된다. 다른 경우에, 로컬 서버(120)는 공용 클라우드 컴퓨팅 제공자(예컨대, Amazon Web Services (AWS) (상표등록))에 의한 가상 서버로서 구현된다.
일부 경우에, 로컬 서버(120)는 기계 학습 또는 다른 인공 지능형 기법을 이용하여 로컬 데이터베이스 내에 저장된 데이터를 분석한다. 그러한 데이터는, 본 명세서에 추가로 개시된 바와 같이, 흉터 영역의 형상 또는 전위 임계치 초과의 전위와 연관될 수 있다. 로컬 서버는, 1) 수행될 심장 절제를 위한 최적의 치료 계획을 추천하기 위해 유사한 심장 질환과 형태를 갖는 이전의 모든 환자들, 및 이전의 환자들로부터의 연관된 절제 시술 데이터 및 최상의 결과를 고려하기 위해; 2) 전술된 이전의 환자 및 절제 데이터를 고려하여, 심장 절제가 수행될 예정이거나 수행되고 있는 동안 치료 계획 또는 임계치를 수정하고 절제 시술 동안 의사에게 특정적으로 추천하기 위해; 그리고/또는 3) 치료 계획 및 환자의 결과를 고려하여 심장 절제를 수행한 외과의의 수행을 평가하기 위해 기계 학습을 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 의사는 최상의 환자 결과를 달성하기 위해 절제 시술의 계획, 수행 및 평가 시, 그가 원하는 대로 이전의 모든 환자 및 심장 시술의 축적된 경험을 갖는다.
특정 시술에 관한 데이터의 수집 및 분석은 시술에 대한 통계를 포함할 수 있고, 시술의 특정 부분 및 개별 부분에 의해 나뉘어진, 각각의 환자들에 의해 이용가능하다. 이는 의사 및 연구원이 임의의 파라미터의 임의의 다른 파라미터에 대한 효과를 측정하는 것을 도울 것이다. 일례에서, 그러한 데이터의 수집 및 분석은 연구원이 심장 카테터 시술에 도입되는 임의의 변화를, 예를 들어, 전위 임계치, 시각적 특성 등으로, 평가하는 것을 가능하게 할 것이다. 이는 이러한 변화가 환자 결과를 개선하는지 여부를 연구원이 결정하게 할 것이다.
공중 네트워크(150)는 인터넷, 인트라넷, 근거리 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN), 대도시 네트워크(MAN), 직접 연결 또는 일련의 연결들, 셀룰러 전화 네트워크, 또는 별개의 외과용 네트워크(101A 내지 101N)와 클라우드 기반 플랫폼(160) 사이의 통신을 용이하게 할 수 있는 임의의 다른 네트워크 또는 매체를 포함하여, 당업계에 대체적으로 공지된 임의의 네트워크 또는 시스템일 수 있다. 공중 네트워크(150)는 유선, 무선 또는 이들의 조합일 수 있다. 유선 연결은 당업계에 대체적으로 공지된 이더넷, 범용 직렬 버스(USB), RJ-11 또는 임의의 다른 유선 연결을 사용하여 구현될 수 있다. 무선 연결은 당업계에 대체적으로 공지된 Wi-Fi, WiMAX, 및 블루투스, 적외선, 셀룰러 네트워크, 위성 또는 임의의 다른 무선 연결 방법을 사용하여 구현될 수 있다. 추가적으로, 몇몇 네트워크들은 네트워크(150)에서의 통신을 용이하게 하기 위해 단독으로 또는 서로 통신하여 작동할 수 있다.
클라우드 기반 플랫폼(160)은 별개의 외과용 네트워크(101A 내지 101N)의 각각의 로컬 서버(120)로부터 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 정보를 데이터베이스 내에 저장한다. 많은 경우에, 클라우드 기반 플랫폼(160)은 또한, 네트워크(150)를 통해 데이터베이스 내에 저장된 데이터에 질의하기 위해 제3자(140)를 위한 포털을 제공한다. 일부 경우에, 제3자(140)는 클라우드 기반 플랫폼(160)의 포털에 액세스하기 위해 표준 인터넷 브라우저를 사용할 수 있다. 다른 경우에, 클라우드 기반 플랫폼(160)의 포털에 액세스하기 위해 제3자(140)에게 전용 애플리케이션이 요구된다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 프로브(22) 및 제어 콘솔(24)을 포함하는 수술 시스템(110)의 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 프로브(22)의 원위 단부(26)의 도면이다. 수술 시스템(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 시스템(100)의 일부일 수 있다. 본 명세서에 후술되는 실시예에서, 의료용 프로브(22)는 진단 또는 요법 치료를 위해, 예컨대 환자(30)의 심장(28)의 전위를 맵핑하기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시예에서, 의료용 프로브(22)는 또한 맵핑 카테터 및/또는 절제 카테터로 지칭될 수 있다. 대안적으로, 의료용 프로브(22)는 심장에서 또는 다른 신체 기관에서 다른 요법 및/또는 진단 목적을 위해 사용될 수 있다.
의료용 프로브(22)는 삽입 튜브(32) 및 삽입 튜브의 근위 단부에 결합된 손잡이(34)를 포함한다. 손잡이(34)를 조작함으로써, 의료 전문가(36)는 의료용 프로브(22)를 환자(30)의 체강 내로 삽입할 수 있다. 예를 들어, 의료 전문가(36)는 의료용 프로브(22)의 원위 단부(26)가 심장(28)의 심실에 들어가고 원하는 위치 또는 위치들에서 심근 조직과 맞물리도록 환자(30)의 혈관계를 통해 의료용 프로브(22)를 삽입할 수 있다. 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 의료용 프로브(22)의 원위 단부(26)는 튜브형 샤프트(82)의 단부에 형성된 가요성 스플라인(80)을 포함한다. 의료 절차 중에, 의료 전문가(36)는 삽입 튜브(32)로부터 튜브형 샤프트를 연장시킴으로써 스플라인(80)을 전개할 수 있다.
제어 콘솔(24)은, 케이블(38)에 의해, 환자(30)에게 부착되는 접착성 피부 패치(40)를 전형적으로 포함하는 신체 표면 전극에 연결된다. 제어 콘솔(24)은, 전류 추적 모듈(44)과 함께, 도 3에 도시된 바와 같이 스플라인(80)에 부착되는 전극(84)과 접착성 피부 패치(40) 사이에서 측정된 임피던스에 기초하여 심장(28) 내측의 프로브(22)의 원위 단부(26)의 위치 좌표를 결정하는 프로세서(42)를 포함한다. 본 명세서에 기술된 실시예에서, 전극(84)은 또한 심장(28) 내의 조직에 신호를 인가하도록, 그리고/또는 심장 내의 위치에서 소정의 생리학적 특성(예컨대, 국소 표면 전위)을 측정하도록 구성될 수 있다. 전극(84)은 의료용 프로브(22)를 통해 이어지는 와이어(도시되지 않음)에 의해 제어 콘솔(24)에 연결된다.
본 명세서의 실시예가 다중 스플라인 심장내 카테터를 포함하는 의료용 프로브(22)를 도시하지만, 다른 다중 전극 심장내 카테터 또는 단일 전극 카테터를 사용하는 것이 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주된다.
프로세서(42)는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)로서 전형적으로 구성되는 실시간 잡음 감소 회로(46)에 이어서, 아날로그-디지털(A/D) ECG(심전계) 또는 EMG(근전도) 신호 변환 집적 회로(48)를 포함할 수 있다. 프로세서는 A/D ECG 또는 EMG 회로(48)로부터 다른 프로세서로 신호를 전달할 수 있고/있거나 본 명세서에 개시된 하나 이상의 알고리즘을 수행하도록 프로그래밍될 수 있으며, 하나 이상의 알고리즘들 각각은 본 명세서에 후술되는 단계를 포함한다. 프로세서는 하나 이상의 알고리즘을 수행하기 위해, 노이즈 감소 회로(46) 및 신호 변환 집적 회로(48)뿐만 아니라 더욱 상세히 후술되는 모듈의 특징부를 사용한다.
