Как убедиться, что коаксиальные кабели и разъемы МРТ немагнитны

Oct 15, 2023

17 апреля 2023 г. Автор: Сеть участников MDO

Магнитный материал в кабелях или разъемах может создавать помехи для МРТ-сканеров, что приводит к снижению точности, искажению изображений и потенциальному вреду для пациентов. [Изображение предоставлено Times Microwave Systems]

Кай Ло, Times Microwave Systems

Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует мощные магниты и радиоволны для создания изображений внутренних структур организма. Сила магнитного поля в аппаратах МРТ является одним из основных факторов, определяющих качество получаемых изображений. В настоящее время большинство аппаратов МРТ имеют напряженность магнитного поля от 1,5 Тесла (Тл) до 3 Тл. Однако в настоящее время существуют одобренные для клинического использования сканеры с силой тока до 7 Тл и экспериментальные системы с силой тока до 11,7 Тл.

Аппараты МРТ используют обширные массивы радиочастотных (РЧ) соединений — коаксиальных кабелей и разъемов — для отправки и получения импульсных радиочастотных сигналов, используемых для визуализации пациентов. Крайне важно, чтобы эти компоненты были немагнитными, поскольку аппараты МРТ полагаются на точное и аккуратное выравнивание магнитных полей для получения высококачественных изображений. Наличие любого магнитного материала может помешать процессу и привести к снижению точности, искажению изображений и потенциально даже к вреду для пациентов.

Термин «немагнитный» часто используется в отношении коаксиальных кабельных сборок. Различия в магнитных свойствах обычных материалов, используемых в радиочастотных соединениях, могут быть тонкими, но значительными по своему влиянию, особенно в потенциально критически важных для жизни приложениях, таких как аппараты МРТ. Поэтому необходимо уделять пристальное внимание используемым основным материалам, обработке материалов, отделке компонентов и испытаниям готовых коаксиальных кабельных сборок, чтобы исключить случайное появление магнитных свойств.

Хотя радиочастотные соединения, такие как коаксиальные кабели и разъемы, являются неотъемлемой частью систем МРТ, их потенциал по внедрению магнитных материалов можно легко упустить из виду. Поэтому при выборе коаксиальных кабелей для аппаратов МРТ крайне важно учитывать основной материал и степень его намагниченности. Например, следует избегать использования черных металлов, таких как железо и большинство видов стали. Альтернативно, немагнитные материалы, такие как медь, латунь, бериллиевая медь, алюминиевые сплавы и аустенитные нержавеющие стали, являются проверенными решениями во многих областях применения.

Разъемы, используемые в коаксиальных кабелях МРТ, также должны быть изготовлены из немагнитных материалов и спроектированы таким образом, чтобы минимизировать создаваемое ими магнитное поле. Многие поставщики кабельных сборок нередко используют компоненты из разных источников. Ключевые компоненты состоят из множества сложных деталей, часто изготавливаемых разными поставщиками. Без комплексного контроля или вертикально интегрированной производственной среды поставщику может быть сложно эффективно удовлетворить важнейшие требования к немагнитности аппаратов МРТ.

Даже при тщательном выборе основных материалов и контроле производственных процессов в процессе экструзии и механической обработки материалов могут присутствовать элементы, которые могут изменить магнитные свойства, особенно на производственной линии, работающей с различными материалами.

Даже немагнитная нержавеющая сталь может стать магнитной после того, как из нее был изготовлен разъем. Крайне важно обеспечить тщательное регулирование этого процесса.

Отделка компонентов также является важным фактором, поскольку немагнитная подложка может стать магнитной, если ее покрыть неподходящим материалом. Например, использование небольшого количества серебра на немагнитной подложке обычно приводит к получению конечного продукта, который считается немагнитным.

Однако с увеличением напряженности поля современных аппаратов МРТ даже магнитный материал толщиной в микродюймы становится все более актуальным. Поэтому очень важно тщательно выбирать и четко указывать материал для каждого слоя обшивки.

Крайне важно провести тестирование и проверку готовых материалов, используемых для изготовления коаксиальных кабелей и разъемов, на предмет их немагнитности. Используйте процесс углубленных испытаний, соответствующий отраслевым стандартам, таким как ASTM F2052 или ASTM F221, чтобы гарантировать немагнитность компонентов. Эти стандарты определяют требования к материалам, магнитным свойствам и производительности.