BR112021016379A2

BR112021016379A2 - Sistema de formação de imagem por ressonância magnética, e, métodos para realizar formação de imagem por ressonância magnética e para realizar um escaneamento

Info

Publication number: BR112021016379A2
Application number: BR112021016379-4A
Authority: BR
Inventors: Aleksandar Nacev; Jose ALGARIN; Pulkit MALIK; Hongli Dong; Muller Gomes; Sabareish PANDIAN; Dinesh Kumar; John NOLTE; Ram Narayanan
Original assignee: Promaxo, Inc.
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2020-02-24
Publication date: 2021-10-19
Also published as: KR20220007039A; JP2022521391A; WO2020172673A1; EP3928108A1; CN113785210A; IL285671A; SG11202109088TA; CA3130759A1; JP7494198B2; US20220113361A1; EP3928108A4; AU2020225653A1; MX2021010072A

Abstract

sistema de formação de imagem por ressonância magnética. de acordo com várias modalidades, um sistema de formação de imagem por ressonância magnética é provido. de acordo com várias modalidades, o sistema inclui um alojamento tendo uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência, e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente. de acordo com várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos da superfície frontal. de acordo com várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configurados para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. de acordo com várias modalidades, o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente. de acordo com várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal.

Description

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SISTEMA DE FORMAÇÃO DE IMAGEM POR RESSONÂNCIA MAGNÉTICA FUNDAMENTOS

[001] Os sistemas de imageamento por ressonância magnética (MRI) primariamente foram focalizados no aproveitamento de um fator de forma incluído. Este fator de forma inclui circundar a região de imageamento com materiais que produzem campo eletromagnético e componentes de sistema de imageamento. Um sistema de MRI típico inclui um imã com furo cilíndrico onde o paciente é colocado dentro do tubo do imã para imagear. Componentes, tais como bobinas de transmissão (TX) e recepção (RX) de radiofrequência (RF), bobinas de gradiente e imã permanente são posicionados consequentemente para produzir o campo magnético necessário dentro do tubo para imagear o paciente.

[002] A maioria dos sistemas de MRI correntes sofrem assim de múltiplas desvantagens, alguns exemplos dos quais são providos a seguir. Primeiro, a pegada destes sistemas é substancial, frequentemente requerendo que os sistemas de MRI sejam alojados em hospitais ou centros de imageamento externos. Segundo, os sistemas de MRI fechados tornam as intervenções (por exemplo, intervenções guiadas por imagem tal como biópsias guiadas pelo MRI, planejamento de tratamento, cirurgias robóticas e tratamentos com radiação) muito mais difíceis. Terceiro, a colocação dos componentes de imã primário debatidos acima para virtualmente circundar o paciente, como é o caso nos sistemas de MRI mais correntes, severamente limita o movimento do paciente, frequentemente causando pânico nos pacientes situados dentro do sistema de MRI assim como cargas adicionais durante a situação ou remoção do paciente para e de dentro da região de imageamento. Em outros sistemas de MRI correntes, o paciente é colocado

2 / 88 entre duas placas grandes para aliviar algumas restrições físicas na colocação do paciente. Independente, uma necessidade existe para prover configurações de imageamento modernas nos sistemas de MRI da próxima geração para reduzir a pegada, permitir procedimentos de MRI em consultórios através de várias regiões de interesse. Uma necessidade também existe para prover projetos de sistema de MRI que permitam várias intervenções guiadas por imagem. Além disso, uma necessidade existe para prover projetos de sistema de MRI que melhorem a experiência do paciente e facilidade na qual um paciente pode ser escaneado.

SUMÁRIO

[003] De acordo com as várias modalidades, um sistema de imageamento por ressonância magnética é provido. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um alojamento tendo uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um eletroímã, uma bobina de recebimento de radiofrequência e uma fonte de energia. De acordo com as várias modalidades, a fonte de energia é configurada para fluir corrente através de pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal.

[004] De acordo com as várias modalidades, um sistema de imageamento por ressonância magnética é provido. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um alojamento tendo uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma

3 / 88 bobina de transmissão de radiofrequência e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos à superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configurados para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui uma bobina de recebimento de radiofrequência para detectar sinal na região de interesse.

[005] De acordo com as várias modalidades, um método de realizar imageamento por ressonância magnética é provido. O método inclui inserir parâmetros de paciente dentro de um sistema de imageamento por ressonância magnética, o sistema compreendendo: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal; um eletroímã; uma bobina de recebimento de radiofrequência; e uma fonte de energia, em que a fonte de energia é configurada para fluir corrente através de pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou o eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal; executando um protocolo de posicionamento de paciente compreendendo executar pelo menos um primeiro escaneamento; executar pelo menos um segundo escaneamento; analisar o pelo menos um segundo escaneamento; e determinar pelo menos um caminho para conduzir uma biópsia com base na análise do pelo menos um segundo escaneamento.

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[006] De acordo com as várias modalidades, um método de realizar imageamento por ressonância magnética é provido. O método inclui inserir parâmetros de paciente dentro de um sistema de imageamento por ressonância magnética, o sistema compreendendo: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos à superfície frontal côncava, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configurados para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava; e uma bobina de recebimento de radiofrequência para detectar sinal na região de interesse; executar um protocolo de posicionamento de paciente compreendendo executar pelo menos um primeiro escaneamento; executar pelo menos um segundo escaneamento; analisar o pelo menos um segundo escaneamento; e determinar pelo menos um caminho para conduzir uma biópsia com base na análise do pelo menos um segundo escaneamento.

[007] De acordo com as várias modalidades, um método de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética é provido. O método inclui prover um alojamento compreendendo: uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal; provendo um eletroímã; ativar pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo

5 / 88 eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal; ativar uma bobina de recebimento de radiofrequência para se obter dados de imageamento; reconstruir os dados de imageamento obtidos para produzir uma imagem de saída para análise; e exibir a imagem de saída para análise e anotação do usuário.

[008] De acordo com as várias modalidades, um método de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética é provido. O método inclui prover um alojamento compreendendo: uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal; ativar pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência e do pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava; ativar uma bobina de recebimento de radiofrequência para se obter dados de imageamento; reconstruir os dados de imageamento obtidos para produzir uma imagem de saída para análise; e exibir a imagem de saída para análise e anotação do usuário.

[009] Este e outros aspectos e implementações são aqui debatidos em detalhes. A informação precedente a descrição detalhada a seguir incluem exemplos ilustrativos de vários aspectos e implementações e proveem uma vista geral ou estrutura para entender a natureza e caráter dos aspectos e implementações reivindicados. Os desenhos proveem ilustração e um entendimento adicional dos vários aspectos e implementações e são incorporados neste relatório descritivo e constituem uma parte do mesmo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] Os desenhos anexos não são intencionados a serem

6 / 88 desenhados em escala. Números de referência e designações iguais nos vários desenhos indicam elementos iguais. Para propósitos de clareza, nem todo componente pôde ser rotulado em cada desenho. Nos desenhos: a Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades.

[0011] A Figura 2A é uma ilustração esquemática de um sistema de imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades.

[0012] A Figura 2B ilustra uma vista explodida do sistema de imageamento por ressonância magnética mostrado na Figura 2A.

[0013] A Figura 2C é uma vista frontal esquemática do sistema de imageamento por ressonância magnética mostrado na Figura 2A, de acordo com as várias modalidades.

[0014] A Figura 2D é uma vista lateral esquemática do sistema de imageamento por ressonância magnética mostrado na Figura 2A, de acordo com as várias modalidades.

[0015] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma implementação de um aparelho de imageamento magnético, de acordo com as várias modalidades.

[0016] A Figura 4 é uma vista esquemática de uma implementação de um aparelho de imageamento magnético, de acordo com as várias modalidades.

[0017] A Figura 5 é uma vista frontal esquemática de um sistema de imageamento por ressonância magnética 500, de acordo com as várias modalidades.

[0018] A Figura 6A é uma ilustração esquemática de exemplo de uma matriz de bobina de recebimento de radiofrequência (RF-RX) incluindo elementos de bobina individuais, de acordo com as várias modalidades.

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[0019] A Figura 6B é uma ilustração de exemplo de uma bobina de alça junto com cálculos de exemplo para um campo magnético de bobina de alça, de acordo com as várias modalidades.

[0020] A Figura 6C é um gráfico X-Y de exemplo ilustrando o campo magnético como uma função do raio de uma bobina de alça, de acordo com as várias modalidades aqui descritas.

[0021] A Figura 6D é uma ilustração em seção transversal de uma porção do corpo humano, a saber na área da próstata.

[0022] A Figura 7 é um diagrama de fluxo para um método de realizar imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades.

[0023] A Figura 8 é um diagrama de fluxo para um outro método de realizar imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades.

[0024] A Figura 9 é um diagrama de fluxo para um método de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades.

[0025] A Figura 10 é um diagrama de fluxo para um outro método de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades.

[0026] As Figuras 11A a 11X ilustram várias posições de paciente dependendo do tipo de escaneamento anatômico para imagear em um sistema de imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades.

[0027] Deve ser entendido que as Figuras não são necessariamente desenhadas em escala, nem são os objetos nas Figuras necessariamente desenhados em escala em relação um ao outro. As Figuras são representações que são intencionadas a levar clareza e entendimento às várias modalidades de aparelhos, sistemas e métodos aqui descritos. Sempre que possível, os

8 / 88 mesmos números de referência serão usados por todos os desenhos para ser referir às mesmas ou partes semelhantes. Além disso, deve ser avaliado que os desenhos não são intencionados a limitar o escopo dos presentes ensinamentos de nenhuma maneira.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0028] A seguinte descrição de várias modalidades é apenas exemplar e explicativo e não deve ser interpretada como limitante ou restritiva de nenhum modo. Outras modalidades, traços, objetivos e vantagens dos presentes ensinamentos estarão evidentes a partir da descrição e desenhos anexos a partir das reivindicações.

[0029] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços subtitulados às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas das várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente mencionado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhuma maneira para limitar o projeto, subtraços e funcionalidade do traço especificamente descrito.

[0030] A menos que de outro modo definido, todos os termos técnicos e científicos aqui usados tem o mesmo significado como habitualmente entendido por uma pessoa versada de modo comum na técnica à qual as várias modalidades pertencem.

[0031] Todas as publicações aqui mencionadas são aqui incorporadas por referência com o propósito de descrever dispositivos, composições, formulações e metodologias que são descritas na publicação e que poderiam ser usadas em conexão com a presente descrição.

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[0032] Como aqui usados, os termos “compreendem”, “compreende”, “compreendendo”, “contêm”, “contém”, “contendo”, “têm”, “tendo” “incluem”, “inclui” e “incluindo” e suas variantes não são intencionados a serem limitantes, são inclusivos ou de extremidade aberta e não excluem aditivos, componentes, números inteiros, elementos ou etapas de método adicionais, não citados. Por exemplo, um processo, método, sistema, composição, kit ou aparelho que compreenda uma lista de traços não é necessariamente limitado apenas por estes traços, mas pode incluir outros traços não expressamente listado ou inerente a tal processo, método, sistema, composição, kit ou aparelho.

[0033] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades do sistema, podem incluir um sistema de imageamento por ressonância magnética. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética pode incluir uma montagem de imã para prover um campo magnético requerido para imagear uma porção anatômica de um paciente. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética pode ser configurado para imagear em uma região de interesse que reside fora da montagem de imã.

[0034] As montagens ressonantes de imã típicas usadas em sistemas de imageamento por ressonância magnética modernos incluem, por exemplo, uma configuração de bobina tipo gaiola. Uma configuração tipo gaiola típica inclui, por exemplo, uma bobina de transmissão de radiofrequência que pode incluir dois anéis grandes colocados em lados opostos da região de

10 / 88 imageamento (isto é, a região de interesse onde o paciente se situa) que são cada um eletricamente conectados por um ou mais raios. Visto que o sinal de imageamento melhora quanto mais a bobina circunda o paciente, a bobina tipo gaiola é tipicamente configurada para abranger um paciente de modo que o sinal produzido a partir do interior da região de imageamento, isto é, da região de interesse onde a porção anatômica alvo do paciente se situa, é suficientemente uniforme. Para melhorar o conforto do paciente e reduzir limitações de movimento opressivas dos sistemas de imageamento por ressonância magnética correntes, a descrição como aqui descrita geralmente se refere a um sistema de imageamento por ressonância magnética que inclui um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral e suas aplicações.

[0035] Como aqui descrito, o sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral descrito pode ser configurado para imagear o paciente de um lado enquanto provê acesso ao paciente de ambos os lados. Isto é possível devido ao sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que contém uma abertura de acesso (também aqui aludida como “abertura”, “buraco” ou “furo”), que é configurada para projetar campos magnéticos na região de interesse que reside completamente fora da montagem de imã e do sistema de imageamento por ressonância magnética. Visto não ser completamente circundado pelos materiais que produzem campo eletromagnético e componentes de sistema de imageamento como nos sistemas do estado corrente da técnica, a nova configuração unilateral como aqui descrita oferece menos restrição no movimento do paciente enquanto reduz carga desnecessária durante a situação e/ou remoção do paciente do sistema de imageamento por ressonância magnética. De acordo com as várias modalidades como aqui descritas, o paciente não se sentiria aprisionado no sistema de imageamento por ressonância magnética descrito com a colocação da montagem de imã ao lado do paciente durante o imageamento. A

11 / 88 configuração que permite imageamento unilateral ou de um lado é feita possível pelos componentes de sistema descrito como aqui debatido.

[0036] De acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem os vários componentes e modalidades de sistema do sistema de imageamento por ressonância magnética descrito são aqui descritos.

[0037] De acordo com as várias modalidades, um sistema de imageamento por ressonância magnética é aqui descrito. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um alojamento tendo uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma abertura de acesso (também aqui aludido como “abertura”, “buraco” ou “furo”) dentro da montagem de imã permanente, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um eletroímã, uma bobina de recebimento de radiofrequência e uma fonte de energia. De acordo com as várias modalidades, a fonte de energia é configurada para fluir corrente através de pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora a superfície frontal.

