IT202100027752A1 - Rivelatore scintigrafico intracavitario - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?RIVELATORE SCINTIGRAFICO INTRACAVITARIO?

La presente invenzione ha per oggetto un rivelatore scintigrafico intracavitario che pu? trovare ampia applicazione nel campo della chirurgia radioguidata (intraoperatoria, laparoscopica e robotica assistita) per la localizzazione di linfonodi e tumori e/o di altre patologie.

Ad oggi, per effettuare la localizzazione di patologie quali quelle sopra elencate, sono noti rilevatori configurati per captare l?emissione di raggi gamma di un radio-farmaco, precedentemente somministrato al paziente, il quale tende a concentrarsi proprio nelle cellule affette da tali patologie. Nel proseguo della trattazione, le cellule in cui si concentra il radiofarmaco saranno indicate con il termine ?sorgente?.

Generalmente, i rivelatori noti, denominati anche ?gamma probes?, hanno una testa di rilevazione dotata di un solo cristallo o di una pluralit? di singoli cristalli tra loro separati, opportunamente orientati e configurati per assorbire i raggi gamma emessi dal radio-farmaco. I rilevatori noti comprendono inoltre un?asta configurata per ricevere ad un?estremit? la testa di rilevazione e ad un?ulteriore estremit? un?impugnatura configurata per dirigere opportunamente la testa di rilevazione durante l?applicazione medica. I rilevatori noti presentano delle dimensioni particolarmente contenute ed adatte ad un uso intracavitario consentendo l?esplorazione del tessuto per individuare la patologia.

In uso, i suddetti rilevatori sono in grado di registrare l?integrale degli eventi di emissione di raggi gamma da parte della sorgente e di indicare in maniera veloce i punti di maggior accumulo, ossia i punti maggiormente affetti dalla patologia.

In altre parole, i suddetti rilevatori sono in grado di localizzare, sulla base della intensit? e della quantit? di emissione di raggi gamma, la zona del paziente maggiormente affetta dalla patologia.

Svantaggiosamente, tali rilevatori non sono per? in grado di fornire, unitamente ad informazioni circa la localizzazione della patologia, un imaging o rappresentazione visiva della zona affetta da tale patologia. In tale situazione, i rilevatori scintigrafici noti non possono fornire una diagnostica per immagini o imaging e dunque non permettono di visualizzare le zone di tessuto interessate dall?esplorazione. Conseguentemente, i rilevatori noti forniscono solo una risposta relativa al massimo valore di emissioni di raggi gamma registrato e dunque forniscono solo una localizzazione spaziale della zona maggiormente affetta dalla patologia.

Inoltre, vista la risoluzione spaziale che tali rilevatori forniscono (di norma dell?ordine di 1 cm), essi non sono in grado molto spesso di discriminare la presenza di altre patologie di piccole dimensioni o localizzare con migliore precisione la forma e/o l?estensione dell?area analizzata.

In altre parole, i rilevatori ad oggi noti sono configurati per localizzare, nel minor tempo possibile, il punto a maggior emissione di raggi gamma, ossia il punto maggiormente affetto dalla patologia, ma non sono in grado di consentire n? una localizzazione pi? fine di patologie di minori dimensioni n? di fornire una diagnostica per immagini ottenuta sulla base di una elaborazione delle emissioni di raggi gamma emessi dalle diverse cellule del paziente affette dalla patologia.

Per risolvere queste difficolt?, sono note gamma camere configurate per essere utilizzate in cooperazione con i noti rilevatori scintigrafici in modo che sia possibile eseguire un?indagine preliminare all?intervento chirurgico per localizzare le patologie e, successivamente, un accertamento della corretta esecuzione dell?operazione chirurgica.

Svantaggiosamente, le gamma camere ad oggi note, pur essendo particolarmente compatte e di piccole dimensioni, non sono adatte ad inserirsi nelle cavit? corporee e quindi non possono essere considerate intraoperatorie. In uso infatti, le gamma camere note agiscono all?esterno del paziente.

Tipicamente, le gamma camere note sono attestate al paziente in modo da registrare un?immagine. In tale situazione, le gamma camere pur presentando delle discrete risoluzioni spaziali non risultano adatte a fornire un?analisi precisa ed affidabile della patologia.

In particolare, dal momento che le gamma camere operano esternamente al corpo del paziente, tanto pi? la patologia si trova in profondit? nel corpo, tanto pi? la distanza presente tra la camera e la patologia stessa aumenta riducendo notevolmente la risoluzione spaziale della camera. In generale, dunque, la distanza tra la patologia e la camera attenua di molto l?efficienza di rivelazione della camera stessa rendendo spesso le patologie (come ad esempio tumori profondi) di difficile individuazione e visualizzazione a causa della risoluzione spaziale non adeguata.

