ITGE20100008A1 - Macchina per risonanza magnetica nucleare con mezzi per la correzione dell'omogeneità del campo magnetico - Google Patents
Macchina per risonanza magnetica nucleare con mezzi per la correzione dell'omogeneità del campo magnetico Download PDFInfo
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Description
Macchina per risonanza magnetica nucleare con mezzi per la correzione dell'omogeneità del campo magnetico appartenente
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione ha per oggetto una macchina per risonanza magnetica nucleare, comprendente :
una struttura tridimensionale che presenta una cavità di alloggiamento di un corpo in esame;
mezzi di generazione di un campo magnetico statico all'interno di detta cavità di alloggiamento del paziente;
mezzi di generazione di campi magnetici variabili cosiddetti gradienti all'intero di detta cavità ;
una antenna di trasmissione di impulsi elettromagnetici di eccitazione degli spin nucleari;
una antenna di ricezione dei segnali elettromagnetici generati dal rilassamento degli spin nucleari ;
i mezzi di generazione del campo magnetico all'interno della cavità di alloggiamento del paziente essendo costituiti da almeno una coppia di magneti disposti distanziati fra loro ed in modo tale per cui la cavità di alloggiamento del paziente à ̈ interposta fra detti magneti;
essendo sul lato di ciascun magnete rivolto verso la cavità di alloggiamento del paziente sovrapposto almeno un polo;
e sul lato del detto polo rivolto verso la cavità di alloggiamento del paziente essendo prevista una piastra terminale cosiddetto gantry;
essendo per almeno uno dei detti poli prevista in posizione sovrapposta allo stesso una piastra di posizionamento e di fissaggio di dipoli magnetici di correzione fine dell'omogeneità del campo magnetico per l'esecuzione delle operazioni del procedimento noto come shimming.
Nelle macchine tradizionali tale piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ generalmente disposta sulla faccia del polo rivolta verso la cavità di alloggiamento del paziente e alla stessa vengono poi sovrapposte le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione, le quali sono successivamente a loro volta coperte dalla piastra terminale .
Ciò presenta 1<1>inconveniente che in sede di manutenzione, quando si rende necessario correggere la taratura dell'omogeneità del campo magnetico, à ̈ necessario smontare non solo le parti non funzionali della macchina come lo chassis o la piastra terminale ma anche l'insieme delle bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e/o l'antenna di trasmissione a seconda del tipo di costruzione specifica adottata per i detti elementi costruttivi.
Si corre quindi il rischio, operando su parti funzionali che comprendono connessioni elettriche, di non ripristinare il sistema in modo corretto durante il rimontaggio, compromettendo in questo modo il corretto funzionamento della macchina.
Si rende quindi necessaria per 1'operatore addetto alla manutenzione una conoscenza minuziosa di ogni aspetto costruttivo della macchina, e in ogni caso si presenta anche lo svantaggio di dover impiegare molto tempo nelle operazioni di smontaggio e rimontaggio.
Con la presente invenzione si vuole agevolare l'accesso alla piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione e di conseguenza rendere più veloci e sicure le operazioni di omogeneizzazione del campo magnetico mediante il procedimento noto come shimming.
La presente invenzione si prefigge quindi di superare gli svantaggi suddetti delle macchine note con una macchina per risonanza magnetica come sopra descritta in cui fra la piastra terminale e il detto polo à ̈ ricavato un vano di alloggiamento della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione nella condizione in cui sulla stessa sono montati uno o più di detti dipoli magnetici di correzione.
Una ricaduta positiva di questo approccio costruttivo à ̈ che viene generato un vano per i mezzi di correzione dell'omogeneità che à ̈ specificatamente dedicato a tali mezzi e quindi all'esecuzione degli interventi di manutenzione ed à ̈ separato da qualsiasi altro vano o elemento della macchina che invece viene trattato o manipolato nell'ambito degli interventi di fabbricazione. Si genera così una separazione fisica delle aree in cui vanno eseguiti gli interventi di manutenzione dalle aree che invece riguardano interventi del processo di fabbricazione e ciò elimina radicalmente il pericolo che nell'esecuzione di un intervento di manutenzione si debba intervenire su elementi costruttivi o regolazioni o connessioni che sono stabilite e realizzate nei processi di pura fabbricazione .
La detta piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ prevista immediatamente al di sotto della piastra terminale sovrapposta al detto polo e il detto vano di alloggiamento à ̈ apribile e la piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ accessibile mediante asportazione della sola piastra terminale.
