ES2346633T3 - Sonda de alambre guia para la generacion de imagenes por resonancia magnetica. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de la sonda para alambre guía adecuado para recibir señales de resonancia magnética de una muestra, que abarca: un eje de sonda (105) con un extremo distal (109) y un extremo proximal (111), donde el eje de la sonda abarca un núcleo eléctricamente conductor (101) de material no magnético; un primer aislante alrededor (102) de dicho núcleo; un apantallamiento eléctricamente conductor (103) alrededor de al menos parte de dicho aislante; y una antena de radiofrecuencia (106) unida a dicho núcleo en el extremo distal de dicho eje de la sonda; siendo dicho antena visible en una imagen de resonancia magnética, caracterizada en que la antena abarca una antena de látigo helicoidal sin bucle con múltiples vueltas.

Description

Sonda de alambre guía para la generación de imágenes por resonancia magnética.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

Esta invención trata sobre el campo de las antenas de radiofrecuencia. Concretamente sobre el uso de las antenas de radiofrecuencia como alambres guía utilizados en organismos vivos, junto con técnicas de imagen por resonancia magnética.

Descripción de la técnica relacionada

La imagen por resonancia magnética (IRM) es una técnica muy conocida y tremendamente útil en el campo de la generación de imágenes. Se utiliza específicamente para generar imágenes del cuerpo humano u otro tejido biológico sin necesidad de procedimientos invasivos ni de exponerse a radiaciones o productos químicos dañinos presentes en los escáneres por TC o de rayos X. La IRM se sirve de los cambios en el momento angular o los "espines" de los núcleos atómicos de determinados elementos para mostrar la ubicación de esos elementos dentro de la materia. Durante un procedimiento de IRM, normalmente se introduce al sujeto en una máquina de generación de imágenes con un amplio campo magnético estático, con intensidades por lo general de entre 0.2 a 4 teslas, aunque se están desarrollando y empleando máquinas con campos de mayor fuerza. Este campo magnético estático tiende a que el vector de la magnetización de los núcleos atómicos ubicados en el mismo se alinee con el campo magnético. Después, se expone al sujeto a los pulsos de la energía de radiofrecuencia (RF) en forma de un segundo campo magnético de RF oscilatorio, a cuya frecuencia específica se hace referencia en esta técnica como resonancia o frecuencia de Larmor. Esta frecuencia es igual a la velocidad de giro o de precesión de los espines.

Este segundo campo se orienta normalmente de forma que su campo magnético queda orientado en el plano transversal al del campo magnético estático y que normalmente es mucho más pequeño. Dicho segundo campo extrae el magnetismo neto de los núcleos atómicos del eje del campo magnético original. Al emitir pulsos el segundo campo magnético, saca los espines fuera del eje. Cuando se desactiva, los espines se "relajan" volviendo de nuevo a su posición con respecto al campo magnético inicial. La velocidad a partir de la cual los espines se relajan depende del entorno del nivel molecular. Durante el proceso de relajación, la magnetización de precesión en la frecuencia de Larmor induce un voltaje de señal que puede ser detectado por las antenas sintonizadas en esa frecuencia. La señal de resonancia magnética persiste durante el tiempo que el espín tarda en relajarse. Debido a la diversidad de entornos del nivel molecular de los distintos tejidos, las diferencias en los tiempos de relajación proporcionan un mecanismo para el contraste de tejidos en una IRM.

Para poder generar una imagen de la señal de resonancia magnética es necesario codificar las localizaciones de los espines resonantes. Esto se consigue mediante la aplicación de pulsos de campos magnéticos de gradiente al campo magnético principal en cada una de sus tres dimensiones. Al crear este campo, la localización de núcleos resonantes puede determinarse porque los núcleos resuenan en una frecuencia de Larmor diferente, ya que el campo magnético que experimentan es diferente de los de alrededor. La imagen de resonancia magnética (RM) es una representación bi- o tridimensional de la señal de resonancia magnética en una pantalla. Esta pantalla abarca normalmente los cortes realizados en un eje específico del sujeto o cortes efectuados en cualquier dimensión o combinación de dimensiones, las versiones tridimensionales incluyendo ampliaciones tridimensionales generadas por ordenador de cortes bidimensionales o cualquier combinación de lo anterior, pero también puede abarcar cualquier visualización conocida por la técnica.

Las señales RM son muy débiles y por tanto la capacidad de la antena para detectarlas depende de su tamaño y de su proximidad a la fuente de dichas señales. Con el fin de mejorar la señal de una IRM, la antena puede colocarse cerca o dentro del sujeto que se ha de someter a la RM. Dichas mejoras pueden permitir un aumento significativo en la sensibilidad de la resolución, así como una reducción en el tiempo del escaneado. Sería conveniente tener indicios de la propia antena IRM en la IRM para poder insertar la antena de IRM y así dirigirla y manejarla con ayuda de la imagen de RM. Esta ventaja podría ser de gran utilidad en procedimientos médicos donde la IRM se utiliza tanto para localizar la posición de un dispositivo intraluminal como para evaluar las estructuras de alrededor del lumen. Por ejemplo, un catéter intravascular podría conducirse a través de un vaso mediante la IRM hasta llegar a un área objetivo del vaso, y el aparato de IRM se podría utilizar además para definir la anatomía intravascular o el tejido próximo con el fin de determinar si es necesaria una intervención terapéutica concreta. La utilización de la IRM para guiar al catéter, así como para delimitar la anatomía relevante podría complementar una angiografía convencional (tecnología para el diagnóstico por imagen) dentro de una serie de imágenes mínimamente invasivas o de cardiología o radiología. Una vez que el catéter se ha conducido hasta el objetivo anatómico deseado bajo el guiado por RM, y una vez se haya representado la topografía u otra anatomía relevante de la lesión objetivo mediante la IRM, el clínico puede tomar decisiones sobre el tipo de intervención indicado (en caso de que lo hubiera) y dónde debería efectuarse la intervención.

Muchos procedimientos intervencionista vasculares de índole convencional se sirven de la tecnología de generación de imágenes por rayos X en la cual los alambres guía y los catéteres se insertan en una vena o arteria y se conducen hasta localizaciones específicas del corazón para llevar a cabo procedimientos de diagnóstico y terapéuticos. No obstante, las intervenciones vasculares guiadas por rayos X de carácter convencional, adolecen de diversas limitaciones, tales como: (1) visualización anatómica limitada del cuerpo y de los vasos sanguíneos durante el examen, (2) capacidad limitada para obtener una vista en sección del vaso objetivo, (3) incapacidad para describir importantes características patológicas de las placas arteroescleróticas, (4) capacidad limitada para obtener información funcional sobre el estado del órgano en cuestión, y (5) exposición del sujeto a radiaciones (rayos X) potencialmente perjudiciales.

Las técnicas de IRM gozan del potencial para superar estas deficiencias. Sin embargo, el uso de alambres guía convencionales no es adecuado para máquinas de IRM, ya que contienen acero u otros materiales magnéticos que pueden provocar importantes artefactos en la visualización de la imagen de una máquina de IRM, así como lesionar a un paciente al provocar el desplazamiento involuntario de estos materiales debido al efecto de los campos magnéticos o el calentamiento óhmico inducido. Además, los alambres guía hechos de materiales no magnéticos (por ej. polímeros) no pueden visualizarse fácilmente en las máquinas de IRM. Incluso las antenas que se han fabricado para uso interno en el cuerpo humano no sirven para muchos tipos de intervenciones. Muchos de estos dispositivos son simplemente demasiado grandes como para miniaturizarse lo suficiente de manera que permitan la colocación de un dispositivo de intervención y la antena a la vez en un vaso pequeño sin ocasionar lesiones al paciente. Además, muchos de estos dispositivos no sirven como alambres guía porque la antena no puede aceptar la gama de herramientas para intervenciones ampliamente utilizada en muchos tipos de procedimientos sin antes retirar el alambre guía del sujeto durante la transición de herramientas. Esto abarca, aunque no de forma limitada, herramientas como el catéter-globo para angioplastias (dilatación), para las colocaciones de stents (cánulas), para inyecciones de fármacos y para las terapias locales de vasos como terapias génicas; escalpelos para artrotomías y otros dispositivos para la extirpación y seccionado de placas; catéteres para la colocación de stents; catéteres para la administración de fármacos; herramientas para el seccionado intraluminal; instrumentos de trazado electrofisiológicos; aparatos láser y de radiofrecuencia, así como otros instrumentos ablativos. Las antenas convencionales fallan en este respeto, ya que carecen de un método para cargar estos dispositivos una vez colocada la antena en el sujeto. En lugar de ello, debe cargarse primero la herramienta en la antena, y después insertarse en el sujeto. Si se necesita una herramienta diferente después de insertarse la antena, ésta se ha de extraer por completo, después se cambia la herramienta y a continuación, se vuelve a insertar la antena en el sujeto. Esta reubicación puede requerir que la antena sea redirigida a la lesión con la nueva herramienta colocada, con lo que se añade un paso más superfluo con los consiguientes riesgos que ello conlleva de que se produzcan complicaciones en el proceso. Cuanto más inaccesible sea la lesión, mayores serán los peligros potenciales que conlleva tener que colocar por segunda vez o más la antena. Con el fin de poder utilizar una gama de herramientas que sean útiles en aquellos procedimientos que requieran de varias herramientas durante el procedimiento, es conveniente que la antena sea capaz de cargar varias herramientas diferentes una vez colocada en el sujeto.

