KR20210036273A - 3d 심장내 활동 프리젠테이션 - Google Patents

3d 심장내 활동 프리젠테이션 Download PDF

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KR20210036273A
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쉬무엘 오에바크
스타니슬라브 골드버그
오데드 바론
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바이오센스 웹스터 (이스라엘) 리미티드
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Abstract

일 실시예에서, 의료 시스템은 살아 있는 대상의 심장의 챔버 내로 삽입되도록 구성되고, 심장의 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉하도록 구성된 카테터 전극들을 포함하는 카테터, 디스플레이, 및 처리 회로로서, 카테터로부터 신호들을 수신하고, 신호들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 신호들의 전압 값들을 샘플링하고, (a) 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들; 및 (b) 각각의 샘플링 시간들에 각각의 위치들에서 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 조직의 전기적 활동을 나타내는 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산하고, 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하도록 구성된 처리 회로를 포함한다.

Description

3D 심장내 활동 프리젠테이션{3D INTRACARDIAC ACTIVITY PRESENTATION}
본 발명은 의료 시스템에 관한 것으로, 특히, 그러나 배타적이지는 않게, 전기적 활동의 분석에 관한 것이다.
심장 내의 한 지점에서의 전기적 활동은 다중-전극 카테터를 전진시켜 심장 챔버 내의 다수의 지점에서 동시에 전기적 활동을 측정함으로써 측정될 수 있다. 외부 조끼(external vest)를 사용하는 것과 같은 다른 방법들이 심장 활동의 표시를 제공할 수 있다. 하나 이상의 전극들에 의해 측정되는 바와 같은 시변 전위로부터 도출된 기록은 전기도로 알려져 있다. 전기도는 단극성 또는 쌍극성 리드들에 의해 측정될 수 있고, 예를 들어, 국소 활성화 시간(local activation time, LAT)으로 알려진, 한 지점에서의 전기적 전파의 시작을 결정하는 데 사용된다.
Kuo 등의 미국 특허 제5,782,773호는 복수의 심장 신호들의 3-D 표현을 위한 3차원 심전도 디스플레이 방법을 기술한다. 이 방법에서, 3-D 직사각형 좌표계는 심장 신호들의 3-D 표현을 디스플레이하도록 정의된다. 또한, 진폭 디스플레이 방식, 바람직하게는 진폭-컬러 맵핑 테이블은 다양한 진폭의 양자화 레벨들을 특정된 특유한 컬러들에 할당하도록 정의된다. 그래픽 처리 및 디스플레이 수단에 의해, 심장 신호들의 3-D 표현이 생성되고 디스플레이될 수 있다. 의사는 사시도, 단면도, 및 상부 직사각형 뷰를 비롯한 다양한 뷰들에서 3-D 그래프를 관찰하도록 선택할 수 있다. 이는 의사가 심장 신호들의 단지 1개 또는 2개의 3-D 표현을 관찰함으로써 심장병을 진단할 수 있게 한다. 따라서, 의사는 많은 수의 심장 신호들에 걸쳐 전반적인 통합적 뷰를 가질 수 있고, 이에 의해 환자의 심장 질환에 대한 진단을 더욱 용이하게 할 수 있다.
Luo의 미국 특허 공개 제2011/0021936호는 스트레스 테스트 모니터링 시스템을 위한 의료 데이터를 디스플레이하기 위한 디바이스 및 방법을 기술한다. 분석을 위한 인간 심장의 전기 임펄스 데이터를 디스플레이하기 위한 컴퓨터 구현 방법 및 장치는, 환자에 배치되도록 구성된 복수의 전기 리드들에 의해 심장 스트레스 테스트 동안 생성된 심장 전기 임펄스 데이터를 수신하는 것 및 데이터에 기초하여 복수의 디스플레이 윈도우들에 대한 파라미터들을 계산하는 것 및 복수의 디스플레이 윈도우들이 위치되는 메인 디스플레이를 제공하는 것을 포함한다. 3차원 컬러 맵핑 플롯이 복수의 디스플레이 윈도우들 중 하나에 디스플레이되고, 2차원 컬러 맵핑 플롯이 복수의 디스플레이 윈도우들 중 다른 디스플레이 윈도우에 디스플레이된다. 또한, 적어도 하나의 리드로부터의 원시 리드 데이터의 플롯이 복수의 디스플레이 윈도우들 중 하나에 디스플레이된다.
Markowitz 등의 미국 특허 공개 제2012/0130232호는 복수의 위치들을 식별하고 맵핑 기구의 복수의 위치들을 저장하도록 동작가능한 시스템으로 매핑될 수 있는 환자의 볼륨을 기술한다. 맵핑 기구는 감지 또는 측정 시에 전극의 3차원 위치와 상관될 수 있는 전압을 감지할 수 있는 하나 이상의 전극들을 포함할 수 있다. 따라서, 볼륨의 맵은 다른 이미징 디바이스의 사용 없이 복수의 지점들의 감지에 기초하여 결정될 수 있다. 이어서, 이식가능 의료 디바이스가 매핑 데이터에 관련하여 내비게이팅될 수 있다.
애큐터스 메디칼 인크(Acutus Medical Inc.)의 국제 특허 공개 WO2017/192769호는 심장 정보의 획득 및 분석에 유용한 위치결정 시스템 및 방법을 기술한다. 위치결정 시스템 및 방법은, 예로서, 심장 맵핑, 심장 이상의 진단 및 치료를 수행하는 시스템들과 함께, 그리고 그러한 유형의 정보의 검색, 처리, 및 해석에서 사용될 수 있다. 위치결정 시스템 및 방법은 다중-축 좌표계를 확립하는 데 사용되는 전극들의 쌍들에 대해 높은 임피던스 입력, 개선된 격리, 및 상대적으로 높은 구동 전류를 사용한다. 축들은 위치결정을 향상시키기 위해 회전 및 스케일링될 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 의료 시스템이 제공되는데, 의료 시스템은, 살아 있는 대상의 심장의 챔버 내로 삽입되도록 구성되고, 심장의 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉하도록 구성된 카테터 전극들을 포함하는 카테터, 디스플레이, 및 처리 회로로서, 카테터로부터 신호들을 수신하고, 신호들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 신호들의 전압 값들을 샘플링하고, (a) 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들; 및 (b) 각각의 샘플링 시간들에 각각의 위치들에서 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 조직의 전기적 활동을 나타내는 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산하고, 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하도록 구성된 처리 회로를 포함한다.