[0038] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal. De acordo com as várias modalidades, a superfície frontal é uma superfície côncava. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético

12 / 88 estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

[0039] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência inclui um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é não planar e orientado para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é configurado para projetar um gradiente de campo magnético para a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral inclui uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

[0040] De acordo com as várias modalidades, o eletroímã é configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples,

13 / 88 configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, em que a bobina é menor do que a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são concêntricos em torno da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um furo tendo uma abertura posicionada em torno de uma região central da superfície frontal.

[0041] De acordo com as várias modalidades, um sistema de imageamento por ressonância magnética é aqui descrito. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um alojamento tendo uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos à superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configuradas para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui uma bobina de recebimento de radiofrequência para detectar sinal na região de interesse.

[0042] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT. De acordo com as várias

14 / 88 modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é não planar, unilateral e orientado para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é configurado para projetar gradiente de campo magnético na região de interesse.

[0043] De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente tem um tempo de elevação menor do que 10 µs. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui adicionalmente um eletroímã configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, onde

15 / 88 a bobina é menor do que a região de interesse.

[0044] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são concêntricos em torno da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética.

[0045] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um sistema de imageamento por ressonância magnética 100, de acordo com as várias modalidades. O sistema 100 inclui um alojamento 120. Como mostrado na Figura 1, o alojamento 120 inclui um imã permanente 130, uma bobina de transmissão de radiofrequência 140, um conjunto de bobinas de gradiente 150, um eletroímã opcional 160, uma bobina de recebimento de radiofrequência 170 e uma fonte de energia 180. De acordo com as várias modalidades, o sistema 100 pode incluir vários componentes eletrônicos, tais como por exemplo, mas não limitado a um varactor, um diodo PIN, um capacitor ou um comutador, incluindo um comutador de sistema microeletromecânico (MEMS), um relé de estado sólido ou um relé mecânico. De acordo com as várias modalidades, os vários componentes eletrônicos listados acima podem ser configurados com a bobina de transmissão de radiofrequência 140.

[0046] A Figura 2A é uma ilustração esquemática de um sistema de imageamento por ressonância magnética 200, de acordo com as várias modalidades. A Figura 2B ilustra uma vista explodida do sistema de imageamento por ressonância magnética 200. A Figura 2C é uma vista frontal esquemática do sistema de imageamento por ressonância magnética 200, de acordo com as várias modalidades. A Figura 2D é uma vista lateral esquemática do sistema de imageamento por ressonância magnética 200, de

16 / 88 acordo com as várias modalidades. Como mostrado nas Figuras 2A e 2B, o sistema de imageamento por ressonância magnética 200 inclui um alojamento

220. O alojamento 220 inclui uma superfície frontal 225. De acordo com as várias modalidades, a superfície frontal 225 pode ser uma superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, a superfície frontal 225 pode ser uma superfície frontal com recesso.

[0047] Como mostrado nas Figuras 2A e 2B, o alojamento 220 inclui um imã permanente 230, uma bobina de transmissão de radiofrequência 240, um conjunto de bobinas de gradiente 250, um eletroímã opcional 260 e uma bobina de recebimento de radiofrequência 270. Como mostrado nas Figuras 2C e 2D, o imã permanente 230 pode incluir uma pluralidade de imãs dispostos em uma configuração de matriz. A pluralidade de imãs do imã permanente 230 é ilustrada cobrir uma superfície inteira como mostrado na vista frontal da Figura 2C e ilustrado como barras em uma direção horizontal como mostrado na vista lateral da Figura 2D. Como mostrado na Figura 2A, o imã permanente principal incluiria uma abertura de acesso 235 para acessar o paciente a partir de lados múltiplos do sistema.

[0048] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para o propósito de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços dos subcabeçalhos às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo para limitar o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

IMÃ PERMANENTE

[0049] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades,

17 / 88 os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, pode incluir um imã permanente.

[0050] De acordo com as várias modalidades, o imã permanente 230 provê um campo magnético estático em uma região de interesse 290 (também aqui aludido como “campo dado de visualização”). De acordo com as várias modalidades, o imã permanente 230 pode incluir uma pluralidade de imãs permanentes cilíndricos em configuração paralela como mostrado nas Figuras 2C e 2D. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente 230 pode incluir quaisquer materiais magnéticos adequados, incluindo, mas não limitados, aos materiais magnéticos com base em terra rara, tais como por exemplo, materiais magnéticos com base em Nd e semelhantes. Como mostrado na Figura 2A, o imã permanente principal incluiria uma abertura de acesso 235 para acessar o paciente a partir dos lados múltiplos do sistema.

[0051] De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente 230 pode variar de cerca de 50 mT a cerca de 60 mT, cerca de 45 mT a cerca de 65 mT, cerca de 40 mT a cerca de 70 mT, cerca de 35 mT a cerca de 75 mT, cerca de 30 mT a cerca de 80 mT, cerca de 25 mT a cerca de 85 mT, cerca de 20 mT a cerca de 90 mT, cerca de 15 mT a cerca de 95 mT e cerca de 10 mT a cerca de 100 mT para um dado campo de visualização. O campo magnético também pode variar de cerca de 10 mT a cerca de 15 mT, cerca de 15 mT a cerca de 20 mT, cerca de 20 mT a cerca de 25 mT, cerca de 25 mT a cerca de 30 mT, cerca de 30 mT a cerca de 35 mT, cerca de 35 mT a cerca de 40 mT, cerca de 40 mT a cerca de 45 mT, cerca de 45 mT a cerca de 50 mT, cerca de 50 mT a cerca de 55 mT, cerca de 55 mT a cerca de 60 mT, cerca de 60 mT a cerca de 65 mT, cerca de 65 mT a cerca de 70 mT, cerca de 70 mT a cerca de 75 mT, cerca de 75 mT a cerca de 80 mT, cerca de 80 mT a cerca de 85 mT, cerca de 85 mT a cerca de 90 mT, cerca de 90 mT a cerca de 95 mT e cerca de 95 mT a cerca de 100 mT. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente 230

18 / 88 pode também variar de cerca de 1 mT a cerca de 1 T, cerca de 10 mT a cerca de 195 mT, cerca de 15 mT a cerca de 900 mT, cerca de 20 mT a cerca de 800 mT, cerca de 25 mT a cerca de 700 mT, cerca de 30 mT a cerca de 600 mT, cerca de 35 mT a cerca de 500 mT, cerca de 40 mT a cerca de 400 mT, cerca de 45 mT a cerca de 300 mT, cerca de 50 mT a cerca de 200 mT, cerca de 50 mT a cerca de 100 mT, cerca de 45 mT a cerca de 100 mT, cerca de 40 mT a cerca de 100 mT, cerca de 35 mT a cerca de 100 mT, cerca de 30 mT a cerca de 100 mT, cerca de 25 mT a cerca de 100 mT, cerca de 20 mT a cerca de 100 mT e cerca de 15 mT a cerca de 100 mT.

[0052] De acordo com as várias modalidades, o imã permanente 230 pode incluir um furo 235 no seu centro. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente 230 pode não incluir um furo. De acordo com as várias modalidades, o furo 235 pode ter um diâmetro entre 1 polegada e 20 polegadas. De acordo com as várias modalidades, o furo 235 pode ter um diâmetro entre 1 polegada e 4 polegadas, entre 4 polegadas e 8 polegadas e entre 10 polegadas e 20 polegadas. De acordo com as várias modalidades, o dado campo de visualização pode ser um campo esférico ou cilíndrico de visualização, como mostrado nas Figuras 2A e 2B. De acordo com as várias modalidades, o campo esférico de visualização pode estar entre 2 polegadas e 20 polegadas no diâmetro. De acordo com as várias modalidades, o campo esférico de visualização pode ter um diâmetro entre 1 polegada e 4 polegadas, entre 4 polegadas e 8 polegadas e entre 10 polegadas e 20 polegadas. De acordo com as várias modalidades, o campo cilíndrico de visualização está aproximadamente entre 2 polegadas e 20 polegadas no comprimento. De acordo com as várias modalidades, o campo cilíndrico de visualização pode ter um comprimento entre 1 polegada e 4 polegadas, entre 4 polegadas e 8 polegadas e entre 10 polegadas e 20 polegadas.

[0053] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a

19 / 88 aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

BOBINA DE TRANSMISSÃO DE RADIOFREQUÊNCIA

[0054] Como aqui debatidas e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir uma bobina de transmissão de radiofrequência.

[0055] A Figura 3 é uma vista esquemática de uma implementação de um aparelho de imageamento magnético 300, de acordo com as várias modalidades. Como mostrado na Figura 3, o aparelho 300 inclui uma bobina de transmissão de radiofrequência 320 que projeta a energia de RF para fora longe da bobina 320. A bobina 320 tem dois anéis 322 e 324 que são conectados por um ou mais raios 326. Como mostrado na Figura 3, a bobina 320 também é conectada a uma fonte de energia 350a e/ou uma fonte de energia 350b (coletivamente aqui aludida como “fonte de energia 350”). De acordo com as várias modalidades, as fontes de energia 350a e 350b podem ser configuradas para a entrada de energia e/ou entrada de sinal e podem geralmente ser aludidas como entrada da bobina. De acordo com as várias modalidades, as fontes de energia 350a e/ou 350b são configuradas para prover contato por intermédio dos contatos elétricos 352a e/ou 352b (coletivamente aqui aludidos como “contato elétrico 352”) e contatos elétricos 354a e/ou 354b (coletivamente aqui aludidos como “contato elétrico 354b”) fixando-se os contatos elétricos 352 e 354 a um ou mais raios 326. A bobina

20 / 88 320 é configurada para projetar um campo de RF uniforme dentro de um campo de visualização 340. De acordo com as várias modalidades, o campo de visualização 340 é uma região de interesse para imageamento por ressonância magnética (isto é, região de imageamento) onde um paciente se situa. Visto que o paciente se situa no campo de visualização 340 fora da bobina 320, o aparelho 300 é adequado para o uso em um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral. De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 pode ser energizada pelos dois sinais que estão 90 graus fora de fase um do outro, por exemplo, por intermédio da excitação de quadratura.

[0056] De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 inclui o anel 322 e o anel 324 que são posicionados coaxialmente ao longo do mesmo eixo, mas em uma distância longe um do outro, como mostrado na Figura 3. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o anel 324 são separados por uma distância variando de cerca de 0,1 m a cerca de 10 m. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o anel 324 são separados por uma distância variando de cerca de 0,2 m a cerca de 5 m, cerca de 0,3 m a cerca de 2 m, cerca de 0,2 m a cerca de 1 m, cerca de 0,1 m a cerca de 0,8 m ou cerca de 0,1 m a cerca de 1 m, inclusive de qualquer distância de separação entre eles. De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 inclui o anel 322 e o anel 324 que são posicionados de modo não coaxial, mas ao longo da mesma direção e separados em uma distância variando de cerca de 0,2 m a cerca de 5 m. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o anel 324 também pode ser inclinado com respeito um ao outro. De acordo com as várias modalidades, o ângulo de inclinação pode ser de 1 grau a 90 graus, de 1 grau a 5 graus, de 5 graus a 10 graus, de 10 graus a 25 graus, de 25 graus a 45 graus e de 45 graus a 90 graus.

[0057] De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o anel 324 têm o mesmo diâmetro. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o

21 / 88 anel 324 têm diâmetros diferentes e o anel 322 tem um diâmetro maior do que o anel 324, como mostrado na Figura 3. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o anel 324 têm diâmetros diferentes e o anel 322 tem um diâmetro menor do que o anel 324. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o anel 324 da bobina 320 são configurados para criar a região de imageamento no campo de visualização 340 contendo um perfil de energia de RF uniforme dentro do campo de visualização 340, um campo de visualização que não é centrado dentro da bobina de RF-TX e é ao invés projetado para fora no espaço da própria bobina.

[0058] De acordo com as várias modalidades, o anel 322 tem um diâmetro entre cerca de 10 µm e cerca de 10 m. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 tem um diâmetro entre cerca de 0,001 m e cerca de 9 m, entre cerca de 0,01 m e cerca de 8 m, entre cerca de 0,03 m e cerca de 6 m, entre cerca de 0,05 m e cerca de 5 m, entre cerca de 0,1 m e cerca de 3 m, entre cerca de 0,2 m e cerca de 2 m, entre cerca de 0,3 m e cerca de 1,5 m, entre cerca de 0,5 m e cerca de 1 m ou entre cerca de 0,01 m e cerca de 3 m, inclusive de qualquer diâmetro entre estes.

[0059] De acordo com as várias modalidades, o anel 324 tem um diâmetro entre cerca de 10 µm e cerca de 10 m. De acordo com as várias modalidades, o anel 324 tem um diâmetro entre cerca de 0,001 m e cerca de 9 m, entre cerca de 0,01 m e cerca de 8 m, entre cerca de 0,03 m e cerca de 6 m, entre cerca de 0,05 m e cerca de 5 m, entre cerca de 0,1 m e cerca de 3 m, entre cerca de 0,2 m e cerca de 2 m, entre cerca de 0,3 m e cerca de 1,5 m, entre cerca de 0,5 m e cerca de 1 m ou entre cerca de 0,01 m e cerca de 3 m, inclusive de qualquer diâmetro entre estes.

[0060] De acordo com as várias modalidades, o anel 322 e o anel 324 são conectados por um ou mais raios 326, como mostrado na Figura 3. De acordo com as várias modalidades, o um ou mais raios 326 são conectados ao anel 322 e 324 de modo a formar uma alça de circuito elétrico único (ou alça

22 / 88 de corrente única). Como mostrado na Figura 3, por exemplo, uma extremidade do um ou mais raios 326 está conectada ao contato elétrico 352 da fonte de energia 350 e uma outra extremidade do um ou mais raios 326 está conectada ao contato elétrico 354 de modo que a bobina 320 complete um circuito elétrico.

[0061] De acordo com as várias modalidades, o anel 322 é um anel descontínuo e o contato elétrico 352 e o contato elétrico 354 podem estar eletricamente conectados às duas extremidades opostas do anel 322 para formar um circuito elétrico energizado pela fonte de energia 350. Similarmente, de acordo com as várias modalidades, o anel 324 é um anel descontínuo e o contato elétrico 352 e o contato elétrico 354 podem ser eletricamente conectados às duas extremidades opostas do anel 324 para formar um circuito elétrico energizado pela fonte de energia 350.