Sumario de la invención

Para resolver el problema de visualización del alambre guía, se proponen dos enfoques: una visualización pasiva, y una visualización activa. En el caso de la visualización pasiva, el material de los alambres guía se modifica de modo que el catéter aparece brillante u oscurecido en las imágenes de la RM. Desafortunadamente, en estas técnicas la velocidad de adquisición de datos es, a menudo, limitada y la posición del alambre guía no se puede visualizar con gran precisión, ya que depende de la relación señal-ruido (SNR) de una segunda bobina de detección remota (antena) que pueda estar por debajo de lo óptimo. Además, al modificarse el material pueden producirse artefactos en la imagen que distorsionen la visión del tejido de alrededor. En las técnicas de visualización activa, la señal de IRM se recibe por una antena colocada en el extremo del alambre guía que proporciona potencialmente una elevada señal SNR y una resolución espacial en las proximidades de la antena. Este tipo de sondas también presentan problemas en las aplicaciones clínicas, ya que las antenas son a menudo difíciles de insertar, proporcionar apantallamiento adecuado frente a los fluidos corporales y los tejidos es complicado, y para evitar lesionar a los pacientes en ocasiones se han tenido que utilizar sondas con un tamaño por debajo de lo óptimo.

Por tanto, es conveniente conseguir en esta técnica una sonda que contenga una antena adecuada para recibir y mejorar las imágenes de RM, donde dicha antena proporcione una señal que pueda verse en una imagen de RM y que pueda utilizarse convenientemente como alambre guía.

Además es conveniente que esta técnica proporcione una sonda de IRM hecha de un material flexible con las suficientes propiedades mecánicas como para utilizarse convenientemente como alambre guía y con unas propiedades eléctricas como para funcionar como antena para las imágenes de IRM mostrándola visible en la imagen de RM.

También es conveniente que esta técnica pruebe una sonda de IRM que utilice múltiples y diversos diseños de antena de látigo que permitan usos determinados bajo ciertas circunstancias concretas, y que puedan utilizarse en un entorno clínico.

Asimismo es conveniente que esta técnica proporcione una sonda de IRM que pueda actuar como alambre guía para diversas y múltiples herramientas de intervención sin necesidad de tener que quitar la sonda del cuerpo para cambiar de herramientas.

El documento EP0673621 revela un conjunto de sonda para alambre guía según el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento WO97/40396 revela una antena de IRM bajo la forma de un dipolo colocado coaxialmente equipado con un cable coaxial con un conductor central, un aislamiento del conductor central y un apantallamiento del aislamiento.

El documento US4932411 revela un catéter para IRM que incluye una bobina de bucle helicoidal.

Según un aspecto de la invención se proporciona un conjunto de sonda para alambre guía preparado para recibir señales de resonancia magnética de una muestra, que incluya:

un eje de sonda con un extremo distal y un extremo proximal, donde el eje de la sonda abarca un núcleo eléctricamente conductor de material no magnético;

un primer aislante alrededor de dicho núcleo;

un apantallamiento eléctricamente conductor alrededor de, al menos, una parte de dicho aislante; y

un antena de radiofrecuencia unida a dicho núcleo en el extremo distal del eje de sonda;

siendo dicha antena visible en una imagen de resonancia magnética, caracterizada por que la antena abarca una antena de látigo helicoidal sin bucle con varias vueltas.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un método de fabricación de un conjunto de sonda para alambre guía, que abarca los siguientes pasos:

acoplar un primer aislante alrededor de un núcleo conductor no magnético para crear un conjunto de
núcleo-aislante;

proporcionar un apantallamiento eléctricamente conductor de una porción proximal de dicho conjunto de núcleo-aislante; y

acoplar un antena de radiofrecuencia a una porción distal de dicho conjunto de núcleo-aislante caracterizado por que dicha antena abarca una antena de látigo helicoidal sin bucle con múltiples vueltas.

Preferiblemente, la antena de la sonda de IRM se fabrica en un material flexible para reducir el riesgo de perforación de la cavidad o vaso.

El núcleo hecho de material no magnético se puede fabricar en un material super-elástico, como el Nitinol o cualquier otro material no magnético ya sea metálico o no metálico. El núcleo no magnético puede incluir un revestimiento de material conductor que podría incluir oro, plata, alternando capas de por ejemplo, oro y plata o cobre o aluminio. Puede proporcionar además un conector con clip para hacer una conexión eléctrica a un escáner de resonancia magnética, donde el conector con clip permite la carga y descarga de los dispositivos de la intervención durante un procedimiento sin tener que quitar la sonda del sujeto.

Breve descripción de las ilustraciones

Otros objetos, características y ventajas de la invención quedarán más claros a partir de la siguiente descripción detallada de las representaciones preferidas tal y como se ilustra en los dibujos adjuntos, en los cuales los caracteres de referencia aluden a las mismas partes en todas las vistas. Los dibujos no están necesariamente a escala, haciéndose especial hincapié en ilustrar los principios de la invención.

La figura 1 muestra una vista lateral y de extremo en sección que ilustra la estructura de una sonda para alambre guía con una antena de látigo lineal.

La figura 2 muestra una vista lateral en sección que ilustra la estructura de una antena de látigo lineal apantallada.

La figura 3 muestra tres posibles formas alternativas de una antena de látigo lineal.

La figura 4 muestra una posible representación de la invención en la que el apantallamiento comprende una serie de circuitos balún.

La figura 5 muestra una vista lateral y de extremo en sección que ilustra una sonda para alambre guía de acuerdo con una representación de la invención en donde el látigo de la antena comprende una combinación de látigo donde una antena de látigo helicoidal está conectada en varios puntos a una antena de látigo lineal.

La figura 6 muestra una sonda para alambre guía con una antena de látigo helicoidal conectada electrónicamente en un solo punto a una antena de látigo lineal.

La figura 7 muestra una sonda para alambre guía que comprende una antena de látigo helicoidal.

La figura 8 muestra una sonda para alambre guía donde se ha colocado una antena de látigo helicoidal sobre una antena de látigo lineal sin efectuar una conexión eléctrica entre ambas.

La figura 9 muestra una posible sonda para alambre guía donde hay un núcleo en el interior de una antena de látigo helicoidal.

La figura 10 muestra una representación de las propiedades de recepción de una antena de látigo helicoidal.

La figura 11 muestra una posible representación de una antena de látigo helicoidal donde el diámetro de las bobinas disminuye desde el extremo proximal al distal de la antena de látigo helicoidal.

La figura 12 muestra una posible representación de una antena de látigo helicoidal donde el diámetro de las bobinas aumenta desde el extremo proximal al distal de la antena de látigo helicoidal.

La figura 13 muestra una posible representación de una antena de látigo helicoidal donde el diámetro de las bobinas varía a lo largo de la longitud de la antena de bobina helicoidal.

La figura 14 muestra una posible sonda para alambre guía de la invención instantánea donde el eje de la sonda disminuye en diámetro en su extremo
distal.

La figura 15 muestra una representación de la invención donde una segunda bobina helicoidal se coloca alrededor del eje de la sonda y se conecta al apantallamiento.

La figura 16 muestra ejemplos donde se utilizan unas segundas bobinas helicoidales como apantallamiento alrededor de varias antenas de látigo.

