IT202100014654A1 - Apparato di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali - Google Patents
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Description
APPARATO DI EMISSIONE DI RADIAZIONE DISTRUTTIVA DI CELLULE TUMORALI
Descrizione
Campo tecnico
[0001] La presente invenzione riguarda le apparecchiature medicali ed i loro metodi di impiego. Pi? in particolare, vengono qui descritte innovazioni nel settore delle apparecchiature nel campo degli interventi chirurgici in particolare, ma non esclusivamente, sulla prostata.
Stato della tecnica
[0002] Nella terapia focale della prostata specialmente eseguita con un sistema laser (FLA Focal Laser Therapy) ci si propone di distruggere termicamente un tumore maligno (carcinoma) di tipo unifocale.
[0003] Le attuali tecniche interventistiche prevedono di monitorare la zona di intervento mediante tecniche di imaging quali ad esempio imaging ecografico, visualizzando a monitor, durante l?intervento, il posizionamento di fibre ottiche per laser che vengono portate nella zona di intervento da aghi di guida fatti passare attraverso il perineo del paziente.
[0004] Un obiettivo di tale tecnica chirurgica ? quello di rimuovere tutto il tumore, lasciando intatte le strutture anatomiche fondamentali nel suo intorno. Vi ? pertanto la necessit? di distruggere porzioni di struttura anatomica attorno al tumore per evitare di lasciare qualche minima traccia di cellule tumorali nella struttura interessata, ma ? anche necessario non eliminare troppa parte della struttura anatomica, al fine di consentire la conservazione funzionale dell?organo interessato e delle strutture adiacenti.
Sommario
[0005] Scopo della presente invenzione ? pertanto quello di migliorare gli aspetti legati agli interventi di rimozione di tumori, ed in particolare tumori prostatici, mettendo a punto un apparato, ed un metodo, che consenta di migliorare la precisione dell?intervento.
[0006] Importante scopo della presente invenzione ? ad esempio quello di realizzare un apparato di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali che consenta di distruggere solamente le strutture anatomiche prescelte.
[0007] Altro scopo della presente invenzione ? ad esempio quello di realizzare un apparato di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali che consenta di pianificare adeguatamente le zone da distruggere.
[0008] Non ultimo scopo della presente invenzione, ? quello di mettere a punto un metodo di elaborazioni di immagini che consenta di pianificare e prevedere l?esito di un intervento di rimozione di cellule tumorali, quale ad esempio un intervento alla prostata.
[0009] Questi ed altri scopi, che saranno pi? chiari in seguito, sono raggiunti con un apparato di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali, comprendente
- una sonda ultrasonica configurata per acquisire almeno una prima immagine inerente un volume spaziale dove sono presenti le cellule tumorali da distruggere,
- un primo sistema di supporto, configurato per supportare la sonda ultrasonica nella zona da indagare, essendo nota la posizione di tale sonda ultrasonica in relazione al primo sistema di supporto,
- almeno una testa di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali,
- un secondo sistema di supporto, configurato per supportare e guidare, ovvero consentire di percorrere una data traiettoria, l?almeno una testa di emissione nella, o in prossimit? della, zona con le cellule tumorali da distruggere, tale secondo sistema di supporto essendo in relazione spaziale con il primo sistema di supporto per cui ? nota la posizione del secondo sistema di supporto, ovvero ? nota la posizione della data traiettoria di detta almeno una testa di emissione, rispetto alla sonda ultrasonica, e rispetto al volume spaziale indagato dalla sonda ultrasonica,
- un dispositivo elettronico di gestione dell?apparato, comprendente un monitor e un programma elettronico atto a combinare almeno una detta prima immagine derivante dall?acquisizione della sonda ultrasonica, con almeno una seconda immagine diagnostica differente da immagini acquisite dalla sonda endocavitaria ultrasonica e relativa ad un volume della medesima zona dove sono presenti le cellule tumorali da distruggere, al fine di ottenere almeno una terza immagine combinata, ed in cui l?almeno una terza immagine combinata ? atta ad essere mostrata su detto monitor;
il programma elettronico comprende un modulo di simulazione della distruzione delle cellule tumorali che prevede le operazioni di
definizione spaziale, su almeno detta terza immagine combinata mostrata a monitor, della zona di intervento dove emettere la radiazione distruttiva delle cellule tumorali,
visualizzazione, su detta almeno una terza immagine combinata mostrata a monitor, di una simulazione della posizione di almeno parte di detto secondo sistema di supporto, ovvero di almeno parte di detta data traiettoria, per cui ? possibile posizionare virtualmente almeno una detta testa di emissione in detta zona di intervento,
posizionamento virtuale di detta almeno una detta testa di emissione in detta zona di intervento mostrata a monitor in detta almeno una terza immagine combinata,
visualizzazione, su detta almeno una terza immagine combinata mostrata a monitor, di una simulazione del volume irradiabile da detta almeno una testa di emissione posizionata virtualmente in detta zona di intervento.
[0010] Come detto, l?apparato secondo l?invenzione ben si presta al trattamento focale del tumore uni-focale della prostata mediante ablazione laser. Pertanto, la sonda ultrasonica ? preferibilmente una sonda endocavitaria, ad esempio del tipo transrettale o endorettale, ovvero una sonda ecografica transrettale o endorettale. Inoltre, preferibilmente, l?almeno una testa di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali ? un organo atto ad emettere un fascio laser; preferibilmente l?estremit? di una fibra ottica. L?apparato pertanto comprende anche una sorgente di luce laser a cui la fibra ottica ? associata.
[0011] Preferibilmente, l?almeno una testa di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali ? disposta entro un ago di guida mobile mediante il secondo sistema di guida.
[0012] L?apparato ben si presenta anche al trattamento di tumori in altre zone del corpo, come ad esempio l?addome.
[0013] Preferibilmente, il programma elettronico del dispositivo elettronico di gestione dell?apparato comprende differenti moduli operativi, tra cui un modulo di combinazione di immagini, atto a combinare prime immagini derivanti dall?acquisizione della sonda ultrasonica con seconde immagini diagnostiche differenti da immagini acquisite dalla sonda ultrasonica e relativa alla medesima zona dove sono presenti le cellule tumorali da distruggere, al fine di ottenere terze immagini combinate visualizzabili sul monitor, un modulo di pianificazione/simulazione della distruzione delle cellule tumorali ed un modulo relativo all?intervento reale di distruzione delle cellule tumorali sulla base delle simulazioni del precedente modulo di simulazione/pianificazione.
[0014] Per quanto riguarda la combinazione di immagini, preferibilmente l?almeno una seconda immagine diagnostica da combinare con l?almeno una prima immagine acquisita dalla sonda ultrasonica ? di tipo differente da immagini derivanti da sonde ultrasoniche e pi? preferibilmente ? un?immagine derivante da una risonanza magnetica, preferibilmente ad alta definizione.
[0015] Tale necessit? di combinare le immagini di tipo differente, deriva dal fatto che spesso le immagini derivanti da una ispezione ecografica non sono in grado di evidenziare in modo chiaro la zona tumorale ed ? necessario pertanto sopperire alla mancanza di informazioni mediante immagini provenienti da altri esami diagnostici, come ad esempio la risonanza magnetica.
[0016] In pratica, ? necessario che sia disponibile, al momento della combinazione di immagini (tecnica generalmente con il termine inglese di ?fusion? ), un insieme di immagini della zona tumorale da trattare al fine di combinarle con le immagini provenienti dalla sonda ad ultrasuoni che monitora la zona di trattamento durante l?intervento.
[0017] La sonda ultrasonica riporta immagini del volume ultrasonico indagato in tempo reale; tali immagini possono essere tridimensionali o immagini piane ad esempio secondo i piani sagittale, coronale e trasversale (che combinati tra loro permettono di ricostruire un?immagine tridimensionale.
[0018] Analogamente la risonanza magnetica riporta immagini bidimensionali rispetto ad esempio agli stessi piani sagittale, coronale e trasversale e/o una combinazione tridimensionale di due o tre di questi.
[0019] Pertanto, preferibilmente, il programma elettronico dell?apparato ? in grado di gestire sia pi? prime immagini di differenti piani, sia una o pi? prime immagini tridimensionali. Analogamente il programma elettronico dell?apparato ? in grado di gestire sia pi? seconde immagini di differenti piani, sia una o pi? seconde immagini tridimensionali. Ad esempio le prime immagini bidimensionali di rispettivi piani possono essere combinate con le seconde immagini bidimensionali di corrispondenti piani sagittale, coronale e trasversale.
[0020] Preferibilmente, l?almeno una seconda immagine ? memorizzata nel dispositivo elettronico di gestione prima dell?acquisizione dell?almeno una prima immagine da parte della sonda ad ultrasuoni.
[0021] Ad esempio il paziente viene scansionato nella zona interessata mediante risonanza magnetica e pertanto vengono acquisiti volumi di risonanza magnetica in cui ? presente la zona tumorale. I file con l?immagine o le immagini della risonanza magnetica (la cosiddetta ?seconda immagine?) vengono acquisiti nell?apparato secondo l?invenzione.
[0022] Ad esempio, la sonda ultrasonica ecografica viene inserita nel retto del paziente. Tale sonda ? associata ad un detto primo sistema di supporto, che, preferibilmente ? anche configurato per guidare la sonda ultrasonica nel retto. Opportunamente, il primo sistema di supporto consente di avere sempre nota la posizione della sonda ultrasonica nel primo sistema di supporto stesso, ovvero nello spazio. Ad esempio la sonda ? associata ad un sistema di riferimento fisso rispetto al paziente, ad esempio fisso rispetto al lettino del paziente, ovvero ad un supporto per la sonda fisso rispetto al lettino del paziente in cui il paziente ? fermo.
