Comment garantir que les câbles coaxiaux et les connecteurs IRM sont non magnétiques

17 avril 2023 Par Réseau de contributeurs MDO

Le matériau magnétique présent dans les câbles ou les connecteurs peut interférer avec les scanners IRM, entraînant une précision réduite, des images déformées et des dommages potentiels pour les patients. [Image gracieuseté 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 IRM ont une intensité de champ magnétique comprise entre 1,5 Tesla (T) et 3T. Cependant, il existe désormais des scanners approuvés pour un usage clinique qui vont jusqu'à 7T et des systèmes expérimentaux qui atteignent jusqu'à 11,7T.

Les appareils d'IRM s'appuient 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 IRM reposent sur l’alignement 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 pour 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 portée aux matériaux de base utilisés, au traitement des matériaux, à la finition des composants et aux tests des assemblages de câbles coaxiaux terminés pour garantir qu'aucune propriété magnétique n'est introduite par inadvertance.

Bien que les interconnexions RF telles que les câbles et connecteurs coaxiaux fassent partie intégrante des systèmes IRM, leur potentiel d’introduction de 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 le degré de magnétisation. Par exemple, les matériaux ferreux comme 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-béryllium, les alliages d'aluminium et les aciers inoxydables austénitiques constituent des solutions éprouvées dans de nombreuses applications.

Les connecteurs utilisés dans les assemblages de câbles coaxiaux pour 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 contrôle complet ni environnement de fabrication verticalement intégré, il peut être difficile pour un fournisseur de répondre efficacement aux exigences non magnétiques critiques des 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 ligne de production qui manipule une variété de matériaux.

Même l'acier inoxydable non magnétique peut devenir magnétique après avoir été usiné pour former un connecteur. Il est crucial de garantir que le processus est 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’intensité de champ croissante des appareils IRM modernes, même une quantité de matériau magnétique de quelques micropouces d’épaisseur devient de plus en plus pertinente. Par conséquent, il est essentiel de sélectionner soigneusement et de spécifier clairement le matériau pour chaque couche de l’empilement de placages.

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