La figura 17 muestra un conector de cierre a presión; la figura 17A muestra la porción del conector macho y la 17B muestra la porción del conector hembra.

La figura 18 muestra un conector de clip; la figura 18A lo muestra desbloqueado y en la 18B está de forma bloqueada.

La figura 19 muestra un conector de cierre a tornillo.

La figura 20 muestra un conector de tipo cierre a tornillo; la figura 20A muestra la porción hembra y la 20B muestra la porción macho.

Las figuras 21-23 muestran los conectores alternos en los que hay contacto eléctrico directo entre las piezas macho y hembra del conector.

Las figuras 24 y 25 muestran diversas vistas de un conector que utiliza una especie de conector entre la porción del conector y la parte del conector acoplado permitiendo que el alambre guía gire dentro del conector.

La figura 26 muestra un diseño potencial de una caja de interconexiones.

La figura 27 muestra una disposición de un sistema en donde podría utilizarse la sonda para alambre guía.

La figura 28 muestra una posible representación de una antena de látigo helicoidal donde la separación de las bobinas varía a lo largo de la longitud de la antena de bobina helicoidal.

Descripción detallada

El sujeto de la invención no se limita a seres humanos, sino que también puede utilizarse en cualquier sujeto en el que sea conveniente el uso de un alambre guía. Estas incluyen, aunque no de forma limitada, aplicaciones de la sonda en el cuerpo o una parte del cuerpo de cualquier ser humano, animal u otro organismo biológico, ya esté vivo o muerto; aplicaciones que impliquen la colocación de la sonda en un líquido, gel, sólido, gas, plasma o materia en otro estado donde el uso de un alambre guía es conveniente, colocando la sonda en la zona de alrededor de una parte del sujeto con el fin de ver dicha parte del sujeto a través de la zona de alrededor de la sonda, o guiando un dispositivo dentro de la zona de alrededor de esa porción; el uso de una sonda para dirigir simultáneamente un dispositivo de intervención y visualizar el área en la que el dispositivo de intervención se ha de utilizar; o cualquiera de los anteriores en cualquier combinación.

La invención no se limita a una máquina de IRM convencional para uso médico, sino que también puede utilizarse en cualquier tipo de dispositivo de escaneado que pueda medir resonancia magnética. Por lo tanto, el término máquina de IRM se aplica a cualquier tipo de máquina, dispositivo, sistema, medio, o proceso que permite la detección de resonancia magnética en cualquier tipo o estado de materia, siendo conocido dicho dispositivo en la actualidad por su uso en seres humanos, animales u otros organismos biológicos, tejidos o muestras biológicas, o materia inorgánica. Dicha máquina de IRM puede tener cualquier forma y escanear cualquier tamaño o porción de un sujeto.

La aplicación de alambres guía no se limita tampoco a las intervenciones vasculares. Los alambres guía se utilizan normalmente en muchas aplicaciones no vasculares para colocar varias sondas y catéteres en el tracto gastrointestinal (GI), el conducto biliar, la uretra, la vejiga; el uréter y otros orificios, punciones o aberturas quirúrgicas. Los sistemas, de acuerdo con la presente invención, pueden adaptarse a una diversidad de aplicaciones mínimamente invasivas. Los alambres guía, según la presente invención, pueden utilizarse, en ciertas representaciones, para pasar a través de las vías aéreas superiores, tráquea y trama bronquial. El examen de estas estructuras a través de los sistemas de la presente invención se puede realizar para detectar anomalías en los pulmones o trama traqueobronquial, convenientemente durante la primera etapa del tratamiento precoz. Como ejemplo, la detección temprana de una lesión pre-maligna en la trama traqueobronquial podría permitir la extirpación antes de que se desarrolle un cáncer invasivo; incluso si se detectase un cáncer invasivo, sería posible detectar y tratar estas lesiones en sus primeras etapas, antes de la invasión del ganglio linfático o una metástasis a distancia. Asimismo, los sistemas de la presente invención son aplicables a cualquier lumen del cuerpo o cavidad corporal en donde es recomendable una detección temprana de la enfermedad premaligna y maligna. Como ejemplos, estos sistemas podrían utilizarse para realizar una evaluación del esófago, estómago y árbol biliar con el fin de identificar neoplasmas y de distinguir el tejido benigno del maligno. Como ejemplos, estos sistemas podrían utilizarse para realizar una evaluación del colon y el recto con el fin de identificar anomalías y tumores malignos. Estos sistemas también podrían utilizarse para realizar una evaluación de los sistemas urogenitales masculinos y femeninos, incluida la vejiga, uretra, próstata, útero, cuello de útero y ovarios, con el fin de identificar anomalías y tumores malignos.

Además, la función de diagnóstico de la IRM resultaría útil en la evaluación de cualquier afección mucosa con el fin de identificar hasta qué punto ha invadido la afección las paredes del órgano afectado. En esta técnica se entiende que el alcance de la invasión en la pared o a través de ésta, diagnosticable por IRM, es una característica importante en el cáncer intraluminal.

La función de diagnóstico de la IRM, ya que la sonda es guiada hasta el tejido objetivo, puede combinarse con intervenciones terapéuticas. Por ejemplo, una pequeña lesión dentro de un lumen corporal que utilice los sistemas de la presente invención puede ser adecuado para la extirpación localizada, donde la respuesta de la lesión a la energía de radiofrecuencia u otra energía extirpativa puede supervisarse casi en tiempo real mediante la IRM de alta resolución de acuerdo con lo revelado en el presente documento.

La escala de los dispositivos descritos en el presente documento puede adaptarse dimensionalmente a un número de cavidades y lúmenes corporales que son tradicionalmente inaccesibles para los métodos de intervención conocidos en la técnica anterior. Por ejemplo, es posible acceder a la trompa de Eustaquio, las vías nasales y los senos craneofaciales con una sonda diseñada de acuerdo con la presente revelación. La utilización de uno de estos orificios como entrada en el esqueleto craneofacial puede permitir el diagnóstico o evaluación de una variedad de enfermedades otolaringológicas y neurológicas con mucha mayor precisión que los actuales métodos que hay disponibles que realizan una TC o IRM de todo el sujeto. Como ejemplo, es posible realizar una evaluación transfenoidal de lesiones intracraneales o de la silla turca. La generación de imágenes de estas lesiones proporcionada por los sistemas de la presente invención puede combinarse con las técnicas terapéuticas para extirpar o de otro modo tratar la lesión recurriendo a tecnologías mínimamente invasivas. Por ejemplo, un aneurisma del polígono de Willis identificado mediante IRM de alta resolución puede eliminarse convenientemente mediante el guiado por IRM a través de técnicas mínimamente invasivas. Por ejemplo, un tumor pituitario puede evaluarse para conocer su alcance a través de estos sistemas y métodos, y su seccionado puede monitorizarse con gran precisión. El uso de estos sistemas también puede permitir el diagnóstico de anomalías en órganos considerados como inaccesibles para los métodos de monitorización tradicionales. Por ejemplo, el páncreas puede examinarse, mediante una representación de la presente invención, permitiendo el diagnóstico temprano de lesiones pancreáticas. Como otro ejemplo, las representaciones de la presente invención pueden adaptarse para un uso intracraneal, para el diagnóstico de lesiones del sistema nervioso central o para conseguir una definición precisa de su anatomía. Las técnicas ablativas pueden combinarse con estas modalidades de diagnóstico para permitir el tratamiento de anomalías mediante representaciones de la presente invención y así ayudar a determinar el grado de la patología y controlar la eficacia de la extirpación al eliminar la anomalía. La neuralgia del trigémino es un ejemplo de una afección donde es fundamental definir la anatomía intracraneal más importante con el fin de identificar las estructuras neuroanatómicas que se han de extirpar o tratar. La IRM que utiliza los sistemas de la presente invención puede ayudar de forma útil dirigiendo al cirujano hasta exactamente los tejidos que requieren tratamiento.