Questa forma esecutiva ha il vantaggio di poter essere implementata anche su macchine preesistenti, con poche modifiche costruttive che permettano la creazione del detto vano di alloggiamento fra la piastra terminale e il polo in modo tale da poter posizionare la piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione immediatamente al di sotto della piastra terminale.
In un particolare esempio esecutivo le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione sono sovrapposte direttamente al polo, essendo il vano d'alloggiamento della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione previsto fra le dette bobine di generazione dei campi magnetici di gradiente e la detta antenna di trasmissione e la piastra terminale.
In questo modo l'accesso alla piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ immediato poiché à ̈ necessaria la sola asportazione della piastra terminale e non si deve agire sulle bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione.
La presente invenzione prevede una forma esecutiva alternativa in cui il detto vano di alloggiamento à ̈ apribile in corrispondenza di uno dei bordi laterali del polo grazie a una apertura con larghezza e altezza tali per cui forma una feritoia di inserimento ed estrazione della detta piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione nella condizione provvista di uno o più dipoli magnetici di correzione.
Questa forma esecutiva alternativa ha il grande vantaggio di poter estrarre e reinserire la piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione senza dover agire su alcuna parte della macchina, in particolare senza neanche dover smontare la piastra terminale.
Contrariamente alla prima forma esecutiva suddetta però, questa forma esecutiva alternativa non ha il vantaggio di poter essere integrata facilmente su strutture preesistenti ma richiede la progettazione ex novo di una nuova macchina.
Vantaggiosamente, secondo un esempio esecutivo, la direzione di inserimento e di estrazione della detta piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ prevista parallela alla superficie della detta piastra e/o del polo e/o della piastra terminale e il vano di alloggiamento presenta guide laterali di scorrimento di estrazione e di inserimento della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione che cooperano con corrispondenti elementi di scorrimento della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione, le quali guide sono orientate in direzione parallela fra loro e parallela alla superficie della detta piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione e/o al polo e/o alla piastra terminale.
In questo modo la piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione può essere facilmente spostata in posizione estratta e reinserita in posizione operativa tramite lo scorrimento sulle dette guide.
In un esempio esecutivo ulteriore la piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ provvista di una pluralità di rientranze di alloggiamento di dipoli magnetici di correzione e ciò ha il vantaggio di permettere un veloce e preciso posizionamento dei dipoli magnetici di correzione nelle posizioni prestabilite.
Secondo tale esempio esecutivo le rientranze presentano una forma in pianta ed una profondità corrispondente a quella di uno o più dipoli di correzione in modo tale per cui questi sono alloggiati a scomparsa nelle dette rientranze.
Inoltre possono essere previste una o più tipologie di dipoli di correzione, ciascuna di dette tipologie essendo provvista di una forma in pianta e/o una dimensione in pianta diversa da quella delle altre tipologie, presentando le rientranze nella piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione una forma in pianta e dimensioni in pianta corrispondenti o lievemente maggiori a quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione aventi le dimensioni in pianta massime previste .
In questo modo viene garantito che ogni dipolo magnetico di correzione può essere alloggiato in una qualsiasi rientranza desiderata presente sulla piastra
In un particolare esempio esecutivo per ciascuna delle ulteriori tipologie di dipoli magnetici di correzione aventi dimensioni in pianta minori di quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione con dimensioni in pianta massime e/o forme diverse da questi ultimi à ̈ previsto un telaio di alloggiamento la cui forma in pianta e le cui dimensioni esterne sono corrispondenti a quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione aventi la massima dimensione in pianta prevista e che al proprio interno presentano una rientranza di alloggiamento avente una forma in pianta corrispondente ed una dimensione lievemente maggiore o corrispondente a quella della corrispondente ulteriore tipologia di dipoli di correzione.
Questa caratteristica costruttiva permette quindi, tramite il detto telaio di alloggiamento, di alloggiare con precisione in una qualsiasi rientranza desiderata nella piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione un dipolo magnetico di correzione di qualsivoglia forma in pianta e con dimensioni in pianta minori di quelle massime per cui sono dimensionate le dette rientranze .
In una forma esecutiva ulteriore le rientranze presentano diverse profondità in diverse zone della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione, in modo da poter alloggiare dipoli di altezze differenti.
