ITGE20110067A1

ITGE20110067A1 - Dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni

Info

Publication number: ITGE20110067A1
Application number: IT000067A
Authority: IT
Inventors: Paolo Pellegretti
Original assignee: Esaote Spa
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2012-12-31
Also published as: US20130006114A1; US8827908B2

Description

"Dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni da un corpo in esame, in particolare un seno di una paziente, il quale dispositivo comprende una unitÃ di emissione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici e una unitÃ di ricezione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici, essendo la detta unitÃ di emissione e la detta unitÃ di ricezione rivolte l'una in direzione dell'altra e ad una prestabilita distanza tra loro in modo tale per cui si dispongono su lati opposti di un vano di alloggiamento del detto seno e gli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione vengono ricevuti dalla detta unitÃ di ricezione dopo aver attraversato il corpo in esame e vengono trasformati in segnali di trasmissione,

una unitÃ di emissione e di ricezione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel detto seno di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del detto seno, i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione.

un'unitÃ di comando della detta unitÃ di emissione e della detta unitÃ di emissione/ricezione, un'unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti, mezzi di generazione delle immagini e mezzi di visualizzazione delle dette immagini,

ed in cui Ã ̈ interposto tra la detta unitÃ di emissione e/o la detta unitÃ di ricezione e/o la detta unitÃ di emissione e ricezione e il detto seno un mezzo di adattamento dell'impedenza acustica, in particolare un liquido, preferibilmente acqua.

Tali dispositivi sono noti ed ampiamente utilizzati .

Per quanto riguarda 1<1>imaging ad ultrasuoni del seno immerso in un bagno di liquido gli impulsi emessi dall'unitÃ di emissione o dall'unitÃ di emissione e di ricezione devono attraversare almeno due interfacce di materiale a differente impedenza acustica.

Nel caso particolare in cui il mezzo di adattamento dell'impedenza acustica Ã ̈ costituito da acqua, si introduce un'interfaccia acqua-pelle con un elevato disaccoppiamento di impedenza acustica.

In prossimitÃ di questa interfaccia si verificano una serie di fenomeni indesiderati, tra i quali un'elevata riflessione con conseguente abbassamento dell'energia trasmessa e una elevata rifrazione con conseguente divergenza dei raggi acustici dal percorso teorico rettilineo.

Questi fenomeni, osservabili nei dispositivi noti, portano ad un conseguente abbassamento della sensitivitÃ influendo negativamente sulla risoluzione spaziale delle immagini.

Nei dispositivi noti questo problema Ã ̈ irrisolto, e lascia aperta la necessitÃ di trovare soluzioni tecniche per limitare i fenomeni di riflessione e rifrazione.

In questi dispositivi Ã ̈ stato inoltre osservato un nuovo problema nella scansione, sconosciuto nelle sonde standard ad ultrasuoni da tenere in mano.

Se l'angolo di incidenza degli impulsi di trasmissione supera i 60° si manifesta un'attenuazione dell'intensitÃ dei segnali.

La situazione peggiore viene raggiunta quando 1'angolo di incidenza si avvicina ad un angolo critico di circa 66°, con quello che puÃ² essere quindi considerato un effetto soglia.

Un dispositivo noto Ã ̈ ad esempio descritto in US 7,771,360, il cui testo Ã ̈ da considerarsi parte integrante della presente descrizione, in cui l'unitÃ di emissione e ricezione esegue scansioni su piani sostanzialmente paralleli al piano coronale della paziente.

CiÃ² porta ad una generale degradazione della qualitÃ di immagine nelle aree in cui gli angoli di incidenza cadono in prossimitÃ dei valori suddetti, ed in particolare nell'area del capezzolo, nell'area della parete del tronco, o in caso di seno piccolo.

La presente invenzione si pone l'obiettivo di superare i problemi suddetti relativi ai dispositivi noti con un dispositivo come descritto all'inizio in cui inoltre la detta unitÃ di emissione e di ricezione Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente perpendicolare al piano coronale della detta paziente.

Il plano di scansione puÃ² essere qualsivoglia, compreso un plano parallelo o coincidente al piano sagittale o al piano assiale.

