ITSV20000017A1 - Metodo e macchina per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione industriale dal titolo: "Metodo e macchina per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione ha per oggetto un metodo per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare, il quale metodo comprende i seguenti passi:

a) la generazione di un campo magnetico statico che presenta adatte caratteristiche di intensità ed omogeneità in un prestabilito volume di rilevamento;

b) l'introduzione nel detto volume di rilevamento di un corpo o di una parte del detto corpo da esaminare;

c) la generazione di sequenze di segnali elettromagnetici per l'eccitazione degli spin nucleari del corpo o della parte di corpo introdotta nel volume di rilevamento;

d) la ricezione dei segnali di risonanza emessi dagli spin nucleari e l'elaborazione degli stessi per l'estrazione dell'informazione in essi contenuta e la ricostruzione delle corrispondenti immagini;

Attualmente detti metodi sono noti e largamente utilizzati. Nei noti sistemi, la tendenza è quella di generare volumi di rilevamento, cioè zone dello spazio permeate da un campo magnetico statico con le necessarie caratteristiche per il rilevamento di immagini utilizzabili, in particolare a scopo diagnostico. Ciò con il duplice scopo di ottenere volumi di rilevamento di notevole grandezza così da consentire il rilevamento d'immagini di zone relativamente estese del corpo in esame, in particolare per individuare la zona della parte dì corpo rilevante ai fini diagnostici. La realizzazione di tali volumi di rilevamento relativamente grandi richiede macchine con strutture magnetiche di notevoli dimensioni. Oltre ai costi elevati di acquisto dette macchine presentano costi elevati di installazione e richiedono strutture adeguate dove essere collocate.

Esiste attualmente la tendenza alla realizzazione di macchine, cosiddette dedicate, in cui la struttura magnetica viene drasticamente limitata dimensionalmente con conseguente limitazione del volume in cui il campo magnetico presenta le caratteristiche necessarie al rilevamento di immagini utilizzabili. Queste macchine presentano notevoli vantaggi dal punto di vista economico, ma non consentono il rilevamento d'immagini relativamente estese della zona d'interesse, almeno con qualità elevata.

Inoltre, nelle dette macchine si presenta il problema della individuazione della zona del corpo rilevante o d'interesse diagnostico. Si è pertanto costretti ad eseguire più scansioni di zone diverse di una parte del corpo per inquadrare la zona d'interesse diagnostico. Ad esempio se si deve eseguire una diagnosi relativa al menisco, si può essere costretti ad eseguire diverse scansioni della parte relativa al ginocchio per ottenere la corretta ed ottimale inquadratura della zona del menisco.

Tali scansioni vengono attualmente eseguite con sequenze atte a fornire la migliore immagine con riferimento alla definizione ed al contrasto, e dette sequenze sono però relativamente lunghe e laboriose, per cui i tempi vengono notevolmente allungati.

Anche nelle macchine di tipo total body, o simili, cioè in cui la struttura consente di avere volumi di rilevamento relativamente estesi, comunque, si applicano sequenze atte a garantire la migliore qualità dell'immagine con conseguenti tempi lungi di scansione e di elaborazione.

Inoltre anche nelle macchine cosiddette "total body", la qualità dell'immagine rilevata può non essere costante sull'intero volume e comunque i tempi di rilevamento richiesti tendono ad essere relativamente lunghi per il rilevamento di immagini estese.

L'invenzione si basa sul riconoscimento che dal punto di vista pratico, generalmente, allo scopo della individuazione della inquadratura specifica per la diagnosi o per lo specifico esame non sono necessarie immagini esageratemente estese del corpo, dell'arto o della zona di essi. Le immagini di zone estese, cosiddette panoramiche trovano un loro scopo nel dare una visione generale della situazione.

In alcune macchine di tipo "total body" vengono eseguite particolari sequenze che all'atto dell'introduzione del paziente nella cavità di rilevamento consentono di avere immagini quasi reai time (cioè in tempo reale), mentre il paziente entra progressivamente nella cavità del magnete. Queste tecniche sono molto complesse e richiedono pesanti e rapidissime elaborazioni che possono venire eseguite solamente con una struttura hardware sia della macchina NMR che della unità di elaborazione sofisticate e costose.

L'invenzione ha lo scopo di realizzare un metodo per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare del tipo descritto all'inizio, che consenta l'individuazione agevole e rapida della inquadratura ottimale di parti di corpo rilevante, e che inoltre permetta di ottenere sia immagini di elevata qualità relative a limitatissime zone d'interesse del corpo in esame sia immagini panoramiche di zone del corpo, in cui ricercare o che contengono ad esempio le dette zone d'interesse, il tutto con mezzi relativamente serriplici e relativamente poco costosi rispetto agli attuali costi delle macchine per risonanza magnetica nucleare ed in modo da prescindere dalla tipologia o grandezza o destinazione della macchina stessa.

L'invenzione consegue gli scopi su esposti con un metodo del tipo descritto all'inizio, in cui

e) viene rilevata l'immagine relativa solamente ad una prestabilita zona limitata del corpo o di parte di esso da esaminare;

f) viene definita univocamente la posizione relativa fra il corpo o parte di esso ed il volume di rilevamento a cui si riferisce rilevamento di immagine eseguito;

g) viene spostato il corpo o la parte di esso da esaminare in misura prestabilita dalla detta prima posizione di rilevamento in almeno una seconda posizione di rilevamento, venendo memorizzati i parametri relativi al detto spostamento corrispondenti in sostanza alla direzione ed al modulo del vettore di spostamento;

h) venendo i detti passi ripetuti relativamente ad ulteriori zone della parte di corpo in esame corrispondenti ad ulteriori posizioni relative fra corpo o parte di esso e volume di rilevamento, spostando il corpo o parte di esso secondo direzioni prestabilite rispetto al volume di rilevamento o viceversa.

Secondo un perfezionamento, le singole immagini di zone prestabilite del corpo in esame o della parte di esso vengono eseguite con seguenze di scansione atte a fornire immagini a bassa definizione.

Una volta che è stata definita la corretta inquadratura della zona d'interesse del corpo o della parte di corpo il metodo secondo l'invenzione prevede la possibilità di eseguire una scansione di rilevamento con sequenze atte a fornire alternativamente e/o in combinazione maggiore definizione e /o maggiore contrasto e/o migliore rapporto segnale rumore.

Il metodo secondo l'invenzione prevede inoltre la possibilità di agire sulle sequenze di scansione e sulle modalità di elaborazione dei segnali e di tramagini separatamente relativamente alla caratteristica di immagine che si desidera modificare e cioè in particolare separatamente relativamente alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale rumore.

A tale scopo, è previsto il comando separato delle caratteristiche delle sequenze di rilevamento e/o delle modalità di elaborazione e/o dei filtri delle immagini con riferimento all'effetto sulle immagini stesse relativamente in particolare alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale rumore

Il comando per modificare la qualità d'immagine relativa alla definizione e/o al contrasto e/o al rapporto segnale rumore, può essere continuo od a passi a seconda se i parametri delle sequenze e dei software di elaborazione sono parametri variabili in modo continuo o discreto oppure sono costituiti dall'aggiunta di passi di sequenza o di elaborazione o dalla combinazione di sequenze o di procedure di elaborazione oppure dalla ripetizione di sequenze o procedure di elaborazione.

In una forma esecutiva, è possibile prevedere memorizzate un certo numero di sequenze base di scansione e/o di procedure di elaborazione d'immagine che sono combinabili fra loro essendo il comando di variazione delle caratteristiche di definizione dell'immagine e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore costituiti da comandi di combinazione delle dette sequenze e/o delle dette procedure di elaborazione .

E' anche possibile prevedere combinazioni prestabilite di sequenze di base o di procedure di base che sono correlate ad una variazione della definizione e/o del contrasto e /o del rapporto segnale/rumore, essendo i relativi comandi di variazione semplici comandi di scelta fra le combinazioni prestabilite e preimpostate. In questo caso, a ciascuna combinazione prevista è associata quale indicazione per l'utente non tanto la combinazione delle sequenze o delle procedure di elaborazione, bensì il correlato livello di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/runore .

Secondo una ulteriore caratteristica dell'invenzione, le diverse immagini relative ad inquadrature di zone parziali del corpo o della parte di corpo in esame, correlate alla loro posizione relativa fra corpo o parte di corpo e volume di rilevamento, possono venire combinate fra loro in modo da formare una immagine panoramica composta dalle diverse immagini di zone parziali relative al corpo o ad una parte di esso.

In questo caso è possibile realizzare panoramiche a bassa definizione, basso contrasto e basso rapporto segnale/rumore, quindi immagini panoramiche di qualità bassa o media.