또한 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 처리 회로는 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하도록 구성된다.
더욱이 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이고, 처리 회로는 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 카테터 전극들 중 각각의 카테터 전극들의 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면에 수직인, 각각의 변위들을 계산하도록 구성되고, 처리 회로는 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면에 수직인, 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 피팅하도록 구성된다.
추가로, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 처리 회로는 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하도록 구성된다.
또한, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 처리 회로는 초당 10회를 초과하는 속도로 각각의 샘플링 시간들에서 신호들의 전압 값들을 샘플링하고, 3차원 표면들 중 새로운 3차원 표면이 적어도 1/10초마다 디스플레이되면서 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하여, 렌더링된 3차원 표면들이 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동과 연관된 활성파(activation wave)의 애니메이션을 제공하도록 구성된다.
또한 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 시스템은 3차원 표면들 중 3차원 표면들의 시야각을 변경하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 구성된 인터페이스를 포함하며, 처리 회로는 수신된 사용자 입력에 응답하여 3차원 표면들 중 3차원 표면들을 상이한 시야각으로 렌더링하도록 구성된다.
더욱이 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트, 및 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 카테터의 정적 컴퓨터 모델로부터 도출된 각각의 위치들이다.
추가로, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이다.
게다가, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트, 및 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고, 처리 회로는 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들을 계산하도록 구성된다.
또한 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이다.
본 개시내용의 다른 실시예에 따르면, 의료 방법이 또한 제공되는데, 의료 방법은, 살아 있는 대상의 심장의 챔버 내로 삽입되도록 구성되고, 심장의 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉하도록 구성된 카테터 전극들을 포함하는 카테터로부터 신호들을 수신하는 단계, 신호들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 신호들의 전압 값들을 샘플링하는 단계, (a) 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들; 및 (b) 각각의 샘플링 시간들에 각각의 위치들에서 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 조직의 전기적 활동을 나타내는 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산하는 단계, 및 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하는 단계를 포함한다.
더욱이 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 본 방법은 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하는 단계를 포함한다.
추가로, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이고, 본 방법은, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 카테터 전극들 중 각각의 카테터 전극들의 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면에 수직인, 각각의 변위들을 계산하는 단계, 및 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면에 수직인, 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 피팅하는 단계를 추가로 포함한다.
게다가, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 본 방법은 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하는 단계를 포함한다.
또한, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 본 방법은, 초당 10회를 초과하는 속도로 각각의 샘플링 시간들에서 신호들의 전압 값들을 샘플링하는 단계를 포함하며, 여기서 렌더링하는 단계는 3차원 표면들 중 새로운 3차원 표면이 적어도 1/10초마다 디스플레이되면서 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하여, 렌더링된 3차원 표면들이 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동과 연관된 활성파의 애니메이션을 제공하도록 하는 단계를 포함한다.
더욱이, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 본 방법은 3차원 표면들 중 3차원 표면들의 시야각을 변경하기 위한 사용자 입력을 수신하는 단계, 및 수신된 사용자 입력에 응답하여 3차원 표면들 중 3차원 표면들을 상이한 시야각으로 렌더링하는 단계를 포함한다.
추가로, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트, 및 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 카테터의 정적 컴퓨터 모델로부터 도출된 각각의 위치들이다.
게다가, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이다.
또한, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트, 및 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고, 본 방법은 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들을 계산하는 단계를 추가로 포함한다.
더욱이, 본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들은 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이다.
본 개시내용의 또 다른 실시예에 따르면, 소프트웨어 제품이 또한 제공되는데, 소프트웨어 제품은 프로그램 명령어들이 저장된 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하며, 명령어들은, 중앙 처리 장치(CPU)에 의해 판독될 때, CPU로 하여금, 살아 있는 대상의 심장의 챔버 내로 삽입되도록 구성되고, 심장의 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉하도록 구성된 카테터 전극들을 포함하는 카테터로부터 신호들을 수신하고, 신호들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 신호들의 전압 값들을 샘플링하고, (a) 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들; 및 (b) 각각의 샘플링 시간들에 각각의 위치들에서 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 조직의 전기적 활동을 나타내는 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산하고, 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하게 한다.
본 발명은 도면과 관련하여 취해진 하기의 상세한 설명으로부터 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되고 동작하는 심장 분석 시스템의, 일부는 그림이고 일부는 블록도인 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 시스템에서 사용하기 위한 평면으로의 전극들의 투영 위치들을 예시하는 개략도이다.
도 3은 도 1의 시스템에서 샘플링된 심장내 신호의 개략도이다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 시스템에 의해 렌더링되는 전기적 활동을 기술하는 만곡된 3차원 표면들의 개략도들이다.
도 5는 도 1의 시스템의 동작 방법에서의 단계들을 포함하는 흐름도이다.
개요
복잡한 다중 스플라인 카테터들(예컨대, 미국 캘리포니아주 어빈 소재의 바이오센스 웹스터, 인크.(Biosense Webster, Inc.)의 펜타레이(PENTARAY)(등록상표) 카테터, 또는 바스켓 카테터) 또는 선형 카테터들 상의 다중-전극들로부터의 전기적 활동 신호들을 의사에게 직관적인 방식으로 제시하는 것은 전극들의 기하학적 분포로 인해 어렵다. 다수의 심장내 전기도(intracardiac electrogram, IEGM)들을 보여주는 것과 같이 2차원(2D) 목록으로 전기적 활동을 제시하는 것은 카테터의 기하학적 구조를 반영하지 않는다.