Secondo un ulteriore esempio esecutivo la piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ formata da una piastra di base a cui sono sovrapposte una o più piastre finestrate, provviste di una o più aperture passanti di forma e dimensione corrispondenti a quelle delle rientranze di alloggiamento per i dipoli magnetici di correzione, essendo almeno alcune delle dette aperture in una delle dette piastre finestrate previste coincidenti con le aperture di almeno una ulteriore piastra finestrata, formando le aperture della piastre finestrate le pareti perimetrali delle dette rientranze.
Questo permette di avere una grande flessibilità nella costruzione della detta piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione, essendo la stessa fondamentalmente composta da una piastra di base e una pluralità di piastre finestrate che si sovrappongono formando le dette rientranze.
Vantaggiosamente à ̈ possibile prevedere inoltre che alcune piastre finestrate si estendono per solo una parte della superficie complessiva della piastra di base o di una sottostante piastra finestrata e/o presentano spessori differenti tra loro e/o differenti dallo spessore della piastra di base.
I suddetti accorgimenti possono essere applicati in qualsivoglia combinazione o sottocombinazione sia quando i magneti per la generazione del campo magnetico statico sono di tipo permanente e ad esempio sono costituiti da strati di materiale magnetico così come descritto ad esempio nel documento EP 957369, sia quando invece si utilizzino magneti resistivi o superconduttori come descritto ad esempio nel documento EP 0 875 768 della stessa titolare .
Queste ed altre caratteristiche e i vantaggi della presente invenzione risulteranno più chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui :
la fig. 1 illustra una vista schematica d'insieme della macchina per risonanza magnetica nucleare oggetto della presente invenzione;
le figg. 2, 3 e 4 illustrano ciascuna una vista schematica in sezione di particolare del magnete permanente inferiore e delle parti funzionali ad esso sovrapposte, secondo tre varianti esecutive;
la fig. 5 illustra una vista schematica dall 'alto di particolare del magnete permanente inferiore e delle parti funzionali ad esso sovrapposte;
la fig. 6 illustra una vista d'insieme di un esempio esecutivo della macchina per risonanza magnetica nucleare oggetto della presente invenzione;
la fig. 7 illustra una vista esplosa in prospettiva delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente;
la fig. 8 illustra una vista in prospettiva delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente, in posizione assemblata fra loro;
la fig. 9 illustra una vista laterale esplosa delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente;
la fig. 10 illustra una vista laterale delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente, in posizione assemblata fra loro;
la fig. 11 illustra una vista dei componenti della piastra di posizionamento e di fissaggio di dipoli magnetici di correzione, in posizione assemblata tra loro;
la fig. 12 illustra una vista esplosa dei componenti della piastra di posizionamento e di fissaggio di dipoli magnetici di correzione;
la fig. 13 illustra una vista in sezione della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione in posizione assemblata;
la fig. 14 illustra i dipoli magnetici di correzione e un telaio di alloggiamento per il dipolo magnetico di correzione di dimensioni inferiori;
la fig. 15 illustra una vista d'insieme di un ulteriore esempio esecutivo della macchina per risonanza magnetica nucleare oggetto della presente invenzione;
la fig. 16 illustra una vista esplosa in prospettiva delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente, secondo tale ulteriore esempio esecutivo;
la fig. 17 illustra una vista in prospettiva delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente, in posizione assemblata fra loro, secondo tale ulteriore esempio esecutivo;
la fig. 18 illustra una vista laterale esplosa delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente, secondo tale ulteriore esempio esecutivo;
la fig. 19 illustra una vista laterale delle parti funzionali che vanno a sovrapporsi al magnete permanente, in posizione assemblata fra loro, secondo tale ulteriore esempio esecutivo;
la fig. 20 illustra una vista esplosa dei componenti della piastra di posizionamento e di fissaggio di dipoli magnetici di correzione, secondo tale ulteriore esempio esecutivo.
Le figure 21 e 22 illustrano analogamente alle figure 3 e 4 un esempio di una possibile variante esecutiva in cui il magnete à ̈ di tipo resistivo o superconduttivo ed in particolare in cui tale magnete à ̈ realizzato secondo quanto descritto nel documento EP 0875 768 della stessa titolare.
La figura 1 illustra una vista schematica d'insieme della macchina per risonanza magnetica nucleare oggetto della presente invenzione, la quale macchina comprende: una struttura tridimensionale che presenta una cavità di alloggiamento 3 di un corpo in esame; mezzi di generazione di un campo magnetico statico all'interno di detta cavità di alloggiamento del paziente. In questo primo esempio i detti mezzi 21 sono costituiti da almeno una coppia di magneti permanenti 21 disposti distanziati fra loro ed in modo tale per cui la cavità di alloggiamento 3 del paziente à ̈ interposta fra detti magneti permanenti 21 essendo detti magneti permanenti collegati tra loro mediante un giogo 20 a forma di C; mezzi di generazione di campi magnetici variabili cosiddetti gradienti all'intero di detta cavità ; una antenna di trasmissione di impulsi elettromagnetici di eccitazione degli spin nucleari; una antenna di ricezione dei segnali elettromagnetici generati dal rilassamento degli spin nucleari.