E' anche possibile eseguire immagini panoramiche di elevata qualità d'immagine, indipendentemente e/o in combinazione relativamente alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale/rumore essendo lasciato all'utente la possibilità di agire sulle caratteristiche delle sequenze di rilevamento e/o sulle modalità di elaborazione e/o di filtratura dell'immagine in modo da variare separatamente od in combinazione fra loro la definizione e/o il contrasto e/o il rapporto segnale/rumore.

E' anche possibile realizzare immagini panoramiche ibride, cioè formate da inquadrature parziali ciascuna delle quali presenta almeno in parte differenti qualità d'immagine, in particolare relativamente alla definizione e/o al contrasto e/o al rapporto segnale/rumore.

Lo spostamento relativo fra corpo o parte di esso e volume di rilevamento può avere luogo secondo una sola, due o tutte e tre le coordinate dello spazio.

Lo spostamento può avere luogo tenendo conto delle dimensioni della prestabilita zona limitata di cui si rileva l'immagine, in modo da avere immagini di zone limitate i cui limiti sono sostanzialmente coincidenti, lievemente sovrapposti o distanziati fra loro.

E' possibile anche prevedere per ciascuna zona limitata diverse estensioni a seconda del particolare anatomico a cui si riferisce,

In particolare nella realizzazione di panoramiche in cui l'oggetto d'interesse è una parte della immagine panoramica composta da singole immagini di adiacenti o contigue zone limitate, le immagini inerenti alle zone periferiche possono essere rilevate con riferimento a zone limitate prestabilite di dimensioni maggiori che non le zone limitate prestabilite relative al particolare d'interesse e quindi è possibile prevedere inquadrature parziali od immagini parziali con diverse estensioni o relative a zona parziali del corpo o di parte di esso di diversa estensione.

In particolare quando le immagini in riisonanza magnetica nucleare relative alle singole zone limitate sono immagini di sezione del corpo o di parte di esso, la tecnica su indicata consente non solo la realizzazione di panoramiche bidimensionali, ma analogamente alle tecnologie grafiche tridimensionali, è possibile correlare fra loro la successione di immagini delle zone limitate in modo da comporre, combinare o ricostruire anche immagini tridimensionali della zona d'interesse e con caratteristiche più o meno panoramiche.

Lo spostamento può essere eseguito a passi di avanzamento di uguale grandezza o che aumentano o progrediscono secondo una prestabilita legge, essendo detti passi di spostamento ad esempio più piccoli nella zona di maggiore interesse della parte in esame e più grandi nelle zone di minore interesse. In questo caso, le singole immagini ottenute risulteranno immagini di zone parziali più ravvicinate nella zona d'interesse e meno vicine nelle zone di contorno alla zona d'interesse o di esame del corpo o della parte di esso .

I vantaggi del metodo secondo l'invenzione risultano chiaramente da quanto sopra esposto.

In primo luogo il metodo secondo l'invenzione consente di eseguire l'individuazione della migliore inquadratura ai fini ad esempio diagnostici, senza dover subire tempi di rilevamento molto lunghi oppure senza richiedere pesanti modifiche ed integrazioni costruttive della struttura della macchina NMR e delle unità di elaborazione. Al contrario si sfrutta il fatto che generalmente l'inquadratura d'interesse si riferisce ad una parte relativamente piccola del corpo o di una parte di esso per limitare le dimensioni costruttive e la complessità costruttiva della macchina e per ridurre il volume di rilevamento con conseguente riduzione dei tempi di scansione e di elaborazione dell'immagine .

L'ulteriore accorgimento di consentire la scelta indipendente sia separatamente che in combinazione fra loro delle variazioni delle sequenze di scansione e delle procedure di elaborazione dell'immagine consente all'utente di ottenere l'immagine con la qualità più confacente allo stesso ai fini ad esempio della valutazione dell'immagine.

Inoltre il metodo secondo l'invenzione rende possibile la realizzazione di immagini panoramiche in risonanza magnetica nucleare anche utilizzando le macchine di tipo dedicato o macchine con strutture magnetiche molto piccole che di per se sono in grado di generare o garantire volumi di rilevamento limitati. Ciò comporta un notevole vantaggio economico dal punto di vista dei costi di acquisizione ma anche dei costi di installazione e notevoli vantaggi di comodità e praticità d'uso delle macchine stesse da parte degli utenti.

Il metodo secondo l'invenzione consente anche di ottenere vantaggi nel caso delle macchine che consentono la generazioni di volumi di rilevamento relativamente grandi e quindi di immagini relativamente estese. Infatti sono state sviluppate tecniche di zoom con cui è possibile rilevare immagini di zone del corpo o delle parti di corpo di minore estensione rispetto a quelle ottenute in condizioni normali di rilevamento. Una combinazione delle tecniche di zoom con il metodo secondo l'invenzione consente in questo caso di realizzare immagini parziali costituite da combinazioni di immagini ottenute con la tecnica di zoom e relative a zone vicine fra loro del corpo o della parte di corpo, oppure immagini tridimensionali relative ad una zona del corpo o della parte di corpo più piccola di quella globalmente permeata dal volume di rilevamento.

L'estrema versatilità del metodo secondo l'invenzione risulta inoltre chiaramente da quanto sopra esposto.

L'invenzione ha per oggetto anche una macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare, la quale macchina comprende:

a) una struttura magnetica per la generazione di un campo statico in un prestabilito volume all'interno di una cavità di rilevamento e con almeno una apertura di accesso alla detta cavità di rilevamento;

b) almeno una bobina di trasmissione ed almeno una bobina di ricezione;

c) mezzi di elaborazione dei segnali di risonanza per la trasformazione degli stessi in segnali d'immagine visualizzabili;

d) mezzi di visualizzazione dei segnali d'immagine;

La macchina secondo l'invenzione comprende ulteriormente per l'attuazione del metodo:

e) mezzi per lo spostamento relativo del corpo in esame e della struttura magnetica;

f) mezzi di variazione separata ed alternativa od in combinazione, in particolare della definizione d'immagine e/o del contrasto d'immagine e/o del rapporto segnale/rumore;

I mezzi di variazione separata ed alternativo od in combinazione in particolare della definizione d'immagine e/o del contrasto d'immagine e/o del rapporto segnale/rumore, sono costituite da selettori continui od a passi con cui vengono modificati i parametri relativi alla tipologia delle seguenze di scansione e/o delle procedure di elaborazione delle immagini oppure relativi alla combinazione di seguenze di scansione e/o di procedure di elaborazione delle immagini, con riferimento all'effetto sulla definizione, sul contrasto e sul rapporto segnale/rumore.

In questo caso, è possibile prevedere memorie in cui sono caricate differenti sequenze di scansione e/o differenti procedure di elaborazione, di base oppure combinazioni di esse oppure differenti sequenze di scansione e/o procedure di elaborazione prestabilite e relative a differenti qualità di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore, essendo i comandi atti a modificare parametri di esecuzione delle differenti sequenze di scansione o procedure di elaborazione di base e/o generare combinazioni di differenti sequenze di scansione e/o di differenti procedure di elaborazione oppure di scegliere combinazioni di sequenze di scansione o di procedure di elaborazione o particolari sequenze di scansione o procedure di elaborazione preconfezionate e e relative alle diverse variazioni di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore desiderate.

Secondo una ulteriore caratteristica, la macchina comprende ulteriormente

g) mezzi di misurazione della o delle direzioni e delle distanze di spostamento;

h) mezzi di correlazione dei segnali di risonanza con i relativi parametri di posizione relativa fra corpo in esame e struttura magnetica; i) mezzi di memorizzazione delle diverse immagini e dei relativi parametri di posizione;

j) mezzi elaboratori per la combinazione delle immagini ;

I mezzi di elaborazione possono prevedere mezzi per il riconoscimento di zone di sovrapposizione delle singole immagini delle limitate zone parziali e per la combinazione dell'immagine complessiva in modo da posizionare correttamente le dette zone di sovrapposizione.

Inoltre è possibile prevedere algoritmi di correzione o di approssimazione che correggono le zone di passaggio fra una immagine e l'altra in modo da vere una immagine complessiva libera da sostanziali deformazioni .

I mezzi per lo spostamento relativo del corpo e della struttura magnetica possono essere di tipo qualsivoglia e possono consentire lo spostamento -secondo coordinate cartesiane polari o simili a seconda della geometria della struttura magnetica, del volume di rilevamento e/o del corpo da esaminare.

Vantaggiosamente in combinazione con la struttura magnetica, sono previsti mezzi di sopporto del corpo in esame o di parte di esso che sono spostabili relativamente alla struttura magnetica secondo le diverse zone di spostamento.