본 발명의 실시예들은 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 포함하는 3차원(3D) 프리젠테이션을 제공함으로써 상기 문제들을 해결한다.
카테터의 전극으로부터 수신되는 심장내(intracardiac, IC) 신호들은 상이한 샘플링 시간들에서 수집되고 샘플링된다. 샘플링 시간들 중 하나에서의 카테터 전극들의 전기적 활동은 만곡된 3D 표면으로서 3D 프리젠테이션 상에 플로팅된다. 3D 프리젠테이션은 3개의 축(x, y 및 z) 또는 임의의 다른 적합한 좌표계에 의해 정의될 수 있다. x 및 y 축은 (예를 들어, x 및 y 축에 의해 정의된 평면 상으로 전극 위치를 투영함으로써) 카테터의 전극들의 2D 위치를 나타낸다. z-축은 샘플링된 시간에 전극들에 의해 포착된 전기적 활동의 전압을 나타낸다. 만곡된 3D 표면은 3D 표면을 카테터 전극들의 전극 위치들의 x-y 좌표 및 샘플링된 전압의 각각의 z-좌표에 의해 정의된 데이터 포인트들에 피팅함으로써 계산된다. 3D 표면의 피팅은 위에서 언급된 데이터 포인트들 사이에서 보간(및 선택적으로 외삽)함으로써 수행될 수 있다. 3D 표면의 영역들은 선택적으로, 영역들과 연관된 전압 레벨에 따라 컬러링될 수 있다.
3D 프리젠테이션은 정적일 수 있거나(예를 들어, 단일 샘플링 시간들에 대해), 또는 동적이어서(예를 들어, 비디오) 전기적 활동이 카테터의 전극들에 걸쳐 활성파로서 어떻게 이동하는지를 보여주어 의사에게 유용한 진단 도구를 제공할 수 있다.
임의의 적합한 카테터, 예를 들어, 다중-스플라인 카테터들(예컨대, 미국 캘리포니아주 어빈 소재의 바이오센스 웹스터, 인크.의 펜타레이(등록상표) 카테터, 또는 바스켓 카테터) 또는 다른 다중-전극 카테터들(예컨대, 벌룬 카테터, 또는 라소(Lasso) 카테터)이 상기 실시예들에서 사용될 수 있다.
카테터는 살아 있는 대상의 심장 챔버 내로 삽입된다. 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트, 및 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함할 수 있다. 카테터 전극들은 심장 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉한다. 처리 회로는 카테터로부터 신호들을 수신하고, 신호들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 신호들의 전압 값들을 샘플링한다.
일부 실시예에서, 처리 회로는, 예를 들어, 위치 변환기(예컨대, 카테터의 위치 센서 또는 센서들 또는 외부에 배치된 센서(들))로부터 수신된 신호(들)에 응답하여, 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들을 계산한다.
다른 실시예에서, 후술되는 계산들에 사용되는 각각의 카테터 전극들의 위치들은 카테터의 정적 컴퓨터 모델로부터 도출된다. 예를 들어, 사용되고 있는 카테터가 편향가능한 스플라인들을 갖는 멀티-스플라인 카테터인 경우, 후술되는 계산들에 사용되는 위치들은, 스플라인들이 사실상 각각의 샘플링 시간에 편향되는 경우에도, 편향되지 않은 위치에서의 편향가능한 스플라인들의 위치들에 기초할 수 있다.
위치들이 수신된 신호(들)로부터 계산되든지 정적 컴퓨터 모델 또는 임의의 다른 적합한 소스로부터 도출되든지 간에, 카테터 전극들의 위치들은 전형적으로 평면(예컨대, 전술된 x-y 축) 상으로 투영되는 투영된 위치들이다. 일부 실시예에서, 평면은 카테터의 샤프트의 축에 수직이다.
처리 회로는 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산한다. 3차원 표면들 중 임의의 하나가 다수의 샘플링 시간들이 아니라 샘플링 시간들 중 대응하는 샘플링 시간에 대한 전기적 활동을 기술한다는 것에 유의해야 한다. 상이한 샘플링 시간들의 샘플링된 전압들은 상이한 3차원 표면들을 생성한다. 3차원 표면들은: (a) 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들(예컨대, 2차원 위치 좌표들); 및 (b) 각각의 샘플링 시간들에서의 (조직 상의) 각각의 위치들에서 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 조직의 전기적 활동을 나타내는 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 계산된다. 예를 들어, 하나의 3차원 표면은: (a) 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들(예컨대, 2차원 위치 좌표들); 및 (b) 각각의 샘플링 시간들 중 하나에서 샘플링된 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 계산된다.
일부 실시예에서, 처리 회로는 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링한다.
일부 실시예에서, 처리 회로는 각각의 샘플링 시간들에서의 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 각각의 카테터 전극들의 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면에 수직인(예컨대, x-y 축로부터 멀어지는 z 축을 따른), 각각의 변위들을 계산한다. 각각의 변위는 직교 좌표계가 사용될 때 z-축 좌표를 제공한다. 예를 들어, 변위 zn은 카테터의 전극 번호 n에 의해 감지된 신호의, 시간 t1에서 샘플링된, 샘플링된 전압에 따라 계산된다. 전극 번호 n은 x-y 축에 의해 정의된 평면 상에서 위치 좌표 xn,yn을 갖는다. 따라서, 시간 t1에 대한 3D 프리젠테이션에서의 전극 번호 n의 데이터 포인트는 좌표 xn,yn,zn을 갖는다. 처리 회로는, 예를 들어, 좌표계에서 전극들 각각의 전기적 활동을 나타내는 데이터 포인트들에 따라, 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면에 수직인, 각각의 계산된 변위들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 피팅한다. 일부 실시예에서, 처리 회로는 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링한다.
처리 회로는 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 처리 회로는 3차원 표면들 중 새로운 3차원 표면이 충분히 빈번하게(예컨대, 적어도 1/10초마다) 디스플레이되면서 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하여, 렌더링된 3차원 표면들이 카테터 전극들에 걸쳐 조직의 전기적 활동과 연관된 활성파의 애니메이션을 제공하도록 한다.