In altre parole, l?uso di tali gamma camere ? particolarmente indicato per lesioni superficiali di facile localizzazione ed individuazione, dove la risoluzione spaziale risulta adeguata ma, al contrario, non ? efficiente ed affidabile quando la distanza camera-lesione risulta grande.

Compito tecnico della presente invenzione risulta dunque essere quello di mettere a disposizione un rivelatore scintigrafico intracavitario che sia in grado di superare gli inconvenienti emersi dall?arte nota.

Scopo della presente invenzione risulta dunque quello di mettere a disposizione un rivelatore scintigrafico intracavitario che sia in grado di localizzare in maniera veloce ed affidabile una zona del paziente affetta da una patologia e, al contempo, in grado di fornire una diagnostica per immagini ad alta risoluzione per la visualizzazione della zona stessa, ed in particolare per la visualizzazione dei margini della zona.

Un ulteriore scopo della presente invenzione risulta dunque quello di mettere a disposizione un rivelatore scintigrafico intracavitario di piccole dimensioni.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? mettere a disposizione un rivelatore scintigrafico intracavitario maneggevole e semplice nell?uso. Un ulteriore scopo della presente invenzione risulta quello di mettere a disposizione un rivelatore scintigrafico intracavitario avente una elevata versatilit? di utilizzo sia come strumenti intracavitario sia come strumento esterno in fase di diagnosi per lesioni superficiali.

Il compito tecnico specificato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un rivelatore scintigrafico intracavitario comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni. Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili forme di realizzazione dell?invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa di una forma di realizzazione di un rivelatore scintigrafico intracavitario. Tale descrizione verr? esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:

- La figura 1 mostra una vista frontale di un rivelatore scintigrafico intracavitario oggetto della presente invenzione;

- Le figure 2A e 2B mostrano una vista frontale di una testa di rivelazione del rivelatore gamma di figura 1 in differenti configurazioni;

- Le figure 3A e 3B mostrano una vista frontale di un?ulteriore testa di rilevazione del rilevatore gamma di figura 1 in differenti configurazioni;

- Le figure 4A e 4B mostrano rispettive viste in sezione delle teste di rivelazione mostrate in figura 2A e 3A;

- Le figure 5A e 5B mostrano viste frontali di un rivelatore scintigrafico intracavitario montato entro un trocar in due differenti configurazioni.

Con riferimento alle figure allegate, con 100 ? stato indicato un rivelatore scintigrafico intracavitario comprendente un?asta di supporto 10 sviluppantesi lungo una direzione prevalente di sviluppo ?X? ed una testa di rivelazione 20 accoppiata o integrata con una prima estremit? 10a dell?asta di supporto 10.

Il rivelatore 100 comprende inoltre un?impugnatura 50 afferrabile manualmente da un operatore e reversibilmente collegabile ad una seconda estremit? 10b dell?asta di supporto 10 mediante un connettore meccanico, come verr? descritto dettagliatamente nel seguito, in modo da ottenere un rivelatore 100 realizzato in almeno due componenti funzionalmente distinti (impugnatura 50 e testa di rivelazione 20) e tra loro fisicamente separabili.

In una possibile forma realizzativa, la testa di rivelazione 20 ? del tipo removibilmente collegabile all?asta di supporto 10 mediante un connettore meccanico (per esempio di medesima configurazione e/o dimensione di quello definente il collegamento tra l?asta di supporto 10 e l?impugnatura 50). Tuttavia, in accordo con una forma di realizzazione alternativa, la testa di rivelazione 20 ? integrata con l?asta di supporto 10, vale a dire realizzata in un unico pezzo.

La testa di rivelazione 20 comprende almeno un elemento di collimazione 30 configurato per filtrare radiazioni gamma emesse da una sorgente ?S? definita da un tessuto corporeo opportunamente eccitato, ad esempio tramite un radiofarmaco.

Preferibilmente, l?elemento di collimazione 30 ? realizzato in un materiale ad elevato numero atomico.

Ancor pi? preferibilmente, l?elemento di collimazione 30 ? realizzato in un materiale adatto a schermare le radiazioni gamma incidenti sull?elemento di collimazione 30 con un?angolazione esterna ad un angolo solido di indagine predeterminato.