[0062] De acordo com as várias modalidades, os anéis 322 e 324 não são circulares e podem ao invés ter uma seção transversal que seja elíptica, quadrada, retangular ou trapezoidal ou qualquer formato ou forma tendo uma alça fechada. De acordo com as várias modalidades, os anéis 322 e 324 podem ter seções transversais que variem em dois planos axiais diferentes com o eixo primário sendo um círculo e o eixo secundário tendo um formato sinusoidal ou algum outro formato geométrico. De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 pode incluir mais do que dois anéis 322 e 324, cada um conectado pelos raios que abrangem e conectam todos os anéis. De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 pode incluir mais do que dois anéis 322 e 324, cada um conectado pelos raios que alternam pontos de conexão entre os anéis. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 pode conter uma abertura física para acesso. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 pode ser uma folha sólida sem uma abertura física.

[0063] De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 gera uma intensidade de campo eletromagnético (também aqui aludido como “campo

23 / 88 magnético”) entre cerca de 1 µT e cerca de 10 mT. De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 pode gerar uma intensidade de campo magnético entre cerca de 10 µT e cerca de 5 mT, cerca de 50 µT e cerca de 1 mT ou cerca de 100 µT e cerca de 1 mT, inclusive de qualquer intensidade de campo magnético entre estas.

[0064] De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 gera um campo eletromagnético que é pulsado em uma radiofrequência entre cerca de 1 kHz e cerca de 2 GHz. De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 gera um campo magnético que é pulsado em uma radiofrequência entre cerca de 1 kHz e cerca de 1 GHz, cerca de 10 kHz e cerca de 800 MHz, cerca de 50 kHz e cerca de 300 MHz, cerca de 100 kHz e cerca de 100 MHz, cerca de 10 kHz e cerca de 10 MHz, cerca de 10 kHz e cerca de 5 MHz, cerca de 1 kHz e cerca de 2 MHz, cerca de 50 kHz e cerca de 150 kHz, cerca de 80 kHz e cerca de 120 kHz, cerca de 800 kHz e cerca de 1,2 MHz, cerca de 100 kHz e cerca de 10 MHz ou cerca de 1 MHz e cerca de 5 MHz, inclusive de qualquer frequência entre estas.

[0065] De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 é orientada para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o anel 322, o anel 324 e o um ou mais raios 326 são não planares entre si. Dito de um outro modo, o anel 322, o anel 324 e o um ou mais raios 326 formam uma estrutura tridimensional que circunda a região de interesse onde um paciente se situa. De acordo com as várias modalidades, o anel 322 está mais próximo da região de interesse do que o anel 324, como mostrado na Figura 3. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse tem um tamanho de cerca de 0,1 m a cerca de 1 m. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse é menor do que o diâmetro do anel 322. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse é menor do que o diâmetro tanto do anel 324 quanto do diâmetro do anel 322, como mostrado na Figura 3. De acordo com as várias modalidades, a região de

24 / 88 interesse tem um tamanho que é menor do que o diâmetro do anel 322 e maior do que o diâmetro do anel 324.

[0066] De acordo com as várias modalidades, o anel 322, o anel 324 ou os raios 326 incluem o mesmo material. De acordo com as várias modalidades, o anel 322, o anel 324 ou os raios 326 incluem materiais diferentes. De acordo com as várias modalidades, o anel 322, o anel 324 ou os raios 326 incluem tubos ocos ou tubos sólidos. De acordo com as várias modalidades, os tubos ocos ou tubos sólidos podem ser configurados para resfriar ar ou fluido. De acordo com as várias modalidades, cada um do anel 322 ou do anel 324 ou dos raios 326 inclui um ou mais enrolamentos eletricamente condutores. De acordo com as várias modalidades, os enrolamentos incluem fios litz ou quaisquer fios condutores elétricos. Estes enrolamentos adicionais seriam usados para melhorar o desempenho pela diminuição da resistência dos enrolamentos na frequência desejada. De acordo com as várias modalidades, o anel 322, o anel 324 ou os raios 326 incluem cobre, alumínio, prata, pasta de prata ou qualquer material altamente condutor elétrico, incluindo metal, ligas ou metal supercondutor, ligas ou não metal. De acordo com as várias modalidades, o anel 322, o anel 324 ou os raios 326 podem incluir metamateriais.

[0067] De acordo com as várias modalidades, o anel 322, o anel 324 ou os raios 326 podem conter canais de controle térmico eletricamente não condutores separados projetados para manter a temperatura das estruturas para uma configuração especificada. De acordo com as várias modalidades, os canais de controle térmico podem ser feitos a partir de materiais eletricamente condutores e integrados como para transportar a corrente elétrica.

[0068] De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 inclui um ou mais componentes eletrônicos para sintonizar o campo magnético. O um ou mais componentes eletrônicos podem incluir um varactor, um diodo PIN, um capacitor ou um comutador, incluindo um comutador de sistema

25 / 88 microeletromecânico (MEMS), um relé de estado sólido ou um relé mecânico. De acordo com as várias modalidades, a bobina pode ser configurada para incluir qualquer um do um ou mais componentes eletrônicos ao longo do circuito elétrico. De acordo com as várias modalidades, o um ou mais componentes podem incluir metais mu, dielétricos, componentes magnéticos ou metálicos não condutores de ativamente eletricidade e podem sintonizar a bobina. De acordo com as várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos usados para sintonia inclui pelo menos um de dielétricos, metais condutores, metamateriais ou metais magnéticos. De acordo com as várias modalidades, sintonizar o campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudando-se locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos. De acordo com as várias modalidades, a bobina é criogenicamente resfriada para reduzir resistência e melhorar a eficiência. De acordo com as várias modalidades, o primeiro anel e o segunda anel compreendem uma pluralidade de enrolamentos ou fios litz.

[0069] De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 é configurada por um sistema de imageamento por ressonância magnética que tem um gradiente de campo magnético através do campo de visualização. O gradiente de campo permite imagear fatias do campo de visualização sem usar um gradiente eletromagnético adicional. Como aqui descrito, a bobina pode ser configurada para gerar uma largura de banda grande combinando-se frequências de centro múltiplo, cada uma com a sua própria largura de banda. Sobrepondo-se estas frequências de centro múltiplo com as suas respectivas larguras de banda, a bobina 320 pode eficazmente gerar uma largura de banda grande em uma faixa de frequência desejada entre cerca de 1 kHz e cerca de 2 GHz. De acordo com as várias modalidades, a bobina 320 gera um campo magnético que é pulsado em uma radiofrequência entre cerca de 10 kHz e cerca de 800 MHz, cerca de 50 kHz e cerca de 300 MHz, cerca de 100 kHz e cerca de 100 MHz, cerca de 10 kHz e cerca de 10 MHz, cerca de 10 kHz e

26 / 88 cerca de 5 MHz, cerca de 1 kHz e cerca de 2 MHz, cerca de 50 kHz e cerca de 150 kHz, cerca de 80 kHz e cerca de 120 kHz, cerca de 800 kHz e cerca de 1,2 MHz, cerca de 100 kHz e cerca de 10 MHz ou cerca de 1 MHz e cerca de 5 MHz, inclusive de quaisquer frequências entre estas.

[0070] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

CONJUNTO DE BOBINAS DE GRADIENTE

[0071] Como aqui debatidos e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir um conjunto de bobinas de gradiente.

[0072] A Figura 4 é uma vista esquemática de uma implementação de um aparelho de imageamento magnético 400, de acordo com as várias modalidades. Como mostrado na Figura 4, o aparelho 400 inclui um conjunto de bobinas de gradiente 420 (também aqui aludido como conjunto de bobinas de gradiente unilateral 420) que é configurada para projetar um campo magnético gradiente para fora longe do conjunto de bobinas 420 e dentro de um campo de visualização 430. De acordo com as várias modalidades, o campo de visualização 430 é uma região de interesse para imageamento por ressonância magnética (isto é, região de imageamento) onde um paciente se situa. Visto que o paciente se situa no campo de visualização 430 longe do

27 / 88 conjunto de bobinas 420, o aparelho 400 é adequado para o uso em um sistema de MRI unilateral.

[0073] Como mostrado na Figura, o conjunto de bobinas 420 inclui bobinas em espiral variadamente dimensionadas em vários conjuntos de bobinas em espiral 440a, 440b, 440c e 440d (coletivamente aludidas como “bobinas em espiral 440”). Cada conjunto das bobinas em espiral 440 inclui pelo menos uma bobina em espiral e a Figura 4 é mostrada incluir 3 bobinas em espiral. De acordo com as várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 440 tem um contato elétrico no seu centro e um contato elétrico fora da borda externa da bobina em espiral de modo a formar uma única alça de execução de material eletricamente condutor em espiral a partir do centro para a borda externa ou vice e versa. De acordo com as várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 440 tem um primeiro contato elétrico em uma primeira posição da bobina em espiral e um segundo contato elétrico em uma segunda posição da bobina em espiral de modo a formar uma única alça de execução de material eletricamente condutor a partir da primeira posição para a segunda posição ou vice e versa.

[0074] Como mostrado na Figura 4, o conjunto de bobinas 420 também inclui uma abertura 425 no seu centro onde as bobinas em espiral 440 estão dispostas em torno da abertura 425. A abertura 425 por si só não contém nenhum material de bobina dentro dele para gerar material magnético. O conjunto de bobinas 420 também inclui uma abertura 427 na borda externa do conjunto de bobinas 420 na qual as bobinas em espiral 440 podem ser dispostas. Dito de um outro modo, a abertura 425 e a abertura 427 definem os limites do conjunto de bobinas 420 dentro dos quais as bobinas em espiral 440 podem ser dispostas. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 forma um formato de bacia com um furo no centro.

[0075] De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 se formam através da abertura 425. Por exemplo, as bobinas em espiral

28 / 88 440a estão dispostas através das bobinas em espiral 440c com respeito à abertura 425. Similarmente, as bobinas em espiral 440b estão dispostas através das bobinas em espiral 440d com respeito à abertura 425. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 no conjunto de bobinas 420 mostrado na Figura 4 são configuradas para criar codificação espacial no campo de gradiente magnético dentro do campo de visualização 430.

[0076] Como mostrado na Figura 4, o conjunto de bobinas 420 também é conectado a uma fonte de energia 450 por intermédio de contatos elétricos 452 e 454 fixando-se os contatos elétricos 452 e 454 a uma ou mais das bobinas em espiral 440. De acordo com as várias modalidades, o contato elétrico 452 é conectado a uma das bobinas em espiral 440, que é depois conectada a outras bobinas em espiral 440 em série e/ou em paralelo e uma outra bobina em espiral 440 é depois conectada ao contato elétrico 454 de modo a formar uma alça de corrente elétrica. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 são todas eletricamente conectadas em série. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 são todas eletricamente conectadas em paralelo. De acordo com as várias modalidades, algumas das bobinas em espiral 440 são eletricamente conectadas em série enquanto outras bobinas em espiral 440 são eletricamente conectadas em paralelo. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440a são eletricamente conectadas em série enquanto as bobinas em espiral 440b são eletricamente conectadas em paralelo. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440c são eletricamente conectados em série enquanto as bobinas em espiral 440d são eletricamente conectadas em paralelo. As conexões elétricas entre cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 440 ou cada conjunto de bobinas em espiral 440 podem ser configuradas como necessário para gerar o campo magnético no campo de visualização 430.

[0077] De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas

29 / 88 420 inclui as bobinas em espiral 440 espalhadas como mostrado na Figura 4. De acordo com as várias modalidades, cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 440a, 440b, 440c e 440d é configurado em uma linha a partir da abertura 425 para a abertura 427 de modo que cada conjunto de bobinas em espiral seja distanciado um do outro por um ângulo de 90º. De acordo com as várias modalidades, 440a e 440b são situados a 45º um do outro e 440c e 440d são situados a 45º um do outro, enquanto 440c é situado a 135º no outro lado de 440b e 440d é situado a 135º no outro lado de 440a. Em essência, qualquer um dos conjuntos de bobinas em espiral 440 pode ser configurado em qualquer matriz para qualquer número “n” de conjuntos de bobinas em espiral 440.

[0078] De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 têm o mesmo diâmetro. De acordo com as várias modalidades, cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 440a, 440b, 440c e 440d têm o mesmo diâmetro. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 têm diâmetros diferentes. De acordo com as várias modalidades, cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 440a, 440b, 440c e 440d têm diâmetros diferentes. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral em cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 440a, 440b, 440c e 440d têm diâmetros diferentes. De acordo com as várias modalidades, 440a e 440b têm o mesmo primeiro diâmetro e 440c e 440d têm o mesmo segundo diâmetro, mas o primeiro diâmetro e o segundo diâmetro não são os mesmos.

[0079] De acordo com as várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 440 tem um diâmetro entre cerca de 10 µm e cerca de 10 m. De acordo com as várias modalidades, cada bobina em espiral nas bobinas em espiral 440 tem um diâmetro entre cerca de 0,001 m e cerca de 9 m, entre cerca de 0,005 m e cerca de 8 m, entre cerca de 0,01 m e cerca de 6 m, entre cerca de 0,05 m e cerca de 5 m, entre cerca de 0,1 m e cerca de 3 m, entre cerca de 0,2 m e cerca de 2 m, entre cerca de 0,3 m e cerca de 1,5 m,

30 / 88 entre cerca de 0,5 m e cerca de 1 m ou entre cerca de 0,01 m e cerca de 3 m, inclusive de qualquer diâmetro entre estes.

[0080] De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 são conectadas para formar uma alça de circuito elétrico único (ou alça de corrente única). Como mostrado na Figura 4, por exemplo, uma bobina em espiral nas bobinas em espiral 440 é conectada ao contato elétrico 452 da fonte de energia 450 e uma outra bobina em espiral é conectada ao contato elétrico 454 de modo que as bobinas em espiral 440 completem um circuito elétrico.