사용자 인터페이스는 3차원 표면들의 시야각을 변경하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있는데, 이는 이어서, 수신된 사용자 입력에 응답하여 상이한 시야각으로 렌더링될 수 있다.
시스템 설명
이제 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되고 동작하는 심장 분석 시스템(10)의, 일부는 그림이고 일부는 블록도인 도면이다.
이제 도면들로 넘어가서, 도 1을 먼저 참조하며, 도 1은 전기적 활동을 계산 및 평가하고 선택적으로 살아있는 대상의 심장(12)에 대해 절제 시술을 수행하기 위한, 본 발명의 개시된 실시예에 따라 구성되고 동작하는, 심장 분석 시스템(10)의 그림 예시이다. 시스템은 수술자(16)에 의해 환자의 혈관계를 통해 심장(12)의 챔버 또는 혈관 구조 내로 경피 삽입되는 카테터와 같은, 카테터(14)를 포함한다. 전형적으로 의사인 수술자(16)는 카테터(14)의 원위 팁(18)을 예를 들어 절제 타겟 부위에서 심장 벽과 접촉시키거나, 심장(12)의 하나 이상의 챔버의 표면 위의 다수의 샘플 위치에서 시간 경과에 따라 전위들을 포착한다. 전기 활성화 맵은 미국 특허 제6,226,542호, 제6,301,496호 및 제6,892,091호에 개시된 방법들에 따라 준비될 수 있다. 시스템(10)의 요소들을 구현하는 하나의 상용 제품이 바이오센스 웹스터, 인크.로부터 입수가능한 카르토(등록상표) 3 시스템(CARTO® 3 System)으로서 입수가능하다. 이러한 시스템은 당업자에 의해 본 명세서에 기술된 본 발명의 원리를 구현하도록 변경될 수 있다.
예를 들어 전기 활성화 맵의 평가에 의해 비정상인 것으로 결정된 영역은 열 에너지의 인가에 의해, 예컨대 고주파 전류를 카테터 내의 와이어를 통해, 고주파 에너지를 심근(myocardium)에 인가하는, 원위 팁(18)에 있는 하나 이상의 전극으로 통과시킴으로써 절제될 수 있다. 에너지는 조직 내에 흡수되어, 조직이 그의 전기적 흥분성(electrical excitability)을 영구적으로 상실하는 온도(전형적으로 약 50℃)로 조직을 가열한다. 성공적일 때, 이러한 시술은 심장 조직 내에 비-전도성 병변을 생성하며, 이는 부정맥을 유발하는 비정상적인 전기 경로를 파괴한다. 본 발명의 원리는 많은 상이한 심장 부정맥을 진단하고 치료하기 위해 상이한 심장 챔버에 적용될 수 있다.
카테터(14)는 전형적으로 손잡이(20)를 포함하며, 손잡이는 수술자(16)가 절제에 요구되는 대로 카테터(14)의 원위 단부(18)를 조종, 위치결정 및 배향할 수 있게 하기 위해 손잡이 상에 적합한 제어부를 갖는다. 수술자(16)를 돕기 위해, 카테터(14)의 원위 부분은 콘솔(24) 내에 위치된, 처리 회로(22)에 신호를 제공하는 위치 센서(도시되지 않음)를 포함한다. 처리 회로(22)는 후술되는 바와 같은 여러 처리 기능을 수행할 수 있다.
절제 에너지 및 전기 신호가 심장(12)으로 그리고 심장으로부터 원위 팁(18)에 또는 그 부근에 위치된 카테터 전극들(32)을 통하여 케이블(34)을 통해 콘솔(24)에 전달될 수 있다. 그러한 방식으로, 전극들(32)은 심장(12)의 챔버와 각각의 위치들에서 조직과 접촉하고 각각의 위치들에서 시간 경과에 따라 전위를 포착하도록 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 다른 전극들이 심장(12)의 하나 이상의 챔버의 표면 위의 다수의 샘플 위치에서 시간 경과에 따라 전위를 포착하도록 구성될 수 있다. 페이싱 신호(pacing signal) 및 다른 제어 신호가 콘솔(24)로부터 케이블(34) 및 전극들(32)을 통해 심장(12)에 전달될 수 있다. 카테터(14)는 심장(12)의 하나 이상의 챔버의 표면 위의 다수의 샘플 위치에서 시간 경과에 따라 전위를 포착하도록 구성되는 전극들을 갖는 탐색 디바이스로서, 절제 능력 없이 구현될 수 있다.
와이어 연결부들(35)이 콘솔(24)을 신체 표면 전극들(30), 및 카테터(14)의 위치 및 배향 좌표를 측정하기 위한 위치결정 서브시스템의 다른 구성요소와 연결한다. 처리 회로(22) 또는 다른 프로세서(도시되지 않음)는 위치결정 서브시스템의 요소일 수 있다. 전극들(32) 및 신체 표면 전극들(30)은 미국 특허 제7,536,218호에 교시된 바와 같이 절제 부위에서 조직 임피던스를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 생체전기 정보를 위한 센서, 예를 들어 전형적으로 열전대 또는 서미스터인 온도 센서(도시되지 않음)가 각각의 전극(32) 상에 또는 그 부근에 장착될 수 있다.
콘솔(24)은 전형적으로 하나 이상의 절제 발전기(ablation power generator)(25)를 포함한다. 카테터(14)는 임의의 알려진 절제 기술, 예컨대 고주파 에너지, 초음파 에너지, 및 레이저-생성 광 에너지를 사용하여 절제 에너지를 심장에 전도하도록 구성될 수 있다. 그러한 방법은 미국 특허 제6,814,733호, 제6,997,924호, 및 제7,156,816호에 개시되어 있다.
일 실시예에서, 위치결정 서브시스템은 자기장 생성 코일(field generating coil)(28)을 사용하여, 사전정의된 작업 볼륨(working volume) 내에 자기장을 생성시키고 카테터(14)에서 이들 자기장을 감지함으로써 카테터(14)의 위치 및 배향을 결정하는 자기 위치 추적 배열을 포함한다. 위치결정 서브시스템은 미국 특허 제7,756,576호 및 제7,536,218호에 기술되어 있다.
