Un conjunto de imán que comprende un imán (20) compuesto por una pluralidad de segmentos y montado para pivotar alrededor de un primer eje (A1),

teniendo cada uno de dicha pluralidad de segmentos una dirección de magnetización tal que el imán proyecta un campo magnético en un punto de operación espaciado del frente del conjunto; caracterizado porque dicho primer eje (A1) está espaciado del imán (20) y dicho imán (20) está montado para rotar alrededor de un segundo eje (A2) que es perpendicular a y se cruza con el primer eje (A1) de tal forma que el imán (20) proyecta el campo magnético en cualquier dirección a través de una combinación de pivotamientos y rotaciones

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a procedimientos médicos magnéticos y, en particular, a un imán útil en dispositivos médicos magnéticos de navegación en el cuerpo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 5

Se han desarrollado electroimanes e imanes magnéticos para dispositivos médicos magnéticos que se mueven en el cuerpo. Algunos imanes usados en aplicaciones médicas aplican un gradiente para tirar de dispositivos médicos magnéticos en el interior del cuerpo. Otros imanes usados en aplicaciones médicas simplemente aplican un campo magnético en una dirección seleccionada para alinear los dispositivos médicos magnéticos en la dirección seleccionada. Aún otros imanes aplican tanto un campo magnético como un gradiente magnético para, simultáneamente, orientar y 10 mover un dispositivo médico magnético.

Hay varias consideraciones importantes que competen al diseño para los imanes usados en procedimientos médicos. Primero de todo es proveer potencia de campo o gradiente suficiente para orientar o mover el dispositivo magnético. Los electroimanes y, en particular, los electroimanes superconductores pueden crear campos magnéticos y gradientes fuertes pero son caros de construir y operar. Hasta hace poco, era difícil construir un imán permanente que 15 pudiera proporcionar un campo magnético y gradiente suficientemente fuerte y dirigido universalmente a una distancia suficientemente alejada del imán para ser útil en procedimientos médicos. Recientemente, se ha desarrollado un imán permanente enfocado que puede crear campos magnéticos útiles a distancias suficientes del imán como para ser empleados en cirugía magnética. El imán consta de una pluralidad de segmentos magnetizado cada uno de ellos en una dirección para contribuir a la propiedad magnética deseada, por ejemplo potencia de campo en un punto espaciado 20 frente al imán. Este imán y su método de diseño están dispuestos en la Solicitud de Patente Americana Nº 09/546,840, presentada el 11 de abril de 2.000, y la Solicitud de Patente Americana Nº 09/497,467, presentada el 3 de febrero de 2.000, en tramitación y compartidas. Este imán tiene otras propiedades útiles debido a que la dirección de campo podría ser cambiada mediante una simple traslación del imán. No obstante, estos imanes tienen aún zonas de exclusión relativamente grandes para alojar el movimiento del imán. La zona de exclusión grande hace difícil el acceso al paciente 25 y la colocación de otros equipos médicos (particularmente equipos de formación de imágenes) en la sala del procedimiento. Por eso, un segundo criterio de diseño es minimizar la zona de exclusión para proporcionar un mayor acceso al paciente para el personal y equipo médico.

Un tercer criterio de diseño es minimizar los grados de libertad del movimiento del imán para proporcionar un campo magnético dirigido universalmente. Cuantos menos grados de libertad del movimiento del imán se necesiten, 30 más simple es la navegación y más barato el aparato para mover el imán.

La anterior Solicitud de Patente Internacional nº WO 00/45692 propia del solicitante, sobre la cual se basa la porción precaracterizadora de la reivindicación 1, describe un conjunto de imán que comprende un imán compuesto por una pluralidad de segmentos y montado para pivotar alrededor de un primer eje, teniendo cada uno de dicha pluralidad de segmentos una dirección de magnetización tal que el imán proyecta un campo magnético en un punto de operación 35 espaciado del frente del conjunto.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un conjunto de imán que comprende un imán compuesto por una pluralidad de segmentos y montado para pivotar alrededor de un primer eje , teniendo cada uno de dicha pluralidad de segmentos una dirección de magnetización tal que el imán proyecta un campo magnético en un punto de operación espaciado del frente del conjunto; caracterizado porque dicho primer eje está espaciado del imán 40 y dicho imán está montado para rotar alrededor de un segundo eje que es perpendicular a y se corta con el primer eje de tal forma que el imán proyecta el campo magnético en cualquier dirección a través de una combinación de pivotamientos y rotaciones.

La presente invención proporciona, además, conjuntos de imán primero y segundo, cada uno de ellos de acuerdo con la invención, combinados en una relación espacial separada de forma que, en uso, están dispuestos en lados 45 opuestos de un paciente.

La presente invención se refiere a un imán y a un sistema de imán que es capaz de generar campos magnéticos útiles virtualmente en cualquier dirección, a distancias del imán suficientes para llevar a cabo procedimientos médicos en el cuerpo de un paciente. El imán está diseñado de forma que se puede generar un campo magnético virtualmente en cualquier dirección con una mínima cantidad de movimiento de forma que la zona de exclusión – la zona desde la 50 cual el paciente y otros equipos y personal médicos no pueden ser colocados – o la zona de inclusión – la zona que ocupa el imán – se minimizan.

