ITSV970024A1 - Struttura magnetica per la generazione di campi magnetici adatti all'uso nel rilevamento d'immagine in risonanza magnetica nucleare - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione industriale dal titolo: "Struttura magnetica per la generazione di campi magnetici adatti all'uso nel rilevamento d'immagine in risonanza magnetica nucleare e macchina per il rilevamento di dette immagini"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione ha per oggetto una struttura magnetica per la generazione di campi magnetici adatti all'uso nel rilevamento d'immagine in risonanza magnetica nucleare che presenta mezzi per generare un campo magnetico con le caratteristiche necessarie all'ottenimento di valide immagini all'interno di una prestabilita zona tridimensionale che è almeno parte di una cavità contenuta almeno in parte nella struttura magnetica, i quali mezzi per la generazione del campo magnetico sono costituiti da almeno una bobina di tipo resistivo od a superconduttore e la quale bobina è associata ad un elemento di materiale ad alta permeabilità per il flusso magnetico, cosiddetto giogo, e che definisce una cavità aperta su almeno un lato, mentre dal lato interno rivolto verso la cavità del detto giogo si diparte almeno nella zona corrispondente al volume destinato ad alloggiare il corpo o parte di esso da sottoporre a scansione almeno una coppia di opposte espansioni polari interne che terminano con un'estremità libera all'interno della cavità ed intorno alla od alle quali sono disposte la o le bobine di generazione del flusso magnetico.

Le strutture magnetiche attualmente note sono sostanzialmente di due tipi, cioè strutture magnetiche che utilizzano magneti permanenti e strutture magnetiche che utilizzano elettromagneti sia di tipo resistivo che di tipo superconduttore. Queste strutture vengono impiegate sia per il rilevamento di immagini cosiddette total body, in cui il corpo in esame viene inserito all'interno della struttura magnetica, sostanzialmente completamente, sia per il rilevamento mirato a zone particolari come specifici arti, od altro.

Per l'ottenimento di valide immagini con la tecnica della risonanza magnetica nucleare il campo magnetico deve presentare determinate caratteristiche di intensità e di distribuzione omogenea almeno nel volume destinato ad accogliere il corpo o la parte di esso che deve venire sottoposta all'esame. In mancanza di una distribuzione omogenea entro prestabilite tolleranze, l'immagine ottenuta mediante gli echi degli spin risulta inutilizzabile in quanto non è fedele alle condizioni reali.

Per assicurare campi magnetici con le caratteristiche necessarie all'ottenimento di valide, cioè utilizzabili, immagini in risonanza magnetica nucleare, attualmente le strutture magnetiche presentano notevoli dimensioni. Conseguentemente le dette strutture sono pesanti scomode da maneggiare e costose, non solo di per se stesse ma anche a causa delle ripercussioni sull'intera struttura del dispositivo.

Questo inconveniente è notevolmente più pesante nel caso di strutture magnetiche dedicate all'esame di parti o zone particolari del corpo e per le quali è richiesta una maggiore maneggevolezza ed anche un minore costo.

Attualmente sono note anche strutture magnetiche 'dél tipo cosiddetto aperto e che presentano aperture d'accesso al volume in cui deve essere alloggiato il corpo o la parte di esso da esaminare su almeno tre lati, aventi conformazioni sostanzialmente a "C" o ad "U". Nonostante le attuali strutture consentano un migliore accesso, queste non risolvono il problema della maneggevolezza e di riduzione d'ingombro. Alfine di ottenere le desiderate e necessarie caratteristiche del campo magnetico infatti, le strutture magnetiche vengono realizzate di notevoli dimensioni, in modo da allontanare più possibile le zone di distorsione del campo lungo i lati aperti, mentre gli eventuali mezzi di compensazione delle distorsioni sono sostanzialmente di tipo passivo e non sono sufficienti a permettere la riduzione dimensionale delle strutture stesse..

1/ invenzione ha lo scopo di realizzare una struttura magnetica del tipo descritto all'inizio, in modo tale, per cui con accorgimenti semplici e poco costosi sia possibile ovviare agli inconvenienti di cui sopra, riducendo a parità di qualità d'immagine rilevata e di funzionalità gli ingombri ed i costi della struttura magnetica stessa.

L'invenzione inoltre ha lo scopo di realizzare una struttura magnetica del tipo descritto all'inizio, particolarmente compatta che non sia dimensionalmente sporporzionata rispetto alle dimensioni della parte in esame, il tutto in modo relativamente semplice, economico e affidabile per quanto riguarda le funzionalità.

