KR20230141425A - Method and apparatus for analysing biocurrent - Google Patents

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KR20230141425A
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analysis device
conduction
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천세훈
박해정
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

생체 전류 분석 방법은 분석장치가 생체에서 전류가 전도되는 정보를 입력 받는 단계; 상기 분석장치가 유동 좌표(moving frame) 중 제1 단위 접 벡터(unit tangent vector)를 상기 전류가 전도되는 방향과 일치되도록 하는 단계; 상기 분석장치가 상기 유동 좌표 중 제2 단위 접 벡터를 전류가 전도되는 파면(wavefront)과 평행하도록 하는 단계; 상기 분석장치가 상기 제2 단위 접 벡터를 기초로 상대 가속도를 계산하는 단계; 상기 분석장치가 상기 상대 가속도가 미리 설정된 임계값 이상의 값을 가지는지 판단하는 단계; 상기 분석장치가 상기 임계값 이상의 상대 가속도를 가지는 구역을 전도가 차단되는 구역으로 파악하는 단계; 를 포함한다. The biological current analysis method includes the following steps: an analysis device receives information about current conduction in a living body; allowing the analysis device to match a first unit tangent vector of the moving frame with the direction in which the current is conducted; allowing the analysis device to make a second unit tangent vector among the flow coordinates parallel to a wavefront through which current is conducted; calculating, by the analysis device, a relative acceleration based on the second unit tangent vector; determining, by the analysis device, whether the relative acceleration has a value greater than or equal to a preset threshold; identifying, by the analysis device, an area having a relative acceleration greater than the threshold value as an area where conduction is blocked; Includes.

Description

생체 전류 분석 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ANALYSING BIOCURRENT}Biocurrent analysis method and device {METHOD AND APPARATUS FOR ANALYSING BIOCURRENT}

이하 설명하는 기술은 상대 가속도를 이용해서 생체내 전류를 분석하는 방법에 대한 것이다. The technology described below relates to a method of analyzing current in vivo using relative acceleration.

심장과 뇌에서는 전기 전류가 흐른다. 전기 전류는 심장에는 수축 시퀀스를 준다. 뇌에서의 전기 전류는 정보의 전달 및 저장에 이용된다. Electrical currents flow in the heart and brain. Electrical currents give the heart a contraction sequence. Electrical currents in the brain are used to transmit and store information.

심장과 뇌에서 흐르는 전기 전류는 언제 흐르고 멈추는 것을 아는 것이 중요하다. 전기 생리학적으로 이는 전도 차단 조건(Conduction block condition)이라고 불린다. 심장내에서의 전도 차단은 심장세동과 같은 심장 질환과 연결되어 있다. 또한 뇌에서의 전도 차단은 정보의 연결성 및 상호 연관성에 관련이 있다. It is important to know when the electrical currents flowing in the heart and brain flow and when they stop. Electrophysiologically, this is called a conduction block condition. Conduction blockage within the heart has been linked to heart diseases such as cardiac fibrillation. Additionally, conduction block in the brain is related to the connectivity and interconnectedness of information.

미국 등록특허공보 10/070,799U.S. Registered Patent Publication 10/070,799

종래에는 전도 차단 조건을 임상적 관찰이나 이론적으로 설명하는 것만 존재하였다. 뇌와 심장 세포와 같은 강한 이방성 매체에서의 전도 차단 조건을 계산적으로 정량화 하는 실용적인 알고리즘이 없었다.Previously, there were only clinical observations or theoretical explanations of conduction block conditions. There has been no practical algorithm to computationally quantify conduction blocking conditions in strongly anisotropic media such as brain and heart cells.

이하 설명하는 기술은 컴퓨터 시뮬레이션이나 관찰 데이터를 통해 얻은 전도 확산 분포를 이용하여 전도 차단이 어디에서 일어나는지에 대한 정량적이고 정성적인 결과를 도출할 수 있게 한다. 또한 주어진 데이터의 시뮬레이션 변수 치환을 통해 실제 전도 차단이 어떤 조건에서 회복되거나 그 세기가 줄어드는지 보일 수 있다.The technology described below makes it possible to derive quantitative and qualitative results about where conduction blocking occurs using conduction diffusion distributions obtained through computer simulations or observation data. Additionally, by substituting simulation variables for given data, it can be shown under what conditions actual conduction blockage is recovered or its intensity is reduced.

생체 전류 분석 방법은 분석장치가 생체에서 전류가 전도되는 정보를 입력 받는 단계; 상기 분석장치가 유동 좌표(moving frame) 중 제1 단위 접 벡터(unit tangent vector)를 상기 전류가 전도되는 방향과 일치되도록 하는 단계; 상기 분석장치가 상기 유동 좌표 중 제2 단위 접 벡터를 전류가 전도되는 파면(wavefront)과 평행하도록 하는 단계; 상기 분석장치가 상기 제2 단위 접 벡터를 기초로 상대 가속도를 계산하는 단계; 상기 분석장치가 상기 상대 가속도가 미리 설정된 임계값 이상의 값을 가지는지 판단하는 단계; 상기 분석장치가 상기 임계값 이상의 상대 가속도를 가지는 구역을 전도가 차단되는 구역으로 파악하는 단계; 를 포함한다. The biological current analysis method includes the following steps: an analysis device receives information about current conduction in a living body; allowing the analysis device to match a first unit tangent vector of the moving frame with the direction in which the current is conducted; allowing the analysis device to make a second unit tangent vector among the flow coordinates parallel to a wavefront through which current is conducted; calculating, by the analysis device, a relative acceleration based on the second unit tangent vector; determining, by the analysis device, whether the relative acceleration has a value greater than or equal to a preset threshold; identifying, by the analysis device, an area having a relative acceleration greater than the threshold value as an area where conduction is blocked; Includes.

이하 설명하는 기술을 이용하면 생체 전류가 언제 전도가 차단 되는지 파악할 수 있다. Using the technology described below, it is possible to determine when conduction of biological current is blocked.

이하 설명하는 기술을 이용하면 나선파 제거시술(spiral ablation procedure)을 하는 경우 나선파가 생성되는 영역을 파악할 수 있다. Using the technology described below, it is possible to identify the area where spiral waves are generated when performing a spiral ablation procedure.

이하 설명하는 기술을 이용하면 종래 존재하는 기술보다 저렴하게 전도가 차단되는 영역을 파악할 수 있다. Using the technology described below, it is possible to identify areas where conduction is blocked more inexpensively than conventional technologies.

이하 설명하는 기술을 이용하면 뇌에서의 신호를 분석할 수 있어 뇌의 각 구간의 연결성이나 방향성에 관한 정보를 제공할 수 있다. Using the technology described below, signals from the brain can be analyzed, providing information about the connectivity or directionality of each section of the brain.

이하 설명하는 기술을 이용하면 뇌 백질(white matter)에서 뇌 섬유 곡률 및 분포의 변화를 관찰하여 알츠하이머나 조현병과 같은 뇌 질환을 조기에 발견할 수 있다. Using the technology described below, brain diseases such as Alzheimer's or schizophrenia can be detected early by observing changes in brain fiber curvature and distribution in brain white matter.

도1은 분석장치가 생체 전류를 분석하는 전체적인 과정을 보여준다.
도2는 유동 좌표에 대해 보여준다.
도3은 1차 유동 좌표의 첫번째 단위 접 벡터를 생성하기 위한 알고리즘을 보여준다.
도4는 전류가 전도되는 모습을 보여준다.
도5는 상대 가속도를 이용해서 심장 전기 신호 전도를 분석한 것이다.
도6은 심방이 심장섬유로 채워져 있을 때 심장 전기 신호 전도를 분석한 것이다.
도7은 가변 전도성 섬유로 이루어진 심장섬유인 경우에 심장 전기 신호 전도를 분석한 것이다.
도8은 분석 장치의 구성의 예이다.
Figure 1 shows the overall process by which an analysis device analyzes biological current.
Figure 2 shows the flow coordinates.
Figure 3 shows an algorithm for generating the first unit tangent vector of the first-order flow coordinates.
Figure 4 shows how electric current is conducted.
Figure 5 analyzes cardiac electrical signal conduction using relative acceleration.
Figure 6 analyzes cardiac electrical signal conduction when the atria are filled with cardiac fibers.
Figure 7 analyzes cardiac electrical signal conduction in the case of cardiac fibers made of variable conductivity fibers.
Figure 8 is an example of the configuration of an analysis device.

이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 명세서의 도면에 이하 설명하는 기술의 특정 실시 형태가 기재될 수 있다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술의 설명을 위한 것이며 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 따라서 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 물, 균등 물 내지 대체 물이 이하 설명하는 기술에 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The technology described below may be subject to various changes and may have various embodiments. Specific embodiments of the technology described below may be depicted in the drawings of the specification. However, this is for explanation of the technology described below and is not intended to limit the technology described below to specific embodiments. Therefore, it should be understood that all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the technology described below are included in the technology described below.

다양한 구성요소들을 설명하기 위해서 제1, 제2, A, B 등의 용어가 사용될 수 있다. 하지만 상기 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하기 위해서 사용될 뿐, 상기 용어로 해당 구성요소들을 한정하려고 하는 것이 아니다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components. However, the above term is only used to distinguish one component from other components and is not intended to limit the components to the above term. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the technology described below, and similarly, the second component may also be named a first component. The term “and/or” includes any combination of a plurality of related stated items or any of a plurality of related stated items.

이하 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the terms used below, singular expressions should be understood to include plural expressions, unless clearly interpreted differently from the context, and terms such as “including” refer to the described features, numbers, steps, operations, components, parts, or It should be understood that it means the existence of a combination of these, but does not exclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, step operation components, parts, or combinations thereof.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성 부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전 부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성 부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에의 해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Before providing a detailed description of the drawings, it would be clarified that the division of components in this specification is merely a division according to the main function each component is responsible for. That is, two or more components, which will be described below, may be combined into one component, or one component may be divided into two or more components for more detailed functions. In addition to the main functions it is responsible for, each of the component parts described below may additionally perform some or all of the functions of other components, and some of the main functions of each component may be performed by other components. Of course, it can also be carried out in full charge.

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, when performing a method or operation method, each process forming the method may occur in a different order from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the opposite order.

