ITTO20070840A1 - Sistema di posizionamento per un'apparecchiatura medicale, ed apparecchiatura di imaging a risonanza magnetica comprendente un tale sistema - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Sistema di posizionamento per un'apparecchiatura medicale, ed apparecchiatura di ìmaging a risonanza magnetica comprendente un tale sistema"

DESCRIZIONE

La presente invenzione sì riferisce ad un sistema di posizionamento automatizzato per un'apparecchiatura medicale, atto ad introdurre ed estrarre un paziente in e da una zona di ricezione dell'apparecchiatura, in cui il sistema comprende:

una struttura di supporto atta ad essere accoppiata all'apparecchiatura in modo tale da attraversarne almeno in parte la zona di ricezione;

un carrello sul quale è disposto un dispositivo dì appoggio atto a sorreggere il paziente, detto carrello essendo scorrevole lungo la struttura di supporto in modo tale da permettere l'introduzione e l'estrazione del paziente nella e dalla zona di ricezione .

Sistemi di questo tipo sono ad esempio utilizzati nelle apparecchiature di ìmaging a risonanza magnetica, ed in particolare nelle cosiddette apparecchiature aperte, nelle quali lo spazio sovrastante la zona dì ricezione del paziente non risulta occupato da alcuna parte dell'apparecchiatura. Tali apparecchiature permettono così di evitare la sensazione di claustrofobia che generalmente è invece provocata dalle cosiddette macchine chiuse.

Uno scopo dell'invenzione è quello di fornire un nuovo sistema di posizionamento per un'apparecchiatura medicale, del tipo specificato nel preambolo della descrizione, configurato in modo tale da aumentare le possibilità di utilizzo dell'apparecchiatura e di diversificare le modalità di esame del paziente.

Tale scopo è conseguito mediante un sistema di posizionamento per un'apparecchiatura medicale quale definito nelle rivendicazioni che seguono.

L’oggetto dell'invenzione è pertanto un sistema di posizionamento del tipo definito all'inizio, in cui il dispositivo di appoggio, estendendosi nella direzione di scorrimento del carrello, comprende una parte centrale di appoggio avente un'orientazione orizzontale fissa, alle cui opposte estremità sono collegate rispettive parti terminali di appoggio reclinabili per permettere la modificazione dell'assetto del paziente sul dispositivo di appoggio .

Forma inoltre oggetto dell'invenzione un'apparecchiatura per imaging a risonanza magnetica comprendente un sistema di posizionamento secondo l'invenzione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi inerenti all'invenzione risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata con riferimento ai disegni annessi in cui:

la figura 1 è una vista in elevazione laterale semplificata di un'apparecchiatura di imaging a risonanza magnetica comprendente un sistema di posizionamento del paziente secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista in prospettiva dell'apparecchiatura di figura 1;

la figura 3 è una vista del sistema di posizionamento del paziente dell'apparecchiatura di figura 1;

le figure 4 e 5 sono viste, rispettivamente di dettaglio ed in prospettiva, di un dispositivo di appoggio per il sistema di figura 3;

la figura 6 è una vista in prospettiva di un'apparecchiatura di imaging a risonanza magnetica con una seconda forma di realizzazione di un sistema di posizionamento secondo l'invenzione; e

le figure 7 e 8 sono viste in prospettiva, rispettivamente anteriore e posteriore, di una variante di un dispositivo di appoggio del sistema di figura 6.

Con riferimento ai disegni, un'apparecchiatura di imaging a risonanza magnetica comprende un magnete, complessivamente indicato con 10. Il magnete 10 comprende un giogo a forma di U di materiale ferromagnetico, indicato complessivamente con 15, 11 quale collega fra loro una coppia di facce polari 11 (una sola delle quali è visibile in figura 1) distanziate fra loro lungo un asse polare x. Il magnete 10 è disposto verticalmente in modo tale che l'asse polare sia disposto orizzontalmente ed al disopra della parte centrale I5a del giogo. Le facce polari il definiscono fra loro una zona di ricezione R per un paziente.

Il magnete comprende inoltre mezzi generatori di flusso magnetico 17, comandabili per generare un flusso magnetico entro la zona di ricezione R. I mezzi generatori di flusso magnetico 17 sono disposti attorno a ciascuna delle facce polari 11.