[0081] De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 gera uma intensidade de campo eletromagnético (também aqui aludido como “gradiente de campo eletromagnético” ou “campo magnético de gradiente”) entre cerca de 1 µT e cerca de 10 T. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 pode gerar uma intensidade de campo eletromagnético entre cerca de 100 µT e cerca de 1 T, cerca de 1 mT e cerca de 500 mT ou cerca de 10 mT e cerca de 100 mT, inclusive de qualquer intensidade de campo magnético entre estas. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 pode gerar uma intensidade de campo eletromagnético maior do que cerca de 1 µT, cerca de 10 µT, cerca de 100 µT, cerca de 1 mT, cerca de 5 mT, cerca de 10 mT, cerca de 20 mT, cerca de 50 mT, cerca de 100 mT ou cerca de 500 mT.

[0082] De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 gera um campo eletromagnético que é pulsado em uma taxa com um tempo de elevação menor do que cerca de 100 µs. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 gera um campo eletromagnético que é pulsado em uma taxa com um tempo de elevação menor do que cerca de 1 µs, cerca de 5 µs, cerca de 10 µs, cerca de 20 µs, cerca de 30 µs, cerca de 40 µs, cerca de 50 µs, cerca de 100 µs, cerca de 200 µs, cerca de 500 µs, cerca de 1 ms, cerca de 2 ms, cerca de 5 ms ou cerca de 10 ms.

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[0083] De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 é orientada para circundar parcialmente a região de interesse no campo de visualização 430. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 não são planares entre si. De acordo com as várias modalidades, os conjuntos de bobinas em espiral 440a, 440b, 440c e 440d não são planares entre si. Dito de um outro modo, as bobinas em espiral 440 e cada um dos conjuntos de bobinas em espiral 440a, 440b, 440c e 440d formam uma estrutura tridimensional que circunda a região de interesse no campo de visualização 430 onde um paciente se situa.

[0084] De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 incluem o mesmo material. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 incluem materiais diferentes. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral no conjunto 440a incluem o mesmo primeiro material, as bobinas em espiral no conjunto 440b incluem o mesmo segundo material, as bobinas em espiral no conjunto 440c incluem o mesmo terceiro material, as bobinas em espiral no conjunto 440d incluem o mesmo quarto material, mas o primeiro, segundo, terceiro e quarto materiais são materiais diferentes. De acordo com as várias modalidades, o primeiro e segundo materiais são o mesmo material, mas este mesmo material é diferente do terceiro e quarto materiais, que são os mesmos. Em essência, qualquer uma das bobinas em espiral 440 podem ser do mesmo material ou de materiais diferentes dependendo da configuração do conjunto de bobinas 420.

[0085] De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 incluem tubos ocos ou tubos sólidos. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 incluem um ou mais enrolamentos. De acordo com as várias modalidades, os enrolamentos incluem fios litz ou quaisquer fios condutores elétricos. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 incluem cobre, alumínio, prata, pasta de prata ou qualquer material altamente condutor elétrico, incluindo metal, ligas ou metal

32 / 88 supercondutor, ligas ou não metal. De acordo com as várias modalidades, as bobinas em espiral 440 incluem metamateriais.

[0086] De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas 420 inclui um ou mais componentes eletrônicos para sintonizar o campo magnético. O um ou mais componentes eletrônicos podem incluir um diodo PIN, um relé mecânico, um relé de estado sólido ou um comutador, incluindo um comutador de sistema microeletromecânico (MEMS). De acordo com as várias modalidades, a bobina pode ser configurada para incluir qualquer um do um ou mais componentes eletrônicos ao longo do circuito elétrico. De acordo com as várias modalidades, o um ou mais componentes podem incluir metais mu, dielétricos, componentes magnéticos ou metálicos não condutores de eletricidade ativamente e podem sintonizar a bobina. De acordo com as várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos usados para sintonia incluem pelo menos um de metais condutores, metamateriais ou metais magnéticos. De acordo com as várias modalidades, sintonizar o campo eletromagnético inclui mudar a corrente ou mudando-se os locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos. Em algumas implementações, a bobina é criogenicamente resfriada para reduzir a resistência e melhorar a eficiência.

[0087] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

ELETROÍMÃ

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[0088] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir um eletroímã.

[0089] A Figura 5 é uma vista frontal esquemática de um sistema de imageamento por ressonância magnética 500, de acordo com as várias modalidades. De acordo com as várias modalidades, o sistema 500 pode ser qualquer sistema de imageamento por ressonância magnética, incluindo por exemplo, um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética, como aqui descritos.

[0090] Como mostrado na Figura 5, o sistema 500 inclui um alojamento 520 que pode alojar vários componentes, incluindo, por exemplo, mas não limitados a imãs, eletroímãs, bobinas para produzir campos de radiofrequência, vários componentes eletrônicos, por exemplo, mas não limitados aos para controle, energização e/ou monitoramento do sistema 500. De acordo com as várias modalidades, o alojamento 520 pode alojar, por exemplo, o imã permanente 230, a bobina de transmissão de radiofrequência 240, e/ou o conjunto de bobinas de gradiente 250 dentro do alojamento 520. De acordo com as várias modalidades, o sistema 500 também inclui um furo 535 no seu centro. Como mostrado na Figura 5, o alojamento 520 também inclui uma superfície frontal 525 do sistema 500. De acordo com as várias modalidades, a superfície frontal 525 pode ser curva, chata, côncava, convexa ou de outro modo ter uma superfície reta ou curvilínea. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética 500 pode ser configurado para prover uma região de interesse no campo de visualização 530.

[0091] Como mostrado na Figura 5, o sistema 500 inclui um eletroímã 560 disposto próximo da superfície frontal 525 do sistema 500. De acordo

34 / 88 com as várias modalidades, o eletroímã 560 é disposto próximo ao centro da superfície frontal 525 no lado frontal do sistema 500. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã 560 pode ser uma bobina solenoide configurada para criar um campo que adiciona ou subtrai do campo magnético, por exemplo, do imã permanente 230. De acordo com as várias modalidades, este campo pode criar um campo pré-polarizante para realçar o sinal ou contraste da ressonância magnética nuclear.

[0092] Como mostrado na Figura 5, o campo de visualização dado 530 reside no centro da superfície frontal 525 do sistema 500. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã 560 está disposto dentro do campo de visualização dado 530. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã 560 está disposto concentricamente com o campo de visualização dado 530. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã 560 pode ser inserido no furo

535. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã 560 pode ser colocado próximo ao furo 535. Por exemplo, o eletroímã 560 pode ser colocado na frente, atrás ou no meio do furo 535. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã 560 pode ser colocado próximo a ou na entrada do furo 535.

[0093] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

BOBINA DE RECEBIMENTO DE RADIOFREQUÊNCIA

[0094] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades,

35 / 88 os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir uma bobina de recebimento de radiofrequência.

[0095] Os sistemas de MR típicos criam um campo uniforme dentro da região de imageamento. Este campo uniforme depois gera uma faixa estreita de frequências de ressonância magnética que podem depois ser capturadas por uma bobina de recepção, amplificadas e digitalizadas por um espectrômetro. Visto que as frequências estão dentro de uma largura de banda estreita bem definida, a arquitetura de hardware está focalizada na criação de uma bobina RF-RX estaticamente sintonizada com um fator de qualidade de bobina ótimo. Muitas variações nas arquiteturas de bobina foram criadas que exploram bobinas de volume único grandes, matrizes de bobina, matrizes de bobina paralelizados ou matrizes de bobina específicos de corpo. Entretanto, estas estruturas são todas baseadas no imageamento de uma frequência específica próxima à região de interesse nas altas intensidades de campo e pequenas quanto possível dentro de um furo magnético.

[0096] De acordo com as várias modalidades, um sistema de MRI é provido que pode incluir uma única região de imageamento que pode ser deslocada da face de um imã e, portanto, não obstruída quando comparada com os escaners tradicionais. Além disso, este fator de forma pode ter um gradiente de campo magnético integrado que cria uma faixa de valores de campo sobre a região de interesse. Por último, este sistema pode operar em uma intensidade de campo magnético mais baixa quando comparado com os sistemas MRI típicos permitindo uma relaxação nas restrições de projeto da bobina de RX e permitindo que mecanismos adicionais tipo robôs sejam usados com o MRI.

[0097] A arquitetura única do campo magnético principal do sistema de MRI, de acordo com as várias modalidades, pode criar um conjunto diferente de restrições de otimização. Porque o volume de imageamento agora

36 / 88 se estende sobre uma faixa mais ampla de frequências de ressonância magnética, o hardware pode ser configurado para ser sensível e capturar as frequências específicas que são geradas através do campo de visualização. Esta propagação de frequência é usualmente muito maior do que uma única bobina de recepção sintonizada a uma única frequência pode ser sensível. Além disso, porque a intensidade de campo pode ser muito mais baixa do que nos sistemas tradicionais e porque a intensidade de sinal pode ser proporcional à intensidade de campo, é geralmente considerado ser benéfico maximizar a razão de sinal para ruído da rede de bobina de recepção. Métodos são, portanto, providos, de acordo com as várias modalidades, para adquirir a faixa completa de frequências que são geradas dentro do campo de visualização sem perda de sensibilidade.

[0098] De acordo com as várias modalidades, diversos métodos são providos que podem permitir imageamento dentro do sistema de MRI. Estes métodos podem incluir combinar 1) uma bobina RF-RX sintonizada variável; 2) uma matriz de bobina RF-RX com elementos sintonizados com as frequências que são dependentes da não homogeneidade espacial do campo magnético; 3) um projeto de pré-amplificador de ruído ultrabaixo; e 4) uma matriz de RF-RX com bobinas de recepção múltiplas projetadas para otimizar o sinal a partir de um campo definido e limitado de visualização para uma parte específica do corpo. Estes métodos podem ser combinados em qualquer combinação como necessário.

[0099] De acordo com as várias modalidades, uma bobina RF-RX variável sintonizada pode compreender um ou mais componentes eletrônicos para sintonizar o campo de recepção eletromagnético. De acordo com as várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos podem incluir pelo menos um de um varactor, um diodo PIN, um capacitor, um indutor, um comutador MEMS, um relé de estado sólido ou um relé mecânico. De acordo com as várias modalidades, o um ou mais componentes eletrônicos usados

37 / 88 para sintonia podem incluir pelo menos um de dielétricos, capacitores, indutores, metais condutores, metamateriais ou metais magnéticos. De acordo com as várias modalidades, sintonizar o campo de recepção eletromagnético inclui mudar a corrente ou pela mudança de locais físicos do um ou mais componentes eletrônicos. De acordo com as várias modalidades, a bobina é criogenicamente resfriada para reduzir a resistência e melhorar a eficiência.

[00100] De acordo com as várias modalidades, a matriz de RF-RX pode ser compreendida de elementos de bobina individuais que são cada um sintonizados com uma variedade de frequências. A frequência apropriada pode ser escolhida, por exemplo, para igualar a frequência do campo magnético localizado no local espacial específico onde a bobina específica está localizada. Porque o campo magnético pode variar como uma função do espaço, como mostrado na Figura 6A, o campo e a frequência da bobina podem ser ajustados para aproximadamente igualar o local espacial. Aqui, as bobinas podem ser projetadas para imagear os locais de campo B1, B2 e B3, que são fisicamente separados ao longo de um único eixo.

[00101] Para este sistema de campo baixo, de acordo com as várias modalidades, um pré-amplificador de baixo ruído pode ser projetado e configurado para alavancar o ambiente de sinal baixo do sistema de MRI. Este amplificador de baixo ruído pode ser configurado para utilizar componentes que não geram ruídos significantes eletrônicos e de voltagem nas frequências desejadas (por exemplo, < 3 MHz e >2 MHz). Os projetos típicos de transistor de efeito de campo de junção (J-FET) geralmente não têm as características de ruído apropriadas nesta frequência e podem criar altas instabilidades de frequência na faixa GHz que podem vazar, apesar de diversas décadas de dB mais baixo, dentro da faixa de frequência medida. Visto que o ganho do sistema possa preferivelmente ser, por exemplo, > 80 dB no geral, quaisquer instabilidades pequenas ou ruído elétrico intrínseco podem ser amplificados e degradar a integridade do sinal.

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[00102] Referindo-se à Figura 6B, as bobinas de RF-RX podem ser projetadas para imagear campo de visualizações limitados específicos com base na anatomia alvo. A próstata, por exemplo, está a cerca de 60 milímetros de profundidade dentro do corpo humano (ver a Figura 6D), assim para projetar uma bobina RX para imageamento da próstata, a bobina deve ser configurada para permitir imageamento a 60 mm de profundidade dentro do corpo humano. De acordo com a lei de Biot-Savart, o campo magnético de uma bobina de alça pode ser calculado pela seguinte equação, onde ૄ0 = 4ૈ * 10-7 H/m é a permeabilidade no vácuo, R é o raio da bobina de alça, z é a distância ao longo da linha central da bobina a partir do seu centro e I é a corrente na bobina (ver a Figura 6B). Assumindo I = 1 Ampere, com a meta de localizar uma Figura de campo magnético (Bz) a z = 60 mm, a posição máxima é quando R é 85 mm de acordo com o gráfico mostrado na Figura 6C.

[00103] Com base nas restrições geométricas do corpo, a bobina de alça pode ser configurada no espaço entre as pernas humanas no torso. Como tal, é extremamente difícil, se não impossível, ajustar uma bobina de 170 mm de diâmetro ali. De acordo com a Figura 6C, o valor de campo Bz é proporcional ao raio da alça quando R é menor do que 85 mm. Como tal, é vantajoso que a bobina seja tão grande quanto a mesma possa ser. Por exemplo, a maior bobina de alça que possa ser colocada entre pessoas é de cerca de 10 mm de largura.

[00104] Visto que o tamanho da bobina é limitado pelo espaço entre as pernas, o campo magnético de uma bobina de 10 mm de diâmetro geralmente não é capaz de atingir a profundidade da próstata. Portanto, bobina única pode não ser suficiente para o imageamento da próstata assim, neste caso, bobinas múltiplas mostrar-se-iam benéficas na obtenção de sinal a partir de direções

39 / 88 diferentes. Em várias modalidades do sistema MRI, o campo magnético é provido na direção z e as bobinas de RF são sensíveis às direções x e y. Neste caso de exemplo, uma bobina de alça no plano x-y não coletaria o sinal de RF de um ser humano visto que a mesma é sensível para a direção z, embora uma bobina borboleta possa ser usada neste caso. Depois com base no local e orientação, a bobina RF seria uma bobina de alça ou bobina borboleta. Além disso, uma bobina pode ser colocada sob o corpo e não há limitação para o seu tamanho.

