ITSV20010029A1

ITSV20010029A1 - Macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare (mri)

Info

Publication number: ITSV20010029A1
Application number: IT2001SV000029A
Authority: IT
Inventors: Eugenio Biglieri; Luigi Satragno
Original assignee: Esaote Spa
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-02-14
Also published as: DE60239176D1; EP1286172A2; US7676256B2; EP1286172B1; EP1286172A3; ATE498844T1; US20030083572A1; ES2361395T3

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Macchina per il rilevamento di immagini in Risonanza Magnetica Nucleare (MRI). "

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L’invenzione ha per oggetto una macchina fer il rilevamento di im magini in Risonanza Magnetica Nucleare (Magnetic Resonance Ilmaging - MRI), comprendente almeno una bobina di

zione della materia di un corpo in esame o di parte di esso ed almeno una bobina di ricezione dei segnali emessi dal corpo in esame o da parte di esso nonché mezzi elettronici di elaborazione dei detti segnali di ricezione per la costruzione di una immagine diagnostica.

Come è noto, l’esame mediante MRI è spesso previsto in combinazione con l’utilizzo di utensili di vario tipo che possono essere costituiti da strumenti di ausilio alla diagnosi o da veri e propri strumenti terapeutici. Questo si verifica ad esempio nel caso di macchine MRI dedicate all’esame della spalla in cui è frequente l’esigenza di iniettare mezzi di contrasto nella zona sotto esame. La perfusione di detti mezzi di contrasto deve essere effettuata con estrema precisione e con una scelta di tempi molto critica, il che può rivelarsi non agevole, a causa innanzitutto delle peculiarità anatomiche della spalla che, come è noto, è una zona anatomicamente molto complessa e soprattutto nel caso in cui dette operazioni vengano effettuate in modo completamente manuale. In que-sta circostanza, il loro successo dipende esclusivamente dalla sensibili-tà e dalla esperienza dell’operatore. Un errore nella scelta del punto di iniezione e/o nell’orientamento dell’ago, oppure una mancanza di sincronizzazione con le operazioni di MRI può portare a risultati di imaging non ottimali e costringere all’effettuazione di una nuova iniezione. In casi particolari si possono avere addirittura danneggiamenti a carico dei tes-suti. Difficoltà simili o più gravi possono essere riscontrate nell’ utilizzo della macchina MRI in combinazione con altri tipi di utensili diagnostici e/o terapeutici ai quali si farà riferimento nel corso ella descrizione La presente invenzione ha perciò lo scopo di .superare le difficoltà sopra accennate e di consentire la realizzazione, con mezzi semplici/e poco costosi, di una macchina MRI che presenti mezzi tali da consentire l’effettuazione di operazioni correlate all’esame MRI quali quella deserti ta in precedenza, in modo molto semplice per l’operatore e sicuro per il paziente, riducendo i tempi diagnostici ed aumentando il coefficiente di sicurezza complessivo. In particolare si desidera definire in maniera certa la posizione e l’orientamento dello strumento diagnostico e/o terapeutico il cui utilizzo è previsto in combinazione con la MRI, in relazione alla particolare anatomia della zona sotto esame ed all’anatomia del singolo paziente, ed ottenere un sincronismo ottimale fra i vari momenti diagnostici e/o terapeutici, migliore rispetto a quanto attualmente possibile.

L’invenzione consegue gli scopi suesposti grazie ad una macchina del tipo descritto all’inizio la quale comprende mezzi di sopporto e/o guida di almeno un elemento od utensile diagnostico e/o terapeutico, in particolare di forma sostanzialmente allungata, ed in particolare che deve essere inserito all'interno del corpo in una ben determinata posizione e con un orientamento preciso, come ad esempio la siringa citata in precedenza.

Detti mezzi di sopporto e/o di guida possono essere associati alla bobina di ricezione.

La macchina può comprendere un carter od una cassa esterna di rivestimento della bobina di ricezione in un materiale di non interferenza con i segnali di Risonanza Magnetica Nucleare, generalmente materia plastica, su cui sono sopportati e/o fissati e/o ancorati i mezzi di sopporto e/o guida dell'utensile. Questo accorgimento porta ad un risparmio nelle dimensioni complessive della macchina ed una notevole semplificazione costruttiva. Risulta inoltre più agevole collocare lo strumento diagnostico e/o terapeutico almeno in parte all’interno del volume di rilevamento MRI.

Detti mezzi di sopporto e/o guida possono essere previsti in posizione esterna od interna rispetto alla cassa di rivestimento della bobina di ricezione.

Detti mezzi di sopporto e/o guida possono presentare uno, due ma preferibilmente almeno tre gradi di libertà rispetto alla cassa della bobina di ricezione in modo tale da consentire un puntamento preciso della zona d’interesse.

Detti mezzi di sopporto e/o guida possono essere tali per cui consentono lo spostamento in direzione assiale e/o di penetrazione dell'utensile diagnostico e/o terapeutico.

Secondo un perfezionamento, detti mezzi di sopporto e/o guida possono essere tali per cui consentono lo spostamento dell'utensile in una o due direzioni trasversali fra loro e rispetto alla direzione assiale, in particolare secondo tre direzioni perpendicolari fra loro, ossia orientate nello spazio secondo tre assi cartesiani.