먼저 생체 전류 분석 장치(이하 분석장치가) 생체 전류를 분석하는 전체적인 과정에 대해 살펴본다. First, we will look at the overall process of analyzing biological current by a biological current analysis device (hereinafter referred to as an analysis device).

도1은 분석장치가 생체 전류를 분석하는 전체적인 과정을 보여준다. Figure 1 shows the overall process by which an analysis device analyzes biological current.

분석장치는 생체내에서 전류가 전도되는 정보를 입력 받을 수 있다. 분석장치는 유동 좌표 중 제1 단위 접 벡터를 상기 전류가 전도되는 방향과 일치되도록 할 수 있다. 분석장치는 유동 좌표 중 제2 단위 접 벡터를 전류가 전도되는 파면과 일치되도록 할 수 있다. 분석장치는 제2 단위 벡터를 기초로 상대 가속도를 계산할 수 있다. 분석장치는 상대 가속도가 미리 설정된 임계값 이상의 값을 가지는지 판단할 수 있다. 분석장치는 임계값 이상의 상대 가속도를 가지는 구역을 전도가 차단되는 구역으로 파악할 수 있다.The analysis device can receive information about current conduction in the living body. The analysis device may make the first unit tangent vector among the flow coordinates coincide with the direction in which the current is conducted. The analysis device may make the second unit tangent vector among the flow coordinates coincide with the wavefront through which the current is conducted. The analysis device may calculate the relative acceleration based on the second unit vector. The analysis device can determine whether the relative acceleration has a value greater than or equal to a preset threshold. The analysis device can identify an area with a relative acceleration greater than a threshold value as an area where conduction is blocked.

상대 가속도란 제2 유동 접 벡터를 제1 단위 접벡터에 따라 2계 공변 미분한 것일 수 있다. The relative acceleration may be the second-order covariant differentiation of the second flow tangent vector according to the first unit tangent vector.

이하 유동 좌표(moving frame)에 대하여 살펴본다. Below we will look at the moving frame.

도2는 유동 좌표에 대해 보여준다. Figure 2 shows the flow coordinates.

도2의 (a)는 0차 유동 좌표를 보여준다. 도2의 (b)는 1차 유동 좌표를 보여준다. Figure 2(a) shows the zero-order flow coordinates. Figure 2(b) shows the primary flow coordinates.

도2에서 점선은 궤적(trajectory)을 보여준다. 도2에서 e1, e2는 첫번째와 두번째 접 벡터(tangent vector)를 보여준다. In Figure 2, the dotted line shows the trajectory. In Figure 2 , e1 and e2 show the first and second tangent vectors.

유동 좌표는 심장 전류가 전도되는 방향을 보여주는데 이용할 수 있다. Flow coordinates can be used to show the direction in which cardiac current is conducted.

유동 좌표는 육면체(hexahedron)로 표현될 수 있다. 육면체의 각 모서리(edge)는 접 벡터(tangent vector)일 수 있다. Flow coordinates can be expressed as a hexahedron. Each edge of the hexahedron may be a tangent vector.

유동 좌표는 ei로 표현될 수 있다. 유동 좌표 e i 는 3개의 단위 접 벡터(unit tangent vector) 일 수 있다. 각각의 3개의 단위 접 벡터는 {e1, e2, e3}일 수 있다. 각각의 접 벡터를 제1 단위 접 벡터, 제2 단위 접벡터 및 제3 단위 접 벡터라고 부를 수 있다. Flow coordinates can be expressed as e i. The flow coordinate e i may be three unit tangent vectors. Each of the three unit tangent vectors can be { e1, e2, e3 }. Each tangent vector may be called a first unit tangent vector, a second unit tangent vector, and a third unit tangent vector.

단위 접 벡터 중 {e1, e2}는 곡면의 접 평면(tangent plane)에 위치할 수 있다. Among the unit tangent vectors, { e1, e2 } can be located on the tangent plane of the curved surface.

단위 접 벡터 중 나머지 하나{e3}은 접 평면에 대한 표면 법선 벡터(surface normal vector)일 수 있다. 표면 법선 벡터는 k로 표현될 수 있다. The remaining one of the unit tangent vectors { e3 } may be a surface normal vector to the tangent plane. The surface normal vector can be expressed as k .

유동 좌표의 각 단위 접 벡터는 서로 정규직교(orthonormal)할 수 있다. 따라서 아래의 수학식1을 만족할 수 있다. Each unit tangent vector of the flow coordinates may be orthonormal to each other. Therefore, Equation 1 below can be satisfied.

수학식1에서 는 크로네커 델타(Kronecker delta)일 수 있다. In Equation 1 may be Kronecker delta.

단위 접 벡터 중에서 e3는 고정(fixed)되어 있을 수 있다. Among the unit tangent vectors, e3 may be fixed.

반면 첫번째 단위 접 벡터 e1의 방향은 접 평면 위에서 아직 정해지지 않을 수 있다. 이 경우 유동 좌표의 직교성은 나머지 접 벡터의 방향을 정할 수 있다. On the other hand, the direction of the first unit tangent vector e1 may not yet be determined on the tangent plane. In this case, the orthogonality of the flow coordinates can determine the direction of the remaining tangent vector.

계산적으로 e1의 방향은 발산(divergence), 컬(curl) 및 라플라시안 연산자(Laplacian operator)와 같은 미분 연산자에서 적분 및 미분에 영향을 미칠 수 있다. Computationally, the direction of e1 can affect integration and differentiation in differential operators such as divergence, curl, and Laplacian operators.

그럼에도 종래에는 e1의 방향을 임의로 설정하였다. 이러한 타입의 종래 분포를 0차 유동 좌표(Moving frame of the zero order)이라고 부를 수 있다. 이는 도2의 (a)에서 확인할 수 있다. Nevertheless, in the past, the direction of e1 was set arbitrarily. This type of conventional distribution can be called a moving frame of the zero order. This can be confirmed in Figure 2 (a).

이 경우 유동 좌표는 접 평면을 나타내는 정규직교 로컬 레퍼런스(orthonormal local reference)의 단순한 집합일 수 있다.In this case, the flow coordinates can be a simple set of orthonormal local references representing the tangent plane.

반면 e1의 방향은 특정 방향을 가질 수 있다. 이러한 타입의 분포를 1차 유동 좌표(Moving frame of the first order)이라고 부를 수 있다. 다시 말해 1차 유동 좌표의 e1은 특정 방향을 가질 수 있다. 이는 0차 유동 좌표와 차이가 난다. 이는 도2의 (b)에서 확인할 수 있다. On the other hand, the direction of e1 may have a specific direction. This type of distribution can be called a moving frame of the first order. In other words, e1 of the primary flow coordinate may have a specific direction. This is different from the zero-order flow coordinates. This can be confirmed in Figure 2 (b).

따라서 이하 설명하는 기술에서는 전도되는 패턴을 파악할 수 있도록 e1은 전도 방향대로 정렬될 수 있다. 이것은 특별히 연결되고(specifically connected) 정렬된(ordered) 좌표(프레임)들의 집합(set of frames)이라고 볼 수 있다. Therefore, in the technology described below, e1 can be aligned in the conduction direction so that the conduction pattern can be identified. This can be viewed as a set of specifically connected and ordered coordinates (frames).

전도되는 방향은 궤적(trajectory)에 대한 전도 방향과 동일 할 수 있다. 또는 전도되는 방향은 전류에 대한 전위의 그레이디언트(gradient of potential)와 동일할 수 있다. 그렇다면 궤적의 묶음의 발산(divergence)와 수렴(convergence)을 연구하기 위해서 궤적의 패턴은 연결 1-form 또는 일종의 2계 공변 도함수(second covariant derivative)로 표현될 수 있다. The conducting direction may be the same as the conducting direction for the trajectory. Alternatively, the direction of conduction may be the same as the gradient of potential with respect to the current. Then, in order to study the divergence and convergence of a bundle of trajectories, the pattern of trajectories can be expressed as a connected 1-form or a kind of second covariant derivative.

이하 유동 좌표의 첫번째 단위 접 벡터를 정렬하는 알고리즘에 대해 살펴본다. Below, we will look at the algorithm for sorting the first unit tangent vector of the flow coordinates.

도3은 1차 유동 좌표의 첫번째 단위 접 벡터를 생성하기 위한 알고리즘을 보여준다. 다시 말하면 도3는 유동 좌표를 그레이디언트 방향으로 배열하기 위한 알고리즘일 수 있다.Figure 3 shows an algorithm for generating the first unit tangent vector of the first-order flow coordinates. In other words, Figure 3 may be an algorithm for arranging flow coordinates in the gradient direction.

먼저 유동 좌표의 유효성을 체크한다. 유효성을 체크하기 위해서 이후 설명하는 수학식8을 이용할 수 있다. 이후 그레이디언트의 위치를 선택할 수 있다. 그레이디언트의 위치는 후술하는 WF 또는 WB 중 하나일 수 있다. 이후 선택한 것을 통해 그레이디언트(str, Int, Wint)을 추출할 수 있다. 이것을 새로운 유동 좌표로 설정할 수 있다. First, check the validity of the flow coordinates. To check validity, Equation 8 described later can be used. You can then select the location of the gradient. The location of the gradient may be one of WF or WB, which will be described later. Afterwards, you can extract the gradient (str, Int, Wint) through the selection. You can set this as the new flow coordinate.

이하 도3의 알고리즘을 도출하기 위한 과정에 대하여 살펴본다. Below, we will look at the process for deriving the algorithm of Figure 3.

먼저 궤도를 위한 수치 체계(Numerical scheme for a trajectory)에 대하여 설명한다. First, the numerical scheme for a trajectory will be explained.

확산-반응(diffusion-reaction) 모델에서의 궤도(trajectory)는 활동 전위의 그레이디언트(Gradient)를 이용해서 계산되어 구축될 수 있다. The trajectory in the diffusion-reaction model can be calculated and constructed using the gradient of the action potential.

유도 그레이디언트(derived gradient)는 1차 유동 좌표에서 직교 정규화에 의해 첫번째 접선 벡터가 될 수 있다. The derived gradient can be the first tangent vector by orthogonal normalization in the first-order flow coordinates.