Grazie alla conformazione del seno, orientamento dell'unitÃ di emissione e ricezione in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente perpendicolare al piano coronale della paziente consente di evitare angoli di incidenza corrispondenti o superiori ai valori soglia suddetti, con una conseguente vantaggiosa limitazione dei fenomeni di riflessione e rifrazione ed un miglioramento della qualitÃ delle immagini.

CiÃ² risulta particolarmente vantaggioso nel caso di scansione di seno piccolo, per il quale si ottiene un netto miglioramento della qualitÃ di immagine.

Rispetto ai dispositivi noti, la disposizione dell'unitÃ di emissione e ricezione in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente perpendicolare al piano coronale della paziente, permette di migliorare la risoluzione spaziale nella direzione perpendicolare al piano coronale, la quale nei dispositivi noti Ã ̈ penalizzata da un differente grado della forza di focalizzazione nel piano di acquisizione parallelo al piano coronale e nella direzione perpendicolare al piano coronale.

CiÃ² Ã ̈ una conseguenza diretta del fatto che nella direzione perpendicolare al piano coronale non si hanno i vantaggi di una focalizzazione elettronica precisa.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione, al contrario, permette vantaggiosamente di uniformare la risoluzione spaziale nelle tre dimensioni spaziali, ottenendo di conseguenza una isotropia del voxel.

In un ulteriore esempio esecutivo la detta unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti genera una mappa della velocitÃ di propagazione a partire dai detti segnali di trasmissione.

Le dette immagini vengono quindi generate sulla base dei detti segnali di riflessione e registrate sulla base della detta mappa di velocitÃ di propagazione.

L'utilizzo sinergico delle informazioni ricavate dai segnali di trasmissione ricevuti dall'unitÃ di ricezione e dai segnali di riflessione ricevuti dall'unitÃ di emissione e ricezione permette vantaggiosamente di ottenere immagini con migliorata qualitÃ e con una correzione sulla base della velocitÃ di propagazione misurata punto per punto.

In una ulteriore forma esecutiva gli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e di ricezione sono focalizzati ad una profonditÃ corrispondente al tessuto denso del seno.

Per quanto riguarda il tessuto denso del seno, le eterogeneitÃ interne agiscono come interfacce di disaccoppiamento di impedenza, che perturbano i raggi acustici con fenomeni di piegatura del percorso o di attenuazione dell'intensitÃ .

Le simulazioni di singoli raggi tracciati con codici effettivi di imaging e utilizzando dati reali di velocitÃ di propagazione mostrano chiaramente la presenza di questi fenomeni.

CiÃ² causa una evidente perdita di coerenza di focalizzazione, con conseguente abbassamento del rapporto segnale rumore e sfocamento delle strutture.

Le strutture interne del seno hanno una architettura generalmente radiale, in modo tale per cui i raggi acustici incidono su forme fortemente irregolari quando vengono effettuate scansioni su un piano sostanzialmente parallelo al piano coronale della paziente, con angoli di incidenza molto differenti per i vari raggi acustici.

Quando invece il piano di scansione Ã ̈ sostanzialmente perpendicolare al piano coronale, vengono rilevate superfici regolari, con angoli di incidenza simili per i vari raggi acustici, con una conseguente riduzione dell'effetto di defocalizzazione.

In questo modo Ã ̈ possibile diminuire le aberrazioni di focalizzazione della scansione del tessuto denso del seno.

Secondo una forma esecutiva ulteriore Ã ̈ prevista una seconda unitÃ di emissione e di ricezione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel detto seno di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del detto seno, i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione, la quale seconda unitÃ di emissione e di ricezione Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente parallelo al piano coronale della detta paziente.

Le immagini generate dalla detta seconda unitÃ di emissione e di ricezione vengono combinate con le dette immagini generate dalla detta unitÃ di emissione e di ricezione.

In questo modo i segnali di riflessione della unitÃ di emissione e di ricezione integrano le informazioni ricavate dai segnali di riflessione della seconda unitÃ di emissione e di ricezione.

In un ulteriore esempio esecutivo le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione vengono orientate mediante steering in direzione della cassa toracica della detta paziente.

In un esempio esecutivo alternativo le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione vengono orientate in direzione della cassa toracica della detta paziente mediante l'orientamento manuale o automatico della detta unitÃ di emissione e ricezione.