[00105] Quanto às necessidades de bobinas de RX múltiplas, em várias modalidades, desacoplamento entre elas pode se mostrar benéfico para várias modalidades de uma matriz de bobina RX do sistema de MRI. Nestes casos, cada bobina pode ser desacoplada das outras bobinas e as técnicas de desacoplamento podem incluir, por exemplo, 1) desacoplamento geométrico, 2) desacoplamento capacitivo/indutivo e 3) acoplamento de pré-amplificador de baixa/alta impedância.

[00106] O sistema MRI, de acordo com as várias modalidades, pode ter um campo magnético variante do imã e a sua intensidade pode variar linearmente ao longo da direção z. As bobinas de RX podem estar localizadas em posições diferentes na direção z e cada bobina pode ser sintonizada para frequências diferentes, que podem depender da localização das bobinas no sistema.

[00107] Com base na simplicidade das alças de bobina única, estas bobinas podem ser construídas a partir de traços condutores simples que podem ser pré-sintonizados a uma frequência desejada e impressos, por exemplo, sobre um substrato descartável. Esta tecnologia fabricada de modo econômico pode permitir que um médico coloque a bobina de RX (ou matriz de bobina) no corpo na região de interesse para um dado procedimento e descartar a bobina depois disso. Por exemplo e de acordo com as várias modalidades, as bobinas de RX podem ser bobinas de superfície, que podem

40 / 88 ser afixadas em, por exemplo, enrolada ou enfaixada, um corpo do paciente. Para as outras partes do corpo, por exemplo um tornozelo ou um pulso, a bobina de superfície teria uma configuração de alça simples, configuração da Figura 8 ou configuração de bobina borboleta enrolada em torno da região de interesse. Para as regiões que requerem profundidade de penetração significante, por exemplo o torso ou joelho, a bobina consistiria em um par de bobinas de Helmholtz. A restrição principal para a bobina de recepção é similar aos outros sistemas de MRI: a bobina deve ser sensível a um plano que seja ortogonal ao eixo de campo magnético principal, B0.

[00108] De acordo com as várias modalidades, as bobinas seriam indutivamente acopladas a uma outra alça que estivesse eletricamente conectada ao pré-amplificador de recepção. Este projeto permitiria acesso mais fácil e desobstruído das bobinas de recepção.

[00109] De acordo com as várias modalidades, o tamanho das bobinas pode ser limitado pela estrutura do corpo humano. Por exemplo, o tamanho das bobinas deve ser posicionado e configurado para se ajustar no espaço entre as pernas humanas quando do imageamento da próstata.

[00110] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMÁVEL

[00111] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades,

41 / 88 os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir um controlador lógico programável (PLC). PLCs são computadores digitais industriais que podem ser projetados para operar confiavelmente em ambientes e condições de uso adversos. PLCs podem ser projetados para suportar estes tipos de condições e ambientes, não apenas no alojamento externo, mas nos componentes internos e também matrizes de resfriamento. Como tais, os PLCs podem ser adaptados para o controle de processos de fabricação, tais como linhas de montagem ou dispositivos robóticos ou qualquer atividade que requeira controle de alta confiabilidade e facilidade de programação e diagnóstico de falha de processo.

[00112] De acordo com as várias modalidades, o sistema pode conter um PLC que pode controlar o sistema em tempo pseudo real. Este controlador pode gerenciar o ciclo de energia e habilitação do sistema de amplificador de gradiente, o sistema de transmissão de radiofrequência, o sistema de sintonização de frequência e enviar um sinal de manutenção de atividade (por exemplo, uma mensagem enviada por um dispositivo para um outro para checar que a conexão entre os dois está operando ou para impedir a conexão de ser interrompida) para o sistema de vigilância. O sistema de vigilância pode continuamente procurar um sinal estroboscópico suprido pelo sistema de computador. Se as linhas do computador param, um estroboscópico é perdido que pode acionar a vigilância para introduzir uma condição de falha. Se a vigilância introduz uma condição de falha, a vigilância pode operar para desenergizar o sistema.

[00113] O PLC pode geralmente suportar funções lógicas de nível baixo nos sinais que entram e que saem do sistema. Este sistema pode monitorar a saúde do subsistema e controlar quando subsistemas precisam ser energizados ou ativados. O PLC pode ser projetado de diferentes modos. Um exemplo de projeto inclui um PLC com uma placa mãe principal com quatro

42 / 88 placas de expansão. Devido à velocidade do microcontrolador no PLC, os subsistemas podem ser gerenciados em tempo pseudo real, enquanto as aplicações em tempo real podem ser gerenciadas pelo computador ou espectrômetro no sistema.

[00114] O PLC pode cumprir muitas responsabilidades funcionais incluindo, por exemplo, ligar/desligar os amplificadores de gradiente (aqui debatidos em maiores detalhes) e o amplificador de RF (aqui debatido em maiores detalhes), ativar/desativar os amplificadores de gradiente e o amplificador de RF, ajustar as voltagens digitais e analógicas para a bobina de RF sintonizar e sincronizar o estroboscópio do sistema de vigilância.

[00115] Como debatido acima, deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

ROBÔ

[00116] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir um robô.

[00117] Em alguns procedimentos médicos, tais como uma biópsia da próstata, é típico para o paciente enfrentar um procedimento demorado em uma posição deitada desconfortável, que frequentemente inclui permanecer sem movimento em uma posição corporal específica durante todo o

43 / 88 procedimento. Em tais procedimentos longos, se uma agulha ferromagnética metálica é usada para a biópsia com guiamento a partir de um sistema de MRI, a agulha pode experimentar a força de atração dos imãs fortes do sistema de MRI e assim pode fazer com que a mesma desvie do seu caminho durante o período do procedimento. Mesmo no caso de usar uma agulha não metálica, as distorções de campo local podem causar distorções nas imagens de ressonância magnética e, portanto, a qualidade da imagem circundando a agulha pode resultar em uma má qualidade. Para evitar tais distorções, robôs pneumáticos com mecanismo de ar comprimido complexo foram projetados para trabalhar em conjunção com os sistemas de MRI convencionais. Mesmo assim, o acesso à anatomia alvo permanece desafiante devido ao fator de forma dos sistemas de MRI correntemente disponíveis.

[00118] As várias modalidades aqui apresentadas incluem sistemas de MRI melhorados que são configurados para o uso no guiamento de procedimentos médicos, incluindo, por exemplo, procedimentos médicos invasivos, assistidos por robô. As tecnologias, métodos e aparelhos aqui descritos se referem a um sistema roboticamente guiado usando imageamento por ressonância magnética como um guia para guiar automaticamente um robô (geralmente aqui aludido como “um sistema robótico”) em procedimentos médicos. De acordo com as várias modalidades, as tecnologias descritas combinam um sistema robótico com imageamento por ressonância magnética como guia. De acordo com as várias modalidades, o sistema robótico aqui descrito é combinado com outras técnicas de imageamento adequadas, por exemplo, ultrassom, raio x, laser ou quaisquer outras metodologias de diagnóstico ou imageamento adequadas.

[00119] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias

44 / 88 modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

ESPECTRÔMETRO

[00120] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir um espectrômetro.

[00121] Um espectrômetro pode operar para controlar toda a sinalização em tempo real usada para gerar imagens. O mesmo cria a forma de onda de transmissão de RF (RF-TX), formas de onda de gradiente, forma de onda deflagradora de sintonia de frequência e formas de onda de bit de apagamento. Estas formas de onda são depois sincronizadas com os sinais do receptor de RF (RF-RX). Este sistema pode gerar pulsos de RF-TX com varredura de frequência e pulsos de RF-TX com ciclo de fase. Os pulsos de RF-TX com varredura permitem um campo B1+ não homogêneo (campo RF- TX) para excitar um volume de amostra mais eficaz e eficientemente. Os mesmos também podem digitalizar canais de RF-RX múltiplos com a configuração corrente ajustada para quatro canais de recepção. Entretanto, esta arquitetura de sistema permite um sistema fácil dimensionado para aumentar o número de canais de transmissão e recepção para um máximo de 32 canais de transmissão e 16 canais de recepção sem ter que mudar a arquitetura de hardware ou software subjacente.

[00122] O espectrômetro pode cumprir muitas responsabilidades funcionais incluindo, por exemplo, gerar e sincronizar as formas de onda de RF-TX (aqui debatidas em maiores detalhes), formas de onda de gradiente X, formas de onda de gradiente Y, formas de onda de bit de apagamento, forma

45 / 88 de onda deflagradora de sintonização de frequência e janelas RF-RX e digitalizar e sinalizar o processamento dos dados de RF-RX usando, por exemplo, desmodulação de quadratura seguida por uma decimação com filtro de resposta de impulso finito tal como, por exemplo, uma decimação com filtro combo de integração em cascata (CIC).

[00123] O espectrômetro pode ser projetado em diferentes modos. Um exemplo de projeto inclui um espectrômetro com três componentes principais: 1) uma primeira radiocomunicação projetada para software (SDR 1) operando com Placas Secundárias de RF-TX básicas e Placas Secundárias de RF-RX básicas; 2) uma segunda radiocomunicação projetada para software (SDR 2) operando com Placas Secundárias de LFRF TX e Placas Secundárias de RF- RX básicas; e 3) um módulo de distribuição de relógio (octoclock) que pode sincronizar os dois dispositivos.

[00124] SDRs são os dispositivos de comunicação em tempo real entre os sinais transmitidos e sinais de MRI recebidos. Eles podem se comunicar através de fibra óptica de 10 Gbit com o computador usando um protocolo de comunicação de transceptor positivo plugável com fator de forma pequeno (SFP+). Esta velocidade de comunicação pode permitir que as formas de onda sejam geradas com alta fidelidade e alta confiabilidade.

[00125] Cada SDR pode incluir uma placa mãe com uma matriz de porta programável de campo integrado (FPGA), conversores de digital para analógico, conversores de analógico para digital e quatro encaixes de módulo para integrar placas secundárias diferentes. Cada uma destas placas secundárias pode funcionar para mudar a resposta de frequência do canal TX ou RX associado. De acordo com as várias modalidades, o sistema pode utilizar muitas variações de placas secundárias incluindo, por exemplo, uma versão de RF Básica e uma versão de RF de baixa frequência (LF). As placas secundárias de RF Básicas podem ser usadas para gerar e medir sinais de RF. A versão LF RF pode ser usada para gerar sinais de gradiente, deflagrador and

46 / 88 bit de apagamento.

[00126] O octoclock pode ser usado para sincronizar um sistema SDR de canal múltiplo com uma fonte de cronometragem comum enquanto provê distribuição de referência de tempo e frequência de alta precisão. O mesmo pode assim fazê-lo, por exemplo, com distribuição de tempo e frequência de 8 vias (1 PPS e 10 MHz). Um exemplo de um octoclock é o Octoclock CDA da Ettus, que pode distribuir um relógio comum para até oito SDRs para garantir a coerência de fase entre as duas ou mais fontes de SDR.

[00127] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos a que é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito. AMP RF/AMP DE GRADIENTE

[00128] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir um amplificador de radiofrequência (amplificador de RF) e um amplificador de gradiente.

[00129] Um amplificador de RF é um tipo de amplificador eletrônico que pode converter um sinal de radiofrequência de baixa potência em um sinal de alta potência. Em operação, o amplificador de RF pode aceitar sinais em amplitudes baixas e prover, por exemplo, até 60 dB de ganho com uma resposta de frequência plana. Este amplificador pode aceitar voltagem de entrada AC trifásica e pode ter um ciclo de trabalho máximo de 10%. O

47 / 88 amplificador pode ser ativado por um sinal digital de 5V de modo que ruído indesejado não seja gerado quando o MRI está recebendo sinal.

[00130] Em operação, um amplificador de gradiente pode aumentar a energia do sinal antes que o mesmo atinja as bobinas de gradiente tal que a intensidade de campo possa ser intensa o suficiente para produzir as variações no campo magnético principal para localização do sinal recebido mais tarde. O amplificador de gradiente pode ter dois canais de amplificação ativos que podem ser controlados independentemente. Cada canal pode enviar corrente para o canal X ou Y respectivamente. O terceiro eixo de codificação espacial é geralmente gerido por um gradiente permanente no campo magnético principal (B0). Com combinações variáveis de sequencias de pulso, o sinal pode estar localizado em três dimensões e reconstruído para criar um objeto.

[00131] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito. EXIBIDOR/GUI

[00132] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem as várias modalidades de sistema, também podem incluir um exibidor na forma, por exemplo, de uma interface gráfica de usuário (GUI). De acordo com as várias modalidades, a GUI pode tomar qualquer forma considerada necessária para transportar a informação necessária para conduzir procedimentos de

48 / 88 imageamento por ressonância magnética.

[00133] Além disso, deve ser avaliado que a exibidor pode ser configurada em qualquer uma de várias outras formas, tais como, por exemplo, um computador montado em suporte, computador principal, supercomputador, servidor, cliente, um computador de mesa, um computador laptop, um computador tablet, dispositivo de computação manual (por exemplo, PDA, celular, smartphone, palmtop, etc.), grade de cluster, netbook, sistemas integrados ou qualquer outro tipo de dispositivo de exibição de uso geral ou especial como pode ser desejável ou apropriado para uma dada aplicação ou ambiente.

[00134] A GUI é um sistema de componentes visuais interativos para software de computador. Uma GUI pode exibir objetos que transportam informação e representam ações que podem ser retiradas pelo usuário. Os objetos mudam de cor, tamanho ou visibilidade quando o usuário interage com eles. Os objetos de GUI incluem, por exemplo, ícones, cursores e botões. Estes elementos gráficos são algumas vezes realçados com sons ou efeitos visuais como transparência e sombras projetadas.

