MRI 동축 케이블 및 커넥터가 비자성인지 확인하는 방법

2023년 4월 17일 MDO 기여자 네트워크 작성

케이블이나 커넥터의 자성 물질은 MRI 스캐너를 방해하여 정확도가 떨어지고 이미지가 왜곡되며 환자에게 잠재적인 해를 끼칠 수 있습니다. [이미지 제공: 타임즈 마이크로웨이브 시스템즈]

작성자: Kai Loh, Times Microwave Systems

자기공명영상(MRI)은 강력한 자석과 전파를 사용하여 신체 내부 구조의 이미지를 생성합니다. MRI 기계의 자기장의 강도는 생성된 이미지의 품질을 결정하는 주요 요소 중 하나입니다. 현재 대부분의 MRI 기계의 자기장 강도는 1.5테슬라(T)에서 3T 사이입니다. 그러나 현재 최대 7T까지 임상용으로 승인된 스캐너와 최대 11.7T에 달하는 실험 시스템이 있습니다.

MRI 기계는 환자 영상을 촬영하는 데 사용되는 펄스 RF 신호를 보내고 받기 위해 동축 케이블 및 커넥터와 같은 광범위한 무선 주파수(RF) 상호 연결 배열을 사용합니다. MRI 기계는 고품질 이미지를 생성하기 위해 정밀하고 정확한 자기장의 정렬에 의존하기 때문에 이러한 구성 요소는 비자성이어야 합니다. 자성 물질이 있으면 프로세스를 방해할 수 있으며 정확도가 떨어지고 이미지가 왜곡될 수 있으며 잠재적으로 환자에게 해를 끼칠 수도 있습니다.

"비자성"이라는 용어는 동축 케이블 어셈블리와 관련하여 자주 사용됩니다. RF 인터커넥트에 사용되는 일반적인 재료 간의 자기 특성 차이는 미미할 수 있지만 그 영향이 상당할 수 있으며, 특히 MRI 기계와 같이 잠재적으로 생명에 중요한 응용 분야에서는 더욱 그렇습니다. 따라서 실수로 자기 특성이 도입되지 않도록 사용된 기본 재료, 재료 처리, 부품 마감 및 완성된 동축 케이블 어셈블리의 테스트를 신중하게 고려해야 합니다.

동축 케이블 및 커넥터와 같은 RF 상호 연결은 MRI 시스템에 필수적이지만 자성 물질을 도입할 가능성이 쉽게 간과될 수 있습니다. 따라서 MRI 장비용 동축 케이블을 선택할 때 기본 재료와 자화 정도를 고려하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 철 및 대부분의 강철과 같은 철 재료는 피해야 합니다. 대안으로, 구리, 황동, 베릴륨 구리, 알루미늄 합금, 오스테나이트 스테인리스강과 같은 비자성 재료는 다양한 응용 분야에서 입증된 솔루션입니다.

MRI 동축 케이블 어셈블리에 사용되는 커넥터도 비자성 재료로 만들어져야 하며 생성되는 자기장을 최소화하도록 설계해야 합니다. 많은 케이블 조립 공급업체가 다양한 소스의 구성 요소를 사용하는 것은 드문 일이 아닙니다. 주요 구성 요소는 종종 다른 공급업체에서 제작하는 수많은 복잡한 부품으로 구성됩니다. 포괄적인 제어나 수직적으로 통합된 제조 환경이 없으면 공급업체가 MRI 기계에 대한 중요한 비자성 요구 사항을 효과적으로 충족하는 것이 어려울 수 있습니다.

기본 재료를 신중하게 선택하고 제조 공정을 제어하더라도 재료의 압출 공정 및 기계 가공은 특히 다양한 재료를 취급하는 생산 라인에서 자기 특성을 변화시킬 수 있는 요소를 도입할 수 있습니다.

비자성 스테인리스 스틸도 커넥터에 가공된 후에는 자성이 될 수 있습니다. 프로세스를 주의 깊게 규제하는 것이 중요합니다.

비자성 기판이 잘못된 재료로 도금되면 자성이 생길 수 있으므로 구성 요소의 마감 처리도 필수적인 고려 사항입니다. 예를 들어, 비자성 기판 위에 소량의 은 도금을 사용하면 일반적으로 비자성으로 간주되는 최종 제품이 생성됩니다.

그러나 최신 MRI 장비의 전계 강도가 증가함에 따라 마이크로 인치 두께의 자성 물질도 점점 더 중요해지고 있습니다. 따라서 도금 스택업의 각 층에 대한 재료를 신중하게 선택하고 명확하게 지정하는 것이 중요합니다.

동축 케이블 및 커넥터에 사용되는 완성된 재료를 테스트하고 검증하여 비자성인지 확인하는 것이 필수적입니다. ASTM F2052 또는 ASTM F221과 같은 산업 표준에 부합하는 심층 테스트 프로세스를 사용하여 구성 요소가 비자성인지 확인하십시오. 이러한 표준은 재료, 자기 특성 및 성능에 대한 요구 사항을 정의합니다.