Secondo un ulteriore perfezionamento, detti mezzi di sopporto e/o guida possono essere tali per cui consentono l'oscillazione/l’inclinazione dell'utensile nell'ambito di almeno un piano contenente l'asse dell'utensile stesso, ma possono essere ulteriormente perfezionati in modo tale per cui consentono l'oscillazione/ inclinazione dell'utensile secondo due piani non paralleli, ovvero trasversali fra loro e contenenti l'asse dell'utensile stesso.

Una soluzione preferita prevede che detti mezzi di sopporto e/o guida possono essere tali per cui consentono l'inclinazione dell'utensile secondo tutte le direzioni.

Secondo una forma esecutiva preferita dell'invenzione, detti mezzi di sopporto e/o guida possono essere costituiti da un foro passante previsto nell'ambito della cassa di rivestimento della bobina o nell'ambito di una estensione esterna della medesima e destinato ad alloggiare l'utensile.

Detto foro passante può presentare dimensioni interne tali da consentire lo scorrimento dell'utensile in direzione assiale e/o di penetrazione all’interno del corpo in esame.

Secondo un perfezionamento molto vantaggioso, detto foro passante di alloggiamento può ospitare un elemento intercambiabile di adattamento alla tipologia di utensile che di volta in volta deve essere utilizzato.

Detto elemento di adattamento può essere costituito da un manicotto, all'interno del quale viene introdotto l'utensile, in particolare una siringa per iniezioni, essendo il manicotto di dimensioni interne tali per cui consente lo scorrimento in direzione assiale o di penetrazione dell’ago della siringa stessa.

Secondo un ulteriore perfezionamento, l’utensile può essere provvisto di una o più slitte impegnate a scorrimento in direzione assiale in corrispondenti guide previste sulla superficie interna del foro o del manicotto di alloggiamento dell’utensile stesso, o viceversa.

Vantaggiosamente, il foro di alloggiamento dell'utensile o del mamcotto porta-utensile può essere previsto neH'ambifo di un elemento di sopporto spostabile secondo una, due ma preferibilmente secondo tre direzioni trasversali fra loro, in particolare perpendicolari fra loro, ossi orientate nello spazio secondo tre assi cartesiani di cui uno corrispondente alla direzione assiale dell’utensile.

L'elemento di sopporto dell'utensile può essere fissato su un primo carrello impegnato a scorrimento in direzione assiale dell'utensile su almeno una prima guida.

Detta prima guida può essere portata da un secondo carrello impegnato a scorrimento secondo una direzione perpendicolare all'asse dell’utensile su almeno una seconda guida, la quale a sua volta può essere portata da un terzo carrello impegnato a scorrimento su almeno una terza guida, fissata sulla cassa di rivestimento della bobina, secondo una ulteriore direzione perpendicolare sia alla prima direzione che all’asse dell’utensile.

Un perfezionamento molto vantaggioso prevede che l’elemento di sopporto dell’utensile possa presentare mezzi di oscillazione od inclinazione dell’asse dell’utensile rispetto ad una prestabilita direzione, in particolare la direzione sostanzialmente verticale rispetto al corpo o la parte di esso in esame.

Detti mezzi di inclinazione possono essere costituiti da un elemento di sospensione oscillante, in particolare da un elemento sferico, nell’ambito del quale è previsto il foro di alloggiamento dell’utensile, il quale elemento è alloggiato in una corrispondente sede sferica prevista all’interno dell’elemento di sopporto.

La movimentazione dell’utensile può essere effettuata manualmente, oppure possono essere previsti mezzi di movimentazione motorizzati su comando manuale, per uno o più dei movimenti, che possono essere mezzi meccanici, elettrici, elettromeccanici, pneumatici e/o idraulici.

Detti mezzi motorizzati possono essere costituiti da almeno una combinazione, per ciascuna tipologia di movimento da effettuare, di un pignone azionato da una motore e da una corrispondente cremagliera, o da qualsivoglia altro mezzo noto adatto allo scopo.

L’attivazione delle funzionalità diagnostiche e/o terapeutiche dell’utensile può essere effettuata manualmente, oppure possono essere previsti mezzi automatizzati di attivazione su comando manuale.

Possono essere altresì previsti mezzi di comando automatizzati per la movimentazione dell’utensile e/o per la sua attivazione.

Detti mezzi di comando possono essere costituiti da uno o più programmi caricati in una centralina di controllo e comando la quale, sulla base della visualizzazione e la interpretazione di una immagine acquisita, comanda in modo prestabilito l'oscillazione e/o lo spostamento e/o l'attivazione delle funzionalità diagnostiche e/o terapeutiche dell’utensile.

Detto utensile diagnostico e/o terapeutico può essere costituito da una siringa o da un ago, in particolare per l'iniezione di mezzzii d dii conttrasto.

Vantaggiosamente, possono essere previsti mezzi di spinta automatizzata dello stantuffo della siringa e/o di alimentazione automatizzata all’ago di una opportuna dose di sostanza diagnostica e/o terapeutica prelevata da un serbatoio esterno tramite un opportuno condotto.

In alternativa od in eventuale combinazione, detto utensile diagnostico e/o terapeutico può essere costituito da un ago per biopsia, e/o da un'antenna per microonde e/o RF, e/o da una sonda per crioterapia, e/o da una sonda ad infrarossi, e/o da una sonda a fibre ottiche, e/o da un utensile chirurgico, in particolare per raschiamento od aspirazione, e/o da un qualsivoglia altro strumento diagnostico e/o terapeutico la cui azione possa essere richiesta in abbinamento con la macchina MRI.