L'invenzione consegue gli scopi di cui sopra con una struttura magnetica del tipo descritto all'inizio caratterizzata dal fatto che presenta almeno due coppie di opposte espansioni ed almeno una bobina per ciascuna delle espansioni delle dette due coppie .

Almeno una delle due coppie di espansioni polari delimita su lati opposti il volume all'interno della cavità destinato ad accogliere il corpo o la parte di esso in esame.

Preferibilmente la struttura magnetica è aperta su almeno tre lati, mentre la detta coppia di espansioni polari che delimita su lati opposti il volume all'interno della cavità destinato ad accogliere il corpo o la parte di esso in esame è quella più lontana da almeno uno dei lati aperti.

Preferibilmente le espansioni di ciascuna coppia sono coassiali tra loro.

E' possibile inoltre prevedere che le due espansioni delle coppie su lati opposti siano circondate da almeno una comune bobina di generazione del campo, mentre ciascuna espansione od una sola di queste presenta ulteriormente una bobina dedicata.

E' possibile inoltre prevedere un numero maggiore di coppie di espansioni, con differenti disposizioni delle bobine di generazione del campo magnetico ad esse associate sia in comune che per ciascuna delle stesse. In questo caso, le coppie di espansioni sono disposte preferibilmente in modo simmetrico.

Vantaggiosamente, sia il giogo che la cavità presentano una forma simmetrica almeno secondo un solo asse .

Il giogo può presentare in particolare una forma anulare chiusa, in cui la cavità è aperta solamente sui due lati opposti e trasversali all'asse. Il giogo può essere realizzato di forma anulare aperta, oppure può essere un semplice elemento di collegamento di espansioni polari che delimitano, con i loro lati affacciati, una cavità, ovvero un prestabilito volume, solamente su due lati opposti tra loro.

In particolare, quando il giogo è di forma anulare aperta, le coppie di espansioni polari possono essere disposte affiancate tra loro secondo la direzione che va dal lato chiuso a quello aperto.

Nell'ultimo caso invece, in cui la cavità è sostanzialmente definita solamente su due lati opposti dalle affacciate superfici delle espansioni polari, le diverse coppie di espansioni polari sono disposte concentricamente presentando le coppie di espansioni più esterne forme anulari. In particolare in questo caso le coppie di espansioni presentano forme circolari sia anulari che per quella più interna cilindriche.

Le coppie di espansioni polari possono presentare espansioni di lunghezza identica o diversa per ciascuna coppia, in modo tale per cui le affacciate superfici delle espansioni di ciascuna coppia si trovano a diverse distanze tra loro ed a diversi livelli da coppia a coppia.

Inoltre le superfici affacciate delle coppie di espansioni possono essere parallele oppure orientate divergenti o convergenti tra loro e sostanzialmente piane o sagomate con prestabiliti profili identici, complementari o diversi tra loro.

Anche la disposizione delle bobine di generazione del campo può variare. Le bobine associate alle opposte espansioni delle diverse coppie possono essere orientate con i loro assi paralleli e coincidenti tra loro oppure gli assi possono essere inclinati in modo tale, per cui le bobine assumono posizioni divergenti o convergenti in direzione di determinati assi.

Grazie agli accorgimenti di cui sopra, invenzione consente di ottenere campi magnetici con le necessarie caratteristiche di intensità di campo e di omogeneità utilizzando bobine elettromagnetiche per generare i campi stessi e consentendo alla struttura magnetica di presentare cavità aperte su più lati ed adattabili alle diverse esigenze morfologiche dei corpi o di parte degli stessi a cui sono destinate.

L'intensità del campo magnetico è regolabile in funzione della corrente che circola nelle bobine di generazione. La previsione di più bobine associate a più coppie di espansioni polari consente di modificare l'andamento del campo magnetico nello spazio all'interno della cavità in modo da compensare le deformazioni e deviazioni dai valori richiesti dal progetto e dovuti al fatto di avere strutture magnetiche con cavità con profili complessi e strutture magnetiche anche aperte su più lati.

