Herausforderung / Problembeschreibung: Bei einem Hersteller von Geräten für die Kernspintomographie traten Probleme mit der Bildqualität auf in Form von Artefakten bei Scans. Diese Artefakte wurden auf Unstimmigkeiten in der Verkabelung der MRT-Spulen zurückgeführt, die für den Signalempfang entscheidend sind. Die Herausforderung bestand darin, eine Kabellösung zu entwickeln, die störungsfrei schwache Signale vom Körper des Patienten zum MRT-System übertragen konnte.
Methode: Die Ingenieure von BizLink konzentrierten sich auf die Entwicklung eines Verkabelungssystems mit außergewöhnlicher Signalintegrität. Sie verwendeten versilberte Leiter aus hochreinem Kupfer, um einen geringen Widerstand und eine robuste elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten, sowie eine verlustarme dielektrische Isolierung, um die Signaldämpfung zu minimieren. Die Kabel wurden so konzipiert, dass sie hochflexibel sind und auch komplizierte Spulenanordnungen um den Patienten herum zulassen. Diese Flexibilität war wichtig für einen präzisen Einbau, ohne dabei zu riskieren, dass die Leistung durch Biegen beeinträchtigt wird. Durch die Wahl nichtmagnetischer Materialien für jede Schicht des Kabeldesigns verhinderte das Team wirksam Störungen durch die starken Magnetfelder des MRT-Systems.
Hindernisse: Die Aufrechterhaltung einer konsistenten Signalintegrität in einer Umgebung mit hohen Magnetfeldern stellte eine große Herausforderung dar. Das Team musste sorgfältig Materialien auswählen, die nicht nur unmagnetisch sind, sondern auch die erforderliche Flexibilität und Haltbarkeit gewährleisten. Das Design musste einen minimalen Signalverlust über die gesamte Kabellänge sicherstellen und garantieren, dass die schwachen Signale mit hoher Wiedergabetreue von den Spulen zum MRT-System übertragen wurden.
Kabellösung und Maßnahmen: Die endgültige Lösung war ein Multikoaxialkabel mit einem versilberten Kupferleiter, um den Widerstand weiter zu verringern und die Leitfähigkeit zu verbessern. Die Versilberung verbessert nicht nur die elektrische Leistung, sondern trägt auch zur Korrosionsbeständigkeit bei. Eine Isolierung aus Fluorkunststoffen wurde wegen ihrer geringen dielektrischen Verluste eingesetzt, um die Signaldämpfung auch im Hochfrequenzbereich zu minimieren. Ein spezieller Polyurethan-Außenmantel wurde entwickelt, um robusten Schutz gegen Abrieb, Umwelteinflüsse und magnetische Störungen zu bieten. Dies gewährleistet langfristige Zuverlässigkeit und gleichbleibende Leistung in der anspruchsvollen MRT-Umgebung. Das Kabel wurde umfangreichen Labor- und internen Tests unterzogen. Dazu gehörten wiederholte Biegetests zur Nachahmung des realen Einsatzes, die Validierung der Signalintegrität unter verschiedenen Betriebsbedingungen und vertikale Flammentests für eine Anerkennung nach UL AWM.
Ergebnisse: Das neue Verkabelungssystem verbesserte die Klarheit der MRT-Bilder erheblich und beseitigte die Artefakte, die bei früheren Versionen aufgetreten waren. Diese Verbesserung führte zu genaueren Diagnosen und größerem Vertrauen in die MRT-Systeme des Herstellers. Radiologen und Klinikpersonal beobachteten eine präzisere Bildgebung, was direkt zu genaueren Diagnosen und besseren Ergebnissen für die Patienten beitrug. Die Langlebigkeit und Konsistenz des Kabels gewährleistete eine langfristige Zuverlässigkeit, reduzierte den Wartungsbedarf und erhöhte die Gesamtbetriebszeit des Systems. Die Verringerung der Artefakte und die verbesserte Bildklarheit stärkten das Vertrauen des medizinischen Personals in das MRT-System, was wiederum den Ruf des Herstellers für Qualität und Präzision stärkte.
Key Lessons Learned: In hochmagnetischen Umgebungen wie der Kernspintomographie ist die Wahl nichtmagnetischer und hochintegrierter Materialien von entscheidender Bedeutung. Der Erfolg der Lösung unterstreicht, dass selbst kleinste Details in den Materialeigenschaften die Gesamtleistung des Systems erheblich beeinflussen können. Die Integration mechanischer Flexibilität mit strengen elektrischen Leistungskriterien ist notwendig, um komplexe Herausforderungen in der medizinischen Bildgebung zu bewältigen. Systematische und umfangreiche Tests in Laborumgebungen und Simulationen unter realen Bedingungen stellen sicher, dass die Lösungen robust und zuverlässig sind und die strengen elektrischen Sicherheits- und Hygieneanforderungen in medizinischen Anwendungen erfüllen.