[0023] Una volta che la sonda ha consentito l?acquisizione di un volume ultrasonico della zona da trattare, che si traduce nell?acquisizione di almeno una prima immagine (ad esempio almeno tre immagini bidimensionali relative ad esempio al piano, sagittale, coronale e trasversale, od una combinazione dei tre paini a realizzare almeno una prima immagine tridimensionale, o direttamente una immagine tridimensionale), in questo esempio della prostata, il dispositivo elettronico di gestione, tramite il suddetto programma elettronico, realizza la combinazione (o ?fusion?) di detta almeno una prima e almeno una seconda immagine, in modo tale che l?almeno una terza immagine risultante dalla combinazione riporti sia il volume della zona da trattare acquisito in ?real time? dal paziente mediante la sonda ultrasonica, sia la zona da trattare con mostrate le cellule tumorali da distruggere.
[0024] Preferibilmente, la combinazione dell?almeno una prima immagine e dell?almeno una seconda immagine avviene identificando punti o zone di riferimento relativi a medesimi punti fisici del paziente sia sull?almeno una prima immagine e sull?almeno una seconda immagine e cercando di posizionare le immagini in modo che questi punti o zone siano il pi? vicine possibile. Possono essere punti (ad esempio almeno tre punti) oppure porzioni o strutture anatomiche non puntuali, come ad esempio il decorso non rettilineo dell?uretra o il bordo della ghiandola prostatica in vari piani (nel caso del trattamento del tumore della prostata).
[0025] Tale combinazione pu? avvenire ad esempio mediante una combinazione statica delle immagini, ad esempio semplicemente fondendo la prima e seconda immagine facendo corrispondere i punti o zone di rifomento come sopra descritte.
[0026] Oppure, tale combinazione pu? avvenire ad esempio mediante una combinazione elastica delle immagini, ad esempio sovrapponendo la prima e la seconda immagine facendo corrispondere i punti o zone di riferimento come sopra descritte e quindi stirando, deformando, rototraslando, la seconda immagine (o la prima immagine) per far corrispondere al meglio i punti o le zone di riferimento utilizzate per la combinazione.
[0027] In generale, tecniche di ?fusion? di immagini di risonanza magnetica ed ecografiche sono note.
[0028] Preferibilmente, il programma di elaborazione prevede che, prima della combinazione di detta almeno una prima e almeno una seconda immagine, la seconda immagine riporti una circoscrizione della zona occupata dalle cellule tumorali, ovvero la definizione, nell?immagine, di una figura chiusa che segue il contorno del tumore visibile nell?immagine per cui tale circoscrizione della zona con le cellule tumorali si ritrova anche in detta almeno una terza immagine combinata.
[0029] Ad esempio, il programma di elaborazione prevede un?operazione di circoscrizione della zona con le cellule tumorali prima della combinazione dell?almeno una prima e almeno una seconda immagine. Ad esempio, le seconde immagini, ad esempio immagini di risonanza magnetica, possono essere state precedentemente valutate da un medico che ha individuato la zona tumorale e ne ha realizzato sulle immagini (ovvero sui file riportanti le immagini) una circoscrizione grafica (mediante un programma elettronico associato alla macchina di risonanza magnetica o di esame dei risultati della risonanza magnetica). Ad esempio tale zona con il tumore pu? essere circoscritta dal medico con delle figure chiuse nei vari piani, e quindi assume la connotazione di un volume definito e posizionato spazialmente in coordinate note nel set di immagini volumetriche provenienti dalla risonanza magnetica.
[0030] In altri esempi, tale circoscrizione della zona tumorale pu? avvenire ance successivamente alla combinazione delle immagini per realizzare l?almeno una terza immagine combinata.
[0031] Tale almeno una terza immagine combinata ? visibile al chirurgo su un monitor.
[0032] Come detto, l?apparato prevede un secondo sistema di supporto per l?almeno una testa di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali, ad esempio una fibra ottica atta ad emettere luce laser. Tale secondo sistema di supporto ? configurato per guidare l?almeno una testa di emissione, lungo una data traiettoria definita ad esempio dal supporto stesso, nella, o in prossimit? della, zona con le cellule tumorali da distruggere. Opportunamente, tale secondo sistema di supporto, ovvero tale data traiettoria definita dalla guida definita dal sistema di supporto, ? in relazione spaziale con il primo sistema di supporto per cui ? nota la posizione del secondo sistema di supporto, ovvero della data traiettoria rispetto alla sonda ultrasonica, e rispetto al volume spaziale indagato dalla sonda ultrasonica.
[0033] Ad esempio, il secondo sistema di supporto definisce traiettorie di guida il cui sviluppo spaziale ? noto nel sistema di riferimento spaziale del primo sistema di supporto in cui ? nota la posizione della sonda ultrasonica. Pertanto nell?almeno una prima immagine ? virtualmente definita la posizione del secondo sistema di supporto, ossia la posizione della traiettoria, ovvero sono virtualmente note le posizioni che detta almeno una testa di emissione pu? assumere in tale prima immagine. Queste informazioni vengono riportate nell?almeno una terza immagine combinata, e pertanto il sistema di supporto, o pi? precisamente l?estensione virtuale della traiettoria definita dal sistema di supporto nella zona di trattamento, risulta visibile sul monitor del chirurgo, consentendo di simulare pertanto il trattamento di distruzione del tumore circoscritto nell?almeno una terza immagine combinata.
[0034] Preferibilmente, la definizione della zona di intervento prevede anche la definizione di una zona di sicurezza da non invadere con il trattamento distruttivo.
[0035] Preferibilmente, la dimensione del volume irradiabile dall?almeno una testa di emissione posizionata virtualmente della zona di intervento ? funzione di uno o pi? dei parametri di trattamento, tra cui la potenza della radiazione emessa, la quantit? di radiazione emessa, l?eventuale particolare movimento della testa durante la fase di emissione ecc.
[0036] Ad esempio nel caso di luce laser, la dimensione del volume irradiabile dall?almeno una testa di emissione posizionata virtualmente della zona di intervento ? funzione di uno o pi? dei parametri di trattamento: potenza della radiazione emessa dalla sorgente della radiazione, quantit? o dose di energia emessa, numero di retroazioni della testa di emissione dalla zona di trattamento verso l?esterno (cosiddetto ?pulback?), lunghezza delle retroazioni di pullback.
[0037] Una retroazione ?pullback? ? un movimento della testa di emissione, ovvero, nel caso di ago con fibra ottica, uno spostamento dell?ago con la fibra ottica dalla zona di trattamento all?indietro (ovvero ad estrarre l?ago dal paziente) con successiva emissione della luce laser appena effettuato l?arretramento dell?ago con la fibra. Tale azione crea una particolare forma del volume di ablazione nella zona di trattamento che cresce nella direzione inversa al verso di inserzione degli aghi. Per lunghezza delle retroazioni di pullback si intende la distanza, ad esempio in mm, di spostamento dalla zona di trattamento all?indietro durante il pullback.
[0038] Ovviamente, tra i parametri da impostare vi ? anche il numero di teste di emissione (con i relativi parametri) inseriti contemporaneamente nella zona trattare.
[0039] Le teste possono essere disposte ed agire tutte insieme nella zona da trattare o essere inserite secondo una data sequenza (ed agire secondo una data sequenza). Ovviamente anche le posizioni di tali teste concorrono a formare i parametri del processo.
[0040] Il chirurgo ad esempio sceglie i parametri di lavoro e la posizione della testa di emissione e verifica se la zona di intervento viene coperta completamente dal volume di ablazione emesso dalla testa. Se tale zona ? completamente coperta, senza che il volume di ablazione fuoriesca dall?eventuale area o volume di sicurezza, ovvero senza intaccare strutture anatomiche che non si vogliono danneggiare, allora il chirurgo decide che la simulazione ? andata a buon fine e pu? procedere con il trattamento vero e proprio. Diversamente, il chirurgo cambier? i suddetti parametri di lavoro tra cui la posizione e/o il numero delle teste di emissione utilizzate (una o pi?).
[0041] In forme realizzative preferite, il modulo di simulazione prevede un calcolo in tempo reale della simulazione sulla base dei suddetti parametri, ovvero: numero di teste di ablazione, posizionamento mutuo delle teste di ablazione, dose di energia applicata da ciascuna testa di ablazione, potenza della sorgente della radiazione di ablazione, eventuale presenza di azioni di pull back, con l?eventuale definizione della lunghezza/distanza di pullback.
[0042] In forme realizzative preferite, il modulo di simulazione comprende una banca dati di pregresse simulazioni realizzate sulla base di dei suddetti parametri, ovvero: numero di teste di ablazione, posizionamento mutuo delle teste di ablazione, dose di energia applicata da ciascuna testa di ablazione, potenza della sorgente della radiazione di ablazione, eventuale presenza di azioni di pull back, con l?eventuale definizione della lunghezza/distanza di pullback; pertanto il chirurgo invece di attuare una simulazione in diretta, con le tempistiche di calcolo correlate alla simulazione, pu? recuperare i risultati di una simulazione gi? realizzata in precedenza con le medesime condizioni al contorno, dati i medesmi parametri di lavoro sopra indicati, risparmiando tempo di calcolo.
[0043] Opportunamente, il programma elettronico pu? comprendere un modulo di inizio trattamento distruttivo della zona con le cellule tumorali, che prevede l?operazione di impostazione di uno o pi? parametri di trattamento, corrispondenti ai parametri di trattamento virtuali impostati nell?apparecchio durante il funzionamento del modulo di simulazione; tali parametri sono ad esempio la potenza della radiazione emessa, la quantit? di radiazione emessa, l?eventuale particolare movimento della testa durante la fase di emissione ecc.. Nel caso di luce laser, tali parametri di trattamento sono: potenza della lucer laser emessa dalla sorgente di luce laser, quantit? o dose di energia di luce laser emessa, numero di retroazioni della testa di emissione dalla zona di trattamento verso l?esterno (cosiddetto ?pulback?), lunghezza delle retroazioni di pullback.