En la presente invención, a través de una combinación de pivotamiento y rotación, el imán puede proyectar un campo magnético en el punto de operación en virtualmente cualquier dirección de potencia suficiente como para ser útil. La forma del imán se determina para minimizar la zona de inclusión la cual, en la realización preferida, es un cilindro 55 horizontal con bordes achaflanados en la cara anterior.

Con objeto de que la invención pueda ser entendida bien, ahora se describirá una realización de la misma, dada a

modo de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos que acompañan, en los cuales:

la figura 1A es una vista en alzado frontal de un imán construido de acuerdo con los principios de esta invención;

la figura 1B es una vista en alzado lateral derecho del imán;

la figura 1C es una vista en planta desde arriba de la misma;

la figura 1D es una vista en perspectiva frontal de la misma; 5

la figura 1E es una vista en perspectiva posterior de la misma;

la figura 2A es un vista en perspectiva de un soporte para pivotar y rotar imanes de acuerdo con los principios de esta invención con el imán en una posición primera;

la figura 2B es un vista en perspectiva de un soporte para pivotar y rotar imanes de acuerdo con los principios de esta invención con el imán pivotado hasta una posición segunda; 10

la figura 3A es una vista en perspectiva de una envolvente que contiene el imán y el soporte;

la figura 3B es una vista en alzado frontal de la envolvente;

la figura 3C es una vista en alzado lateral derecho de la envolvente;

la figura 3D es una vista en planta desde arriba de la envolvente;

la figura 4A es una vista en perspectiva de un cuadrante de un bloque de imán, con varias superficies de igual 15 contribución (representadas en transparencia) superpuestas sobre él;

la figura 4B es una vista en planta desde arriba de un cuadrante de un bloque de imán, con varias superficies de igual contribución;

la figura 4C es una vista en alzado lateral derecho de un cuadrante de un bloque de imán, con varias superficies de igual contribución; 20

la figura 4D es una vista en alzado posterior de un cuadrante de un bloque de imán, con varias superficies de igual contribución;

la figura 5 es una vista en perspectiva del volumen de inclusión de un imán construido de acuerdo con los principios de esta invención, que muestra el imán generalmente centrado en el interior del volumen de inclusión;

la figura 6 es una vista en alzado frontal del volumen de exclusión con el imán en su posición centrada; 25

la figura 7 es una vista en alzado lateral derecho del volumen de exclusión con el imán en su posición centrada;

la figura 8 es una vista en planta desde arriba del volumen de exclusión con el imán en su posición centrada;

la figura 9 es un vista en perspectiva del volumen de inclusión con el imán pivotado a la izquierda alrededor del eje z;

la figura 10 es un vista en alzado frontal del volumen de inclusión del imán, con el imán pivotado a la izquierda;

la figura 11 es un vista en alzado lateral... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto de imán que comprende un imán (20) compuesto por una pluralidad de segmentos y montado para pivotar alrededor de un primer eje (A1), teniendo cada uno de dicha pluralidad de segmentos una dirección de magnetización tal que el imán proyecta un campo magnético en un punto de operación espaciado del frente del conjunto; caracterizado porque dicho primer eje (A1) está espaciado del imán (20) y dicho imán (20) está montado 5 para rotar alrededor de un segundo eje (A2) que es perpendicular a y se cruza con el primer eje (A1) de tal forma que el imán (20) proyecta el campo magnético en cualquier dirección a través de una combinación de pivotamientos y rotaciones.

2. Un conjunto de imán de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada segmento tiene una dirección de magnetización que optimiza el campo magnético en una dirección seleccionada en un punto de operación enfrente del 10 conjunto y de forma que el pivotamiento del imán (20) alrededor de uno de dichos ejes (A1, A2) por detrás del imán (20) a través de un arco de menos de 90º causa que la dirección del campo magnético en el punto de operación varíe en 180º.

3. Un conjunto de imán de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el punto de operación está al menos a 30,5 cm (12 pulgadas) del conjunto de imán. 15

4. Un conjunto de imán de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto proyecta un campo magnético en el punto de operación de al menos 0,04 T en cualquier dirección.

5. Un conjunto de imán de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto proyecta un campo magnético en el punto de operación de al menos 0,1 T en cualquier dirección.

6. Un conjunto de imán de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el imán 20 comprende una pluralidad de segmentos paralelos de material magnético, estando cada segmento magnetizado en una dirección para maximizar generalmente el campo magnético en una dirección seleccionada en un punto de operación enfrente del imán (20), teniendo el imán (20) una cara (22) frontal generalmente cilíndrica, y una cara (24) posterior que se conforma sustancialmente a una superficie de igual contribución al campo magnético en el punto de operación del imán. 25

7. Un conjunto de imán de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el primer eje (A1) está por detrás del imán (20) y en el que el imán (20) comprende un borde lateral, configurado de forma que a través de la rotación y pivotamiento deseados del imán (20), el imán (20) permanece dentro de una zona de inclusión cilíndrica extendida horizontalmente que tiene un borde anterior achaflanado 45 grados.

8. Un conjunto de imán de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el primer eje (A1) está situado por detrás 30 del imán y en el que el radio de curvatura de la cara (22) frontal generalmente cilíndrica iguala sustancialmente la distancia entre el primer eje (A1) y la cara (22) frontal.

9. En combinación, conjuntos de imán primero y segundo, cada uno de ellos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en relación espacial separada, de forma que, en uso, están dispuestos en lados opuestos de un paciente. 35