Comment s'assurer que les câbles coaxiaux et les connecteurs IRM ne sont pas magnétiques

Oct 15, 2023

17 avril 2023 Par Réseau des contributeurs MDO

Le matériel magnétique dans les câbles ou les connecteurs peut interférer avec les scanners IRM, entraînant une précision réduite, des images déformées et des dommages potentiels aux patients. [Image reproduite avec l'aimable autorisation de Times Microwave Systems]

Par Kai Loh, Times Microwave Systems

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) utilise de puissants aimants et des ondes radio pour générer des images des structures internes du corps. La force du champ magnétique dans les appareils IRM est l'un des principaux facteurs déterminant la qualité des images produites. Actuellement, la plupart des appareils d'IRM ont une intensité de champ magnétique comprise entre 1,5 Tesla (T) et 3T. Cependant, il existe maintenant des scanners approuvés pour une utilisation clinique qui vont jusqu'à 7T et des systèmes expérimentaux qui atteignent jusqu'à 11,7T.

Les appareils d'IRM reposent sur de vastes réseaux d'interconnexions radiofréquence (RF) - câbles et connecteurs coaxiaux - pour envoyer et recevoir les signaux RF pulsés utilisés pour imager les patients. Il est essentiel que ces composants soient non magnétiques, car les appareils d'IRM reposent sur l'alignement précis et précis des champs magnétiques pour produire des images de haute qualité. La présence de tout matériau magnétique peut interférer avec le processus et entraîner une précision réduite, des images déformées et potentiellement même des dommages aux patients.

Le terme « non magnétique » est souvent utilisé en ce qui concerne les assemblages de câbles coaxiaux. Les différences de propriétés magnétiques entre les matériaux couramment utilisés dans les interconnexions RF peuvent être subtiles mais significatives dans leur impact, en particulier dans les applications potentiellement vitales telles que les appareils IRM. Par conséquent, une attention particulière doit être accordée aux matériaux de base utilisés, au traitement des matériaux, à la finition des composants et aux tests des assemblages de câbles coaxiaux terminés pour s'assurer qu'aucune propriété magnétique n'est introduite par inadvertance.

Bien que les interconnexions RF telles que les câbles coaxiaux et les connecteurs fassent partie intégrante des systèmes IRM, leur potentiel à introduire des matériaux magnétiques peut être facilement négligé. Par conséquent, lors de la sélection de câbles coaxiaux pour les appareils IRM, il est essentiel de prendre en compte le matériau de base et dans quelle mesure il peut être magnétisé. Par exemple, les matériaux ferreux tels que le fer et la plupart des types d'aciers doivent être évités. Alternativement, les matériaux non magnétiques tels que le cuivre, le laiton, le cuivre au béryllium, les alliages d'aluminium et les aciers inoxydables austénitiques sont des solutions éprouvées dans de nombreuses applications.

Les connecteurs utilisés dans les assemblages de câbles coaxiaux IRM doivent également être constitués de matériaux non magnétiques et conçus pour minimiser le champ magnétique qu'ils génèrent. Il n'est pas rare que de nombreux fournisseurs d'assemblages de câbles utilisent des composants provenant de diverses sources. Les composants clés sont construits à partir d'un certain nombre de pièces complexes souvent fabriquées par différents fournisseurs. Sans un contrôle complet ou un environnement de fabrication intégré verticalement, il peut être difficile pour un fournisseur de répondre efficacement aux exigences non magnétiques critiques pour les machines IRM.

Même avec une sélection minutieuse des matériaux de base et un contrôle des processus de fabrication, le processus d'extrusion et l'usinage des matériaux peuvent introduire des éléments susceptibles de modifier les propriétés magnétiques, en particulier sur une chaîne de production qui gère une variété de matériaux.

Même l'acier inoxydable non magnétique peut devenir magnétique après avoir été usiné dans un connecteur. Il est crucial de veiller à ce que le processus soit soigneusement réglementé.

La finition des composants est également une considération essentielle, car un substrat non magnétique peut devenir magnétique s'il est plaqué avec le mauvais matériau. Par exemple, l'utilisation d'une petite quantité de placage d'argent sur un substrat non magnétique produirait généralement un produit final considéré comme non magnétique.

Cependant, avec l'augmentation de l'intensité du champ des appareils d'IRM modernes, même une quantité de matériau magnétique de quelques centimètres d'épaisseur devient de plus en plus pertinente. Par conséquent, il est essentiel de sélectionner avec soin et de spécifier clairement le matériau pour chaque couche de l'empilement de placage.

Il est essentiel de tester et de valider les matériaux finis utilisés pour les câbles coaxiaux et les connecteurs afin de confirmer qu'ils ne sont pas magnétiques. Utilisez un processus de test approfondi aligné sur les normes de l'industrie telles que ASTM F2052 ou ASTM F221 pour vous assurer que les composants ne sont pas magnétiques. Ces normes définissent les exigences relatives aux matériaux, aux propriétés magnétiques et aux performances.

Cela peut être fait à l'aide d'un compteur de Gauss ou d'un magnétomètre, deux outils qui mesurent la force et la direction des champs magnétiques. Les câbles et les connecteurs doivent être testés dans leur configuration finale, y compris les adaptateurs ou les extensions. Des tests approfondis des matériaux et des produits finaux peuvent garantir qu'ils n'interféreront pas avec le processus d'imagerie IRM.

Compte tenu des diagnostics vitaux fournis par l'IRM, il est impératif de choisir un partenaire ayant fait ses preuves dans le développement de solutions pour des applications critiques telles que les industries militaire, spatiale et aérospatiale. Le partenaire doit être en mesure de tirer parti des normes éprouvées telles que la qualité, la propreté et la traçabilité de ces industries.

Les fabricants doivent prendre ces facteurs au sérieux et proposer non seulement des matériaux, mais également une expertise technique pour résoudre des problèmes complexes d'un point de vue standard de l'industrie. Un tiers qui fournit des services d'ingénierie en plus des assemblages de câbles coaxiaux peut faire partie de l'équipe de conception dès le début et collaborer sur les bonnes solutions d'interconnexion pour une application IRM spécifique.

Qu'il s'agisse de concevoir un produit ou d'aider au traitement et aux techniques, le partenaire doit s'engager à fournir des solutions et des réponses techniques pour fournir des résultats de haute qualité.

En conclusion, l'exigence fondamentale de s'assurer que les câbles coaxiaux et les connecteurs utilisés dans les applications IRM sont vraiment non magnétiques est de plus en plus importante pour garantir que les images produites sont précises à mesure que les champs magnétiques IRM se renforcent.

Un examen attentif des matériaux de base, du traitement des matériaux et de la finition des composants garantit que les assemblages de câbles coaxiaux utilisés dans les applications IRM critiques restent non magnétiques. Une fois terminé, le test des câbles et des connecteurs assemblés pour les champs magnétiques et la vérification de la conformité aux normes de l'industrie confirment que l'assemblage n'interférera pas avec le processus d'imagerie IRM.

Kai Loh [Photo gracieuseté de Times Microwave Systems]

Les opinions exprimées dans ce billet de blog sont celles de l'auteur et ne reflètent pas nécessairement celles de Medical Design & Outsourcing ou de ses employés.