도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 수술 시스템이 프로브(22)의 원위 단부(26)의 위치를 측정하기 위해 임피던스 기반 감지를 이용할 수 있지만; 다른 위치 추적 기법(예컨대, 자기 기반 센서를 사용하는 기법)이 사용될 수 있다.
제어 콘솔(24)은 또한 제어 콘솔이 전극(84) 및 접착성 피부 패치(40)로부터 신호를 전송하고/하거나, 그들에 신호를 전송하는 것을 가능하게 하는 입력/출력(I/O) 통신 인터페이스(50)를 포함한다. 전극(84) 및/또는 접착성 피부 패치(40)로부터 수신된 신호에 기초하여, 프로세서(42)는, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 전위 기반 시각적 특성을 보여주는 전위 기반 맵(52)(도 2a)을 생성할 수 있다.
시술 중에, 프로세서(42)는, 본 명세서 아래에서 도 2a를 참조하는 설명에서 후술되는 바와 같이, 디스플레이(54) 상에서 전위 기반 맵(52)을 의료 전문가(36)에게 제시할 수 있고, 전위 기반 맵(52)을 표현하는 데이터를 메모리(56) 내에 저장할 수 있다. 메모리(56)는 임의의 적합한 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리, 예컨대 랜덤 액세스 메모리 또는 하드 디스크 드라이브를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 의료 전문가(36)는 하나 이상의 입력 디바이스(78)를 사용하여 맵(52)을 조작할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 디스플레이(54)는, 전위 기반 맵(52)을 제시하는 것에 더하여, 의료 전문가(36)로부터 입력을 수신하도록 구성될 수 있는 터치스크린을 포함할 수 있다.
제어 콘솔(24)은 또한 전극(84)으로부터 수신된 신호로부터 근전도(EMG) 차트(60)를 생성하도록 구성될 수 있는 EMG 모듈(58)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서(42)는 디스플레이(54) 상에 하나 이상의 EMG 차트(60)를 제시하고(즉, LAT 맵(52)과 함께), EMG 차트 맵을 표현하는 데이터를 메모리(56)에 저장한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 메모리(56)는 프로세서(42)가 전기해부학적 맵(52)을 생성 및 렌더링하기 위해 사용할 수 있는 전기해부학적 맵 데이터(62)를 저장하고, 프로세서가 EGM 차트(60)를 생성 및 렌더링하기 위해 사용할 수 있는 EGM 차트 데이터세트(64)를 저장한다. 전기해부학적 맵 데이터는 복수의 맵핑 지점 레코드(66)를 포함하고, 맵핑 지점 레코드들 각각은 한 세트의 (즉, 환자(30) 내의) 위치 좌표들(68) 및 전위들(70)을 포함한다. 본 명세서의 실시예에서, 위치 좌표(68)는 또한 위치(68)로 지칭될 수 있다.
각각의 EGM 신호 데이터세트(64)는 다수의 EGM 차트 지점 레코드(72)를 포함하고, EGM 신호 지점 레코드들 각각은 측정 시간(74) 및 전위 측정치(76)를 포함한다. 본 명세서의 실시예에서, 각각의 주어진 전극(84)은 주어진 EGM 차트 데이터세트(64)와 대응하는 일대일 대응 관계를 갖는다. 다시 말해서, 각각의 주어진 EGM 차트 데이터세트(64)는 프로세서(42)가 그의 대응하는 전극(84)으로부터 수신하는 전위 측정치(76) 및 측정 시간(74)을 이어서 저장하는 다수의 EGM 차트 지점 레코드를 저장한다.
도 4는 도 2a의 심장(28)과 유사할 수 있는 기관(401)의 렌더링을 도시한다. 기관(401)은 의료용 프로브(22)를 사용함으로써 도 1, 도 2a 및 도 2b의 수술 시스템(110)과 같은 수술 시스템을 사용하여 맵핑될 수 있다. 의료용 프로브(22)는 기관의 상이한 영역들을 가로지를 수 있고, 접촉, 조직 근접, 및/또는 전위 또는 초음파 신호를 사용하여 기관(401)의 형상 및 경계를 결정할 수 있다.
하나 이상의 전극을 포함하는 의료용 프로브(22)가 기관의 상이한 영역들에서 조직 전위들을 감지하는 데 사용될 수 있다. 조직 전위는 의료용 프로브(22)가 일정 기관 영역의 조직과 접촉할 때 감지될 수 있거나, 의료용 프로브(22)가 일정 기관 영역의 조직에 근접할 때 감지될 수 있다. 의료용 프로브(22) 상의 하나 이상의 전극은 기관 영역에서 전압의 변화/전자 흐름에 기초하여 일정 기관 영역에서의 전위를 감지할 수 있다. 일정 기관 영역은 의료용 프로브(22)가 전위를 감지하는 물리적 지점일 수 있다. 따라서, 기관은 의료용 프로브(22)가 전위들을 감지하는 지점들의 고유한 수만큼 많은 기관 영역들을 가질 수 있다. 의료용 프로브(22) 상의 하나 이상의 전극은, 예컨대 별개의 외과용 네트워크(101A 내지 101N), 네트워크(150), 및/또는 클라우드 플랫폼(160)을 통해, 도 1의 시스템(100)의 하나 이상의 구성요소에 감지된 신호를 제공할 수 있다.
도 4는 기관(401)의 표면 상에, 융기된 막대로서, 전위(410)를 포함한, 전위 활성의 시각적 표시를 도시한다. 도시된 바와 같이, 전위(410)는 의료용 프로브(22)가 기관 영역(411)과 접촉하거나 그에 근접할 때 전위(410)가 의료용 프로브(22)에 의해 감지되는 전위이도록 기관 영역(411)에 대응한다.
기관 영역(411)에 대한 전위(410)의 시각적 표시는 도 4에서 절대값으로서 도시된다. 도 4는 주어진 시간에 또는 시간의 일정 범위에 걸쳐 전위(410)와 같은, 예시적인 수의 전위들을 도시한다. 전위(410)를 포함한 전위들은 도 3의 의료용 프로브(22)와 같은 하나 이상의 카테터에 의해 감지될 수 있다. 전위(410)는 기관 영역(411)에서의 전위의 진폭의, 막대로서의, 시각적 표시이다. 유사하게, 도 4에 도시된 다른 전위는 상이한 기관 영역에서의 전위의 진폭의, 막대로서의, 시각적 표시이다. 대안적으로, 전위(410)와 같은 시각적 표시들은 임계 전위에 도달한 주어진 영역(예컨대, 기관 영역(411))에서의 전위에 대응할 수 있다. 도 5를 참조하여 추가로 개시된 바와 같이, 다수의 전위들이 주어진 기간에 걸쳐 수집될 수 있고, 도 4의 기관 영역(411)과 같은 기관 영역은 주어진 임계 전위를 초과하는 그러한 기관 영역 내의 전위들의 수에 기초하여 결정되는 시각적 특성을 사용하여 렌더링될 수 있다. 도 7을 참조하여 추가로 개시된 바와 같이, 다수의 전위들이 주어진 기간에 걸쳐 수집될 수 있고, 도 4의 기관 영역(411)과 같은 기관 영역은 그러한 기관 영역 내의 전위들이 임계 전위를 초과하는 시간에 기초한 시각적 특성을 사용하여 렌더링될 수 있다.
도 5는, 도 4에 도시된 전위 활성과 같은, 전위 활성의 양을 시각화하기 위한 흐름도(500)를 도시한다. 단계(510)에서, 복수의 기관 영역 각각의 복수의 조직 전위가 감지된다. 각각의 기관 영역에서의 복수의 전위는 도 2a의 의료용 프로브(22)와 같은 의료용 프로브를 사용하여 감지될 수 있다. 복수의 전위는 의료용 프로브가 도 4의 기관(401)과 같은 기관의 상이한 기관 영역들을 횡단함에 따라 의료용 프로브의 하나 이상의 전극에 의해 감지될 수 있다.
의료용 프로브에 의해 감지되는, 기관 영역당 전위들의 수는 미리결정될 수 있다. 구현예에 따르면, 기관 영역당 전위들의 수는 2000 내지 3000개의 전위들의 범위 내에 있을 수 있고, 예를 들어 기관 영역당 2500개의 전위일 수 있다. 예시적인 구현예에 따르면, 의료용 프로브는 의료용 프로브가 기관 영역의 조직과 접촉하거나 그에 근접할 때 시작하여 기관 영역당 미리결정된 수의 전위들을 감지할 수 있다. 대안적으로, 내측 프로브는, 의료용 프로브가 안정화하는 데 할당된 시간과 같은, 소정 시간 후에 기관 영역당 미리결정된 수의 전위들을 감지할 수 있다.
