KR20020073296A

KR20020073296A - 환자의 몸으로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한방법 및 장치

Info

Publication number: KR20020073296A
Application number: KR1020020013488A
Authority: KR
Inventors: 고바리아사프
Original assignee: 바이오센스, 인코포레이티드
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2002-09-23
Also published as: EP1240868B1; IL148420A; CA2375900C; DK1240868T3; DE60207127D1; IL148420A0; US20020161306A1; AU2030802A; EP1240868A1; DE60207127T2; ES2252390T3; CA2375900A1; JP4233798B2; JP2002306435A; US6584345B2; ATE308918T1; AU782706B2

Abstract

환자의 몸으로부터 특히, 환자의 심장으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치는 양호하게 이 장치의 디스탈 끝 상에 전극 배열을 갖는 카테터를 포함한다. 본 발명의 장치는 배열의 제 1 전극으로부터 전압을 측정하기 위한 제 1 증폭기와, 차동 증폭기들의 케스케이드를 포함하며, 이 차동 증폭기들 각각은 배열 내의 두 연속적인 전극들 사이의 전압 차이를 측정한다.

전극 n에서 전압 V_n은 다음 식과 같다:

여기서, a₁은 제 1 증폭기에 의해 측정되는 바와 같은 제 1 전극에서의 전압이며, 각각의 a_i는 차동 증폭기들에 의해 측정되는 바와 같은 배열의 전극 i와 전극 (i-1) 사이의 차동 전압이다. 카테터 전극 배열은 양호하게 적어도 하나의 접촉 전극과 복수의 비접촉 전극들을 포함하며, 제 1 증폭기는 접촉 전극에서 신호를 측정하는데 양호하게 사용되며, 증폭기의 케스케이드는 비접촉 전극들로 부터의 신호들을 측정하는데 양호하게 사용된다. 또한 카테터는 양호하게는 전자기 포지션 센서인 적어도 하나의 포지션 센서를 더 포함한다.

Description

환자의 몸으로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법 및 장치{Apparatus and method for measuring a plurality of electrical signals from the body of a patient}

발명의 분야

양호하게는 환자의 몸 안에 위치된 전극 배열로부터 복수의 전자적 신호들을 측정하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이며, 특히 내부심장 비접촉 전극들(intracardiac non-contact electrodes)을 사용하여 환자의 심장으로부터 발산하는 복수의 약한 전자적 신호들을 측정하기에 적합한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.

발명의 배경

심부정맥들(cardiac arrhythmias)은, 이들 중 가장 보편적인 것은 심실 심박 급속증(ventricular tachycardia ; VT)임, 사망의 원인을 제공한다. 환자들의 대부분에서, VT는 심방의 내부 표면에 인접하여 위치하는 1mm에서 2mm 손상(lesion)으로부터 기원된다. VT를 위한 치료들 중 하나는 심장의 전기적 경로들을 활동 사이트(active site)의 절제(ablation) 뒤에 이 손상부에 위치하도록 맵핑(map)하는 방법을 포함한다.

공통적으로 양도된 미국 특허 5,546,951; 및 PCT 출원 WO 96/05768 과 이에대응하는 미국 특허 출원 08/793,371(1997년 5월 14일 출원) 모두는 참조로서 이들의 모든 내용이 본 원에 통합되며, 심장 내의 정확한 위치의 함수로서, 예를 들어 국지 활동 시간(local activation time)과 같은, 심장 조직의 전자적 특성을 감지하기 위한 방법들이 공개된다. 데이터는 심장 내로 전진하는 그들의 디스탈 팁(distal tip)들 내에 전기적 및 위치 센서들을 갖는 하나 또는 그 이상의 카테터(catheter)들을 요구한다. 통상적으로 전기적 신호들은 팁이 안정하고 심장 내막(endocardium)과 안정되게 접촉한다는 것을 결정한 후 카테터 디스탈 팁에 위치된 전극으로 획득된다. 이들 데이터에 기초하는 심장의 전기적인 활동의 맵(map)을 생성하는 방법들은 공통적으로 양도된 미국 특허 출원들 09/122,137 및 09/357,559(각각 1998년 7월 24일, 1999년 7월 22일 출원됨)에 공개되며, 또한 이들은 참조로서 본원에 이들 모두가 통합된다. 이들 출원들에서 나타난 바와 같이, 위치 및 전기적 활동은 심장의 내부 표면 상에 약 10 내지 약 20 포인트들에서 양호하게 최초로 측정된다. 이들 데이터 포인트들은 그후 만족스런 품질까지 심장 표면의 예비 재구성 또는 맵을 생성하기에 일반적으로 충분하다. 이 예비 맵은 심장의전기적 활동의 더욱 이해하기 쉬운 맵을 생성하기 위해 부가적인 포인트들에서 취해진 데이터와 자주 결합된다. 임상 설정들에서, 심방 전기적 활동의 상세하고 이해하기 쉬운 맵을 생성하기 위해서 100 또는 그 이상의 사이트들에서 데이터를 축적하는 것이 특별한 것이 아니다. 그후 생성된 상세한 맵은, 정상 심장 리듬을 복구하고 심장의 전기적 활동의 전파를 변경하기 위해 예를 들어 조직 제거와 같은 활동의 치료 코스를 결정하기 위한 기초로서 역할을 할 수 있다.

포지션 센서들을 갖는 카테터들은 심장 표면상의 포인트들의 궤도(trajectory)를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이들 궤도들은 조직의 신축성(contractility)과 같은 동작 특성들을 추론하는데 사용될 수 있다. 참조로서 본원에 전체가 포함된 미국 특허 5,738,096에 공개된 바와 같이, 이러한 동작 특성들을 묘사하는 맵들이 궤도 정보가 심장 내의 충분한 수의 포인트들에서 샘플링될 때 구성될 수 있다.

단지 하나의 디스탈 팁 전극을 갖는 카테터를 사용하는 심방을 맵핑하는 단점은 전체로서 심방의 상세한 맵에 대해 요구되는 포인트들의 필수 개수에 대해 포인트-포인트 원리로 데이터를 축적하는데 요구되는 시간의 긴 기간이다. 따라서, 다중-전극 카테터들이 심방내의 다중 포인트들에서 전기적인 활동을 동시에 측정하기 위해 개발되었다. 심장 전기적 활동 데이터는 접촉 및 비접촉 방법들을 사용하여 다중-전극 카테터들로 얻어졌다.