Prevedendo per ciascuna espansione·polare o per almeno alcune delle espansioni polari bobine di generazione di campo dedicate, oltre alla regolazione dell'intensità di campo in funzione della corrente di alimentazione ed alla modifica della distribuzione del campo mediante la particolare forma e disposizione delle espansioni è possibile variare i rapporti tra i potenziali magnetici dei diversi poli per modificare ulteriormente la distribuzione spaziale del campo. Pertanto, l'invenzione consente di conciliare le possibili diverse forme delle cavità, realizzate in adattamento alla morfologia del corpo o delle parti di esso da alloggiare nelle stesse, con le esigenze di intensità ed omogeneità del campo magnetico nel volume destinato ad accogliere il corpo o la parte di esso da esaminare necessarie per ottenere valide immagini in risonanza magnetica nucleare.

L'invenzione ha per oggetto anche una macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare di tipo dedicato alla zona della spalla del corpo umano, la quale macchina presenta una struttura magnetica di forma aperta su almeno tre lati con le caratteristiche su esposte.

Grazie agli accorgimenti secondo l'invenzione diviene così possibile realizzare una struttura magnetica di dimensioni estremamente ridotte per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare nella zona della spalla, evitando così i notevoli inconvenienti delle note macchine di pari impiego e che presentano dimensioni decisamente eccessive rispetto alla grandezza della parte da esaminare. Tali notevoli dimensioni si ripercuotono non solo sui costi di acquisizione, ma anche sui costi di installazione delle macchine .

L'invenzione presenta delle ulteriori caratteristiche che sono oggetto delle sottorivendicazioni.

Le caratteristiche dell'invenzione ed i vantaggi da esse derivanti risulteranno meglio dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati a titolo non limitativo nei disegni allegati, in cui:

La fig. 1 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una struttura magnetica secondo l'invenzione con un giogo di forma anulare.

La fig. 2 illustra una vista schematica in prospettiva di una struttura magnetica secondo l'invenzione con una cavità delimitata solamente da coppie di opposte espansioni polari coassiali.

La fig. 3 illustra una sezione assiale nella zona delle opposte espansioni polari secondo la fig. 2.

La fig. 4 illustra una sezione trasversale schematica di una struttura magnetica con un giogo di forma anulare aperta.

La fig. 5 illustra una forma esecutiva preferita di una struttura magnetica con giogo a forma di U per na machina particolarmente adatta al rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare della zona della spalla del corpo umano.

Le figg. 6, 7, 8 illustrano in scala minore la struttura magnetica secondo la fig. 5, rispettivamente in vista laterale, in vista frontale ed in vista di sopra.

La fig. 9 illustra in prospettiva il giogo e le espansioni polari della struttura magnetica secondo le figg. 5 a 8.

Con riferimento alla figura 1, un primo esempio della struttura magnetica secondo l'invenzione comprende un elemento metallico per la richiusura del flusso magnetico, cosiddetto giogo e che è di forma anulare chiusa su se stessa ed è indicato globalmente con 1. Il giogo 1 definisce una cavità 2. La forma del giogo 1 e della cavità 2 è preferibilmente simmetrica secondo due assi trasversali ortogonali tra loro, mentre in direzione dell'asse, il giogo anulare 1 presenta una certa lunghezza ed è aperto alle sue due estremità di testa.

Dalle pareti interne del giogo 1 si dipartono tre coppie di opposte espansioni polari 101, 201, 301. Le espansioni polari di ciascuna coppia sono coassiali tra loro e terminano col le loro superfici affacciate distanziate in misura prestabilita definendo un cosìd detto traferro Tl, T2, T3

Le coppie di espansioni polari 101, 201, 301 sono isposte affiancate tra loro e ad una certa distanza l'una dall'altra. Preferibilmente la disposizione delle stesse è simmetrica secondo i due assi ortogonali trasversali all'asse longitudinale del giogo 1.

In particolare, una prima coppia di espansioni polari indicate con 101 è prevista nella zona centrale, mentre sui due lati della stessa sono previste le ulteriori coppie di espansioni polari 201, 301.

Ciascuna espansione polare è circondata da una propria bobina di generazione del campo magnetico, essendo le bobine indicate rispettivamente con 3, 3'.

La disposizione e distribuzione delle bobine 3, 3' è determinata dalle caratteristiche del campo magnetico che si desiderano ottenere, in una zona della cavità 2 in cui è destinata ad essere alloggiata la parte in esame.

In particolare, la detta zona rilevante è indicata genericamente con 102 ed è prevista in corrispondenza della parte definita dal traferro Tl.