Las técnicas mínimamente invasivas convencionales como laparoscopia, toracoscopia, mediastinoscopia, y artroscopia se pueden combinar con estos sistemas para permitir una identificación más exacta de las lesiones objetivo y controlar las terapias dirigidas en las lesiones objetivo. El guiado por IRM según estos sistemas puede resultar particularmente valioso a la hora de determinar el alcance de una lesión de la que se ha de cortar una sección o hacer una biopsia. Por ejemplo, en la mediastinoscopia, puede resultar difícil distinguir entre los vasos con sangre grandes y ganglios linfáticos patológicos, siendo estos últimos el objetivo de la biopsia que se realiza. El cirujano que realiza el procedimiento debe tomar muestras de los ganglios linfáticos patológicos sin dañar los vasos grandes de la zona. Un descuido podría ocasionar una hemorragia profunda e incluso desangrante. El guiado por IRM según estos sistemas no sólo puede distinguir entre varios tipos de estructuras anatómicas, sino que también puede delimitar el alcance de un ganglio linfático y guiar al cirujano hacia esos ganglios linfáticos que con más probabilidad contienen el tejido anómalo que se busca. Una serie de aplicaciones serán evidentes de inmediato para los médicos con conocimientos medios en esta técnica, por la que un procedimiento de endoscopia convencional combinado con estos sistemas permitirá la evaluación de diagnóstico de un tejido u órgano dentro de un lumen o cavidad corporal. El espacio intraperitoneal, por ejemplo, podrá evaluarse fácilmente a través de estos sistemas, donde el acceso a este espacio lo proporcionan los instrumentos laparoscópicos, y donde la IRM se utiliza para acercarse e identificar los tejidos objetivo. El diagnóstico intraperitoneal que utilizan estos sistemas puede resultar útil en diagnósticos de varias linfadenopatías retroperitoneales, como las que son indicativas de la presencia de un linfoma, o que indican que se está extendiendo un melanoma maligno de la extremidad inferior. Otros ejemplos pueden ser evidentes para los médicos con un nivel de experiencia media en las técnicas médicas.

La combinación de estos sistemas con otras modalidades de diagnóstico pueden mejorar los diagnósticos o diagnósticos prematuros de dolencias. Por ejemplo, el uso de agentes de contraste además de los sistemas descritos en el presente documento puede ayudar a identificar tumores en base a una anormalidad en el flujo sanguíneo o metabolismo. Los agentes de contraste u otros marcadores transportados por fluidos corporales permiten que estos sistemas se utilicen para diagnosticar zonas de sangrado anormal, como puntos de sangrado gastrointestinal o varices sangrantes ocultas, esto es, situaciones en donde un examen visual directo de la lesión nos ofrece un diagnóstico o valor terapéutico limitado.

Se entiende que los avances en la fabricación de máquinas estáticas de IRM permitirán una evaluación anatómica más localizada de partes del cuerpo concretas, así como un acceso más fácil al paciente para las técnicas intervencionistas. Estos avances pueden permitir que los sistemas de la presente invención sean utilizados como sustitutos de varias técnicas guiadas por ultrasonido como los procedimientos de fertilidad. En ciertas representaciones, la presente invención puede adaptarse a los procedimientos de examen mediante la utilización de sondas dimensionalmente adaptadas a los orificios corporales. Por ejemplo, estos sistemas pueden resultar útiles a la hora de identificar y determinar hasta qué punto se han extendido los cánceres ginecológicos, como el cáncer cervical, cáncer uterino y cáncer ovárico. Los médicos con un nivel de experiencia media en la técnica descubrirán con el uso rutinario otras aplicaciones.

La sonda de esta invención puede describirse y entenderse como una sonda con una antena de látigo con diversas formas y diseño. Las figuras 1 a 3 muestran una sonda que no representa la presente invención y que abarca una antena de látigo lineal 106.

El látigo se refiere a la antena en el extremo de la sonda que es una antena de látigo. En el caso de las figuras 1 a 3, el látigo abarca principalmente un saliente sin doblar denominado una antena de látigo lineal 106. La sonda abarca un eje de sonda 105 con un extremo distal 109 y un extremo proximal 111. El eje de la sonda puede incluir capas múltiples de diversos materiales incluyendo un núcleo 101 con al menos un primer componente eléctricamente conductor, un primer aislante/dieléctrico 102 para proporcionar el aislamiento, un apantallamiento 103 con al menos un segundo componente conductor y un segundo aislante/dieléctrico opcional 104 tal y como se muestra en la figura 2. La antena de látigo lineal 106 se extiende desde el extremo distal 109 del eje de sonda 105. Se entiende que una antena de látigo lineal 106 no tiene que ser recta y que puede tener una curva o gancho poco pronunciado en el extremo tal y como se interpreta de la técnica para facilitar el enganche del dispositivo en los vasos complejos u otros orificios (tales como conductos, etc.) tal y como se muestra en la figura 3. La antena de látigo lineal 106 podría ser recta o recta y flexible o podría ser curva para adoptar otras formas no lineales ya que la sonda se ha de retorcer a través de las complicadas rutas dentro del sujeto. Una antena de látigo lineal puede adoptar la forma de un lazo o pala tal y como se muestra en la figura 16A.

El núcleo 101 puede abarcar un material super-elástico como la gama de materiales Tinol® (también conocidos como Nitinol o NiTi). Los super-elásticos abarcan por lo general una aleación de titanio-níquel y tienen muchas cualidades positivas como base para las sondas de esta invención. Los super-elásticos pueden deformarse mucho y aún así recuperar su forma original. Esta deformación y "efecto de memoria" puede producirse en acciones basadas en cambios de temperatura. Los materiales super-elásticos también son conocidos por su biocompatibilidad elevada y gozan de buenas propiedades para su uso dentro de organismos o materias biológicos. Los super-elásticos en los diseños de antena de esta invención pueden adoptar cualquier forma incluyendo el alambre, cinta, microtubo, hojas u otras formas como se sabe de esta técnica, pero en una representación abarcarán el alambre de Nitinol que puede revestirse con capas de oro-plata-oro, o capas de oro, plata, cobre, o aluminio aplicadas por separado o combinadas. El núcleo 101 puede abarcar alternativamente diversos materiales, incluidos, aunque no de forma limitada, acero inoxidable compatible con RM, otros materiales metálicos que no son magnéticos, sustancias no metálicas como carbono, fibra de vidrio, o polímeros, que pueden revestirse con un capa de un buen conductor RF, como cobre, plata, oro, o aluminio aplicadas por separado o en múltiples capas, o combinando cualquiera de las opciones anteriores. En el caso de un núcleo de aluminio 101, la superficie puede oxidarse fácilmente como se sabe por la técnica para proporcionar el primer aislante/dieléctrico 102.

El primer aislante/dieléctrico 102 y el segundo aislante/dieléctrico 104 pueden abarcar cualquier aislante/dieléctrico como se sabe por la técnica, incluyendo cualquier polímero, como por ejemplo, aunque no de forma limitada, un PEBAX elastomérico, nilón, Teflon®, poliuretano, polímero de fluoroetileno (FEP), o fluoruro del polivinilideno (PVDF), o cualquier combinación de polímeros con propiedades eléctricas adecuadas. El aislante/dieléctrico también podría abarcar el óxido de aluminio o cualquier otro elemento o compuesto no polimérico como podría interpretarse de la técnica.

El grosor del primer aislante/dieléctrico 102 y el segundo aislante/dieléctrico opcional 104 puede determinarse para controlar la impedancia del cable formado. El alambre puede tener una impedancia uniforme por toda la longitud o la impedancia puede variar con la longitud, por ejemplo, con una impedancia baja más cercana al extremo proximal 111 con respecto al extremo distal 109.

La capa protectora 103 puede abarcar cualquier material conductor compatible con RM, incluyendo, aunque no de forma limitada, cobre revestido de plata, cobre revestido de oro, Nitinol revestido de oro, tintas conductoras, capas conductoras o cualquiera de las combinaciones anteriores. El apantallamiento puede venir en forma de trenza, malla, o sistema de tubos continuos como, aunque no de forma limitada, un hipotubo de Nitinol revestido de oro-plata-oro. El apantallamiento puede ser continuo o en espiral hacia el extremo distal 109 y puede extenderse más allá del extremo distal 109 del eje de sonda 105 o puede interrumpirse en el extremo distal 109 del eje de sonda 105. Interrumpir un apantallamiento puede crear una señal más fuerte desde la antena, pero puede crear efectos perjudiciales si la sonda se utiliza en un cuerpo humano.