CiÃ² permette ulteriormente di evitare angoli di incidenza con valori che si avvicinano ai valori critici suddetti.

In un esempio esecutivo ancora ulteriore la detta unitÃ di emissione e di ricezione Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente parallelo al piano coronale della detta paziente, detto piano di scansione essendo inoltre orientato mediante steering in direzione della cassa toracica della detta paziente.

Ãˆ possibile prevedere anche una configurazione secondo la quale la detta unitÃ di emissione e di ricezione Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente perpendicolare al piano coronale della detta paziente, essendo in combinazione con la detta seconda unitÃ di emissione e di ricezione disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente parallelo al piano coronale della detta paziente, ed essendo il piano di scansione di tale seconda unitÃ di emissione e di ricezione orientato mediante steering in direzione della cassa toracica della detta paziente In una forma esecutiva preferita le dette linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione sono incidenti sulla superficie del detto seno secondo un angolo minore di 70°, in particolare minore di 66°, rispetto alla normale del piano tangente alla detta superficie del detto seno nel punto di incidenza.

Risultati ancora migliori in termini di qualitÃ dell'immagine possono essere ottenuti mantenendo l'angolo di incidenza al di sotto dei 60°.

Oggetto della presente invenzione Ã ̈ inoltre un dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni da un corpo in esame, in particolare un seno di una paziente, il quale dispositivo comprende una unitÃ di emissione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici e una unitÃ di ricezione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici, essendo la detta unitÃ di emissione e la detta unitÃ di ricezione rivolte l'una in direzione dell'altra e ad una prestabilita distanza tra loro in modo tale per cui si dispongono su lati opposti di un vano di alloggiamento del detto seno e gli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione vengono ricevuti dalla detta unitÃ di ricezione dopo aver attraversato il corpo in esame e vengono trasformati in segnali di trasmissione,

una unitÃ di emissione e di ricezione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel detto seno di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del detto seno, i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione,

un'unitÃ di comando della detta unitÃ di emissione e della detta unitÃ di emissione e di ricezione, un'unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti, mezzi di generazione delle immagini e mezzi di visualizzazione delle dette immagini,

Tale dispositivo prevede un elemento di modificazione della forma del detto seno tale per cui per la maggior parte della superficie del detto seno le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione sono incidenti su detta superficie secondo un angolo minore di 70°, in particolare minore di 66°, rispetto alla normale del piano tangente alla detta superficie del detto seno nel punto di incidenza.

In questo modo il seno Ã ̈ vincolato a posizionarsi in modo tale da limitare i fenomeni di riflessione e rifrazione che iniziano a verificarsi per angoli di incidenza maggiori di 60° e che si manifestano in particolare per angoli di incidenza maggiori di 66° rispetto alla normale del piano tangente alla superficie del seno nel punto di incidenza, migliorando la penetrazione degli impulsi ultrasonici e quindi la qualitÃ dell'immagine.

Come ulteriore vantaggio si ottiene una semplificazione del posizionamento della paziente.

In una prima forma esecutiva il detto elemento di modificazione della forma Ã ̈ un anello di ritenzione o di modellamento del seno che Ã ̈ posto attorno al detto seno.

Per la realizzazione del detto anello Ã ̈ previsto un materiale che Ã ̈ acusticamente "trasparente", cioÃ ̈ non da luogo a fenomeni significativi di riflessione che si traducono in perdita di segnale trasmesso e, allo stesso tempo, si adatta all'impedenza dei mezzi fra i quali viene interposto (acqua/acqua+PEG e pelle) per garantire, a paritÃ di angolo di incidenza, la minore rifrazione.

Materiali che presentano le suddette caratteristiche e che sono utilizzabili per la realizzazione del detto anello sono ad esempio parte della famiglia dei siliconi, dei poliuretani, degli uretani e delle agorose.

L'anello di ritenzione o di modellamento del seno risulta particolarmente vantaggioso nell'area del seno in prossimitÃ del tronco della paziente, in quanto prevedendo in tale zona l'anello di ritenzione Ã ̈ possibile modellare la superficie del seno secondo una prestabilita forma, in modo tale da evitare gli angoli di incidenza suddetti.