다른 예시적인 구현예에 따르면, 의료용 프로브는 주어진 시간 동안 각각의 기관 영역에 대해 다수의 전위를 감지할 수 있다. 의료용 프로브는 미리결정된 또는 제공된 주파수에서 전위를 감지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 의료용 프로브는 밀리초당 대략 1개 전위의 속도로 전위를 감지할 수 있다. 따라서, 의료용 프로브는 각각의 기관 영역에 대해 감지되고/되거나 저장되는 전위들의 수가 대략 동일하도록 미리결정된 또는 제공된 시간 동안 일정 기관 영역의 전위를 감지할 수 있다. 일정 기관 영역에 대한 전위들의 전체 수의 서브세트가 저장될 수 있고/있거나, 본 명세서에 추가로 기술되는 바와 같이, 도 5에 예시된 프로세스의 후속 단계(520)에서 적용될 수 있다는 것은 이해될 것이다.
일례로서, 도 2a의 의료용 프로브(22)는 도 4의 기관 영역(411)과 접촉할 수 있다. 의료용 프로브(22)는 총 2.5초 동안 그리고 밀리초당 1개의 감지된 전위의 빈도로 기관 영역(411)에서 전위들을 감지할 수 있다. 따라서, 의료용 프로브(22)는 기관 영역(411)에 대해 총 2500개의 전위들을 감지할 수 있다.
도 5에 예시된 프로세스의 단계(520)에서, 감지된 전위로부터, 전위 임계치를 초과하는 피크 전위들의 수가 결정될 수 있다. 구현예에 따르면, 전위 임계치는, 내측 프로브에 의해 감지되는, 최소 전위 미만의 전위들이 피크 전위들의 수를 결정할 때 포함되지 않을 수 있도록 하는 최소 전위 값일 수 있다. 예를 들어, 전위 임계치는, 피크 전위들의 수를 결정할 때 0.05 ㎷를 충족하지 않거나 그를 초과하지 않는 어떠한 감지된 전위도 포함되지 않을 수 있도록, 0.05 ㎷일 수 있다. 피크 전위가, 포지티브이든 네거티브이든 간에, 전위 임계치를 초과하는 임의의 전위일 수 있다는 것은 이해될 것이다. 구현예에 따르면, 피크 전위를 결정할 때 전위의 절대값이 사용될 수 있다.
구현예에 따르면, 전위 임계치는 미리결정된 전위 값일 수 있다. 미리결정된 전위가 도 2a의 메모리(56)와 같은 메모리 내에 저장될 수 있고/있거나, 도 2a의 프로세서(42)와 같은 프로세서에 제공될 수 있다. 프로세서(42)는 감지된 전위로부터, 전위 임계치를 초과하는 피크 전위들의 수를 결정할 수 있다.
다른 예시적인 구현예에 따르면, 전위 임계치는 기관에 대해 감지된 전위들의 분석에 기초하여 결정될 수 있고, 기관들마다 그리고/또는 개인들마다 다를 수 있다. 이러한 구현예에 따르면, 프로세서(42)는 상이한 기관 영역들로부터의 전위들을 분석할 수 있고, 분석에 기초하여, 전위 임계치를 결정할 수 있다. 프로세서(42)는 중간 전위, 평균 전위, 표준 편차 또는 다른 분포 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 인자들에 기초하여 전위 임계치를 결정할 수 있다.
도 5에 예시된 프로세스의 단계(520)의 예로서, 도 2a의 의료용 프로브(22)는 2.5초에 걸쳐 도 4의 기관 영역(411)과 접촉할 수 있고 2500개의 전위를 수집할 수 있다. 전위 임계치는 0.05 ㎷로 설정될 수 있고, 도 5의 단계(520)에서, 2500개의 감지된 전위 중 1500개의 전위가 0.05 ㎷의 전위 임계치를 충족하거나 초과하는 것으로 결정될 수 있다. 따라서, 기관 영역(411)에 대한 피크 전위들의 수는 1500일 것이다.
도 5에 예시된 프로세스의 단계(530)에서, 일정 기관 영역에 대해, 시각적 특성은, 단계(520)에서 결정된 바와 같이, 그 기관 영역에 대한 피크 전위들의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 시각적 특성은 색상, 텍스처(texture), 패턴, 구배(gradient), 표시자(indicator), 그래픽 등일 수 있다. 본 명세서에 추가로 개시된 바와 같이, 시각적 특성은 기관 영역이 렌더링되고/되거나 디스플레이되는 방식에 대응할 수 있다.
시각적 특성은 피크 전위들의 결정된 수에 대응하는 시각적 특성이 복수의 시각적 특성으로부터 선택될 수 있도록 일정 기관 영역에 대한 피크 전위들의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 특정 기관 영역의 피크 전위들의 수에 기초하여, 특정 기관 영역에 특정 시각적 특성이 적용가능한 것으로 결정될 수 있도록 다수의 상이한 시각적 특성들이 이용가능할 수 있다. 구현예에 따르면, 이용가능한 시각적 특성들(예컨대, 색상들)의 각각 또는 서브세트가 피크 전위들의 수의 범위에 대응할 수 있다. 예로서, 적색 색상은 피크 전위들이 50개 미만인 기관 영역에 대응할 수 있고; 황색 색상은 피크 전위들이 50 내지 100개인 기관 영역에 대응할 수 있고; 녹색 색상은 피크 전위들이 100 내지 150개인 기관 영역에 대응할 수 있고; 청색 색상은 피크 전위들이 150 내지 200개인 기관 영역에 대응할 수 있고; 자색 색상은 피크 전위들이 200개 이상인 기관 영역에 대응할 수 있다. 본 명세서에 기술된 색상들은 주어진 구현예에 기초하여 상이하거나 거꾸로 될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
예시적인 구현예에 따르면, 시각적 특성들의 상이한 카테고리들이 상이한 기관 영역들에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 기관 영역이 색상 기반 시각적 특성에 대응할 수 있는 반면, 제2 기관 영역은 패턴 기반 시각적 특성에 대응할 수 있다.
도 5에 예시된 프로세스의 단계(540)에서, 하나 이상의 기관 영역을 포함하는 기관의 렌더링은, 도 5에 예시된 프로세스의 단계(530)에서 결정된 바와 같이, 각각의 기관 영역이 그의 대응하는 시각적 특성을 사용하여 렌더링되도록 디스플레이될 수 있다. 따라서, 전위 임계치를 초과하는 동일하거나 유사한 수의 피크 전위들을 갖는 기관 영역들은 동일하거나 유사한 시각적 특성으로 렌더링될 수 있다(예컨대, 동일한 색상일 수 있다). 추가로, 서로 근접한 상이한 기관 영역들이 전위 임계치를 초과하는 유사한 수의 피크 전위들을 가질 수 있고, 따라서, 유사하게 렌더링될 수 있는 것이 또한 가능할 수 있다. 예를 들어, 서로 근접한 30개의 상이한 기관 영역들이 전위 임계치를 초과하는 50개 미만의 피크 전위들을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 수의 기관 영역들은 모두 적색으로 렌더링될 수 있다.
하나 이상의 기관 영역을 갖는 기관을 그의 대응하는 시각적 특성을 사용하여 렌더링하는 것은 기관의 전위 활성의 정적 맵을 제공한다. 기관의 정적 맵은, 각각의 기관 영역에 대해, 전위 임계치를 초과하는 전위들의 수에 기초하여 기관 영역에서 전기 활성의 오버뷰(overview)를 시각적으로 제공한다. 전기 활성의 그러한 오버뷰는 높은 전기 활성 및 낮은 전기 활성의 영역들을 식별하는 것을 도울 수 있다.