Para aumentar la seguridad y la relación señal-ruido de la antena, puede incorporarse el apantallamiento 103 al eje de la sonda en forma de circuito de balún como se interpreta en esta técnica. De esta forma se reduce el efecto de las corrientes inducidas debido a campos magnéticos y RF externas. El apantallamiento terciario 451 puede ser continuo o discontinuo. Puede incluir condensadores que conectan las secciones discontinuas o puede conectarse directamente con el apantallamiento primario 461 o conectarse con el apantallamiento primario 461 con condensadores 471 o mediante otro interpretado en la técnica o mediante una serie de circuitos de balún 139 tal y como se muestra en la figura 4.

En una representación de la presente invención, se coloca un circuito de balún en la sonda de forma sintonizada (también conocido como circuito bazuca) como se sabe por la técnica. Este circuito de balún sintonizado podría contribuir a aumentar el rendimiento de la relación señal-ruido y reducir las corrientes inducidas del alambre durante una transmisión de pulso de RF mediante una bobina de RF externa (como por ejemplo el campo magnético transversal de una máquina de IRM). Este circuito puede también disminuir el riesgo de un posible calentamiento óhmico excesivo debido a la presencia de una sonda en el cuerpo.

Se recomienda un segundo aislante/dieléctrico opcional 104 sobre el látigo de la antena tal y como se representa en la figura 2 para no tener que insertar un segmento cilíndrico recto del alambre desnudo en el paciente tocando directamente la sangre y el tejido. Sin embargo, el problema que plantea esta solución es que la longitud óptima del trozo de látigo del dispositivo viene determinada en función de la longitud de onda electromagnética de operación en organismos vivos que a su vez dependen de la constante dieléctrica eficaz que experimenta la antena. En el caso del alambre desnudo cargado en agua, esta longitud es aproximadamente de 4-12 cm, lo que representa una longitud bastante razonable para un uso en organismos vivos. Sin embargo, la incorporación de un segundo aislante/dieléctrico 104 a la superficie exterior de la antena reduce la constante dieléctrica efectiva, la cual a su vez aumenta la longitud de onda de funcionamiento y por tanto incrementa la longitud óptima del látigo a partir de 4-12 cm. Evidentemente, un látigo de antena mucho más largo puede resultar inadecuado para su uso en determinados organismos vivos, por lo que se recomienda un látigo aislado alternativo cuando la antena está aislada tal y como se describe más adelante. Además, al proteger la antena con un segundo aislante/dieléctrico 104 se aumenta el diámetro de la antena con lo que es mucho más difícil de introducir en vasos sanguíneos pequeños. En un ejemplo, la antena de látigo lineal 106 tiene el diámetro más estrecho para que pueda introducirse.

Un procedimiento típico de montaje de una sonda de IRM puede implicar los siguientes pasos. Primero, el primer aislante/dieléctrico 102 se une a un núcleo de Nitinol revestido de oro-plata-oro 101. Esto se puede hacer por medio de la extrusión, extracción del dibujo, un tubo termoencogible o cualquier otro método conocido por la técnica. Después, el apantallamiento 103 se carga en el conjunto dejando una parte de dicho conjunto expuesta para actuar como la antena de látigo lineal 106. Esto es posible mediante el trenzado, el revestimiento, el pintado, la pulverización catódica o cualquier otro medio conocido por la técnica. Alternativamente, puede utilizarse un hipotubo metálico en vez del trenzado para proporcionar mayor rigidez al eje de la sonda. Por último, el segundo aislante/dieléctrico 104 se carga en el eje de sonda 105. Un conector puede unirse al extremo proximal 111 del eje de sonda 105 para facilitar la conexión con el circuito de interfaz que se ha de conectar al escáner de IRM. El conector puede ser de cualquier tipo tal y como se conoce por la técnica. También podría ser cualquiera de los conectores que se describen más adelante. En otra representación de la invención, el conector puede sustituirse por una embutición mecánica del extremo proximal para permitir el acoplamiento de un conector a presión o por cualquier otro medio de conexión o terminación de la sonda como es sabido por los expertos en la técnica. Puede añadirse un revestimiento opcional de lubricante al eje de sonda 105 y/o al látigo de la antena para reducir la resistencia al avance.

La antena de látigo lineal 106 y el eje de sonda 105 se pueden fabricar como una única pieza tal y como se describe anteriormente. Alternativamente, el eje de sonda 105 y la antena de látigo lineal 106 se podrían construir como dos piezas independientes y unirse por cualquier medio conocido por la técnica, ya sea de forma permanente (incluido, aunque no de forma limitada, el uso de soldadura por impacto en frío o elevadas temperaturas, soldeo y/o cola o epoxi eléctricamente conductor) o no permanente (incluida, aunque no de forma limitada, una conexión de cierre a presión o de bloqueo).

Las figuras 5, 6, 7 y 9 muestran representaciones de la invención que utilizan una antena de látigo helicoidal que consigue a través de su forma la capacidad de tener la misma longitud física que una antena de látigo lineal, y mantener a la vez la longitud eléctrica de un látigo lineal mucho más largo y por tanto con las propiedades adecuadas incluso si está apantallada mediante un segundo aislante/dieléctrico 104. Las figuras 5 y 6 muestran una combinación de antena de látigo 206 sobre la que se ha colocado una antena de látigo helicoidal unida eléctricamente a una antena de látigo lineal 101. La figura 7 muestra una sonda para alambre guía con una antena de látigo helicoidal 306 donde la bobina helicoidal 208 abarca solo la antena. La figura 9 muestra una variación en la antena de látigo helicoidal 306 de la figura 7 que contiene un núcleo 215 dentro de al menos alguna de las vueltas de la bobina helicoidal 208. El núcleo 215 puede modificar la flexibilidad de la antena de látigo de bobina helicoidal 306 para poder introducirse en el sujeto, o navegar por el mismo. El núcleo 215 puede estar fabricado de un material no conductor incluido, aunque no de forma limitada, un polímero, o bien puede ser un material eléctricamente conductor. El núcleo 215 no será por lo general magnético.

Al enrollar helicoidalmente la antena se acorta la longitud física de la antena sin que se vea mermado su óptimo rendimiento. Si se cubre la antena con un aislante normalmente es necesario aumentar la longitud de la antena para conseguir un rendimiento óptimo, ya que el aislante afecta a la capacidad de detección de señales de la antena. En ese caso, el enrollado de la antena puede servir para compensar este aumento en la longitud de la antena. Es decir, una bobina de cable puede contener un trozo de cable más largo en una forma física más corta.

La antena de látigo helicoidal tiene otras ventajas mecánicas con respecto a la antena lineal. Concretamente, una antena de látigo helicoidal es flexible y elástica como un muelle, lo que le permite hacer complicados recorridos biológicos sin doblarse, enroscarse o romperse, en comparación con una antena lineal que pueda sufrir muchos de estos problemas, ya que es estrecha y con posible propiedades mecánicas deficientes. Por tanto, en un ejemplo que no representa la invención, la antena de látigo helicoidal se coloca sobre una antena lineal, no para cambiar necesariamente la señal, sino para "superponerse" a las propiedades mecánicas de la antena lineal según el ejemplo de la figura 8.

La antena de látigo helicoidal también puede detectar la resonancia magnética en múltiples direcciones. La señal recibida por una antena lineal depende de la orientación de la antena con respecto al principal campo magnético como se sabe por la técnica. Cuando un diseño de antena lineal se dobla o cambia los planos geométricos, la sensibilidad de la antena y por consiguiente la calidad de imagen se puede degradar, llegándose a no detectar ninguna señal en algunos casos.

Puesto que las intervenciones de diagnóstico y terapéuticas mediante catéter requieren de por sí mover el catéter en planos transversales al eje longitudinal principal del cuerpo, y por tanto, transversal a los campos magnéticos en la máquina de IRM, lo recomendable es un diseño de antena capaz de eliminar esta dependencia en muchos casos de la orientación. La geometría física excepcional de la antena de látigo helicoidal permite la detección de radiofrecuencias de dos componentes ortogonales de la magnetización transversal de procesado, conocida como detección de cuadratura. Los diseños de la cuadratura pueden crear un campo eléctrico circularmente polarizado que da como resultado una reducción del 50% en la deposición de potencia RF y hasta un aumento del 40% en la relación señal-ruido. Además de estas importantes ventajas, dicho diseño permite que las capacidades de generación de imágenes del dispositivo sean independientes de la orientación espacial y por tanto puedan utilizarse en cualquier vaso u otras áreas del cuerpo.