Secondo una ulteriore forma esecutiva sono previsti mezzi di regolazione della dimensione del detto elemento di modificazione della forma, in modo tale per cui l'elemento di modificazione della forma puÃ² adattarsi alle differenti dimensioni del seno che variano da paziente a paziente per ottimizzare la funzione di modellamento della forma garantendo contestualmente un elevato comfort alla paziente.

In una forma esecutiva alternativa il detto elemento di modificazione della forma Ã ̈ una coppa di ritenzione posta attorno al detto seno.

In questo modo l'intero seno Ã ̈ contenuto in tale coppa di ritenzione, la forma della quale puÃ² essere prevista in modo tale da evitare gli angoli di incidenza suddetti.

Secondo un ulteriore perfezionamento il detto elemento di modificazione della forma Ã ̈ costituito in materiale con velocitÃ di propagazione dell'onda acustica e con densitÃ sostanzialmente pari a quella dell'acqua.

CiÃ² garantisce di controbilanciare lo svantaggioso inserimento di ulteriori interfacce dovuto all'utilizzo dell'elemento di modificazione della forma, il quale deve essere attraversato dagli impulsi ultrasonici.

In tale dispositivo la detta acqua Ã ̈ prevista addizionata con glicole polietilenico (PE6).

La presenza in soluzione di PEG ha uno spiccato effetto sulla velocitÃ di propagazione degli impulsi ultrasonici, verificato con misure acustiche sperimentali .

L'aggiunta in soluzione di PEG permette quindi di regolare la velocitÃ di propagazione, agendo sulla percentuale di PEG addizionato.

L'aggiunta di PEG conferisce inoltre proprietÃ di degassing alla soluzione, cioÃ ̈ rimuove dal liquido le piccole bolle di gas presenti in sospensione e riduce il livello di gas dissolto al di sotto del livello naturale di equilibrio.

In un esempio esecutivo preferito il detto glicole polietilenico Ã ̈ addizionato in proporzione da 1% a 40%, preferibilmente da 10% a 30%, in particolare 20%.

Studi sperimentali hanno infatti dimostrato che con una proporzione di PEG al 20%, se anche l'angolo di incidenza degli impulsi di trasmissione supera i 60°, ed in particolare i 66°, scompare l'effetto di attenuazione dell'intensitÃ dei segnali, il quale si manifesta invece con acqua non addizionata di PEG, come descritto sopra.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno piÃ¹ chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui:

la fig.l definisce i piani del corpo umano secondo la denominazione standard;

la fig. 2 illustra una vista dall'alto del dispositivo;

la fig. 3 illustra una vista laterale del dispositivo;

la fig. 4 illustra un modello di rifrazione di una interfaccia acqua-pelle-grasso per raggi acustici a differente angolo di incidenza;

la fig. 5 illustra l'attenuazione del segnale nel grasso in relazione all'angolo di incidenza;

la fig. 6 illustra un esempio in cui i raggi acustici raggiungono la pelle del seno con un angolo di incidenza indesiderato;

la fig. 7 illustra un esempio in cui l'angolo di incidenza Ã ̈ regolato effettuando un orientamento dei raggi acustici mediante steering;

la fig. 8 illustra una scansione su un piano sostanzialmente parallelo al piano coronale con focalizzazione nel tessuto denso del seno;

la fig. 9 illustra una scansione su un piano sostanzialmente perpendicolare al piano coronale con focalizzazione nel tessuto denso del seno;

la fig. 10 illustra un esempio esecutivo dell'elemento di modificazione della forma;

la fig. 11 illustra la variazione della velocitÃ di propagazione del suono in funzione della concentrazione di PEG;

la fig. 12 illustra un modello di rifrazione di una interfaccia acqua/PEG-pelle-grasso per raggi acustici a differente angolo di incidenza;

la fig. 13 illustra l'attenuazione del segnale nel grasso in relazione all'angolo di incidenza con una soluzione di acqua e PEG.

Nella figura 1 vengono definiti i piani anatomici del corpo umano secondo la denominazione standard: il piano coronale 50 che divide il corpo in parti dorsale e ventrale o posteriore e anteriore, il piano sagittale 51 che divide il corpo in parti destra e sinistra e il piano assiale 52 che divide il corpo in parti craniale e caudale.