그에 따라서 3가지의 수치 체계가 제안될 수 있다. 3가지 수치 체계는 최대 그레이디언트(Maximum gradient, Str), 통합 그레이디언트 (Integration gradient, Int), 가중 통합 그레이디언트(Weighted Integration gradient, Wint) 일 수 있다. Accordingly, three numerical systems can be proposed. The three numerical systems can be Maximum gradient (Str), Integration gradient (Int), and Weighted Integration gradient (Wint).

먼저 3가지 수치 체계에서 편의를 위해 하나의 활동 전위는 그 도메인(domain)을 따라 전도된다고 가정할 수 있다. First, for convenience in the three numerical systems, it can be assumed that one action potential is conducted along its domain.

3가지 수치 체계에서 u는 막 전위(membrane potential)을 의미할 수 있다. 막 전위 u는 u(x, t)일 수 있다. 막전위는 접 평면()에서의 위치(x)와 시간(t)에 따라 달라질 수 있다. In the three numerical systems, u can mean membrane potential. The membrane potential u may be u(x, t). The membrane potential is the tangent plane ( ) may vary depending on the location (x) and time (t).

3가지 수치 체계에서 첫번째 유동 좌표 e1은 궤적에 대한 접 벡터 t1으로부터 유래될 수 있다. 다시 말해 첫번째 유동 좌표 e1은 접 벡터 t1을 자기 자신의 크기로 나눠 줌으로써 계산할 수 있다. In all three numerical systems, the first flow coordinate e1 can be derived from the tangent vector t1 to the trajectory. In other words, the first flow coordinate e1 can be calculated by dividing the tangent vector t1 by its own size.

수학식 2은 유동 좌표 e1을 계산하는데 이용되는 식이다. Equation 2 is the equation used to calculate the flow coordinate e1 .

이하 3가지 수치 체계(Numerical Scheme)대해 설명한다. Below, the three numerical schemes are explained.

첫번째 수치 체계는 최대 그레이디언트(Maximum gradient, Str)일 수 있다 The first numerical scheme could be Maximum gradient (Str)

첫번째 수치 체계에서 막 전위의 그레이디언트는 첫번째 접 벡터의 방향일 수 있다. 막 전위의 그레이디언트는 전도되는 동안 그레이디언트가 최대인 경우를 의미할 수 있다. In the first numerical scheme, the gradient of the membrane potential can be in the direction of the first tangent vector. The gradient of the membrane potential may refer to the case where the gradient is maximum during conduction.

수학식 3은 접 벡터 t1에 대하여 보여준다. Equation 3 shows the tangent vector t1 .

위와 같은 수치 체계는 간단(simple)하고 간결(concise)할 수 있다. 그러나 첫번째 접벡터의 연속성(continuity)과 미분가능성(differentiability은 지원되지 아니한다. The numerical system above can be simple and concise. However, continuity and differentiability of the first tangent vector are not supported.

두번째 수치 체계는 적분 그레이디언트(Integration gradient, Int)일 수 있다. The second numerical system could be Integration gradient (Int).

두번째 수치 체계는 전술한 최대 그레이디언트의 대안이 될 수 있다. 두번째 수치 체계는 그레이디언트의 부드러운 분포를 적분(integration)하여 만들 수 있다. 이러한 수치 체계는 u의 정규화 된 그레이디언트를 적분을 한다. The second numerical system can be an alternative to the maximum gradient described above. The second numerical system can be created by integrating the smooth distribution of the gradient. This numerical system integrates the normalized gradient of u.

수학식 4는 접 벡터 t1에 대하여 보여준다. Equation 4 shows the tangent vector t1 .

이러한 수치체계의 장점은 첫번째 접 벡터를 더 매끄럽게 분포시킬 수 있다. 결과적으로 첫번째 접벡터의 연속성과 미분가능성을 제공할 수 있다. The advantage of this numerical system is that the first tangent vector can be distributed more smoothly. As a result, it can provide continuity and differentiability of the first tangent vector.

하지만 궤적의 접 벡터는 활동전위의 크기에 비례하지 아니한다. 또한 컷오프 시간 ta, tab도 불확실 하다. However, the tangential vector of the trajectory is not proportional to the size of the action potential. Additionally, the cutoff times ta and t ab are also uncertain.

세번째 수치 체계는 가중 통합 그레이디언트(Weighted Integration Gradient, Wint) 일 수 있다. A third numerical system could be Weighted Integration Gradient (Wint).

세번째 수치 체계에서 전술한 최대 그레이디언트(str)와 적분 그레이디언트(int) 방식의 종합으로 다음과 같은 가중 적분 방식을 이용할 수 있다. In the third numerical system, the following weighted integration method can be used by combining the maximum gradient (str) and integral gradient (int) methods described above.

수학식 5는 접 벡터 t1에 대하여 보여준다.Equation 5 shows the tangent vector t1 .

이러한 수치 체계는 적분 그레이디언트(int)와 비교할 때 cut-off시간이 필요하지 아니한다. 궤도의 방향은 활동전위의 그레이디언트의 크기에 비례할 수 있다. 그러나 이러한 수치 체계는 다른 수치 체계보다 비용이 많이 들어갈 수 있다(expensive). This numerical system does not require a cut-off time compared to the integral gradient (int). The direction of the trajectory may be proportional to the magnitude of the action potential gradient. However, this numerical system can be more expensive than other numerical systems.

이하 그레이디언트의 위치(position of gradient)에 대하여 설명한다. Below, the position of gradient will be described.

궤도를 구성할 때, 활동전위는 빠르게 변화하는 두개의 그레이디언트를 가질 수 있다는 것을 고려해야 한다. When constructing a trajectory, it must be taken into account that an action potential can have two rapidly changing gradients.

첫번째는 파면(wavefront)이다. 파면은 막 전위가 탈 분극(depolarizes) 되는 영역일 수 있다. 또는 파면은 막 전위(u)가 극적으로 증가하는 영역일 수 있다. The first is the wavefront. A wavefront may be a region where the membrane potential depolarizes. Alternatively, the fracture may be a region where the membrane potential (u) increases dramatically.

두번째는 뒷 파면(waveback)이다. 뒷 파면은 막 전위가 재 분극(repolarize) 되는 영역일 수 있다. 또는 뒷 파면(waveback)은 막 전위(u)가 극적으로 감소하는 영역일 수 있다. The second is the back waveback. The back wavefront may be a region where the membrane potential repolarizes. Alternatively, the waveback may be a region where the membrane potential (u) decreases dramatically.

파면(wavefront)와 뒷 파면(waveback)의 증가하거나 감소하는 비율은 서로 다를 수 있다. 따라서 첫번째 접 벡터의 방향을 파면(wavefront) 또는 뒷 파면(waveback)의 그레이디언트 중 어느 것으로부터 계산해야 할지 정할 필요가 있다. The increasing or decreasing rates of the wavefront and waveback may be different. Therefore, it is necessary to determine whether the direction of the first tangent vector should be calculated from the gradient of the wavefront or the waveback.

시간 적분(time integration)의 위치는 다음과 같은 방법으로 결정할 수 있다. The location of time integration can be determined in the following way.

파면(wavefront)은 막전위가 시간에 따라 증가하는 곳일 수 있다(du/dt>0). 다시 말해 ∇u는 첫번째 접선 벡터의 방향일 수 있다. 이후 이를 WF라고 부를 수 있다. A wavefront may be a place where the membrane potential increases with time (du/dt>0). In other words, ∇u may be the direction of the first tangent vector. From now on, it can be called WF.

뒷 파면(waveback)은 막 전위가 시간에 따라 감소하는 곳일 수 있다(du/dt<0). 다시 말해 -∇u는 첫번째 접선 벡터의 방향일 수 있다. 이후 이를 WB라고 부를 수 있다. The back waveback may be where the membrane potential decreases with time (du/dt<0). In other words, -∇u may be the direction of the first tangent vector. From now on, it can be called WB.

이하 유동 좌표의 유효성(Validity of moving frames)에 대해 살펴본다.Below we will look at the validity of moving frames.

유동 좌표의 유효성을 검사하는 이유는 유동 좌표의 분포가 매끄럽게(smooth) 분포되어 있는지 확인하는 단계일 수 있다. The reason for checking the validity of the flow coordinates may be to check whether the distribution of the flow coordinates is smoothly distributed.

1차 유동 좌표는 전도 방향에 따라 정렬될 수 있다. 그러나 유동 좌표의 분포는 편 미분(partial derivative, PDEs) 방정식의 수치 솔루션에 충분한 정확도를 제공할 만큼 매끄럽지(smooth) 않을 수 있다. Primary flow coordinates can be aligned according to the direction of conduction. However, the distribution of flow coordinates may not be smooth enough to provide sufficient accuracy for the numerical solution of partial derivative (PDEs) equations.

0차 유동 좌표(e i 0)은 각 요소에 대해 충분히 매끄럽게 구성되도록 할 수 있다. 1차 유동 좌표(e i )은 전도의 방향과 같도록 구성될 수 있다. 0차 유동 좌표와 1차 유동 좌표는 정규 직교하는 기저 벡터이므로, 유동 좌표 중 하나에서 벡터 v의 확장(expansion)은 0이 될 수 있다. The zero-order flow coordinate ( e i 0) can be configured to be sufficiently smooth for each element. The primary flow coordinate ( e i ) can be configured to be equal to the direction of conduction. Since the zero-order flow coordinate and the first-order flow coordinate are normal orthogonal basis vectors, the expansion of vector v in one of the flow coordinates can be 0.

수학식 6는 v에 대하여 보여준다. Equation 6 shows for v .

유사한 조건이 미분 연산자, 특히 확산-반응(diffusion-reaction) 방정식의 라플라시안 연산자(Laplacian operator)에 적용될 수 있다. Similar conditions can be applied to differential operators, especially the Laplacian operator of the diffusion-reaction equation.

확산-반응 방정식은 수학식 7과 같다. The diffusion-reaction equation is as equation 7.

수학식7에서 은 확산도 텐서(diffusivity tensor)일 수 있다. 수학식 7에서 은 반응 함수(reaction function) 일 수 있다. In equation 7: may be a diffusion tensor. In equation 7: may be a reaction function.