본 명세서에 개시된 바와 같이, 기관의 기관 영역들은 의료용 프로브가 전위를 감지하는 지점들이다. 따라서, 일정 기관 영역은 기관의 별개의 지점으로 간주될 수 있다. 일정 기관 영역의 시각적 특성은 기관 영역 자체보다 큰 표면 영역에 적용될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 시각적 특성의 적용을 위한 표면 영역은 기관 영역을 포함하고, 주어진 기관 영역의 그의 이웃하는 기관 영역들에 대한 근접도에 기초하여 더 연장될 수 있다. 예를 들면, 주어진 기관 영역의 시각적 특성의 적용을 위한 표면 영역은, 기관 영역이 다른 기관 영역들에 의해 조밀하게 둘러싸인 영역 내에 있는 경우에 더 작을 수 있고, 기관 영역이 다른 기관 영역들에 의해 둘러싸이지 않은 경우에 더 클 수 있다. 예를 들면, 적색 시각적 특성을 갖는 제1 기관 영역은 자색 시각적 특성을 갖는 제2 기관 영역으로부터 5 mm 떨어져 있을 수 있다. 단순화된 예에 따르면, 기관은 제1 기관 영역으로부터 제2 기관 영역을 향해 2.5 mm에 걸쳐 있는 표면 영역은 적색이고 제2 기관 영역으로부터 제1 기관 영역을 향해 2.5 mm에 걸쳐 있는 표면 영역은 자색이도록 렌더링될 수 있다. 유사하게, 예를 들면, 적색 시각적 특성을 갖는 제1 기관 영역은 자색 시각적 특성을 갖는 제2 기관 영역으로부터 1 mm 떨어져 있을 수 있다. 단순화된 예에 따르면, 기관은 제1 기관 영역으로부터 제2 기관 영역을 향해 0.5 mm에 걸쳐 있는 표면 영역은 적색이고 제2 기관 영역으로부터 제1 기관 영역을 향해 0.5 mm에 걸쳐 있는 표면 영역은 자색이도록 렌더링될 수 있다. 단순화를 위해 단지 2개의 기관 영역만이 예시되어 있지만, 다수의 인접한 또는 근접한 기관 영역들이 주어진 기관 영역에 대한 적용가능한 시각적 특성 표면 영역의 결정에 기여할 수 있다는 것은 이해될 것이다.
이제 도 6을 참조하면, 도 5에 예시된 프로세스의 단계(540)에 따른, 복수의 기관 영역의 피크 전위들의 수에 기초한 패턴 시각적 특성을 갖는 심장(601)의 렌더링이 도시되어 있다. 심장(601)이 도 6에 시각적으로 배향되어 있을 때, 심장(601)의 상부를 향하는 기관 영역은 0 내지 100개의 피크 전위들을 갖는다. 이 영역은 영역(610)으로 표시된다. 따라서, 심장(601)의 영역(610)은 0 내지 100개의 피크 전위들에 대응하는 대각선 패턴으로 렌더링된다. 영역(610)은, 0 내지 100개 범위의 전위들을 나타낸, 본 명세서에 개시된 바와 같은, 하나의 또는 다수의 기관 영역을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 심장(601)이 도 6에 시각적으로 배향되어 있을 때, 심장(601)의 하부를 향하는 기관 영역은 101 내지 200개의 피크 전위들을 갖는다. 이 영역은 영역(620)으로 표시된다. 따라서, 심장(601)의 영역(620)은 101 내지 200개의 피크 전위들에 대응하는 수평선 패턴으로 렌더링된다. 영역(620)은, 101 내지 200개 범위의 전위들을 나타낸, 본 명세서에 개시된 바와 같은, 하나의 또는 다수의 기관 영역을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 심장(601)이 도 6에 시각적으로 배향되어 있을 때, 심장(601)의 중심을 향하는 기관 영역은 200개 초과의 피크 전위들을 갖는다. 이 영역은 영역(630)으로 표시된다. 따라서, 심장(601)의 영역(630)은 200개 초과의 피크 전위들에 대응하는 수평선 패턴으로 렌더링된다. 영역(630)은, 200개 초과의 전위들을 나타낸, 본 명세서에 개시된 바와 같은, 하나의 또는 다수의 기관 영역을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 본 명세서에 제공된 개시내용이 일정 범위에 기초하여 시각적 특성을 할당하는 것을 기술하지만, 시각적 특성들이 구배, 무명수(absolute number), 또는 일정 범위들에 의해 반드시 나눠지는 것은 아닌 다른 반복들에 기초하여 할당되거나 결정될 수 있다는 것은 이해될 것이다.
주어진 기관 영역에 대한 전위 임계치 초과의 다수의 피크 전위가 본 명세서에 개시되어 있지만, 각각의 기관 영역에 대해 수집된 전위들의 총 수가 동일하지 않으면 전위 임계치 초과의 하나 이상의 피크 전위는 정규화될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 단계(510)에서, 총 100개의 전위들이 제1 기관 영역에 대해 감지되고 총 200개의 전위들이 제2 기관 영역에 대해 감지되면, 두 세트의 수들은 정규화될 수 있다. 예를 들면, 제1 기관 영역에 대한 각각의 전위는 두 번 적용될 수 있어서, 제1 기관 영역 및 제2 기관 영역 둘 모두에 대한 전위들의 총 수는 200이 된다.
도 5에 예시된 프로세스의 단계(540)에 따른, 시각적 특성들을 포함하는 기관의 렌더링의 디스플레이는 기관의 이상치 전위 영역의 식별을 제공할 수 있다. 기관의 이상치 전위 영역은 이상치 특정 시각적 특성(예를 들어, 자색)과 연관된 하나 이상의 기관 영역을 갖는 영역일 수 있고, 따라서, 주어진 이상치 수의 피크 전위들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기관의 범위를 벗어난(outlying) 영역은 200개 초과의 피크 전위들을 갖는 기관 영역(들)에 대응하는, 자색으로 착색된 영역일 수 있다. 그러한 이상치 영역은, 심방 세동, 빈맥 등을 포함한 원치 않는 의학적 질환을 야기하는 전기 활성과 같은, 원치 않는 전기 활성의 전위 공급원으로서 식별될 수 있다. 도 5에 예시된 프로세스의 단계(550)에서, 의료용 프로브가 시각적 특성의 경계 또는 그에 의해 점유되는 영역에 의해, 적어도 부분적으로, 한정되는 절제 영역을 따라서 절제하는 데 사용되도록 절제 시술이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 영역(630)에 의해 한정되는 경계는, 영역(630)에 의해 한정되는 경계에 있는 조직이 절제 지점(640)의 결과로서 파괴될 수 있기 때문에, 전기 활성이 영역(630) 내로부터 더 이상 생성되지 않도록 절제 지점(640)에서 절제될 수 있다.
개시된 바와 같이, 도 5는, 주어진 기관 영역에 대한 전위 임계치를 초과하는 피크 전위들의 수에 기초하여 결정되는 바와 같이, 시각적 특성을 사용하여 기관 영역을 디스플레이하는 것을 약술한다. 도 7은, 기관 영역이 전위 임계치보다 큰 전위를 나타내는 시간에 기초하여 결정되는 바와 같이, 시각적 특성을 사용하여 기관 영역을 디스플레이하기 위한 프로세스(700)를 약술한다.
도 7에 예시된 프로세스의 단계(710)에서, 일정 기관 영역의 복수의 조직 전위가 일정 지속 시간 동안 감지된다. 복수의 전위는 도 2a의 의료용 프로브(22)와 같은 의료용 프로브를 사용하여 감지될 수 있다. 복수의 전위는 의료용 프로브가 도 4의 기관(401)과 같은 기관의 상이한 기관 영역들을 횡단함에 따라 의료용 프로브의 하나 이상의 전극에 의해 감지될 수 있다.
의료용 프로브는 지속 시간 동안 각각의 기관 영역에 대해 전위를 감지할 수 있다. 기관 영역마다 전위가 감지되는 지속 시간은 미리결정될 수 있다. 예시적인 구현예에 따르면, 지속 시간은 2초 내지 3초의 범위 내에 있을 수 있고, 예를 들어, 기관 영역당 2.5초일 수 있다. 구현예에 따르면, 의료용 프로브는 의료용 프로브가 기관 영역의 조직과 접촉하거나 그에 근접할 때 시작하여 미리결정된 시간 동안 기관 영역마다 전위를 감지할 수 있다. 대안적으로, 내측 프로브는 의료용 프로브가 안정화되는 데 할당된 시간과 같은, 안정화 기간 후의, 미리결정된 시간 동안 기관 영역마다 전위를 감지할 수 있다.