Le figure 2 e 3 illustrano differenti viste del dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni da un corpo in esame, in particolare un seno 3 di una paziente, oggetto della presente invenzione.

Il dispositivo comprende una unitÃ di emissione 1 di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici e una unitÃ di ricezione 2 di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici.

L'unitÃ di emissione 1 e l'unitÃ di ricezione 2 sono rivolte l'una in direzione dell'altra e ad una prestabilita distanza tra loro in modo tale per cui si dispongono su lati opposti di un vano di alloggiamento del detto seno 3.

Gli impulsi ultrasonici emessi dall'unitÃ di emissione 1 vengono ricevuti dall'unitÃ di ricezione 2 dopo aver attraversato il seno 3 e vengono trasformati in segnali di trasmissione.

Ãˆ inoltre prevista una unitÃ di emissione e di ricezione 4 di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel seno 3 di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del seno 3, i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione.

Sono inoltre previste un'unitÃ di comando della unitÃ di emissione 1 e della unitÃ di emissione e di ricezione 4, un'unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti, mezzi di generazione delle immagini e mezzi di visualizzazione delle immagini, non visibili in figura.

Tra l'unitÃ di emissione 1 e/o l'unitÃ di ricezione 1 e/o l'unitÃ di emissione e ricezione 4 e il seno 3 Ã ̈ interposto un mezzo di adattamento dell'impedenza acustica 16, in particolare un liquido, preferibilmente acqua.

Il seno Ã ̈ trattenuto in posizione da un'asta 12 che coopera con il seno 3 stesso, ad esempio grazie ad una coppia di magneti 13 e 15, e l'unitÃ di emissione 1, l'unitÃ di ricezione 2 e l'unitÃ di emissione e ricezione sono poste rispettivamente alle estremitÃ di un elemento di supporto a tre bracci, il quale puÃ² traslare e/o ruotare attorno al seno 3.

Il dispositivo puÃ² essere utilizzato vantaggiosamente per l'acquisizione di immagini tridimensionali.

L'unitÃ di emissione e di ricezione 4 Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione 5 sostanzialmente perpendicolare al piano coronale 50.

Il piano di scansione puÃ² essere qualsivoglia, compreso un piano parallelo o coincidente al piano sagittale 51 o al piano assiale 52.

L'orientamento dell'unitÃ di emissione e ricezione 4 in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente perpendicolare al piano coronale 50 della paziente consente di evitare angoli di incidenza corrispondenti o superiori al valore soglia di 66°, limitando quindi i fenomeni di riflessione e rifrazione all'interfaccia.

In figura 4 Ã ̈ visibile un modello di rifrazione di una interfaccia acqua-pelle-grasso, ossia una doppia interfaccia acqua-pelle e pelle grasso, in cui sono visibili i differenti angoli di rifrazione di raggi acustici che raggiungono l'interfaccia con differente angolo di incidenza.

Al crescere dell'angolo di incidenza cresce in modo evidente l'angolo di rifrazione, soprattutto all'interno dello spessore della pelle.

Il segnale subisce una elevata attenuazione quando l'angolo di incidenza degli impulsi di trasmissione supera i 60°, come Ã ̈ illustrato nel grafico di figura 5, in cui l'intensitÃ del segnale Ã ̈ visualizzata in funzione dell'angolo di incidenza.

Si puÃ² notare come per il valore critico di circa 66°, l'ampiezza del segnale ha una drastica riduzione, con quello che puÃ² essere quindi considerato un effetto soglia.

CiÃ² Ã ̈ schematizzato anche in figura 6, in cui i raggi acustici raggiungono il seno con un angolo di incidenza maggiore di 66°, e subiscono una forte rifrazione.

Per ovviare a questo problema Ã ̈ possibile operare in modo tale per cui le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dall'unitÃ di emissione e ricezione 4 vengono orientate in direzione della cassa toracica della paziente.

Questo orientamento puÃ² essere effettuato mediante steering elettronico, quindi tramite la gestione di ritardi di emissione degli impulsi da parte di un beamformer, oppure mediante l'orientamento manuale o automatico dell'unitÃ di emissione e ricezione 4 stessa.

Ãˆ possibile prevedere inoltre una seconda unitÃ di emissione e di ricezione di impulsi ad ultrasuoni, non visibile in figura, disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente parallelo al piano coronale 50 della paziente.