위에 언급된 바와 같이, 카테터(14)는 수술자(16)가 카테터(14)의 기능을 관찰하고 조절할 수 있게 하는 콘솔(24)에 결합된다. 처리 회로(22)는 적절한 신호 처리 회로를 갖는 컴퓨터로서 구현될 수 있다. 처리 회로(22)는 디스플레이 스크린(37)을 포함하는 디스플레이(29)를 구동하도록 결합된다. 신호 처리 회로는 카테터(14) 내에 원위에 위치되는 위치 감지 전극들(도시되지 않음), 및 전기, 온도 및 접촉력 센서와 같은 센서에 의해 생성되는 신호를 포함하는, 카테터(14)로부터의 신호를 수신, 증폭, 필터링 및 디지털화할 수 있다. 디지털화된 신호는 콘솔(24) 및 위치결정 서브시스템에 의해 수신되고 사용되어 카테터(14)의 위치 및 배향을 계산하고 전극들로부터의 전기 신호를 분석한다.
전기해부 맵을 생성하기 위해, 처리 회로(22)는 전형적으로 전기해부 맵 생성기, 이미지 정합 프로그램, 이미지 또는 데이터 분석 프로그램, 및 디스플레이(29) 상에 그래픽 정보를 제시하도록 구성된 그래픽 사용자 인터페이스를 포함한다.
실제로, 처리 회로(22)의 이들 기능 중 일부 또는 전부는 단일 물리적 구성요소에서 조합되거나, 대안적으로 다수의 물리적 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다. 이들 물리적 구성요소는 하드-와이어드(hard-wired) 또는 프로그램가능 장치, 또는 이 둘의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 처리 회로의 기능 중 적어도 일부는 적합한 소프트웨어의 제어 하에 프로그램가능 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 예를 들어 네트워크를 통해 전자 형태로 장치에 다운로드될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 소프트웨어는 유형의(tangible) 비-일시적 컴퓨터-판독가능 저장 매체, 예컨대 광학, 자기, 또는 전자 메모리에 저장될 수 있다.
콘솔(24)은 또한 임의의 적합한 사용자 입력 디바이스, 예를 들어, 그러나 이로 제한되지 않는, (스타일러스의 마우스와 같은) 포인팅 디바이스, 키보드, 및/또는 디스플레이 스크린(37)에 구현된 터치 감응형 스크린을 통해 수술자(16)로부터 입력 커맨드들을 수신하기 위한 인터페이스(39)를 포함할 수 있다.
전형적으로, 시스템(10)은 간단함을 위해 도면에 도시되지 않는 다른 요소를 포함한다. 예를 들어, 시스템(10)은 심전도(ECG) 동기화 신호를 콘솔(24)에 제공하기 위해 신체 표면 전극들(30)로부터 신호를 수신하도록 결합되는 ECG 모니터를 포함할 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 시스템(10)은 전형적으로 또한 대상의 신체의 외부에 부착되는 외부 적용 기준 패치(reference patch) 상에, 또는 심장(12) 내로 삽입되고 심장(12)에 대해 고정된 위치로 유지되는 내부 배치 카테터 상에 기준 위치 센서를 포함한다. 절제 부위를 냉각시키기 위해 카테터(14)를 통해 액체를 순환시키기 위한 종래의 펌프 및 라인이 제공될 수 있다. 시스템(10)은 MRI 유닛 등과 같은 외부 이미징 기법으로부터 이미지 데이터를 수신할 수 있으며, 이미지를 생성하고 디스플레이하기 위해 처리 회로(22) 내에 통합되거나 그에 의해 호출될 수 있는 이미지 프로세서를 포함한다.
이제 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 시스템(10)에서 사용하기 위한 평면(40)으로의 전극들(32)의 투영 위치들을 예시하는 개략도이다. 도 2a에 도시된 카테터(14)는 원위 단부(62)를 갖는 샤프트(44), 및 전극들(32)이 배치된 다수의 스플라인을 포함하는 원위 단부 조립체(64)를 포함한다. 임의의 적합한 원위 단부 조립체, 예를 들어, 바스켓 원위 단부 조립체, 벌룬 원위 단부 조립체, 또는 라소 원위 단부 조립체가 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
도 2a는 전극들(32-1, 32-2)을, 평면(40)에 수직이고 카테터(14)의 샤프트(44)의 축(45)에 평행한 방향으로 투영함으로써, 평면(40) 상에서 위치들(42-1, 42-2) 상으로 각각 투영하는 것을 도시한다. 전극들(32)은 평면(40) 상으로 임의의 적합한 방향에서 투영될 수 있다. 도 2b는 카테터(14)의 모든 전극들(32)의 투영된 위치들(42)(단순화를 위해 단지 일부가 라벨링됨)을 도시한다. 전극들(32-1)의 위치(42-1)는 x 및 y-축 상에 놓여 있는 것으로 정의되는 평면(40)에서 좌표 x1, y1을 갖는다.
이제 도 3을 참조하면, 도 3은 도 1의 시스템(20)에서 샘플링된 심장내(IC) 신호(46)의 개략도이다. 각각의 IC 신호(46)는 각각의 전극들(32)(도 1)로부터 수신된다. 도 3은 전극들(32-1)(도 2a)로부터 수신된 예시적인 신호(46)를 도시한다. 도 3은 대략 -0.1 밀리볼트의 전압과 대응하는 1200 밀리초에서 샘플링되는 신호(46)를 도시한다. 유사하게, 이 예에서, 다른 전극들(32)로부터 수신된 신호들은 또한 다른 전극들(32)에 대한 전압을 찾기 위해 1200 밀리초에서 샘플링된다.