유동 좌표를 이용함으로써 수학식 7의 이방성 그레이디언트(anisotropic gradient)는 확장될 수 있다. 그러나 수학식7의 이방성 그레이디언트는 유동 좌표의 방향에 의하여 영향을 받지 않을 수 있다. The anisotropic gradient of Equation 7 can be expanded by using flow coordinates. However, the anisotropic gradient in Equation 7 may not be affected by the direction of the flow coordinate.

다시 말하면 유동 좌표(e i 0 또는 e i) )의 선택은 라플라시안 연산자의 정확도에 영향을 주지 않는다. In other words, the choice of flow coordinates ( e i 0 or e i) does not affect the accuracy of the Laplacian operator.

만약 1차 유동 좌표의 분포가 충분히 부드럽지 않은 경우 라플라시안 연산자의 정확도가 심각하게 저해될 수 있다. If the distribution of the first-order flow coordinates is not smooth enough, the accuracy of the Laplacian operator may be seriously impaired.

따라서 이방성 그레이디언트의 정확한 확장을 보장하기 위해 다음과 같은 유효성 테스트(validity test)를 제안할 수 있다. Therefore, the following validity test can be proposed to ensure accurate scaling of the anisotropic gradient.

정의 1 (Definition 1)Definition 1

0차 유동 좌표(e 0 )이 정확한 수학식 7의 수치 솔루션을 산출한다고 가정할 수 있다. 1차 유동 좌표(e i )은 아래의 수학식8을 만족하는 경우 유효(valid)하다고 할 수 있다. It can be assumed that the zero-order flow coordinate ( e 0 ) yields an accurate numerical solution of Equation 7. The primary flow coordinate ( e i ) can be said to be valid if it satisfies Equation 8 below.

수학식8에서 는 충분히 작은 공차(tolerance)일 수 있다. 는 유효성을 검증하는 파라미터(validity parameter)일 수 있다. In equation 8, may be a sufficiently small tolerance. may be a validity parameter.

도함수 (∂u/∂e i )는 수학식7의 수치 체계가 유동 좌표(e i )을 사용하는 것을 보여준다. The derivative (∂u/∂ e i ) shows that the numerical system of Equation 7 uses flow coordinates ( e i ).

동등하게 위 수학식8은 아래 수학식9처럼 나타낼 수 있다. Equivalently, Equation 8 above can be expressed as Equation 9 below.

수학식 9에서 Δu는 일정한 시간간격 Δt에서의 u의 차이를 보여준다. In Equation 9, Δu shows the difference in u at a certain time interval Δt.

1차 유동 좌표(e i )의 Δu의 에러는 이산화(discretization) 오류보다 충분히 낮다고 가정할 수 있다. It can be assumed that the error of Δu of the first flow coordinate ( e i ) is sufficiently lower than the discretization error.

그렇다면 위와 같은 새로운 유동 좌표를 사용하더라도 수치 체계의 정확도(accuracy)와 안정도(stability)에 영향을 미치지 않을 수 있다. If so, even if the new flow coordinates above are used, the accuracy and stability of the numerical system may not be affected.

그러나 유효하지 않는(invalid) 유동 좌표는 불안정하고 부정확한 계산을 생성할 수 있다. However, invalid flow coordinates can produce unstable and inaccurate calculations.

수학식 9에서의 조건은 수치적 노이즈(noise) 또는 이산화(discretization) 오류로 인해 발생하는 미분할 수 없는(non-differentiable) 전도 방향을 제거할 수 있다. The condition in Equation 9 can eliminate non-differentiable conduction directions that occur due to numerical noise or discretization errors.

미분할 수 없는 방향은 라플라시안 연산자의 소산적이고(dissipative) 매끄러운 특성으로 인해 확산-반응 과정에서 구성되지 않을 수 있다. Non-differentiable directions may not be constructed in the diffusion-reaction process due to the dissipative and smooth nature of the Laplacian operator.

그러나 수학식9의 조건 역시 흐름의 곡률이 크면 만족되지 않을 수 있다. 그리고 그러한 지역에서는 공간해상도가 충분하지 않을 수 있다. However, the condition of Equation 9 may also not be satisfied if the curvature of the flow is large. And in such areas, spatial resolution may not be sufficient.

이러한 현상은 공변 도함수(covariant derivative)를 계산하는 현재의 수치 체계가 더 많이 구부러진 영역에서 더 많은 그리드 포인트(grid points)를 필요로 하기 때문에 발생할 수 있다.This phenomenon may occur because the current numerical system for calculating covariant derivatives requires more grid points in more curved regions.

따라서 매개변수 δ는 비현실적(non-realistic)인 전도의 그레이디언트를 제외하고 전도의 모든 곡률에 따라 조정되어야 한다. Therefore, the parameter δ should be adjusted according to all curvatures of the conduction except for the gradient of the conduction, which is non-realistic.

이하 상대 가속도에 대하여 살펴본다. Below we will look at relative acceleration.

종래 운동학적 분석(kinematic analysis)에서 전도 속도(V)의 선형화 된 버전(linearized version)에 대한 식은 수학식10과 같다. In conventional kinematic analysis, the equation for the linearized version of conduction velocity (V) is Equation 10.

수학식10에서 V0은 심장에서의 전도 속도(conducting velocity)을 결정할 수 있다. 수학식 10에서 D는 확산도 상수(diffusivity constant)를 의미할 수 있다. 수학식 10에서 k는 파면 곡률(wavefront curvature)일 수 있다. In Equation 10, V 0 can determine the conducting velocity in the heart. In Equation 10, D may mean diffusion constant. In Equation 10, k may be the wavefront curvature.

심장 조직의 전도 특성이 등방성(isotropic) 또는 균질(homogeneous)할 때 파면 곡률은 전도 속도에 중요한 역할을 할 수 있다. When the conduction properties of cardiac tissue are isotropic or homogeneous, wavefront curvature can play an important role in conduction velocity.

파면 곡률이 특정 임계 값을 초과하면 전도 속도가 급격히 감소할 수 있다. 더 나아가 전도가 멈출 수도 있다. 다시 말해 생리학적으로 큰 파면 곡률은 싱크-소스 불일치(Sink-Source mismatch)와 일치될 수 있다. 이것은 임피던스 불일치로(impedance mismatch)도 알려져 있다. If the wavefront curvature exceeds a certain threshold, the conduction velocity can rapidly decrease. Furthermore, evangelism may stop. In other words, physiologically large wavefront curvature can be consistent with sink-source mismatch. This is also known as impedance mismatch.

큰 파면 곡률은 소스(Source)와 싱크(Sink)의 개수의 비율(ratio)이 커지는 것과 일치할 수 있다. 소스는 흥분된 세포(excited cells)일 수 있다. 싱크는 흥분될 수 있는 세포(excitable cells)일 수 있다. A large wavefront curvature may correspond to an increase in the ratio of the number of sources and sinks. The source may be excited cells. Sinks can be excitable cells.

소스와 싱크의 최대 비율은 고정이 될 수 있다. 왜냐하면 흥분된 세포의 자원이 제한되어 있을 수 있기 때문이다. The maximum ratio between source and sink can be fixed. This is because the resources of excited cells may be limited.

만약 파면 곡률이 크다면 소스와 싱크의 비율은 임계값 이상이 될 수 있다. 이에 파면 곡률이 큰 곳에서 전도가 멈출 수 있다. If the wavefront curvature is large, the source-to-sink ratio can exceed a critical value. Therefore, conduction may stop in places where the wave front curvature is large.

도2는 등방성 매질의 한지점에서 시작되는 전도를 보여준다. Figure 2 shows conduction starting from a point in an isotropic medium.

도2에는 2개의 궤도가 있을 수 있다. 첫번째 궤도는 ξ1일 수 있다. 두번째 궤도는 ξ2일 수 있다. In Figure 2, there may be two orbits. The first orbit may be ξ1. The second orbit may be ξ2.

매질(medium)의 한 지점에서 전도가 시작되면, 파면은 원호(circular arc)로 표시될 수 있다. When conduction begins at a point in the medium, the wavefront can be represented by a circular arc.

P(λi, ξi)는 특정 시간 λi에서 특정 궤도 ξi에서의 한 점일 수 있다. P(λ i , ξ i ) may be a point on a specific orbit ξ i at a specific time λ i .

특정 시간(λi)에서 P(λj, ξ1) P(λj, ξ2)의 원호 길이는 i) 라고 할 수 있다. 이 원호는 파면(wavefront)일 수 있다.The arc length of P(λ j , ξ 1 ) P(λ j , ξ 2 ) at a specific time (λ i ) is It can be said that (λ i ). This arc may be a wavefront.

특정 시간에서 원호 길이 i)는 흥분한 세포들의 개수를 보여줄 수도 있다. Arc length at a specific timei ) can also show the number of excited cells.

따라서 추가되는 원호의 길이와 흥분된 원호의 길이의 비율은 수학식11로 계산될 수 있다. 다시 말해 수학식 11은 싱크와 소스의 비율을 계산하는데 이용되는 식일 수 있다.Therefore, the ratio of the length of the added arc and the length of the excited arc can be calculated using Equation 11. In other words, Equation 11 may be an equation used to calculate the ratio between the sink and the source.

만약 시간 λ2일때의 원호 길이와, 시간 λ1 일 때의 원호 길이가 같다면 수학식11은 0이 될 수 있다. 수학식11이 0이라면 소스와 싱크 사이의 일대일 대응이 있음을 의미할 수 있다. If the arc length at time λ 2 and the arc length at time λ 1 are the same, Equation 11 can be 0. If Equation 11 is 0, it may mean that there is a one-to-one correspondence between the source and sink.

수학식11의 비율(ratio)이 음수라면 싱크보다 소스가 더 많다는 것을 보여준다. 이 경우 전도가 가속화될 수 있다. If the ratio in Equation 11 is negative, it shows that there are more sources than sinks. In this case, conduction may be accelerated.

수학식11의 비율(ratio)이 양수라면 소스보다 싱크가 더 많다는 것을 보여준다. 이 경우 전도가 느려질 수 있다. If the ratio in Equation 11 is a positive number, it shows that there are more sinks than sources. In this case, conduction may slow down.