심장 내의 전기적인 이벤트들의 전파 속도들을 유도하고 디스플레이하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 미국 특허 5,487,391은 본 분야에서 발견된 접촉 방법들을 기술한다. '391 특허에서 공개된 시스템에서, 전자적 프로브(probe)는 바구니의 형상을 갖는 3차원 구조이다. '391 특허에 기술된 실시예에서, 바구니는 8개의 스플라인(spline)들로 구성되며, 이들 각각은 8개의 전극들을 수용하여, 프로브 내에 총 64 전극들이 있다. 바구니 구조가 이렇게 설계되어, 디스플레이 될 때, 이것의 전극들은 심장 내막 표면에 대항하여 친밀한 접촉으로 잡힌다. '391 특허에 공개된 카테터들에 관한 문제는, 이들이 생산하기 어렵고 비싸다는 것이다. 그러한카테터들 내의 전극들의 많은 수는 또한 데이터 기록 및 처리 보조 시스템을 절실히 요구한다. 이들 카테터들의 배치 및 철수와 관련된 부가적인 복잡성이 있으며, 혈액 응고의 위험이 증가한다.

트라이드멘의 미국 특허 5,848,972는 다중-전극 카테터를 사용하여 심장 내막 활동 맵핑을 위한 방법을 공개한다. '972 특허의 방법에서, 양호하게 켈리포니아 볼드윈 파크의 콜디스-웹스터로부터 50-전극 Webster-Jenkins^TM바구니 카테터인 웹스터- 다중-전극 카테터는 심방으로 진행한다. 전후(anteroposterior ; AP) 및 좌우 형광기록도(fluorograms)들이 각 전극들의 방향 및 포지션을 설정한다. 전기 기록도(electrogram)들은 몸 표면 ECG로부터 사인 리듬의 P-파의 착수와 같은 시간적 기준(temporal reference)에 관련적인 심장 표면과 접촉하는 각각의 전극들로부터 기록된다. 흥미롭게도, 트라이드멘 등은 심장 내벽에 매우 근접하는 것의 부재에 기인하여 전기적 활동을 기록하지 않는 전극과 기록하는 전극 사이를 구별한다. 최초 전기기록도들이 기록된 후, 카테터는 다시 포지션되며, 형광기록도들과 전기기록도들이 다시 기록된다. 전기적 맵은 그후 위의 정보로부터 구성된다.

타칼디의 미국 특허4,649,924는 내부 심장 전기적 전위 필드들의 검출을 위한 방법을 공개한다. '924 특허는 많은 양의 심장 전기적 정보를 동시에 얻기위해 제안된 비접촉 방법들을 기술한다. '924 특허의 방법에서, 디스탈 끝 부분을 갖는 카테터가 그 표면에 분포된 일련의 센서 전극들을 제공 받는다. 전극들은 신호 감지 및 처리 수단에 연결하기 위한 절연된 전기적 도체들에 연결된다. 카테터 디스탈 끝 부분의 크기와 모양은 전극들이 심방의 벽으로부터 실질적으로 이격되도록한다. 전극들은 양호하게는 카테터의 끝 부분의 주 축들에 수직이고 서로 이격된 평면들에 있는 일련의 원주들 상에 분포된다. 적어도 두 개의 부가적인 전극들은 끝 부분의 주 축들의 끝들에 인접하게 제공된다. '924 특허는 카테터가 4 원주들의 각각 상에 균등 각도로 이격된 8 전극들을 포함하는 단일 실시예를 공개한다. 그러므로, 이 실시예에서, 카테터는 34 전극들(32 원주와 2 끝 전극들)이다. '924 특허의 방법은 단일 심장 비트에서만 내부 심장 전위 필드들을 검출하는 것이라 한다.

본원에 참조로 통합된 루디의 PCT 출원 WO 99/06112는, 비접촉 비확장된 다중-전극 카테터에 기초한 전기생리적인 심장 맵핑 시스템(electrophysiological cardiac mapping system) 및 방법을 공개한다. 전기기록도들은 42 내지 122 전극들로부터 갖는 카테터들로 얻어진다. 위에서 설명된 다중-전극 카테터들의 복잡성 문제에 부가적으로, 루디 방법은 프로브와 내부 심장의 상관 기하학의 선행 지식을 요구하며, 이는 트랜세소포길 에코카디오그라피(transesophogeal echocardiography)와 같은 독립적인 이미지화 양식을 통해 얻어져야 한다. 루디 방법에서, 독립적인 이미지화 후에, 비접촉 전극들은 심장 표면 전위들을 측정하고 이들로부터 맵들을 구성하는데 사용된다.

참조로서 본원에 통합된 베티 등의 미국 특허 5,297,549는 심방의 전기적 전위 분산을 맵핑하기 위한 방법 및 장치를 공개한다. 베티 방법에서, 내부-심장 다중전극 맵핑 카테터 어셈블리가 심장내에 삽입된다. 맵핑 카테터 어셈블리는 완전체 기준 전극 또는 양호하게는 동반 기준 카테터를 갖는 다중-전극 배열을 포함한다. 사용에서, 전극들은 실질적으로 구형 배열 형식으로 배치된다. 전극 배열은 심장 내막 표면과 접촉되는 기준 카테터에 의해 또는 기준 전극에 의해 심장 내막 표면 상의 포인트에 공간적으로 참조된다. 양호한 전극 배열 카테터는 적어도 24 개별 전극 사이트들을 보유한다고 한다.

카간 등에 의한 미국 특허 5,311,866은 수많은 전극 사이트들을 정의하는 전극 배열을 포함하는 심장 맵핑 카테터 어셈블리를 공개한다. 또한 이 맵핑 카테터 어셈블리는 심장벽을 점검하기 위해 사용될 수 있는 디스탈 팁 전극 어셈블리를 갖는 기준 카테터를 수용하는 루멘(lumen)을 포함한다. 양호한 구성에서, 맵핑 카테터는 절연된 와이어들의 노끈을 포함하고, 이는 양호하게 24 내지 64 와이어들을 노끈에 가지며, 이들 각각은 전극 사이트들을 형성하기 위해 사용된다. 카테터는 비접촉 전극 사이트들의 제 1 세트 및/또는 접촉 전극 사이트들의 제 2 세트로부터 전기적 활동 정보를 얻도록 심장내에 쉽게 포지션 가능하다고 한다.