Las antenas de látigo helicoidales tienen dos modos de funcionamiento muy diferentes y característicos que dependen, tal y como se muestra en la figura 10, de las dimensiones físicas del bobinado y la velocidad de propagación de la onda por el medio. Cuando el diámetro (D) y el espaciamiento (S) entre el bobinado es comparable a la longitud de onda 1 de la señal de RF IRM que se ha de detectar con la antena insertada en el sujeto (D\lambda=S\lambda=1, donde D\lambda=diámetro hélice, S\lambda=espaciado bobina), la antena de látigo helicoidal funciona en un modo axial o de radiación longitudinal, donde la polarización se produce principalmente a lo largo del eje de la hélice tal y como se muestra en la figura 10(b). Con el funcionamiento de la antena lineal ocurre algo parecido. Cuando los valores de D\lambda y S\lambda son mucho más pequeños que el de \lambda, la antena de látigo helicoidal se dice que funcionan en modo normal, donde la polarización se produce en ortogonal o de lado al eje helicoidal tal y como se muestra en la figura 10 (c) y se describe en la ecuación (1). Como las frecuencias de RF empleadas en la IRM tienden a ser muy largas, el funcionamiento en modo normal es el estándar en la sonda de la presente invención.

Las figuras 5 y 6 muestran una sonda con una antena de látigo helicoidal 208 sobre una antena de látigo lineal 106. De esta manera se forma una combinación de antena de látigo 206. En una representación de la presente invención, puede haber una conexión eléctrica entre la antena de látigo lineal y la antena de látigo helicoidal en un punto 213 tal y como se muestra en la figura 5 o múltiples puntos tal y como se indica en la figura 6. Alternativamente, el punto de conexión podría encontrarse en el extremo distal 215 de la antena de látigo lineal 106 en vez de en el extremo proximal 223 tal y como se muestra en la figura 6. Esto permite que ambos trozos puedan actuar como antenas y producir una antena con una relación señal-ruido más elevada sin aumentar el tamaño físico de manera significativa. Puede colocarse un aislante fino 210 entre la antena de látigo lineal 106 y la antena de látigo helicoidal 208 en cualquier combinación de antena 206. En un ejemplo que no representa la presente invención (figura 8), la antena de látigo helicoidal 208 y la antena de látigo lineal 106 no están conectadas eléctricamente entre ellas. En esta representación, la antena de látigo helicoidal 208 proporciona propiedades mecánicas beneficiosas a la antena de látigo lineal 106. Concretamente, puede proporcionar mayor resistencia y flexibilidad a la antena de látigo lineal 106 para mejorar las propiedades mecánicas dentro del sujeto. En las figuras 5, 6, 7, 8 y 9 el eje de sonda 105 se puede construir de forma parecida al eje de sonda de la figura 1 y todos los materiales mencionados para la sonda de la figura 1 también están disponibles para la sonda de las figuras 5, 6, 7, 8 y 9. Este tipo de construcción no se limita a estas figuras. Cualquier eje de sonda 105 en cualquier representación descrita en el presente documento puede construirse de una manera similar. La antena de látigo helicoidal 208 se incorporará por lo general a una sonda previamente construida con una antena de látigo lineal 106. Dicha incorporación puede completar o no la conexión eléctrica a la antena de látigo helicoidal 208, dependiendo de la sonda final que se desee. Alternativamente, la sonda se puede fabricar con la antena de látigo helicoidal 208 ya acoplada a la sonda en cualquier
configuración.

En la figura 7, no hay antena de látigo lineal 106. Por otra parte, en esta representación de la presente invención, el látigo está totalmente enrollado helicoidalmente. Esta configuración puede proporcionar ventajas en las propiedades mecánicas. Particularmente, la antena de látigo helicoidal 306 puede ser físicamente más corta o más estrecha que la combinación de antenas de látigo 206 representadas en las figuras 5, 6, y 8 sin que ello suponga una pérdida significativa de la longitud eléctrica. Además, como la antena de látigo helicoidal 306 no tiene partes lineales y su forma es en espiral, es mucho más flexible que cualquiera de las otras antenas, lo que le permite doblarse mejor en los ángulos más cerrados dentro del sujeto. Finalmente, la antena de látigo helicoidal 306 es más deformable que cualquiera de los anteriores diseños de antena, reduciéndose las posibilidades de que la antena perfore las paredes de los vasos. Si se desea, la flexibilidad de esta antena se puede ajustar mediante la incorporación de un componente de núcleo 217 unido al extremo distal 109 del eje de sonda 105, en el caso de que no sea conductor y separado si es conductor, tal y como se muestra en la figura 9. El núcleo 217 no necesita extenderse al extremo distal 415 de la antena de látigo helicoidal 306.

Las figuras 11, 12 y 13 muestran representaciones alternativas de la antena de látigo helicoidal 306 que pueden utilizarse en lugar de los diseños de látigo de las figuras 7 y 9. En la figura 11, la antena de látigo helicoidal 306 se ha afilado reduciendo el diámetro hacia el extremo distal 415 para variar la flexibilidad del látigo de forma que sea más flexible en el extremo para sortear los vasos sanguíneos y similares. En la figura 12, la antena de látigo helicoidal 306 se afila en el extremo proximal 515 para endurecer la flexibilidad en el extremo distal 415. En la figura 13, la antena de látigo helicoidal 306 se afila en ambos extremos. La conicidad puede ajustarse para proporcionar el gradiente de flexibilidad deseado. La conicidad también puede repetirse a intervalos regulares (ya sea gradualmente o en una transición repentina) o pueden colocarse bobinas de diversos diámetros en cualquier sitio a lo largo de la antena de látigo helicoidal 306. Alternativamente, el extremo distal 109 del eje de sonda 105 puede afilarse para mejorar la transición entre el eje de sonda 105 y la antena de látigo helicoidal 306 tal y como se muestra en la figura 14.

Además de alterar el diámetro de las bobinas en la antena de látigo helicoidal 306, el espaciamiento entre las vueltas de la bobina también puede modificarse. Tal y como se muestra en la figura 28 el espaciamiento de las vueltas de la bobina puede acercase en el extremo proximal 515 y alejarse en el extremo distal 415. Esta configuración puede permitir la construcción de una antena de látigo helicoidal con mayor longitud eléctrica, pero que conserve las propiedades mecánicas deseadas presentes en una bobina embalada más floja. Alternativamente a la figura 28, podrían alterarse el espaciamiento de la vuelta de la bobina de modo que el espaciamiento sea más estrecho en el extremo distal 415 que en el extremo proximal 515, el espaciamiento de la vuelta de la bobina podría tener cualquier tipo de cambio regular desde vueltas de bobina más estrechas hasta más sueltas a lo largo de su longitud, o el espaciamiento de la vuelta de la bobina podría contener bobinas de espaciamiento aleatorio.

En todas las variaciones de los diseños, la longitud óptima de bobina puede calcularse o medir preferiblemente como la longitud que minimiza el componente real de la impedancia de la antena siempre que la impedancia de la antena se mida en el punto en que termina el apantallamiento. Esta longitud ronda normalmente 0,25 o menos veces la longitud de onda electromagnética de la señal de RF IRM en el medio, pero podrían utilizarse otras longitudes como podría interpretarse de la técnica.

La figura 15 muestra otra representación de la presente invención, una segunda bobina helicoidal 408 está conectada al apantallamiento 103 en el punto 513 del eje de sonda 105 para concentrar la sensibilidad de la señal de IRM a una gama estrecha. La segunda bobina helicoidal 408 también puede conectarse a los múltiples puntos para diversas características eléctricas como podría interpretarse de la técnica. En otras representaciones alternativas, el apantallamiento 103 es sustituido total o parcialmente por la segunda bobina helicoidal 408 que se extiende a lo largo del eje, aislada del núcleo 101 por el dieléctrico 102. Estas configuraciones pueden utilizarse con cualquier tipo de antena de látigo incluyendo, pero no de manera limitada, los mostrados en la figura 16. Concretamente, una antena de látigo lineal 106 tal y como se muestra en la figura 16A y 16E, una antena de látigo helicoidal 306 con una separación que no forma una representación de la invención entre el apantallamiento exterior y el látigo, tal y como se muestra en la figura 16B, una antena de látigo helicoidal 306 sin una separación entre el apantallamiento exterior y el látigo tal y como se muestra en la figura 16C o una combinación de antena de látigo con una extensión lineal 1601 unida a una antena de látigo helicoidal 306 tal y como se muestra en la figura 16D, así como cualquiera de los otros diseños de látigo de antena revelados aquí o de otra manera sabido por los expertos en la técnica, siempre que la configuración se encuentre dentro del ámbito de las reivindicaciones.