In alternativa tali mezzi di sopporto mobile sono associati o portati dalla bobina di ricezione.

In particolare nelle strutture magnetiche di piccole dimensioni come quelle per le macchine dedicate all'esame di parti del corpo di limitati distretti anatomici od arti, l'invenzione prevede che la bobina di ricezione sia integrata nella struttura magnetica stessa e non come attualmente usuale costituita da un elemento amovibile.

Questa caratteristica consente di ottenere notevoli vantaggi costruttivi evitando la presenza di sopporti mobili, cioè spostabili associati alla bobina di ricezione. In questo caso, infatti la parte del corpo può semplicemente essere sostenuta da sopporti del tipo sporgente a sbalzo nella cavità della struttura magnetica e separati dalla stessa, ad esempio estensioni di sedie, sedili, lettini di sopporto del paziente.

Questa soluzione è attuabile senza compromettere la qualità d'immagine, nelle suddette macchine con piccole strutture magnetiche, in quanto, la cavità di rilevamento è più piccola e le pareti della stessa che sono destinate a portare la bobina di ricezione sono sufficientemente vicine al corpo od alla parte di corpo in esame.

Da quanto sopra esposto risulta chiaramente la semplicità attuativa del metodo secondo l'invenzione. Gli accorgimenti costruttivi richiesti sono semplici e poco costosi. Soprattutto per quanto riguarda l'elaborazione non sono necessarie modifiche consistenti per quanto riguarda l'hardware, in cui possono venire semplicemente caricati i programmi relativi all'elaborazione, correlazione e combinazione dei dati .

Gli ulteriori perfezionamenti dell'invenzione sono oggetto delle sottorivendicazioni.

Le caratteristiche dell'invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi non limitativi illustrati nei disegni allegati, in cui:

La fig. 1 illustra schematicamente un esempio di spostamento relativo del volume di rilevamento con riferimento ad un corpo in esame.

La fig. 2 illustra uno schema a blocchi semplificato del gruppo di elaborazione per il dispositivo secondo l'invenzione.

La fig. 3 illustra una vista schematica in prospettiva di una struttura magnetica per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare spostabile secondo tre assi cartesiani ortogonali fra loro.

Le figg. 4 a 7 illustrano diverse viste di una bobina di ricezione di tipo anulare o cilindrico.

La fig. 8 illustra schematicamente una struttura magnetica in cui una struttura magnetica per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare è porta una bobina di ricezione del tipo secondo le precedenti figure essendo previsti mezzi di sopporto del corpo e/o della parte dello stesso in modo spostabile secondo gli assi di spostamento della struttura magnetica, i quali mezzi sono associati alla bobina di ricezione e/o alla struttura magnetica stessa

Le figg. 9 a 12 illustrano una bobina di ricezione di tipo aperto.

La fig. 13 è una vista in sezione di una struttura magnetica provvista di detta bobina.

La fig. 14 illustra una variante esecutiva, in cui i mezzi di sopporto del corpo o della parte di esso da esaminare sono sostenuti da mezzi svincolati dalla struttura magnetica e/o dalla bobina di ricezione, essendo la stessa integrata nella struttura magnetica della macchina per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare, mentre la detta struttura magnetica è stazionaria ed invece i mezzi di sopporto del corpo o di parte di esso sono spostabili in modo prestabilito e misurabile relativamente alla stessa .

Un dispositivo per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare comprende una struttura magnetica 1 con almeno due opposti poli 2, 3 che definiscono una cavità e fra i quali viene generato un campo magnetico statico in una prestabilito volume V di rilevamento della detta cavità. La cavità è accessibile da una o più aperture della struttura magnetica. Negli esempi illustrati le strutture magnetiche presentano cavità accessibili da due lati opposti (figg. 3, 8, 14) o da tre lati periferici adiacenti fra loro (fig. 13), tuttavia tali esempi non sono da considerarsi limitativi essendo possibile applicare l'insegnamento inventivo anche a strutture magnetiche che sono costituite da solamente due piastre formanti gli opposti poli e sopportate in posizione distanziata fra loro da una, due o più colonne o colonnine o da strutture di sopporto a sbalzo o a strutture magnetiche con altre configurazioni.

Il corpo in esame C o parte di esso, viene inserito nella cavità con la zona dello stesso da esaminare che attraversa il volume di rilevamento V. La situazione è schematizzata nella fig. 1.

Il metodo secondo l'invenzione consiste nel operare un rilevamento di più successive immagini di parti del corpo in esame spostando il corpo in esame relativamente al volume di rilevamento V (e/o alla struttura magnetica) in modo che nello stesso venga a trovarsi una diversa zona del corpo C in esame o della parte di esso rispetto alla zona del corpo C precedentemente sottoposta al rilevamento d'immagine. Lo spostamento può avvenire secondo diverse direzioni dello spazio. Nell'esempio lo spazio è definito in assi cartesiani x, y, z ed il corpo in esame può venire spostato in misura prestabilita e secondo una due o tutte e tre le prestabilite direzioni. Le diverse zone del corpo sottoposte al rilevamento d'immagine sono indicate in fig. 1 grazie alla proiezione del volume di rilevamento sul detto corpo C e sono indicate con V, V',V" ,V" '.

Gli spostamenti possono essere eseguiti anche secondo schemi che fanno riferimento ad altri tipi di coordinate di definizione dello spazio tridimensionale, come le coordinate angolari, polari, ecc. La scelta dipende di volta in volta dalle condizioni contingenti, come la conformazione della struttura magnetica e dei mezzi di sopporto.

A ciascun rilevamento d'immagine di diverse zone del copro o della parte di esso in esame corrisponde la correlazione della associata posizione relativa fra corpo in esame e volume di rilevamento V e/o struttura magnetica .

Secondo una prima variante del metodo atta ad eseguire una scansione rapida di diverse zone del corpo in esame Co di parte di esso, per individuare la posizione relativa fra corpo in esame e volume di rilevamento atta a produrre l'inquadratura dell'immagine della zona del corpo C interessante o rilevante ad esempio a fini diagnostici, le singole immagini di zone prestabilite del corpo in esame o della parte di esso vengono eseguite con sequenze di scansione atte a fornire immagini a bassa definizione. Il rilevamento delle immagini a bassa definizione consente di mantenere tempi di rilevamento e di elaborazione d'immagine molto brevi in modo da avere quasi una immagine in tempo reale delle diverse zone parziali del corpo

Una volta che è stata definita la corretta inquadratura della zona d'interesse del corpo o della parte di corpo il metodo secondo l'invenzione prevede la possibilità di eseguire una scansione di rilevamento con sequenze atte a fornire alternativamente e/o in combinazione maggiore definizione e /o maggiore contrasto e/o migliore rapporto segnale rumore.

Il metodo secondo l'invenzione prevede inoltre la possibilità di agire sulle sequenze di scansione e sulle modalità di elaborazione dei segnali e di trasformazione in immagini e filtratura delle stesse immagini separatamente relativamente alla caratteristica dì immagine che si desidera modificare e cioè in particolare separatamente relativamente alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale rumore.

A tale scopo, è previsto il comando separato delle caratteristiche delle sequenze di rilevamento e/o delle modalità di elaborazione e/o dei filtri delle immagini con riferimento all'effetto sulle immagini stesse relativamente in particolare alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale rumore.

Il comando per modificare la qualità d'immagine relativa alla definizione e/o al contrasto e/o al rapporto segnale rumore, può essere continuo od a passi a seconda se i parametri delle sequenze e dei software di elaborazione sono parametri variabili in modo continuo o discreto oppure sono costituiti dall'aggiunta di passi di sequenza o di elaborazione o dalla combinazione di sequenze o di procedure di elaborazione oppure dalla ripetizione di sequenze o procedure di eiaborazione .

In una forma esecutiva, è possibile prevedere memorizzate un certo numero di sequenze base di scansione e/o di procedure di elaborazione d'immagine che sono combinabili fra loro essendo il comando di variazione delle caratteristiche di definizione dell'immagine e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore costituiti da comandi di combinazione delle dette sequenze e/o delle dette procedure di elaborazione.

E' anche possibile prevedere combinazioni prestabilite di sequenze di base o di procedure di base che sono correlate ad una variazione della definizione e/o del contrasto e /o del rapporto segnale/rumore, essendo i relativi comandi di variazione semplici comandi di scelta fra le combinazioni prestabilite e preimpostate. In questo caso, a ciascuna combinazione prevista è associata quale indicazione per l'utente non tanto la combinazione delle sequenze o delle procedure di elaborazione, bensì il correlato livello di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore.