골드레이어의 미국 특허들 5,385,146 및 5,450,846은 심장 내의 전기적 생리학 활동을 맵핑하기에 유용하다고 말해지는 카테터를 공개한다. 카테터 몸는 팁과 접촉하여 조직을 절제하기 위한 절제 전극 또는 심장과 패이스(pace)를 위한 자극 펄스의 분배를 위한 적응되는 디스탈 팁을 갖는다. 또한 카테터는 직교 전극들의 적어도 한쌍을 포함한다. 직교 전극들은 이 직교 전극들을 인접하는 국지 심장 전기적 활동을 나타낸다고 하는 차동 신호들을 발생하기 위한 차동 증폭기들에 쌍-추구 방식(pair-wise fashion)으로 결합된다.

부드 등의 미국 특허 5,662,108은 심방 내의 전기적생리학적 데이터를 측정하기 위한 처리단계를 공개한다. 이 방법은 부분적으로 심장 내로 능동 및 수동 전극들의 세트를 포지션하는 단계, 심방 내에 전기장을 발생하기 위해 능동 전극들에 전류를 공급하는 단계, 및 수동 전극 사이트들에서 결과 전기장을 측정하는 단계를 포함한다. 공개된 실시예들 중 하나에서, 수동 전극들은 풍선 카테터의 부풀 수 있는 풍선 상에 포지션되는 배열내에 포함된다. 양호한 실시예에서, 배열은 60-64 전극들을 형성한다고 한다.

본원에 참조로서 통합된 공통적으로 양도된 미국 특허 출원 09/506,766(2000년 2월 18일 출원됨)은 심방의 전기적 맵을 신속히 발생하기 위한 신규한 장치 및 방법을 공개한다. 한 실시예에서, '766 출원의 장치 및 방법은 카테터 디스탈 팁에 포지션된 접촉 전극과 이 카테터 디스탈 팁으로부터 인접하여 포지션된 약 12 - 약 32 전극들을 양호하게 포함하는 비접촉 전극들의 배열을 포함하는 카테터를 활용한다. 또한 카테터는 적어도 하나 및 양호하게는 두 위치 센서들을 포함한다. 카테터는 적어도 하나의 심장 사이클 내에 심장의 전기적인 맵을 신속히 발생하기 위해 사용되고 양호하게는 심장 절제 및 추후-절제 확인(post-ablation validation)을 포함한다.

심장 전기적 신호들을 얻기 위한 다중 전극 방법들은 특히 단일 포인트 접촉 측정들과 관련된 전기적 맵을 발생하기 위해 요구되는 시간을 감소하기 위한 전위를 제공한다. 그러나, 비접촉 방법들에 관한 문제는, 특히 전극들이 심장 내막으로부터 더 제거됨에 따라, 접촉 측정들에 비해 전기적 신호의 약함이다. 종종 비접촉신호의 크기는 잡음 레벨 보다 단지 약간 크다. 그러므로, 인접 전극들에서 전기적 전위를 정확히 분별하기가 자주 어렵고, 이것은 그러한 측정들로부터 생성된 심장 맵의 정확성에 부정적인 암시들을 갖는다. 그러므로, 특히 비접촉 내부 심장 측정들에서 직면하는 크기의 및 형식의 약한 전기적 신호들의 더욱 정확한 측정들을 위한 필요가 존재한다.

도 1은 본 발명의 장치를 포함하는 심장 전기적생리학 시스템의 선택된 요소들의 개략적인 도면이다.

도 2는 도 1의 심장 전기적생리학 시스템의 부가적인 요소들을 도시한다.

도 3a는 본 발명의 장치의 일부 실시예들에 포함되는 카테터의 디스탈 끝의 한 실시예를 도시한다.

도 3b는 도 3a의 카테터의 다른 시각에서 도시한다.

도 3c는 세로 단면으로 도 3a 및 도 3b의 카테터를 도시한다.

도 4는 본 발명의 장치의 일부 실시예들에 포함되는 카테터의 또 다른 실시예의 디스탈 끝을 도시한다.

도 5는 본 발명의 장치의 일부 실시예들에 포함되는 카테터의 제 3 실시예의 디스탈 끝을 도시한다.

도 6은 신호 처리 회로를 도시하며, 이 회로의 구성품들은 본 발명의 장치에 포함된다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20 : 카테터22 : 디스탈 끝

24 : 전극26 : 디스탈 팁

발명의 요약

본 발명의 한 양상은 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 배열의 제 1 전극에서 전압을 측정하기 위한 제 1 증폭기를 포함한다. 또한 이 장치는 차동 증폭기들의 케스케이드(cascade)를 더 포함하며, 이 증폭기들의 각각은 상기 배열 내의 두 연속적인 전극들 사이의 아날로그 전압 차이를 측정한다. 전극 n에서 전압 V_n은 다음 식과 같다:

여기서, a₁은 제 1 증폭기에 의해 측정되는 바와 같은 제 1 전극에서의 전압이며, 각각의 a_i는 차동 증폭기들에 의해 측정되는 바와 같은 배열의 전극 i와 전극 i-1 사이의 차동 전압이다.

일부 실시예들에서, 본 발명의 장치는 전극들에서 전압들을 계산하기 위한계산 처리기를 더 포함한다.

본 발명의 다른 양상은 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치에 관한 것이다. 이 장치는 양호하게는 자신의 디스탈 끝에 전극 배열을 포함하는 카테터를 포함한다. 또한 본 발명의 장치는 배열의 제 1 전극으로 부터의 전압을 측정하기 위한 제 1 증폭기와 차동 증폭기들의 케스케이드를 더 포함하며, 이 차동 증폭기들의 각각은 배열 내의 두 연속적인 전극들 사이의 전압 차이를 측정한다. 전극 n에서 전압 V_n은 다음식과 같다:

일부 실시예들에서, 본 발명의 장치들은 전극들에서 전압들을 계산하기 위한 계산 처리기를 더 포함한다.

일부 실시예들에서, 카테터 전극 배열은 적어도 하나의 카테터 전극과 복수의 비접촉 전극들을 포함한다. 그러한 실시예들에서, 제 1 증폭기들은 접촉 전극에서 신호를 측정하기 위해 양호하게 사용된다.

일부 실시예들에서, 본 발명의 장치에서 사용되는 카테터는 적어도 하나의 포지션 센서를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 카테터는 카테터 디스탈 팁을 인접하는 제 1 포지션 센서와 전극 배열에 인접하는 제 2 포지션 센서를 포함한다.이 적어도 하나의 포지션 센서는 음향 센서들, 자기 센서들, 전자기 센서들, 또는 이들의 조합들로부터 양호하게 선택된다. 포지션 센서들 중 적어도 하나는 양호하게 전자기 포지션 센서이다.