[0044] Secondo forme realizzative preferite, il primo sistema di supporto (e guida) per la sonda ultrasonica comprende un dispositivo di supporto ad esempio posizionato su un carrello, che pu? comprendere una slitta o di un complesso di slitte, su cui pu? essere applicata la sonda ultrasonica. Pertanto, ? possibile conoscere, ad esempio mediante sistemi ad encoder o simili, la posizione del carrello, ovvero della sonda ultrasonica nel complesso di slitte. Preferibilmente il dispositivo di supporto pu? essere fissato ad un lettino dove ? posizionato il paziente, o comunque in una posizione fissa rispetto al lettino con il paziente. Preferibilmente, il complesso di slitte pu? fornire uno o pi? dei seguenti gradi di libert? (con conoscenza della posizione rispetto ad uno o pi? dei detti gradi di libert?, in un sistema di riferimento ad esempio solidale al carrello/lettino del paziente): regolazione dell?altezza da terra; traslazione in direzione orizzontale trasversalmente al bordo del lettino al quale ? associato il carrello/dispositivo; aggiustamento dell?inclinazione della sonda ultrasonica attorno ad un asse verticale ed attorno ad un asse orizzontale, per allineare l?asse longitudinale della sonda ultrasonica ad esempio all?asse del retto del paziente; regolazione della distanza della estremit? della sonda ultrasonica ad esempio dall?ano del paziente, rotazione della sonda attorno al proprio asse longitudinale.
[0045] Il dispositivo di supporto della sonda ultrasonica, preferibilmente il carrello, pu? comprendere un sistema di vincolo, ad esempio una culla, che consente alla sonda di ruotare attorno al suo asse longitudinale di sviluppo.
[0046] Secondo forme realizzative preferite, la sonda ultrasonica comprende un corpo oblungo, con una superficie esterna curva convessa, estendentesi lungo uno sviluppo longitudinale di detto corpo, in cui sul corpo ? prevista una pluralit? di sensori ultrasonici affacciati sulla superficie curva per emettere e ricevere onde ultrasoniche.
[0047] Secondo una forma realizzativa, i sensori ultrasonici della sonda sono disposti secondo almeno una cortina rettilinea, parallela all?asse della sonda e almeno una cortina curvilinea, giacente su una circonferenza su un piano ortogonale all?asse della sonda
[0048] Secondo una forma realizzativa, i sensori ultrasonici della sonda sono disposti secondo una matrice bidimensionale; preferibilmente detta matrice bidimensionale presenta una prima dimensione parallela allo sviluppo longitudinale del corpo della sonda ultrasonica e una seconda dimensione sostanzialmente ortogonale alla prima dimensione; preferibilmente la superficie curva di detta sonda ultrasonica ? sostanzialmente cilindrica e presenta un asse longitudinale parallelo allo sviluppo longitudinale del corpo oblungo, ed in cui i sensori ultrasonici sono allineati secondo una pluralit? di linee parallele tra loro e parallele all?asse longitudinale della superficie cilindrica.
[0049] Secondo una forma realizzativa, i sensori ultrasonici della sonda sono disposti secondo un?unica cortina rettilinea, parallela all?asse della sonda e un?unica cortina curvilinea, giacente su una circonferenza su un piano ortogonale all?asse della sonda.
[0050] Preferibilmente, l?apparato dotato di una delle configurazioni di sonda ultrasonica appena definite, comprende un dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici di detta sonda ultrasonica; preferibilmente detto dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici essendo configurato per attivare sequenzialmente sensori ultrasonici appartenenti a linee parallele all?asse longitudinale della superficie cilindrica consecutive, per acquisire una sequenza di immagini ecografiche secondo una pluralit? di piani di scansione sfalsati angolarmente e passanti per l?asse longitudinale della superficie cilindrica e angolarmente sfalsati tra loro; preferibilmente detto dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici essendo configurato per attivare sequenzialmente sensori ultrasonici appartenenti a linee circonferenziali consecutive, per acquisire immagini ecografiche secondo una pluralit? di piani di scansione ortogonali all?asse longitudinale della superficie cilindrica e sfalsati lungo detto asse longitudinale; preferibilmente detto dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici essendo configurato per attivare simultaneamente almeno una cortina lineare di sensori ultrasonici tra loro sfalsati angolarmente attorno all?asse longitudinale e linearmente lungo l?asse longitudinale della superficie cilindrica per acquisire un?immagine secondo un piano obliquo rispetto all?asse longitudinale della superficie cilindrica.
[0051] In forme realizzative preferite, il secondo sistema di supporto che consente di guidare detta almeno una testa di emissione, lungo una data traiettoria, nella, o in prossimit? della, zona con le cellule tumorali da distruggere, ? ad esempio fissato al dispositivo di supporto che comprende il primo sistema di supporto per la sonda ultrasonica. In tal modo la posizione del secondo sistema di supporto, e lo sviluppo, ovvero la traiettoria, di guida o guide per tale testa, ? noto nel sistema di riferimento associato a tale dispositivo di supporto, ovvero un sistema di riferimento in cui ? nota la posizione della sonda ultrasonica.
[0052] Preferibilmente, il secondo sistema di supporto comprende un organo di guida che definisce una matrice di guide, ad esempio parallele tra loro, quali ad esempio dei canali passanti, in cui possono scorrere secondo direzioni parallele, distribuite a matrice, le teste di emissione, ad esempio possono scorrere aghi di trasporto di fibre ottiche per l?emissione di luce laser. Tali canali passanti definiscono le traiettorie di guida delle teste di emissione, tali traiettorie sono cos? note rispetto ad un sistema di riferimento che contiene l?organo di guida.
[0053] Ad esempio questo organo di guida con matrice di guide pu? avere orientazione fissa rispetto al primo sistema di supporto della sonda ultrasonica, per cui la relazione spaziale tra le guide dell?organo di guida e la posizione della sonda ultrasonica ? conoscibile. In altre forme realizzative, tale organo di guida pu? essere associato a mezzi di regolazione del suo orientamento nello spazio, con associati mezzi atti ad identificare la variazione di orientamento nello spazio rispetto al primo sistema di supporto, ed in cui tali variazioni di orientamento sono trasmesse all?apparato, al fine di avere sempre nota la posizione ed orientamento relativo dell?organo di guida (e quindi della guide/traiettorie da questo definite), rispetto al primo sistema di supporto, ovvero rispetto alla posizione nota della sonda ultrasonica. La variazione dell?orientazione dell?organo di guida delle teste di emissione consente ad esempio all?operatore di variare la possibile posizione delle teste nella zona di trattamento nel caso in cui un dato orientamento di tali guide non consenta un ottimale trattamento.
[0054] Secondo un altro aspetto, l?invenzione riguarda un metodo di elaborazione di immagini diagnostiche, tra cui almeno una prima immagine acquisita mediante una sonda ultrasonica e almeno una seconda immagine acquisita mediante una tecnica di imaging differente da quella di acquisizione mediante detta sonda ultrasonica, per simulare l?emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali, comprendente le seguenti fasi:
- acquisire almeno una detta seconda immagine riportante la zona con le cellule tumorali da trattare,
- acquisire almeno una detta prima immagine,
- associare a detta almeno una prima immagine una struttura virtuale di posizionamento per almeno una testa virtuale di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali,
- combinare detta almeno una detta prima immagine con detta almeno una seconda immagine a realizzare almeno una terza immagine combinata, riportante detta zona con le cellule tumorali e detta struttura virtuale di posizionamento della testa virtuale di emissione,
- in detta terza immagine combinata essendo visibile una forma di circoscrizione della zona di intervento dove emettere la radiazione distruttiva delle cellule tumorali,
- su detta terza immagine combinata, posizionare virtualmente detta testa virtuale di emissione su detta struttura virtuale di posizionamento in modo da emettere virtualmente la radiazione distruttiva in detta zona di intervento, - verificare che il volume irradiabile da detta almeno una testa virtuale di emissione copre tutta la zona di intervento.
[0055] Preferibilmente, sulla terza immagine combinata, il metodo prevede di visualizzare detto volume irradiabile da detta almeno una testa virtuale di emissione posizionata virtualmente in detta zona di intervento.
[0056] Preferibilmente, sulla terza immagine combinata, ? visibile una forma di circoscrizione di una zona di sicurezza che circonda la zona di intervento.
[0057] Preferibilmente, la struttura virtuale di posizionamento ? posizionata in detta almeno un?immagine mediante una relazione di posizionamento univoca, per cui data detta immagine detta struttura di posizionamento pu? assumere solamente la posizione definita da detta relazione di posizionamento univoca.
[0058] Preferibilmente, la visualizzazione del detto volume irradiabile da detta almeno una testa virtuale di emissione posizionata virtualmente in detta zona di intervento prevede
- il calcolo in tempo reale della simulazione sulla base di uno o pi? dei seguenti parametri: numero di teste di ablazione, posizionamento mutuo delle teste di ablazione, dose di energia applicata da ciascuna testa di ablazione, potenza della sorgente della radiazione di ablazione, eventuale presenza di azioni di pull back, con l?eventuale definizione della lunghezza/distanza di pullback, oppure
- una banca dati di pregresse simulazioni realizzate sulla base di uno o pi? dei seguenti parametri: numero di teste di ablazione, posizionamento mutuo delle teste di ablazione, dose di energia applicata da ciascuna testa di ablazione, potenza della sorgente della radiazione di ablazione, eventuale presenza di azioni di pull back, con l?eventuale definizione della lunghezza/distanza di pullback, per cui il chirurgo pu? recuperare i risultati di una simulazione gi? realizzata in precedenza con i medesmi parametri di lavoro sopra indicati, risparmiando tempo di calcolo.