Le bobine 3, 3' possono essere sia di tipo resistivo, eventualmente opportunamente raffreddate sia di tipo superconduttore, essendo previsti gli opportuni di raffreddamento delle stesse alle temperature necessarie per ottenere tale caratteristica in dipendenza del materiale utilizzato per la realizzazione delle bobine stesse

Le bobine 3' associate alle espansioni polari 201, 301 delle due coppie laterali, hanno sostanzialmente la funzione di correggere il campo magnetico generato dalle bobine 3 associate alle espansioni polari 101 in corrispondenza del volume 102 destinato ad accogliere il corpo o la parte di esso rilevante ai fini del rilevamento d'immagine, in modo tale per cui il campo magnetico nella detta zona 102 presenti le sufficienti caratteristiche di intensità del campo magnetico e di omogeneità della distribuzione spaziale dello stesso, che possano garantire una codifica degli spin nucleari nella parte in esame atta all'ottenimento di echi di risposta degli spin nucleari da cui ottenere immagini in risonanza magnetica nucleare di sufficiente fedeltà ovvero utilizzabili è valide.

Come risulta evidente dalla fig. 1, sia le espansioni polari 101, 201, 301, che le bobine 3, 3' possono presentare forme, dimensioni e disposizioni tali da ottimizzare i due parametri di intensità ed omogeneità di distribuzione necessari al rilevamento di immagini alide in combinazione con un sostanziale adattamento alla morfologia dei corpi in esame.

Ciò consente di ottenere una sostanziale compattazione della struttura magnetica che può essere rea-

lizzata in modo tale da seguire sostanzialmente le caratteristiche morfologiche salienti dei corpi in esame o delle parti di essi che devono necessariamente venire inserite nella cavità 2 ed in particolare nella zona 102 della stessa. I vantaggi sono notevoli soprattutto quando tale tecnica di rilevamento di immagine deve venire applicata a corpi come quelli di esseri umani animali o vegetali, in cui la parte da esaminare non può venire separata dalla restante parte del corpo.

Come risulta evidente dalla fig. 1, ad esempio, il risultato è stato conseguito in questo caso, prevedendo due espansioni polari laterali 201, 301 tra loro dimensionalmente diverse.

La struttura magnetica risulta così provvista di una cavità che tiene conto di una morfologia in cui il corpo in esame presenta ad esempio una maggiore estensione in una od in ambedue le zone associate alle estremità laterali della cavità 2, essendo però le dette zone non oggetto di scansione per l'ottenimento d'immagine in risonanza magnetica nucleare.

Essendo possibile prevedere una sagoma della struttura magnetica, cioè della cavità 2, sostanzialmente corrispondente al profilo del corpo la cui parte coincidente con la zona 102 deve venire sottoposta a scansione, la struttura magnetica può assumere una forma più compatta con evidenti vantaggi sia dal punto di vista costruttivo che dal punto di vista dei costi.

Oltre alla conformazione della cavità e quindi delle espansioni polari 101, 201, 301, ai fini di ottimizzare il campo magnetico nella zona rilevante 102 è possibile regolarne l'intensità, semplicemente regolando le correnti che circolano nelle bobine 3, 3'.

La definizione delle correnti e delle dimensioni e disposizioni delle espansioni polari 101, 201, 301, per l'ottimizzazione delle caratteristiche del campo magnetico sono determinabili applicando le normali leggi dell'elettromagnetismo, in modo tale da ottenere le caratteristiche di campo desiderate nel volume o nella zona 102 prestabilita. In questo caso si tratta di applicare tali leggi alla struttura specifica e di risolvere le corrispondenti equazioni.

Le figg. 2 e 3 illustrano una ulteriore struttura magnetica che applica l'insegnamento secondo la presente invenzione.

In questo caso, la struttura magnetica comprende un giogo 1 a guisa di C e che collega tra loro due coppie di espansioni polari concentriche.

La cavità 2' con simmetria rotazionale è aperta su tutte le pareti parallele all'asse delle espansioni polari. Le due coppie di espansioni polari 101' e 201' sono disposte concentricamente, essendo l'espansione polare più esterna 201' di forma anulare e destinata sostanzialmente alla correzione della distribuzione spaziale del campo magnetico nella zona di volume 102' compresa tra le due espansioni polari 101' della coppia centrale. Queste espansioni polari 101' presentano opposte superfici affacciate di forma circolare concentrica alle espansioni polari 201' anulari più esterne .

Le superfici di testa sui lati affacciati delle due coppie di espansioni polari 101' e 201' sono sostanzialmente piane e possono estendersi a seconda delle esigenze sia a filo tra loro o a diversi livelli .

In questa configurazione, anche le due bobine 3, 3' che circondano le espansioni polari 101', 201' sono concentriche tra loro e possono essere previste a diversi livelli o sostanzialmente allo stesso livello.