La testa di rivelazione 20 comprende inoltre un?unit? di scintillazione 40 configurata per rilevare le radiazioni gamma emesse dal tessuto opportunamente eccitato e filtrate dall?elemento di collimazione 30.

Preferibilmente, l?unit? di scintillazione 40 comprende un cristallo di scintillazione planare e continuo.

Alternativamente, l?unit? di scintillazione 40 pu? comprendere una matrice di cristalli di scintillazione di piccole dimensioni, preferibilmente di dimensioni comprese tra 0.5mm e 2mm.

Preferibilmente, l?unit? di scintillazione 40 ? sensibile a radiazioni gamma aventi energia compresa tra 30 keV e 1 MeV che emettono luce con lunghezza d?onda di picco in funzione della loro composizione in un range da 300 nm a 600 nm.

In una possibile forma realizzativa, l?unit? di scintillazione 40 ? accoppiata ad una struttura di Silicon PhotoMultiplier (SiPM) arrangiata a forma di matrice MPPC.

Alternativamente, l?unit? di scintillazione 40 ? accoppiata ad elementi a semiconduttore come ad esempio elementi di Tellururo di cadmio o Tellurio di cadmio zincato.

Secondo un aspetto della presente descrizione, la struttura di Silicon PhotoMultiplier comprende un alto numero di elementi aventi piccole dimensioni in modo da contribuire ad aumentare la risoluzione intrinseca del rivelatore 100. Allo stesso modo, nel caso degli elementi a semiconduttore, anch?essi risultano numerosi e di piccole dimensioni in modo da contribuire ad aumentare la risoluzione intrinseca del rilevatore. Secondo un aspetto della presente invenzione, nella forma realizzativa preferita, il rivelatore 100 comprende una prima elettronica di conversione 60a configurata per ricevere segnali ottici dall?unit? di scintillazione 40 e convertirli in rispettivi segnali elettrici.

In accordo con la forma realizzativa secondo cui la testa di rivelazione 20 ? accoppiata all?asta di supporto 10 mediante un connettore meccanico, tale connettore ? dotato di contatti elettici per il trasferimento dei segnali ottici dalla prima elettronica di conversione 60a ad almeno un conduttore elettrico interno all?asta di supporto 10.

I segnali ottici sono rappresentativi di un?ombra proiettata, durante una rivelazione delle radiazioni gamma, dall?elemento di collimazione 30 sull?unit? di scintillazione 40 (figure 2A e 2B).

In maggior dettaglio, in uso, l?elemento di collimazione 30 viene investito dalle radiazioni gamma emesse dalla sorgente. In tale situazione, solo alcune delle radiazioni gamma passano attraverso l?elemento di collimazione 30 e vengono filtrate da esso in modo da proiettare un?ombra sull?unit? di scintillazione 40 che ne rileva una immagine rappresentativa. L?immagine che si ottiene dalla filtrazione delle radiazioni gamma da parte dell?elemento di collimazione 30 risulta essere una immagine capovolta, invertita e ingrandita (fig.2A) o rimpicciolita (fig.2B) rispetto alla realt?. In particolare, a seconda delle differenti geometrie di filtrazione dell?elemento di collimazione 30 e/o a seconda della distanza presente tra l?elemento di collimazione 30 e la sorgente ?S?, si ottiene un?immagine rimpicciolita o un?immagine ingrandita. Tale aspetto verr? ampiamente descritto nel seguito.

Secondo un aspetto dell?invenzione, la testa di rivelazione 20 ? configurata per operare con aree di indagine variabili ?A?.

Con il termine ?aree di indagine? si intendono aree di esplorazione definite da un rispettivo angolo solido di indagine.

Con il termine ?aree di indagine variabili? si intendono aree di indagini variabili per dimensioni e risoluzione spaziale, in particolare aventi differenti valori di angolo solido sotteso (o almeno di un angolo giacente in un piano passante per l?asse della testa di rivelazione, vale a dire di almeno un angolo di apertura) e/o differenti valori di risoluzione spaziale. Il motivo principale per cui la testa di rivelazione 20 opera con aree di indagine variabile ?A? ? legato alle diverse fasi operative che vengono affrontate durante un?operazione chirurgica radioguidata.

In particolare, ad una preliminare fase di localizzazione della patologia, in cui la patologia deve essere localizzata velocemente, segue una fase di avvicinamento alla zona maggiormente affetta dalla patologia stessa, in cui vi ? necessit? di visionare con maggior precisione la zona.