이제 도 4a를 참조하면, 도 4a는 도 1의 시스템(10)에 의해 렌더링되는 전기적 활동을 기술하는 만곡된 3차원 표면(48)의 개략도이다. 도 4a는 x-y 축(58) 상에 있는 평면(40) 상에 투영된 전극들(32)(도 2a)의 위치들(42) 중 일부를 도시한다. 예를 들어, 전극(32-1)(도 2a)의 위치(42-1)는 평면(40) 상에 도시된다. 시간 1200 밀리초에서의 전극(32-1)의 샘플링된 전압은 도 3에 도시된 바와 같이 -0.1 밀리볼트이다. 3차원 표면(48)의 데이터 포인트(50-1)는 위치(42-1) 및 -0.1 볼트의 연관된 샘플 전압으로부터 도출된다. 평면(40)에 수직인 방향으로(예컨대, z-축(60)을 따라) 평면(40)으로부터의 데이터 포인트(50-1)의 변위(52-1)는 시간 1200 밀리초에서의 전극(32-1)의 샘플링된 전압에 기초하여 계산된다. 유사하게, 각각의 데이터 포인트들(50)(간략함을 위해 단지 일부만 도시됨)은 각각의 투영된 위치들(42) 및 계산된 각각의 변위들(52)에 기초하여 계산된다. 3차원 표면(48)은 데이터 포인트들(50)에 기초하여 보간 및 선택적으로 외삽을 포함할 수 있는 임의의 적합한 표면 피팅 방법을 사용하여 데이터 포인트들(50)에 피팅된다. 도 4a는 x-y 축(58) 및 z-축(60)이 변위 및 전압의 적합한 단위로 각각 라벨링되어 있는 것을 도시한다.
3차원 표면(48)의 영역들(54)은 영역들(54)과 연관된 전압 값에 따라 상이한 색으로 컬러링되었다. 예를 들어, 영역(54-1)은 적색일 수 있는 반면, 영역(54-2)은 황색일 수 있다. 도 4a는 색상 값과 전압 값 사이의 맵핑을 제공하는 레전드(56)를 포함한다.
이제 도 4b 내지 도 4f를 참조하면, 도 4b 내지 도 4f는 도 1의 시스템(10)에 의해 렌더링되는 전기적 활동을 기술하는 만곡된 3차원 표면들(48)의 개략도들이다. 도 4b에 도시된 3차원 표면(48)은 다른 샘플링 시간에, 예를 들어 1250 밀리초의 샘플링 시간에 전극들(32)(도 2a)에 걸친 전기적 활동을 나타낸다. 도 4c는 3차원 표면들(48) 중 하나의 3차원 표면의 상부를 더 많이 도시한다. 도 4d는 z-축이 심지어 보이지 않도록 위에서 바로 3차원 표면들(48) 중 하나를 도시한다. 도 4e 및 도 4f는 3차원 표면들(48)의 추가 예들이다.
이제 도 5를 참조하면, 도 5는 도 1의 시스템(10)의 동작 방법에서의 단계들을 포함하는 흐름도(70)이다.
카테터는 살아있는 대상의 심장(12)(도 1)의 챔버 내로 삽입된다(블록 72). 각각의 카테터 전극들(32)(도 2a)은 심장(12)의 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉한다. 카테터 전극들(32) 중 일부는 조직과 접촉할 수 있는 반면, 다른 전극들(32)은 조직과 접촉하지 않는다. 일부 경우에, 모든 전극들(32)이 조직과 접촉할 수 있다.
처리 회로(22)(도 1)는 카테터(14)(도 1)로부터 신호들(46)(도 3)을 수신하고(블록 74), 신호들(46)에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 신호들(46)의 전압 값들을 샘플링하고(블록 76), 각각의 만곡된 3차원 표면들(48)(도 4a 내지 도 4f)을 계산하고, 3차원 표면들(48)을 디스플레이(29)에 렌더링하도록 구성된다. 이들 단계는 더욱 상세히 후술된다.
각각의 전극(32)의 신호(46)는 전형적으로 각각의 샘플링 시간들에서 샘플링된다. 일부 실시예에서, 처리 회로는 초당 10회를 초과하는 속도로 각각의 샘플링 시간들에서 신호들(46)의 전압 값들을 샘플링하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 샘플링 속도는 초당 10회 이하이다.
일부 실시예에서, 처리 회로(22)는 카테터의 일부 및/또는 신체 패치 또는 외부 위치 센서와 같은 외부 장치의 일부일 수 있는 위치 변환기(도시되지 않음)로부터 수신된 적어도 하나의 신호에 응답하여, 각각의 카테터 전극들(32)의 각각의 위치들(42)(도 2a 및 도 2b)을 계산하도록(블록 78) 구성된다. 다른 실시예에서, 후술되는 계산에 사용되는 각각의 카테터 전극들(32)의 각각의 위치들(42)은 카테터(14)의 정적 컴퓨터 모델로부터 도출된 각각의 위치들(42)이다.
각각의 카테터 전극들(32)의 각각의 위치들(42)은 평면(40)(도 2a 및 도 2b) 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들(42)일 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 카테터 전극들(32)의 각각의 위치들(42)은 샤프트(44)(도 2a 및 도 2b)의 축(45)에 수직인 평면(40) 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들(42)이다.
처리 회로(22)는 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들(32)에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들(48)(도 4a 내지 도 4f)을 계산하도록(블록 80) 구성된다. 3차원 표면들(48) 중 임의의 하나가 다수의 샘플링 시간들이 아니라 샘플링 시간들 중 하나에 대한 전기적 활동을 기술한다는 것에 유의해야 한다. 상이한 샘플링 시간들의 샘플링된 전압들은 상이한 3차원 표면들(48)을 생성한다. 3차원 표면들(48)은 (a) 각각의 카테터 전극들(32)의 각각의 위치들(42)(예컨대, 2차원 좌표에 의해 표현됨); 및 (b) 각각의 샘플링 시간들에서의 (조직 상의) 각각의 위치들에서 각각의 카테터 전극들(32)에 의해 감지되는 조직의 전기적 활동을 나타내는 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 계산된다.