La configurazione illustrata nelle figure 2, 3, comporta tuttavia una sostanziale variante rispetto a quella illustrata nella figura 1, in quanto, la bobina più esterna 3' circonda sia le espansioni polari più esterne 201' che quelle più interne ,101' e la bobina più interna 3 associata alle espansioni polari più interne 101'. Ovviamente anche in questo caso sarebbe stato possibile se richiesto prevedere una bobina 3' associata alla coppia di espansioni polari più esterne 201' che circondava solamente queste ultime.

Con particolare riferimento alla figura 3, le espansioni polari 101', 201' delle due coppie formano tra loro un incavo anulare d'alloggiamento della bobina più interna 3. Le dette espansioni polari 101' e 201' possono essere sagomate in modo tale da presentare opposti allargamenti anulari a guisa di flange periferiche 401' che sono previste alle estremità libere delle dette espansioni polari 101' e 201' e che si sovrappongono alla bobina più interna 3 chiudendo parzialmente, cioè restringendo l'apertura del lato aperto della scanalatura d'alloggiamento 501 della detta bobina .

Una simile flangia potrebbe anche essere prevista lungo il lato periferico esterno delle espansioni polari 201' anulari più esterne a parziale o completa copertura della bobina più esterna 3' qualora ciò si rivelasse necessario per ottenere nella zona 102' le caratteristiche di intensità e di distribuzione del campo desiderate.

Questa configurazione ottimizzabile analogamente a quella precedentemente descritta consente di ottenere evidenti vantaggi per quanto concerne la molteplicità di applicazione a diverse tipologie di corpi od a diverse parti del corpo.

Un possibile perfezionamento potrebbe essere costituito dal fatto che il giogo 1 sia 'realizzato allungabile relativamente al suo ramo parallelo all'asse delle espansioni polari 101' e 102' e/o ai rami trasversali al detto asse. In questo caso, ovviamente nei limiti concessi dai campi di variazione delle correnti e dalle correzioni della distribuzione del campo magnetico ottenibile, le correzioni necessarie all'adattamento della struttura magnetica alle nuove impostazioni delle dimensioni del giogo 1 potrebbero essere eseguite in modo automatico o quasi automatico con l'ausilio di un opportuno computer in cui sono memorizzati i programmi di calcolo per la regolazione sostanzialmente delle correnti in circolazione nelle due bobine 3, 3'. L'adattamento dimensionale della struttura magnetica può essere realizzato in modo molto semplice prevedendo una serie di elementi modulari montabili e smontabili tra loro.

La caratteristica del giogo 1 che deve venire rispettata è quella di una elevata permeabilità al flusso magnetico, in modo tale, per cui il campo magnetico all'interno del giogo è estremamente basso,

ovvero pra ticamente null o.

Una ulteriore forma esecutiva dell'invenzione è illustrata schematicamente nella figura 4.

In questo caso, il giogo 1 presenta una forma ad U e la cavità 2 definita dallo stesso è aperta su tre lati. Il giogo 1 presenta sui due rami opposti della sagoma ad U delle espansioni polari 101" e 201" che formano due coppie coassiali di opposte espansioni polari. La zona rilevante per l'alloggiamento del corpo o della parte di esso da sottoporre ad esame è indicata con 102 ed è prevista sostanzialmente in corrispondenza del traferro TI tra le espansioni polari 101" sul lato chiuso del giogo 1 ad U. Le espansioni polari 201" della ulteriore coppia sono previste alle estremità libere dei due rami del giogo ad U 1.

Le espansioni polari 101" e 201" sono disposte e dimensionate in modo tale da definire scanalature di alloggiamento di due bobine 3, 3' tra le stesse e verso il parallelo ramo chiuso del giogo ad U 1. Anche in questo esempio sono previste due bobine 3, 3', una delle quali circonda ambedue le espansioni polari 101", 201" associate ad un ramo del giogo ad U 1, mentre l'ulteriore bobina 3' circonda solamente le espansioni polari 201" all'estremità libera dei rami del giogo ad U 1.

Secondo una ulteriore caratteristica, le espansioni polari 101" più interne terminano ad una minore distanza tra loro rispetto a quelle 201" all'estremità dei rami del giogo ad U 1, formano così sostanzialmente una cavità che si allarga in direzione del lato trasversale aperto del giogo ad U 1.