In tale situazione, per eseguire velocemente la localizzazione della zona colpita dalla patologia, la testa di rivelazione 20 esplora la parte interessata del paziente mediante un?area di indagine ?A? ampia avente minore risoluzione spaziale in modo da individuare nel minor tempo possibile la zona lesa dalla patologia. Al contrario, durante la fase di avvicinamento, la testa di rivelazione 20 opera tramite un?area di indagine ?A? di dimensioni contenute avente una risoluzione spaziale maggiore in modo da ottenere una rappresentazione accurata e chiara (anche in termini di margini della lesione) della zona lesa dalla patologia.

Secondo un aspetto dell?invenzione, per variare l?area di indagine ?A? ? possibile variare la distanza tra l?elemento di collimazione 30 e la sorgente ?S?.

A tal proposito, come mostrato nelle figure 2A-3B, la testa di rivelazione 20 comprende una prima porzione 20a definente una sede di accoglimento per l?unit? di scintillazione 40 ed una seconda porzione 20b portante l?elemento di collimazione 30.

La seconda porzione 20b ? assialmente scorrevole rispetto alla prima porzione 20a lungo la direzione prevalente di sviluppo ?X? tra una posizione retratta (figure 2B, 3B), in cui mantiene l?elemento di collimazione 30 ad una prima distanza assiale ?d1? dall?unit? di scintillazione 40, ed una posizione estratta (figure 2A, 3A), in cui mantiene l?elemento di collimazione 30 ad una seconda distanza assiale ?d2? dall?unit? di scintillazione 40. La prima distanza assiale ?d1? ? minore della seconda distanza assiale ?d2?.

In accordo con una possibile forma realizzativa, la seconda porzione 20b ? assialmente scorrevole rispetto alla prima porzione 20a tramite un meccanismo di attuazione a vite micrometrica operante tra la prima e la seconda porzione 20a, 20b.

Preferibilmente, il sistema meccanico ? esterno alla testa di rivelazione 20 e pi? preferibilmente esterno anche al trocar ed ? operato manualmente da un operatore con la mano in presa sulla vite micrometrica (od altro organo di manovra). In particolare, in tal caso l?asta di supporto 10 pu? essere formata da un tubo interno e da una guaina esterna, il primo solidale alla prima porzione 20a della testa di rivelazione 20 e la seconda solidale alla seconda porzione 20b della testa di rivelazione 20, ed il meccanismo di attuazione ? attivo sul tubo interno e/o sulla guaina esterna per realizzare una movimentazione relativa. Ci? ? particolarmente idoneo ad una soluzione intracavitaria dove occorre operare una movimentazione assiale a distanza.

Come mostrato nelle figure 2A-3B, a seconda della posizione occupata dalla seconda porzione 20b, l?area di indagine ?A? presenta un?estensione maggiore o minore.

In maggior dettaglio, nel caso in cui la seconda porzione 20b sia in posizione retratta (ossia avvicinata alla prima porzione 20a e dunque allontanata dalla sorgente ?S?), l?area di indagine ?A? presenta una dimensione maggiore e dunque una risoluzione spaziale minore.

Al contrario, nel caso in cui la seconda porzione 20b sia in posizione estratta (ossia allontanata dalla prima porzione 20a e dunque avvicinata alla sorgente ?S?), l?area di indagine ?A? presenta una dimensione minore e dunque una risoluzione spaziale maggiore tramite cui si ? in grado di distinguere zone differenziate di biodistribuzione.

La posizione retratta viene dunque occupata dalla seconda porzione 20b durante la fase preliminare di localizzazione della patologia in cui vi ? necessit? di localizzare in maniera veloce la zona affetta dalla patologia, mentre la posizione estratta viene assunta dalla seconda porzione 20b durante la fase di avvicinamento alla patologia.

Vantaggiosamente, grazie alla possibilit? di movimentare la seconda porzione 20b rispetto alla prima porzione 20a, ? possibile espletare, con lo stesso rivelatore 100 intracavitario, le diverse fasi della localizzazione della patologia.

In altre parole, il rivelatore 100 oggetto della presente invenzione, offre la duplice funzione di operare sia come un rivelatore scintigrafico classico fornendo indicazioni per la localizzazione della posizione della zona a massima emissione di radiazioni gamma, sia come un dispositivo di diagnostica per immagini, individuando i margini della lesione e dettagliando le diverse parti della zona indentificata come maggiormente affetta dalla patologia.