수학식11의 비율(ratio)이 매우 크다면 소스가 싱크에 비해 충분하지 않다는 것을 보여준다. 이에 따라 전도가 차단(propagation fails)하게 되고 중단될 수 있다. If the ratio in Equation 11 is very large, it shows that the source is not sufficient compared to the sink. As a result, propagation may fail and be stopped.

수학식12은 수학식 11을 미분한 것이다. Equation 12 is the differentiation of Equation 11.

수학식12를 한 번 더 미분하면 수학식 13을 얻을 수 있다.By differentiating Equation 12 one more time, Equation 13 can be obtained.

수학식 13는 전도 방향에 따른 싱크/소스의 비율의 변화를 보여준다. Equation 13 shows the change in sink/source ratio according to the conduction direction.

수학식 13는 파면 곡률을 이용해서 계산할 수 있다. Equation 13 can be calculated using wavefront curvature.

기하학적으로 파면 곡률은 매트릭 볼의 볼륨(the volume of metric balls) 성장과 고유한 관계(intrinsic relationship)를 가질 수 있다. Geometrically, wavefront curvature may have an intrinsic relationship with the growth of the volume of metric balls.

파면 곡률은 수학적으로 파장 ℓ에 대해 ∂e 2 /∂ℓ로 정의될 수 있다. Wavefront curvature can be mathematically defined as ∂ e 2 /∂ℓ for wavelength ℓ.

그러나 파면의 호 길이를 계산하는 것은 파면 곡률과 마찬가지로 다차원 이방성 도메인에서 어려운 일이 될 수 있다. However, calculating the arc length of a wavefront, like the wavefront curvature, can be difficult in a multidimensional anisotropic domain.

상대 가속도는 일반적으로 e1방향을 따라 e2의 2계 공변 도함수(the second covariant derivative)로 정의될 수 있다. Relative acceleration can generally be defined as the second covariant derivative of e2 along the e1 direction.

수학식14은 상대가속도(RA)에 대해 보여준다. Equation 14 shows the relative acceleration (R A ).

이하 상대 가속도를 유도하는 과정에 대해 살펴본다. Below we will look at the process of deriving relative acceleration.

전도에 따른 파면의 길이의 비율은 궤도가 얼마나 빨리 발산(Diverge)하거나 수렴(converge)하는 지와 일치할 수 있다. The ratio of the length of the wavefront to conduction can correspond to how quickly the trajectories diverge or converge.

도4에서처럼 하나의 점에서 시작되는 원형 전도의 경우 궤도는 직선이 될 수도 있다. 양 궤도는 일정한 각도를 유지하며 벌어져 있을 수 있다. 위와 같은 전도를 선형 궤도의 전도(propagation with linear trajectory)라고 부를 수 있다. In the case of circular inversion starting from one point as shown in Figure 4, the orbit may be a straight line. Both orbits can be spread apart while maintaining a certain angle. The above propagation can be called propagation with linear trajectory.

Case 1: 선형 궤도(linear trajectory)Case 1: Linear trajectory

시간 λ1, λ2에서의 파면을 고려해본다. 시간 λi에서의 궤도에 대한 접벡터를 u(λ j )라고 할 수 있다. sk에서 파면에 대한 접벡터를 n(s k )라고 할 수 있다. n(s k )는 분리 벡터(separation vector)일 수 있다. Consider the wavefront at times λ 1 and λ 2 . The tangent vector to the orbit at time λ i can be called u(λ j ) . The tangent vector to the wavefront at s k can be called n(s k ) . n(s k ) may be a separation vector.

u(λ i )n(s k )의 크기는 일반적으로 단위(unit)가 아닐 수 있다. The sizes of u(λ i ) and n(s k ) may generally not be units.

접 벡터 un은 도메인의 좌표계를 구성할 수 있다. 따라서 수학식 15을 얻을 수 있다. Tangent vectors u and n can constitute the coordinate system of the domain. Therefore, Equation 15 can be obtained.

극좌표계에서는 수학식 16와 같다. In polar coordinates, it is equivalent to Equation 16.

이에 따라 r방향에 또 다른 공변 미분(covariant differentiation) 또는 r r θ는 0일 수 있다. Accordingly, another covariant differentiation or r r θ in the r direction may be 0.

e i j )e i j+1 )을 각각 λj 및 λj+1에서 유동 좌표이라고 할 수 있다. e i j ) and e i j+1 ) can be said to be the flow coordinates at λ j and λ j+1 , respectively.

첫 번째 단위 접선 벡터 e 1 j )e 1 j+1 ) 은 각각 전도 방향을 따라 정렬될 수 있다. 두 번째 단위 접 벡터 e 2 j ) 파면에 따라 정렬될 수 있다. The first unit tangent vectors e 1 j ) and e 1 j+1 ) can each be aligned along the conduction direction. The second unit tangent vector e 2 j ) can be aligned along the wavefront.

점에서 시작되는 전도의 경우, 첫번째 접선 접 벡터는 라디알(radial)방향일 수 있다. 또한 두번째 접선 접 벡터는 원형(circular) 방향일 수 있다. For conduction starting from a point, the first tangent vector may be in the radial direction. Additionally, the second tangent tangent vector may be in a circular direction.

수학식 17는 첫번째 접선 벡터와 두번째 접선 벡터를 보여줄 수 있다. Equation 17 can show the first tangent vector and the second tangent vector.

그런 다음 e r 방향에 따른 의 공변 도함수 또는 그 반대는 수학식18와 같이 도출될 수 있다. Then along the e r direction The covariant derivative of or its opposite can be derived as in Equation 18.

이 비율은 수학식12에서 표시된 소스-싱크 비율과 기하학적으로 동일할 수 있다. 상대 가속도(Relative acceleration)는 일반적으로 수학식 19와 같이 e1의 방향을 따라 e2의 2계 공변 도함수로 정의될 수 있다. This ratio may be geometrically identical to the source-sink ratio shown in Equation 12. Relative acceleration can generally be defined as the second-order covariant derivative of e2 along the direction of e1 , as shown in Equation 19.

수학식18에서 e r 에 따른 er e θ 의 또 다른 공변 미분 으로서의 상대 가속도는 0일 수 있다. (수학식 20)In Equation 18, the relative acceleration as another covariant derivative of er e θ according to e r may be 0. (Equation 20)

이를 통하여 상대 가속도가 0인 경우, 전도를 변형시키거나 중단시키는 힘이 없는 것을 의미할 수 있다. 따라서 전도 차단은 상대가속도가 0인 경우에는 관찰되지 아니한다. 왜냐하면 전도 차단은 보통 싱크-소스의 비율의 변화가 가속될 때 발생되기 때문이다. 전도 차단이 나타나는 현상은 도4와 같이 이탈된 궤도로 표현될 수 있다. Through this, when the relative acceleration is 0, it can mean that there is no force that deforms or stops conduction. Therefore, conduction blocking is not observed when the relative acceleration is zero. This is because conduction blocking usually occurs when the change in sink-source ratio accelerates. The phenomenon of conduction blocking can be expressed as a deviated orbit as shown in Figure 4.

편향된 궤적의 경우 궤적은 전도에 따라 급격하게 수렴 또는 발산할 수 있다. In the case of biased trajectories, the trajectories may converge or diverge rapidly depending on the conduction.

Case 2: 궤도 이탈(Deviating Trajectory)Case 2: Deviating Trajectory

궤적이 극적으로 수렴하거나 발산하여 좌표계에서 벗어나는 경우, 전도 방향에 따른 단위 분리 벡터의 공변 도함수는 사소하지 않을 수(non-trivial) 있다. If the trajectory converges or diverges dramatically and deviates from the coordinate system, the covariant derivative of the unit separation vector along the direction of conduction may be non-trivial.

이러한 현상은 도4와 같이 측지 편차(geodesic deviation)로 알려져 있다. This phenomenon is known as geodesic deviation, as shown in Figure 4.

기하학적으로 분리 벡터 n에 대한 전도 벡터 u의 공변 도함수는 궤도가 발산하는 경우 음수일 수 있다(수학식 21). 반대로 분리 벡터 n에 대한 전도 벡터 u의 공변 도함수는 궤도가 수렴하는 경우 양수 일 수 있다. (수학식21)Geometrically, the covariant derivative of the conduction vector u with respect to the separation vector n can be negative if the orbits diverge (Equation 21). Conversely, the covariant derivative of the conduction vector u with respect to the separation vector n can be positive if the orbits converge. (Equation 21)

그런 다음의 따름 정리를 고려할 수 있다. Then we can consider the following theorem.

첫번째 따름 정리(corollary). First corollary.

e1e2가 각각 궤적 u와 분리 벡터 n의 단위 접 벡터라고 가정할 수 있다.It can be assumed that e1 and e2 are the unit tangent vectors of the trajectory u and the separation vector n , respectively.

그러면 공변 도함수 ∇n u는 ∇e2e1와 동일한 부호를 가질 수 있다. Then the covariant derivative ∇ n u can have the same sign as ∇ e2 e1.

증명은 다음과 같다. u=ue 1 n=ne 2 일 수 있다. 이 경우 수학식 22을 얻을 수 있다. The proof is as follows. u = u e 1 and n = n e 2 . In this case, Equation 22 can be obtained.

수학식22을 단순화하면 수학식23을 얻을 수 있다. By simplifying Equation 22, Equation 23 can be obtained.

따라서 궤적이 발산하면, n u는 음수이고 u ·e 2 는 양수 일 수 있다. 이때 e2 e 1 은 음수일 수 있다. 궤적이 수렴하면 n u는 양수이고 u ·e 2 는 음수 일 수 있다. 이때 e2 e 1 은 양수 일 수 있다.Therefore, if the trajectory diverges, n u can be negative and u ·e 2 can be positive. At this time, e2 e 1 can be negative. If the trajectory converges, n u can be positive and u ·e 2 can be negative. At this time, e2 e 1 may be a positive number.

n u e2 e 1 동일한 부호를 가진다That is, n u and e2 e 1 have the same sign.

이를 정리하면 수학식 24와 같다. This can be summarized as Equation 24.

이러한 따름 정리는 수학식21에서의 수식의 상태와 유사할 수 있다. This corollary theorem may be similar to the state of the formula in Equation 21.

따라서 다음과 같은 명제(proposition)를 얻을 수도 있다. Therefore, we can obtain the following proposition:

명제1 (Proposition). Proposition 1.