All'apparecchiatura è inoltre associato un sisterna di posizionamento 30 automatizzato. Tale sistema 30 comprende una struttura di supporto 20 associata al magnete 10, la quale è disposta in modo tale da attraversare la zona di ricezione R sovrapponendosi alla parte centrale 15a del giogo del magnete. Nella forma di realizzazione delle fìgg. 1 a 3, la superficie superiore della struttura di supporto 20 è disposta a livello del falso pavimento 21 della sala in cui è accolta l'apparecchiatura.

Il sistema di posizionamento automatizzato 30 comprendente inoltre un carrello 31 scorrevole lungo la struttura di supporto 20 in modo tale da permettere l'introduzione e l'estrazione del paziente nella e dalla zona di ricezione R. Il sistema di posizionamento 30 è realizzato in modo tale da evitare materiali ferromagnetici in prossimità della zona di ricezione R e da contenere le dimensioni di tutte le parti conduttive nella stessa area.

La prima condizione deriva dalla perturbazione del campo magnetico che i corpi ferromagnetici producono quando vengono collocati nel campo stesso. La disomogeneità del campo da loro prodotta deteriorerebbe fortemente la qualità dell'immagine o la renderebbe addirittura impossibile.

La seconda condizione è legata al fatto che il segnale di risonanza magnetica, che genera l'immagine, è di fatto un'onda elettromagnetica alla frequenza di risonanza del magnete che può variare da pochi Mhz a qualche centinaio di Mhz. La presenza di oggetti elettricamente conduttivi perturba la propagazione delle onde elettromagnetiche e può quindi deteriorare la qualità dell'immagine se le sue dimensioni sono significative.

Per superare le difficoltà citate, la struttura di supporto ed il sistema di posizionamento sono costituiti, almeno in prossimità della zona di ricezione, dì sole parti in materiale plastico con l'aggiunta di piccoli componenti metallici non ferromagnetici .

Una prima forma di realizzazione del sistema di posizionamento 30, illustrata nelle figure 1 a 5, prevede che la struttura di supporto 20 comprenda un elemento longitudinale scatolare 25, reso solidale al magnete 10 e poggiante sul pavimento P della sala tramite montanti regolabili 25a. Lungo l'elemento longitudinale scatolare 25 è ricavata una coppia di scanalature 26. All'interno dell'elemento longitudinale 25 è accolta una coppia di cinghie di trasmissione 27 parallele, di materiale non metallico, avvolte ad anello a rispettive pulegge terminali 28 disposte alle estremità dell'elemento longitudinale scatolare 25, posizionate all'esterno della zona di ricezione R. Ad un'estremità dell'elemento longitudinale scatolare è previsto un motore elettrico 29 per trascinare contemporaneamente le due cinghie 27.

A sua volta, il carrello 31 comprende un elemento di base 32 reso solidale al ramo superiore delle cinghie 27 e disposto all'interno dell'elemento scatolare 25. All'elemento di base 32 è collegato un meccanismo a pantografo 33, i cui bracci passano attraverso le scanalature 26 dell'elemento scatolare 25. Sul meccanismo a pantografo 33 è a sua volta montato un elemento superiore 34 del carrello 31, che risulta così sollevabile rispetto all'elemento di base 32 grazie al meccanismo a pantografo 33.

Sul carrello 31, o meglio, sul suo elemento superiore 34, è disposto un dispositivo di appoggio 40 atto a sorreggere il paziente, estendentesi lungo la direzione di scorrimento del carrello 31. Secondo 1'invenzione, il dispositivo di appoggio 40 comprende una parte centrale dì appoggio 41 avente un'orientazione orizzontale fissa, alle cui opposte estremità sono collegate rispettive parti terminali di appoggio 42, 43 reclinabili per permettere la modificazione dell'assetto del paziente sul dispositivo di appoggio.