In uso dunque, per effettuare la fase preliminare di localizzazione, la seconda porzione 20b si trova in posizione retratta. Come mostrato in figura 2B, 3B, l?elemento di collimazione 30 definisce un angolo solido di indagine ampio e dunque una corrispondente area di indagine ?A? estesa avente una bassa risoluzione spaziale. In tale situazione, quando la testa di rivelazione 20 viene investita dalle radiazioni gamma emesse dalla sorgente ?S?, le radiazioni gamma aventi un?angolazione esterna all?angolo solido di indagine vengono schermate, mentre le radiazioni gamma aventi una angolazione interna all?angolo solido di indagine passano attraverso l?elemento di collimazione 30 e vengono filtrate.

Essendo l?area di indagine ?A? estesa, sebbene con una bassa risoluzione spaziale, ? possibile in poco tempo esplorare le zone del paziente in modo da individuare velocemente l?area maggiormente affetta dalla patologia. Successivamente a tale localizzazione, la seconda porzione 20b della testa di rivelazione 20 viene portata nella posizione estratta in modo da espletare la fase di avvicinamento. Come mostrato in figura 2A e 2B, l?elemento di collimazione 30 definisce un angolo solido di indagine ristretto e dunque una corrispondente area di indagine ?A? contenuta ed avente un?alta risoluzione spaziale. In tale situazione, vengono esplorate piccole zone in termini di estensione spaziale ma le immagini ottenute sull?unit? di scintillazione 40 risultano ingrandite e ad alta definizione.

Alternativamente alla variazione della distanza tra l?elemento di collimazione 30 e la sorgente ?S? (o, eventualmente, in combinazione con tale variazione di distanza), per variare le aree di indagine ?A?, la testa di rivelazione 20 comprende una pluralit? di elementi di collimazione 30 applicabili alla testa di rivelazione 20 e tra loro intercambiabili. In tale situazione, gli elementi di collimazione 30 presentano differenti geometrie di filtrazione della radiazione gamma in modo tale da fornire differenti aree di indagine ?A?.

In altre parole, ? possibile variare l?area di indagine ?A? variando differenti parametri fisici e/o geometrici dell?elemento di collimazione 30.

Un esempio ? mostrato in figura 2A e 2B in cui viene mostrato un elemento di collimazione 30 comprendente un singolo foro calibrato 31. Preferibilmente, il foro calibrato 31 ? centrato sulla direzione prevalente di sviluppo ?X?.

Ancor pi? preferibilmente, il foro calibrato 31 presenta una sezione rastremata verso il basso in modo da meglio filtrare le radiazioni gamma. In tale forma realizzativa, per variare l?area di indagine ?A?, ? possibile varare il parametro geometrico relativo al diametro del foro calibrato 31. In maggior dettaglio, a diametri minori corrisponde una risoluzione spaziale migliore mentre a diametri maggiori corrisponde una risoluzione spaziale minore e pi? adatta alla preliminare fase di localizzazione.

In uso pertanto, durante la preliminare fase di localizzazione, viene impiegato un elemento di collimazione 30 presentante un diametro del foro calibrato 31 maggiore. Al contrario, nella fase di avvicinamento, viene impiegato un elemento di collimazione 30 presentante un pi? piccolo diametro del foro calibrato 31.

In una forma realizzativa preferita, per effettuare la variazione del diametro del foro calibrato 31, il rivelatore 100 comprende un dispositivo di regolazione atto a modificare il diametro stesso.

Alternativamente, la testa di rivelazione 20 pu? comprendere una pluralit? di elementi di collimazione 30 dotati di fori calibrati 31 di differenti diametri e applicabili alla testa di rivelazione 20 in modo intercambiabile.

Un ulteriore esempio ? mostrato in figura 3A e 3B in cui viene mostrato un elemento di collimazione 30 comprendente una piastra metallica 33 (ad esempio in tungsteno) sviluppantesi trasversalmente alla direzione prevalente di sviluppo ?X? e presentante una pluralit? di fori passanti 32. La pluralit? di fori passanti 32 ? distribuita sulla piastra metallica 33 in modo da definire una maschera ad apertura codificata (MURA).

Preferibilmente, la pluralit? di fori passanti 32 ? distribuita sulla piastra metallica 33 secondo una distribuzione non simmetrica rispetto alla direzione prevalente di sviluppo ?X?.

Come visibile dalle figure 4A e 4B, tale forma realizzativa, fornisce una differente geometria di filtrazione delle radiazioni gamma rispetto a quella fornita dalla forma realizzativa di figura 2A-2B.

La presenza di pi? fori passanti 32 consente infatti di filtrare un maggior numero di radiazioni gamma mantenendo inalterata la risoluzione spaziale legata al singolo foro.