충분히 매끄러운 2차원 곡선의 도메인을 고려할 수 있다. A domain of sufficiently smooth two-dimensional curves can be considered.

첫번째 접 벡터 e 1 이 도메인 알고리즘에서 설명한 활동 전위 그레이디언트로 전도 방향을 따라 정렬되도록 도메인에서 1차 유동 좌표(e i )이 구성될 수 있다. The first flow coordinate ( e i ) can be constructed in the domain such that the first tangent vector e 1 is aligned along the direction of conduction with the action potential gradient described in the domain algorithm.

e2 e 1 ·e 2 가 음수인 경우를 가정할 수 있다(수학식25). 상대 가속도는 양수인 경우를 가정할 수 있다(수학식25). 상대 가속도가 궤적 발산(trajectory divergence)에 대해 충분히 크다고 가정할 수 있다(수학식25).It can be assumed that e2 e 1 ·e 2 is a negative number (Equation 25). It can be assumed that the relative acceleration is a positive number (Equation 25). It can be assumed that the relative acceleration is sufficiently large for trajectory divergence (Equation 25).

그렇다면 싱크와 소스 불일치로 인해 전도가 중지될 수 있다. 따라서 해당 영역이 전도 차단으로 발전될 가능성이 높아질 수 있다. If so, conduction may stop due to sink and source mismatch. Therefore, the likelihood of the area developing a conduction block may increase.

증명은 다음과 같다. The proof is as follows.

공변 도함수 e2 e 1 은 싱크-소스 비율에 해당할 수 있다. 상대 가속도는 전도 방향을 따라 이 비율의 변화율을 표시할 수 있다. The covariant derivative e2 e 1 may correspond to the sink-source ratio. Relative acceleration can indicate the rate of change of this rate along the direction of conduction.

들뜬 세포(excited cell)의 수가 들뜰 수 있는 세포(excitable cell)의 수보다 많으면 공변 도함수 e2 e1는 음수일 수 있다. If the number of excited cells is greater than the number of excitable cells, the covariant derivative e2 e1 can be negative.

따라서 상대 가속도 또는 전도 방향에 따른 ∇e2 e1의 변화는 발산 또는 수렴의 비율의 변화를 나타낼 수 있다. Therefore, changes in ∇ e2 e1 along the relative acceleration or conduction direction can indicate changes in the rate of divergence or convergence.

수학식 26의 공변 도함수를 고려해본다. Consider the covariant derivative of Equation 26.

수학식26에 공변 도함수에 적용하면 수학식27을 얻을 수 있다. By applying Equation 26 to the covariant derivative, Equation 27 can be obtained.

상대 가속도가 양수이면 e1 e2 e1은 음수일 수 있다. 따라서 ∇ e2 e1은 전도가 진행됨에 따라 더 음수가 될 수 있다. 결과적으로 파동 전도가 발산하거나 심지어 중단될 수 있다. If the relative acceleration is positive, e1 e2 e1 can be negative. Therefore, ∇ e2 e1 can become more negative as conduction progresses. As a result, wave conduction may diverge or even cease.

이하 상대 가속도의 대한 수치 체계에 대해 살펴본다. Below we will look at the numerical system for relative acceleration.

1차 유동 좌표가 도3의 알고리즘 과 같이 구성되었다고 가정할 수 있다. 유동 좌표는 도메인의 모든 지점에서 아래 수학식28과 같은 행렬로 표시될 수 있다. It can be assumed that the first flow coordinates are configured as in the algorithm of Figure 3. Flow coordinates can be expressed as a matrix as shown in Equation 28 below at all points in the domain.

수학식 28에서 ex는 각각 데카르트 좌표축(x, y, z)의 접선 벡터(x, y, z)을 사용한 새로운 텐서(tensor)일 수 있다. In Equation 28, e and x may each be a new tensor using the tangent vector (x, y, z) of the Cartesian coordinate axis (x, y, z).

행렬 A는 유동 좌표의 방향을 가리킬 수 있다. 행렬 A는 자세 행렬(attitude matrix) 또는 방향행렬(orientation matrix) 일 수 있다. Matrix A can indicate the direction of the flow coordinates. Matrix A may be an attitude matrix or an orientation matrix.

미분 방정식은 수학식 29와 같이 표현될 수 있다. The differential equation can be expressed as Equation 29.

는 벡터를 입력으로 취하고 스칼라는 출력하는 1-form일 수 있다. can be a 1-form that takes a vector as input and outputs a scalar.

행렬 의 9개의 성분 역시 1-form일 수 있다. 행렬 의 성분은 wij로 표현될 수도 있다. 이는 연결 형식(connection form)이라고 불릴 수 있다. procession The nine components of can also be in 1-form. procession The components of can also be expressed as w ij . This may be called a connection form.

예를 들어 wij(v)는 v의 방향으로 이동할 때, e j 에 대한 e i 의 회전량(amount of rotation)을 나타낼 수 있다. For example, w ij ( v ) can represent the amount of rotation of e i with respect to e j when moving in the direction of v.

유동 좌표의 직교 정규성을 통해 수학식 30을 얻을 수 있다. Equation 30 can be obtained through the orthogonal normality of the flow coordinates.

따라서 는 아래 수학식31와 같이 3개의 독립 성분(independent components)만 가질 수 있다. thus can have only three independent components, as shown in Equation 31 below.

따라서 수학식 29는 아래 수학식 32와 같이 표현될 수 있다. Therefore, Equation 29 can be expressed as Equation 32 below.

아래 수학식33와 같은 유동 좌표에서 2차원 곡면에 벡터 v을 확장할 수 있다. Vector v can be expanded to a two-dimensional curved surface in the flow coordinates as shown in Equation 33 below.

그런 다음 벡터 v에 대한 연결 1-form 은 선형이므로 수학식34로 표현될 수 있다. Then, the connection 1-form for vector v is linear, so it can be expressed as Equation 34.

따라서 1 ≤ k ≤ 2인 경우 ωij(e k )를 계산할 수 있다. 그러면 연결 형태 W는 수학식 35와 같이 얻을 수 있다. Therefore, if 1 ≤ k ≤ 2, ω ij ( e k ) can be calculated. Then, the connection form W can be obtained as shown in Equation 35.

접 벡터 e k 에 대한 연결 1-form은 수학식 36와 같이 계산될 수 있다. The connection 1-form for the tangent vector e k can be calculated as Equation 36.

매트릭스 형태로 보면 수학식37와 같이 계산될 수 있다. When viewed in matrix form, it can be calculated as shown in Equation 37.

여기서 3 × 3 행렬은 e j 에 대한 Jacobian 행렬일 수 있다. 그러면 접 벡터 e j 에 따른 벡터 u의 공변 도함수는 수학식 38과 같을 수 있다. Here, the 3 × 3 matrix may be the Jacobian matrix for e j . Then, the covariant derivative of vector u according to the tangent vector e j can be equal to Equation 38.

수학식 38에서 여기서 u = u1e 1 + u2 e 2 일 수 있다. 이에 상응하여 e 1 에 따른 2계 공변 도함수 로서의 상대 가속도는 다음 명제에서 자세히 설명하는 것처럼 수학식38을 사용하여 계산할 수 있다. In Equation 38, here u = u1 e 1 + u 2 e 2 . Correspondingly, the relative acceleration as the second-order covariant derivative according to e 1 can be calculated using Equation 38, as explained in detail in the following proposition.

두번째 따름 정리(corollary)Second corollary

충분히 매끄러운 2차원 곡선 도메인을 고려한다. 첫번째 접 벡터가 도3의 알고리즘에서 주어진 활동 전위 그레이디언트에 따른 방향을 따라 정렬될 수 있도록, 이 도메인에서 1차 유동 좌표(e 1 )이 구성되었다고 가정할 수 있다. Consider a sufficiently smooth two-dimensional curved domain. It can be assumed that the first-order flow coordinate ( e 1 ) is constructed in this domain such that the first tangent vector can be aligned along the direction according to the action potential gradient given in the algorithm of Figure 3.

그러면 심장에서의 전류 전도에서 싱크와 소스 사이의 비율을 나타내는 상대 가속도는 수학식39와 같이 유도될 수 있다. Then, the relative acceleration, which represents the ratio between sink and source in current conduction in the heart, can be derived as Equation 39.

수학식 39에서 ω 211는 ω 21(e1)과 동일할 수 있다. 또한 수학식 39에서 ω 212는 ω 21(e2)와 동일할 수 있다. In Equation 39, ω 211 may be equal to ω 21 ( e1 ). Also, in Equation 39, ω 212 may be equal to ω 21 ( e2 ).

e1 ω211 및 ∇ e1 ω212는 각각 ∇ω211 · e1 및 ∇ω212 · e1 과 동일한 방향 도함수(directional derivative) 일 수 있다. e1 ω 211 and ∇ e1 ω 212 may be the same directional derivative as ∇ω 211 · e1 and ∇ω 212 · e1 , respectively.

증명은 다음과 같다.The proof is as follows.

e1 e2의 공변 도함수는 수학식 38에서 다음 수학식 40에서처럼 유도될 수 있다. The covariant derivative of ∇ e1 e2 can be derived from Equation 38 as in Equation 40.

수학식40에 상대 가속도를 도입하면 수학식41을 얻을 수 있다. By introducing relative acceleration into Equation 40, Equation 41 can be obtained.

수학식 41에서 ∇ e1 e1 = 0일 수 있다. In Equation 41, ∇ e1 e1 = 0.

수학식 40을 수학식 41에 대입하고, 동일한 접 벡터에 대해 정렬하여 수학식 39을 획득할 수 있다. Equation 39 can be obtained by substituting Equation 40 into Equation 41 and sorting for the same tangent vector.

명제 1번과 따름 정리 2번을 통해서 다음과 같은 명제2을 획득할 수 있다. Through proposition 1 and theorem 2, the following proposition 2 can be obtained.

두번째 명제 second proposition

임의의 2차원 곡선 도메인을 고려할 수 있다. Any two-dimensional curved domain can be considered.

