Поскольку поля сканера магнитно-резонансной томографии становятся сильнее, материалы, процессы и испытания имеют решающее значение для немагнитных межсоединений.

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.

Выбор материала

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.

Обработка и отделка поверхности

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.

Тестирование

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.

Это можно сделать с помощью гауссметра или магнитометра — двух инструментов, которые измеряют силу и направление магнитных полей. Кабели и разъемы следует тестировать в их окончательной конфигурации, включая любые адаптеры и удлинители. Тщательное тестирование материалов и конечной продукции может гарантировать, что они не будут мешать процессу визуализации МРТ.

Поиск подходящего партнера

Учитывая жизненно важную диагностику, обеспечиваемую МРТ, крайне важно выбрать партнера с проверенным опытом разработки решений для критически важных приложений, таких как военная, космическая и аэрокосмическая отрасли. Партнер должен иметь возможность использовать проверенные временем стандарты, такие как качество, чистота и отслеживаемость в этих отраслях.

Производители должны серьезно относиться к этим факторам и предлагать не только материалы, но и технические знания для решения сложных проблем с точки зрения отраслевых стандартов. Третья сторона, которая предоставляет инженерные услуги в дополнение к сборкам коаксиальных кабелей, может с самого начала стать частью команды разработчиков и сотрудничать в разработке правильных межсетевых решений для конкретного применения МРТ.

Независимо от того, разрабатываете ли продукт или помогаете с обработкой и технологиями, партнер должен быть заинтересован в предоставлении технических решений и ответов для достижения высококачественных результатов.

Вывод

В заключение, фундаментальное требование к тому, чтобы коаксиальные кабели и разъемы, используемые в приложениях МРТ, были действительно немагнитными, становится все более важным для обеспечения точности получаемых изображений по мере усиления магнитных полей МРТ.

Тщательный подход к основным материалам, обработке материалов и отделке компонентов гарантирует, что сборки коаксиальных кабелей, используемые в критически важных приложениях МРТ, остаются немагнитными. После завершения испытания собранных кабелей и разъемов на наличие магнитных полей и проверка соответствия отраслевым стандартам подтверждается, что сборка не будет мешать процессу визуализации МРТ.