Secondo una ulteriore caratteristica dell'invenzione, le diverse immagini relative ad inquadrature di zone parziali del corpo o della parte di corpo in esame, correlate alla loro posizione relativa fra corpo o parte di corpo e volume di rilevamento, possono venire combinate fra loro in modo da formare una immagine panoramica composta dalle diverse immagini di zone parziali relative al corpo o ad una parte di esso.

In questo caso è possibile realizzare panoramiche a bassa definizione, basso contrasto e basso rapporto segnale/rumore, quindi immagini panoramiche di qualità bassa o media.

Secondo una ulteriore variante del metodo, le immagini parziali del corpo C o di parte di esso possono venire rilevate anche con maggiore definizione, e/o migliore contrasto e/o migliore rapporto segnale/rumore. In questo caso è possibile combinare le immagini parziali in immagini panoramiche di elevata qualità d'immagine, indipendentemente e/o in combinazione relativamente alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale/rumore essendo lasciato all'utente la possibilità di agire sulle caratteristiche delle sequenze di rilevamento e/o sulle modalità di elaborazione e/o di filtratura dell'immagine in modo da variare separatamente od in combinazione fra loro la definizione e/o il contrasto e/o il rapporto segnale/rumore .

E' anche possibile realizzare immagini panoramiche ibride, cioè formate da inquadrature parziali ciascuna delle quali presenta almeno in parte differenti qualità d'immagine, in particolare relativamente alla definizione e/o al contrasto e/o al rapporto segnale/rumore.

Il metodo è relativamente semplice come risulta dal diagramma a blocchi della fig. 2.

La struttura magnetica è indicata dal blocco 1. Con 10 sono indicati i mezzi di elaborazione dei segnali di risonanza da cui vengono estratti i segnali relativi alle immagini ottenute. Il blocco 11 indica i mezzi di rilevamento della posizione e/o del modulo e della direzione nello spazio del vettore di spostamen-

I blocchi 12, 12', 12'' indicano le memorie di correlazione fra i dati sulla posizione relativa fra corpo o parte di esso e volume di rilevamento V o struttura magnetica 1 e gli associati dati relativi all'immagine da visualizzare.

L'unità di elaborazione 13 è programmata in modo tale da eseguire i passi di combinazione e di elaborazione su indicati.

I mezzi di variazione separata ed alternativa od in combinazione in particolare della definizione d'immagine e/o del contrasto d'immagine e/o del rapporto segnale/rumore, sono costituiti dalle unità di comando 46 e 47 che comprendono selettori continui 147, 247, 347 od a passi 146, 246, 346 con cui vengono modificati i parametri relativi alla tipologia delle sequenze di scansione e/o delle procedure di elaborazione delle immagini oppure relativi alla combinazione di sequenze di scansione e/o di procedure di elaborazione delle immagini, con riferimento all'effetto sulla definizione, sul contrasto e sul rapporto segnale/rumore. Nella figura 2 sono indicate ambedue le tipologie di unità di comando 46 e 47. La macchina però può anche essere provvista di un sola delle due tipologie di comandi.

L'unità continua 46 ad esempio è prevista in combinazione con memorie 40, 41, 42 in cui sono caricate differenti sequenze di scansione e/o differenti procedure di elaborazione e/o di filtratura d'immagine con effetto continuo e progressivo sulle caratteristiche della definizione, del contrasto e del rapporto segnale/rumore .

Le manopole 146, 246, 346, cambiano parametri continui delle sequenze di scansione e delle procedure di elaborazione delle immagini o di procedure di filtratura come tempi di ripetizione e sommatoria nonché generazione di medie, ecc.

In combinazione od in alternativa ed a seconda delle esigenze, può essere prevista l'unità di comando 47 che presenta selettori di impostazione a passi 147, 247, 347 in cui i singoli passi dei selettori sono correlati all'esecuzione di sequenze di rilevamento, procedure di elaborazione e/o procedure di filtratura d'immagine correlate a determinati livelli di definizione, contrasto e rapporto segnale/rumore

In questo caso, alla unità di comando 47 ed ai singoli selettori 147, 247, 347 sono associate tramite l'unità di elaborazione 13, diverse memorie 42, 43, 44 in cui sono contenute rispettivamente diverse combinazioni prestabilite di sequenze di rilevamento, di procedure di elaborazione e/o di procedure di filtratura d'immagine delle quali ciascuna è preimpostata in fabbrica o dall'utente in modo da fornire determinati livelli di definizione, contrasto e rapporto segnale/rumore. Le singole diverse combinazioni vengono caricate nell'unità di elaborazione 13 od alla stessa viene segnalato l'utilizzo di una di queste diverse combinazioni a seconda del livello desiderato di definizione, contrasto o rapporto segnale/rumore desiderata mediante una impostazione della corrispondente posizione del selettore 147, 247, 347 associato ad una delle dette caratteristiche di qualità dell'immagine In alternativa od in combinazione è possibile memorizzare nelle memorie 43, 44, 45 differenti sequenze di scansione e/o procedure di elaborazione prestabilite di base la cui combinazione porta a differenti livelli di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore, essendo i selettori 147, 247, 347 atti a generare combinazioni di differenti sequenze di scansione e/o di differenti procedure di elaborazione di base corrispondenti ai diversi livelli di definizione, contrasto e rapporto segnale rumore.

Nell'esempio illustrato sono previsti i comandi per le tre caratteristiche relative alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale/rumore. Tuttavia è anche possibile prevedere il comando di regolazione di una sola di queste caratteristiche limitando od omettendo controlli di regolazione delle altre caratteristiche che sono impostate in modo fisso nella macchina

Ovviamente è anche possibile aggiungere controlli o comandi per ulteriori impostazioni di variabili che modificano la qualità dell'immagine oltre a quelli più tipici esplicitamente citati.

Un esempio delle modalità di esecuzione del metodo descritto è il seguente:

Sia: NECC definito come numero di acquisizioni per calcolare dei valori medi per ridurre il rumore;

TR il tempo di ripetizione;

TE il tempo di eco;

GE il gradiente di eco;

FOV il campo di vista;

L'acquisizione in tempo breve per individuare la posizione relativa fra corpo in esame e volume di rilevamento atta a produrre l'inquadratura dell'immagine della zona del corpo C interessante o rilevante a fini diagnostici potrebbe essere eseguita con i seguenti parametri :

GE TR=20ms

TE=8ms spessore 7cm

FOV= 60x60, Matrice 32x16

NECC = 1

Tempo di acquisizione 0,32 secondi

δ 3 frame al secondo

Una volta rilevata l'inquadratura è possibile un miglioramento della risoluzione con una sequenza del tipo:

GE TR=20 ms

TE= 8 ms spessore 4 mm

FOV 60x60 matrice 128x64

NECC=3

Per migliorare il rapporto segnale rumore, invece è possibile aumentare sia NECC sia passare a TR più lunghi, ad esempio:

GE TR = 100 ms

TE=10 ms spessore 4 mm

FOV 60x60 matrice 128x64

NEC0 4

Per aumentare i contrasti è possibile agire sia sui parametri dellas equenza, come ad esempio il cosiddetto « flip angle » od addirittura prevedere il corrente cambiamento della sequenza ad esempio da GE a FSE T2 pesata, sempre con tempi ridotti visto il ridotto FOV. Ad esempio:

TR=20 00 ms

TE3⁄4 100 ms

FOV 60x60 matrice 128x64

Con 4 echi a 16 codifiche

NECC=1

ottenendo tempi di acquisizione di 32 secondi. Secondo un ulteriore possibile metodo che può essere previsto sia separatamente dal precedente che in combinazione con questo, l'unità di elaborazione 13 può essere programmata od realizzata in modo tale da combinare i set di dati relativi alle singole immagini parziali univocamente correlati alla corrispondente posizione relativa fra corpo C o parte di esso e Volume di rilevamento V o la corrispondente inquadratura per ricostruire su mezzi visualizzatori o di stampa, ad esempio sul monitor di visualizzazione 14 una immagine di una zona più estesa, ovvero una vista panoramica che comprende la zona d'interesse e che è indicata globalmente con P ed è composta dalla combinazione delle singole immagini I, Ι', I'', I''' delle diverse zone del corpo o di parte di esso come indicate nella figura 1 con V, V', V'', V'''.

La combinazione delle dette immagini può avere luogo sfruttando tutti gli attuali algoritmi di elaborazione grafica e video.