[00135] Um usuário pode interagir com uma GUI usando um dispositivo de entrada, que pode incluir, por exemplo, teclas alfanuméricas e outras, mouse, um cursor de bola ou teclas direcionais de cursor para comunicar informação de direção e seleções de comando para um processador e para controlar o movimento do cursor no exibidor. Um dispositivo de entrada também pode ser a exibidor configurada com capacidades de entrada de tela sensível ao toque. Este dispositivo de entrada tipicamente tem dois graus de liberdade em dois eixos, um primeiro eixo (isto é, x) e um segundo eixo (isto é, y), que permitem que o dispositivo especifique posições em um plano. Entretanto, deve ser entendido que os dispositivos de entrada permitindo movimento de cursor 3 dimensional (x, y e z) também são aqui considerados.

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[00136] De acordo com as várias modalidades, a tela sensível ao toque ou monitor de tela sensível ao toque, pode servir como o dispositivo de interface humana primário que permite um usuário interagir com a MRI. A tela pode ter um exibidor sensível ao toque capacitivo projetado com um teclado virtual interativo. A tela sensível ao toque pode ter diversas funções incluindo, por exemplo, exibir a interface gráfica de usuário (GUI) para o usuário, transmitindo a entrada do usuário para o computador do sistema e começar ou parar um escaneamento.

[00137] De acordo com as várias modalidades, as visualizações de GUI podem ser tipicamente telas exibidoras (aplicativos Qt) para o usuário com botões apropriados, campos de edição, etiquetas, imagens, etc. Estas telas podem ser construídas usando uma ferramenta projetora tal como, por exemplo, a ferramenta projetora Qt, para controlar a colocação de aplicativos, seu alinhamento, fontes, cores, etc. Um subcontrolador de interface de usuário (UI) pode possuir módulos configurados para controlar o comportamento (exibidor e respostas) dos respectivos módulos de visualização.

[00138] Diversos módulos de utilidades de aplicação (App Util) podem realizar funções específicas. Por exemplo, módulos S3 podem manipular comunicação de dados entre o sistema e, por exemplo, Amazon Web Services (AWS). Filtros de Evento podem estar presentes para garantir que caracteres válidos sejam exibidos na tela quando entradas de usuário são requeridas. Mensagens de diálogo podem ser usadas para mostrar várias situações, mensagens de progresso ou requerer comandos do usuário. Além disso, um módulo controlador do sistema pode ser utilizado para manipular coordenação entre os módulos do subcontrolador e os blocos de processamento de dados chaves no sistema, o gerador de sequência de pulso, interpretador de pulso, espectrômetro e reconstrução.

[00139] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a

50 / 88 aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

MÓDULO DE PROCESSAMENTO

[00140] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários fluxos de trabalho ou métodos e várias combinações de etapas que compõem os vários fluxos de trabalho ou modalidades de método, também podem incluir um módulo de processamento.

[00141] De acordo com as várias modalidades, um módulo de processamento serve para muitas funções. Por exemplo, um módulo de processamento pode geralmente operar para receber dados de sinal adquiridos durante o escaneamento, processar os dados e reconstruir estes sinais para produzir uma imagem que possa ser visualizada (por exemplo, por intermédio de um monitor de tela sensível ao toque que exibe uma GUI para o usuário), analisada e anotada pelos usuários do sistema. Geralmente, para criar uma imagem, um sinal de RMN deve estar localizado no espaço tridimensional. As bobinas de gradiente magnético localizam o sinal e são operadas antes ou durante a aquisição de RF. Pela prescrição de uma RF e sequência de aplicação de bobina de gradiente, chamada de uma sequência de pulso, os sinais adquiridos correspondem a um campo magnético e matriz de campo de RF específicos. Usando operadores matemáticos e técnicas de reconstrução de imagem, matrizes destes sinais adquiridos podem ser reconstruídas dentro de uma imagem. Usualmente estas imagens são geradas a partir de combinações lineares simples de gradientes de campo magnético. De acordo com as várias

51 / 88 modalidades, o sistema pode operar para reconstruir os sinais adquiridos a partir de conhecimento a priori, por exemplo, dos campos de gradiente, campos de RF e sequências de pulso.

[00142] De acordo com as várias modalidades, o módulo de processamento também pode operar para compensar quanto ao movimento do paciente durante um procedimento de escaneamento. Movimento (por exemplo, batimento cardíaco, pulmões respirando, movimento global do paciente) é uma das fontes mais comuns de artefatos na MRI, visto que tais artefatos afetam a qualidade da imagem por levar a interpretações erradas nas imagens e uma subsequente perda na qualidade do diagnóstico. Portanto, protocolos de compensação de movimento podem ajudar a tratar destes problemas a um custo mínimo no tempo, resolução espacial, resolução temporal e razão de sinal para ruído.

[00143] De acordo com as várias modalidades, o módulo de processamento incluiria módulos de aprendizado de máquina de inteligência artificial projetados para a redução de ruído do sinal e melhorar a razão de sinal para ruído da imagem.

[00144] De acordo com as várias modalidades, o módulo de processamento também pode operar para ajudar os médicos no planejamento de um caminho para procedimentos de intervenção no paciente subsequentes, tais como biópsia. De acordo com as várias modalidades, um robô pode ser provido como parte do sistema para realizar o procedimento de intervenção. O módulo de processamento pode comunicar instruções para o robô, com base na análise de imagem, para acessar apropriadamente, por exemplo, a região apropriada do corpo requerendo uma biópsia.

[00145] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias

52 / 88 modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são descritas abaixo. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

[00146] De acordo com as várias modalidades, os vários sistemas e várias combinações de traços que compõem os vários componentes e modalidades de sistema do sistema de imageamento por ressonância magnética descrito são aqui descritos.

[00147] A Figura 7 é um diagrama de fluxo para um método S100 de realizar imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades. De acordo com as várias modalidades, o método S100 inclui inserir parâmetros de paciente dentro de um sistema de imageamento por ressonância magnética na etapa S110. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um alojamento tendo uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um eletroímã, uma bobina de recebimento de radiofrequência e uma fonte de energia. De acordo com as várias modalidades, a fonte de energia é configurada para fluir corrente através de pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal.

[00148] Como mostrado na Figura 7, o método S100 também inclui

53 / 88 executar um protocolo de posicionamento de paciente compreendendo executar pelo menos um primeiro escaneamento na etapa S120, executar pelo menos um segundo escaneamento na etapa S130, analisar o pelo menos um segundo escaneamento na etapa S140 e determinar pelo menos um caminho para conduzir uma biópsia com base na análise do pelo menos um segundo escaneamento na etapa S150.

[00149] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal. De acordo com as várias modalidades, a superfície frontal é uma superfície côncava. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

[00150] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência inclui um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é não planar e orientado para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é configurado para projetar um gradiente de campo magnético para a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral inclui uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região

54 / 88 central do conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

[00151] De acordo com as várias modalidades, o eletroímã é configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, em que a bobina é menor do que a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são concêntricos em torno da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um furo tendo uma abertura posicionada em torno de uma região central da superfície frontal.

[00152] A Figura 8 é um diagrama de fluxo para um método S200 de realizar imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades. De acordo com as várias modalidades, o método S200 inclui inserir parâmetros de paciente dentro de um sistema de imageamento por ressonância magnética na etapa S210. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui um alojamento tendo uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de

55 / 88 radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos à superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configurados para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui uma bobina de recebimento de radiofrequência para detectar sinal na região de interesse.

[00153] Como mostrado na Figura 8, o método S200 inclui executar um protocolo de posicionamento de paciente compreendendo executar pelo menos um primeiro escaneamento na etapa S220, executar pelo menos um segundo escaneamento na etapa S230, analisar o pelo menos um segundo escaneamento na etapa S240 e determinar pelo menos um caminho para conduzir uma biópsia com base na análise do pelo menos um segundo escaneamento na etapa S250.

[00154] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é não planar, unilateral e orientado para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto

56 / 88 de bobinas de gradiente é configurado para projetar gradiente de campo magnético na região de interesse.

[00155] De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente tem um tempo de elevação menor do que 10 µs. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui adicionalmente um eletroímã configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, onde a bobina é menor do que a região de interesse.

[00156] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são concêntricos em torno da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética.

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[00157] A Figura 9 é um diagrama de fluxo para um método S300 de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades. De acordo com as várias modalidades, o método S300 inclui na etapa S310 prover um alojamento tendo uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal. De acordo com as várias modalidades, o método S300 inclui prover um eletroímã na etapa S320. De acordo com as várias modalidades, o método S300 inclui na etapa S330 ativar pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal.

[00158] De acordo com as várias modalidades, o método S300 inclui ativar uma bobina de recebimento de radiofrequência para se obter dados de imageamento na etapa S340, reconstruir os dados de imageamento obtidos para produzir uma imagem de saída para análise na etapa S350 e exibir a imagem de saída para análise e anotação do usuário na etapa S360.

[00159] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal. De acordo com as várias modalidades, a superfície frontal é uma superfície côncava. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT

58 / 88 a 195 mT.

[00160] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência inclui um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é não planar e orientado para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é configurado para projetar um gradiente de campo magnético para a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral inclui uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, o conjunto de bobinas de gradiente unilateral tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

[00161] De acordo com as várias modalidades, o eletroímã é configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, em que a bobina é menor do que a região de interesse. De acordo com as várias

59 / 88 modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são concêntricos em torno da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um furo tendo uma abertura posicionada em torno de uma região central da superfície frontal.

[00162] A Figura 10 é um diagrama de fluxo para um método S400 de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades. De acordo com as várias modalidades, o método S400 inclui na etapa S410 prover um alojamento tendo uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal.

[00163] De acordo com as várias modalidades, o método S400 inclui na etapa S420 ativar pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava.

[00164] De acordo com as várias modalidades, o método S400 inclui ativar uma bobina de recebimento de radiofrequência para se obter dados de imageamento na etapa S430, reconstruir os dados de imageamento obtidos para produzir uma imagem de saída para análise na etapa S440 e exibir a imagem de saída para análise e anotação do usuário na etapa S450.

[00165] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão

60 / 88 localizados na superfície frontal côncava. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios. De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é não planar, unilateral e orientado para circundar parcialmente a região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é configurado para projetar gradiente de campo magnético na região de interesse.

[00166] De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente. De acordo com as várias modalidades, o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente tem um tempo de elevação menor do que 10 µs. De acordo com as várias modalidades, o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente. De acordo com as várias modalidades, o sistema inclui adicionalmente um eletroímã configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma

61 / 88 porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, onde a bobina é menor do que a região de interesse.

[00167] De acordo com as várias modalidades, a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são concêntricos em torno da região de interesse. De acordo com as várias modalidades, o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética.

[00168] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

APORTE DE PACIENTE

[00169] Como aqui debatidas e de acordo com as várias modalidades, os vários fluxos de trabalho ou métodos e várias combinações de etapas que compõem os vários fluxos de trabalho ou modalidades de método, também podem incluir uma etapa de aporte de paciente.

[00170] Como parte desta etapa e qualquer informação relevante pode ser parte da etapa de aporte de paciente, incluindo o aporte de todos os dados

62 / 88 relevantes para o desempenho do sistema de ressonância magnética, de acordo com as várias modalidades aqui.

[00171] De acordo com as várias modalidades, a etapa de aporte de paciente pode incluir, não apenas dados introduzidos pelo usuário, mas também dados baixados de qualquer fonte de memória, que sejam, por exemplo, dados a partir de componente de armazenagem de dados remoto (por exemplo, a nuvem), um componente de armazenagem de dados a bordo ou componente de armazenagem de dados portátil (por exemplo, unidades de disco amovível/de estado sólido e discos rígidos externos).

[00172] De acordo com as várias modalidades e adicionalmente relacionado com as fontes de memória, um componente de armazenagem de dados a bordo (por exemplo, um sistema de computação a bordo dentro de um sistema de MRI) pode ser uma memória de acesso aleatório (RAM) ou outra memória dinâmica ou uma memória apenas de leitura (ROM) ou outro dispositivo de armazenagem estática.

[00173] De acordo com as várias modalidades e adicionalmente relacionado com as fontes de memória, um componente de armazenagem de dados remoto ou portátil pode incluir, por exemplo, um disco magnético, disco óptico, unidade de estado sólido (SSD) e uma unidade de mídia e uma interface de armazenagem removível. Uma unidade de mídia pode incluir um disco ou outro mecanismo para sustentar meios de armazenagem fixos ou removíveis, tais como uma unidade de disco rígido, uma unidade de disquete, uma unidade de fita magnética, uma unidade de disco óptico, uma unidade de CD ou DVD (R ou RW), pendrive ou outra unidade de mídia removível ou fixa. Como estes exemplos ilustram, os meios de armazenagem podem incluir um meio de armazenagem legível por computador tendo armazenado nele software de computador, instruções ou dados particulares.

[00174] De acordo com as várias modalidades, um dispositivo de armazenagem pode incluir outras instrumentalidades similares para permitir

63 / 88 que os programas de computador ou outras instruções ou dados sejam carregados dentro do sistema computacional. Tais instrumentalidades podem incluir, por exemplo, uma unidade de armazenagem removível e uma interface, tal como um cartucho de programa e interface de cartucho, uma memória removível (por exemplo, uma memória flash ou outro módulo de memória removível) e fenda de memória e outras unidades de armazenagem removíveis e interfaces que permitem que o software e dados sejam transferidos do dispositivo de armazenagem para o sistema computacional.

[00175] De acordo com as várias modalidades, os tipos de dados que podem ser introduzidos, enviados, baixados, etc., pelo usuário podem incluir, por exemplo, nome do paciente, sexo do paciente, peso do paciente, altura do paciente, informação de contato do paciente, data de nascimento do paciente, médico de referência do paciente e raça do paciente. Além disso, uma linha de base clínica pode ser introduzida pelo usuário que inclui informação tal como a contagem de Gleason do paciente para quaisquer biópsias passadas, a frequência de relação sexual, a última vez que o paciente se alimentou e o nível de PSA do paciente.

[00176] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

POSICIONAMENTO DO PACIENTE

[00177] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades,

64 / 88 os vários fluxos de trabalho ou métodos e várias combinações de etapas que compõem as várias modalidades de fluxo de trabalho ou método, também podem incluir uma etapa de posicionamento do paciente.