In luogo del giogo 20 Ã ̈ possibile prevedere una struttura portante qualsivoglia che assume solo la funzione meccanica di supporto ma non quella magnetica di giogo.
I detti mezzi di generazione di campi magnetici variabili, in particolare bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente, e la detta antenna di trasmissione sono complessivamente indicati con il numero 23.
Sul lato di ciascun magnete permanente 21 rivolto verso la cavità di alloggiamento 3 del paziente à ̈ sovrapposto un polo 22 e sul lato del detto polo 22 rivolto verso la cavità di alloggiamento 3 del paziente à ̈ prevista una piastra terminale 24 cosiddetto gantry.
È inoltre prevista in posizione sovrapposta al polo 22 una piastra di posizionamento e di fissaggio 1 di dipoli magnetici di correzione fine dell'omogeneità del campo magnetico per l'esecuzione delle operazioni di shimming.
Fra la piastra terminale 24 e il detto polo 22 à ̈ ricavato un vano di alloggiamento della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione nella condizione in cui sulla stessa sono montati uno o più di detti dipoli magnetici di correzione e la detta piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione à ̈ prevista immediatamente al di sotto della piastra terminale 24 sovrapposta al detto polo 22;
Il detto vano di alloggiamento à ̈ apribile e la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione à ̈ accessibile mediante asportazione della sola piastra terminale 24.
I detti magneti permanenti 21 sono costituiti ciascuno da almeno uno strato di materiale magnetizzato sul cui lato rivolto verso la cavità di alloggiamento 3 del paziente à ̈ sovrapposto almeno uno strato di materiale ferromagnetico che costituisce il detto polo 22.
Un esempio non limitativo di questa configurazione à ̈ descritto nei documenti EP2113781 e EP1950580 ed EP 957369.
La figura 2 illustra un particolare del magnete permanente 21 inferiore, al quale à ̈ sovrapposto il polo 22; tra il polo 22 e la piastra terminale 24 à ̈ ricavato il detto vano di alloggiamento della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione.
Nel particolare esempio esecutivo illustrato in figura 2 le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione 23 sono sovrapposte direttamente al polo 22, essendo il vano d'alloggiamento della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione previsto fra le dette bobine di generazione dei campi magnetici di gradiente con la detta antenna di trasmissione 23 e la piastra terminale 24.
Tutte le parti che sono sovrapposte al magnete permanente 22 sono ricoperte da uno chassis 25.
Il vano di alloggiamento 26 à ̈ reso chiaramente visibile in figura 3, dove à ̈ illustrata una variante esecutiva in cui il polo 22 à ̈ provvisto di un bordo perimetrale 220 che si protende in direzione della cavità di alloggiamento 3 del paziente e su cui à ̈ fissata la piastra terminale 24.
La figura 4 illustra un'ulteriore variante esecutiva, in cui fra la piastra terminale 24 e il detto polo 22 à ̈ ricavato il detto vano di alloggiamento 26 della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione nella condizione in cui sulla stessa sono montati uno o più di detti dipoli magnetici di correzione e il detto vano di alloggiamento 26 à ̈ apribile in corrispondenza di uno dei bordi laterali del polo 22 grazie a una apertura con larghezza e altezza tali per cui forma una feritoia di inserimento ed estrazione 27 della detta piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione nella condizione provvista di uno o più dipoli magnetici di correzione .
La direzione di inserimento e di estrazione della detta piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione à ̈ parallela alla superficie della detta piastra.
In figura le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione 23 sono poste tra la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione e la piastra terminale 24.
In una variante esecutiva non illustrata le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione 23 potrebbero essere disposte anche tra la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione e il polo 22, non apportando questa configurazione alcun impedimento all'estrazione laterale della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione stessa.
In figura 5 Ã ̈ illustrata l'operazione di estrazione della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione, secondo la direzione indicata dalla freccia, in una vista dall'alto.
È visibile quindi la piastra terminale 24 e parte della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione, che viene estratta.