1차 유동 좌표는 알고리즘 1에서 설명한 것처럼 활동 전위의 그레이디언트로 전도 방향을 따라 첫번째 접선 벡터가 정렬되도록 구성할 수 있다. The first-order flow coordinates can be constructed so that the first tangential vector is aligned along the direction of conduction with the gradient of the action potential, as described in Algorithm 1.

이 경우 다음과 같이 ω212가 음수이고 ω2 212e1ω212가 양수라고 가정할 수 있다. 따라서 수학식 42을 획득할 수 있다. In this case, it can be assumed that ω 212 is a negative number and ω 2 212e1 ω 212 is a positive number as follows. Therefore, equation 42 can be obtained.

그렇다면, 싱크와 소스가 불일치하게 되어 전도가 중단될 수 있다. 이에 해당 영역에서 전도 차단이 발생될 가능성이 높다. If so, the sink and source may become mismatched and conduction may be interrupted. Therefore, there is a high possibility that conduction blockage will occur in that area.

이하 상대가속도를 이용해서 심장 신호 전도를 분석한 실시예에 대해 살펴본다. Hereinafter, we will look at an example in which cardiac signal conduction is analyzed using relative acceleration.

도5는 상대 가속도를 이용해서 심장 전기 신호 전도를 분석한 것이다. Figure 5 analyzes cardiac electrical signal conduction using relative acceleration.

도5에서 심장은 등방성(isotropic)일 수 있다. 따라서 전도 속도는 심장조직의 방향에 따라 달라지지 아니한다. In Figure 5, the heart may be isotropic. Therefore, conduction velocity does not vary depending on the direction of cardiac tissue.

파장은 우측 폐 정맥(right pulmonary vein) 근처에서 시작될 수 있다. The waves may originate near the right pulmonary vein.

도5의 (a)는 전도의 도착시작을 보여주는 시간 맵(time map)이다. 전도 방향은 전술한 도3의 알고리즘을 이용해 계산되었다. Figure 5(a) is a time map showing the start of arrival of conduction. The direction of conduction was calculated using the algorithm in Figure 3 described above.

도5의 (b)는 연결 1-form 성분 ω 212을 보여준다. Figure 5(b) shows the connected 1-form component ω 212.

도5의 (C)는 전도 차단을 보여준다. 전도 차단은 전도가 일어나지 않는 영역을 의미할 수 있다. 전도 차단은 전도에 따른 상대 가속도가 양수(positive)인 곳일 수 있다. 이 경우 전도 차단은 ω 212가 음수(negative)인 곳일 수 있다.Figure 5(C) shows conduction block. Conduction block may refer to an area where conduction does not occur. A conduction block may be where the relative acceleration due to conduction is positive. In this case the conduction cutoff may be where ω 212 is negative.

도5는 심장조직이 등방성이라면, 전도 차단은 폐정맥에서 나타날 가능성이 매우 높다는 것을 보여준다. Figure 5 shows that if the cardiac tissue is isotropic, conduction block is very likely to occur in the pulmonary veins.

도6은 심방이 심장섬유로 채워져 있을 때 심장 전기 신호 전도를 분석한 것이다. Figure 6 analyzes cardiac electrical signal conduction when the atria are filled with cardiac fibers.

도6의 (a)는 심장 섬유(cardiac fiber)를 보여준다. 도6 (b)는 시간 지도를 보여준다. 도6 (c)는 ω 212을 보여준다. 도6 (d)는 전도 차단을 보여준다. Figure 6(a) shows cardiac fibers. Figure 6(b) shows a time map. Figure 6(c) shows ω 212. Figure 6(d) shows conduction block.

도6의 심장섬유는 오픈 소스 심장 섬유 이미지를 기반으로 대략적으로 그려진 것이다. 따라서 예시 적인 시뮬레이션에만 사용될 수 있다. 따라서 섬유는 항상 연속적이지 않을 수 있다. 또한 섬유는 표면 법선 벡터에 직교할 수 있다. 섬유의 전도성은 직교 구성 요소보다 3배 더 클 수 있다. 이에 전체적인 전도와 시간 맵의 변화가 생긴 것을 확인할 수 있다. 결론적으로 심장 조직은 ω 212의 분포를 변형시킬 수 있다. 이에 전도 차단도 변형된 것을 확인할 수 있다. 다시 말해 섬유가 연속적이지 않는 경우 전도 차단이 생길 수 있다. The cardiac fibers in Figure 6 are roughly drawn based on open source cardiac fiber images. Therefore, it can only be used for example simulations. Therefore, the fibers may not always be continuous. Additionally, the fibers may be orthogonal to the surface normal vector. The conductivity of the fiber can be three times greater than that of the orthogonal component. As a result, it can be seen that there has been a change in the overall conduction and time map. In conclusion, cardiac tissue can modify the distribution of ω212. As a result, it can be seen that the conduction blocking has also changed. In other words, if the fibers are not continuous, conduction blocking may occur.

도7는 가변 전도성 섬유로 이루어진 심장섬유인 경우를 보여준다. Figure 7 shows the case of cardiac fibers made of variable conductance fibers.

도7 (a)는 전도도 맵(Conductivity map)을 보여준다. Figure 7 (a) shows the conductivity map.

전도도가 1인 경우 정상 전도도에 해당될 수 있다. 반면 전도도가 낮아 질수록 전도 속도가 낮아질 수 있다. 이러한 낮은 전도도는 상처가 생긴 경우에 주로 발생될 수 있다. If the conductivity is 1, it may correspond to normal conductivity. On the other hand, as conductivity decreases, the conduction speed may decrease. This low conductivity can mainly occur when a wound occurs.

전도도가 가변성이기 때문에 파면은 좀더 곡선이 지게 되며, 복잡해지는 것을 보여준다. Because conductivity is variable, the wavefront becomes more curved and complex.

이하 분석 장치의 구성에 대해 설명한다. The configuration of the analysis device will be described below.

도8은 분석 장치의 구성의 예이다. Figure 8 is an example of the configuration of an analysis device.

도8의 분석 장치(800)은 도1에서 설명한 분석 장치(100)에 해당할 수 있다. The analysis device 800 of FIG. 8 may correspond to the analysis device 100 described in FIG. 1.

분석 장치(800)은 PC, 노트북, 스마트기기, 서버 또는 데이터처리 전용 칩셋 등과 같이 물리적으로 다양한 형태로 구현될 수도 있다. The analysis device 800 may be physically implemented in various forms, such as a PC, laptop, smart device, server, or data processing chipset.

분석 장치(800)은 입력장치(810), 저장장치(820), 연산장치(830), 출력장치(840), 인터페이스 장치(850) 및 통신장치(860)를 포함할 수 있다. The analysis device 800 may include an input device 810, a storage device 820, an arithmetic device 830, an output device 840, an interface device 850, and a communication device 860.

입력장치(810)는 일정한 명령 또는 데이터를 입력 받는 인터페이스 장치(키보드, 마우스, 터치스크린 등)를 포함할 수도 있다. The input device 810 may include an interface device (keyboard, mouse, touch screen, etc.) that receives certain commands or data.

입력장치(810)는 별도의 저장장치(USB, CD, 하드디스크 등)을 통하여 정보를 입력 받는 구성을 포함할 수도 있다. The input device 810 may include a component that receives information through a separate storage device (USB, CD, hard disk, etc.).

입력장치(810)는 입력 받는 데이터를 별도의 측정장치를 통하여 입력 받거나, 별도의 DB을 통하여 입력 받을 수도 있다. The input device 810 may receive input data through a separate measuring device or through a separate DB.

입력장치(810)는 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 입력 받을 수 있다. The input device 810 can receive data through wired or wireless communication.

입력장치(810)는 생체에서 전류가 전도되는 정보를 입력 받을 수 있다. The input device 810 can receive information about current conduction in a living body.

저장장치(820)는 입력장치(810)을 통해 입력 받은 정보를 저장할 수 있다. The storage device 820 can store information input through the input device 810.

저장장치(820)는 연산장치(830)가 연산하는 과정에서 생성되는 정보를 저장할 수 있다. 즉 저장장치(820)는 메모리를 포함할 수 있다. The storage device 820 can store information generated during calculation by the computing device 830. That is, the storage device 820 may include memory.

저장장치(820)는 연산장치(830)가 계산한 결과를 저장할 수 있다. The storage device 820 can store the results calculated by the arithmetic device 830.

연산장치(830)는 유동 좌표(moving frame) 중 제1 단위 접 벡터(unit tangent vector)를 상기 전류가 전도되는 방향과 일치되도록 할 수 있다. The arithmetic unit 830 may set the first unit tangent vector of the moving frame to coincide with the direction in which the current is conducted.

연산장치(830)는 유동 좌표 중 제2 단위 접 벡터를 전류가 전도되는 파면(wavefront)과 일치하도록 할 수 있다. The arithmetic unit 830 may make the second unit tangent vector among the flow coordinates coincide with the wavefront through which current is conducted.

연산장치(830)는 상기 제2 단위 접 벡터가 상기 제1 단위 접 벡터에 방향에 따른 상대 가속도를 계산할 수 있다. The arithmetic unit 830 may calculate relative acceleration according to the direction of the second unit tangent vector to the first unit tangent vector.

연산장치(830)는 상기 상대 가속도가 미리 설정된 임계값 이상의 값을 가지는지 판단할 수 있다. The computing device 830 may determine whether the relative acceleration has a value greater than or equal to a preset threshold.

연산장치(830)는 상기 임계 값 이상의 상대 가속도를 가지는 구역을 전도가 차단되는 구역으로 파악할 수 있다. The calculation device 830 may identify an area with a relative acceleration greater than the threshold value as an area where conduction is blocked.

연산장치(830)는 명세서에 설명한 수학식에 따른 연산을 수행할 수 있다. The calculation device 830 can perform calculations according to the mathematical equations described in the specification.

연산장치(830)는 유동 좌표의 분포가 라플라시안 연산자의 정확도에 영향을 주는지 확인할 수 있다. The computing device 830 can check whether the distribution of flow coordinates affects the accuracy of the Laplacian operator.

연산장치(830)는 전도가 차단되는 구역을 시각화 해서 보여 줄 수 있다. The computing device 830 can visualize and show the area where conduction is blocked.

연산장치(830)는 생체 내에서 막전위가 증가하는 방향을 전류가 전도되는 방향으로 설정할 수 있다. The computing device 830 can set the direction in which the membrane potential increases in vivo as the direction in which the current is conducted.