Vantaggiosamente lo spostamento può essere tale, per cui le zone del corpo relative alle diverse immagini si sovrappongono in una prestabilita misura in corrispondenza dei margini fra loro in comune, oppure è possibile che le zone di rilevamento delle singole immagini siano fra loro distanziate in misura prestabilita. Nel primo caso è possibile grazie ad una analisi dei dati immagine, in sede di elaborazione, di eseguire un riconoscimento dei dati presenti nelle diverse immagini che sono presenti in due o più delle dette diverse immagini eseguendo una interpolazione od approssimazione per garantire un passaggio fluido dall''una all'altra immagine I, Ι', I'', I'''. Nel secondo caso su citato, 1'interpolazione od approssimazione può avere luogo analizzano le zone periferiche d'immagine, ovvero i dati relativi alle stesse e ricostruendo le zone di raccordo fra le diverse immagini I, I', I'', I''' sulla base dei dati effettivamente rilevati ed in modo plausibile e tale da garantire un raccordo fluido fra le stesse.

Quando le immagini sono immagini di sezione, del corpo o di parte di esso, allora, è possibile sfruttare algoritmi noti per la generazione di immagini tridimensionali digitali da più immagini di sezione fra loro affiancate.

In tutti i casi sopra citati, la distanza fra le zone del corpo in esame relative ad una immagine I e la successiva I' può essere mantenuta costante per tutta la sequenza di immagini I. I' I''. I''', oppure la distanza di spostamento può variare secondo prestabiliti criteri. Un criterio vantaggioso potrebbe consistere nel realizzare le distanze fra singole immagini più piccole nelle immediate vicinanze della zona del corpo di maggiore interesse, aumentando tali distanze mano a mano che le immagini sono relative a zone del corpo via, via più lontane dalla detta zona d'interesse. In questo caso, l'informazione ottenuta nella zona d'interesse e nelle vicinanze della stessa è maggiore ed è eventualmente possibile sfruttare i dati immagine ottenuti per le singole immagini I, I', I'', I''' anche eventualmente per migliorare la qualità o correggere l'immagine della zona del corpo di maggiore interesse. Ciò potrebbe risultare facilmente attuabile quando le zone del corpo relative alle singole immagini sono definite in modo da sovrapporsi fra loro almeno parzialmente come già sopra specificato. In questo caso, per le zone di sovrapposizione si avrebbero due o più immagini scorrelate la cui combinazione può venire sfruttata per migliore il contrasto e per ridurre l'influenza del rumore.

Nell'esempio illustrato, l'immagine panoramica P è indicata composta da sole quattro immagini parziali I. Ι'. I''. I'' ed i mezzi di correlazione fra i dati relativi alle stesse e le associate posizioni relative del corpo in esame C e del volume di rilevamento V sono indicate in numero di tre. Tuttavia ciò ha scopo puramente di semplificare l'esempio per meglio cogliere il principio e non è da considerarsi limitativo. Infatti nell'ambito di quanto consentito dalla struttura magnetica e da eventuali limitazioni di tempo di utilizzo della macchina è possibile rilevare e combinare un grande numero di immagini parziali I relativo a diverse zone del corpo in esame o di parte di esso.

Il metodo secondo l'invenzione è applicabile in qualsivolgia tipo di macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare. Nelle macchine cosiddette "total body", cioè nelle macchine la cui struttura magnetica è destinata ad accogliere l'intero corpo del paziente o gran parte dello stesso e che sono adatte a generare volumi di rilevamento relativamente grandi, il metodo secondo l'invenzione consente di realizzare immagini molto estese di interi distretti anatomici o di interi arti o notevoli parti degli stessi. Inoltre, spesso in queste macchine vengono adottate tecniche di ingrandimento o di zoom, cioè tecniche che consentono il rilevamento di immagini relative solamente ad una zona limitata del volume di rilevamento. In questo caso, la combinazione con il metodo secondo l'invenzione può contribuire a generare immagini con estensione relativa a zone di grandezza limitata rispetto a quelle ottenibili con la tecnica di zoom ed a quelle relative all'intero volume di rilevamento. Inoltre come indicato in precedenza la combinazione con il metodo secondo l'invenzione può contribuire a migliorare l'immagine ed a costruire in sede di elaborazione un'immagine tridimensionale.

Ancora più determinante si rivela il suddetto metodo in combinazione con le macchine di tipo cosiddetto dedicato, e cioè con le macchine che sono destinate al rilevamento di immagini di determinate parti del corpo o di determinati distretti anatomici e fra queste con le macchine di tipo ultracompatto che a fronte di una drastica limitazione delle dimensioni e del peso della struttura magnetica presentano volumi di rilevamento di dimensioni molto piccole. Mentre da un lato tali macchine presentano il vantaggio di costi relativamente bassi e di una estrema comodità, versatilità e facilità di utilizzo e di installazione, in particolare se confrontati con quelli delle macchine più grandi, d'altro lato la drastica limitazione del volume di rilevamento ne limita l'utilizzo, in particolare per quanto riguarda la possibilità di rilevare immagini panoramiche anche di una limitata zona di un arto o di un distretto anatomico in esame.

In questo caso, il metodo secondo l'invenzione offre la possibilità di ampliare le funzionalità di questa tipologia di macchine avvicinandola a quella delle macchine più grandi e costose e rendendo le stesse ulteriormente vantaggiose per quanto riguarda il rapporto costi-prestazioni.

La combinazione delle due varianti di metodo consente di inquadrare con una ricerca relativamente veloce la zona d'interesse, di rilevare l'immagine ad alta qualità di questa immagine e di inserire la detta inquadratura parziale della zona desiderata in una immagine panoramica le cui ulteriori immagini parziali che la compongono possono venire rilevate limitando la qualità dell'immagine, nelle zone non di diretto interesse. Ciò consente di avere maggiore qualità , la dove necessario e ciononostante in tempi ridotti una immagine panoramica generale di una parte più estesa del corpo contenete l'inquadratura ad elevata qualità d'interesse diretto.

E' facilmente anche prevedibile di diminuire la qualità dell'immagine relativamente ad alcuni parametri modificabili, come la definizione, il contrasto e/o il rapporto segnale/rumore, via via che l'immagine parziale destinata a formare in combinazione con le altre l'immagine panoramica complessiva si allontana dalla immagine parziale od alla inquadratura d'interesse .

Relativamente alla costruzione del dispositivo questo può essere realizzato in diversi modi in particolare a seconda della tipologia di macchina impiegata. Infatti nelle macchine "total body" o comunque assimilabili a queste, le dimensioni della cavità e della struttura magnetica sono tali da consentire soluzioni più semplici, soprattutto per i mezzi di movimentazione relativa del corpo in esame rispetto al volume di rilevamento, ovvero alla struttura magnetica.

Nelle macchine di tipo dedicato, la struttura e la cavità sono limitate dimensionalmente e la realizzazione di mezzi di spostamento richiede soluzioni diverse.

Cosi' , mentre nelle macchine "total "body o simili, potrebbe risultare più conveniente di spostare il paziente all'interno della cavità, grazie a guide di un lettino od un sedile di sopporto del corpo, nelle macchine dedicate, è possibile prevedere sia lo spostamento della struttura magnetica relativamente al corpo in esame sia lo spostamento del corpo in esame relativamente alla struttura magnetica od ambedue le soluzioni in combinazione fra loro. Questa ultima soluzione può risultare vantaggiosa in quanto offre una maggiore versatilità di funzionamento, consentendo di scegliere l'una o l'altra opzione a seconda dell'arto o del distretto anatomico che si vuole sottoporre al1'esame .

La fig. 3 illustra schematicamente una struttura magnetica di tipo anulare parallelepipeda o comunque squadrata 1 che è sopportata su generiche slitte 6, 7, 8 montate scorrevoli su guide fra loro perpendicolari e ciascuna delle quali è orientata secondo uno di tre assi cartesiani. In questo modo è possibile eseguire spostamenti in qualsiasi direzione dello spazio. Questa soluzione risulta vantaggiosa per questa configurazione di struttura magnetica o per altre simili derivate da questa. Tuttavia con strutture magnetiche di diverso tipo è possibile realizzare i mezzi di spostamento della struttura magnetica anche in modo tale che gli stessi ricalchino spostanti secondo coordinate polari od altri sistemi di coordinate. In questo caso la struttura magnetica potrà ad esempio oscillare intorno ad almeno un asse e spostarsi secondo almeno una direzione rettilinea radiale rispetto al detto asse. Ciò è possibile ad esempio utilizzando due slitte spostabili lungo guide arcuate od a settore circolare orientate con i loro assi perpendicolari fra loro e a bracci di sopporto radiali ad esempio telescopicamente allungabili ed accorciabili od a slitte radiali. In questo caso, il punto d'incrocio dei due assi perpendicolari delle guide a settore circolare è previsto esternamente alla struttura magnetica 1 ad una prestabilita distanza.