Sono visibili inoltre due elementi di scorrimento 10 della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione, destinati a cooperare con corrispondenti guide laterali di scorrimento di estrazione e di inserimento della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione presenti nel vano di alloggiamento 26 e non illustrate in figura, le quali guide sono orientate in direzione parallela fra loro e parallela alla superficie della detta piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione.
Sono inoltre previsti scontri amovibili di fine corsa di estrazione della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione dal detto vano di alloggiamento 26 attraverso la detta feritoia di inserimento ed estrazione 27.
La fig. 6 illustra una vista d'insieme di un esempio esecutivo della macchina per risonanza magnetica nucleare oggetto della presente invenzione, in cui sono chiaramente visibili il giogo 20, i poli 22 e la cavità di alloggiamento del paziente 3 ad essi interposta, la piastra terminale 24 che à ̈ posta sopra alle parti funzionali sovrapposte al polo 22, di cui sono visibili in parte solo le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione 23.
Un dettaglio di tali parti funzionali à ̈ visibile nelle figure 7 e 9, in cui sono illustrate rispettivamente una vista esplosa in prospettiva e una vista esplosa laterale di tali parti: al polo 22 vengono sovrapposte, nell'ordine, le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione 23, la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione ed infine la piastra terminale 24.
Le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione 23 e la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione vengono alloggiati nell'apposito vano di alloggiamento ricavato all'interno del polo 22 stesso grazie al bordo perimetrale 220 rialzato.
Una vista in prospettiva e una vista laterale di questi componenti in posizione assemblata fra loro sono illustrate rispettivamente in figura 8 e figura 10.
La fig. 11 illustra una vista prospettica della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione, in cui i componenti costitutivi della stessa sono in posizione assemblata tra loro.
Detta piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione à ̈ provvista di una pluralità di rientranze 14 di alloggiamento di dipoli magnetici di correzione e tali rientranze 14 presentano una forma in pianta ed una profondità corrispondente a quella di uno o più dipoli di correzione in modo tale per cui questi sono alloggiati a scomparsa nelle dette rientranze 14.
Come à ̈ visibile in figura, le rientranze 14 presentano diverse profondità in diverse zone della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione.
Nell'esempio esecutivo illustrato in figura, ciò à ̈ garantito dal fatto che la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione à ̈ formata da una piastra di base 10 a cui sono sovrapposte una o più piastre finestrate 11, preferibilmente tre, contrassegnate in figura rispettivamente con i numeri 11', 11'' e 11'''.
Queste piastre finestrate 11, come à ̈ visibile anche in figura 12, sono provviste di una o più aperture 114 passanti di forma e dimensione corrispondenti a quelle delle rientranze 14 di alloggiamento per i dipoli magnetici di correzione, e almeno alcune delle dette aperture in ciascuna piastre finestrata 11 sono previste coincidenti con le aperture 114 di almeno una ulteriore piastra finestrata 11, in modo tale per cui le aperture 114 della piastre finestrate 11 formano le pareti perimetrali delle dette rientranze 14.
Ciò à ̈ particolarmente evidente in figura 12, in cui le piastre finestrate 11 e la piastra di base 10, che costituiscono la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione, sono visualizzate in posizione esplosa.
La piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione à ̈ formata da una piastra di base 10 e da una pluralità di piastre finestrate 11, alcune delle quali si estendono per solo una parte della superficie complessiva della piastra di base 10 o di una sottostante piastra finestrata 11.
Sulla piastra di base 10 viene posizionata la piastra finestrata 11', e su di essa vengono poste a loro volta le piastre finestrate 11'', che sono a forma di fascia semianulare per essere poste in posizione perimetrale, e le piastre finestrate 11''' che sono a forma di semicerchio per essere poste nella zona centrale.
Una vista in sezione della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione, con i vari componenti in posizione assemblata, Ã ̈ illustrata in figura 13; sono chiaramente visibili le rientranze 14, costituite dalla sovrapposizione delle aperture 114 delle piastre finestrate.
Secondo un ulteriore esempio esecutivo almeno parte delle piastre finestrate 11 presenta uno spessore maggiore di quello di altre piastre finestrate 11.
La figura 14 illustra i dipoli magnetici di correzione e un telaio di alloggiamento per il dipolo magnetico di correzione di dimensioni inferiori.
Possono essere infatti previste più tipologie di dipoli di correzione, ciascuna delle quali à ̈ provvista di una forma in pianta e/o una dimensione in pianta diversa da quella delle altre tipologie.
