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

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

Antecedentes 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.

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...

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.