일례로서, 도 2a의 의료용 프로브(22)는 도 4의 기관 영역(411)과 접촉할 수 있다. 의료용 프로브(22)는 총 2.5초 동안 기관 영역(411)에서 전위를 감지할 수 있고, 이어서, 상이한 기관 영역으로 이동할 수 있다.
도 7에 예시된 프로세스의 단계(720)에서, 전위 시간이 각각의 기관 영역에 대해 결정될 수 있다. 전위 시간은 주어진 기관 영역에 대한 감지된 전위가 전위 임계치를 초과하는 시간일 수 있다. 특히, 전위 시간은 일정 기관 영역에 대한 전위가 감지되는 지속 시간보다 더 길지 않을 것이다. 본 명세서에 개시된 기법에 따라 전위 임계치가 결정되거나 제공될 수 있다.
도 7에 예시된 프로세스의 단계(720)의 예로서, 도 2a의 의료용 프로브(22)는 2500 밀리초 동안 도 4의 기관 영역(411)과 접촉할 수 있다. 전위 임계치는 0.05 ㎷로 설정될 수 있다. 도 7의 단계(720)에서, 총 2500 밀리초 중 1500 밀리초 동안, 기관 영역(411)에서의 전위가 0.5 ㎷의 전위 임계치를 초과하는 것으로 결정될 수 있다. 따라서, 기관 영역(411)에 대한 전위 시간은 1500 밀리초일 것이다.
도 7에 예시된 프로세스의 단계(730)에서, 일정 기관 영역에 대해, 시각적 특성은, 단계(720)에서 결정된 바와 같이, 그 기관 영역에 대한 전위 시간에 기초하여 결정될 수 있다. 구현예에 따르면, 시각적 특성은 기관 영역에 대한 전위가 감지되는 총 지속 시간으로 나뉘어진 전위 시간에 기초하여 결정될 수 있다. 시각적 특성은 색상, 텍스처, 패턴, 구배, 표시자, 그래픽 등일 수 있다. 시각적 특성은 본 명세서에 개시된 기법 및 구현예에 따라 디스플레이를 위해 결정되거나, 렌더링되거나, 또는 달리 통합될 수 있다.
도 7에 예시된 프로세스의 단계(740)에서, 하나 이상의 기관 영역을 포함하는 기관의 렌더링은, 도 7에 예시된 프로세스의 단계(730)에서 결정된 바와 같이, 각각의 기관 영역이 그의 대응하는 시각적 특성을 사용하여 렌더링되도록 디스플레이될 수 있다. 따라서, 동일하거나 유사한 전위 시간을 갖는 기관 영역들은 동일하거나 유사한 시각적 특성으로 렌더링될 수 있다(예컨대, 동일한 색상일 수 있다). 추가로, 서로 근접한 상이한 기관 영역들이 유사한 전위 시간을 가질 수 있고, 따라서, 유사하게 렌더링될 수 있는 것이 또한 가능할 수 있다. 예를 들어, 서로 근접한 다수의 기관 영역들이 500 밀리초 미만의 전위 시간을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 수의 기관 영역들은 모두 적색으로 렌더링될 수 있다. 전위 시간이 본 명세서에서 기술되지만, 시각적 특성 및/또는 렌더링이, 예컨대 전위가 기관 영역에서 수집되는 지속 시간으로 전위 시간을 나눔으로써, 전위 시간에 기초하여 도출된 백분율에 기초할 수 있다는 것은 이해될 것이다.
도 8은 도 7에 예시된 프로세스의 단계(740)에 따라, 복수의 기관 영역의 전위 시간에 기초한 패턴 시각적 특성을 갖는 심장(801)의 렌더링이다. 심장(801)이 도 8에 시각적으로 배향되어 있을 때, 심장(801)의 상부를 향하는 기관 영역은 0 내지 1000 밀리초의 전위 시간을 갖는다. 이 영역은 영역(810)으로 표시된다. 따라서, 심장(801)의 영역(810)은 0 내지 1000 밀리초의 전위 시간에 대응하는 대각선 패턴으로 렌더링된다. 영역(810)은, 0 내지 1000 밀리초 범위의 전위 시간을 나타낸, 본 명세서에 개시된 바와 같은, 하나의 또는 다수의 기관 영역을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 심장(801)이 도 8에 시각적으로 배향되어 있을 때, 심장(801)의 저부를 향하는 기관 영역은 1001 내지 2000 밀리초의 전위 시간을 갖는다. 이 영역은 영역(820)으로 표시된다. 따라서, 심장(801)의 영역(820)은 1001 내지 2000 밀리초의 전위 시간에 대응하는 수평선 패턴으로 렌더링된다. 영역(820)은, 1001 내지 2000 밀리초의 전위 시간을 나타내는, 본 명세서에 개시된 바와 같은, 하나의 또는 다수의 기관 영역을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 심장(801)이 도 8에 시각적으로 배향되어 있을 때, 심장(801)의 중심을 향하는 기관 영역은 2000 밀리초 초과의 전위 시간을 갖는다. 이 영역은 영역(830)으로 표시된다. 따라서, 심장(801)의 영역(830)은 2000 밀리초 초과의 전위 시간에 대응하는 수평선 패턴으로 렌더링된다. 영역(830)은, 2000 밀리초 초과의 전위 시간을 나타낸, 본 명세서에 개시된 바와 같은, 하나의 또는 다수의 기관 영역을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 수 밀리초의 범위가 도 8을 포함한 본 명세서에 개시되어 있지만, 주어진 기관 영역이 전위가 수집되는 지속 시간으로부터 전위 시간을 나타내는 시간의 백분율에 기초하여 렌더링, 범례, 또는 다른 시각적 표현이 제공될 수 있다는 것은 이해될 것이다.
도 7에 예시된 프로세스의 단계(740)에 따른, 시각적 특성들을 포함하는 기관의 렌더링의 디스플레이는 기관의 이상치 전위 영역의 식별을 제공할 수 있다. 기관의 이상치 전위 영역은 이상치 특정 시각적 특성(예를 들어, 자색)과 연관된 하나 이상의 기관 영역을 갖는 영역일 수 있고, 따라서, 주어진 이상치 수의 전위 시간을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 기관의 범위를 벗어난 영역은 2000 밀리초 초과의 전위 시간을 갖는 기관 영역(들)에 대응하는, 자색으로 착색된 영역일 수 있다. 그러한 이상치 영역은, 심방 세동, 빈맥 등을 포함한 원치 않는 의학적 질환을 야기하는 전기 활성과 같은, 원치 않는 전기 활성의 전위 공급원으로서 식별될 수 있다. 도 7에 예시된 프로세스의 단계(750)에서, 의료용 프로브가 시각적 특성의 경계 또는 그에 의해 점유되는 영역에 의해, 적어도 부분적으로, 한정되는 절제 영역을 따라서 절제 지점(840)을 생성하는데 사용되도록 절제 시술이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 8의 영역(830)에 의해 한정되는 경계는, 영역(830)에 의해 한정되는 경계에 있는 조직이 절제 카테터에 의해 생성된 절제 지점(840)에 기초하여 파괴될 수 있기 때문에, 전기 활성이 영역(830) 내로부터 더 이상 생성되지 않도록 절제될 수 있다.
개시된 주제의 예시적인 구현예에 따르면, 표시가 수신될 수 있고, 표시에 기초하여; 피크 전위들의 수에 기초한 도 5에 설명된 바와 같은 렌더링 또는 전위 시간에 기초한 도 7에 설명된 바와 같은 렌더링이 디스플레이될 수 있다. 표시는, 환자 또는 다른 기준에 기초하여 결정된, 저장된 선호도에 기초할 수 있거나, 또는 사용자에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 외과의는 전자 입력 디바이스를 통해, 예컨대 제어 콘솔(24)을 통해, 입력을 제공함으로써 둘 모두의 뷰들 사이를 번갈아 볼 수 있다.