본 발명의 또 다른 양상은 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 이 방법은 배열의 제 1 전극에서 전압을 측정하기 위한 제 1 증폭기와 차동 증폭기들의 케스케이드를 제공하는 단계를 포함하며, 이 차동 증폭기들의 각각은 배열 내의 두 연속적인 전극들 사이의 전압 차이를 측정한다. 이 방법은 전극들의 각각에서 전압을 계산하는 단계를 더 포함한다. 전극 n에서 전압 V_n은 다음식과 같다:

여기서, a₁은 제 1 증폭기에 의해 측정되는 바와 같은 제 1 전극에서의 전압이며, 각각의 a_i는 차동 증폭기들에 의해 측정되는 바와 같은 배열의 전극 i와 전극 i-1 사이의 차동 전압이다. 본 방법은 환자의 몸와 특히 환자의 심장으로부터 발산하는 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위해 양호하게 사용된다.

일부 실시예들에서, 본 발명의 방법은 자신의 디스탈 끝에 포지션된 전극 배열을 갖는 카테터를 제공하는 단계와 이 카테터 디스탈 끝을 환자의 심장 내로 전진시키는 단계를 더 포함한다.

일부 실시예들에서, 본 발명의 방법으로 측정된 전기적 신호들은 환자의 심장의 심장 조직의 국부 동작 시간 또는 피크 전압과 같은 환자의 조직의 전기적 특성을 결정하기 위해 사용된다. 또한 본 발명의 방법은 환자의 조직의 전기적 특성의 맵을 생성하는 단계를 선택적으로 더 포함한다. 본 발명의 방법은 전기적 특성의 맵으로부터 조직의 질병 상태를 진단하는 단계를 더 포함할 수 있고, 또한 이 조직을 치료하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은, 도면들을 같이 취하여, 본 발명의 양호한 실시예들의 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 완전히 이해될 것이다.

양호한 실시예들의 상세한 설명

한 실시예에서, 본 발명의 장치 및 방법은 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하는 것에 관한 것이다. 양호한 실시예에서, 전극 배열은 카테터 상에 위치하고 몸으로부터 특히 환자의 심장으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하는데 사용된다.

카테터-기반 전극 배열을 사용하여 심장 내의 전기적 활동을 측정하기 위한 시스템은 도 1 및 2에 도시된다. 도 1에서 가장 잘 나타나는 바와 같이 통상 18로 지정되는 이 시스템은 사람 몸 내에 특히 사람 심장(도2 ; 29)의 심방 내에 삽입하기 위한 진단 맵 및 치료 배달 카테터(therapeutic delivery catheter ; 20)를 포함한다. 카테터(20)는 디스탈 끝(22)을 갖는 카테터 몸(20a)를 포함한다. 디스탈 끝(22)은 심장 조직의 전기적 특성들을 접촉하여 측정하기 위한 디스탈 팁(26)에 전극(24)을 포함한다. 전극(24)은 또한 예를 들어 결점 심장 조직을 절제하기 위해 치료 목적들을 위해 및/또는 예를 들어 맵핑을 패이스(pace)하기 위한, 진단 목적들을 위해 심장에 전기적 신호들을 전달하기 위해 유용하다. 또한 카테터(20)의 디스탈 끝(22)은 심방 내에 먼 필드 전기적 신호들을 측정하기 위한 비접촉 전극들(25)을 포함한다. 이 비접촉 전극들(25)은 카테터 디스탈 끝(22)의 세로 축(47 ; 도 3a)에 평행하게 선형으로 배열된다. 비접촉 전극들(25)과 함께 팁 전극(24)은 전극 배열(23)을 포함한다. 또한 카테터(20)의 디스탈 끝(22)은 몸 내의 카테터의 포지션과 방향을 결정하기 위해 사용되는 신호들을 생성하는 적어도 하나의 위치 센서(28)를 더 포함한다. 위치 센서(28)는 카테터(20)의 디스탈 팁(26)에 양호하게 인접한다. 양호하게는 위치 센서(28), 팁(26) 및 전극(24)의 고정된 포지션적인 및 방향적인 관계가 있다.

양호하게 카테터(20)는 핸들(30)을 포함하며, 이는 디스탈 끝(22)을 편향하거나 이것을 원하는 대로 포지션하거나/ 및 방향을 정하는 것과 같은 원하는 방향으로 카테터(20)의 디스탈 끝(22)을 운전하기 위한 제어기들(32)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같은 시스템(18)은 콘솔(34)을 더 포함하며, 이는 사용자가 카테터(20)의 작용들을 관찰하고 조절하도록 한다. 양호하게 콘솔(34)은 컴퓨터(36)를 포함하며, 이 컴퓨터는 신호 처리기로서, 키보드(38), 일반적으로 컴퓨터(36) 내에 있는 신호 처리 회로들(40), 및 디스플레이(42)로서 작용을 한다. 신호 처리 회로들(40)은 일반적으로, 위치 센서(28), 팁 전극(24), 및 비접촉 전극들(25)에 의해 생성되는 신호들을 포함하는 카테터(20)로 부터의 신호들을 수신하고, 증폭하고, 필터링하고 디지털화하며, 여기서 이들 디지털화된 신호들이 심방의 전기적 특성들 뿐만아니라 카테터의 포지션 및/또는 방향을 계산하기 위해컴퓨터(36)에 의해 사용된다. 대안 적으로 적합한 회로가 자신의 카테터(20)와 관련될 수 있어서 컴퓨터(36)는 이미 증폭되고 필터링되고 디지털화된 신호들을 수신한다.

카테터(20)는 연장 케이블(21)을 통해 컴퓨터(36)에 결합되며, 이 케이블의 인접하는 끝에 콘솔(34)의 매이팅 리셉트클(mating receptacle ; 46)에 맞도록 적응되는 컨넥터(44)를 포함한다. 케이블(21)의 디스탈 끝은 카테터 핸들(30)에 연결되는 리셉트클(33)을 포함한다. 리셉트클(33)은 양호하게 특정 모델의 카테터들을 수신하도록 구성되며, 양호하게 특정 모델의 사용자 확인 식별을 포함한다. 케이블(21)을 사용하는 장점들 중 하나는 동일한 콘솔(34)에 다른 핸들 구성을 갖는 이들 카테터들과 같은 카테터들의 다른 모델 및 타입들을 연결할 능력이 있는 것이다. 다른 케이블(21)은 콘솔(34)에 많은 다양한 카테터들을 연결하는데 사용될 수 있다. 분리된 케이블(21)을 갖는 다른 장점은, 케이블(21)이 환자들과 접촉하게되지 않는 사실이다. 그러므로 살균없이 케이블(21)을 재사용할 수 있다.