Un ulteriore impedimento od una ulteriore difficoltà si presenta in particolare nelle macchine di tipo più compatto relativamente al fatto che i segnali di risonanza vengono ricevuti da una bobina di ricezione 9 che generalmente è di dimensioni tali da risultare il più vicino possibile al corpo od alla parte di esso in esame e la quale bobina di ricezione 9 è fissata nella struttura magnetica.

Una prima forma esecutiva di bobina di ricezione è illustrata nelle figg. 4 a 7. Si tratta in questo caso di una bobina anulare in cui viene infilato un arto, come ad esempio una mano, un piede, un braccio, una gamba, o simili. In condizioni di spostamento relativo fra corpo in esame e struttura magnetica, insieme alla bobina di ricezione 9, la detta bobina di ricezione si deve spostare solidalmente alla struttura magnetica 1. In questo caso il corpo in esame, la parte dello stesso, l'arto o simili deve venire trattenuto in posizione in modo da consentire lo spostamento senza interferire meccanicamente con la struttura magnetica e soprattutto con la bobina di ricezione. A tale scopo, la struttura magnetica 1, e/o la bobina di ricezione 9, sono associati ad un sopporto del corpo, della parte di esso, dell'arto o simili che è spostabile relativamente alla detta struttura ed alla detta bobina di ricezione. La fig. 8 illustra una forma esecutiva schematica di detti mezzi di sopporto indicati globalmente con 20. In questo caso, si fa riferimento a mezzi di spostamento relativo fra struttura magnetica 1 e corpo in esame del tipo secondo la fig. 3 cioè con movimenti secondo tra assi fra loro ortogonali. Pertanto anche i mezzi di sopporto mobili sono atti a garantire uno spostamento con riferimento alla struttura magnetica secondo i medesimi tre assi ortogonali.

Detti mezzi di sopporto possono comprendere un elemento di appoggio 21, come una culla, un piano, o simili che è passa attraverso la bobina di ricezione 9 e che scorre alle estremità esterne alla struttura magnetica su slitte 22 montate su guide 23 che sono orientate parallelamente all'asse della bobina di ricezione a sua volta parallelo ad un asse di spostamento. Le guide 23 sono sopportate su carrelli 24 scorrevoli su guide 25 ortogonali alle prime e sopportate da una parte stazionaria 101 della macchina, cioè una parte che non subisce spostamenti rispetto alla struttura magnetica 1. La guida 23 è portata da guide 26 ortogonali alla guida 23 stessa ed alla guida 25 e s'impegna a scorrimento nei carrelli 24. In questo modo, la parte del corpo in esame resta perfettamente ferma, mentre la struttura magnetica si sposta insieme alla bobina di ricezione 9.

Ovviamente, parte delle funzioni dei mezzi 20 associate alla struttura magnetica 1 nell'esempio della fig. 8, come parte degli spostamenti secondo almeno una o secondo tutte le direzioni può essere assunta da i mezzi di sopporto del paziente esterni alla macchina, come un lettino, una poltrona o simili. In questo caso il lettino o la poltrona sono montati analogamente alla struttura magnetica su guide fra loro ortogonali e che hanno una posizione prestabilita di partenza rispetto alla struttura del magnete.

Nelle macchine montate su carrelli, ovvero spostabili, è possibile prevedere che almeno una delle guide di spostamento relativo sia solidale alla struttura magnetica od al telaio della macchina oppure al lettino, mentre è fissabile in modo amovibile rispettivamente al lettino od al telaio della macchina per definire una posizione di partenza conosciuta, anche se ciò non è almeno in via di principio necessario.

La lettura della posizione e degli spostame nti può avere luogo in diversi modi, ad esempio per mezzo di encoder che rilevano gli angoli di rotazione ed il numero di giri eseguito dai motori di azionamento, come di per se noto. Altri mezzi o metodi di per se noti sono applicabili, come ad esempio la combinazione di mezzi di lettura della resistenza fra conduttori associati alle guide ed alle relative slitte, oppure mezzi di lettura di codici associati alle slitte e che leggono codici disposti lungo le slitte, essendo possibile utilizzare sia mezzi ottici, che mezzi elettronici od elettromeccanici sia di tipo analogico che di tipo digitale.

Secondo un perfezionamento, per consentire di rilevare almeno grossolanamente la zona del corpo in esame di cui viene rilevata di volta in volta l'immagine è possibile montare sulla bobina di ricezione e/o sulla struttura magnetica uno o più emettitori luminosi il cui cono di luce del fascio incidente sulla superficie del corpo indica la zona di rilevamento dell'immagine. Tali mezzi possono essere di tipo qualsivoglia e possono essere una usuale sorgente luminosa associata ad un ottica opportunamente tarata o fasci di luce coerente, come raggi laser di frequenza innocua o simili. Nella figura 8 tali mezzi luminosi di puntamento sono illustrati montati sulla bobina di ricezione 9 e sono indicati globalmente con il numero di riferimento 28.

Le figg. 9 a 12 illustrano una bobina di ricezione di tipo diverso dalla precedente. Questa indicata con 9' è di tipo aperto od a settore di mantello cilindrico o simili. Questa bobina presenta minori limitazioni della precedente e consente uno spostamento relativo più agevole. La fig. 13 illustra la bobina montata nella struttura magnetica 1, mentre i mezzi di sopporto mobili del corpo o della parte di esso sono sempre ugualmente necessari, almeno per alcune parti del corpo e sono stati omessi per semplicità.

La bobina di ricezione 9 consente anche il rilevamento di immagini nella zona del collo e della testa e nel qual caso, garantendo un appoggio stazionario della testa del paziente sul lato della stessa lasciato libero dalla bobina di ricezione per mantenere ferma in posizione la stessa durante lo spostamento relativo rispetto alla struttura magnetica ed alla bobina di ricezione 9'. Anche in questo caso, la struttura magnetica e/o la bobina di ricezione 9 possono presentare una o più mezzi luminosi di puntamento e di indicazione della zona di cui viene rilevata 1'immagine .

La fig. 14 illustra una variante del dispositivo secondo l'invenzione, in cui la struttura magnetica 1 è fissa, mentre il mezzo di sopporto del paziente , in questo caso a titolo d'esempio non limitativo un lettino 31 con una staffa a sbalzo di sopporto di un arto, ad esempio un braccio sono spostabili secondo tre assi ortogonali che presentano una posizione predeterminata rispetto ad uno o più assi della struttura magnetica 1 o ad uno o più assi del volume di rilevamento V. Il lettino 31 è spostabile lungo una guida 32 in direzione di avvicinamento e di allontanamento dalla struttura magnetica 1 su una prima slitta 33. In particolare la guida o rotaia 32 è orientata parallelamente alla direzione di introduzione del corpo in esame o di parte di esso nella cavita di rilevamento. 1A slitta 33 porta una seconda guida 34 trasversale lungo cui il lettino 31 è spostabile grazie ad un carrello 35, mentre il lettino 31 stesso è sollevabile ed abbassabile verticalmente lungo una guida 36. Anche in questo caso i mezzi di azionamento, le guide e le slitte nonché i mezzi di rilevamento della posizione possono presentare costruzioni qualsivoglia di volta in volta adattate alla morfologia della struttura magnetica 1 del corpo o della parti di esso da esaminare·

Secondo una ulteriore caratteristica vantaggiosa che è illustrata anch'essa nella fig. 14, ma che non è limitata a questa forma esecutiva, la bobina di ricezione 9' ' è in questo caso integrata nella struttura magnetica della macchina stessa. Ciò è possibile senza perdite eccessive di potenza dei segnali di ricezione in particolare nella macchine di tipo dedicato ed ultra compatte. Infatti come illustrato nella fig. 14, la bobina di ricezione si estende su almeno alcune pareti di delimitazione della cavità di rilevamento della struttura magnetica 1 a seconda della costruzione e della forma della bobina stessa. Nella suddetta tipologia di macchine, la cavità presenta una dimensione limitata e pertanto la bobina di ricezione non risulta troppo distante dal corpo in esame da compromettere od attenuare eccessivamente i segnali ricevuti. Come illustra la fig. 14, la bobina di ricezione 9'' è direttamente adiacente dall'interno alla bobina di trasmissione 38 che a sua volta si estende lungo i poli 2, 3 e/o altre pareti di delimitazione della cavità di rilevamento. La bobina di ricezione 9'' resta così racchiusa all'interno del carter di copertura e rifinitura della struttura magnetica illustrato con linee tratteggiate nelle figg. 8 e 13 ed indicato con 101.