Breve descrizione dei disegni
[0059] L?invenzione verr? meglio compresa seguendo la descrizione e gli allegati disegni, che illustrano una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa dell?invenzione. Pi? in particolare, nel disegno mostrano:
la Fig. 1 una vista schematica dell?apparato secondo l?invenzione, durante un trattamento su un paziente mostrato secondo un piano mediano o sagittale;
la Fig.2 rappresenta un esempio di una prima sonda ultrasonica ecografica utilizzabile nell?apparato secondo l?invenzione;
la Fig.3 rappresenta un esempio di una seconda sonda ultrasonica ecografica utilizzabile nell?apparato secondo l?invenzione;
la Fig. 4 rappresenta un organo di guida per un ago di guida di una fibra ottica che funge da testa di emissione di luce laser, da utilizzare nell?apparato secondo l?invenzione;
la Fig 4A rappresenta una vista schematica dell?ingrandimento della estremit? dell?ago di figura 4;
la Fig 4B rappresenta una vista schematica di un organo di guida variante rispetto a quello di figura 4;
la Fig.5 rappresenta uno schema di immagine ecografica ultrasonica secondo un piano trasversale di una zona di un paziente con evidenziata la prostata, realizzata con una sonda delle figure 2 o 3 e con l?apparato secondo l?invenzione;
la Fig. 6 rappresenta uno schema di immagine di risonanza magnetica secondo un piano trasversale di una zona di un paziente con evidenziata la prostata ed una zona tumorale della prostata;
la Fig. 7 rappresenta una porzione dell?immagine di risonanza magnetica di figura 6 riferita alla sola prostata;
la Fig.8 rappresenta una porzione dell?immagine ecografica di figura 5, con evidenziata una porzione di sonda ecografica;
la Fig. 9 rappresenta una sovrapposizione delle immagini di risonanza magnetica ed ecografica delle figure 7 e 8, per realizzare una combinazione delle due immagini per realizzare una terza immagine combinata, secondo una tecnica di fusion;
la Fig.10 rappresenta uno stiramento dell?immagine di risonanza magnetica nell?a figura 9, per combinarsi con l?immagine ecografica, al fine di realizzate la combinazione delle due immagini secondo una tecnica di fusion elastica;
la Fig.11 rappresenta una terza immagine (sempre vista rispetto al piano trasversale) realizzata dalla combinazione evidenziata nelle figure dalla 7 alla 10, in cui ? evidenziata la prostata e la zona tumorale, nonch? una matrice di guide per aghi per fibre ottiche e zone di intervento e di sicurezza del trattamento attorno alla zona tumorale;
la Fig. 12 rappresenta la medesima terza immagine di figura 11 vista in relazione ad un piano mediano o sagittale;
la Fig. 13 rappresenta la medesima terza immagine di figura 11 vista in relazione ad un piano frontale o coronale;
le Figg. dalla 14 alla 16 mostrano le rispettive immagini delle figure dalla 11 alla 13, con evidenziato un ago con fibra ottica atta ad emettere lice laser ed il volume di ablazione emesso;
la Fig. 17 rappresenta la medesima terza immagine di figura 11 con evidenziati una pluralit? di volumi di ablazioni emettibili dalla testa di emissione del laser;
la Fig. 18 rappresenta una diagramma delle fasi di un metodo secondo l?invenzione, applicato ad esempio all?apparato delle figure precedenti;
la Fig. 19 rappresenta la definizione dei piani trasversale PT, mediano/sagittale PM, frontale/coronale PF, relativi a possibili piani di immagini bidimensionali di imaging diagnostica.
Descrizione dettagliata di forme di realizzazione
[0060] Con riferimento alle figure precedentemente citate, un apparato di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali secondo l?invenzione, viene complessivamente indicato con il numero 10. In questo esempio tale apparto ? relativo al trattamento ablativo del tumore della prostata.
[0061] Tale apparato 10 comprende un ecografo 11 dotato di una sonda ultrasonica 12, quale una sonda endocavitaria preferibilmente transrettale o endorettale, in grado di acquisire immagini relative ad un volume spaziale nell?intorno della prostata.
[0062] L?apparato comprende inoltre un dispositivo di emissione laser 13 che prevede una sorgente di luce laser 14 operativamente connessa ad una o pi? teste di emissione di luce laser 15, luce che funge da radiazione distruttiva delle cellule tumorali, ovvero in grado di realizzare l?ablazione della zona tumorale.
[0063] Ad esempio, una testa di emissione 15 ? l?estremit? di una fibra ottica 15A operativamente connessa con la sorgente di luce laser 14, e disposta entro un ago di guida 16, a sua volta posizionabile nella zona di trattamento, come meglio spiegato pi? avanti.
[0064] L?apparato 10 comprende un dispositivo elettronico per la propria gestione, complessivamente indicato con 100.
[0065] Tornando alla sonda endocavitaria ultrasonica 12, questa ? associata ad un primo sistema di supporto, configurato per supportare tale sonda nella zona da indagare. Tale primo sistema di supporto 17 ? tale per cui ? nota la posizione della sonda nel sistema di supporto stesso e, pi? in generale, ? nota la posizione del volume ultrasonico generato (ovvero il volume spaziale indagato nel paziente) in un sistema di riferimento associato al primo sistema di supporto, per cui muovendo la sonda rispetto al supporto, ? nota la nuova posizione della sonda e del volume ultrasonico generato. In questo esempio, tale primo sistema di supporto 17 ? anche un sistema di guida per la sonda 12.
[0066] Ad esempio, il primo sistema di supporto (e guida) 17 per la sonda endocavitaria 12 comprende un dispositivo di supporto 17A che comprende ad esempio carrello 17B che pu? essere corredato di una slitta o di un complesso di slitte 17C, su cui pu? essere applicata la sonda ultrasonica 17 e che ne consentono il movimento guidato entro il retto del paziente. Pertanto, ? possibile conoscere, ad esempio mediante sistemi ad encoder o simili, la posizione del carrello, ovvero della sonda endocavitaria nel complesso di slitte.
[0067] Il dispositivo di supporto 17A pu? essere fissato al lettino L dove ? posizionato il paziente, o comunque in una posizione fissa rispetto al lettino con il paziente.
[0068] Il complesso di slitte 17C pu? fornire i seguenti gradi di libert?: regolazione Z dell?altezza da terra; traslazione Y in direzione orizzontale trasversalmente al bordo del lettino al quale ? associato il carrello, aggiustamento dell?inclinazione della sonda ultrasonica attorno ad un asse verticale R ed attorno ad un asse orizzontale W, per allineare l?asse longitudinale della sonda ultrasonica ad esempio all?asse del retto del paziente; regolazione X della distanza della estremit? della sonda ultrasonica ad esempio dall?ano del paziente.
[0069] La sonda endocavitaria ultrasonica ecografica 12 ? una sonda volumetrica, ovvero in grado di acquisire immagini di un volume ultrasonico generato dalla sonda. Il volume pu? essere generato dalla sonda ferma nel retto, o da un movimento della sonda nel retto, a seconda del tipo di sonda utilizzato.
[0070] Ad esempio, in questa forma realizzativa, la sonda ultrasonica utilizzata ? una di quelle descritte nella domanda di Brevetto Internazionale WO/2020/212893, che si considera qui integralmente incorporata per riferimento.
[0071] Pertanto, in questo esempio, la sonda ultrasonica 12 comprende un corpo oblungo 12A, con una superficie esterna curva convessa, estendentesi lungo uno sviluppo longitudinale secondo l?asse Q di tale corpo, in cui sul corpo ? prevista una pluralit? di sensori ecografici o ultrasonici 12B affacciati sulla superficie curva per emettere e ricevere onde ultrasoniche. disposti secondo una combinazione di almeno una cortina rettilinea, parallela all?asse della sonda e almeno una cortina curvilinea, giacente su una circonferenza su un piano ortogonale all?asse della sonda
[0072] Ad esempio, come in figura 2, tali sensori ultrasonici 12B sono disposti secondo una matrice bidimensionale che presenta una prima dimensione parallela allo sviluppo longitudinale del corpo della sonda ultrasonica e una seconda dimensione sostanzialmente ortogonale alla prima dimensione.
[0073] La superficie curva della sonda ultrasonica 12 ? sostanzialmente cilindrica e presenta un asse longitudinale parallelo allo sviluppo longitudinale del corpo oblungo, ed in cui i sensori ultrasonici 12B sono allineati secondo una pluralit? di linee parallele tra loro e parallele all?asse longitudinale della superficie cilindrica.
[0074] Sempre come descritto on WO/2020/212893, l?apparato dotato di una configurazione di sonda ultrasonica appena definita, comprende, ad esempio entro l?ecografo 11, un dispositivo di controllo 18 della commutazione dei sensori ultrasonici 12B della sonda ultrasonica. Ad esempio tale dispositivo 18 di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici ? configurato per attivare sequenzialmente sensori ultrasonici appartenenti a linee parallele all?asse longitudinale della superficie cilindrica consecutive, per acquisire una sequenza di immagini ecografiche secondo una pluralit? di piani di scansione sfalsati angolarmente e passanti per l?asse longitudinale della superficie cilindrica e angolarmente sfalsati tra loro. Ad esempio, il dispositivo 18 ? configurato per attivare sequenzialmente sensori ultrasonici 12B appartenenti a linee circonferenziali consecutive, per acquisire immagini ecografiche secondo una pluralit? di piani di scansione ortogonali all?asse longitudinale della superficie cilindrica e sfalsati lungo detto asse longitudinale.