Grazie alle espansioni polari 201" ed alle associate bobine 3' è possibile modificare il campo magnetico nella zona del traferro Tl, cioè nel volume 102 di alloggiamento del corpo o della parte da esaminare, in modo tale da compensare le deviazioni dalle caratteristiche di distribuzione del campo richieste nella detta zona 102 e determinate dall'apertura del giogo 1 su un lato parallelo all'asse delle espansioni polari 101" e 201", consentendo di ottenere valide immagini in risonanza magnetica nucleare anche con una configurazione aperta della struttura elettromagnetica.

Una tale configurazione risulta molto vantaggiosa per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare nella zona della spalla. In questo caso, l'allargamento sul lato aperto del giogo ad U 1 consente di infilare la struttura magnetica sulla spalla stessa tenendo conto dell'aumento di spessore in corrispondenza della zona toracica e quindi seguendone sostanzialmente la morfologia. Anche in questo caso l'adattamento morfologico viene ottenuto salvaguardando la qualità delle immagini ottenute e mantenendo contenute le dimensioni della struttura magnetica ed i costi del dispositivo,

Un esempio più dettagliato e meno schematico di una struttura magnetica avente una configurazione sostanzialmente come quella secondo la fig. 4 è illustrato nelle figure 5 a 9.

Sostanzialmente la struttura magnetica secondo queste figure è identica a quella della figura 4. I due esempi differiscono per alcune caratteristiche necessarie per l'ottimizzazione delle caratteristiche del campo magnetico nel volume o nella zona 102 della cavità 2.

Il giogo 1 presenta una sezione variabile nella zona di raccordo 601 con i rami della forma ad U. Inoltre, i detti rami si assottigliano verso le estremità libere sia sul lato esterno che sul lato interno.

Le espansioni 101" della prima coppia presentano una sfinestratura passante che le divide in due parti tra loro distanziate in direzione dal lato chiuso al lato aperto del giogo 1. La sfinestratura passante si estende sostanzialmente dalla base delle espansioni 101" in corrispondenza dei rami del giogo 1 fino ad una piastra comune d'estremità. La detta piastra 701 s i allarga preferibilmente in modo svasato su tutti i lati sovrapponendosi parzialmente alla bobina 3. La piastra 701 si restringe lateralmente su ambedue i lati in direzione del lato chiuso del giogo 1 a forma di U, mentre lungo il bordo affacciato verso e parallelo al detto lato chiuso del giogo ad U 1, la piastra 701 presenta un dente 801 di sezione trasversale sostanzialmente a guisa di trapezio rettangolo che sporge verso l'opposta e coassiale espansione polare 101".

Le espansioni polari 201" sulle estremità dei due opposti rami del giogo ad U 1 terminano anch'esse con una piastra 901 che si allarga in modo svasato sia lateralmente che sul lato in corrispondenza del lato aperto del giogo 1 ad U, sporgendo in fuori oltre le estremità dei rami dello stesso e sovrapponendosi parzialmente all'associata bobina 3'. Il prolungamento delle espansioni 201" che sporge in fuori dal lato aperto del giogo 1 si restringe lateralmente analogamente al lato opposto delle espansioni polari 101".

Le bobine 3 circondano sia le espansioni polari 101", che le espansioni polari 201" e l'associata bobina 3'.

Secondo una ulteriore caratteristica almeno una delle due bobine 3, 3' è orientata inclinata, in modo tale che le due opposte bobine 3, 3' con uguale funzione e dimensione presentano un posizionamento divergente verso il lato aperto del giogo 1.

In particolare sia le bobine 3 che le bobine 3' sono inclinate. L'inclinazione può essere diversa oppure uguale per le due bobine 3, 3' .

Grazie ai perfezionamenti di cui sopra è possibile ridurre le dimensioni e quindi i costi e gli ingombri della struttura magnetica, in particolare accorciare il giogo 1 relativamente all'estensione dal lato chiuso a quello aperto dello stesso, mantenendo inalterate le caratteristiche del campo magnetico nella zona 102.

Naturalmente, l'invenzione non è limitata alle forme esecutive testé illustrate e descritte, ma può essere ampiamente variata soprattutto costruttivamente. In particolare è possibile prevedere anche espansioni polari separate ed associate a bobine di generazione di campo sia separate che in comune con altre espansioni polari affiancate anche secondo altre direzioni, come ad esempio una distribuzione di coppie di espansioni polari con estensione secondo due dimensioni di cui una ortogonale all'asse e l'altra parallela all'asse della cavità.