도 9는 특정 전극으로부터 수집된 전위 신호 응답 차트의 이미지를 도시한다. 도 9는 도 5에서 설명된 프로세스에 대응하는 11개의 피크들 및 도 7에서 설명된 프로세스에 대응하는 더 낮은 백분율 값을 포함하는 신호를 도시한다. 도 10은 특정 전극으로부터 수집된 전위 신호 응답 차트의 다른 이미지를 도시한다. 도 10은 도 5에서 설명된 프로세스에 대응하는 108개의 피크들 및 도 7에서 설명된 프로세스에 대응하는 더 높은 백분율 값을 포함하는 신호를 도시한다.
개시된 요지의 구현예에 따르면, 흉터 영역은 의료용 프로브에 의해 감지되는 전위에 기초하여 식별될 수 있다. 전위는 도 5에 예시된 프로세스의 단계(510) 및/또는 도 7에 예시된 프로세스의 단계(710)에서 설명된 바와 같이 감지될 수 있다.
흉터 영역은, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 전위 임계치를 초과하는 일정 기관 영역에서 감지된 전위들의 수가 흉터 임계치 미만인 것에 기초하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 흉터 임계치는 전위 임계치를 초과하는 500개의 전위일 수 있다. 일정 기관 영역에서의 전위는 2500개의 전위 판독치가 획득되도록 감지될 수 있다. 2500개의 전위 판독치들 중 단지 400개만이 0.05 ㎷의 전위 임계치를 초과한다는 결정이 이루어질 수 있다. 단지 400개의 전위만이 0.05 ㎷의 전위 임계치를 초과한다는 것을 고려하면, 전위 임계치를 초과하는 400개의 전위가 전위 임계치를 초과하는 500개의 전위의 흉터 임계치보다 낮기 때문에, 기관 영역은 흉터 영역의 일부인 것으로 결정될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 흉터 영역은, 본 명세서에 개시된 바와 같이, 일정 기관 영역에서의 감지된 전위가 전위 임계치 미만인 시간이 흉터 시간 임계치 미만인 것에 기초하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 흉터 시간 임계치는 500 밀리초일 수 있다. 일정 기관 영역에서의 전위는 2500 밀리초 동안 감지될 수 있다. 감지된 전위가 2500 밀리초 중 단지 400 밀리초 동안만 0.05 ㎷의 전위 임계치를 초과한다는 결정이 이루어질 수 있다. 감지된 전위가 단지 400 밀리초 동안만 전위 임계치 0.05 ㎷를 초과한다는 것을 고려하면, 400 밀리초가 전위 임계치를 초과하는 500 밀리초의 흉터 시간 임계치보다 낮기 때문에, 기관 영역은 흉터 영역의 일부인 것으로 결정될 수 있다.
흉터 영역 시각적 특성은 흉터 영역의 일부인 것으로서 식별되는 기관 영역 또는 기관 영역들의 그룹에 대해 결정될 수 있다. 시각적 특성은 흉터 영역으로서 식별되지 않은 기관 영역들에 대해 결정된 시각적 특성과 상이할 수 있다(예를 들어, 흉터 영역 시각적 특성은 회색 색상일 수 있다).
구현예에 따르면, 흉터 영역의 일부로서 식별된 기관 영역에 의해 생성되는 표면 영역의 형상에 적어도 부분적으로 기초하여 흉터 조직이 추가로 식별될 수 있다. 이러한 구현예에 따르면, 잠재적인 흉터 영역의 일부인 것으로서 식별된 기관 영역에 의해 생성된 표면 영역의 형상은 분석될 수 있고 미리결정된 기준과 비교되어 하나 이상의 미리결정된 기준과 매칭되는 표면 영역이 흉터 영역으로 지정되게 할 수 있다.
개시된 요지의 구현예에 따르면, 복합 분획 심방 전기도(complex fractionated atrial electrogram, CFAE) 영역은 의료용 프로브에 의해 감지되는 전위에 기초하여 식별될 수 있다. 전위는 도 5에 예시된 프로세스의 단계(510) 및/또는 도 7에 예시된 프로세스의 단계(710)에서 설명된 바와 같이 감지될 수 있다. CFAE 영역은 단편화를 나타낼 수 있고, 절제를 위한 이상적인 영역일 수 있다.
개시된 주제의 예시적인 구현예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 전위를 동적으로 보여주는 시각적 표시(예컨대, 융기된 막대)는 디스플레이를 통해, 도 6 및 도 8에 도시된 렌더링(시각적 표시는 도 6 및 도 8에 도시되지 않음)과 같은, 기관의 렌더링 상에 제공될 수 있다. 시각적 표시는 전위 활성의 수집 시 제공될 수 있거나, 또는 그 후에 저장 및 제공될 수 있다. 예를 들어, 의료용 프로브(22)는 상이한 기관 영역에서 전위를 수집하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 전위는 도 2a의 메모리(56)와 같은 메모리 내에 저장될 수 있다. 이어서, 전위는 메모리(56) 내의 저장된 정보에 액세스함으로써 나중에 디스플레이될 수 있다. 추가로, 개시된 주제의 구현예에 따르면, 그러한 시각적 표시자는 디스플레이를 통해 제공되지 않을 수 있다. 전위는 전위가 수집됨에 따라 도 2a의 프로세서(42)에 의해 활용될 수 있거나, 또는 메모리(56)가 저장된 전위를 프로세서(42)에 제공할 수 있다. 각각의 기관 영역은, 본 명세서에 기술된 바와 같이, 다수의 대응하는 감지된 전위(예를 들어, 2500개의 감지된 샘플)를 가질 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 따라서, 기관 영역의 전위를 보기 위해, 동적 디스플레이가 제공될 수 있고, 각각의 감지된 기관 영역에 대해 상이한 감지된 전위들을 통해 사이클링될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 기관 상의 주어진 지점은 국부 지점에 기초하여 렌더링될 수 있다(예컨대, 착색, 음영처리, 패턴화 등이 될 수 있다). 특히, 주어진 지점은 주어진 지점에 대한 피크 값 및/또는 주어진 지점에 이웃하는 지점의 피크 값에 기초하여 렌더링될 수 있다. 주어진 지점은, 주어진 지점에 이웃하는 지점의 피크 값을 고려하는 계산(예컨대, 평균값, 중간값, 최빈값(mode), 정규화 등)에 기초하여 결정되는 시각적 특성을 사용하여 렌더링될 수 있다. 이러한 국부 지점 기반 기법을 적용함으로써, 주어진 지점이 기관의 렌더링 시 더 양호하게 표현될 수 있다. 추가적으로, (예컨대, 프로브의 이동, 불량 전극 등으로 인한) 이상(anomaly) 및/또는 오류일 수 있는 이상치 피크 값은 국부 지점 기반 기법의 구현에 기초하여 제거될 수 있다.
도 11은 본 명세서에 개시된 바와 같은 국부 지점 기반 렌더링의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 심장(1102)과 같은 기관은 복수의 지점을 포함할 수 있다. 주어진 지점(1106)의 렌더링 특성을 결정할 때, 주어진 지점(1106)을 포함할 수 있는 영역(1104)(예컨대, 영역, 부피, 원, 구체 등)이 식별될 수 있다. 추가적으로, 영역(1104)은 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 지점(1108a, 1108b, 1108c)과 같은 하나 이상의 추가 지점을 포함할 수 있다. 추가 지점은 전기 활성이 시스템에 이용가능한 지점일 수 있다. 영역 내의 지점들의 수 및/또는 영역의 치수는 그래픽 사용자 인터페이스, 또는 음성 제어부, 햅틱 피드백 등과 같은 임의의 다른 적용가능 제어부를 사용하여 제어될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 기관(1102)의 서브세트인 영역(1104)은, 본 명세서에 추가로 개시된 바와 같이, 치수에 기초하여 또는 영역(1104) 내에 포함될 추가 지점의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 주어진 지점(1106)은 본 명세서에 개시된 국부 지점 기반 렌더링 기법에 따라 렌더링될 지점일 수 있다. 추가 지점(1108a, 1108b, 1108c)의 수는, 예를 들어, 하나 이상의 전극에 의해 측정될 때, 전기 신호의 최소 수의 피크들을 나타내는 지점일 수 있다. 전기 신호의 피크들의 수 각각은 최소 임계 값을 초과하는 피크들일 수 있다.