En otras representaciones de la invención el segundo aislante/dieléctrico 104 se extiende sobre la segunda bobina helicoidal 408 para proporcionar protección al sujeto contra la interacción de la antena con los fluidos, tejidos u otras partes expuestas del cuerpo del sujeto tal y como se muestra en la figura 16E. La segunda bobina helicoidal 408 también puede tener alteraciones en el diámetro o espaciamiento de la vuelta de la bobina a lo largo de la longitud de la segunda bobina helicoidal 408 como se ha descrito anteriormente en relación con la antena de látigo helicoidal 306.

La conexión entre un circuito electrónico y la sonda es otro punto importante porque un conector de RF BNC estándar como se conoce por la técnica no es adecuado para una conexión y desconexión frecuente. En muchos procesos actuales en los que sería conveniente un alambre guía de IRM, las herramientas usadas como parte de esos procedimientos deben poder cambiarse sin tener que quitar el alambre guía del sujeto. En un ejemplo, se utiliza un conector para hacer una conexión eléctrica entre la sonda y un circuito de desacoplamiento y sintonización/adaptación o caja de interconexiones. Este conector conecta la interfaz con la antena y se puede quitar y reinstalar como sea necesario durante una intervención para cargar y descargar otros dispositivos de la intervención. Las figuras 17 a 25 muestran algunos ejemplos de conectores que se pueden utilizar con la presente invención y se describen en detalle a continuación.

La figura 26 muestra una caja de interconexiones para usar entre la máquina de IRM y el conjunto de sonda para alambre guía de la invención instantánea. La caja de interconexiones consiste en una caja blindada 601 con dos compartimientos 607 y 617, separados por una partición 605. En un ejemplo, todos los componentes son no magnéticos. La sonda se une al conector coaxial 611 o a otro trozo de conector de acoplamiento diseñado para ir unido al trozo del conector de la sonda. El conector coaxial 611 puede aislarse de la caja de interconexiones 601. El equilibrio del dipolo 611 se consigue mediante el condensador 613 y la bobina 615. La bobina 615 es un cable coaxial de 50 ohmios de sólido apantallamiento y corta longitud (5-10 cm) con 1 milímetro de diámetro, enrollado a una bobina, lo que incrementa la inductancia del conductor central y del apantallamiento. Para la función de equilibrio puede que sea importante presentar una alta impedancia al flujo de corriente en el apantallamiento 103 de la sonda cerca de la caja de interconexiones 601. Esta alta impedancia se consigue sintonizando el circuito LC formado por el condensador 613 y la inductancia del apantallamiento de la bobina 615. En la práctica, el condensador 613 se selecciona de forma que la impedancia de la red que abarca el condensador 613 y la bobina 615 correspondan con la impedancia del apantallamiento 103 de la sonda. La porción del apantallamiento del cable coaxial que constituye la bobina 615 puede conectarse eléctricamente con la partición 605 de la caja de interconexiones 601 tal y como se muestra en la
figura 26.

El conductor central del cable coaxial que constituye la bobina 615 se alimenta a través de la partición 605 en la caja de interconexiones 601. La inductancia del conductor central de la bobina 615, y el condensador 613, forman un circuito sintonizado que puede desacoplar la sonda de los pulsos de imágenes de la máquina de IRM conectada en un conector coaxial 619 (dichos pulsos de imágenes se producen normalmente a 63,9 MHz). El condensador 621 se puede sintonizar para maximizar la impedancia de la sonda cuando el diodo PIN 623 se activa durante los pulsos de imágenes. El diodo PIN 623 se activa mediante un nivel de CC que se aplica al conector coaxial 619 mediante el escáner de IRM durante la transmisión de pulsos de IRM.

La sonda se puede sintonizar para que corresponda con la impedancia que normalmente es de 10 a 80 ohmios del amplificador del escáner de IRM por la red del inductor 625 y el condensador 627. Esta sintonización se puede conseguir conectando un analizador de red al conector coaxial 617 y variando el valor del condensador 627 hasta que la impedancia medida sea la deseada en base a la frecuencia de los pulsos de imágenes (normalmente a 63,9 MH). Estos valores numéricos son ejemplos y en ningún caso limitan la variedad de valores que podrían elegirse para utilizar en la invención.

El extremo de la antena del alambre guía puede contener una porción del conector que permita la propagación de señales de radiofrecuencia desde el escáner a la antena del alambre guía y viceversa mediante la conexión de una porción del conector a una porción del conector acoplada. Este conector puede ser un conector BNC estándar o uno de los conectores miniatura que se muestran en las figuras 17 a 25. Los conectores permiten la inserción directa del alambre guía en los dispositivos de intervención tales como un catéter-globo para angioplastias, dispositivos para la colocación de stents. Para que esto sea posible, el diámetro del conector no debe superar el diámetro de la sonda para alambre guía. No obstante, los tamaños de conector estándares son a menudo más grandes que el diámetro de la sonda y por tanto no permiten cambiar rápidamente los dispositivos de una intervención sobre la sonda para alambre guía. Para superar esta dificultad, le mostramos ocho configuraciones diferentes. A pesar de que es posible utilizar otros diseños, la característica más importante de estos diseños es que el diámetro de la porción del conector en la sonda para alambre guía no es significativamente más grande que el diámetro de la sonda para alambre guía.

Los conectores que se muestran en las figuras 17 a 20, 24, y 25 permiten el contacto eléctrico directo entre los conductores (apantallamiento y conductor interior del núcleo) mientras que los conectores de las figuras 19-23 no tienen ningún contacto eléctrico directo.

La figura 17 muestra un conector de cierre a presión. El conector de la figura 17A es la porción del conector macho. Su diámetro es más pequeño o del mismo tamaño que el diámetro de la sonda para alambre guía. La figura 17B es la porción del conector hembra acoplado. Están conectados el uno al otro mediante una pequeña cantidad de presión en la dirección a lo largo de la longitud del conector que se puede eliminar fácilmente separando los conectores.

La figura 18 muestra un conector tipo clip. El diámetro 1002 de la porción del conector macho no es más superior al del diámetro de la sonda para alambre guía. Con un mecanismo de cierre mediante clip, 1006, la porción del conector hembra acoplado 1003 está conectada a la porción del conector macho 1002. El mecanismo mostrado en la figura 18 permite la libre rotación del conector. Esto permite al usuario rotar libremente el alambre guía mientras está conectado. 1004 muestra un cable coaxial que conecta la caja de interconexiones 1005 a la porción del conector acoplado. Las figuras 24 y 25 muestran un diseño alternativo de este tipo de conector en donde se emplea una especie de conexión en vez del clip. De nuevo este diseño permite que el alambre guía gire libremente mientras está conectado.

La figura 19 tiene el tornillo 1007 en la porción del conector hembra acoplada que es un alternativa al mecanismo de cierre mediante clip, 1006 que se muestra en la figura 18.

La figura 20 muestra otro tipo de conector del tornillo. La figura 20A es la porción del conector hembra que es una parte de la sonda para alambre guía. La porción del conector macho acoplado que se muestra en la figura 20B se puede conectar a un cable coaxial que conduzca a la caja de interconexiones.

Un problema con los conectores que se muestran en las figuras 17 a 20 es la dificultad a la hora de utilizarlos en un ambiente húmedo. Cuando los conectores están mojados o tienen restos de sangre u otros fluidos corporales, su rendimiento se ve afectado. Por tanto, se ha diseñado un conector que pueda utilizarse en ambientes húmedos. Los conectores que se muestran en las figuras 21-23 no requieren el contacto eléctrico directo entre las dos porciones del conector.

La figura 21 muestra una bobina solenoide 2005 dentro de las porciones del conector macho y hembra. La porción del conector macho entra en la porción del conector hembra acoplado 2003 pero los alambres eléctricos no se tocan entre sí. La señal es transmitida de uno al otro mediante el acoplamiento de las ondas electromagnéticas.

La figura 22 muestra un cable coaxial con el conductor interno extendido 2105 como la porción del conector acoplado 2103 y una bobina solenoide opuesta 2107 como la porción del conector 2101 en la sonda para alambre guía.