[0075] Ancora, il dispositivo 18 di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici 12B pu? essere configurato per attivare simultaneamente almeno una cortina lineare di sensori ultrasonici tra loro sfalsati angolarmente attorno all?asse longitudinale e linearmente lungo l?asse longitudinale della superficie cilindrica per acquisire un?immagine secondo un piano obliquo rispetto all?asse longitudinale della superficie cilindrica.
[0076] In figura 3 ? mostrato il caso di una sonda ultrasonica con un?unica cortina rettilinea 12B?, parallela all?asse della sonda e un?unica cortina curvilinea 12B??, giacente su una circonferenza su un piano ortogonale all?asse della sonda.
[0077] Ovviamente possono essere utilizzate altri tipi di sonde transrettali/endorettali ultrasoniche in grado di scansionare volumi ultrasonici nel corpo del paziente, attraverso l?inserimento nel retto del paziente. Ad esempio altre sonde in forma di corpi oblunghi possono avere sensori ultrasonici al vertice dell?estremit? del corpo, circa in asse con il corpo.
[0078] Le sonde indicate necessitano di un movimento relativo rispetto alla zona da indagare, in quanto il volume ultrasonico ? generato dalla combinazione del fronte dei sensori con il movimento della sonda. In altri esempi possono essere utilizzate sonde endocavitarie ultrasoniche in cui il corpo che contiene i sensori ultrasonici rimane fermo rispetto alla zona da indagare, mentre sono i sensori che si muovono sul corpo, al fine di generare il volume ultrasonico.
[0079] L?apparato 10 comprende inoltre un secondo sistema di supporto 20, configurato per supportare e guidare almeno testa di emissione di luce laser 15 (ovvero pi? teste 15), lungo una data traiettoria K (ovvero pi? traiettorie K), nella, o in prossimit? della, zona con le cellule tumorali da distruggere.
[0080] Ad esempio, il secondo sistema di supporto 20 comprende un organo di guida 21 che definisce una matrice di guide, ad esempio parallele tra loro, quali ad esempio dei canali passanti 22, in cui possono scorrere secondo direzioni parallele, distribuite a matrice, le teste di emissione, e pi? in particolare gli aghi 16 di trasporto delle fibre ottiche le cui estremit? formano le teste di emissione 15. Tali canali passanti 22 definiscono le traiettorie di guida K degli aghi 16 e quindi delle teste di emissione 15 in essi contenute.
[0081] Tale secondo sistema di supporto 20 ? in relazione spaziale con il primo sistema di supporto della sonda endocavitaria ultrasonica, in modo che la posizione delle traiettorie K definite dall?organo di guida 21 sia nota in un sistema di riferimento in cui ? nota anche la posizione della sonda endocavitaria 12 (ovvero ? noto il volume spaziale indagato da detta sonda endocavitaria).
[0082] Ad esempio l?organo di guida 21 ? vincolato in modo noto al dispositivo di supporto 17A ed orientato in modo che i canali passanti 22 di guida per gli aghi 16 siano orientati verso il perineo del paziente, in modo che la proiezione della matrice di guide copra la zona della prostata, per cui un movimento degli aghi entro il perineo, porta gli stessi, e quindi le teste di emissione di lucer laser, nella zona di trattamento.
[0083] L?organo di guida 21 ? associato ad un dispositivo 23 di regolazione dell?orientamento nello spazio delle guide 22, con associato uno o pi? sistemi 23A atti ad identificare la variazione di orientamento nello spazio rispetto al primo sistema di supporto a cui ? fissato, ed i cui tali variazioni di orientamento sono trasmessi all?apparato 100, al fine di avere sempre nota la posizione ed orientamento relativo dell?organo di guida 21, e quindi della guide/traiettorie K da questo definite), rispetto al dispositivo di supporto 17A.
[0084] Ad esempio tale dispositivo 23 di regolazione dell?orientamento nello spazio delle guide 22 prevede una cerniera di vincolo al dispositivo di supporto 17A, con un dispositivo di bloccaggio nella posizione voluta dell?organo 21 rispetto al dispositivo di supporto. Opportunamente, un sistema 23 di encoder associato alla rotazione dell?organo di guida attorno all?asse (o agli assi) di cerniera, consente identificare la variazione di orientamento nello spazio dell?organo di guida stesso, ovvero delle traiettorie K ad esso associate. La cerniera di vincolo pu? regolare l?orientazione dell?organo di guida anche attorno a pi? assi, ad esempio due assi N ed M (o tre assi) tra loro ortogonali.
[0085] Un altro esempio di dispositivo di regolazione dell?orientamento nello spazio delle guide 22 ? previsto nell?esempio della figura 4B; in tal caso, l?organo di guida comprende almeno due matrici 121A, 121B con canali passanti di guida 122A-122B disposti su due superfici affacciate, con le matrici dei canali che non sono rigidamente allineate ma hanno almeno due gradi di libert? Y1, Y2; in particolare quella prossimale 121A si pu? muovere in alto/basso e sinistra/destra mentre quella distale 121B rimane ferma sul perineo, per cui un ago cambia inclinazione tenendo invariata la sua quota nella matrice 121B e variandola nella matrice 121A. Ad esempio i canali passanti 122A e 122B hanno una luce di area maggiore rispetto all?area della sezione degli aghi che vengono guidati entro di loro. I movimenti relativi possono essere ottenuti con dei noni e degli encoder che trasferiscono al sistema l?ammontare del movimento. In questo modo posso generare delle traiettorie oblique note.
[0086] Ancora, l?inclinazione differenziata pu? essere realizzata da un set (non mostrato nelle figure) di organi di guida removibili ciascuno definente una matrice di guide con angoli di guida differenti (ciascun organo prevede guide parallele, mentre organi differenti prevedono angoli di guida differenti rispetto agli altri organi). In tal caso, il dispositivo di regolazione dell?orientamento nello spazio delle guide degli aghi consiste in un sistema di connessione dell?organo di guida ad un supporto e un set di differenti organi di guida.
[0087] Il dispositivo elettronico 100 di gestione dell?apparato, comprendente un monitor 101 (o altro sistema di visione) disponibile al chirurgo, e un programma elettronico 102 comprendente differenti moduli operativi, tra cui un modulo di combinazione di immagini M1, atto a combinare prime immagini derivanti dall?acquisizione della sonda endocavitaria ultrasonica 12 con seconde immagini diagnostiche differenti da immagini acquisite dalla sonda endocavitaria ultrasonica 12 e relativa alla medesima zona dove sono presenti le cellule tumorali da distruggere, al fine di ottenere terze immagini combinate visualizzabili sul monitor 101, un modulo M2 di simulazione della distruzione delle cellule tumorali, meglio descritto pi? avanti, ed un modulo M3 relativo all?intervento reale di distruzione delle cellule tumorali sulla base delle simulazioni del modulo M2 (in pratica il modulo M2 forma un modulo di pianificazione del successivo intervento).
[0088] Con riferimento al modulo M1, le seconde immagini diagnostiche sono ade esempio immagini relative ad una risonanza magnetica, preferibilmente ad alta risoluzione, che riguarda un volume del corpo del paziente in cui vie ? la zona tumorale. In questo esempio ? una risonanza magnetica di un volume attorno alla prostata del paziente effettuata in precedenza al momento del trattamento in cui l?apparato secondo l?invenzione viene utilizzato.
[0089] Ad esempio in figura 6 ? mostrata una immagine RM1 relativa al piano trasversale presa durante un esame di risonanza magnetica relativamente ad un volume attorno alla prostata (sono presenti analoghe immagini relative a i piani sagittali e coronale, al fine di completare l?immagine tridimensionale del volume di risonanza magnetica, qui non rappresentate, per non appesantire la descrizione e le tavole). In alternativa, o in parallelo, ? possibile avere a disposizione anche un?immagine tridimensionale di risonanza magnetica relativa al suddetto volume.
[0090] Su tali immagini sono visibili la prostata G, l?uretra U, il retto A, ed il tumore T, oltre ad altre strutture anatomiche del paziente.
[0091] Su tale immagine RM1 (e sulle altre due immagini di risonanza magnetica correlate), e/o sull?immagine 3D, ? stata identificata la zona tumorale e sull?immagine (ovvero sui file riportanti le immagini) ? stata realizzata una circoscrizione grafica (mediante un programma elettronico associato alla macchina di risonanza magnetica o di esame dei risultati della risonanza magnetica) che prende il nome di ?segmentazione?. Ad esempio il medico pu? seguire il profilo del tumore nel piano trasversale con una figura di contorno H1 chiusa nel piano trasversale (che definisce quindi una figura volumetrica di inclusione del tumore, che ne segue i contorni, ovvero una figura corrispondente alla forma del tumore visibile nell?immagine). Tale operazione di circoscrizione/segmentazione che segue il profilo del tumore (ovvero della zona tumorale) viene ripetuta anche nelle due immagini riferite agli altri due piani e quindi assume la connotazione di un volume definito e posizionato spazialmente in coordinate note nel set di immagini volumetriche provenienti dalla risonanza magnetica.
[0092] Le immagini di risonanza magnetica sono caricate nel programma elettronico 102 e quindi sono a disposizione del chirurgo. Si noti come, in forme realizzative alternative, l?operazione di circoscrizione H1 del tumore sopra descritta pu? avvenire, entro il programma elettronico 102.
[0093] Il chirurgo acquisisce le prime immagini ultrasoniche relativi ai medesimi piani sagittale, coronale e trasversale (e/o un?equivalete prima immagine 3D), tramite la sonda transrettale 12 di un volume del corpo del paziente attorno alla prostata. Per semplicit? ed in coerenza con quanto riportato per le immagini di risonanza magnetica, si mostra per semplicit? la sola immagine US1 relativa al piano trasversale.