In altre parole, essendo la maschera ad apertura codificata dotata di pi? fori passanti 33, ciascuno di essi ? in grado di filtrare una parte di radiazioni gamma emesse dalla sorgente ?S? e pertanto, rispetto al singolo foro calibrato 31, si ? in grado di filtrare pi? radiazioni gamma. Essendo per? anche che ciascun foro passante 33 presenta un proprio diametro da cui dipende (come suddetto) la risoluzione spaziale, il numero di fori non influisce su di essa e consente di mantenere tale risoluzione spaziale inalterata.

Nel caso dell?utilizzo di maschere ad apertura codificata, il rivelatore 10 comprende un?unit? di controllo configurata per: ricevere i segnali elettrici dalla prima elettronica di conversione 60a, memorizzare dati rappresentativi della posizione di ciascun foro passante 32 della pluralit? di fori sulla piastra metallica 33 e per determinare, sulla base di una elaborazione dei segnali elettrici e dei dati di posizione, una mappa rappresentativa della forma o posizione della sorgente ?S?, in particolare mediante un algoritmo prestabilito non lineare.

In uso pertanto, le radiazioni gamma emesse dalla sorgente ?S? vengono filtrate attraverso la maschera ad apertura codificata. In tale situazione, l?unit? di scintillazione 40 rileva, per ogni foro passante 32, un?immagine e la prima elettronica di conversione 60a converte tale immagine in un rispettivo segnale elettrico. Tale segnale elettrico viene mandato all?unit? di controllo che lo elabora unitamente ai dati di posizione in modo da ricreare la distribuzione dell?attivit? di emissione della sorgente ?S?.

Nel caso delle maschere ad apertura codificata, a seconda della distribuzione della pluralit? di fori passanti 32 sulla piastra metallica 33 e/o a seconda del numero di fori passanti 33, ? possibile variare la geometria di filtrazione.

Per variare la risoluzione spaziale, ? invece possibile variare il parametro fisico relativo al diametro di ciascun foro passante 32 della pluralit? di fori e/o allo spessore della piastra metallica 33.

In una forma realizzativa preferita, la testa di rivelazione 20 pu? comprendere una pluralit? di maschere ad apertura codificata, applicabili alla testa di rivelazione 20 in modo intercambiabile. Ciascuna maschera ad apertura codificata della pluralit? di maschere presenta fori passanti 32 di differenti diametri e/o una differente distribuzione dei fori passanti 32 stessi. In tale situazione, a seconda della necessit? di indagine sar? possibile sostituire la maschera ad apertura codificata con una ulteriore maschera ad apertura codificata presentante una differente distribuzione della pluralit? di fori passanti 32 e/o fori passanti 32 con differente diametro.

In altre parole dunque, grazie alla possibilit? di variare le propriet? fisiche e/o geometriche dell?elemento di collimazione 30 (come ad esempio la distanza dell?elemento di collimazione 30 dalla sorgente ?S?, il numero di fori 31, 32, i diametri dei fori 31, 32, la distribuzione dei fori 32 e simili) ? possibile ottenere un rivelatore 100 adattivo ed in grado di variare la propria area di indagine ?A? e la propria risoluzione spaziale a seconda delle necessit? operatorie.

Vantaggiosamente, il rivelatore 100, oggetto della presente invenzione, consente sia di localizzare in maniera veloce la zona affetta dalla patologia sia di distinguere zone a biodistribuzione differenziata.

Vantaggiosamente, l?utilizzo dell?elemento di collimazione 30 consente alla testa di rivelazione 20 di operare su aree di indagine ?A? variabile che a loro volta consentono di mantenere contenute le dimensioni della testa di rivelazione 20 rendendola ottimale per applicazioni intraoperatorie.

In particolare, nella forma realizzativa preferita, la testa di rivelazione 20 presenta una forma sostanzialmente cilindrica il cui diametro esterno ? inferiore a 12mm e, preferibilmente, inferiore a 8 mm. Ci? comporta che, a differenza delle attuali gamma camere, il rivelatore 100 oggetto della presente invenzione pu? essere inserito entro le cavit? corporee del paziente per fornire una localizzazione della patologia ed una diagnostica per immagine della stessa ad alta risoluzione.

Un esempio di applicazione del rivelatore 100, oggetto della presente invenzione, ? mostrato nelle figure 5A e 5B in cui il rivelatore 100 ? inserito all?interno di un trocar.

Vantaggiosamente, anche in presenza di una sorgente ?S? a bassa emissivit? di radiazioni gamma, il rivelatore 100 ? in grado di fornire una risposta affidabile localizzando tale zona e individuandone i margini di lesione.