연산장치(830)는 생체 내에서 막전위가 감소하는 방향과 반대 방향을 전류가 전도되는 방향으로 설정할 수 있다. The arithmetic device 830 can set the direction in which the current is conducted to be opposite to the direction in which the membrane potential decreases in vivo.

출력장치(840)는 일정한 정보를 출력하는 장치가 될 수도 있다. The output device 840 may be a device that outputs certain information.

출력장치(840)는 데이터 과정에 필요한 인터페이스, 입력된 데이터, 분석결과 등을 출력할 수도 있다. The output device 840 may output interfaces, input data, analysis results, etc. required for data processing.

출력장치(840)는 디스플레이, 문서를 출력하는 장치, 등과 같이 물리적으로 다양한 형태로 구현될 수도 있다. The output device 840 may be physically implemented in various forms, such as a display, a document output device, etc.

인터페이스 장치(850)는 외부로부터 일정한 명령 및 데이터를 입력 받는 장치일 수 있다. The interface device 850 may be a device that receives certain commands and data from the outside.

인터페이스 장치(850)는 물리적으로 연결된 입력 장치 또는 외부 저장장치로부터 전류가 전도되는 정보를 입력 받을 수 있다. The interface device 850 can receive information through current conduction from a physically connected input device or an external storage device.

인터페이스 장치(850)는 분석장치(800)를 제어하기 위한 제어신호를 입력 받을 수 있다. The interface device 850 can receive a control signal to control the analysis device 800.

인터페이스 장치(850)는 분석장치(800)가 분석한 결과를 출력할 수 있다. The interface device 850 may output the results analyzed by the analysis device 800.

통신장치(860)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 일정한 정보를 수신하고 전송하는 구성을 의미할 수 있다. The communication device 860 may refer to a configuration that receives and transmits certain information through a wired or wireless network.

통신장치(860)는 분석장치를 제어하는데 필요한 제어 신호를 수신할 수 있다. The communication device 860 can receive control signals necessary to control the analysis device.

통신장치(860)는 분석장치가 분석한 결과를 전송할 수 있다. The communication device 860 can transmit the results analyzed by the analysis device.

전술한 생체 전류 분석 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현될 수 있다. The above-described biological current analysis method may be implemented as a program (or application) including an executable algorithm that can be executed on a computer.

상기 프로그램은 일시적 또는 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.The program may be stored and provided in a temporary or non-transitory computer readable medium.

비일시적 판독 가능 매체는 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM (read-only memory), PROM (programmable read only memory), EPROM(Erasable PROM, EPROM) 또는 EEPROM(Electrically EPROM) 또는 플래시 메모리 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.A non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device, rather than a medium that stores data for a short period of time, such as registers, caches, and memories. Specifically, the various applications or programs described above include CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM (read-only memory), PROM (programmable read only memory), and EPROM (Erasable PROM, EPROM). Alternatively, it may be stored and provided in a non-transitory readable medium such as EEPROM (Electrically EPROM) or flash memory.

일시적 판독 가능 매체는 스태틱 램(Static RAM,SRAM), 다이내믹 램(Dynamic RAM,DRAM), 싱크로너스 디램 (Synchronous DRAM,SDRAM), 2배속 SDRAM(Double Data Rate SDRAM,DDR SDRAM), 증강형 SDRAM(Enhanced SDRAM,ESDRAM), 동기화 DRAM(Synclink DRAM,SLDRAM) 및 직접 램버스 램(Direct Rambus RAM,DRRAM) 과 같은 다양한 RAM을 의미한다.Temporarily readable media include Static RAM (SRAM), Dynamic RAM (DRAM), Synchronous DRAM (SDRAM), Double Data Rate SDRAM (DDR SDRAM), and Enhanced SDRAM (Enhanced RAM). It refers to various types of RAM such as SDRAM, ESDRAM), synchronous DRAM (Synclink DRAM, SLDRAM), and Direct Rambus RAM (DRRAM).

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.This embodiment and the drawings attached to this specification only clearly show some of the technical ideas included in the above-described technology, and those skilled in the art can easily understand them within the scope of the technical ideas included in the specification and drawings of the above-described technology. It will be self-evident that all inferable modifications and specific embodiments are included in the scope of rights of the above-described technology.

Claims (10)

분석장치가 생체에서 전류가 전도되는 정보를 입력 받는 단계;
상기 분석장치가 유동 좌표(moving frame) 중 제1 단위 접 벡터(unit tangent vector)를 상기 전류가 전도되는 방향과 일치되도록 하는 단계;
상기 분석장치가 상기 유동 좌표 중 제2 단위 접 벡터를 전류가 전도되는 파면(wavefront)과 일치하도록 하는 단계;
상기 분석장치가 상기 제2 단위 접 벡터가 상기 제1 단위 접 벡터에 방향에 따른 상대 가속도를 계산하는 단계;
상기 분석장치가 상기 상대 가속도가 미리 설정된 임계값 이상의 값을 가지는지 판단하는 단계; 및
상기 분석장치가 상기 임계 값 이상의 상대 가속도를 가지는 구역을 전도가 차단되는 구역으로 파악하는 단계; 를 포함하는
생체 전류 분석 방법.
A step in which an analysis device receives information about current conduction in a living body;
allowing the analysis device to match a first unit tangent vector of the moving frame with the direction in which the current is conducted;
allowing the analysis device to match a second unit tangent vector among the flow coordinates with a wavefront through which current is conducted;
calculating, by the analysis device, a relative acceleration according to the direction of the second unit tangent vector to the first unit tangent vector;
determining, by the analysis device, whether the relative acceleration has a value greater than or equal to a preset threshold; and
identifying, by the analysis device, a zone having a relative acceleration equal to or greater than the threshold value as a zone where conduction is blocked; containing
Biocurrent analysis method.
제1항에 있어서
상기 상대 가속도를 계산하는 것은 상기 제2 단위 접 벡터를 상기 제1 단위 접 벡터 방향에 따라 2계 공변 미분(covariant differentiation)한 것인 생체 전류 분석 방법.
In paragraph 1
The biological current analysis method wherein the relative acceleration is calculated by second-order covariant differentiation of the second unit tangent vector according to the direction of the first unit tangent vector.
제1항에 있어서
상기 전류가 전도되는 방향은 상기 생체 내에서 막 전위(membrane potential)가 증가하는 방향 또는 막 전위가 감소되는 방향과 반대 방향인 생체 전류 분석 방법.
In paragraph 1
The direction in which the current is conducted is a direction opposite to the direction in which the membrane potential increases or the membrane potential decreases in the living body.
제1항에 있어서
상기 분석장치가 상기 유동 좌표의 분포가 라플라시안 연산자의 정확도에 영향을 주는 지 확인하는 단계; 를 더 포함하는 생체 전류 분석 방법.
In paragraph 1
Checking, by the analysis device, whether the distribution of the flow coordinates affects the accuracy of the Laplacian operator; A biocurrent analysis method further comprising:
제1항에 있어서
상기 분석장치가 상기 전도가 차단되는 구역을 시각화 해서 보여주는 단계를 더 포함하는 생체 전류 분석 방법.
In paragraph 1
A biological current analysis method further comprising the step of having the analysis device visualize and display the area where the conduction is blocked.
생체에서 전류가 전도되는 정보를 입력 받는 입력장치; 및
유동 좌표(moving frame) 중 제1 단위 접 벡터(unit tangent vector)를 상기 전류가 전도되는 방향과 일치되도록 하고, 상기 유동 좌표 중 제2 단위 접 벡터를 전류가 전도되는 파면(wavefront)과 일치하도록 하고, 상기 제2 단위 접 벡터가 상기 제1 단위 접 벡터에 방향에 따른 상대 가속도를 계산하고, 분석장치가 상기 상대 가속도가 미리 설정된 임계값 이상의 값을 가지는지 판단하고, 상기 임계 값 이상의 상대 가속도를 가지는 구역을 전도가 차단되는 구역으로 파악하는 연산장치; 를 포함하는
생체 전류 분석 장치.
An input device that receives information about current conduction in the living body; and
The first unit tangent vector of the moving frame is aligned with the direction in which the current is conducted, and the second unit tangent vector of the moving frame is aligned with the wavefront through which the current is conducted. And, the second unit tangent vector calculates a relative acceleration according to the direction of the first unit tangent vector, the analysis device determines whether the relative acceleration has a value greater than or equal to a preset threshold, and the relative acceleration exceeds the threshold. An arithmetic device that determines the area having a as the area where conduction is blocked; containing
Biocurrent analysis device.
제6항에 있어서
상기 상대 가속도를 계산하는 것은 상기 제2 단위 접 벡터를 상기 제1 단위 접 벡터 방향에 따라 2계 공변 미분(covariant differentiation)한 것인 생체 전류 분석 장치.
In paragraph 6
The biocurrent analysis device wherein the relative acceleration is calculated by performing second-order covariant differentiation of the second unit tangent vector along the direction of the first unit tangent vector.
제6항에 있어서
상기 전류가 전도되는 방향은 상기 생체 내에서 막 전위(membrane potential)가 증가하는 방향인 또는 막 전위가 감소되는 방향과 반대 방향인 생체 전류 분석 장치.
In paragraph 6
The direction in which the current is conducted is a direction in which the membrane potential increases or is opposite to the direction in which the membrane potential decreases in the living body.
제6항에 있어서
상기 연산장치는 상기 유동 좌표의 분포가 라플라시안 연산자의 정확도에 영향을 주는 지 확인하는 생체 전류 분석 장치.
In paragraph 6
The calculation device is a biocurrent analysis device that checks whether the distribution of the flow coordinates affects the accuracy of the Laplacian operator.
제6항에 있어서
상기 연산장치는 상기 전도가 차단되는 구역을 시각화 해서 보여주는 생체 전류 분석 장치.
In paragraph 6
The calculation device is a biological current analysis device that visualizes and shows the area where the conduction is blocked.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1070799A (en) 1996-08-28 1998-03-10 Nec Corp Surround circuit with artificial stereophonic function

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JPH1070799A (en) 1996-08-28 1998-03-10 Nec Corp Surround circuit with artificial stereophonic function

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