La regolazione delle parti reclinabili 42, 43, che vantaggiosamente costituiscono rispettivamente una spalliera ed un poggiapiedi del dispositivo di appoggio 40, è preferibilmente attuata in modo automatizzato tramite cilindri idraulici 45, 46 realizzati in materiale non ferromagnetico. Nelle figure 4 e 5 il dispositivo di appoggio 40 è illustrato in scala ingrandita, in modo da mostrare la sua parte relativa alla movimentazione della spalliera 42 e del poggiapiedi 43. Per ciascun cilindro idraulico 45, 46, un'estremità del cilindro è imperniata alla parte centrale di appoggio 41, mentre l'altra estremità è imperniata rispettivamente alla spalliera 42 ed al poggiapiedi 43. Naturalmente, i cilindri 45, 46 sono collegati ad un impianto idraulico convenzionale (non illustrato) costituito principalmente da un'elettropompa, un piccolo serbatoio, servovalvole di regolazione e pilotaggio, un quadro di comando e da tutti i componenti generalmente necessari per la realizzazione di un impianto idraulico di regolazione. Tali cilindri 45, 46 movimentano le parti 42 e 43 del dispositivo 40 in modo indipendente e graduale ottenendo un posizionamento corretto in funzione dell'acquisizione da eseguire. La movimentazione dei cilindri 45, 46 è comandata da un operatore tramite mezzi di comando convenzionali {non illustrati), ad esempio attraverso pulsanti a presenza d'uomo.

In figura 6 è illustrata schematreamente una seconda forma di realizzazione, in cui ad elementi corrispondenti a quelli della prima forma di realizzazione sono stati assegnati gli stessi riferimenti numerici. Tale seconda forma di realizzazione prevede che la struttura di supporto 20 comprenda una coppia di elementi longitudinali scatolari 25' paralleli, lungo ciascuno dei quali è ricavata una rispettiva scanalatura 26. All'interno di ciascuno degli elementi longitudinali 25' è accolta una cinghia di trasmissione (non illustrata), di materiale non metallico, avvolta ad anello a rispettive pulegge terminali (non illustrate) disposte alle estremità di ciascuno degli elementi longitudinali scatolari 25, posizionate all'esterno della zona di ricezione R. Ad un'estremità di ciascuno degli elementi longitudinali scatolari è previsto un rispettivo motore elettrico {non illustrato) per trascinare le due cinghie.

Il carrello 31 è reso solidale al ramo superiore delle cinghie, ed il dispositivo di appoggio 40 è a sua volta reso solidale al carrello 31. Secondo tale forma di realizzazione, per garantire lo spostamento verticale del dispositivo di appoggio 40, gli elementi longitudinali scatolari 25' sono sostenuti ciascuno da due montanti telescopici 33', collocati alle loro estremità. Il contemporaneo sollevamento o abbassamento dei montanti telescopici 33' genera la regolazione della posizione verticale del dispositivo di appoggio 40 qualunque sia la sua posizione orizzontale lungo le strutture di scorrimento.

Nelle figure 7 e 8 è illustrata una variante del dispositivo di appoggio 40 per l'apparecchiatura di figura 6. In tale variante, la regolazione delle parti reclinabili 42, 43 è di tipo manuale ed attuata tramite rispettivi arpionismi di ritegno 45' dei quali, nelle figure 7 e 8, è visìbile solo l'arpionismo 45' associato alla spalliera 42.

Tale arpionismo 45' comprende due settori di ruota dentata 45a' paralleli solidali alla spalliera 42 {analogamente avviene per il poggiapiedi 43), su ognuno dei quali si ingrana un rispettivo notto lino 45b'. I nottolini 45b' sono solidali ad un albero 45' montato sul telaio del carrello 31, per cui sono in grado di ruotare rispetto ad esso. A tali nottolini è inoltre fissata un'asta di comando 45d' . Il posizionamento manuale della spalliera avviene sostenendo con una mano la spalliera 42 e con l'altra azionando i nottolini 45b' tramite una maniglia 45e' posizionata all'estremità dell'asta 45d', in modo tale da farli ruotare verso l'esterno liberandoli così dalle gole dei settori di ruota dentata 45a' nelle quali i nottolini erano alloggiati. La conformazione fisica dei nottolini 45b' è determinata in modo tale che, una volta lasciata libera l'asta di comando 45d', il baricentro degli stessi faccia cadere per gravità tali nottolini all'indietro introducendoli nelle gole dei settori di ruota dentata 45a' relative alla nuova posizione angolare della spalliera 42. Analogamente avviene per il poggiapiedi,- il sistema è simile ma di dimensioni ridotte per i carichi inferiori.

Naturalmente, all'apparecchiatura medicale è associata un'unità di controllo (non illustrata) di tipo per sé noto, per governarne il funzionamento, ed in particolare per governare il funzionamento del sistema di posizionamento.