[0094] In tali prime immagini sono visibili la prostata G (ma non la zona tumorale su di essa), ed altre strutture anatomiche del paziente, come ad esempio l?uretra U. La posizione (ovvero le sue coordinate spaziali) del volume riferito da queste tre immagini sono note in quanto ? nota la posizione della sonda ultrasonica 12 in un dato sistema di riferimento associato al primo sistema di supporto 17A.
[0095] A questo punto, il modulo M1 del programma elettronico combina le tre prime immagini US1 con le rispettive seconde immagini RM1 (per piani corrispondenti) secondo una tecnica cosiddetta di ?fusion?, di per s? di tipo noto, che consente di ottenere corrispondenti terze immagini combinate C1, C2 e C3 (per piani corrispondenti e/o un?equivalete terza immagine combinata 3D). In tali terze immagini sono visibili la prostata, la zona tumorale e le relative figure di contorno H1-H3 che lo evidenziano nelle immagini. Queste terze immagini C1-C3 sono mostrate nel monitor 101 e corrispondono a immagini in tempo reale, in quanto la sonda endocavitaria ? inserita nel retto del paziente. In particolare le terze immagini C1 (in pratica RM1+ US1) relative al piano trasversale PT sono mostrate nelle figure 10, 11 e 14, le terze immagini C2 relative al piano sagittale o mediano PM sono mostrate nelle figure 12 e 15, le terze immagini C3 relative al piano frontale/coronale PF sono mostrate nelle figure 13 e 16.
[0096] Ad esempio, nelle figure 7, 8, 9 e 10 ? mostrato il processo di combinazione o fusion delle immagini US1 e RM1. Le immagini vengono sovrapposte facendo coincidere il pi? possibile ad esempio la struttura dell?uretra U e i contorni della ghiandola prostatica G. Poich? l?immagine di risonanza magnetica ? stata presa in un momento differente e siccome l?ecografia transrettale ? invece in corso d?opera e la sonda dilata l?ano e le strutture adiacenti, non vi pu? essere una corrispondenza perfetta tra i contorni delle due ghiandole prostatiche. Il programma elettronico cerca di minimizzare queste differenze, utilizzando tecniche di combinazione (o ?fusion?) definite combinazione ?statica? o combinazione elastica, secondo modalit? note in letteratura.
[0097] La combinazione statica in pratica prevede una sovrapposizione delle due immagini con un posizionamento relativo basato ad esempio su una logica di ottimizzazione delle distanza relative di medesime strutture anatomiche evidenziate nelle due immagini.
[0098] La combinazione con deformazione prevede ad esempio un adattamento dell?immagine di risonanza magnetica all?immagine ultrasonica mediante deformazione/stiramento/rototraslazione di dell?immagine di risonanza magnetica. Ad esempio, la figura 9 rappresenta la semplice sovrapposizione di US1 e RM1, mentre la figura 10 mostra la successiva fase di combinazione in cui l?immagine RM1 ? deformata in RM1? dall?operatore mediante il programma elettronico per realizzare una combinazione elastica delle due immagini RM1 e US1, ovvero una deformazione in cui l?operatore adatta il pi? possibile l?immagine di risonanza magnetica alla prima immagine ultrasonica US1 presa dalla sonda 12.
[0099] A questo punto il programma elettronico ha creato la terza immagine tridimensionale, che si esplica nelle tre terze immagini bidimensionali C1, C2 e C3 che sostanzialmente includono una visione in real-time della prostata presa dalla sonda ultrasonica 12 in cui ? per? visibile anche la zona tumorale T, ovvero, il programma elettronico 102 consente al chirurgo di identificare la zona di intervento, essendo ben visibile il tumore nelle dai contorni segnati con H1-H3 (si vedano le figure 11-13).
[0100] In pratica la terza immagine (le terze immagini) pu? esplicarsi in varie modalit?. Ad esempio pu? essere un?immagine come quella C1 nelle figure 11-13 in cui ? visibile un?immagine trasformata dalla sovrapposizione di US1 e RM1. In un altro esempio la terza immagine pu? essere rappresentata dalla prima immagine ecografica US1 su cui ? mostrato il contorno (realizzato mediante la segmentazione) della zona tumorale effettuato in RM1 e posizionato in US1 mediante l?operazione di combinazione (fusion) sopra descritta. In altri esempi ancora pu? esserci ad esempio US1 con mostrata la RM1 (con la zona tumorale circoscritta) in trasparenza sopra US1 (o il contrario, ovvero RM1 in trasparenza). Ovviamente possono essere presenti altri possibili combinazioni.
[0101] Una volta realizzata la combinazione, il chirurgo attiva il modulo di simulazione/pianificazione M2.
[0102] Il chirurgo deve decidere quanta parte della prostata sottoporre ad ablazione mediante la radiazione laser prodotta dalle teste 15, facendo attenzione a non intaccare strutture anatomiche che si vogliono salvaguardare.
[0103] Per far questo, il programma elettronico 101 consente di evidenziare una zona attorno alla zona tumorale identificata da H1 che definisce un margine di intervento distruttivo da parte del laser emesso dalle teste di ablazione 15 pi? ampio rispetto al tumore stesso, al fine di garantire la distruzione completa di tutte le cellule tumorali. Ad esempio tale zona, detta anche margine di ablazione, ? definita da un volume distanziato dal contorno H1-H3 del tumore ad esempio di una data distanza, come ad esempio dai 2 ai 5 mm, a seconda delle indicazioni del chirurgo. In termini pratici tale zona di intervento ?, ciascuna immagine C1-C3, una forma chiusa V1-V3 che include la zona tumorale T, ad esempio una figura che segue la forma del tumore e distante da questa di una data distanza (in pratica una figura in offset rispetto al contorno della zona tumorale T). In altri esempi la forma del margine di intervento pu? essere delimitata in modo differente, ad esempio mediante una figura geometrica ben definita. L?ablazione dovr? interessare tutta la zona interna a tale forma volumetrica V1-V3.
[0104] Ulteriormente, il programma elettronico 102 consente di definire un margine di sicurezza S1-S3, ovvero una forma che circonda (in ciascuna delle tre immagini piane C1-C3, o nell?equivalente immagine tridimensionale) il margine di intervento V1-V3 al fine di definire una zona di sicurezza all?esterno della quale non deve essere realizzata alcuna ablazione, per garantire le strutture anatomiche circostanti il tumore.
[0105] Anche in questo caso tale margine di sicurezza S1-S3 pu? essere definito da un ?off-set? della zona tumorale, oppure da una forma ben definita. Nelle figure allegate, tale margine di sicurezza S1-S3 ? rappresentato ad esempio da un volume ellissoidale.
[0106] Si noti come, in altre forme realizzative, sia le forme definenti la zona di intervento V1-V3, sia le forme definenti la zona di sicurezza S1-S3, possono essere progettate direttamente sulle immagini di risonanza magnetica Rm1-Rm3 prima della fase di combinazione, riportandole successivamente nelle immagini combinate C1-C3.
[0107] Il programma elettronico 102 visualizza nelle terze immagini combinate C1-C3 anche le traiettorie K per le teste di ablazione 15. Infatti, come detto, la posizione delle traiettorie K ? nota rispetto al volume ultrasonico rilevato dalla sonda 12 (la posizione della sonda 12 e quindi del volume ecografico rilevato da essa rilevato, e l?orientazione dell?organo di guida 21 sono note in un medesimo sistema di riferimento). In questo esempio, le traiettorie K sono rettilinee e ortogonali al piano trasversale, per cui nelle figure C1 tali traiettorie sono rappresentare, per semplicit? da punti o zone puntuali disposte secondo una matrice, mentre nelle figure C2 e C3 da rette parallele (indicate in tratteggio).
[0108] ? pertanto possibile posizionare virtualmente le teste di emissione laser 15 nell?intorno o dentro la zona di intervento definita dalla forma V1-V3 Ad esempio, nelle figure 14-16, ? schematizzato un ago 16 portante la fibra ottica con la testa di emissione 15 in estremit? ad esso.
[0109] Mediante il modulo di simulazione/pianificazione M2 del programma elettronico, il chirurgo posiziona virtualmente una o pi? teste nelle zone che riterr? pi? idonee a realizzare l?ablazione ed imposta virtualmente i parametri di trattamento che determinano l?ablazione.
[0110] Tali parametri prevedono l?indicazione della potenza della luce laser emessa dalla sorgente di luce laser (per ciascuna testa di emissione o per tutte le teste), la quantit? o dose di energia di luce laser emessa per ciascuna testa, l?eventuale numero di retroazioni della testa di emissione dalla zona di trattamento verso l?esterno (cosiddetto ?pulback?) e la lunghezza di tali retroazioni di pullback.
[0111] Tali parametri definiscono un volume irradiabile (volume o area di ablazione) D di luce laser, o volume di ablazione, per ciascuna immagine C1, C2, C3 che viene visualizzato a monitor. In questo esempio, tale volume di ablazione viene schematizzato mediante un volume sferico, e quindi, nelle varie figure C1-C3, da cerchi. La forma del volume di ablazione pu? essere differente da quello indicato, ed essere funzione ad esempio anche delle eventuali retroazioni (pullback) impostate.
[0112] Le teste possono essere disposte ed agire tutte insieme nella zona da trattare o essere inserite secondo una data sequenza (ed agire secondo una data sequenza). Ovviamente anche il numero e le posizioni di tali teste concorrono a formare i parametri del processo di ablazione.