Le immagini generate dalla seconda unitÃ di emissione e di ricezione possono essere combinate con le immagini generate dalla unitÃ di emissione e di ricezione 4.

In questo caso Ã ̈ possibile effettuare uno steering dei raggi acustici solo dell'unitÃ di emissione e ricezione 4, solo della seconda unitÃ di emissione e ricezione, o di entrambe.

In un esempio esecutivo alternativo l'unitÃ di emissione e di ricezione 4 Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente parallelo al piano coronale 50 della paziente, il quale piano di scansione Ã ̈ inoltre orientato mediante steering in direzione della cassa toracica della paziente.

In una forma esecutiva preferita le dette linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione sono incidenti sulla superficie del detto seno secondo un angolo minore di 70°, in particolare minore di 66°, rispetto alla normale del piano tangente alla detta superficie del detto seno nel punto di incidenza.

La figura 8 illustra una scansione su un piano sostanzialmente parallelo al piano coronale 50 in cui gli impulsi ultrasonici emessi dall'unitÃ di emissione e di ricezione 4 sono focalizzati ad una profonditÃ corrispondente al tessuto denso 30 del seno 3.

Ãˆ chiaramente visibile che le eterogeneitÃ interne del tessuto denso 30 agiscono come interfacce di disaccoppiamento di impedenza e che perturbano i raggi acustici con fenomeni di piegatura del percorso o di attenuazione dell'intensitÃ .

Le strutture interne del tessuto denso 30 del seno 3 hanno una architettura generalmente radiale, in modo tale per cui i raggi acustici incidono su forme fortemente irregolari quando vengono effettuate scansioni su un piano sostanzialmente parallelo al piano coronale della paziente, con angoli di incidenza molto differenti per i vari raggi acustici.

Quando invece il piano di scansione Ã ̈ sostanzialmente perpendicolare al piano coronale 50, come illustrato in figura 9, vengono rilevate super maggiormente regolari, con angoli di incidenza simili per i vari raggi acustici, con una conseguente riduzione dell'effetto di defocalizzazione .

In figura 10 Ã ̈ illustrato un elemento di modificazione della forma 6 del seno 3 tale per cui per la maggior parte della superficie del detto seno le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione sono incidenti su detta superficie secondo un angolo minore di 70°, in particolare minore di 66°, rispetto alla normale del piano tangente alla superficie del seno 3 nel punto di incidenza.

Nell'esempio esecutivo illustrato in figura l'elemento di modificazione della forma 6 Ã ̈ un anello di ritenzione posto attorno al seno 3.

CiÃ² risulta particolarmente vantaggioso nell'area del seno 3 in prossimitÃ del tronco della paziente, in quanto prevedendo in tale zona l'anello di ritenzione Ã ̈ possibile modellare la superficie del seno secondo una prestabilita forma.

In questo modo Ã ̈ possibile evitare gli angoli di incidenza suddetti, che sarebbero presenti se il seno fosse libero come schematizzato dalla linea tratteggiata 31, oppure forme irregolari, ad esempio dovute ad un "pizzicamento" della pelle come schematizzato dalla linea tratteggiata 32.

Ãˆ possibile prevedere mezzi di regolazione della dimensione del detto elemento di modificazione della forma, in modo tale per cui l'elemento di modificazione della forma puÃ² adattarsi alle differenti dimensioni del seno che variano da paziente a paziente per ottimizzare la funzione di modellamento della forma garantendo contestualmente un elevato comfort alla paziente.

In una forma esecutiva alternativa il detto elemento di modificazione della forma 6 Ã ̈ una coppa di ritenzione posta attorno al seno.

Le figure 11, 12 e 13 illustrano grafici relativi all'addizione di PEG all'acqua 16.

La presenza in soluzione di PEG ha uno spiccato effetto sulla velocitÃ di propagazione degli impulsi ultrasonici, verificato con misure acustiche sperimentali, come illustrato in figura 11.

In particolare all'aumentare della concentrazione di PEG si ha inizialmente un aumento quasi lineare della velocitÃ del suono; l'andamento della curva ha poi una flessione fino ad un massimo in corrispondenza di una concentrazione del 50%, per poi tornare a decrescere.