In particolare, detto utensile diagnostico e/o terapeutico può essere costituito da una sonda ecografica ad ultrasuoni (US) per la sonorizzazione di parti anatomiche e per la ricezione dei segnali ultrasonici riflessi dai tessuti (echi). Come è noto, una tipologia di ultrasuoni può essere utilizzata anche a scopo terapeutico, ad esempio per l’azione distruttiva che questi possono esercitare su tessuti neoplastici o simili.

Una forma esecutiva preferita dell’invenzione è costituita da una macchina cosiddetta dedicata la quale, come è noto, presenta dimensioni complessivamente limitate, ed in cui la bobina di ricezione presenta dimensioni ridotte, per l’effettuazione di rilevamenti su parti anatomiche limitate di un corpo in esame, in particolare per l’esame della spalla.

Essa può essere provvista di una bobina di ricezione per la spalla di tipo chiuso, in particolare di forma sostanzialmente anulare, oppure di tipo aperto, in particolare con sezione a C.

Secondo un perfezionamento, essa può essere provvista di uno o più degli utensili citati in precedenza in combinazione con una ecografica. Infatti, le sequenze MRI possono essere anche molto lurtghe, per cui può rivelarsi vantaggioso utilizzare il rilevamento ad ultr suoni per orientare l’utensile, in particolare un ago per iniezioni. Una volta che questo è nella corretta posizione, la sonda ad ultrasuoni può essere disattivata, può essere iniettato il mezzo di contrasto e possono essere attivate le sequenze MRI di eccitazione e conseguentemente di emissione da parte dei tessuti.

Detta sonda ecografica può essere sopportata e/o movimentata e/o attivata manualmente, oppure possono essere previsti, in tutto od in parte, mezzi di sopporto e/o movimentazione e/o attivazione analoghi a quelli descritti in precedenza, che possono essere di ausilio per l’operatore nelle operazioni di puntamento anche della sonda ad ultrasuoni.

La macchina può essere una macchina cosiddetta di tipo combinato, ossia per il rilevamento di immagini in Risonanza Magnetica Nucleare e mediante ultrasuoni, in particolare secondo la nota modalità di “time sharing” la quale consente di ottimizzare le funzionalità dei mezzi elettronici di elaborazione delle immagini.

Secondo un perfezionamento vantaggioso, la sonda ecografica può comprendere mezzi di rilevamento della posizione della sonda stessa mediante immagine in MRI, in modo tale da poter definire la posizione delle singole sezioni di scansione ecografica rispetto alle immagini in MRI, e poter quindi stabilire le desiderate correlazioni fra le due tipologie di immagine.

Inoltre, i mezzi di sopporto e/o movimentazione la sonda eco grafica e/o la sonda stessa possono presentare mezzi analogici o digitali, meccanici, elettromeccanici, elettronici od elettronici di rilevamento della posizione della sonda ecografica rispetto alla parte anatomica in esame e/o al volume di rilevamento in risonanza magnetica nucleare.

I vantaggi della presente invenzione risultano evidenti da quanto sopra esposto, e consistono nel fatto di prevedere una struttura stabile per il sopporto di un utensile diagnostico e/o terapeutico, ad esempio una siringa od un ago, che possono assumere e mantenere con maggiore facilità una posizione definita rispetto al corpo in esame o parte di esso (modalità total body e modalità dedicata). Grazie a ciò, l'iniezione può avvenire in maniera molto più precisa e senza rischi a carico del paziente, soprattutto rispetto ad una modalità manuale di manipolazione della siringa o dell’ago. Grazie alla macchina oggetto dell’invenzione, è possibile visualizzare contemporaneamente sia l’anatomia della zona sotto esame che l’immagine dell’ago, per cui è possibile un awicinamento alla zona d’interesse molto più preciso, evitando l’eventualità di dover ripetere l’iniezione o addirittura di danneggiamenti. Le possibilità di integrare meccanismi meccanici di movimentazione e/o orientamento dello strumento semplifica ulteriormente il compito dell’operatore, mentre è possibile prevedere un comando completamente automatizzato di orientamento ed introduzione dell’ago con tempi certi di iniezione che migliorano il sincronismo fra perfusione dei mezzi di contrasto nella zona d’esame ed acquisizione delle immagini. È possibile inoltre valutare con molta precisione non solo la posizione ma anche l’entità della perfusione. La possibilità dell’integrazione con una sonda ad ultrasuoni aumenta considerevolmente la versatilità della macchina.

Le ulteriori caratteristiche ed i perfezionamenti sono oggetto dell sottorivendicazioni.

Le ulteriori caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione risulteranno con maggiore evidenza dalla seguente descrizione dettagliata delle figure allegate in cui:

La fig. 1 illustra una vista in sezione di una macchina secondo la presente invenzione provvista di un primo tipo di bobina di ricezione, e con il paziente nella posizione di effettuazione dell’esame MRI.

La fig. 2 illustra una vista in prospettiva di un secondo tipo di bobina di ricezione posizionata sul paziente.

La figg. 3 e 4 illustrano due diverse viste della bobina di ricezione secondo la fig. 2.