일부 실시예에서, 처리 회로(22)는 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서의 샘플링된 전압들 값 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 카테터 전극들(32) 중 각각의 카테터 전극들의 투영된 위치들(42) 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면(40)(도 4a)에 수직인, 각각의 변위들(52)(도 4a)을 계산하도록(블록 82) 구성된다. (x-y 축(58)(도 4a)에서의) 위치들(42)로부터의 (z-축(60)(도 4a)에서의) 변위(52)는 x, y, z 좌표를 갖는 데이터 포인트들(50)(도 4a)을 정의한다. 처리 회로(22)는 투영된 위치들(42) 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면(40)에 수직인, 변위들(52) 중 각각의 변위들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들(32)에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면(48)을 피팅하도록(블록 84) 구성된다. 다시 말해서, 처리 회로(22)는 (예컨대, x, y, z 좌표를 갖는) 데이터 포인트들(50) 중 각각의 데이터 포인트들에 응답하여, 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 카테터 전극들(32)에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들(48)을 피팅하도록 구성된다. 예를 들어, 하나의 3차원 표면(48)에 대해, 처리 회로(22)는 각각의 데이터 포인트들(50)을 산출하는 하나의 샘플링 시간에서 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 카테터 전극들(32) 중 각각의 카테터 전극들의 투영된 위치들(42) 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 평면(40)(도 4a)에 수직인, 각각의 변위들(52)(도 4a)을 계산하고, 그리고 변위들(52)(즉, 데이터 포인트들(50)) 중 각각의 변위들에 응답하여, 그 샘플링 시간에서 카테터 전극들(32)에 걸쳐 조직의 전기적 활동을 기술하는 그 만곡된 3차원 표면(48)을 피팅하도록 구성된다.
처리 회로(22)는 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들(48)을 디스플레이(29)(도 1)에 렌더링하도록(블록 86) 구성된다. 일부 실시예에서, 처리 회로(22)는 (예컨대, 다음 샘플링 시간에 대응하는) 3차원 표면들(48) 중 새로운 3차원 표면이 적어도 1/10초마다 디스플레이되면서 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들(48)을 디스플레이(29)에 렌더링하여, 렌더링된 3차원 표면들(48)이 카테터 전극들(32)에 걸쳐 조직의 전기적 활동과 연관된 활성파의 애니메이션을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 처리 회로(22)는 3차원 표면들(48) 중 새로운 3차원 표면이 매 1/10초 미만의 속도로 디스플레이되면서 시간 경과에 따라 각각의 3차원 표면들(48)을 디스플레이(29)에 렌더링하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 처리 회로는 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들 또는 변위들(52)(도 4a) 중 각각의 변위들에 응답하여 각각의 3차원 표면들(48)의 각각의 영역들(54)(도 4a)을 컬러링하도록(블록 88) 구성된다.
인터페이스(39)(도 1)는 3차원 표면들(48) 중 3차원 표면들의 시야각을 변경하기 위한 사용자 입력을 수신하도록(블록 90) 구성된다. 처리 회로(22)는 수신된 사용자 입력에 응답하여 상이한 시야각으로 3차원 표면들(48) 중 3차원 표면들을 렌더링하도록(블록 92) 구성된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 임의의 수치 값 또는 범위에 대한 용어 "약" 또는 "대략"은 구성요소의 일부 또는 집합이 본 명세서에 기술된 바와 같은 그의 의도된 목적으로 기능할 수 있게 하는 적합한 치수 허용오차를 나타낸다. 더 구체적으로, "약" 또는 "대략"은 열거된 값의 ±20% 값의 범위를 지칭할 수 있으며, 예컨대 "약 90%"는 71% 내지 99%의 값의 범위를 지칭할 수 있다.
명료함을 위해 별개의 실시예와 관련하여 기술된 본 발명의 다양한 특징은 또한 단일 실시예에서 조합되어 제공될 수 있다. 반대로, 간결함을 위해 단일 실시예와 관련하여 기술된 본 발명의 다양한 특징은 또한 별개로 또는 임의의 적합한 하위조합으로 제공될 수 있다.
전술된 실시예는 예로서 인용된 것이고, 본 발명은 특히 본 명세서에서 전술되고 도시된 것으로 제한되는 것은 아니다. 오히려, 본 발명의 범주는 본 명세서에서 전술된 다양한 특징의 조합 및 하위조합 둘 모두뿐만 아니라, 전술한 설명을 읽을 때 당업자에게 떠오를 것이고 종래 기술에서 개시되지 않은 본 발명의 변형 및 수정을 포함한다.