L'invenzione non è limitata alle forme esecutive illustrate e descritte, ma può essere ampiamente variata soprattutto costruttivamente. In particolare le caratteristiche illustrate e descritte con riferimento alle diverse forme esecutive schematiche possono essere previste in qualsivoglia combinazione o sottocombinazione fra loro. Il tutto senza abbandonare il principio informatore sopra esposto ed a seguito rivendicato.

Claims (40)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare, il quale metodo comprende i seguenti passi: a) la generazione di un campo magnetico statico che presenta adatte caratteristiche di intensità ed omogeneità in un prestabilito volume di rilevamento (V); b) l'introduzione nel detto volume di rilevamento (V) di un corpo o di una parte del detto corpo da esaminare (C); c) la generazione di sequenze di segnali elettromagnetici per l'eccitazione degli spin nucleari del corpo o della parte di corpo (C ) introdotta nel volume di rilevamento; d) la ricezione dei segnali di risonanza emessi dagli spin nucleari e l'elaborazione degli stessi per l'estrazione dell'informazione in essi contenuta e la ricostruzione delle corrispondenti immagini (I); caratterizzato dai seguenti ulteriori passi: e) viene rilevata l'immagine (I, Ι', I'', I''') relativa solamente ad una prestabilita zona limitata del corpo o di parte di esso da esaminare; f) viene definita univocamente la posizione relativa fra il corpo o parte di esso (C) ed il volume di rilevamento (V, V', V'', V''') a cui si riferisce rilevamento di immagine eseguito; g) viene spostato il corpo o la parte di esso da esaminare in misura prestabilita dalla detta prima posizione di rilevamento in almeno una seconda posizione di rilevamento, venendo memorizzati i parametri relativi al detto spostamento corrispondenti in sostanza alla direzione ed al modulo del vettore di spostamento; h) venendo i detti passi ripetuti relativamente ad ulteriori zone della parte di corpo in esame corrispondenti ad ulteriori posizioni relative fra corpo o parte di esso e volume di rilevamento, spostando il corpo o parte di esso secondo direzioni prestabilite rispetto al volume di rilevamento o viceversa.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le singole immagini (I, Ι', I'', I" ') di zone prestabilite del corpo in esame o della parte di esso (C) vengono eseguite con sequenze di scansione atte a fornire immagini a bassa definizione o comunque sequenze di durata breve.
3. 3. Metodo secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che una volta che è stata definita la corretta inquadratura della zona d'interesse del corpo o della parte di corpo viene eseguita per la stessa una scansione di rilevamento con sequenze atte a fornire alternativamente e/o in combinazione maggiore definizione e /o maggiore contrasto e/o migliore rapporto segnale rumore.
4. 4. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che prevede di agire sulle sequenze di rilevamento e/o sulle modalità di elaborazione dei segnali e/o di trasformazione in immagini e filtratura delle stesse immagini separatamente relativamente alla caratteristica di immagine che si desidera modificare e cioè in particolare separatamente relativamente alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale rumore.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che prevede il comando separato delle caratteristiche delle sequenze di rilevamento e/o delle modalità di elaborazione e/o dei filtri delle immagini con riferimento all'effetto sulle immagini stesse relativamente in particolare alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale rumore. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il comando per modificare la qualità d'immagine relativa alla definizione e/o al contrasto e/o al rapporto segnale rumore può essere continuo od a passi a seconda se i parametri delle sequenze e dei software di elaborazione sono parametri variabili in modo continuo o discreto oppure sono costituiti dall'aggiunta di passi di sequenza o di elaborazione o dalla combinazione di sequenze o di procedure di elaborazione oppure dalla ripetizione di sequenze o procedure di elaborazione.
6. 6. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 1 a 5, caratterizzato dal fatto che è possibile prevedere memorizzate un certo numero di sequenze base di scansione e/o di procedure di elaborazione d'immagine che sono combinabili fra loro essendo il comando di variazione delle caratteristiche di definizione dell'immagine e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore costituiti da comandi di combinazione delle dette sequenze e/o delle dette procedure di elaborazione.
7. 7. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che prevede combinazioni prestabilite di sequenze di base o di procedure di base che sono correlate ad una variazione della definizione e/o del contrasto e /o del rapporto segnale/rumore, essendo i relativi comandi di variazione semplici comandi di scelta fra le combinazioni prestabilite e preimpostate.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che a ciascuna combinazione prevista è associata quale indicazione per l'utente non tanto la combinazione delle sequenze o delle procedure di elaborazione, bensì il correlato livello di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore.
9. 9. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che le diverse immagini (I, Ι', I'', I''') relative ad inquadrature di zone parziali del corpo o della parte di corpo (C ) in esame, correlate alla loro posizione relativa fra corpo o parte di corpo e volume di rilevamento (V, V', V' ', V'''), possono venire combinate fra loro in modo da formare una immagine panoramica composta dalle diverse immagini di zone parziali (I, Ι', Ι'', I''') relative al corpo o ad una parte di esso.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che vengono realizzare panoramiche a bassa definizione, basso contrasto e basso rapporto segnale/rumore, quindi immagini panoramiche di qualità bassa o media.
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che vengono realizzate immagini panoramiche di elevata qualità d'immagine, indipendentemente e/o in combinazione relativamente alla definizione, al contrasto ed al rapporto segnale/rumore essendo lasciato all'utente la possibilità di agire sulle caratteristiche delle sequenze di rilevamento e/o sulle modalità di elaborazione e/o di filtratura dell'immagine in modo da variare separatamente od in combinazione fra loro la definizione e/o il contrasto e/o il rapporto segnale/rumore.
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che vengono realizzare immagini panoramiche ibride, cioè formate da inquadrature parziali ciascuna delle quali presenta almeno in parte differenti qualità d'immagine, in particolare relativamente alla definizione e/o al contrasto e/o al rapporto segnale/rumore.
13. 13. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che lo spostamento può avere luogo secondo una sola, due o tutte e tre le coordinate dello spazio.
14. 14. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che lo spostamento può avere luogo tenendo conto delle dimensioni della prestabilita zona limitata di cui si rileva l'immagine, in modo da avere immagini (I, I, Ι', I''') di zone limitate i cui limiti sono sostanzialmente coincidenti, lievemente sovrapposti, o lievemente distanziati fra loro.
15. 15. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i dati immagine vengono esaminati per il riconoscimento delle zone di passaggio da un'immagine all'altra (I, I', I'', I'''), venendo le informazioni utilizzate in modo da correggere l'immagine panoramica (P) con un algoritmo di approssimazione in modo da ottenere un corretto passaggio da un'immagine all'altra.
16. 16. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che in caso di parziale sovrapposizione delle immagini (I, Ι', I'', I''' ) prevede il riconoscimento delle zone doppie d'immagine e l'approssimazione di una immagine ottimizzata per le due immagini (I, Ι', I'', I''') adiacenti nella zona di raccordo.
17. 17. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che con le immagini (I, Ι', I'', I''') lievemente distanziate fra loro, viene ricostruita la zona di passaggio sulla base dei dati relativi alle due adiacenti immagini (I,I', I'', I''') in modo da ottimizzare il passaggio dall'una all'altra immagine(I, I', I'', I''').
18. 18. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che per ciascuna zona limitata d'immagine (I, I', I'', I''') o per gruppi delle stesse sono previste diverse estensioni a seconda di specifici criteri ad esempio del particolare anatomico a cui si riferisce.
19. 19. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che nella realizzazione di panoramiche in cui l'oggetto d'interesse è una parte della immagine panoramica composta da singole immagini di adiacenti o contigue zone limitate, le immagini inerenti alle zone periferiche possono essere rilevate con riferimento a zone limitate prestabilite di dimensioni maggiori che non le zone limitate prestabilite relative al particolare d'interesse.
20. 20. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che le immagini (I, I', I'', I''') in risonanza magnetica nucleare relative alle singole zone limitate sono immagini di sezione del corpo o di parte di esso (C ), essendo la panoramica (P) una immagine tridimensionale.
21. 21. Metodo secondo la rivendicazione 20, caratterizzato dal fatto che per la generazione di immagini (P) tridimensionali prevede l'uso di tecniche od algoritmi di generazione/ricostruzione di immagini digitali tridimensionali digitali.