La fig. 5 illustra una vista in prospettiva della bobina delle figg. 3 e 4 in una diversa condizione di applicazione sul paziente.

La fig. 6 illustra una vista in sezione della zona della bobina di ricezione secondo la fig. 1 e provvista di mezzi di sopporto per una siringa da iniezioni.

La fig. 7 illustra un particolare ingrandito della zona di sopporto della siringa secondo l'esempio della fig. 6.

Le fig. 8 illustra una vista in sezione della zona di sopporto della siringa provvista di una slitta di traslazione della siringa e di mezzi di indinazione della siringa.

La fig. 9 illustra la stessa vista della fig. 8, essendo la siringa orientata con un diverso angolo diu inclinazione rispetto alla fig, 8.

La fig. 10 illustra una vista anloga alle figg. 7 e 8 , essendo la bobina provvista di mezzi di inclinazione e di traslazione della siringa e di mezzi dosdatori che alimentano direttamente ed automaticamente la siringa stessa..

Le figg. 11 e 12 illustrano con una vista in pianta di sopra di una bobina di ricezione due tipologie di guide di traslazione del sopporto della siringa.

La fig. 13 è una vista analoga alla fig. 10 essendo però previsti mezzi motorizzati di attuazione degli spostanmento ed orientamenti della siringa o simili.

La fig. 14 illustra una bobina di ricezione provvista di un doppio sopporto per un ago o simili ed una sonda ecografica per una macchina combinata MRI/US secondo la presente invenzione.

La fig. 15 è un ingrandimento in sezione degli alloggiamenti di sopporto per l'ago e per la sonda ecografica secondo la bobina della fig, 14.

Con riferimento alla fig. 1 , viene illustrata una macchina MRI secondo la presente invenzione di tipo dedicato, in particolare all'esame della zona della spalla. Come è noto, questa tipologia di macchine presenta il vantaggio di costi relativamente bassi e di una estrema comodità, versatilità e facilità di utilizzo e di installazione, in particolare se confrantati con quelli delle macchine più grandi. Detta macchina per il ri le vamento su un corpo C in esame o parte di esso, comprende una struttura magnetica 1 con almeno due opposti poli che definiscono una cavità intermedia, fra i quali viene generato un campo magnetico statico in un prestabilito volume di rilevamento nella detta cavità. La cavità è accessibile da una o più aperture previste nella struttura magnetica 1. Il corpo C o la parte di esso in esame viene inserita nella cavità, con la zona da esaminare che attraversa il volume di rilevamento. La macchina comprende ulteriormente almeno una bobina di trasmissione che ha lo scopo di inviare in maniera ordinata una serie di impulsi elettromagnetici a radio frequenza di eccitazione degli spin nucleari, ed almeno una bobina di ricezione 2 che registra le emissioni nucleari correlate agli impulsi elettromagnetici inviati.

Come è noto, la bassa intensità dei segnali MRI emessi dai nuclei obbliga alla realizzazione di una bobina di ricezione 2 di dimensioni e forma tali da risultare il più vicino possibile al corpo C in esame. La bobina di ricezione 2 comprende una cassa esterna o carter di copertura e rifinitura. Detto carter è realizzato in un materiale di non interferenza con la MRI, generalmente materia plastica. La bobina 2 può essere ulteriormente provvista di un piedistallo 402 di appoggio e sopporto.

Nelle figg. 1 a 6 e 11 , 12 sono illustrate bobine di ricezione e 2 per la spalla di varie forme. Nelle figg. 1 e 6 la bobina di ricezione 2 è realizzata con sezione a C, quindi aperta su un lato per un agevole ingresso della spalla sotto esame, mentre nelle figg. 2 a 5 e 11 , 12, 14, 15 la bo bina 2 è costituita da un elemento nastriforme con sezione sostanzialmente anulare in cui è necessario infilare il braccio per portare la bobina 2 in corrispondenza della spalla. Nella fig. 2 la bobina 2 è costituita da un elemento nastriforme sostanzialmente anulare ed ulteriormente incurvato secondo un asse perpendicolare all'asse dell'elemento anulare. La bobina 2 viene applicata sulla spalla in maniera simile alla modalità prevista per la bobina 2 della fig. 1. La fig. 5 illustra invece una diversa modalità di introduzione della parte in esame del paziente in una bobina anulare.

Come ampiamente descritto nell'introduzione, la presente invenzione prevede che la bobina 2 sia provvista di mezzi di sopporto per un utensile diagnostico e/o terapeutico. In precedenza è stata citata una larga varietà di tipologie di strumenti che possono essere associati alla bobina di ricezione 2. Nei disegni detto strumento è costituito da una siringa 3 per iniezioni, in particolare di mezzi di contrasto, che deve essere intesa tuttavia a puro titolo di esempio non limitativo.