[00178] Como um precursor para o posicionamento, um paciente geralmente passará por um processo de preparação e exame do paciente, por meio do qual o paciente é examinado quanto a corpos estranhos e dispositivos tais como marca-passo que possam representar uma contraindicação para o imageamento. As condições de saúde importantes do paciente, incluindo alergias, assim como dados do paciente recebidos como parte do processo de admissão do paciente, também são analisadas.

[00179] Para o posicionamento nos MRIs de corpo inteiro padrão, um paciente geralmente seria colocado sobre uma mesa, usualmente na posição supino. As bobinas de imageamento receptoras são dispostas em torno da parte do corpo de interesse (cabeça, peito, joelho, etc.). Se EKG ou monitoramento respiratório é requerido, então estes dispositivos são anexados neste momento. Uma estrutura anatômica chave tal como o dorso do nariz ou umbigo é identificada como um ponto de referência usando guia de laser e este está correlacionado com a posição da mesa pela pressão de um botão no pórtico.

[00180] De acordo com as várias modalidades, usando o sistema de exemplo ilustrado nas Figuras 11A a 11X como uma base aqui, um paciente é posicionado em qualquer número de posições diferentes dependendo do tipo de escaneamento anatômico.

[00181] Como ilustrado na Figura 11A, quando o abdômen é a região escaneada, o paciente pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento abdominal, um paciente pode ser posicionado de lado voltado para o furo, com o braço mais próximo da mesa esticado e o outro ao lado do corpo. a região do abdômen pode ser posicionada tal que a mesma esteja diretamente de frente para o furo.

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[00182] Como ilustrado na Figura 11B, quando um membro (por exemplo, braço ou mão) é a região escaneada, o paciente pode ser colocado sobre uma superfície em uma posição supino. Como ilustrado, para o escaneamento de membro, um paciente pode ser posicionado para estar deitado com o braço ou a mão a ser escaneado situado diretamente na frente do furo.

[00183] Como ilustrado na Figura 11C, quando um membro (por exemplo, braço ou mão) é a região escaneada, o paciente também pode ser colocado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento de membro, um paciente pode ser posicionado para estar sentado com o braço a ser escaneado levantado contra o sistema tal que o mesmo esteja situado diretamente na frente do furo.

[00184] Como ilustrado na Figura 11D, quando um membro (por exemplo, cotovelo) é a região escaneada, o paciente também pode ser colocado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento do membro, um paciente pode ser posicionado para estar sentado com o cotovelo a ser escaneado levantado contra o sistema tal que o mesmo esteja situado diretamente na frente do furo e o outro braço repousando confortavelmente.

[00185] Como ilustrado na Figura 11E, quando um membro (por exemplo, joelho) é a região escaneada, o paciente também pode estar situado de pé com uma perna levantada que é a que vai ser escaneada. Como ilustrado, para o escaneamento de membro, um paciente pode estar posicionado de pé e voltado para o furo tal que a perna de interesse esteja levantada com o joelho apoiado diretamente na frente do furo e a outra perna colocada firmemente sobre o chão para estabilidade.

[00186] Como ilustrado na Figura 11F, quando um membro (por exemplo, joelho) é a região escaneada, o paciente também pode estar situado em uma posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento de membro, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado voltado para o furo, com a

66 / 88 perna de interesse flexionada e a outra perna repousando sobre a mesa e estendida. O joelho do paciente pode ser colocado tal que o mesmo esteja diretamente na frente do furo.

[00187] Como ilustrado na Figura 11G, quando um membro (por exemplo, pé) é a região escaneada, o paciente também pode estar situado em uma posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento de membro, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado de costa para o furo, com a perna de interesse flexionada e repousando sobre a mesa e a outra perna estendida. O pé do paciente pode ser colocado tal que o mesmo esteja diretamente na frente do furo.

[00188] Como ilustrado na Figura 11H, quando um membro (por exemplo, pé) é a região escaneada, o paciente também pode estar situado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento de membro, um paciente pode ser posicionado para estar sentado voltado para o furo, com a perna de interesse estendida na direção do furo e a outra perna repousando confortavelmente. O pé do paciente pode ser colocado tal que o mesmo esteja diretamente na frente do furo.

[00189] Como ilustrado na Figura 11I, quando um membro (por exemplo, pulso) é a região escaneada, o paciente pode estar situado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento de membro, um paciente pode ser posicionado para estar sentado paralelo ao sistema, tal que o pulso de interesse esteja diretamente na frente do furo com e o outro braço está repousando confortavelmente na lateral.

[00190] Como ilustrado na Figura 11J, quando o peito é a região escaneada, o paciente pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento de peito, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado voltado para o furo, com um braço estendido acima da cabeça e a outra mão repousando ao lado do corpo. A região do peito pode ser posicionada para estar diretamente na frente do furo.

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[00191] Como ilustrado na Figura 11K, quando o peito é a região escaneada, o paciente também pode ser colocado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento do peito, um paciente pode ser posicionado para estar sentado e voltado para o furo tal que os braços estejam estendidos e repousando no topo do sistema. A região do peito pode ser posicionada para estar diretamente na frente do furo.

[00192] Como ilustrado na Figura 11L, quando o peito é a região escaneada, o paciente também pode ser colocado em uma posição ajoelhada. Como ilustrado, para o escaneamento do peito, um paciente pode ser posicionado para estar ajoelhado e voltado para o furo tal que os braços estejam estendidos e repousando no topo do sistema. A região do peito pode estar posicionada para estar diretamente na frente do furo.

[00193] Como ilustrado na Figura 11M, quando a cabeça é a região escaneada, o paciente pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento da cabeça, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado de costas para o furo, com a cabeça colocada diretamente na frente do furo.

[00194] Como ilustrado na Figura 11N, quando a cabeça é a região escaneada, o paciente também pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição supino. Como ilustrado, para o escaneamento de cabeça, um paciente pode ser posicionado deitado de barriga para cima, com o topo da cabeça contra o sistema, tal que a mesma esteja situada diretamente na frente do furo.

[00195] Como ilustrado na Figura 11O, quando o coração é a região escaneada, o paciente pode ser colocado em uma posição sentada ou de pé. Como ilustrado, para o escaneamento do coração, um paciente pode ser posicionado para estar sentado de frente para o furo tal que a região do coração esteja situada diretamente na frente do furo.

[00196] Como ilustrado na Figura 11P, quando o rim é a região escaneada, o paciente pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição

68 / 88 lateral. Como ilustrado, para o escaneamento do rim, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado de frente para o furo, com o braço mais próximo da mesa esticado e o outro ao lado do corpo. A região do rim pode ser posicionada tal que a mesma esteja diretamente na frente do furo.

[00197] Como ilustrado na Figura 11Q, quando o fígado é a região escaneada, o paciente pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento do fígado, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado de frente para o furo, com o braço mais próximo da mesa estivado ou flexionado para repousar a cabeça e o outro ao lado do corpo. A região do fígado pode ser posicionada tal que a mesma esteja diretamente na frente do furo.

[00198] Como ilustrado na Figura 11R, quando o pulmão é a região escaneada, o paciente pode ser colocado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento do pulmão, um paciente pode ser posicionado para estar sentado de costas para o furo tal que a região do pulmão esteja situada diretamente na frente do furo.

[00199] Como ilustrado na Figura 11S, quando o pescoço é a região escaneada, o paciente pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento do pescoço, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado e de costas para o furo. A região do pescoço pode ser posicionada para estar diretamente na frente do furo.

[00200] Como ilustrado na Figura 11T, quando a pelve é a região escaneada, o paciente pode ser deitado sobre uma superfície em uma posição de litotomia. Como ilustrado, para o escaneamento pélvico, um paciente pode ser posicionado para ter as suas costas repousando sobre a mesa e as pernas levantadas para estar repousando sobre o topo do sistema. A região pélvica pode ser posicionada para estar diretamente na frente do furo.

[00201] Como ilustrado na Figura 11U, quando a pelve é a região escaneada, o paciente também pode ser deitado sobre uma superfície em uma

69 / 88 posição lateral. Como ilustrado, para o escaneamento pélvico, um paciente pode ser posicionado para ficar de lado e de costas para o furo. A região pélvica do corpo pode ser posicionada para estar diretamente na frente do furo.

[00202] Como ilustrado na Figura 11V, quando a pelve é a região escaneada, o paciente também pode ser colocado em uma posição pronada. Como ilustrado, para o escaneamento pélvico, um paciente pode ser posicionado para repousar com o peito contra uma superfície, de costas para o furo. A região pélvica pode ser posicionada tal que a mesma esteja diretamente na frente do furo.

[00203] Como ilustrado na Figura 11W, quando o ombro é a região escaneada, o paciente pode ser colocado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento do ombro, um paciente pode ser posicionado para estar sentado próximo ao sistema com o ombro a ser escaneado situado diretamente na frente do furo.

[00204] Como ilustrado na Figura 11X, quando a coluna é a região escaneada, o paciente pode ser colocado em uma posição sentada. Como ilustrado, para o escaneamento da coluna, um paciente pode ser posicionado para estar sentado com as costas de costas para o furo e a coluna situada diretamente diante do furo.

[00205] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto,

70 / 88 subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

GUIA DE BIÓPSIA

[00206] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários fluxos de trabalho ou métodos e várias combinações de etapas que compõem os vários fluxos de trabalho ou modalidades de método, também podem incluir guia de biópsia usando o sistema de MRI descrito.

[00207] De acordo com as várias modalidades, o procedimento para a guia de biópsia usando o sistema de MRI descrito pode incluir um da lista de procedimentos médicos consistindo em biópsia transperineal, braquiterapia LDR transperineal, braquiterapia HDR transperineal, ablação transperineal a laser, crioablação transperineal, HIFU transretal, biópsias de peito, estimulação cerebral profunda (DBS), biópsia de cérebro, biópsia de fígado, biópsia de rim, biópsia de pulmão, inserção de stent coronário, inserção de stent cerebral e guia de tratamento de radiação com intensidade modulada.

[00208] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito.

CALIBRAÇÃO

[00209] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários fluxos de trabalho ou métodos e várias combinações de etapas que compõem as várias modalidades de fluxo de trabalho ou método, também podem incluir uma etapa de calibração.

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[00210] A calibração pode tomar muitas formas de processos. Geralmente, a calibração envolve executar um escaneamento completo, similar ao escaneamento rodado em um paciente, de modo a garantir a qualidade da imagem. De acordo com as várias modalidades, depois de um período predeterminado, um usuário pode ser levado a iniciar uma rotina de calibração tal como, por exemplo, uma rotina de calibração de RF. Como parte do início de uma calibração, um fantasma de calibração é posicionado para permitir que a calibração avance. Um fantasma de calibração pode tomar muitas formas. Geralmente, um fantasma de calibração pode ser um objeto (usualmente um objeto artificial) de tamanho e composição conhecidos que é imageado para testar, ajustar ou monitorar uma homogeneidade, desempenho de imageamento e aspectos de orientação de sistemas de MRI. Um fantasma pode ser um recipiente ou garrafa cheio de fluido frequentemente cheio com uma estrutura plástica de vários formatos e tamanhos.

[00211] A rotina da Calibração de RF, em particular, otimiza os parâmetros de pulso de RF tais como, por exemplo, potência de sinal, duração de sinal e largura de banda de sinal para garantir a qualidade da imagem. A rotina de calibração adquire dados de sinal a partir de um fantasma de calibração usando um conjunto predeterminado de parâmetros e sequência. Os dados de calibração podem ser processados para determinar o conjunto de parâmetros que devem ser usados durante os escaneamentos de imagem.

[00212] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para

72 / 88 propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito. PRÉ-POLARIZADOR

[00213] Como aqui debatido e de acordo com as várias modalidades, os vários fluxos de trabalho ou métodos e várias combinações de etapas que compõem as várias modalidades de fluxo de trabalho ou método, também podem incluir uma etapa de pré-polarização.

[00214] Em algumas modalidades, o pré-polarizador pode ser carregado por um suprimento de energia do sistema. A energização deste polarizador mudaria temporariamente o campo magnético dentro do campo de visualização pelo aumento ou diminuição da intensidade de campo magnético principal. Esta mudança no campo magnético depois cria uma mudança no número total de spins nucleares que são alinhados dentro do campo de visualização e o mesmo muda as constantes de tempo pelas quais os spins nucleares relaxam. Um aumento no campo permite que mais spins nucleares sejam alinhados com o campo, aumentando assim temporariamente o sinal de um dado voxel. Uma diminuição no campo muda as propriedades de relaxação dos objetos e permitiria contraste aumentado dentro do campo de visualização.

[00215] De acordo com as várias modalidades, o pré-polarizador seria primeiro carregado para aumentar a intensidade de campo e, portanto, a intensidade de sinal. Então, depois de esperar uma quantidade apropriada de tempo para os spins nucleares se alinharem (como imposto pelo tempo T1 dos spins desejados), o pré-polarizador pode ser removido. Conforme este pré- polarizador é desenergizado, os spins que são alinhados começarão a relaxar e perderão energia, mas podem ainda ser imageados pelo sistema de ressonância magnética em um nível de sinal aumentado do que quando o sistema não aplicou um pulso de pré-polarização.

[00216] Deve ser entendido que qualquer uso de subcabeçalhos aqui é

73 / 88 para propósitos de organização e não deve ser interpretado como limitando a aplicação destes traços de subcabeçalho às várias modalidades aqui. Todo e qualquer traço aqui descrito é aplicável e utilizável em todas as várias modalidades aqui debatidas e que todos os traços aqui descritos podem ser usados em qualquer combinação considerada, independente das modalidades de exemplo específicas que são aqui descritas. Deve ser adicionalmente citado que a descrição exemplar de traços específicos é usada, amplamente para propósitos de informação e de nenhum modo como limitando o projeto, subtraço e funcionalidade do traço especificamente descrito

RECITAÇÃO DE MODALIDADES

[00217] 1. Um sistema de imageamento por ressonância magnética compreendendo: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal; um eletroímã; uma bobina de recebimento de radiofrequência; e uma fonte de energia, em que a fonte de energia é configurada para fluir corrente através de pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal.

[00218] 2. O sistema da modalidade 1, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal.

[00219] 3. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 2, em que a superfície frontal é uma superfície côncava.

[00220] 4. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 3, em que o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente.

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[00221] 5. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T.