시각적 표시자(예컨대, 색상, 음영, 패턴 등)는 영역(예컨대, 영역(1104)) 내의 주어진 지점 및/또는 그의 이웃하는 지점에 의해 나타나는 피크에 기초하여 수행된 계산의 결과에 기초하여 결정될 수 있다. 특히, 시각적 표시자는 주어진 지점에 의해서만 나타나는 피크에만 단독으로 기초하기보다는 오히려 이웃하는 지점에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다 시각적 표시자의 결정 시 이웃하는 지점을 포함시킴으로써, 시스템은, 범위를 벗어난 또는 오류가 있는 피크가 렌더링 내에서 나타나지 않도록 기관의 더 신뢰성 있는 이미지를 렌더링하는 것이 가능할 수 있다.
도 11에 도시된 예에서, 주어진 지점(1106)은 주어진 시간 윈도우 내에서 1400개의 피크를 나타낼 수 있다. 동일한 시간 윈도우 동안, 추가 지점(1108a)은 1350개의 피크를 나타낼 수 있고, 추가 지점(1108b)은 1360개의 피크를 나타낼 수 있고, 추가 지점(1108c)은 1370개의 피크를 나타낼 수 있다. 모든 연관된 지점들(즉, 주어진 지점(1106) 및 추가 지점들(1108a, 1108b, 1108c))에 대한 피크들의 중간 값이 1365(즉, 1160과 1170 사이의 값)로 계산되도록 중간 값 계산이 수행될 수 있다. 따라서, 주어진 지점(1106)은 주어진 지점(1106)에 의해 나타나는 1400개의 피크보다는 오히려 1365로 계산된 중간 값에 기초하여 렌더링될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 영역(1104)의 치수(예컨대, 부피, 면적, 크기 등)는 사용자에 의해 결정될 수 있거나, 미리결정될 수 있거나, 동적으로 결정될 수 있다.
사용자는, 예컨대 치수(예컨대, 반경)를 입력함으로써, 임의의 적용가능한 방식으로 영역(1104)의 치수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 주어진 지점(1106)을 둘러싸는 영역(1104)의 치수를 토글링하는 하나 이상의 키를 선택하기 위해 키보드를 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm, 3 mm... 10 mm, 그리고 다시 0.5 mm의 반경 사이를 번갈아 가도록 하나 이상의 키를 선택할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 사용자는 적용가능한 입력 디바이스를 사용하여 시각적으로 안내되는 치수를 입력할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 컴퓨터 마우스, 마우스패드, 또는 스타일러스형 디바이스를 사용하여 영역(1104)의 치수를 입력할 수 있다.
미리결정된 치수는 메모리 내에 저장될 수 있거나, 또는 영역(1104)의 크기를 지정하기 위해 시스템 내로 미리프로그래밍된 디폴트 치수일 수 있다. 추가적으로, 시스템은, 예를 들어 주어진 지점(1106)과 이웃하는 지점 사이의 거리, 원하는 정규화 양, 의학적 질환의 유형, 환자 이력 등과 같은 임의의 적용가능한 기준에 기초하여 영역(1104)에 대한 치수를 동적으로 결정할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 영역(1104)은 영역 내에 포함될 지점들의 수에 기초하여 한정될 수 있다. 지점들의 수는 사용자에 의해 제공될 수 있거나, 미리결정될 수 있거나, 동적으로 결정될 수 있다.
사용자는 임의의 적용가능한 방식으로, 예컨대 다수의 지점들을 입력함으로써, 영역(1104) 내에 포함될 지점들의 수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 키보드 또는 다른 입력 디바이스를 사용하여 영역(1104) 내에 포함될, 주어진 지점(1106)을 둘러싸는 다수의 지점들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 3개의 지점, 10개의 지점, 100개의 지점 등과 같은 임의의 수의 지점들을 제공할 수 있다.
미리결정된 수의 지점들은 메모리 내에 저장될 수 있거나, 또는 시스템 내에 미리프로그래밍된 디폴트 수의 지점들일 수 있다. 추가적으로, 시스템은, 예를 들어 주어진 지점(1106)에 의해 나타나는 피크의 수, 원하는 정규화 양, 의학적 질환의 유형, 환자 이력 등과 같은 임의의 적용가능한 기준에 기초하여 영역(1104)에 대한 지점들의 수를 동적으로 결정할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 본 명세서에 개시된 바와 같은 국부 지점 기반 렌더링은 시간 윈도우(예컨대, 2.5초) 내의 피크들의 최소 수를 충족시키는 각각의 주어진 지점(예컨대, 도 11의 지점(1106))에 적용될 수 있다. 추가적으로, 각각의 추가 지점(예를 들어, 지점(1108a, 1108b, 1108c))은 시간 윈도우(예컨대, 2.5초) 내의 피크들의 최소 수를 또한 충족시키는 지점일 수 있다.
도 12는 국부 전위 맵에 기초한 전위 활성에 대한 시각적 특성을 갖는 심장(1202) 렌더링의 이미지(1200)를 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 심장(1202)의 전기 활성 정보를 제공하기 위해 시각적 표시자가 사용될 수 있다. 지점(1206)에 대한 시각적 표시자(예컨대, 본 예에서 색상)를 결정하기 위해, 영역(1204)이 식별될 수 있다. 시각적 표시자는, 주어진 기간 내에, 지점(1206)에서 나타나는 피크 값들(1208)의 수에 부분적으로 기초하여 식별될 수 있다. 추가적으로, 지점(1206)에 이웃하는 하나 이상의 추가 지점에 대한 피크 값들의 수가 식별될 수 있다. 지점(1206)에서의 피크 값들의 수뿐만 아니라 이웃하는 지점에서의 피크 값들의 수에 기초한 계산은 계산된 피크 값 수를 생성하도록 구현될 수 있다. 시각적 표시자는 지점 자체의 피크 값 수보다는 오히려 이러한 계산된 피크 값 수에 기초하여 결정될 수 있다. 본 예의 시각적 표시자는 적색이어서, 시각적 표시자 적색에 의해 나타낸 값에 대응하는 계산된 피크 값을 나타낼 수 있다.
본 명세서에 기술된 기능 및 방법 중 어느 것도 범용 컴퓨터, 프로세서, 또는 프로세서 코어에서 구현될 수 있다. 적합한 프로세서는, 예로서, 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA) 회로, 임의의 다른 유형의 집적 회로(IC), 및/또는 상태 기계를 포함한다. 그러한 프로세서는 처리된 하드웨어 기술 언어(Hardware Description Language, HDL) 명령어 및 네트리스트(netlist)를 포함하는 다른 중개 데이터의 결과를 사용한 제조 공정을 구성함으로써 제조될 수 있다(그러한 명령어는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있음). 그러한 처리의 결과는, 이후에 본 발명의 특징부를 구현하는 프로세서를 제조하는 반도체 제조 공정에 사용되는 마스크 워크(mask work)일 수 있다.
본 명세서에 기술된 기능 및 방법 중 어느 것도 범용 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행을 위하여 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 포함되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 예는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 디바이스, 자기 매체, 예컨대, 내부 하드 디스크 및 제거가능형 디스크, 광자기 매체, 및 광학 매체, 예컨대, CD-ROM 디스크, 및 디지털 다기능 디스크(DVD)를 포함한다.