In particolare in figura sono illustrati due dipoli magnetici 4' e 4'' , e il detto dipolo magnetico 4'' presenta dimensioni in pianta minori rispetto al detto dipolo magnetico 4' , il quale risulta essere della tipologia di dipoli di correzione che presentano le dimensioni in pianta massime previste.
Le rientranze 14 nella piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione presentano una forma in pianta e dimensioni in pianta corrispondenti o lievemente maggiori a quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione aventi le dimensioni in pianta massime previste.
Per ciascuna delle tipologie di dipoli magnetici di correzione aventi dimensioni in pianta minori di quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione con dimensioni in pianta massime e/o forme diverse da questi ultimi à ̈ previsto un telaio di alloggiamento 5 la cui forma in pianta e le cui dimensioni esterne sono corrispondenti a quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione aventi la massima dimensione in pianta prevista e che al proprio interno presentano una rientranza di alloggiamento 50 avente una forma in pianta corrispondente ed una dimensione lievemente maggiore o corrispondente a quella della corrispondente ulteriore tipologia di dipoli di correzione.
In particolare in figura à ̈ illustrato un telaio di alloggiamento 5 che ha dimensioni esterne sostanzialmente uguali a quelle del dipolo di correzione 4' e che presenta al proprio interno la rientranza di alloggiamento 50.
Tale rientranza di alloggiamento 50 ha dimensioni sostanzialmente uguali a quelle del dipolo di correzione 4'', in modo tale per cui può accoglierlo al proprio interno.
In questo modo, avendo le rientranze 14 della piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione forma e dimensioni in pianta sostanzialmente uguali a quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione aventi le dimensioni in pianta massime previste, anche i dipoli di dimensioni inferiori possono essere alloggiati nelle rientranze 14 assumendo una posizione fissa grazie ai detti telai di alloggiamento 5.
Le figure 15 a 20 illustrano una variante esecutiva, rispetto alle figure 6 a 13 della macchina per risonanza magnetica nucleare oggetto della presente invenzione, in cui la struttura à ̈ di forma anulare .
In questa variante esecutiva il giogo 20 à ̈ di forma anulare e presenta due elementi orizzontali, raccordati alle loro estremità su ciascun lato da elementi di parete verticali lungo i quali sono previsti i magneti permanenti 21 e i poli 22.
Anche questa variante esecutiva presenta la configurazione generica come sopra descritta per il primo esempio esecutivo ma con strutture lievemente diverse così come risulta dalle figure.
Il polo 22, a differenza dell'esempio esecutivo illustrato in figure 6 a 13, non presenta un alloggiamento rientrante 26, ma le bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione 23 e la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione poggiano direttamente sul polo stesso, essendo il tutto coperto dalla piastra terminale 24.
In questo configurazione quindi la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione può essere sfilata lateralmente, analogamente all'esempio esecutivo illustrato in figura 4 e 5.
Allo stesso modo, in figura 20 Ã ̈ illustrata la piastra di posizionamento e di fissaggio 1 dei dipoli magnetici di correzione in forma quadrata o rettangolare destinata alla seconda variante esecutiva, che presenta una struttura del tutto analoga alla piastra circolare di figura 12.
Come già evidenziato in precedenza nella parte introduttiva generale, à ̈ possibile prevedere anche altri tipi di magneti per la generazione del campo statico che permea la cavità di alloggiamento del paziente che possono essere di tipo qualsivoglia a prescindere dalla tipologia di costruzione relativa al vano di alloggiamento dei mezzi di shimming od alla costruzione di questi mezzi stessi.
Le figure 21 e 22 Illustrano analogamente alle figure 3 e 4 un esemplo di una possibile variante esecutiva in cui il magnete à ̈ di tipo resistivo o superconduttivo ed in particolare in cui tale magnete à ̈ realizzato secondo quanto descritto nel documento EP 0875 768 della stessa titolare.
In questo caso, in luogo del materiale permanentemente magnetizzato sotto forma di uno o più strati, i magneti 21 sono costituiti da almeno un elemento centrale di nucleo 221 avente una certa permeabilità ed in particolare di materiale ferromagnetico il quale elemento di nucleo 221 à ̈ circondato da mezzi 321 resistivi o superconduttori di generazione del campo magnetico, come ad esempio una bobina di conduttori o superconduttori che viene alimentata in modo noto per la generazione del campo magnetico .
Un ulteriore elemento avente una prestabilita permeabilità 121 può coprire la bobina 321 od i mezzi di generazione del campo magnetico verso l'esterno.