[00222] 5-1. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 4, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

[00223] 6. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 5, em que a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios.

[00224] 7. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 6, em que a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse.

[00225] 8. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 7, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é não planar e orientado para circundar parcialmente a região de interesse e em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é configurado para projetar um gradiente de campo magnético para a região de interesse.

[00226] 9. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 8, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do conjunto de bobinas de gradiente unilateral.

[00227] 10. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 9, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

[00228] 11. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 10, em que o eletroímã é configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse.

[00229] 12. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 11, em

75 / 88 que o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T.

[00230] 13. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 12, em que a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse.

[00231] 14. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 13, em que a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, em que a bobina é menor do que a região de interesse.

[00232] 15. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 14, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são concêntricos em torno da região de interesse.

[00233] 16. O sistema de qualquer uma das modalidades 1 a 15, em que o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um furo tendo uma abertura posicionada em torno de uma região central da superfície frontal.

[00234] 17. Um sistema de imageamento por ressonância magnética compreendendo: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos à superfície frontal côncava, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configurados para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava; e uma bobina de recebimento de radiofrequência para detectar sinal na região de interesse.

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[00235] 18. O sistema da modalidade 17, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente estão localizadas na superfície frontal côncava.

[00236] 19. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 18, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T.

[00237] 20. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 19, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

[00238] 21. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 20, em que a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios.

[00239] 22. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 21, em que a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse.

[00240] 23. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 22, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é não planar, unilateral e orientado para circundar parcialmente a região de interesse e em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é configurado para projetar gradiente de campo magnético na região de interesse.

[00241] 24. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 23, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente.

[00242] 25. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 24, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

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[00243] 26. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 25, em que o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente.

[00244] 27. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 26, compreende ainda: um eletroímã configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse.

[00245] 28. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 27, em que a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse.

[00246] 29. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 28, em que a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, onde a bobina é menor do que a região de interesse.

[00247] 30. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 29, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são concêntricos em torno da região de interesse.

[00248] 31. O sistema da modalidade 27, em que o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T.

[00249] 32. O sistema de qualquer uma das modalidades 17 a 31, em que o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética.

[00250] 33.Um método de realizar imageamento por ressonância magnética compreendendo: inserir parâmetros de paciente dentro de um sistema de imageamento por ressonância magnética, o sistema compreendendo: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de

78 / 88 transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal; um eletroímã; uma bobina de recebimento de radiofrequência; e uma fonte de energia, em que a fonte de energia é configurada para fluir corrente através de pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal; executando um protocolo de posicionamento de paciente compreendendo executar pelo menos um primeiro escaneamento; executar pelo menos um segundo escaneamento; analisar o pelo menos um segundo escaneamento; e determinar pelo menos um caminho para conduzir uma biópsia com base na análise do pelo menos um segundo escaneamento.

[00251] 34. O método da modalidade 33, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal.

[00252] 35. O método de qualquer uma das modalidades 33 e 34, em que a superfície frontal é uma superfície côncava.

[00253] 36. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 35, em que o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente.

[00254] 37. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 36, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T.

[00255] 37-1. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 36, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

[00256] 38. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 37, em que a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais

79 / 88 capacitores e/ou um ou mais raios.

[00257] 39. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 38, em que a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse.

[00258] 40. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 39, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é não planar e orientado para circundar parcialmente a região de interesse e em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é configurado para projetar um gradiente de campo magnético para a região de interesse.

[00259] 41. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 40, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do conjunto de bobinas de gradiente unilateral.

[00260] 42. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 41, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

[00261] 43. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 42, em que o eletroímã é configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse.

[00262] 44. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 43, em que o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T.

[00263] 45. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 44, em que a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse.

[00264] 46. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 45, em que a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma

80 / 88 configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, em que a bobina é menor do que a região de interesse.

[00265] 47. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 46, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são concêntricos em torno da região de interesse.

[00266] 48. O método de qualquer uma das modalidades 33 a 47, em que o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um furo tendo uma abertura posicionada em torno de uma região central da superfície frontal.

[00267] 49. Um método de realizar imageamento por ressonância magnética compreendendo: inserir parâmetros de paciente dentro de um sistema de imageamento por ressonância magnética, o sistema compreendendo: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos à superfície frontal côncava, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configurados para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava; e uma bobina de recebimento de radiofrequência para detectar sinal na região de interesse; executando um protocolo de posicionamento de paciente compreendendo executar pelo menos um primeiro escaneamento; executar pelo menos um segundo escaneamento; analisar o pelo menos um segundo escaneamento; e determinar pelo menos um caminho para conduzir uma biópsia com base na análise do pelo menos um segundo escaneamento.

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[00268] 50. O método da modalidade 49, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente estão localizadas na superfície frontal côncava.

[00269] 51. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 50, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T.

[00270] 52. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 51, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

[00271] 53. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 52, em que a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios.

[00272] 54. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 53, em que a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse.

[00273] 55. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 54, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é não planar, unilateral e orientado para circundar parcialmente a região de interesse e em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é configurado para projetar gradiente de campo magnético na região de interesse.

[00274] 56. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 55, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente.

[00275] 57. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 56, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

82 / 88

[00276] 58. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 57, em que o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente.

[00277] 59. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 58, compreende ainda: um eletroímã configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse.

[00278] 60. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 59, em que a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse.

[00279] 61. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 60, em que a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, onde a bobina é menor do que a região de interesse.

[00280] 62. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 61, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são concêntricos em torno da região de interesse.

[00281] 63. O método da modalidade 59, em que o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T.

[00282] 64. O método de qualquer uma das modalidades 49 a 63, em que o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética.

[00283] 65. Um método de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética compreendendo: prover um alojamento compreendendo: uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral, em que a

83 / 88 bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal; provendo um eletroímã; ativar pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal; ativar uma bobina de recebimento de radiofrequência para se obter dados de imageamento; reconstruir os dados de imageamento obtidos para produzir uma imagem de saída para análise; e exibir a imagem de saída para análise e anotação do usuário.

[00284] 66. O método da modalidade 65, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal.

[00285] 67. O método de qualquer uma das modalidades 65 e 66, em que a superfície frontal é uma superfície côncava.

[00286] 68. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 67, em que o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente.

[00287] 69. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 68, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T.

[00288] 69-1. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 68, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

[00289] 70. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 69, em que a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios.

[00290] 71. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 70, em que a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse.

84 / 88

[00291] 72. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 71, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é não planar e orientado para circundar parcialmente a região de interesse e em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é configurado para projetar um gradiente de campo magnético para a região de interesse.

[00292] 73. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 72, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do conjunto de bobinas de gradiente unilateral.

[00293] 74. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 73, em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

[00294] 75. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 74, em que o eletroímã é configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse.

[00295] 76. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 75, em que o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T.

[00296] 77. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 76, em que a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para imagear dentro da região de interesse.

[00297] 78. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 77, em que a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, em que a bobina é menor do que a região de interesse.

[00298] 79. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 78, em

85 / 88 que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são concêntricos em torno da região de interesse.

[00299] 80. O método de qualquer uma das modalidades 65 a 79, em que o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um furo tendo uma abertura posicionada em torno de uma região central da superfície frontal.

[00300] 81. Um método de realizar um escaneamento em um sistema de imageamento por ressonância magnética compreendendo: prover um alojamento compreendendo: uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos da superfície frontal; ativar pelo menos um da bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava; ativar uma bobina de recebimento de radiofrequência para se obter dados de imageamento; reconstruir os dados de imageamento obtidos para produzir uma imagem de saída para análise; e exibir a imagem de saída para análise e anotação do usuário.

[00301] 82. O método da modalidade 81, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente estão localizadas na superfície frontal côncava.

[00302] 83. O método de qualquer uma das modalidades 81 e 82, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T.

[00303] 84. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 83, em que o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.

86 / 88

[00304] 85. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 84, em que a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais raios.

[00305] 86. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 85, em que a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse.

[00306] 87. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 86, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é não planar, unilateral e orientado para circundar parcialmente a região de interesse e em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente é configurado para projetar gradiente de campo magnético na região de interesse.

[00307] 88. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 87, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente compreende uma ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição sendo localizadas opostas entre si em torno de uma região central do pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente.

[00308] 89. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 88, em que o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente tem um tempo de elevação menor do que 10 µs.

[00309] 90. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 89, em que o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente.

[00310] 91. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 90, compreende ainda: um eletroímã configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse.

[00311] 92. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 91, em que a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para

87 / 88 imagear dentro da região de interesse.

[00312] 93. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 92, em que a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de alça simples, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, onde a bobina é menor do que a região de interesse.

[00313] 94. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 93, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são concêntricos em torno da região de interesse.

[00314] 95. O método da modalidade 91, em que o eletroímã tem uma intensidade de campo magnético de 10 mT a 1 T.

[00315] 96. O método de qualquer uma das modalidades 81 a 95, em que o sistema de imageamento por ressonância magnética é um sistema de imageamento por ressonância magnética unilateral que compreende um escaner de imageamento por ressonância magnética ou um espectrômetro de imageamento por ressonância magnética.

[00316] Embora este relatório descritivo contenha muitos detalhes de implementação específicos, estes não devem ser interpretados como limitações no escopo de qualquer uma das modalidades ou do que pode ser reivindicado, mas ao invés como descrições de traços específicos para implementações particulares de modalidades particulares. Certos traços que são descritos neste relatório descritivo no contexto de separar implementações também podem ser implementados em combinação em uma única implementação. Ao contrário, vários traços que são descritos no contexto de uma única implementação também podem ser implementados em implementações múltiplas separadamente ou em qualquer subcombinação adequada. Além disso, embora traços possam ser descritos acima como atuando em certas combinações e mesmo inicialmente reivindicados como tais, um ou mais traços de uma combinação reivindicada pode em alguns

88 / 88 casos ser excisados a partir da combinação e a combinação reivindicada pode ser direcionada para uma subcombinação ou variação de uma subcombinação.

[00317] Similarmente, embora operações sejam representadas nos desenhos em uma ordem particular, isto não deve ser entendido como requerendo que tais operações sejam realizadas na ordem particular mostrada ou na ordem sequencial ou que todas as operações ilustradas sejam realizadas, para alcançar os resultados desejáveis. Em certas circunstâncias, tarefas múltiplas e processamento em paralelo podem ser vantajosos. Além disso, a separação de vários componentes de sistema nas implementações descritas acima não deve ser entendida como requerendo tal separação em todas as implementações e deve ser entendido que os componentes e sistemas de programa descritos podem geralmente ser integrados juntos em um único produto de software ou empacotados em produtos de software múltiplos.

[00318] Referências a “ou” podem ser interpretadas como inclusivas de modo que qualquer um dos termos descritos usando “ou” pode indicar qualquer um de um único, mais do que um e todos dos termos descritos. Os rótulos “primeiro,” “segundo,” “terceiro,” e assim por diante não são necessariamente intencionados a indicar uma ordem e são geralmente usados meramente para distinguir entre itens ou elementos iguais ou similares.

[00319] Várias modificações para as implementações descritas nesta descrição podem estar prontamente evidentes para aqueles versados na técnica e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras implementações sem divergir do espírito ou escopo desta descrição. Assim, as reivindicações não são intencionadas a serem limitadas às implementações aqui mostradas, mas devem estar de acordo com o escopo mais amplo compatível com esta descrição, os princípios e os novos traços aqui descritos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de formação de imagem por ressonância magnética, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência, e um conjunto de bobinas de gradiente unilateral, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são posicionados próximos da superfície frontal; um eletroímã; uma bobina de recebimento de radiofrequência; e uma fonte de alimentação, em que a fonte de alimentação é configurada para fluir corrente através de pelo menos um, da bobina de transmissão de radiofrequência, do conjunto de bobinas de gradiente unilateral ou do eletroímã para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral estão localizados na superfície frontal.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície frontal é uma superfície côncava.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o imã permanente tem uma abertura através do centro do imã permanente.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1

T.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de transmissão de radiofrequência compreende um primeiro anel e um segundo anel que são conectados por intermédio de um ou mais capacitores e/ou um ou mais degraus.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de transmissão de radiofrequência é não planar e orientada para circundar parcialmente a região de interesse.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é não planar e orientado para circundar parcialmente a região de interesse, e em que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral é configurado para projetar um gradiente de campo magnético à região de interesse.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral compreende um ou mais primeiras bobinas em espiral em uma primeira posição e uma ou mais segundas bobinas em espiral em uma segunda posição, a primeira posição e a segunda posição estando localizadas opostas entre si em torno de uma região central do conjunto de bobinas de gradiente unilateral.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas de gradiente unilateral tem um tempo de elevação menos que 10 µs.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletroímã é configurado para alterar o campo magnético estático do imã permanente dentro da região de interesse.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o eletroímã tem uma força de campo magnético de 10 mT a 1 T.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de recebimento de radiofrequência é uma bobina flexível configurada para ser afixada a uma porção anatômica de um paciente para formação de imagem dentro da região de interesse.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de recebimento de radiofrequência está em uma de uma configuração de bobina de laço único, configuração de bobina da figura 8 ou configuração de bobina borboleta, em que a bobina é menor que a região de interesse.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de transmissão de radiofrequência e o conjunto de bobinas de gradiente unilateral são concêntricos em torno da região de interesse.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de formação de imagem por ressonância magnética é um sistema de formação de imagem por ressonância magnética unilateral que compreende um furo tendo uma abertura posicionada em torno de uma região central da superfície frontal.

17. Sistema de formação de imagem por ressonância magnética, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento compreendendo: uma superfície frontal côncava, um imã permanente para prover um campo magnético estático, uma bobina de transmissão de radiofrequência, e pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são posicionados próximos à superfície frontal côncava, em que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente são configurados para gerar um campo eletromagnético em uma região de interesse, em que a região de interesse reside fora da superfície frontal côncava; e uma bobina de recebimento de radiofrequência para detectar sinal na região de interesse.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a bobina de transmissão de radiofrequência e o pelo menos um conjunto de bobinas de gradiente estão localizados na superfície frontal côncava.

19. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o campo magnético estático do imã permanente varia de 1 mT a 1 T.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o campo magnético estático do imã permanente varia de 10 mT a 195 mT.