La figura 23 muestra una bobina de bucle 2305 en ambos extremos del conector. Como en la otra, la porción del conector macho 2301 encaja a presión en la porción del conector hembra acoplado 2303. Las ondas electromagnéticas se transmiten desde una bobina hasta la otra permitiendo la conexión.

Otra de las ventajas de estos conectores (figuras 21-23) es el aislamiento de los circuitos. No aparecerá ninguna corriente directa de un conector en el
otro.

La figura 27 muestra una posible configuración de un sistema en el que podría utilizarse una sonda para alambre guía. En esta figura, el sujeto 901 se muestra dentro de la máquina de IRM 903. La sonda 3005 se ha insertado en el sujeto 901. Una pantalla 905 visualiza una IRM 907 que muestra la sonda 3005 y el tejido biológico de alrededor 909. La sonda 3005 está conectada con la caja de interconexiones 1005 a través de un conector 1111 que permitirá al médico (no se muestra) u otro individuo o máquina cargar o descargar las herramientas sin necesidad de quitarle la sonda 3005 al sujeto 901. La caja de interconexiones 1005 está conectada a la máquina de IRM 903 lo que permite a la máquina de IRM 903 utilizar la sonda 3005 como una antena activa en el sujeto 901.

Claims (42)

1. Un conjunto de la sonda para alambre guía adecuado para recibir señales de resonancia magnética de una muestra, que abarca:

un eje de sonda (105) con un extremo distal (109) y un extremo proximal (111), donde el eje de la sonda abarca un núcleo eléctricamente conductor (101) de material no magnético;

un primer aislante alrededor (102) de dicho núcleo;

un apantallamiento eléctricamente conductor (103) alrededor de al menos parte de dicho aislante; y una antena de radiofrecuencia (106) unida a dicho núcleo en el extremo distal de dicho eje de la sonda;

siendo dicho antena visible en una imagen de resonancia magnética, caracterizada en que la antena abarca una antena de látigo helicoidal sin bucle con múltiples vueltas.

2. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1 que abarca además un segundo aislante (104) alrededor de dicho apantallamiento.

3. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1 donde dicho núcleo (101) de material no magnético se fabrica en un metal conductor que contiene uno o más de los grupos de metales con oro, plata, cobre, acero inoxidable compatible con RM, y aluminio.

4. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde dicho núcleo (101) de material no magnético abarca un material super-elástico.

5. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 4 donde dicho material super-elástico incluye Nitinol.

6. El conjunto de la reivindicación 1 o 5, donde dicho núcleo (101) de material no magnético está revestido de capas alternas de oro y plata.

7. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1 o 5, donde dicho núcleo (101) de material no magnético está revestido con una pluralidad de capas de metal conductor, donde dichas capas de metal conductor abarcan uno o más de los grupos de metales con oro, plata, cobre y aluminio.

8. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde dicho núcleo (101) de material no magnético abarca un material no metálico revestido de un material conductor.

9. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 8, donde dicho núcleo (101) de material no metálico incluye carbono.

10. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 8, donde dicho núcleo (101) de material no metálico incluye fibra de cristal.

11. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 8, donde dicho núcleo (101) de material no metálico incluye un polímero.

12. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde una superficie externa de dicho eje de la sonda está aislada con un material o revestimiento biocompatible.

13. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 12, donde dicha antena está recubierta de un material o revestimiento biocompatible.

14. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde el diámetro de dicha antena de látigo helicoidal varía sobre su longitud
axial.

15. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 14, donde el diámetro de dicha antena de látigo helicoidal es más grande en el extremo proximal de la antena de látigo helicoidal que en el extremo distal de la antena de látigo helicoidal.

16. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 14, donde el diámetro de dicha antena de látigo helicoidal es más grande en el extremo distal de la antena de látigo helicoidal que en el extremo proximal de la antena de látigo helicoidal.

17. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 14, donde el diámetro de dicha antena de látigo helicoidal es, al menos en un punto entre el extremo proximal y el extremo distal de la antena de látigo helicoidal, más grande que en al menos uno de dichos extremos distal o proximal de la antena de látigo helicoidal.

18. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 14, donde el diámetro de dicha antena de látigo helicoidal es, al menos en un punto entre el extremo proximal y el extremo distal de la antena de látigo helicoidal, más pequeño que en al menos uno de dichos extremos distal o proximal de la antena de látigo helicoidal.

19. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde el espaciamiento de dichas vueltas varía.

20. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 19, donde el espaciamiento de dichas vueltas es mayor en el extremo proximal de la antena de bobina helicoidal que en el extremo distal de la antena de bobina helicoidal.

21. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 19, donde el espaciamiento de dichas vueltas es mayor en el extremo distal de la antena de bobina helicoidal que en el extremo proximal de la antena de bobina helicoidal.

22. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 19, donde el espaciamiento de las vueltas, al menos en un punto entre el extremo proximal y el extremo distal de la antena de bobina helicoidal, es mayor que en al menos uno de dicho extremo distal de la antena de bobina helicoidal o dicho extremo proximal de la antena de bobina helicoidal.

23. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 19, donde el espaciamiento de las vueltas de la bobina, al menos en un punto entre el extremo proximal y el extremo distal de la antena de bobina helicoidal, es menor que en al menos uno de dicho extremo distal de la bobina helicoidal o dicho extremo proximal de la bobina helicoidal.

24. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde el diámetro total de dicha sonda del alambre guía está entre 0,25 mm - 1,0 mm (0,010 - 0,040 pulgadas).

25. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde el diámetro total de dicha sonda del alambre guía está entre 0,125 mm y 12,5 mm (entre 5/1000 pulgadas y 0,5 pulgadas).

26. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde el primer aislante abarca un material constante con dieléctrica bajo y pérdida dieléctrica baja.

27. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde dicho conjunto de la sonda para alambre guía es al menos parcialmente flexible.

28. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde dicho conjunto de la sonda para alambre guía es orientable.

29. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde dicha antena es flexible.

30. El conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 1, que incluye además un circuito de balún.

31. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 30, donde el circuito de balún abarca un circuito de balún sintonizado.

32. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde dicho apantallamiento abarca una bobina helicoidal.

33. El conjunto de la sonda para alambre guía de la reivindicación 1, donde dicho eje de la sonda para alambre guía es cónico.

34. Un método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía, que abarca los siguientes pasos:

acoplamiento de un primer aislante (102) alrededor de un núcleo conductor no magnético (101) para crear un conjunto de núcleo-aislante;

suministro de un apantallamiento eléctricamente conductor (103) en una porción proximal de dicho conjunto de núcleo-aislante; y

montaje de una antena de radiofrecuencia (106) a una porción distal de dicho conjunto de núcleo-aislante caracterizado por que dicha antena abarca una antena de látigo helicoidal sin bucle con múltiples vueltas.

35. El método de fabricación de un conjunto de una sonda para alambre guía según la reivindicación 34, que abarca además el suministro de un aislante externo (104) sobre dicha antena, dicho apantallamiento (103) y dicho conjunto de núcleo-aislante.

36. El método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 34, donde el paso de acoplamiento de dicho primer aislante (102) alrededor de dicho núcleo no magnético abarca un paso de extrusión.

37. El método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 34, donde dicho paso de acoplamiento de dicho primer aislante (102) alrededor de dicho núcleo no magnético abarca un paso de extracción.

38. El método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 34, donde dicho paso de acoplamiento de dicho primer aislante (102) alrededor de dicho núcleo no magnético abarca la aplicación de un tubo termoencogible.

39. El método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 34, donde dicho paso de suministro de un apantallamiento (103) sobre dicha porción proximal de dicho conjunto de núcleo-aislante abarca el paso de aplicación de un trenzado.

40. El método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 34, donde dicho paso de suministro de un apantallamiento (103) sobre dicha porción proximal de dicho conjunto de núcleo-aislante abarca el paso de pintado.

41. El método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 34, donde dicho paso de suministro de un apantallamiento (103) sobre dicha porción proximal de dicho conjunto de núcleo-aislante abarca el paso de revestimiento.

42. El método de fabricación de un conjunto de la sonda para alambre guía según la reivindicación 34, donde dicho paso de suministro de un apantallamiento (103) sobre dicha porción proximal de dicho conjunto de núcleo-aislante abarca el paso de pulverización catódica.