또한 케이블(21)은 하나 또는 그 이상의 절연된 변압기들(도시안됨)을 더 포함하며, 이 변압기들은 콘솔(34)로부터 카테터(20)를 전기적으로 절연한다. 이 절연 변압기들은 리셉트클(33) 내에 양호하게 포함된다. 대안적으로, 절연 변압기들은 관련된 시스템 전자 공학들에 포함될 수 있다.

본 발명의 카테터(20)를 갖는 시스템(18)에 사용되는 부가적인 구성품들은 도 2에 개략적으로 도시된다. 치료자(100)는 즉, 환자(110)의 심장(29)의 심방 내로 혈관 내의 접근을 사용하여 맥관 구조 내의 절개를 통해 카테터(20)를 삽입하여, 디스탈 끝 전극(24)과 비접촉 전극들(25)을 포함하는 위치 센서(28) 및 전극 배열(23)이 심방 내에 있게된다. 본 출원의 양수인에게 양도되고 본원에 참조로서 통합된, PCT 특허 출원 번호 WO 96/05768과, 이에 관련된 미국 특허 출원 번호 08/793,371(1997년 5월 14일 출원됨)과 미국 특허 5,391,199들에 설명된 예시적인 위치 센서에 따라, 센서(28)는 조작 테이블(31)에 고정된 것과 같은 환자(110)의 근처에 위치된 전자기 필드 발생기 코일들(27)에 의해 발생되는 외부적으로 인가되는 자기 필드들에 응답하여 신호들을 발생한다. 센서(28)에 의해 발생되는 신호들의 크기는 인가된 자기 필드 내의 센서의 포지션 및 방향에 의존한다. 필드 발생기 코일들(27)은 케이블(41)을 경유하여 구동 회로들(43)에 연결된다. 회로들(43)은 발생 코일들의 동작을 제어하는 컴퓨터(36 ; 도 1)에 연결된다. 대안적으로, 본 발명의 시스템은 환자의 외부에 센서들 및 카테터 내에 필드 발생 코일들을 사용할 수 있다.

본 발명의 방법 및 장치의 일부 실시예들에 사용되는 카테터가 전자기 센서들에 관하여 여기서 설명되는 한편, 3차원 포지션 정보 및 선택적으로 방향 정보를 제공하는 어떤 다른 위치 센서도 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 또한 유용한 예시적인 센서들은 음향 센서들 및 자기 센서들을 포함한다.

양호하게, 위치 센서(28)에 의한 측정들은 심장 사이클과 실질적으로 동기되어서, 심방의 전기적 활동의 결과 맵들이 심장 사이클 내의 단일 포인트에서 심방 기하학을 묘사한다. 양호하게, 맵들은 심장 사이클 내의 엔드-다이에스톨 포인트(end-diastole point)에서 심장(29)을 묘사한다. 심장 사이클 내의 포인트에위치들의 동기는 심장(29)의 움직임에 기인하여 접촉 전극(24) 및 비접촉 전극들(25)의 포지션들을 결정하는데에 동기가 없으면 발생할 수 있는 에러들을 제거한다.

도 3a는 본 발명의 장치 및 방법에 사용되는 카테터의 한 양호한 실시예의 디스탈 끝의 평면도이다. 도 3b는 세로축(47)에 대해 90도 회전된 도 3a의 카테터를 묘사한다. 도 3c는 라인 3c-3c를 따라 세로 단면으로 도 3b의 카테터를 묘사한다. 도 3a에 도시된바와 같이, 카테터는 전극(24)과 링 전극(45)을 포함한다. 이들 두 전극들은 같이 바이폴라 접촉 전극으로서 기능한다. 비접촉 전극들(25)은 인접 끝(49)과 디스탈 끝(50)을 갖는 배열로 배열된다. 카테터는 예를 들어, 16 포인트 전극들(25)인 복수의 비접촉 전극들(25)을 포함한다. 각각의 전극(25)은 단면으로 원형이며, 1mm의 지름을 갖는다. 배열(23) 내의 비접촉 전극들(25)은 90도 증가하여 카테터 디스탈 끝(22) 주위의 주변에 이격된 4 칼럼들로 배열된다. 각 칼럼의 전극들(25)의 위치는 인접 칼럼들 내의 대응하는 전극들의 위치에 관련하여 세로로 옵셋된다. 배열(23) 내의 비접촉 전극들(25)의 이 배열은 비접촉 전극들(25)이 카테터(20)가 안에서 전진하는 심방의 모든 벽들로부터 먼 필드 전기적 신호들을 동시에 수신하도록 허용한다. 또한, 카테터(20)는 두 위치 센서(28 및 48)를 더 포함하고 여기서 센서(28)는 카테터 디스탈 팁에 있고 센서(48)는 배열(23)의 인접 끝(49) 근처에 있다. 도3c에 도시되지 않는 것은 센서들(28 및 48)각각과 전극들(24, 25, 및 45)의 각각을 핸들(30)에 연결하는 와이어들이며, 이들로부터 신호들이 케이블(21)을 경유하여 회로들(40)에 전송된다. 마찬가지로 도시되지 않은 것은 카테터 핸들(30) 상의 제어기(32)를 경유하여 카테터 팁의 편향을 허용하는 편향 메카니즘이다. 카테터 편향 메커니즘의 특정 디자인은 본 발명에 중요하지 않으며, 당업계에 공지된 카테터 편향 메커니즘들을 위한 어떠한 디자인도 될 수 있다. 카테터 운전/편향 메커니즘들은 예를 들어, 미국 특허 5,964,757; 5,897,529; 및 5,938,603과 유럽 특허 출원들 EP 0900547 및 EP 0900548 및 PCT 특허 출원 WO 98/43530에 공개되며, 이 공개들은 이들 전체가 참조로서 본원에 통합된다.