Secondo un aspetto dell?invenzione, durante la fase preliminare di localizzazione e durante la fase di avvicinamento, l?orientazione del rivelatore 100, e quindi della testa di rivelazione 20, avviene manualmente ad opera di un operatore che direziona la testa di rivelazione 20 mediante l?impugnatura 50.

In accordo con la forma realizzativa mostrate nelle allegate figure, l?impugnatura 50 comprende un dispositivo di attivazione 51 configurato per movimentare la seconda porzione 20b tra la posizione estratta e la posizione retratta.

L?impugnatura 50 presenta una dimensione trasversale maggiore rispetto alla dimensione trasversale dell?asta di supporto 10 ed ? dotata internamente di una seconda elettronica di conversione 60b dei segnali configurata per convertire i segnali analogici derivanti dalla prima elettronica di conversione 60a in segnali digitali ed eventualmente per realizzare un primo trattamento di tali segnali.

In una possibile forma realizzativa, il connettore meccanico che collega l?asta di supporto 10 all?impugnatura 50 ? disposto in corrispondenza di una variazione di sezione trasversale tra l?impugnatura 50 e l?asta di supporto 10 stesse in modo tale che la seconda estremit? 10b dell?asta di supporto 10 possa essere inserita all?interno dell?impugnatura 50 e bloccata dall?interazione del connettore meccanico 12 con l?impugnatura 50.

Nella forma preferita, il connettore meccanico ? realizzato nella forma di un attacco a baionetta.

Secondo differenti forme di realizzazione, il connettore meccanico pu? essere realizzato nella forma di un attacco rapido, un attacco a scatto, un collegamento filettato od a ghiera filettata.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, come sopra accennato, anche la testa di rivelazione 20 pu? essere associata alla prima estremit? 10a dell?asta di supporto 10 mediante un connettore meccanico dotato di contatti elettrici per trasferire il segnale dalla prima elettronica di conversione 60a ad almeno un conduttore elettrico interno all?asta di supporto 10.

In altre parole, la testa di rivelazione 20 risulta accoppiabile reversibilmente alla prima estremit? 10a dell?asta di supporto 10 in modo tale che pi? teste di rivelazione 20 differenti possano essere applicate alla prima estremit? 10a di una stessa asta di supporto 10.

Preferibilmente, il connettore meccanico collegante in modo reversibile la testa di rivelazione 20 all?asta di supporto 10 ? identico al connettore meccanico definente il collegamento tra l?asta di supporto 10 e l?impugnatura 50.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il rivelatore 100 comprende inoltre un?unit? di elaborazione connessa alla seconda elettronica di conversione 60b dell?impugnatura 50 mediante wi-fi, Bluetooth o via cavo in modo tale che i segnali vengano trasmessi dalla seconda elettronica di conversione 60b all?unit? di elaborazione.

Preferibilmente, l?unit? di elaborazione ? inoltre connessa all?unit? di controllo.

In una forma realizzativa preferita, l?unit? di elaborazione comprende un monitor, che mostra all?operatore l?elaborazione dei segnali provenienti dal rivelatore 100 e le immagini acquisite, in particolare fornendo un?immagine rappresentante in modo grafico e facilmente leggibile i dati contenuti in tali segnali.

La presente invenzione raggiunge gli scopi preposti eliminando gli inconvenienti emersi dall?arte nota.

In particolare, la presente invenzione mette a disposizione un rivelatore scintigrafico intracavitario in grado di offrire la duplice funzione di operare come un rivelatore scintigrafico classico fornendo indicazioni per la localizzazione della posizione della zona a massima emissione di raggi gamma e come un dispositivo di diagnostica per immagini, indicando i margini della lesione dettagliando le diverse parti della zona indentificata come maggiormente affetta dalla patologia.

La presente invenzione mette inoltre a disposizione un rivelatore scintigrafico intracavitario avente dimensioni contenute ed adatte ad un uso intracavitario.

Claims (13)

RIVENDICAZIONI

1. Rivelatore (100) scintigrafico intracavitario comprendente:

- un?asta di supporto (10) sviluppantesi lungo una direzione prevalente di sviluppo (X);

- una testa di rivelazione (20) accoppiata o integrata con una prima estremit? (10a) di detta asta di supporto (10) e comprendente:

- almeno un elemento di collimazione (30) configurato per filtrare radiazioni gamma emesse da una sorgente (S) definita da un tessuto corporeo opportunamente eccitato;

- un?unit? di scintillazione (40) configurata per rilevare le radiazioni gamma emesse da detto tessuto corporeo e filtrate da detto elemento di collimazione (30);

in cui detta testa di rivelazione (20) ? configurata per operare con aree di indagine (A) variabile.