[0113] Vedendo il volume di ablazione nelle varie immagini, il chirurgo ? pertanto in grado di capire se l?impostazione dei parametri di trattamento ? sufficiente per realizzare un?ablazione di tutta la zona di trattamento V1-V3 senza oltrepassare la zona di sicurezza S1-S3.
[0114] In caso negativo, il chirurgo cambia i parametri di trattamento, ad esempio cambiando posizione e/o, numero delle teste di emissione, potenza del laser, ecc. e realizza una nuova simulazione.
[0115] La simulazione dell?effetto di una o pi? teste di ablazione 15 nella zona da trattare pu? avvenire in diversi modi.
[0116] Una prima modalit? prevede una simulazione ?in linea?, ovvero il chirurgo imposta i parametri sopra indicati e lancia una simulazione con tali parametri. Il programma elettronico calcola in diretta, mediante opportuni algoritmi (pi? avanti descritti in maggior dettaglio) l?area di ablazione D e la visualizza a monitor.
[0117] Per velocizzare i tempi di intervento e non aspettare i tempi di calcolo del programma elettronico, una seconda modalit? prevede l?utilizzo di una banca dati di pregresse simulazioni. In pratica in tale banca dati sono archiviati i risultati di simulazioni per ogni possibile combinazione dei parametri di ingresso sopra specificati, data la specifica attrezzatura utilizzata (ossia la tipologia di teste di ablazione, il numero di guide e il loro mutuo posizionamento, ovvero:
-numero di fibre ottiche per portare la luce laser di ablazione
-posizionamento mutuo delle estremit? di tali fibre ottiche (aghi portanti le fibre ottiche) che definiscono le teste di ablazione
-Dose di energia applicata da ciascuna testa di ablazione
-Potenza della sorgente laser
-azioni di pull_back
-lunghezza/distanza pullback
[0118] In pratica un computer ha calcolato un numero altissimo di simulazioni per un caso vastissimo di combinazioni, che in sostanza comprende tutti i possibili casi di ablazione con date sorgenti laser, date teste di ablazione e dati organi di guida per gli aghi con le fibre ottiche. Il chirurgo, una volta posizionate le teste di ablazione 15 a monitor lungo le traiettorie virtuali K, e ipotizzati tutti i valori dei parametri sopra citati, non deve far altro che richiamare la voluta simulazione dalla banca dati per avere la visualizzazione immediata del risultato, senza attendere i tempi di calcolo della simulazione.
[0119] Le simulazioni vengono ottenute usando un modello matematico basato sulla Equazione di Pennes modificata:
[0120] tessuto [kg / cm3], c ? termica del tessuto ? di volume, Qperf ? il trasferimento di calore derivante dalla perfusione sanguigna, Qe ? lo scambio di calore dovuto alla vaporizzazione (ebollizione) dell'acqua e Qmet ? lo scambio di calore metabolico (che ? trascurabile nell'ablazione laser e rimosso dai calcoli).
[0121] Il campo ottico pu? essere calcolato attraverso l?equazione di diffusione che si applica ai mezzi torbidi dove il coefficiente di scattering non ? trascurabile come appunto i tessuti oppure attraverso modellazione del campo gaussiano in uscita da una fibra ottica a punta piatta. Nel caso l?erogatore sia di tipo complesso, ad esempio sidefire (emissione laterale) o ring fire (emissione ad anello) si dovr? di volta in volta rimodellare il campo ottico spaziale tenendo conto del principio di conservazione dell?energia nel vuoto.
[0122] Ad ogni istante temporale viene calcolata la distribuzione ottica che esce dalla fibra ottica, attraverso l?equazione di Pennes si ottiene il campo termico il quale agisce attraverso l?equazione di Arrhenius sulla denaturazione dei tessuti. I tessuti denaturati dal calore, cambiano le propriet? ottiche e anche termiche nonch? la perfusione sanguigna alterata a causa della coagulazione dei tessuti. Questo schema di simulazione tiene conto delle modificazioni indotte dalla coagulazione aggiornando i parametri ottici e termici delle porzioni di tessuto interessate dalla denaturazione per poi iniziare un nuovo ciclo per un istante di tempo successivo.
[0123] Il modello di danno di Arrhenius ? il seguente:
[0124] Dove con c(t0) ? la concentrazione delle cellule iniziale e c(t) la concentrazione delle cellule vitali all?istante t.?S : Entropia di attivazione
<-1>
Entalpia di attivazione [kcal mol ], R : costante de Gas, T: temperatura.
[0125] Al variare di ? si ottengono i seguenti valori di tessuto denaturato percentuale rispetto alla condizione iniziale (tessuto nativo):
?=3 - 95% di tessuto denaturato;
?=2 - 86% di tessuto denaturato;
?=1 - 63% di tessuto denaturato;
?=0.7 - 50% di tessuto denaturato;
?=0.6 - 46% di tessuto denaturato;
[0126] A seconda che si scelga un valore di riferimento di ? per il tessuto coagulato ad esempio ?=1, l?intera simulazione temporale di un volume dar? luogo ad un insieme di superfici chiuse delimitanti la parte denaturata dalla parte non denaturata.
[0127] E? chiaro pertanto, che tra i vari parametri pi? sopra elencati alla base delle simulazioni va incluso anche il valore scelto del danno di Arrhenius ?.
[0128] Quando la simulazione (in diretta, o prelevandola dalla banca dati) ha dato esito positivo, ovvero mostra l?area di trattamento V1-V3 completamente sovrapposta alle aree di ablazione delle teste di ablazione, ad esempio come nel caso di figura 17 (analoga verifica ovviamente va fatta anche nelle altre due immagini C2 e C3), il chirurgo utilizza i parametri che hanno dato esito positivo nel modulo di simulazione M2 e realizza il trattamento vero e proprio, introducendo gli aghi 16 con le teste 15 nelle volute posizioni entro attraverso il perineo ad alimentando il laser con la voluta potenza, ed operando i voluti movimenti degli aghi, seguendo le indicazioni della simulazione.
[0129] In figura 18 ? indicato uno schema a blocchi del metodo di elaborazione di immagini diagnostiche ora descritto, per simulare l?emissione di luce laser distruttiva di cellule tumorali.
[0130] In particolare ? previsto un primo blocco B1 relativo all?acquisizione della seconda immagine di risonanza magnetica tridimensionale (ovvero due o tre immagini bidimensionali combinabili per arrivare ad una immagine tridimensionale), e in tale seconda immagine ? presente la prostata ed ? visibile la zona tumorale da eliminare, come in figura 6.
[0131] Il metodo prevede anche un blocco B2 relativo all?acquisizione di una prima immagine tridimensionale (ovvero due o tre immagini bidimensionali combinabili per arrivare ad una immagine tridimensionale), proveniente dalla sonda ultrasonica, in cui ? visibile la prostata, come in figura 5.
[0132] Quindi vi ? un blocco B3 di associazione alla prima immagine tridimensionale di una struttura virtuale di posizionamento per una testa virtuale di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali (la virtualizzazione delle traiettorie di guida K su tale prima immagine). Tale associazione non ? necessariamente mostrata a monitor in questa fase.
[0133] Un blocco B4 ? relativo alla combinazione della prima e della seconda immagine tridimensionale in una terza immagine combinata tridimensionale (ovvero due o tre immagini bidimensionali combinabili per arrivare ad una immagine tridimensionale) C1-C3, che riporta la prostata e la zona tumorale. Tale combinazione prevede che alla nuova terza immagine combinata C1-C3 sia associata la struttura virtuale di posizionamento della testa virtuale di emissione, come nelle figure 11-17 (le traiettorie K).
[0134] Un successivo blocco B5 prevede che sulla terza immagine combinata C1-C3, sia definita la zona di intervento V1-V3 dove emettere la luce laser di ablazione delle cellule tumorali, come nelle figure 11-17.
[0135] Un eventuale blocco B6 prevede che sulla terza immagine combinata C1-C3, sia definita anche una zona di sicurezza S1-S3 che circoscrive la zona di intervento, ed anche tale circoscrizione ? visibile sulla terza immagine C1-C3, zona che non deve essere oltrepassata dal danno provocato ai tessuti dalle teste di ablazione.
[0136] Un successivo blocco B7 ? relativo al posizionamento virtuale, sulla terza immagine combinata C1-C3, di una o pi? teste virtuali di emissione in corrispondenza della struttura virtuale di posizionamento in modo da emettere virtualmente la radiazione distruttiva nella zona di intervento V1-V3, come nelle figure 14-16.
[0137] Un eventuale blocco B8 riguarda la visualizzazione del (o dei) volume (i) D irradiabile dalla testa virtuale di emissione posizionata virtualmente nella zona di intervento V1.
[0138] Un blocco B9 ? relativo alla verifica che il volume D irradiabile dalla testa (teste) virtuale di emissione copra (coprano) tutta la zona di intervento V1-V3 e che eventualmente non sbordi oltre la zona di sicurezza S1-S3.
[0139] ? inteso che quanto illustrato rappresenta solo possibili forme di attua-zione non limitative dell?invenzione, la quale pu? variare nelle forme e disposizioni senza uscire dall?ambito del concetto alla base dell?invenzione. L?eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni allegate ha unicamente lo scopo di faci-litarne la lettura alla luce della descrizione che precede e degli allegati disegni e non ne limita in alcun modo l?ambito di protezione.