도 4는 본 발명의 장치 및 방법에 유용한 카테터(20a)의 디스탈 끝(22a)의 대안적인 실시예를 도시한다. 카테터(20a)는 팁 전극(24) 및 링 전극(45)을 포함한다. 총 24개의 비접촉 전극들(25a)이 각 6 전극들의 4칼럼들로 배열되고 카테터 디스탈 끝(22a)에 대해 90도 증가에서 주변적으로 이격된다. 도 4에 도시된 실시예에서, 비접촉 전극들(25a)은 1mm X 3mm의 크기를 갖는 직사각형 모양이며, 중앙들 사이의 8mm의 거리에서 칼럼 내에 이격된다. 도 4의 카테터 디스탈 끝(22a)은 비슷하게 두 위치 센서들(도시않음)을 가지며, 하나는 카테터 팁(26)에 있고 다른 하나는 전극 배열(23a)의 인접 끝에 있다.

양호하게 전극 배열(23a)은 약 12부터 약 32 비접촉 전극들(25a)을 포함한다. 특히, 배열(23a)은 약 16에서 약 24 비접촉 전극들(25a)을 포함한다. 한 양호한 실시예에서, 배열(23a)은 20보다 적은 비접촉 전극들(25a)을 포함한다.

도 3a,3b,3c, 및 4에 도시된 바와 같이, 전극 배열들(23 및 23a) 내의 비접촉 전극들(25 및 25a)은 각각 카테터 디스탈 끝들(22 및 22a)의 주변에 관해 불연속이다. 도 5는 본 발명의 방법 및 장치에 유용한 다른 양호한 카테터(20b)의 디스탈 부분(22b)을 도시하는 개략적인 도식이다. 도 5의 카테터(20b)는, 카테터(20b)가 복수의 링 전극들(25b)을 포인트 전극들(25) 또는 직사각 판들(25a) 대신에 포함하는 것을 제외하고, 위에 상세한 설명에서 설명한 카테터(20 및 20a)와 구성 및 사용에서 실질적으로 유사하다. 팁 전극(24)에 인접한 링 전극(25b)은 심장 표면에서 바이폴라 전위들을 측정하기 위해 팁 전극(24)과 결합하여 사용될 수 있다. 한 예시적인 실시예에서, 카테터는 약 0.5mm 떨어져 이격된 32 링 전극들을 갖는다.

도 3a,3b,3c,4 및 5에 도시된 카테터 디스탈 끝들(22 및 22a)이 바이폴라 디스탈 팁 접촉 전극들을 갖는 한편, 유니폴라 디스탈 팁 전극들을 갖는 카테터 디스탈 끝들이 또한 본 발명의 장치 및 방법을 실시하는데 유용하다고 고려되는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 방법의 일부 실시예들을 실시함에 있어서, 각각 카테터(20,20a 및 20b)의 배열(23,23a, 및 23b) 내에 포함되는 비접촉 전극들(25,25a 및 25b)의 각각의 포지션과 방향을 아는 것이 바람직하다. 각각의 전극들의 위치 및 방향을 알기 위해, 본 발명의 방법 및 장치에 사용되는 카테터는 양호하게 도 3c에 도시된 센서들(28 및 48)과 같은 둘 또는 그 이상의 위치 센서들을 사용한다. 이들 센서들 중 하나는 카테터 디스탈 팁(26) 내에 양호하게 위치되고 제 2 센서는 전극 배열(23)의 인접 끝(49)에 양호하게 위치된다. 양호하게, 이들 위치 센서들 중 적어도 하나는 6 등급들의 위치 및 방향 정보 즉, 3 위치 좌표(x,y, 및 z)와 3 방향 좌표들(피치,롤, 및 요 ; pitch, roll, yaw)를 제공한다. 6등급들의 위치 정보를 제공하는적합한 위치 센서(28 및 48)는 예를들어 PCT 출원 WO 96/05768과 이에 대응하는 미국 특허 출원 번호 08/793,371에 공개되며, 이는 본원에 참조로서 포함된다.

카테터 디스탈 끝(22)에서 전극들(25)의 기하학과 각각의 센서들의 3차원 포지션 및 방향을 알면, 각각의 전극들(25)의 포지션 및 방향이 예를 들어 스플라인 기술들(spline techniques)을 사용하여 계산될 수 있다.

예를 들어 카테터의 빳빳한 특성들, 다른 이미지 정보, 및 빳빳하고 짧은 비접촉 전극 배열들의 사용의 지식과 같은 적합한 환경들 하에, 본 발명의 실시에서 단일 포지션 센서 만을 갖는 카테터를 사용하는 것이 가능할 것이다. 이러한 경우들에서, 센서는 카테터 디스탈 팁(26)에 양호하게 위치된다.

다중 위치 센서들을 갖는 카테터들에서, 모든 센서들이 6 등급들의 위치 정보를 제공할 필요가 있지는 않다. 예를 들어, 도 3c에 도시된 바와 같이 센서(28)는 6 등급의 위치 정보를 나타내는 신호들을 양호하게 감지하고 전송한다. 센서(48)가 6등급 센서일 수 있는 동안, 6등급들의 위치 정보보다 적게 제공하는 센서도 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 5등급들의 위치 정보(3 포지션 좌표들, 피치 및 요)를 감지하는 센서가 미국 특허 5,913,820에 기술되며, 이 공개는 본원에 참조로 통합된다. 그러한 센서들은 전극 배열(23)의 인접 끝(49)을 인접하는 제 2 센서로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 각각이 6등급의 위치 정보보다 적게 제공하는 복수의 위치 센서들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 3등급의 위치 정보를 각각 제공하는 3 또는 그 이상의 위치 센서들이 카테터 상의 모든 포인트들의 위치를 정의하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 방법 및 장치에서 사용되는 카테터는 양호하게 약 5프렌치와 약 11프렌치(3프렌치 = 1mm) 사이의 지름을 갖는다. 특히, 본 발명의 카테터는 약 6 프렌치와 약 8프렌치 사이의 직경을 갖는다.