In definitiva, secondo l'invenzione si realizza una struttura collegata meccanicamente all'apparecchiatura medicale (in particolare, al magnete di un'apparecchiatura per imaging a risonanza magnetica), che è in grado di portare al centro della zona di ricezione una qualsiasi parte anatomica di un paziente seduto su un dispositivo di appoggio dotato di estremità reclinabili e di seduta rigidamente orizzontale. Tutto questo senza introdurre parti ferromagnetiche o estese parti conduttive nella zona critica per la qualità delle immagini .

Si intende che le caratteristiche che sono state descritte con riferimento solo ad alcune specifiche varianti possono essere combinate, purché compatibili, con le caratteristiche delle altre varianti descritte, o di altre varianti concepibili da un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di posizionamento automatizzato per un'apparecchiatura medicale (10), atto ad introdurre ed estrarre un paziente in e da una zona di ricezione (R) dell'apparecchiatura, in cui il sistema comprende : una struttura di supporto (20) atta ad essere accoppiata all'apparecchiatura in modo tale da attraversarne almeno in parte la zona dì ricezione; un carrello (31) sul quale è disposto un dispositivo dì appoggio (40) atto a sorreggere il paziente, detto carrello essendo scorrevole lungo la struttura di supporto in modo tale da permettere l'introduzione e l'estrazione del paziente nella e dalla zona di ricezione, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di appoggio, estendendosi nella direzione di scorrimento del carrello, comprende una parte centrale di appoggio (41) avente un'orientazione orizzontale fissa, alle cui opposte estremità sono collegate rispettive parti terminali di appoggio (42, 43) reclinabili per permettere la modificazione dell'assetto del paziente sul dispositivo di appoggio.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, compren dente almeno una cinghia di trasmissione (27) di materiale non metallico, avvolta ad anello a pulegge terminali (28) disposte alle estremità della struttura dì supporto, ad una delle estremità di tale struttura di supporto essendo previsto un motore elettrico per la movimentazione della cinghia di trasmissione, ed in cui il carrello (31) è reso solidale al ramo superiore della cinghia.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui la cinghia di trasmissione, le pulegge terminali ed il motore elettrico sono alloggiati in almeno un elemento longitudinale scatolare (25, 25').
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui 1'elemento longitudinale scatolare (25) è reso solidale all'apparecchiatura medicale (10).
5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 4, in cui il carrello (31) comprende un elemento di base (32) reso solidale al ramo superiore della cinghia (27) e disposto all'interno dell'elemento scatolare (25), in cui all'elemento di base (32) è collegato un meccanismo a pantografo (33), i cui bracci passano attraverso almeno una scanalatura (26) ricavata sull'elemento scatolare (25), ed in cui sul meccanismo a pantografo (33) è montato un elemento superiore (34) del carrello (31) sul quale è disposto il dispositivo di appoggio.
6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui 1'elemento longitudinale scatolare (25') è sostenuto da due montanti telescopici (33'), rispettivamente collocati alle sue estremità.
7. 7. Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le parti terminali di appoggio reclinabili (42, 43) sono movimentabili in modo automatizzato .
8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui alle parti terminali di appoggio reclinabili (42, 43) del dispositivo di appoggio (40) sono associati rispettivi cilindri (45, 46) di materiale non ferromagnetico per regolare la loro orientazione.
9. 9. Sistema secondo una delle rivendicazioni 1 a 6, in cui le parti terminali di appoggio reclinabili (42, 43) sono movimentabili in modo manuale.
10. 10. Sistema secondo la rivendicazione 9, in cui alle parti terminali di appoggio reclinabili (42, 43) del dispositivo di appoggio (40) sono associati rispettivi arpionismi di ritegno (45') di materiale non ferromagnetico per arrestarle secondo determinate posizioni di regolazione prestabilite.
11. 11. Apparecchiatura di imagìng a risonanza magnetica, comprendente: un magnete (10), comprendente un giogo (15) a forma di U, il quale collega fra loro una coppia di facce polari (11) distanziate fra loro lungo un asse polare (x), detto magnete essendo disposto verticalmente in modo tale che l'asse polare sia disposto orizzontalmente ed al disopra della parte centrale (15a) del giogo, in cui le facce polari definiscono fra loro una zona di ricezione (R) per un paziente, e mezzi generatori di flusso magnetico (17) comandabili per generare un flusso magnetico entro la zona di ricezione, e un sistema di posizionamento secondo una delle rivendicazioni 1 a 10.