In luogo di prevedere solamente bobine di generazione del campo magnetico, le stesse possono essere sostituite da equivalenti configurazioni di magneti permanenti, oppure è possibile prevedere in combinazione sia bobine di generazione del campo magnetico sia magneti permanenti opportunamente disposti in modo da ottenere le desiderate caratteristiche del campo magnetico.

Il tutto senza abbandonare l'ambito protettivo sopra esposto ed a seguito rivendicato.

Claims (29)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura magnetica per la generazione di campi magnetici adatti all'uso nel rilevamento d'immagine in risonanza magnetica nucleare che presenta mezzi (1, 101, 201, 301, 101', 201', 101", 201", 3, 3') per generare un campo magnetico con le caratteristiche necessarie all'ottenimento di valide immagini all'interno di una prestabilita zona (102) tridimensionale che è almeno parte di una cavità (2) contenuta almeno in parte nella struttura magnetica, i quali mezzi per la generazione del campo magnetico sono costituiti da almeno una bobina (3, 3') di tipo resistivo od a superconduttore e la quale bobina (3, 3') è associata ad un elemento (1) dì materiale ad alta permeabilità per il flusso magnetico, cosiddetto giogo, e che definisce una cavità (2) aperta su almeno un lato, mentre dal lato interno rivolto verso la cavità (2) del detto giogo (1) si diparte almeno nella zona corrispondente al volume (102) destinato ad alloggiare il corpo o parte di esso da sottoporre a scansione almeno un a coppia di opposte espansioni polari interne (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") che terminano con un' estremità libera all'interno della cavità (2) ed intorno alla od alle quali sono disposte la o le bobine di generazione del flusso magnetico (3, 3'), caratterizzata dal fatto che presenta almeno due coppie (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") di opposte espansioni ed almeno una bobina (3, 3') per ciascuna delle espansioni (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") delle dette due coppie.
2. 2. Struttura magnetica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che almeno una delle due coppie di espansioni polari (101, 101', 101") delimita su lati opposti il volume (102) all'interno della cavità (2) destinato ad accogliere il corpo o la parte di esso in esame.
3. 3. Struttura magnetica secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che è aperta su almeno tre lati, mentre la detta coppia di espansioni polari (101, 101', 101") che delimita su lati opposti il volume (102) all'interno della cavità (2) destinato ad accogliere il corpo o la parte di esso in esame è quella più lontana da almeno uno dei lati aperti.
4. 4. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le espansioni polari (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") di ciascuna coppia sono sostanzialmente coassiali tra loro.
5. 5. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le due espansioni opposte (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") delle coppie di espansioni polari sono circondate da almeno una comune bobina (3) di generazione del campo, mentre ciascuna espansione (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") od una sola di queste (101'; 201") presenta ulteriormente una separata bobina dedicata (3').
6. 6. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le coppie di espansioni polari (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") sono disposte preferibilmente in modo simmetrico tra loro.
7. 7. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che sia il giogo (1) che la cavità (2) presentano una forma simmetrica almeno secondo un solo asse.
8. 8. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le espansioni polari (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") delle affiancate coppie sono distanziate tra loro in modo da formare gole di alloggiamento intermedie Per ie associate bobine (3, 3')
9. 9. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le espansioni polari (101' 201'; 101", 201") presentano allargamenti laterali (401) su almeno un lato che si sovrappongono almeno parzialmente eventualmente anche completamente al lato della bobina (3, 3') rivolto verso l'interno della cavità (2) ovvero verso l'estremità libera delle espansioni polari stesse (101', 201'; 101", 201").
10. 10. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le espansioni polari (101") di ciascuna coppia possono presentare sfinestrature passanti od incavi (601) che possono essere di estensione tale da dividere le stesse almeno nella loro zona mediana in due parti interdistanziate.
11. 11. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le coppie di espansioni polari (101, 201, 301; 101' , 201' ; 101", 201") possono presentare espansioni di 1 ezza identica o diversa per ciascuna coppia, in modo tale per cui le affacciate superfici delle espansioni (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") di ciascuna coppia si trovano a distanze identiche od a diverse distanze tra loro ed a diversi livelli da coppia a coppiai.
12. 12. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le superfici affacciate delle coppie di espansioni polari (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") possono essere parallele oppure orientate divergenti o convergenti tra loro e sostanzialmente piane o sagomate con prestabiliti profili identici (701), complementari o diversi tra loro.