다중 전극들로부터 전기적 전위들을 측정하는 종래의 기술분야 시스템들에서, 각 전극으로 부터의 신호는 임시 전압이 측정되는 개별 독립 증폭기에 일반적으로 공급된다. 각 전극으로 부터의 신호들은, 오른팔, 왼팔, 및 왼다리 몸 표면 신호들에 기초하는 복합 신호인, 윌슨의 중앙 터미널(Wilson's central terminal ; WCT)에 대항하거나 오른 다리 몸 표면 전극과 같은 기준에 대항하여 일반적으로 측정된다. 대안적으로, 각 전극으로 부터의 신호가 접지에 대해 측정된다. 어떤 경우에는, 다중 전극들의 경우에, 각 신호가 공통 기준 또는 접지에 대항하여 자신의 증폭기로부터 병렬로 통상 측정된다. 이 스킴은 접촉 전극들의 경우에 잘 동작하며, 여기서 각 전극에서 발생된 신호의 진폭은 잡음 임계를 훨씬 초과한 상태다. 비접촉 전극들의 경우에, 특히 전극들이 가까이 이격되고 심장 내막과 접촉이 제거될 때, 두 인접 전극들로부터 읽히는 차이는 측정 장비의 잡음 레벨과 크기의 오더(order)가 동일한 상태일 것이다. 예를 들어, 2mm 분리되어 이격되고 심장 내막으로부터 약 1 내지 2cm 사이의 차이는 단지 약 10 내지 약 50 마이크로볼트의 오더일 수 있으며, 이는 약 20 내지 약 40 마이크로 볼트의 오더인 장비의 잡음 레벨과 크기의 오더가 동일하다. 본 발명의 장비 및 방법은 이들 신호들을 정밀하게 분별할 수 있도록 허용한다.

전극들의 배열로부터 신호들을 특정하기 위한 본 발명의 장치에 사용되는 신호 처리 회로들(40)의 부분은 도 6에 도시된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이 장치는 총 m 전극들의 배열을 갖는 다중 전극 카테터(20)로부터 신호들을 수집한다. 본 발명의 장치는 총 m 증폭기들을 포함하며, 도 6에 amp(1) 내지 amp(m)으로 라벨되어 있으며, 여기서 증폭기들의 수는 전극 배열 내의 전극들의 수에 대응한다. 증폭기들 amp(2) 내지 amp(m)은 차동 증폭기들의 케스케이드를 포함하며, 여기서 각 증폭기의 케스케이드는 전극 배열 내의 이전 전극과 차동 전압에 대응하는 전극 사이의 차동 전압을 측정한다. 예를 들어, 증폭기(3) 즉, amp(3)은 전극(3)의 e₃과 전극(2)의 e₂의 차동 전압을 측정한다.

카테터 전극들은 카테터 핸들(30) 내의 터미널에 각각의 전극들을 연결하는 카테터 내부에 있는 와이어들에 의해 증폭기들로 연결된다. 핸들로부터, 증폭기들로의 회로는 신호 처리 회로들(40)로 카테터 핸들(30) 내의 터미널을 연결하는 케이블(21)에 의해 완성된다.

도 6의 카테터(20)의 디스탈 끝 부분(22)은 e₁으로 라벨된 한 팁 전극과 e₂내지 e_m으로 라벨된 복수의 링 전극들을 포함한다. 팁 전극(e₁)으로 부터의 신호는 위에 열거된 기준 신호들 중 하나 또는 접지에 관련되는 증폭기 amp(1)에 의해 측정된다. 그러므로 amp(1)의 출력(a₁)은 전극(e₁)에서 전위인 V₁의 직접 측정이다.

a₁= V₁

증폭기 케스케이드들 중 제 1번인 차동 증폭기 amp(2)는 전극(e₂)과전극(e₁) 사이의 전압 차이(a₂)를 측정한다.

a₂= V₂-V₁

V₁을 재배열하고 대체하여, 전극(e₂)에서 전위(V₂)는 다음식과 같다:

V₂= a₁+ a₂

차동 증폭기 amp(m-1)은 케스케이드의 마지막의 앞 증폭기이며, 전극들(e_m-1및 e_m-2) 사이의 차동 신호를 측정한다. 최종적으로 증폭기 amp(m)은 전극들(e_m및 e_m-1) 사이의 차동 신호를 측정한다.

전극(e₂)에서 전위에 대한 위의 식들을 유추하여, 전극 배열의 어떤 전극(e_n)의 전위(V_n)는 다음 식과 같을 수 있다:

여기서, a₁은 제 1 증폭기에 의해 측정되는 바와 같은 제 1 전극에서의 전위이며, 각각의 a_i는 각각의 차동 증폭기들에 의해 측정되는 바와 같은 배열의 전극 i와 전극 i-1 사이의 차동 전압이다.

도 6에 더 도시된 바와 같은, 신호 처리 회로들(40)은 일반적으로 각각의 증폭기들에 의한 신호들 출력을 필터링하기 위한 필터들을 더 포함한다. 통상, 신호들은 고역 통과 필터들(HPF(1) 내지 HPF(M)으로 라벨됨)과 저역 통과 필터들(LPF(1) 내지 LPF(M)으로 라벨됨)로 필터링된다. 그후 신호들은멀티플렉서(MUX)에 공급되고, 그후 멀티플렉서로부터 신호들이 A/D 컨버터(A/D)에 의해 디지털화 된다. 이 디지털화된 신호들은 그후 더 처리를 하기 위해 신호 처리 회로들의 다른 부분들로 전송된다. 예를 들어, 디지털화된 신호들은 배열 내의 개별적인 전극들의 전위들의 계산을 위한 계산 처리기에 보내진다.

본 발명의 장치 및 방법과 관련되어 기대되는 이익들은 특히 심장 내막 표면으로부터 멀리 포지션된 비접촉 전극들로부터의 약한 신호들에 대한 개선된 신호대 잡음비를 포함한다. 부가적인 이익들은 본원에 설명된 자동 측정들로부터 단일 전극 전위들을 재 획득할 수 있는 능력을 포함한다.

본원에 참조로서 통합되고, 같이 계류중인, 공통적으로 양도된 미국 특허 출원들 09/506,766(2000년 2월 18일 출원) 및 09/598,862(2000년 6월 21일 출원)은 심장의 전기적 활동을 맵핑하는 방법들을 공개한다. 여기에 공개된 방법들을 사용하여, 카테터(20)의 비접촉 전극들(25)에서 감지된 전기적 전위들은 심장 내막 표면에서 전위들을 계산하는데 사용될 수 있다. 이들 심장 내막 전위들은 국지 심장 내막 전기기록도들을 재구성하는데 사용될 수 있으며, 또한 국지 활동 시간(LAT) 피크 전압과 같은 심장 조직의 전기적 특성을 결정하는데 사용될 수 있다. LAT는 조직의 최대 탈분극의 시간과 같은 국지 전기기록의 특성으로서 통상 결정된다. 또한 LAT는 통상, 몸 표면 전기기록도의 특정 특성과 같은 기준 이벤트에 관한 시간 내에 참조된다. 심장 조직의 결과 전기적 특성은 특성의 맵을 발생하기 위한 심장 기하학의 함수로서 꾸며질 수 있다.