Secondo una forma esecutiva particolarmente semplice dell'invenzione, detti mezzi di sopporto possono essere costituiti da un foro 4 passante previsto nell'ambito della cassa di rivestimento della bobina 2 o nell'ambito di una estensione esterna 302 della medesima e destinato ad alloggiare la siringa 3. Detto foro 4 può essere previsto in qualsivoglia posizione, in particolare in una zona d’apice per quanto concerne la bobina 2 con sezione a C ed una zona mediana per quanto concerne le due bobine 2 anulari. Ovviamente detto foro 4 passante presenta dimensioni interne tali da consentire l'inserimento della siringa 3 nel foro 4 e lo scorrimento della siringa 3 in direzione assiale per consentire la penetrazione dell'ago 5 all'interno del corpo C in esame. In pratica, nella maggior parte dei casi, esso presenterà una sezione circolare con diametro leggermente maggiore rispetto al diametro del corpo della siringa 3. Detto foro 4 costituisce comunque un efficace elemento di sopporto e guida per la siringa 3 ed un valido ausilio per l'operatore, ma nel caso in cui l’ago 5 della siringa 3 risulti all'interno del volume di rilevamento della bobina di ricezione 2 le operazioni di puntamento saranno ulteriormente facilitate dalla possibilità di vedere contemporaneamente l'immagine MRI dei tessuti e quella dell'ago 5.

Secondo un perfezionamento, detto foro passante 4 può ospitare un elemento intercambiabile di adattamento alla tipologia di utensile che di volta in volta deve essere utilizzato che, nel caso della siringa 3, può essere costituito da un manicotto 6 all'interno del quale viene introdotti la siringa 3 (figg. 6, 7). Ovviamente anche il manicotto 6 presenta dimensioni interne tali da consentire lo scorrimento in direzione assiale o di penetrazione della siringa 3 stessa. Lo scorrimento della siringa 3 all'interno del foro 4 previsto nella cassa o nel manicotto 6 può avvenire liberamente oppure grazie all’ausilio ad esempio di una combinazione di slitte e guide previste rispettivamente sulla superficie esterna del corpo della siringa 3 e sulla superficie interna del foro 4, o viceversa.

Nella forma esecutiva illustrata in fig. 8 sono previsti mezzi di inclinazione della siringa 3 sostanzialmente in tutte le direzioni rivolte verso il corpo C in esame e rispetto ad una direzione sostanzialmente verticale rispetto a questo, allo scopo di perfezionare le possibilità di puntamento dell'ago 5. Detti mezzi sono costituiti da un elemento sferico 7 che costituisce un elemento di sospensione oscillante alloggiato in una corrispondente sede sferica 108 prevista all'interno dello spessore della cassa, ma preferibilmente all’interno di un elemento di sopporto volta fissato sulla cassa della bobina di ricezione 2. Detto elemento sferico 7 è provvisto di un foro 4 passante per l'ingresso e lo scorrimento della siringa 3. In alternativa, può essere previsto qualsivoglia altro elemento di sospensione oscillante, ad esempio una sospensione cardanica che, come è noto, è costituita da un’articolazione secondo due assi di oscillazione perpendicolari fra loro che consentono il movimento in tutti i sensi. Secondo un perfezionamento, possono essere previsti degli elementi di freno della rotazione dell'elemento 7 all'interno della sede 108 come ad esempio dei piccoli tamponi realizzati in modo tale da creare una quantità variabile di attrito oppure uno o più elementi di serraggio vero e proprio, o simili.

Possono essere ulteriormente previsti mezzi di movimentazione motorizzati sia per lo scorrimento assiale della siringa 3 che per la sua inclinazione (fig. 13). Nel primo caso è prevista una combinazione di almeno un pignone 9 azionato da un motore e di almeno una corrispondente dentatura lineare a cremagliera 10 prevista disposta assialmente sulla superfìcie esterna della siringa 3 od eventualmente del manicotto 6 in cui alloggia la siringa 3. In quest’ultimo caso risulta vantaggioso che la siringa 3 sia bloccata sul manicotto 6 ad esempio graziea mezzi che ne impediscano la fuoriuscita sul lato rivolto verso il paziente C, che possono essere costituiti ad esempio da una opportuna flangia anulare 106 che determina un restringimento del diametro del manicotto 6 stesso in corrispondenza della sua estremità rivolta verso il paziente C. Pe quanto concerne la movimentazione dell’elemento sferico 7, può essere prevista sulla superfìcie di questo una coppia di piste di gomma disposte ciascuna secondo semimeridiani corrispondenti a piani perpendicolari fra loro, su ciascuna delle quali piste agisce una rotellina calettata su un motorino di azionamento oppure un ingranaggio 11 che impegna una cremagliera 107’ a guisa di settore di sfera 7. Naturalmente possono essere previste in alternativa od in combinazione varie altre soluzioni di movimentazione meccanica, di per sè ampiamente note.

Con riferimento alla fig. 13, l’elemento di sopporto 8 è provvisto di mezzi di spostamento secondo due direzioni sostanzialmente perpendicolari fra loro e rispetto all'asse della siringa 3 in condizione non oscillata della stessa. Il movimento secondo la prima direzione, che è una direzione sostanzialmente radiale rispetto al bordo periferico del carter è ottenuto grazie al fatto che l'elemento di sopporto 8 è montato in corrispondenza dell'estremità esterna di un carrello 12, in particolare tubolare, impegnato a scorrimento su guide 13. Per la motorizzazione di questo movimento può essere prevista ad esempio una vite senza fine 14 che agisce su una boccola 15 filettata internamente e solidale al carrello 12. Detta boccola 15 può essere collegata ad un motore di azionamento che provoca la rotazione della vite senza fine 14 e la traslazione del carrello 12. Il movimento lungo la seconda direzione che, come illustrato nelle figg. 11 e 12 può essere una direzione sostanzialmente coincidente o parallela rispetto al bordo periferico esterno del carter oppure una direzione secondo una linea secante o tangente a detto bordo viene ottenuto grazie al fatto che le guide 13 sono a loro volta portate da ulteriore carrello 16 impegnato a scorrimento su una ulteriore coppia di guide 17 previste nell'ambito di un elemento di sopporto 18 fissato sul bordo periferico. Vale la pena di ribadire che tutte le soluzioni di movimentazione meccanica fin qui descritte valgono a puro titolo di esempio, mentre può essere prevista qualsivoglia altra soluzioni nota.