La costruzione può essere ampliata ad una serie di elementi anulari concentrici ai quali sono interposti mezzi ad esempio bobine anulari di generazione del campo magnetico.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Macchina per risonanza magnetica nucleare, comprendente: una struttura tridimensionale che presenta una cavità di alloggiamento (3) di un corpo in esame; mezzi di generazione di un campo magnetico statico all'interno di detta cavità di alloggiamento del paziente; mezzi di generazione di campi magnetici variabili cosiddetti gradienti all'intero di detta cavità ; una antenna di trasmissione di impulsi elettromagnetici di eccitazione degli spin nucleari; una antenna di ricezione dei segnali elettromagnetici generati dal rilassamento degli spin nucleari; i mezzi di generazione del campo magnetico all'interno della cavità di alloggiamento del paziente essendo costituiti da almeno una coppia di magneti (21) disposti distanziati fra loro ed in modo tale per cui la cavità di alloggiamento (3) del paziente à ̈ interposta fra detti magneti (21); essendo sul lato di ciascun magnete (21) rivolto verso la cavità di alloggiamento del paziente sovrapposto almeno un polo (22); e sul lato del detto polo (22) rivolto verso la cavità di alloggiamento (3) del paziente essendo prevista una piastra terminale (24) cosiddetto gantry; essendo per almeno uno dei detti poli (22) prevista in posizione sovrapposta allo stesso una piastra di posizionamento e di fissaggio (1) di dipoli magnetici di correzione fine dell'omogeneità del campo magnetico per l'esecuzione delle operazioni di shimming caratterizzato dal fatto che fra la piastra terminale (24) e il detto polo (22) à ̈ ricavato un vano di alloggiamento (26) della piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione nella condizione in cui sulla stessa sono montati uno o più di detti dipoli magnetici di correzione; essendo la detta piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione prevista immediatamente al di sotto della piastra terminale (24) sovrapposta al detto polo (22); il detto vano di alloggiamento (26) essendo apribile e la piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione essendo accessibile mediante asportazione della sola piastra terminale (24).
- 2. Macchina per risonanza magnetica nucleare, comprendente : una struttura tridimensionale che presenta una cavità di alloggiamento (3) di un corpo in esame; mezzi di generazione di un campo magnetico statico all'interno di detta cavità di alloggiamento del paziente; mezzi di generazione di campi magnetici variabili cosiddetti gradienti all'intero di detta cavità ; una antenna di trasmissione di impulsi elettromagnetici di eccitazione degli spin nucleari; una antenna di ricezione dei segnali elettromagnetici generati dal rilassamento degli spin nucleari; i mezzi di generazione del campo magnetico all'interno della cavità di alloggiamento (3) del paziente essendo costituiti da almeno una coppia di magneti (21) disposti distanziati fra loro ed in modo tale per cui la cavità di alloggiamento (3) del paziente à ̈ interposta fra detti magneti (21); essendo sul lato di ciascun magnete (21) rivolto verso la cavità di alloggiamento (3) del paziente sovrapposto almeno un polo (22); e sul lato del detto polo (22) rivolto verso la cavità di alloggiamento (3) del paziente essendo prevista una piastra terminale (24) cosiddetto gantry; essendo per almeno uno dei detti poli (22) prevista in posizione sovrapposta allo stesso una piastra di posizionamento e di fissaggio (1) di dipoli magnetici di correzione fine dell'omogeneità del campo magnetico per l'esecuzione delle operazioni di shimming caratterizzato dal fatto che fra la piastra terminale (24) e il detto polo (22) à ̈ ricavato un vano di alloggiamento (26) della piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione nella condizione in cui sulla stessa sono montati uno o più di detti dipoli magnetici di correzione; il detto vano di alloggiamento (26) essendo apribile in corrispondenza di uno dei bordi laterali del polo grazie a una apertura con larghezza e altezza tali per cui forma una feritoia di inserimento ed estrazione (27) della detta piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione nella condizione provvista di uno o più dipoli magnetici di correzione.
- 3. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle precedenti rivendicazioni in cui detti magneti (21) sono magneti permanenti e sono costituiti ciascuno da almeno uno strato di materiale magnetizzato sul cui lato rivolto verso la cavità di alloggiamento (3) del paziente à ̈ sovrapposto almeno uno strato di materiale ferromagnetico che costituisce il detto polo (22).