본원에 참조로서 통합된 미국 특허 출원 09/122,137(1998년 7월 24일 출원)및 미국 특허 출원 09/357,559(1999년 7월 22 출원)에 공개된 방법들을 사용하여, 위치 센서들(28 및 48)로부터 수집된 심장 기하학 상의 데이터와 본원에 설명된 바와 같은 심장 조직의 전기적 특성들은 심방의 전기적 활동의 3차원적인 재구성을 발생하기 위해 사용될 수 있다. 이들 재구성들은 심실 심박 급속증과 같은 잠제적으로 생명을 위협하는 상태들에 책임이 있는 탈선 전기적 경로들(aberrant electrical pathways)을 식별하기에 매우 유용하다. 이 재구성으로부터 탈선 경로를 식별하여, 본 발명의 장치 및 방법에 사용되는 카테터는 예를 들어 접촉 전극(24)를 통해 조직에 공급되는 에너지로 조직의 절제와 같이 조직에 치료를 전하는데 더 사용될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예들이 본원에 설명되고 보여지는 동안, 이러한 실시예들은 단지 예시적인 방식으로 제공된다는 것을 당업자는 명확히 알수 있을 것이다. 이제, 수많은 변화들, 변경들, 및 대체들은 본 발명으로부터 벗어나지 않고 당업자에게 발상될 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들의 정신과 범위에 의해서만 본 발명이 한정되도록 의도한다.

본 발명의 방법 및 장치는, 특히 내부심장 비접촉 전극들을 사용하여 환자의 심장으로부터 발산하는 복수의 약한 전자적 신호들을 측정하기에 적합한 장점을 갖는다.

Claims

전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치에 있어서,

상기 배열의 제 1 전극에서 전압을 측정하기 위한 제 1 증폭기; 및

차동 증폭기들의 케스케이드로서, 각각의 상기 차동 증폭기들의 케스케이드는 상기 배열내의 두 연속적인 전극들 사이의 전압 차이를 측정하는 상기 차동 증폭기들의 케스케이드를 포함하며,

전극 n에서 전압 V_n은이며, 상기 a₁은 상기 제 1 증폭기에 의해 측정되는 바와 같은 상기 제 1 전극에서의 전압이며, 각각의 상기 a_i는 상기 차동 증폭기들에 의해 측정되는 바와 같은 상기 배열의 전극 i와 전극 (i-1) 사이의 차동 전압인, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전극들에서 상기 전압들을 계산하기 위한 계산 처리기를 더 포함하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치에 있어서,

전극 배열을 포함하는 카테터(catheter);

상기 배열의 제 1 전극으로부터의 전압을 측정하기 위한 제 1 증폭기; 및

차동 증폭기들의 케스케이드로서, 각각의 상기 차동 증폭기들의 케스케이드는 상기 배열내의 두 연속적인 전극들 사이의 전압 차이를 측정하는 상기 차동 증폭기들의 케스케이드를 포함하며,

전극 n에서 전압 V_n은이며, 상기 a₁은 상기 제 1 증폭기에 의해 측정되는 바와 같은 상기 제 1 전극에서의 전압이며, 각각의 상기 a_i는 상기 차동 증폭기들에 의해 측정되는 바와 같은 상기 배열의 전극 i와 전극 (i-1) 사이의 차동 전압인, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 전극들에서 상기 전압들을 계산하기 위한 계산 처리기를 더 포함하는, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 전극 배열은 적어도 하나의 접촉 전극과 복수의 비접촉 전극들을 포함하는, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 증폭기는 상기 접촉 전극에서 신호를 측정하기 위해 사용되는, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 카테터는 적어도 하나의 포지션 센서를 더 포함하는, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 카테터는 카테터 디스탈 팁(catheter distal tip)에 인접한 제 1 포지션 센서와 전극 배열에 인접하는 제 2 포지션 센서를 포함하는, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 포지션 센서는 음향 센서들, 자기 센서들, 전자기 센서들, 또는 이들의 조합들로부터 선택되는, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 포지션 센서들 중 적어도 하나는 전자기 포지션 센서인, 환자의 몸으로부터 발산하는 전기적 신호들을 측정하기 위한 장치.
전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법에 있어서,

상기 배열의 제 1 전극에서 전압을 측정하기 위한 제 1 증폭기; 및

차동 증폭기들의 케스케이드로서, 각각의 상기 차동 증폭기들의 케스케이드는 상기 배열내의 두 연속적인 전극들 사이의 전압 차이를 측정하는 상기 차동 증폭기들의 케스케이드를 제공하는 단계와,

각각의 상기 전극들에서 전압을 계산하는 단계로서, 전극 n에서 전압 V_n은이며, 상기 a₁은 상기 제 1 증폭기에 의해 측정되는 바와 같은 상기 제 1 전극에서의 전압이며, 각각의 상기 a_i는 상기 차동 증폭기들에 의해 측정되는 바와 같은 상기 배열의 전극 i와 전극 (i-1) 사이의 차동 전압인, 상기 전압을 계산하는 단계를 포함하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 복수의 전기적 신호들은 환자의 몸으로부터 발산하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 복수의 전기적 신호들은 환자의 심장으로부터 발산하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,

디스탈 끝을 갖는 카테터를 제공하는 단계로서, 상기 전극 배열은 상기 카테터 디스탈 끝에 포지션되는, 상기 카테터를 제공하는 단계; 및

상기 카테터 디스탈 끝을 상기 환자의 심장 내로 전진시키는 단계를 더 포함하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 측정된 전기적 신호들은 상기 환자의 심장의 심장 조직의 국부 활동 시간(local activation time)을 결정하기 위해 사용되는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 환자의 심장의 심장 조직의 전기적 특성의 맵(map)을 발생하는 단계를 더 포함하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 전기적 특성은 상기 심장 조직의 피크 전압(peak voltage)인, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 전기적 특성은 상기 심장 조직의 국부 활동 시간인, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 맵으로부터 상기 심장 조직의 질병 상태를 진단하는 단계를 더 포함하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 심장 조직을 치료하는 단계를 더 포함하는, 전극 배열로부터 복수의 전기적 신호들을 측정하기 위한 방법.