Tutte le guide illustrate ed in particolare le guide di traslazione 17 possono essere integrate a scomparsa nella struttura della cassa della bobina di ricezione 2, così come illustrato nelle bobine delle figg. 2 a 5. In questo caso, un a fessura fa passare una staffa di collegamento con il carresso o la slitta scorrevole sulla guida di scorrimento che segue il bordo della bobina di ricezione.

Nelle figg. 14 e 15 l'utensile diagnostico è costituito da un ago 23 per iniezioni, in particolare di mezzi di contrasto. All'estremità superiore esso presenta un elemento di raccordo 19 ad un tubicino 20 collegato a mezzi automatici dosatori 21 che alimentano con una prèstabilita pressione la desiderata dose di mezzo di contrasto.

Con riferimento adesso alla fig. 13, il principio informatore della presente invenzione viene illustrato in applicazione su una macchina combinata per il rilevamento contemporaneo in Risonanza Magnetica Nucleare e mediante Ultrasuoni. Come è noto, ciascuna delle due tecnologie sopracitate di indagine diagnostica presenta proprie caratteristiche peculiari e risulta particolarmente adatta al rilevamento di immagini su determinate strutture anatomiche piuttosto che su altre. Le macchine combinate tendono ad integrare le due tecnologie cercando di trarre il maggior vantaggio possibile da ciascuna di esse, allo scopo di ottenere la migliore immagine diagnostica possibile, grazie anche ad una buona integrazione delle due immagini. Inoltre esse consentono in genere una individuazione precisa della posizione della sonda a ultrasuoni 22 rispetto al volume di rilevamento in MRI sia allo scopo di ottenere la desiderata buona integrazione delle due immagini sia allo scopo di focalizzare con molta precisione l'emissione degli ultrasuoni nel caso in cui questi vengano utilizzati anche per scopo terapeutico, ad esempio per l'azione distruttiva che questi possono esercitare su tessuti neoplastici o simili. Conseguentemente, nell'ambito di un elemento di sopporto 8 opportunamente sovradimensionato rispetto a quello descritto in precedenza sono previsti una siringa 3 per l'iniezione di mezzi di contrasto ed una sonda 22 ad ultrasuoni, in particolare per la sonorizzazione della spalla. Ovviamente la sede che ospita la sonda 22 sarà adattata alla conformazione della medesima. Anche la sonda ad ultrasuoni 22 è provvista di mezzi 7' che ne consentono l'inclinazione mentre la traslazione è affidata a mezzi che sono comuni ai due strumenti ed analoghi a quelli descritti in precedenza. Ovviamente è possibile prevedere che la sonda sia del tipo ad azionamento e movimentazione manuali, oppure che essa sia provvista di propri e separati mezzi di movimentazione lungo la parte C in esame, distinti rispetto a quelli della siringa 3. L'elaborazione dei segnali provenienti dalla sonda a ultrasuoni 22 e dalla bobina di ricezione 2 può essere vantaggiosamente effettuata secondo la nota procedura di cosiddetto “time sharing” la quale, come è noto, prevede che i mezzi elettronici di elaborazione dei segnali ricevuti e per la costruzione di un'immagine digitale formata da un insieme di pixel siano almeno in parte comuni ai segnali ricevuti in risonanza magnetica nucleare ed ai segnali ricevuti in ecografia, in particolare per quanto concerne uguali funzioni di generazione dell'immagine. Detti programmi vengono attivati in alternativa fra loro ed in coincidenza con la elaborazione della corrispondente tipologia di segnale ricevuto.

Si noti che i mezzi di sopporto 8 della sonda 22 possono essere tali per cui questa risulta almeno in parte all'interno del volume di rilevamento in MRI. Questo fatto consente di integrare mezzi di rilevamento della posizione della sonda 22 che possono essere costituiti ad esempio da uno o più elementi di marcatura previsti sulla sonda e riconoscibili tramite MRI.

Si noti inoltre che il sopporto contestuale e sostanzialmende analogo dell'ago o di qualsivoglia altro utensile simile diagnostico o terapeutico e della sonda ecografica può essere attuato secondo una o più delle soluzioni proposte in questa descrizione solo per l'ago ed in qualsivolgia combinazione o sottocombinazione.

E' importante anche tenere conto che in luogo della sonda ecografica può essere previsto un qualsivolgia altro utensile diagnostico o terapeutico.