La figura 12 illustra un modello di rifrazione di una interfaccia acqua/PEG-pelle-grasso per raggi acustici a differente angolo di incidenza, in cui l'acqua Ã ̈ stata addizionata con PEG al 20%; Ã ̈ interessante confrontare con il grafico di figura 4 come il fenomeno di rifrazione sia drasticamente ridotto.

In figura 13 Ã ̈ inoltre chiaramente visibile come, con PEG al 20%, l'effetto soglia sia scomparso.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni da un corpo in esame (3), in particolare un seno di una paziente, il quale dispositivo comprende una unitÃ di emissione (1) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici e una unitÃ di ricezione (2) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici, essendo la detta unitÃ di emissione (1) e la detta unitÃ di ricezione (2) rivolte l'una in direzione dell'altra e ad una prestabilita distanza tra loro in modo tale per cui si dispongono su lati opposti di un vano di alloggiamento del detto corpo in esame (3) e gli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione (1) vengono ricevuti dalla detta unitÃ di ricezione (2) dopo aver attraversato il detto corpo in esame (3) e vengono trasformati in segnali di trasmissione, una unitÃ di emissione e di ricezione (4) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel detto seno (3) di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del detto seno (3), i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione, un'unitÃ di. comando della detta unitÃ di emissione (1) e della detta unitÃ di emissione e di ricezione (4), un'unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti, mezzi di generazione delle immagini e mezzi di visualizzazione delle dette immagini, ed in cui Ã ̈ interposto tra la detta unitÃ di emissione (1) e/o la detta unitÃ di ricezione (2) e/o la detta unitÃ di emissione e ricezione (4) e il detto seno (3) un mezzo di adattamento dell'impedenza acustica (16), in particolare un liquido, preferibilmente acqua, caratterizzato dal fatto che la detta unitÃ di emissione e di ricezione (4) Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente perpendicolare al piano coronale (5) della detta paziente.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui la detta unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti genera una mappa della velocitÃ di propagazione a partire dai detti segnali di trasmissione, venendo inoltre le dette immagini generate sulla base dei detti segnali di riflessione registrate sulla base della detta mappa di velocitÃ di propagazione.
3. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui gli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e di ricezione (4) sono focalizzati ad una profonditÃ corrispondente al tessuto denso (30) del seno (3).
4. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui Ã ̈ prevista una seconda unitÃ di emissione e di ricezione di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel detto seno (3) di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del detto seno (3), i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione, la quale seconda unitÃ di emissione e di ricezione Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente parallelo al piano coronale (50) della detta paziente, venendo inoltre le immagini generate dalla detta seconda unitÃ di emissione e di ricezione combinate con le dette immagini generate dalla detta unitÃ di emissione e di ricezione (4).
5. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione (4) vengono orientate mediante steering in direzione della cassa toracica della detta paziente.
6. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione (4) vengono orientate in direzione della cassa toracica della detta paziente mediante orientamento manuale o automatico della detta unitÃ di emissione e ricezione (4).
7. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui la detta unitÃ di emissione e di ricezione (4) Ã ̈ disposta in modo tale da individuare un piano di scansione sostanzialmente parallelo al piano coronale (50) della detta paziente, detto piano di scansione essendo inoltre orientato mediante steering in direzione della cassa toracica della detta paziente.
8. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui le dette linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione (4) sono incidenti sulla superficie del detto seno (3) secondo un angolo minore di 70°, in particolare minore di 66°, rispetto alla normale del piano tangente alla detta superficie del detto seno (3) nel punto di incidenza.
9. Dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni da un corpo in esame (3), in particolare un seno di una paziente, il quale dispositivo comprende una unitÃ di emissione (1) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici e una unitÃ di ricezione (2) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici, essendo la detta unitÃ di emissione (1) e la detta unitÃ di ricezione (2) rivolte l'una in direzione dell'altra e ad una prestabilita distanza tra loro in modo tale per cui si dispongono su lati opposti di un vano di alloggiamento del detto corpo in esame (3) e gli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione (1) vengono ricevuti dalla detta unitÃ di ricezione (2) dopo aver attraversato il detto corpo in esame (3) e vengono trasformati in segnali di trasmissione, una unitÃ di emissione e di ricezione (4) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel detto seno (3) di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del detto seno (3), i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione, un'unitÃ di comando della detta unitÃ di emissione (1) e della detta unitÃ di emissione e di ricezione (4), un'unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti, mezzi di generazione delle immagini e mezzi di visualizzazione delle dette immagini, ed in cui Ã ̈ interposto tra la detta unitÃ di emissione (1) e/o la detta unitÃ di ricezione (2) e/o la detta unitÃ di emissione e ricezione (4) e il detto seno (3) un mezzo di adattamento dell'impedenza acustica, in particolare un liquido, preferibilmente acqua (16), caratterizzato dal fatto che prevede un elemento di modificazione della forma (6) del detto seno (3) tale per cui per la maggior parte della superficie del detto seno (3) le linee di vista degli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione e ricezione (4) sono incidenti su detta superficie secondo un angolo minore di 70°, in particolare minore di 66°, rispetto alla normale del piano tangente alla detta superficie del detto seno (3) nel punto di incidenza.
10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui il detto elemento di modificazione della forma (6) Ã ̈ un anello di ritenzione posto attorno al detto seno (3).
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui il detto elemento di modificazione della forma (6) Ã ̈ una coppa di ritenzione posta attorno al detto seno (3).
12. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni 9 a 11, in cui il detto elemento di modificazione della forma (6) Ã ̈ costituito in materiale con velocitÃ di propagazione dell'onda acustica e con densitÃ sostanzialmente pari a quella dell'acqua .
13. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni in cui detto elemento di modificazione della forma (6) Ã ̈ costituito da un materiale Ã ̈ acusticamente "trasparente", cioÃ ̈ non da luogo a fenomeni significativi di riflessione e che stesso tempo, si adatta all'impedenza dei mezzi fra i quali viene interposto (acqua/acqua+PEG e pelle) per garantire, a paritÃ di angolo di incidenza, la minore rifrazione .
14. Dispositivo secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che i detti materiali sono scelti fra quelli che fanno parte della famiglia dei siliconi, dei poliuretani, degli uretani e delle agorose.
15. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle rivendicazioni 9 a 14, in cui sono previsti mezzi di regolazione della dimensione del detto elemento di modificazione della forma (6).
16. Dispositivo per il rilevamento di immagini ad ultrasuoni da un corpo in esame (3), in particolare un seno (3) di una paziente, il quale dispositivo comprende una unitÃ di emissione (1) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici e una unitÃ di ricezione (2) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici, essendo la detta unitÃ di emissione (1) e la detta unitÃ di ricezione (2) rivolte l'una in direzione dell'altra e ad una prestabilita distanza tra loro in modo tale per cui si dispongono su lati opposti di un vano di alloggiamento del detto seno (3) e gli impulsi ultrasonici emessi dalla detta unitÃ di emissione (1) vengono ricevuti dalla detta unitÃ di ricezione (2) dopo aver attraversato il corpo in esame (3) e vengono trasformati in segnali di trasmissione, una unitÃ di emissione e di ricezione (4) di impulsi ad ultrasuoni comprendente uno o piÃ¹ trasduttori elettroacustici per l'emissione nel detto seno (3) di impulsi ultrasonici e per la ricezione degli echi generati dalle strutture anatomiche del detto seno (3), i quali echi vengono trasformati in segnali di riflessione, un'unitÃ di comando della detta unitÃ di emissione (1) e della detta unitÃ di emissione e di ricezione (4), un'unitÃ di elaborazione dei segnali ricevuti, mezzi di generazione delle immagini e mezzi di visualizzazione delle dette immagini, ed in cui Ã ̈ interposto tra la detta unitÃ di emissione (1) e/o la detta unitÃ di ricezione (2) e/o la detta unitÃ di emissione e ricezione (4) e il detto seno (3) un mezzo di adattamento dell'impedenza acustica, in particolare un liquido, preferibilmente acqua (16), caratterizzato dal fatto che la detta acqua Ã ̈ addizionata con glicole polietilenico.
17. Dispositivo secondo la rivendicazione 16, in cui il detto glicole polietilenico Ã ̈ addizionato in proporzione da 1% a 40%, preferibilmente da 10% a 30%, in particolare 20%.