22. 22. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni , caratterizzato dal fatto che lo spostamento fra corpo in esame (C ) e volume di rilevamento (V) può essere eseguito a passi di avanzamento di uguale grandezza o che aumentano o progrediscono secondo una prestabilita legge, essendo detti passi di spostamento ad esempio più piccoli nella zona di maggiore interesse della parte in esame e più grandi nelle zone di minore interesse.
23. 23. Metodo secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che è previsto in combinazione con tecniche di zoom od ingrandimento, in cui viene rilevata una immagine (I, Ι', I'', I''') di una zona del corpo o della parte di esso (C ) che è notevolmente più piccola del volume di rilevamento (V).
24. 24. Macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare, la quale macchina comprende : a) una struttura magnetica (1) per la generazione di un campo statico in un prestabilito volume (V) all'interno di una cavità di rilevamento e con almeno una apertura di accesso alla detta cavità di rilevamento; b) almeno una bobina di trasmissione ed almeno una bobina di ricezione (9, 9', 9''); c) mezzi di elaborazione (13) dei segnali di risonanza per la trasformazione degli stessi in segnali d'immagine visualizzabili (14); d) mezzi di visualizzazione (14) dei segnali d'immagine (I, Ι', I'', I''', P); caratterizzata dal fatto che comprende ulteriormente e) mezzi (6, 7, 8; 31, 32, 33, 34, 35, 36) per lo spostamento relativo del corpo in esame (C ) e della struttura magnetica (1); f) mezzi (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 146, 246, 346, 147, 247, 347) di variazione separata ed alternativa od in combinazione, in particolare della definizione d'immagine e/o del contrasto d'immagine e/o del rapporto segnale.
25. 25. Macchina secondo la rivendicazione 24, caratterizzata dal fatto che i mezzi di variazione separata ed alternativo od in combinazione in particolare della definizione d'immagine e/o del contrasto d'immagine e/o del rapporto segnale/rumore, sono costituite da selettori continui od a passi (46, 14, 246, 346, 47, 147, 247, 347) con cui vengono modificati i parametri relativi alla tipologia delle sequenze di scansione e/o delle procedure di elaborazione delle immagini oppure relativi alla combinazione di sequenze di scansione e/o di procedure di elaborazione delle immagini, con riferimento all'effetto sulla definizione, sul contrasto e sul rapporto segnale/rumore.
26. 26. Machina secondo la rivendicazione 25, caratterizzata dal fatto che sono previste memorie (40, 41, 42, 43, 44, 45) in cui sono caricate differenti sequenze di scansione e/o differenti procedure di elaborazione, di base oppure combinazioni di esse oppure differenti sequenze di scansione e/o procedure di elaborazione prestabilite e relative a differenti qualità di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore, essendo i comandi (46, 47) atti a modificare parametri di esecuzione delle differenti sequenze di scansione o procedure di elaborazione di base e/o generare combinazioni di differenti sequenze di scansione e/o di differenti procedure di elaborazione oppure di scegliere combinazioni di sequenze di scansione o di procedure di elaborazione o particolari sequenze di scansione o procedure di elaborazione preconfezionate e e relative alle diverse variazioni di definizione e/o di contrasto e/o di rapporto segnale/rumore desiderate ed una unità di elaborazione (13) collegata a detti comandi (46, 47) e a dette memorie ( 40 , 42 , 42 , 43, 44 26. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 o 25, caratterizzata dal fatto che comprende: g) mezzi di misurazione (11) della o delle direzioni e delle distanze di spostamento; h) mezzi di correlazione dei segnali di risonanza con i relativi parametri di posizione relativa fra corpo in esame (C ) e struttura magnetica (1); i) mezzi (12, 12', 12") di memorizzazione delle diverse immagini (I, Ι', I'', I''') e dei relativi parametri di posizione; j) mezzi elaboratori (13) per la combinazione delle immagini;
27. 27. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 26, caratterizzato dal fatto che i mezzi di elaborazione (13) comprendono mezzi per il riconoscimento di zone di sovrapposizione delle singole immagini (I, Ι', Ι'', I''') delle limitate zone parziali e per la combinazione dell'immagine complessiva (P) in modo da posizionare correttamente le dette zone di sovrapposizione.
28. 28. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 27, caratterizzata dal fatto che i mezzi di elaborazione (13) comprendono mezzi per la ricostruzione di zone intermedie non assoggettate a rilevamento d'immagine fra le singole immagini (I, I', I'', 1’'') delle limitate zone parziali sulla base dei dati delle immagini rilevate.
29. 29. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 28, caratterizzato dal fatto che i mezzi di rilevamento di zone di sovrapposizione e di elaborazione delle zone di passaggio fra singole immagini (I, Ι', I'', I" ') e/o i mezzi di ricostruzione di zone di cui non è stata rilevala l'immagine e frapposte fra le singole immagini (Ι', I'', I''') sono algoritmi caricati in una unità di elaborazione (13).
30. 30. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 29, caratterizzata dal fatto che i mezzi (6, 7, 8; 31, 32, 33, 34, 35, 36) per lo spostamento relativo del corpo (C ) e della struttura magnetica (1) sono previsti in combinazione con mezzi analogici o digitali, meccanici, elettromeccanici, elettronici od optoelettronici di rilevamento della posizione relativa fra corpo in esame (C ) e struttura magnetica (1) o volume di rilevamento (V).
31. 31. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 30, caratterizzata dal fatto che i mezzi (6, 7, 8; 31, 32, 33, 34, 35, 36) per lo spostamento relativo del corpo (C ) e della struttura magnetica (1) sono associati completamente alla struttura magnetica (1) od ai mezzi di sopporto (31) del paziente o del corpo in esame, oppure sia alla struttura magnetica (1) e sia ai detti mezzi di sopporto (31) del corpo in esame (C ), oppure in parte alla struttura magnetica (1) ed in parte ai mezzi di sopporto (31) del corpo in esame.
32. 32. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 31, caratterizzata dal fatto che i mezzi (6, 7, 8; 31, 32, 33, 34, 35, 36) per lo spostamento relativo del corpo (C ) e della struttura magnetica (1) sono realizzati in modo tale da consentire lo spostamento secondo coordinate cartesiane, e cioè da combinazioni di guide e slitte montate l'una sull'altra e scorrevoli secondo tre assi perpendicolari fra loro, secondo coordinate polari o simili e cioè da combinazione di slitte e guide arcuate e rettilinee od elementi oscillanti e guide rettilinee, in particolare a seconda della geometria della struttura magnetica (1), del volume di rilevamento (V) e/o del corpo da esaminare (C ).
33. 33. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 32, caratterizzata dal fatto che in combinazione con la struttura magnetica (1) e con i mezzi (6, 7, 8; 31, 32, 33, 34, 35, 36) per lo spostamento relativo del corpo (C ) e della struttura magnetica (1) sono previsti mezzi mobili di sopporto (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26) del corpo in esame o di parte di esso (C ) che sono spostabili relativamente alla struttura magnetica (1) e sono sopportate da elementi stazionari.
34. 34. Macchina secondo la rivendicazione 33, caratterizzata dal fatto che detti mezzi mobili di sopporto (20) sono associati alle bobine di ricezione (9, 9').
35. 35. Macchina secondo la rivendicazione 34, caratterizzata dal fatto che le bobine di ricezione sono anulari o tubolari, essendo i mezzi mobili di spostamento (20) costituiti da piani, sostegni, culle o simili (21) che passano attraverso le dette bobine di ricezione (9) e che sono sopportati da combinazioni di slitte e guide (22, 23, 24, 25, 26) che garantiscono spostamenti corrispondenti agli spostamenti relativi della struttura magnetica (1) rispetto al corpo in esame (C ).
36. 36. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 35, caratterizzata dal fatto che le bobine di ricezione (9') sono realizzate aperte con sezione a guisa di settore di cilindro od anello, essendo i mezzi di sopporto mobili (20) previsti in corrispondenza della zona d'apertura delle dette bobine di ricezione (9').
37. 37. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 36, caratterizzata dal fatto che le bobine di ricezione (9'') sono integrate stabilmente nella struttura magnetica (1) in particolare in una o più pareti di delimitazione della cavità di rilevamento .
38. 38. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 37, caratterizzata dal fatto che i mezzi mobili di sopporto della parte del corpo (C ) in esame sono costituiti da estensioni (131) di un mezzo di sopporto del corpo o del paziente (31) portate a sbalzo dai detti mezzi (31) di sopporto del corpo (C ) e dimensionate in modo da poter penetrare nella cavità di rilevamento della struttura magnetica (1).
39. 39. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 24 a 38, caratterizzata dal fatto che i mezzi di sopporto mobili (20) della parte del corpo © in esame sono associati alla struttura magnetica (1) e/o alla bobina di ricezione (9, 9') e/o parzialmente alla struttura magnetica (1) e/o parzialmente alla bobina di ricezione (9, 9').
40. 40. Metodo e macchina per il rilevamento d'immagini in risonanza magnetica nucleare, in tutto od in parte, come descritto, illustrato e per gli scopi su esposti.