Il sopporto contestuale della sonda e cografica o di altro utensile e dell'ago o simili può essere tale da consentire ai detti due dispositivi gradi di libertà indipendenti fra loro o di consentire spostamenti solamente insieme fra loro senza possibilità di modificare la posizione relativa. A tale scopo la forma esecutiva delle figg. 14 e 15 consente solamente diverse inclinazioni dell'ago e della sonda fra loro. Un ulteriore esempio può essere il fatto di prevedere una costruzione analoga a quella delle figg. 8 a 13 ed in cui è previsto almeno un ulteriore elemento di sopporto mobile della sonda che si sposta ad esempio lungo la srtessa guida di traslazione del sopporto per l'ago o simili, ma che è completamente indipendente e svincolato dall'elemento di sopporto dell'ago o simili. E' anche possibile che il medesimo elemento di soporto porti l'ago o simili e la sonda potendo l'ago e la sonda spostati lungo la guida solamente insieme e non indipendentemente l'uno dall'altro.

Naturalmente l'invenzione non è limitata alle forme testé descritte ed illustrate, ma può essere ampiamente variata soprattutto costruttivamente, senza con ciò abbandonare il principio informatore sopra esposto ed a seguito rivendicato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare (MRI), comprendente almeno una bobina di trasmissione per l'eccitazione della materia di un corpo (C) in esame o di parte di esso ed almeno una bobina (2) di ricezione dei segnali emessi dal corpo in esame o da parte di esso nonché mezzi elettronici di elaborazione dei detti segnali di ricezione per la costruzione di una immagine diagnostica, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida di almeno un elemento od utensile (3, 23) diagnostico e/o terapeutico, in particolare di forma sostanzialmente allungata, ed in particolare che deve essere inserito all'interno del corpo (C) in una ben determinata posizione e con un orientamento preciso.
2. Macchina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che i detti mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 18) di sopporto e/o di guida sono associati alla bobina (2) di ricezione.
3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che comprende un carter o cassa esterna di rivestimento della bobina (2) di ricezione in un materiale di non interferenza con i segnali di risonanza magnetica nucleare, generalmente materia plastica, su cui sono sopportati e/o fissati e/o ancorati i mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida dell’utensile (3, 23).
4. Macchina secondo le rivendicazioni 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di sopporto e/o guida (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) possono essere previsti in posizione esterna od interna rispetto alla cassa di rivestimento della bobina (2) di ricezione.
5. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida possono presentare uno, due ma preferibilmente almeno tre gradi di libertà rispetto alla cassa della bobina (2) di ricezione.
6. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11 , 12 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida sono tali per cui consentono lo spostamento in direzione assiale e/o di penetrazione dell'utensile (3, 23) diagnostico e/o terapeutico.
7. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendcfiicaàziio ni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida sono tali per cui consentono lo spostamento dell'utensile (3, 23) in una o due direzioni trasversali fra loro e rispetto alla direzione assiale, in particolare secondo tre direzioni perpendicolari fra loro, ossia orientate nello spazio secondo tre assi cartesiani.
8. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida sono tali per cui consentono l'oscillazione/inclinazione dell'utensile (3, 23) nell'ambito di almeno un piano contenente l'asse dell'utensile (3, 23) stesso.
9. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida sono tali per cui consentono oscillazione/ inclinazione dell'utensile (3, 23) secondo due piani non paralleli, ovvero trasversali fra loro e contenenti l'asse dell'utensile (3, 23) stesso.
10. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (4, 6, 7, 8, 108, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18) di sopporto e/o guida sono tali per cui consentono l'inclinazione dell'utensile (3, 23) secondo tutte le direzioni:
11 . Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di sopporto e/o guida sono costituiti da un foro (4) passante previsto neN'ambito della cassa di rivestimento della bobina (2) o nell'ambito di una estensione esterna (302) della medesima e destinato ad alloggiare l'utensile (3, 23).
12. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto foro (4) passante presenta dimensioni interne tali da consentire lo scorrimento dell'utensile (3, 23) in direzione assiale e/o di penetrazione all’interno del corpo (C) in esame.
13. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto foro (4) passante di alloggiamento può ospitare un elemento (6) intercambiabile di adattamento alla tipologia di utensile (3, 23) che di volta in volta deve essere utilizzato.
14. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto detto elemento di adattamento è costituito da un manicoto (6), all'interno del quale viene introdoto l'utensile, in parti-colare una siringa (3) per iniezioni, essendo il manicoto (6) di dimensioni interne tali per cui consente lo scorrimento in direzione assiale o di penetrazione della siringa (3) stessa.
15. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caraterizzata dal fato che l'utensile (3, 23) è provvisto di una o più slite impegnate a scorrimento in direzione assiale in corrispondenti guide previste sulla superficie interna del foro (4) o del manicoto (6) di alloggiamento dell’utensile stesso, o viceversa.
16. Macchina secondo una o più delle prececedenti rivendicazioni, caraterizzata dal fato che il foro (4) di alloggiamento dell'utensile (3, 23) o del manicoto (6) porta-utensile è previsto nell'ambito di un elemento (8) di sopporto spostabile secondo una, due ma preferibilmente tre direzioni trasversali fra loro, in particolare perpendicolari fra loro, ossia orientate nello spazio secondo tre assi cartesiani di cui uno corrispondente alla direzione assiale dell’utensile (3, 23).
17. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caraterizzata dal fato che l'elemento (8) di sopporto dell'utensile (3, 23) è fissato su un primo carrello impegnato a scorrimento in direzione assiale dell'utensile su almeno una prima guida.
18. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caraterizzata dal fato che deta prima guida è portata da un secondo carrello (12) impegnato a scorrimento secondo una direzione perpendicolare all’asse dell’utensile (3, 23) su almeno una seconda guida (13).
19. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detta seconda guida (13) è portata da un terzo carrello (16) impegnato a scorrimento su almeno una terza guida (17), fissata sulla cassa di rivestimento della bobina (2), secondo una ultenore direzione perpendicolare sia alla prima direzione che all’asse dell’utensile (3, 23).
20. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che l’elemento (8) di sopporto dell’utensile (3, 23) presenta mezzi (7, 108) di oscillazione od inclinazione dell’asse dell’utensile (3, 23) rispetto ad una prestabilita direzione, in particolare la direzione sostanzialmente verticale rispetto al corpo (C) 9 la parte di esso in esame.
21. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di inclinazione sono costituiti da un elemento di sospensione oscillante, in particolare da un elemento sferico (7), nel’ambito del quale è previsto il foro (4) di alloggiamento dell’utensile (3, 23), il quale elemento (7) è alloggiato in una corrispondente sede sferica (108) prevista all’interno dell’elemento di sopporto (8)·
22. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che la movimentazione dell’utensile (3, 23) può essere effettuata manualmente, oppure possono essere previsti mezzi (9, 10, 11) di movimentazione motorizzati su comando manuale, per uno o più dei movimenti, che possono essere meccanici, elettrici, elettromeccanici, pneumatici e/o idraulici.
23. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi motorizzati possono essere costituiti da almeno una combinazione, per ciascuna tipologia di movimento da effettuare, di un pignone (9) azionato da una motore e da una corrispondente cremagliera (10), o simili.
24. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che l’attivazione delle funzionalità diagnostiche e/o terapeutiche dell'utensile (3, 23) viene effettuata manualmente, oppure possono essere previsti mezzi automatizzati (221) di attivazione su comando manuale.
25. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che sono previsti mezzi di comando automatizzati per la movimentazione dell’utensile (3, 23) e/o per la sua attivazione.
26. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di comando sono costituiti da uno o più programmi caricati in una centralina di controllo e comando la quale, sulla base della visualizzazione e la interpretazione di una immagine acquisita, comanda in modo prestabilito l'oscillazione e/o lo spostamento e/o l’attivazione delle funzionalità diagnostiche e/o terapeutiche dell’utensile (3, 23).
27. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da una siringa (3), in particolare una siringa (3) per l'iniezione di mezzi di contrasto.
28. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da un ago (23), in particolare per l'iniezione di mezzi di contrasto.
29. Macchina secondo le rivendicazioni 27 o 28, caratterizzata dal fatto che possono essere previsti mezzi (21) di spinta automatizzata dello stantuffo della siringa (3) e/o di alimentazione automatizzata ad un ago (23) di una opportuna dose di sostanza diagnostica e/o terapeutica.
30. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da un ago per biopsia.
31. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da un'antenna per microonde e/o
32. Macchina secondo una o più sdenti rivendicazio ni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da una sonda per crioterapia.
33. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da una sonda ad infrarossi.
34. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da una sonda a fibre ottiche.
35. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da un utensile chirurgico, in particolare per raschiamento od aspirazione.
36. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che detto utensile diagnostico e/o terapeutico è costituito da una sonda ecografica (22).
37. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che è una macchina cosiddetta dedicata, che presenta dimensioni complessivamente limitate, ed in cui la bobina di ricezione (2) presenta dimensioni ridotte, per l'effettuazione di rilevamenti su parti anatomiche limitate di un corpo (C) in esame, in particolare per l'esame della spalla.
38. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che è provvista di una bobina (2) di ricezione per la spalla di tipo chiuso, in particolare di forma sostanzialmente anulare, oppure di tipo aperto, in particolare con sezione a C.
39. Macchina secondo una o più delle lenti rivendicazio ni, caratterizzata dal fatto che è provvista di uno o più degli utensili secondo le rivendicazioni 27 a 35 e di una sonda ecografica (22).
40. Macchina secondo la rivendicazione 39, caratterizzata dal fatto che detta sonda ecografica (22) può essere sopportata e/o movimentata e/o attivata manualmente, oppure possono essere previsti mezzi di sopporto e/o movimentazione e/o attivazione analoghi a quelli secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 26.
41. Macchina secondo le rivendicazioni 39 e 40, caratterizzata dal fatto che è una macchina combinata per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare e mediante ultrasuoni, in particolare secondo la modalità di “time sharing”.
42. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni 39 a 41, caratterizzata dal fatto che la sonda ecografica (22) comprende mezzi di rilevamento della posizione della sonda (22) stessa mediante immagine in MRI, in modo tale da poter definire la posizione delle singole sezioni di scansione ecografica rispetto alle immagini in MRI, e poter quindi stabilire le desiderate correlazioni fra le due tipologie di immagine.
43. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni 39 a 42, caratterizzata dal fatto che i mezzi di sopporto e/o movimentazione della sonda (22) ecografica e/o la sonda (22) stessa possono presentare mezzi analogici o digitali, meccanici, elettromeccanici, elettronici od optoelettronici di rilevamento della posizione della sonda (22) ecografica rispetto alla parte anatomica (C) in esame e/o al volume di rilevamento in risonanza magnetica nucleare.
44. Macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare, in tutto od in parte, come descritto, illustrato, e per gli scopi suesposti.