Claims (16)
1. Apparato di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali, comprendente
una sonda ultrasonica configurata per acquisire almeno una prima immagine inerente un volume spaziale dove sono presenti le cellule tumorali da distruggere,
un primo sistema di supporto, configurato per supportare detta sonda ultrasonica nella zona da indagare, essendo nota la posizione di detta sonda in detto primo sistema di supporto,
almeno una testa di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali,
un secondo sistema di supporto, configurato per supportare e guidare detta almeno una testa di emissione, lungo una data traiettoria, nella, o in prossimit? della, zona con le cellule tumorali da distruggere, detto secondo sistema di supporto essendo in relazione spaziale con detto primo sistema di supporto per cui ? nota la posizione di detta traiettoria definita da detto secondo sistema di guida rispetto a detta sonda ultrasonica, e rispetto al volume spaziale indagato da detta sonda ultrasonica,
un dispositivo elettronico di gestione dell?apparato, comprendente un monitor e un programma elettronico atto a combinare almeno una detta prima immagine derivante dall?acquisizione di detta sonda ultrasonica, con almeno una seconda immagine diagnostica differente da immagini acquisite da detta sonda ultrasonica e relativa alla medesima zona dove sono presenti le cellule tumorali da distruggere, per ottenere almeno una terza immagine combinata, ed in cui l?almeno una terza immagine combinata ? atta ad essere mostrata su detto monitor,
in cui detto programma elettronico comprende un modulo di simulazione della distruzione delle cellule tumorali che prevede le operazioni di
definizione spaziale, su almeno detta terza immagine combinata mostrata a monitor, della zona di intervento dove eseguire il trattamento distruttivo delle cellule tumorali,
visualizzazione, su detta almeno una terza immagine combinata mostrata a monitor, di una simulazione della posizione di almeno parte di detta data traiettoria definita da detto secondo sistema di supporto, per cui ? possibile posizionare virtualmente almeno una detta testa di emissione in detta zona di intervento,
posizionamento virtuale di almeno una detta testa di emissione in detta zona di intervento mostrata a monitor in detta almeno una terza immagine combinata,
visualizzazione, su detta almeno una terza immagine combinata mostrata a monitor, di una simulazione del volume irradiabile da detta almeno una testa di emissione posizionata virtualmente in detta zona di intervento.
2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detta almeno una seconda immagine ? di tipo differente da immagini derivanti da sonde ultrasoniche e pi? preferibilmente ? un?immagine derivante da una risonanza magnetica, preferibilmente ad alta definizione.
3. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni, in cui detta sonda ultrasonica ? una sonda ultrasonica endocavitaria, preferibilmente del tipo transrettale.
4. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detto programma di elaborazione prevede che, prima della combinazione di detta almeno una prima e almeno una seconda immagine, detta seconda immagine riporti una circoscrizione della zona occupata dalle cellule tumorali, per cui detta circoscrizione della zona con le cellule tumorali si ritrova anche in detta almeno una terza immagine combinata; preferibilmente detto programma di elaborazione prevede un?operazione di circoscrizione della zona con le cellule tumorali prima della combinazione di detta almeno una prima e almeno una seconda immagine.
5. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui la dimensione del volume irradiabile da detta almeno una testa di emissione posizionata virtualmente in detta zona di intervento ? funzione di uno o pi? dei seguenti parametri: potenza della radiazione emessa, la quantit? o dose di energia della radiazione emessa, l?eventuale movimento dell?almeno una testa di emissione durante la fase di emissione, la lunghezza di detto eventuale movimento, il valore di danno di Arrhenius
6. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detto programma elettronico comprende un modulo di trattamento distruttivo della zona con le cellule tumorali, che prevede l?operazione di impostazione di parametri di trattamento, corrispondenti ai parametri di trattamento virtuali impostati nell?apparecchio durante il funzionamento di detto modulo di simulazione, detti parametri comprendendo uno o pi? dei seguenti: numero delle teste di emissione posizionate in corrispondenza della zona di emissione, posizione dell?almeno una testa di emissione nella zona di emissione, potenza della radiazione emessa dall?almeno una testa di emissione, la quantit? o dose di energia della radiazione emessa dall?almeno una testa di emissione, l?eventuale movimento dell?almeno una testa di emissione durante la fase di emissione, la lunghezza di detto eventuale movimento.
7. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una testa di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali ? un organo atto ad emettere un fascio laser; preferibilmente l?estremit? di una fibra ottica.
8. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una testa di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali ? disposta entro un ago di guida mobile lungo detta data traiettoria definita da detto secondo sistema di supporto.
9. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detta sonda ultrasonica comprende un corpo oblungo, con una superficie esterna curva convessa, estendentesi lungo uno sviluppo longitudinale di detto corpo, in cui sul corpo ? prevista una pluralit? di sensori ultrasonici affacciati sulla superficie curva per emettere e ricevere onde ultrasoniche; preferibilmente detta superficie curva di detta sonda ultrasonica ? sostanzialmente cilindrica e presenta un asse longitudinale parallelo allo sviluppo longitudinale del corpo oblungo; preferibilmente , i sensori ultrasonici della sonda sono disposti secondo almeno una cortina rettilinea, parallela all?asse della sonda e almeno una cortina curvilinea, giacente su una circonferenza su un piano ortogonale all?asse della sonda.
10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui i detti sensori ultrasonici sono disposti secondo una matrice bidimensionale; preferibilmente detta matrice bidimensionale presentando una prima dimensione parallela allo sviluppo longitudinale del corpo della sonda ultrasonica e una seconda dimensione sostanzialmente ortogonale alla prima dimensione; preferibilmente detta superficie curva di detta sonda ultrasonica ? sostanzialmente cilindrica e presenta un asse longitudinale parallelo allo sviluppo longitudinale del corpo oblungo, ed in cui i sensori ultrasonici sono allineati secondo una pluralit? di linee parallele tra loro e parallele all?asse longitudinale della superficie cilindrica.
11. Apparato secondo la rivendicazione 10, comprendente un dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici di detta sonda ultrasonica; preferibilmente detto dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici essendo configurato per attivare sequenzialmente sensori ultrasonici appartenenti a linee parallele all?asse longitudinale della superficie cilindrica consecutive, per acquisire una sequenza di immagini ecografiche secondo una pluralit? di piani di scansione sfalsati angolarmente e passanti per l?asse longitudinale della superficie cilindrica e angolarmente sfalsati tra loro; preferibilmente detto dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici essendo configurato per attivare sequenzialmente sensori ultrasonici appartenenti a linee circonferenziali consecutive, per acquisire immagini ecografiche secondo una pluralit? di piani di scansione ortogonali all?asse longitudinale della superficie cilindrica e sfalsati lungo detto asse longitudinale; preferibilmente detto dispositivo di controllo della commutazione dei sensori ultrasonici essendo configurato per attivare simultaneamente almeno una cortina lineare di sensori ultrasonici tra loro sfalsati angolarmente attorno all?asse longitudinale e linearmente lungo l?asse longitudinale della superficie cilindrica per acquisire un?immagine secondo un piano obliquo rispetto all?asse longitudinale della superficie cilindrica.
12. Apparato secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detto modulo di simulazione prevede
- il calcolo in tempo reale della simulazione sulla base di uno o pi? dei seguenti parametri: numero di teste di ablazione, posizionamento mutuo delle teste di ablazione, dose di energia applicata da ciascuna testa di ablazione, potenza della sorgente della radiazione di ablazione, eventuale presenza di azioni di pull back, con l?eventuale definizione della lunghezza/distanza di pullback, oppure
- una banca dati di pregresse simulazioni realizzate sulla base di uno o pi? dei seguenti parametri: numero di teste di ablazione, posizionamento mutuo delle teste di ablazione, dose di energia applicata da ciascuna testa di ablazione, potenza della sorgente della radiazione di ablazione, eventuale presenza di azioni di pull back, con l?eventuale definizione della lunghezza/distanza di pullback, per cui il chirurgo pu? recuperare i risultati di una simulazione gi? realizzata in precedenza con i medesmi parametri di lavoro sopra indicati, risparmiando tempo di calcolo.
13. Metodo di elaborazione di immagini diagnostiche di un volume corporeo, tra cui almeno una prima immagine acquisita mediante una sonda ultrasonica e almeno una seconda immagine acquisita mediante una tecnica di imaging differente da quella di acquisizione mediante detta sonda ultrasonica, per simulare l?emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali, comprendente
- acquisire almeno una detta seconda immagine riportante la zona con le cellule tumorali da trattare,
- acquisire almeno una detta prima immagine,
- associare a detta almeno una prima immagine una struttura virtuale di posizionamento per almeno una testa virtuale di emissione di radiazione distruttiva di cellule tumorali,
- combinare detta almeno una detta prima immagine con detta almeno una seconda immagine a realizzare almeno una terza immagine combinata, riportante detta zona con le cellule tumorali e detta struttura virtuale di posizionamento della testa virtuale di emissione,
- in detta terza immagine combinata essendo visibile una forma di circoscrizione della zona di intervento dove emettere la radiazione distruttiva delle cellule tumorali,
- su detta terza immagine combinata, posizionare virtualmente detta testa virtuale di emissione su detta struttura virtuale di posizionamento in modo da emettere virtualmente la radiazione distruttiva in detta zona di intervento, - verificare che il volume irradiabile da detta almeno una testa virtuale di emissione copre tutta la zona di intervento.
14. Metodo di elaborazione di immagini diagnostiche secondo la rivendicazione precedente, in cui su detta terza immagine combinata, il metodo prevede di visualizzare detto volume irradiabile da detta almeno una testa virtuale di emissione posizionata virtualmente in detta zona di intervento.
15. Metodo di elaborazione di immagini diagnostiche secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui, su detta terza immagine combinata, essendo visibile una forma di circoscrizione di una zona di sicurezza che circonda la zona di intervento.
16. Metodo di elaborazione di immagini diagnostiche secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detta struttura virtuale di posizionamento ? posizionata in detta almeno un?immagine mediante una relazione di posizionamento univoca, per cui data detta immagine detta struttura di posizionamento pu? assumere solamente la posizione definita da detta relazione di posizionamento univoca.
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