본 명세서의 개시 내용에 기초하여 많은 변형예가 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 특징부 및 요소가 앞에서 특정 조합으로 설명되어 있지만, 각각의 특징부 또는 요소는 다른 특징부 및 요소 없이 단독으로, 또는 다른 특징부 및 요소와 함께 또는 다른 특징부 및 요소 없이 다양한 조합으로 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 방법으로서,
    카테터 상의 하나 이상의 전극에 의해, 기관의 제1 기관 영역에서 복수의 제1 조직 전위들을 감지하는 단계;
    제1 피크 전위가 전위 임계치를 초과하는 경우, 제1 피크 전위들의 수를 상기 복수의 제1 조직 전위들로부터 결정하는 단계;
    상기 제1 피크 전위들의 수에 기초하여 제1 시각적 특성을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 기관 영역을 포함하는 상기 기관의 렌더링(rendering)을, 상기 제1 기관 영역의 렌더링이 상기 제1 시각적 특성을 포함하도록 디스플레이하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 색상, 텍스처(texture), 패턴, 구배(gradient), 표시자(indicator), 및 그래픽 중 하나로부터 선택되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 미리결정된 범위들에 기초하여 결정되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카테터 상의 상기 하나 이상의 전극에 의해, 상기 기관의 제2 기관 영역에서 복수의 제2 조직 전위들을 감지하는 단계;
    제2 피크 전위가 상기 전위 임계치를 초과하도록, 제2 피크 전위들의 수를 상기 복수의 제2 조직 전위들로부터 결정하는 단계;
    상기 제2 피크 전위들의 수에 기초하여 제2 시각적 특성을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 기관 영역을 포함하는 상기 기관의 렌더링을, 상기 제2 기관 영역의 렌더링이 상기 제2 시각적 특성을 포함하도록 디스플레이하는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 제1 색상이고 상기 제2 시각적 특성은 제2 색상인, 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 상기 제1 피크 전위들의 수와 상기 제2 피크 전위들의 수 사이의 비에 기초하는, 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 복수의 제1 조직 전위들의 카운트(count)와 상기 복수의 제2 조직 전위들의 카운트는 동일한, 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 복수의 제1 조직 전위들을 감지하는 데 보낸 제1 지속 시간은 상기 제2 조직 전위들을 감지하는 데 보낸 제2 지속 시간과 동일한, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성을 결정하는 단계는 하나 이상의 이웃하는 피크 전위에 추가로 기초하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 이웃하는 피크 전위는 상기 제1 기관 영역을 둘러싸는 영역 내의 하나 이상의 이웃하는 지점에 대응하는, 방법.
  11. 방법으로서,
    카테터 상의 하나 이상의 전극에 의해, 기관의 제1 기관 영역에서 복수의 제1 조직 전위들을, 제1 지속 시간 동안, 감지하는 단계;
    제1 전위 시간이 상기 제1 지속 시간 중, 상기 제1 조직 전위들이 전위 임계치를 초과하는 시간의 서브세트이도록 상기 제1 전위 시간을 결정하는 단계;
    제1 전위 시간에 기초하여 제1 시각적 특성을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 기관 영역을 포함하는 상기 기관의 렌더링을, 상기 제1 기관 영역의 렌더링이 상기 제1 시각적 특성을 포함하도록 디스플레이하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 색상, 텍스처, 패턴, 구배, 표시자, 및 그래픽 중 하나로부터 선택되는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 미리결정된 시간 범위들에 기초하여 결정되는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 카테터 상의 상기 하나 이상의 전극에 의해, 상기 기관의 제2 기관 영역에서 복수의 제2 조직 전위들을, 제2 지속 시간 동안, 감지하는 단계;
    제2 전위 시간이 상기 제2 지속 시간으로부터의, 상기 제2 조직 전위가 상기 전위 임계치를 초과하는 시간의 서브세트이도록 상기 제2 전위 시간을 결정하는 단계;
    상기 제2 전위 시간에 기초하여 제2 시각적 특성을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 기관 영역을 포함하는 상기 기관의 렌더링을, 상기 제2 기관 영역의 렌더링이 상기 제2 시각적 특성을 포함하도록 디스플레이하는 단계
    를 추가로 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 상기 제1 전위 시간과 상기 제2 전위 시간 사이의 비에 기초하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성은 상기 제1 지속 시간으로 나눈 전위 시간에 추가로 기초하는, 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 제1 시각적 특성을 결정하는 단계는 하나 이상의 이웃하는 피크 전위에 추가로 기초하는, 방법.
  18. 시스템으로서,
    하나 이상의 전극을 포함하고, 기관의 제1 기관 영역에서 복수의 제1 조직 전위들을 감지하도록 구성되는 카테터;
    프로세서로서,
    상기 복수의 제1 조직 전위들을 수신하고;
    제1 전위들의 수를, 상기 제1 전위가 전위 임계치를 초과하도록, 상기 복수의 제1 조직 전위들로부터 결정하고;
    상기 제1 전위들의 수에 기초하여 제1 시각적 특성을 결정하도록 구성되는 상기 프로세서; 및
    상기 제1 기관 영역의 렌더링이 상기 제1 시각적 특성을 포함하도록 상기 제1 기관 영역을 포함하는 상기 기관을 렌더링하도록 구성되는 디스플레이
    를 포함하는, 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 디스플레이는 텔레비전, 모니터, 모바일 디바이스, 및 홀로그램 중 적어도 하나인, 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 상기 카테터는 단일 전극 및 다중 전극 카테터 중 하나인, 시스템.
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Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6941166B2 (en) 2000-11-10 2005-09-06 C.R. Bard, Inc. Software controlled electrophysiology data management
US8229545B2 (en) * 2005-09-15 2012-07-24 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for mapping complex fractionated electrogram information
US8038625B2 (en) * 2005-09-15 2011-10-18 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for three-dimensional mapping of electrophysiology information
US9629567B2 (en) * 2006-01-12 2017-04-25 Biosense Webster, Inc. Mapping of complex fractionated atrial electrogram
US7774051B2 (en) * 2006-05-17 2010-08-10 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for mapping electrophysiology information onto complex geometry
US7907994B2 (en) * 2007-01-11 2011-03-15 Biosense Webster, Inc. Automated pace-mapping for identification of cardiac arrhythmic conductive pathways and foci
US20090076476A1 (en) * 2007-08-15 2009-03-19 Hansen Medical, Inc. Systems and methods employing force sensing for mapping intra-body tissue
US8359092B2 (en) * 2007-11-29 2013-01-22 Biosense Webster, Inc. Determining locations of ganglia and plexi in the heart using complex fractionated atrial electrogram
US7904143B2 (en) * 2008-07-07 2011-03-08 Biosense Webster, Inc. Binary logistic mixed model for complex fractionated atrial electrogram procedures
WO2012047563A1 (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Bailin Steven J Method for determining the location of regions in tissue relevant to electrical propagation
US8340766B2 (en) * 2010-10-07 2012-12-25 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Method and system for identifying cardiac arrhythmia driver sites
US8676305B2 (en) * 2012-03-21 2014-03-18 Biosense Webster (Israel) Ltd. Automated analysis of complex fractionated electrograms
US8862213B2 (en) * 2012-07-26 2014-10-14 National Central University System and method for improved complex fractionated electrogram ablation
US9031642B2 (en) * 2013-02-21 2015-05-12 Medtronic, Inc. Methods for simultaneous cardiac substrate mapping using spatial correlation maps between neighboring unipolar electrograms
US9456759B2 (en) * 2013-09-16 2016-10-04 Biotronik Se & Co. Kg Device for automatic mapping of complex fractionated atrial electrogram
EP3021745B1 (en) * 2013-10-30 2019-04-10 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. Cardiac mapping system and method for voltage-based evaluation of electrograms
WO2015066113A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. Cardiac mapping system and method for bi-directional activation detection of electrograms
WO2016014949A1 (en) 2014-07-24 2016-01-28 Blake Robert C System and method for cardiac ablation
JP6531170B2 (ja) * 2014-10-15 2019-06-12 セント・ジュード・メディカル，カーディオロジー・ディヴィジョン，インコーポレイテッド 心不整脈に対する統合された基質マップを生成する方法及びシステム
CA3022806A1 (en) 2016-05-03 2017-11-09 Acutus Medical, Inc. Cardiac mapping system with efficiency algorithm
US11172858B2 (en) 2016-10-28 2021-11-16 St. Jude Medical, Cardiology Division, Inc. Flexible high-density mapping catheter
EP3547910A4 (en) 2016-12-05 2020-07-15 University of Vermont CATHETERS, SYSTEMS, AND RELATED METHODS FOR MAPPING, REDUCING, AND TREATING HEART FIBRILLATION
US10617317B2 (en) * 2017-02-27 2020-04-14 Biosense Webster (Israel) Ltd. Highlighting an electrode image according to an electrode signal
US11596341B2 (en) * 2019-06-20 2023-03-07 Boston Scientific Scimed, Inc. Systems and methods for identifying split activation histograms in cardiac mapping procedures

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