13. 13. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le affacciate superfici delle espansioni polari (101") presentano in corrispondenza di un loro bordo un'estensione (701) sporgente verso l'affacciata superficie dell'opposta espansione (101").
14. 14. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che la disposizione delle bobine (3, 3') di generazione del campo sono diverse od identiche per ciascuna delle coppie di associate espansioni polari.
15. 15. Struttura secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le bobine (3, 3') associate alle opposte espansioni (101", 201") delle diverse coppie possono essere orientate con i loro assi paralleli e coincidenti tra loro oppure gli lassi possono essere inclinati in modo tale, per cui le bobine (3, 3') assumono posizioni divergenti o convergenti in direzione di determinati assi sia con inclinazioni identiche che diverse per coppie di bobine (3, 3') con uguale funzione o per tutte le bobine (3, 3') previste .
16. 16. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le espansioni polari (101, 201, 301; 101', 201'; 101", 201") possono presentare una distribuzione secondo due assi ortogonali.
17. 17. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che in combinazione con bobine (3, 3') od in sostituzione completa delle stesse prevede elementi di magnete permanente.
18. 18. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che il giogo (1) può presentare in particolare una forma anulare chiusa, in cui la cavità (2) è aperta solamente sui due lati opposti e trasversali all'asse.
19. 19. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che. il giogo (1) può essere realizzato di forma anulare .aperta, cioè a forma di C o di U.
20. 20. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che il giogo (1) può essere un semplice elemento di collegamento di mezzi di delimitazione di una cavità (2), ovvero di un prestabilito volume (102), i quali mezzi delimitano solamente su due lati opposti la cavità (2) e sono costituiti dagli opposti lati affacciati delle coppie di opposte espansioni polari (101', 201').
21. 21. Struttura magnetica secondo la rivendicazione 20, caratterizzata dal fatto che le diverse coppie di espansioni polari (101', 201') sono disposte concentricamente, presentando le coppie di espansioni più esterne forme anulari, preferibilmente essendo le coppie di espansioni polari (101', 201') di forma circolare.
22. 22. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che il giogo (1) presenta una forma a C o ad U, essendo le diverse coppie di espansioni polari (101", 201") affiancate tra loro in direzione dal lato chiuso all'affacciato lato aperto del giogo(1|
23. 23. Struttura magnetica secondo la rivendicazione 22 , caratterizzata dal fatto che presenta due coppie d i espansioni polari (101", 201") che presentano diverse lunghezze, definendo traferri (Tl, T2) di diversa estensione, essendo le espansioni polari (201") disposte sul lato aperto del giogo ad U (1) più corte di quelle affiancate all'opposto lato chiuso del giogo (1), ed essendo la zona (102) destinata ad accogliere la parte rilevante per l'esame del corpo o parte di esso prevista in corrispondenza del traferro (Tl) tra le due espansioni polari (101") più vicine al lato chiuso del giogo (1) stesso.
24. 24. Struttura magnetica secondo la rivendicazione 23, caratterizzata dal fatto che gli affacciati lati delle espansioni polari (101") più vicine al lato chiuso del giogo (1) sono sostanzialmente piane e presentano lungo il bordo rivolto verso il detto lato chiuso una estensione (701) verso l'interno della cavità (2)a guisa di dente di sezione preferibilmente trapezoidale, rettangolare.
25. 25. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le espansioni polari (201") si prolungano con un bordo sporgente oltre le estremità dei rami opposti del giogo (1 ) ad U, il quale bordo si rastrema lateralmente verso la sua estremità sporgente, sovrapponendosi parzialmente alla bobina (3').
26. 26. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che alle espansioni polari più interne (101") è associata rispettivamente una bobina (3) che circonda la corrispondente espansione polare (101") ed anche l'altra affiancata espansione polare (201") ed una bobina (3') che circonda,solamente la detta ulteriore espansione polare (201").
27. 27. Struttura magnetica secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che le bobine (3) e/o le bobine (3') sono inclinate in modo divergente tra loro in direzione dal lato chiuso al lato aperto del giogo (1) ad U.
28. 28.Macchina per il rilevamento di immagini in risonanza magnetica nucleare, caratterizzata dal fatto che è destinata al rilevamento di immagini nella zona della spalla e presenta una costruzione secondo una o più delle precedenti rivendicazioni 1 a 27.
29. 29. Struttura magnetica per la generazione di campi magnetici adatti all'uso nel rilevamento d'immagine in risonanza magnetica nucleare e macchina per il rilevamento di dette immagini, in tutto od in parte sostanzialmente come descritto, illustrato e per gli scopi su esposti.