- 4. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle precedenti rivendicazioni in cui detti magneti (21) sono di tipo resistivo o superconduttivo che presentano un lato rivolto verso la cavità di alloggiamento (3) del paziente e sul quale lato à ̈ sovrapposto almeno uno strato di materiale ferromagnetico che costituisce il detto polo (22).
- 5. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo la rivendicazione 2 in cui la direzione di inserimento e di estrazione della detta piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione à ̈ parallela alla superficie della detta piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione e/o del polo (22) e/o della piastra terminale (24).
- 6. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle rivendicazioni 2 a 5 in cui il vano di alloggiamento (26) presenta guide laterali di scorrimento di estrazione e di inserimento della piastra di posizionamento e di fissaggio dei dipoli magnetici di correzione che cooperano con corrispondenti elementi di scorrimento (10) della piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione, le quali guide sono orientate in direzione parallela fra loro e parallela alla superficie della detta piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione e/o al polo (22) e/o alla piastra terminale (24).
- 7. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle rivendicazioni 2 a 6 in cui sono previsti scontri amovibili di fine corsa di estrazione della piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione dal detto vano attraverso la detta feritoia di inserimento ed estrazione (27).
- 8. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle precedenti rivendicazioni in cui i detti mezzi di generazione di campi magnetici variabili cosiddetti gradienti sono costituiti da bobine, e tali bobine per la generazione dei campi magnetici di gradiente e l'antenna di trasmissione (23) sono sovrapposte direttamente al polo (22), essendo inoltre il vano d'alloggiamento (26) della piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione previsto fra le dette bobine di generazione dei campi magnetici di gradiente e la detta antenna di trasmissione (23) e la piastra terminale (24).
- 9. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle precedenti rivendicazioni in cui la piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione à ̈ provvista di una pluralità di rientranze (14) di alloggiamento di dipoli magnetici di correzione.
- 10. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo la rivendicazione 8 in cui le rientranze (14) presentano una forma in pianta ed una profondità corrispondente a quella di uno o più dipoli di correzione in modo tale per cui questi sono alloggiati a scomparsa nelle dette rientranze (14).
- 11. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo le rivendicazioni 9 o 10 in cui sono previste una o più tipologie di dipoli di correzione, ciascuna di dette tipologie essendo provvista di una forma in pianta e/o una dimensione in pianta diversa da quella delle altre tipologie, presentando le rientranze (14) nella piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione una forma in pianta e dimensioni in pianta corrispondenti o lievemente maggiori a quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione aventi le dimensioni in pianta massime previste.
- 12. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo la rivendicazione 11, in cui per ciascuna delle ulteriori tipologie di dipoli magnetici di correzione aventi dimensioni in pianta minori di quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione con dimensioni in pianta massime e/o forme diverse da questi ultimi à ̈ previsto un telaio (5) di alloggiamento la cui forma in pianta e le cui dimensioni esterne sono corrispondenti a quelle della tipologia di dipoli magnetici di correzione aventi la massima dimensione in pianta prevista e che al proprio interno presentano una rientranza di alloggiamento (50) avente una forma in pianta corrispondente ed una dimensione lievemente maggiore o corrispondente a quella della corrispondente ulteriore tipologia di dipoli di correzione.
- 13. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle rivendicazioni 9 a 12 in cui le rientranze (14) presentano diverse profondità in diverse zone della piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione.
- 14. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo una o più delle rivendicazioni 9 a 13 in cui la piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione à ̈ formata da una piastra di base (10) a cui sono sovrapposte una o più piastre finestrate (11), provviste di una o più aperture (114) passanti di forma e dimensione corrispondenti a quelle delle rientranze (14) di alloggiamento per i dipoli magnetici di correzione, essendo almeno alcune delle dette aperture (114) in una delle dette piastre finestrate (11) previste coincidenti con le aperture (114) di almeno una ulteriore piastra finestrata (11), formando le aperture (114) delle piastre finestrate (11) le pareti perimetrali delle dette rientranze (14).
- 15. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo la rivendicazione 14 in cui la piastra di posizionamento e di fissaggio (1) dei dipoli magnetici di correzione à ̈ formata da una piastra di base (10) e da una pluralità di piastre finestrate (11), alcune delle quali si estendono per solo una parte della superficie complessiva della piastra di base (10) o di una sottostante piastra finestrata (11).
- 16. Macchina per risonanza magnetica nucleare secondo le rivendicazioni 14 o 15 in cui almeno parte delle piastre finestrate (11) presenta uno spessore maggiore di quello di altre piastre finestrate (11).
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