Claims (21)

  1. 의료 시스템으로서,
    살아 있는 대상의 심장의 챔버 내로 삽입되도록 구성되고, 상기 심장의 상기 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉하도록 구성된 카테터 전극들을 포함하는 카테터;
    디스플레이; 및
    처리 회로로서, 상기 카테터로부터 신호들을 수신하고, 상기 신호들에 응답하여:
    각각의 샘플링 시간들에서 상기 신호들의 전압 값들을 샘플링하고;
    (a) 상기 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들; 및 (b) 상기 각각의 샘플링 시간들에 상기 각각의 위치들에서 상기 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 상기 조직의 전기적 활동을 나타내는 상기 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여, 상기 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 상기 카테터 전극들에 걸쳐 상기 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산하고;
    시간 경과에 따라 상기 각각의 3차원 표면들을 상기 디스플레이에 렌더링하도록 구성되는, 상기 처리 회로
    를 포함하는, 의료 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 상기 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하도록 구성되는, 의료 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이고;
    상기 처리 회로는 상기 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서의 상기 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 상기 카테터 전극들 중 각각의 카테터 전극들의 상기 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 상기 평면에 수직인, 각각의 변위들을 계산하도록 구성되고;
    상기 처리 회로는 상기 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 상기 평면에 수직인, 상기 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여, 상기 샘플링 시간들 중 상기 각각의 샘플링 시간들에서 상기 카테터 전극들에 걸쳐 상기 조직의 상기 전기적 활동을 기술하는 상기 각각의 만곡된 3차원 표면들을 피팅하도록 구성되는, 의료 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 처리 회로는 상기 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여 상기 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하도록 구성되는, 의료 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 처리 회로는,
    초당 10회를 초과하는 속도로 상기 각각의 샘플링 시간들에서 상기 신호들의 상기 전압 값들을 샘플링하고;
    상기 3차원 표면들 중 새로운 3차원 표면이 적어도 1/10초마다 디스플레이되면서 시간 경과에 따라 상기 각각의 3차원 표면들을 상기 디스플레이에 렌더링하여, 상기 렌더링된 3차원 표면들이 상기 카테터 전극들에 걸쳐 상기 조직의 상기 전기적 활동과 연관된 활성파(activation wave)의 애니메이션을 제공하도록 구성되는, 의료 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 의료 시스템은 상기 3차원 표면들 중 3차원 표면들의 시야각을 변경하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 구성된 인터페이스를 추가로 포함하며, 상기 처리 회로는 상기 수신된 사용자 입력에 응답하여 상기 3차원 표면들 중 3차원 표면들을 상이한 시야각으로 렌더링하도록 구성되는, 의료 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트; 및 상기 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고;
    상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 상기 카테터의 정적 컴퓨터 모델로부터 도출된 각각의 위치들인, 의료 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 상기 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들인, 의료 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트; 및 상기 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고;
    상기 처리 회로는 상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들을 계산하도록 구성되는, 의료 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 상기 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들인, 의료 시스템.
  11. 의료 방법으로서,
    살아 있는 대상의 심장의 챔버 내로 삽입되도록 구성되고, 상기 심장의 상기 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉하도록 구성된 카테터 전극들을 포함하는 카테터로부터 신호들을 수신하는 단계;
    상기 신호들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 상기 신호들의 전압 값들을 샘플링하는 단계;
    (a) 상기 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들; 및 (b) 상기 각각의 샘플링 시간들에 상기 각각의 위치들에서 상기 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 상기 조직의 전기적 활동을 나타내는 상기 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여, 상기 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 상기 카테터 전극들에 걸쳐 상기 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산하는 단계; 및
    시간 경과에 따라 상기 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하는 단계를 포함하는, 의료 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 상기 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하는 단계를 추가로 포함하는, 의료 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들이고, 상기 의료 방법은,
    상기 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서의 상기 샘플링된 전압 값들 중 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여 상기 카테터 전극들 중 각각의 카테터 전극들의 상기 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 상기 평면에 수직인, 각각의 변위들을 계산하는 단계; 및
    상기 투영된 위치들 중 각각의 투영된 위치들로부터의, 상기 평면에 수직인, 상기 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여, 상기 샘플링 시간들 중 상기 각각의 샘플링 시간들에서 상기 카테터 전극들에 걸쳐 상기 조직의 상기 전기적 활동을 기술하는 상기 각각의 만곡된 3차원 표면들을 피팅하는 단계를 추가로 포함하는, 의료 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 변위들 중 각각의 변위들에 응답하여 상기 각각의 3차원 표면들의 각각의 영역들을 컬러링하는 단계를 추가로 포함하는, 의료 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 의료 방법은 초당 10회를 초과하는 속도로 상기 각각의 샘플링 시간들에서 상기 신호들의 상기 전압 값들을 샘플링하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 렌더링하는 단계는, 상기 3차원 표면들 중 새로운 3차원 표면이 적어도 1/10초마다 디스플레이되면서 시간 경과에 따라 상기 각각의 3차원 표면들을 상기 디스플레이에 렌더링하여, 상기 렌더링된 3차원 표면들이 상기 카테터 전극들에 걸쳐 상기 조직의 상기 전기적 활동과 연관된 활성파의 애니메이션을 제공하도록 하는 단계를 포함하는, 의료 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 3차원 표면들 중 3차원 표면들의 시야각을 변경하기 위한 사용자 입력을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 사용자 입력에 응답하여 상이한 시야각으로 상기 3차원 표면들 중 3차원 표면들을 렌더링하는 단계를 추가로 포함하는, 의료 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트; 및 상기 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고;
    상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 상기 카테터의 정적 컴퓨터 모델로부터 도출된 각각의 위치들인, 의료 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 상기 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들인, 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 카테터는 원위 단부를 갖는 샤프트; 및 상기 카테터 전극들이 배치되는 원위 단부 조립체를 포함하고, 상기 의료 방법은 상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들을 계산하는 단계를 추가로 포함하는, 의료 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 각각의 카테터 전극들의 상기 각각의 위치들은 상기 샤프트의 축에 수직인 평면 상으로 투영된 각각의 투영된 위치들인, 시스템.
  21. 프로그램 명령어들이 저장된 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는 소프트웨어 제품으로서, 상기 명령어들은, 중앙 처리 장치(CPU)에 의해 판독될 때, 상기 CPU로 하여금,
    살아 있는 대상의 심장의 챔버 내로 삽입되도록 구성되고, 상기 심장의 상기 챔버 내의 각각의 위치들에서 조직과 접촉하도록 구성된 카테터 전극들을 포함하는 카테터로부터 신호들을 수신하고;
    상기 신호들에 응답하여, 각각의 샘플링 시간들에서 상기 신호들의 전압 값들을 샘플링하고;
    (a) 상기 각각의 카테터 전극들의 각각의 위치들; 및 (b) 상기 각각의 샘플링 시간들에 상기 각각의 위치들에서 상기 각각의 카테터 전극들에 의해 감지되는 상기 조직의 전기적 활동을 나타내는 상기 각각의 샘플링된 전압 값들에 응답하여, 상기 샘플링 시간들 중 각각의 샘플링 시간들에서 상기 카테터 전극들에 걸쳐 상기 조직의 전기적 활동을 기술하는 각각의 만곡된 3차원 표면들을 계산하고;
    시간 경과에 따라 상기 각각의 3차원 표면들을 디스플레이에 렌더링하게 하는, 소프트웨어 제품.
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