2. Rivelatore secondo la rivendicazione 1, in cui la testa di rivelazione (20) comprende una prima porzione (20a) definente una sede di accoglimento per detta unit? di scintillazione (40) ed una seconda porzione (20b) portante detto elemento di collimazione (30), la seconda porzione (20b) essendo assialmente scorrevole rispetto alla prima porzione (20a) lungo la direzione prevalente di sviluppo (X) tra una posizione retratta, in cui mantiene l?elemento di collimazione (30) ad una prima distanza assiale (d1) da detta unit? di scintillazione (40), ed una posizione estratta, in cui mantiene l?elemento di collimazione (30) ad una seconda distanza assiale (d2) da detta unit? di scintillazione (40), la prima distanza assiale (d1) essendo minore della seconda distanza assiale (d2).

3. Rivelatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l?elemento di collimazione (30) comprende un singolo foro calibrato (31) preferibilmente centrato sulla direzione prevalente di sviluppo (X).

4. Rivelatore secondo la rivendicazione 3, comprendente un dispositivo di regolazione configurato per variare il diametro di detto singolo foro (31).

5. Rivelatore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l?elemento di collimazione (30) comprende una piastra metallica (33) sviluppantesi trasversalmente alla direzione prevalente di sviluppo (X) e presentante una pluralit? di fori passanti (32), detta pluralit? di fori passanti (32) essendo distribuita sulla piastra metallica (33) in modo da definire una maschera ad apertura codificata (MURA), preferibilmente secondo una distribuzione non simmetrica rispetto a detta direzione prevalente di sviluppo (X).

6. Rivelatore secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la testa di rivelazione (20) comprende una pluralit? di elementi di collimazione (30) applicabili alla testa di rivelazione (20) e tra loro intercambiabili, ed in cui detti elementi di collimazione (30) presentano differenti geometrie di filtrazione della radiazione gamma in modo tale da fornire differenti aree di indagine (A).

7. Rivelatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l?unit? di scintillazione (20) ? accoppiata ad una struttura di Silicon PhotoMultiplier (SiPM) arrangiata a forma di matrice MPPC.

8. Rivelatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una prima elettronica di conversione (60a) configurata per ricevere segnali ottici dall?unit? di scintillazione (40) e convertirli in rispettivi segnali elettrici, detti segnali ottici essendo rappresentativi di un?ombra proiettata, durante una rivelazione delle radiazioni gamma, da dall?elemento di collimazione (30) su detta unit? di scintillazione (40).

9. Rivelatore secondo la rivendicazione 8 quando dipende dalla rivendicazione 5, comprendente una unit? di controllo configurata per: - ricevere i segnali elettrici dalla prima elettronica di conversione;

- memorizzare dati rappresentativi della posizione di ciascun foro di detta pluralit? di fori passanti (32) sulla piastra metallica (33);

- determinare, sulla base di una elaborazione dei segnali elettrici e dei dati di posizione, una mappa rappresentativa della forma o posizione della sorgente (S), in particolare mediante un algoritmo prestabilito non lineare.

10. Rivelatore la rivendicazione 8 o 9, comprendente un?impugnatura (50) afferrabile manualmente da un operatore e collegabile reversibilmente ad una seconda estremit? (10b) dell?asta di supporto (10) mediante un connettore meccanico dotato di contatti elettrici per il trasferimento dei segnali dalla prima elettronica di conversione (60a) ad almeno un conduttore elettrico interno a detta impugnatura (50).

11. Rivelatore secondo la rivendicazione 10 quando dipende dalla rivendicazione 2, in cui l?impugnatura (50) comprende un dispositivo di attivazione (51) configurato per movimentare la seconda porzione (20b) tra la posizione retratta e quella estratta e viceversa.

12. Rivelatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la testa di rivelazione (20) ? removibilmente accoppiata con la prima estremit? (10a) di detta asta di supporto (10) mediante un connettore meccanico dotato di contatti elettrici per il trasferimento dei segnali da detta prima elettronica di conversione (60a) ad almeno un conduttore elettrico interno all?asta di supporto (10).

13. Rivelatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la testa di rivelazione (20) presenta una forma sostanzialmente cilindrica ed in cui il diametro esterno di detta testa di rivelazione (20) ? inferiore a 12mm e preferibilmente inferiore a 8 mm.