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Jun 06, 2023

So stellen Sie sicher, dass MRT-Koaxialkabel und -Anschlüsse nicht magnetisch sind

17. April 2023 Von MDO Contributors Network Magnetisches Material in Kabeln oder

17. April 2023 Von MDO Contributors Network

Magnetisches Material in Kabeln oder Anschlüssen kann MRT-Scanner stören, was zu einer verringerten Genauigkeit, verzerrten Bildern und potenziellen Schäden für Patienten führen kann. [Bild mit freundlicher Genehmigung von Times Microwave Systems]

Von Kai Loh, Times Microwave Systems

Die Magnetresonanztomographie (MRT) nutzt leistungsstarke Magnete und Radiowellen, um Bilder der inneren Strukturen des Körpers zu erzeugen. Die Stärke des Magnetfelds in MRT-Geräten ist einer der Hauptfaktoren für die Qualität der erzeugten Bilder. Derzeit verfügen die meisten MRT-Geräte über eine Magnetfeldstärke zwischen 1,5 Tesla (T) und 3T. Mittlerweile gibt es jedoch für den klinischen Einsatz zugelassene Scanner mit einer Leistung von bis zu 7T und experimentelle Systeme mit einer Leistung von bis zu 11,7T.

MRT-Geräte sind auf umfangreiche Anordnungen von Hochfrequenzverbindungen (HF-Verbindungen) – Koaxialkabel und Steckverbinder – angewiesen, um die gepulsten HF-Signale zu senden und zu empfangen, die zur Bildgebung von Patienten verwendet werden. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass diese Komponenten nicht magnetisch sind, da MRT-Geräte auf die präzise und genaue Ausrichtung der Magnetfelder angewiesen sind, um qualitativ hochwertige Bilder zu erzeugen. Das Vorhandensein von magnetischem Material kann den Prozess stören und zu einer verringerten Genauigkeit, verzerrten Bildern und möglicherweise sogar zu Schäden für den Patienten führen.

Der Begriff „nicht magnetisch“ wird häufig im Zusammenhang mit Koaxialkabelbaugruppen verwendet. Die Unterschiede in den magnetischen Eigenschaften zwischen gängigen Materialien, die in HF-Verbindungen verwendet werden, können subtil, aber in ihren Auswirkungen erheblich sein, insbesondere bei potenziell lebenskritischen Anwendungen wie MRT-Geräten. Daher müssen die verwendeten Grundmaterialien, die Materialverarbeitung, die Komponentenveredelung und die Prüfung fertiger Koaxialkabelbaugruppen sorgfältig geprüft werden, um sicherzustellen, dass keine magnetischen Eigenschaften versehentlich eingeführt werden.

Obwohl HF-Verbindungen wie Koaxialkabel und Steckverbinder integraler Bestandteil von MRT-Systemen sind, kann ihr Potenzial zur Einführung magnetischer Materialien leicht übersehen werden. Daher ist es bei der Auswahl von Koaxialkabeln für MRT-Geräte wichtig, das Grundmaterial und den Grad seiner Magnetisierung zu berücksichtigen. Beispielsweise sollten eisenhaltige Materialien wie Eisen und die meisten Stahlsorten gemieden werden. Alternativ sind nichtmagnetische Materialien wie Kupfer, Messing, Berylliumkupfer, Aluminiumlegierungen und austenitische Edelstähle in vielen Anwendungen bewährte Lösungen.

Die in MRT-Koaxialkabelbaugruppen verwendeten Steckverbinder sollten ebenfalls aus nichtmagnetischen Materialien bestehen und so konstruiert sein, dass das von ihnen erzeugte Magnetfeld minimiert wird. Es ist nicht ungewöhnlich, dass viele Kabelkonfektionslieferanten Komponenten aus verschiedenen Quellen verwenden. Schlüsselkomponenten bestehen aus einer Reihe komplizierter Einzelteile, die häufig von verschiedenen Anbietern hergestellt werden. Ohne umfassende Kontrolle oder eine vertikal integrierte Fertigungsumgebung kann es für einen Lieferanten eine Herausforderung sein, die kritischen nichtmagnetischen Anforderungen für MRT-Geräte effektiv zu erfüllen.

Selbst bei sorgfältiger Auswahl der Grundmaterialien und Kontrolle der Herstellungsprozesse können beim Extrusionsprozess und der Bearbeitung von Materialien Elemente entstehen, die die magnetischen Eigenschaften verändern können, insbesondere in einer Produktionslinie, die eine Vielzahl von Materialien verarbeitet.

Selbst nichtmagnetischer Edelstahl kann magnetisch werden, nachdem er zu einem Steckverbinder verarbeitet wurde. Es ist von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass der Prozess sorgfältig reguliert wird.

Auch die Endbearbeitung von Bauteilen ist ein wesentlicher Aspekt, da ein nichtmagnetisches Substrat magnetisch werden kann, wenn es mit dem falschen Material beschichtet wird. Beispielsweise würde die Verwendung einer kleinen Menge Silber auf einem nicht magnetischen Substrat typischerweise zu einem Endprodukt führen, das als nicht magnetisch gilt.

Mit der zunehmenden Feldstärke moderner MRT-Geräte werden jedoch selbst magnetische Materialmengen im Mikrozollbereich immer relevanter. Daher ist es wichtig, das Material für jede Schicht des Beschichtungsaufbaus sorgfältig auszuwählen und klar zu spezifizieren.

Es ist unerlässlich, die für Koaxialkabel und Steckverbinder verwendeten fertigen Materialien zu testen und zu validieren, um sicherzustellen, dass sie nicht magnetisch sind. Nutzen Sie einen ausführlichen Testprozess, der sich an Industriestandards wie ASTM F2052 oder ASTM F221 orientiert, um sicherzustellen, dass die Komponenten nicht magnetisch sind. Diese Normen definieren die Anforderungen an Materialien, magnetische Eigenschaften und Leistung.

Dies kann mit einem Gaussmeter oder einem Magnetometer erfolgen, zwei Werkzeugen, die die Stärke und Richtung von Magnetfeldern messen. Die Kabel und Anschlüsse sollten in ihrer endgültigen Konfiguration getestet werden, einschließlich aller Adapter oder Verlängerungen. Durch gründliche Tests der Materialien und Endprodukte kann sichergestellt werden, dass sie den MRT-Bildgebungsprozess nicht beeinträchtigen.

Angesichts der lebensrettenden Diagnostik durch MRT ist es unerlässlich, einen Partner zu wählen, der über eine nachgewiesene Erfolgsbilanz bei der Entwicklung von Lösungen für geschäftskritische Anwendungen wie die Militär-, Raum- und Luft- und Raumfahrtindustrie verfügt. Der Partner sollte in der Lage sein, bewährte Standards wie Qualität, Sauberkeit und Rückverfolgbarkeit aus diesen Branchen zu nutzen.

Hersteller müssen diese Faktoren ernst nehmen und sollten nicht nur Materialien, sondern auch technisches Fachwissen anbieten, um komplexe Probleme aus einer branchenüblichen Perspektive zu lösen. Ein Dritter, der zusätzlich zu Koaxialkabelbaugruppen auch technische Dienstleistungen anbietet, kann von Anfang an Teil des Designteams werden und an den richtigen Verbindungslösungen für eine bestimmte MRT-Anwendung mitarbeiten.

Unabhängig davon, ob er ein Produkt entwirft oder bei Verarbeitung und Techniken hilft, muss sich der Partner dazu verpflichten, technische Lösungen und Antworten bereitzustellen, um qualitativ hochwertige Ergebnisse zu liefern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die grundlegende Anforderung, sicherzustellen, dass Koaxialkabel und Steckverbinder, die in MRT-Anwendungen verwendet werden, tatsächlich nicht magnetisch sind, immer wichtiger wird, um sicherzustellen, dass die erzeugten Bilder genau sind, da die Magnetfelder der MRT stärker werden.

Eine sorgfältige Prüfung der Grundmaterialien, der Materialverarbeitung und der Komponentenveredelung stellt sicher, dass Koaxialkabelbaugruppen, die in kritischen MRT-Anwendungen verwendet werden, nicht magnetisch bleiben. Sobald die Montage abgeschlossen ist, wird durch die Prüfung der zusammengebauten Kabel und Anschlüsse auf Magnetfelder und die Überprüfung der Einhaltung von Industriestandards bestätigt, dass die Montage den MRT-Bildgebungsprozess nicht beeinträchtigt.

Kai Loh [Foto mit freundlicher Genehmigung von Times Microwave Systems]

Die in diesem Blogbeitrag geäußerten Meinungen sind ausschließlich die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die von Medical Design & Outsourcing oder seinen Mitarbeitern wider.