非磁性連接器在MRI應(yīng)用中的重要性

MRI的進(jìn)步側(cè)重于提高M(jìn)RI掃描的分辨率和增加MRI機(jī)器磁場強(qiáng)度。這兩項增強(qiáng)都取決于用于承載射頻脈沖和感測磁重新對齊質(zhì)子返回的極其微弱信號的非磁性射頻連接器的質(zhì)量。與以前的 MRI 技術(shù)相比，更高的分辨率和更高功率的 MRI 需要更多、更密集的射頻互連，這給設(shè)計、制造和維護(hù) MRI 機(jī)器帶來了新的設(shè)計挑戰(zhàn)。

為什么MRI機(jī)器依賴于非磁性射頻連接器

磁共振成像（MRI）相對于其他成像技術(shù)的整體優(yōu)勢催生了MRI技術(shù)的競爭和進(jìn)步，以及旨在與MRI使用兼容的新醫(yī)療設(shè)備。雖然MRI在神經(jīng)病學(xué)等領(lǐng)域已有既定用途，但在醫(yī)學(xué)界，MRI越來越多地用于新的應(yīng)用，例如磁共振血管造影（MRA）和心臟MRI（CMRI）。因此，人們越來越關(guān)注開發(fā)更先進(jìn)的MRI技術(shù)，以服務(wù)于現(xiàn)有應(yīng)用并實現(xiàn)新的用例。

MRI的進(jìn)步側(cè)重于提高M(jìn)RI掃描的分辨率和增加MRI機(jī)器磁場強(qiáng)度。目前正在進(jìn)行研究和研究，以開發(fā)更高磁場強(qiáng)度的MRI機(jī)器，這可能導(dǎo)致從今天看到的1.5特斯拉MRI到3特斯拉MRI的過渡到7特斯拉甚至超過10特斯拉MRI。這兩項增強(qiáng)都取決于用于承載射頻脈沖和感測磁重新對齊質(zhì)子返回的極其微弱信號的非磁性射頻連接器的質(zhì)量。與以前的 MRI 技術(shù)相比，更高的分辨率和更高功率的 MRI 需要更多、更密集的射頻互連，這給設(shè)計、制造和維護(hù) MRI 機(jī)器帶來了新的設(shè)計挑戰(zhàn)。

本文致力于向MRI制造商和行業(yè)專業(yè)人士介紹MRI技術(shù)的相關(guān)趨勢，以及這些趨勢如何影響MRI機(jī)器中RF互連的使用。本文還將介紹非傳統(tǒng)MRI應(yīng)用的使用以及對植入式醫(yī)療設(shè)備的非磁性RF互連日益增長的需求。

MRI/MRA 互連障礙？

目前的MRI機(jī)器使用許多RF連接器，觸點(diǎn)和電纜來發(fā)送和接收用于對患者成像的脈沖RF信號。如果這些連接器、觸點(diǎn)或線圈含有任何鐵磁材料，無論是雜質(zhì)還是設(shè)計，患者的磁場響應(yīng)可能會改變。信號的任何改變都會降低MRI的準(zhǔn)確性。因此，MRI機(jī)器現(xiàn)在通常由非磁性RF互連和觸點(diǎn)制成，并對其進(jìn)行測試以確保它們不會產(chǎn)生磁響應(yīng)。

雖然使用非磁性射頻連接器和觸點(diǎn)可以實現(xiàn)更高分辨率的MRI，但新的MRI進(jìn)步正在帶來額外的射頻互連挑戰(zhàn)，而不僅僅是需要非磁性連接器。為了進(jìn)一步提高M(jìn)RI掃描儀的分辨率和信噪比（SNR），使用了更高的磁場強(qiáng)度。即使使用特斯拉MRI機(jī)器，為了利用更高的空間分辨率技術(shù)，RF接收器和RF路徑也必須引入盡可能少的損耗和失真。此外，對使用一系列磁場探頭而不是傳統(tǒng)表面線圈的不同MRI探頭類型進(jìn)行了新的研究和研究。這些新型磁探針MRI可以帶來更高分辨率的MRI，但也需要更多的RF互連和信號處理電路。

更密集的RF互連意味著除了常用的非磁性RF電纜組件外，對板發(fā)射、端發(fā)射和成組板對板RF連接器的需求可能更大。與標(biāo)準(zhǔn)射頻互連相比，大多數(shù)提供射頻互連的供應(yīng)商的非磁性射頻解決方案選擇相對有限，因此MRI制造商在減小其MRI設(shè)計的尺寸和復(fù)雜性方面的選擇通常受到限制。如果MRI制造商需要高質(zhì)量和可靠的非磁性RF互連，則也可能有模糊的搜索結(jié)果。Cinch的Johnson? RF連接器并非如此，它具有業(yè)內(nèi)最廣泛的非磁性RF連接器產(chǎn)品組合。

非磁性射頻互連在醫(yī)療應(yīng)用中的應(yīng)用

RF互連需要權(quán)衡尺寸、頻率、功率處理和插入損耗。通常，較小的RF連接器能夠引導(dǎo)更高的頻率，但代價是最大功率處理能力較低，插入損耗增加。可以使用特殊的設(shè)計技術(shù)和材料來減輕使用較小RF互連的插入損耗，從而實現(xiàn)更小的RF連接。雖然并非每個供應(yīng)商都普遍提供，但有一系列用于MRI的非磁性RF連接器類型，主要是N型，SMA，BNC，SMB，SMC，MCX，MMCX，SMP，SMPM和2.92毫米。使用的連接器類型取決于頻率、信號功率、連接點(diǎn)的幾何形狀、插入損耗考慮因素和安裝動態(tài)。

MCX 非磁性插孔133-9303-001

MCX 非磁性插頭133-9801-201

SMB 非磁性插孔， RG316131-9303-401

SMB 非磁性插孔， RG188142-9003-201

這些類型的連接器還具有一系列配置，包括端部發(fā)射、直角、直式、隔板和表面貼裝插座。特定連接中使用的連接器配置取決于該連接的幾何要求以及電纜或板連接器的安裝方式。隨著MRI中RF探頭或磁線圈數(shù)量的增加，更多的板安裝RF連接器可能會減輕額外的RF傳感器對MRI機(jī)器的潛在占用空間增加。患者住房區(qū)域的物理尺寸和MRI機(jī)器的整體尺寸相對有限，需要超導(dǎo)磁體和MRI探頭盡可能靠近患者。使用更小且智能配置的板安裝非磁性射頻連接器可以開發(fā)更緊湊的MRI機(jī)器。

典型的射頻連接器是螺紋體，需要精確的扭矩值，因此需要扭矩扳手才能正確安裝。還有卡扣式、推入式或盲插式連接器。這些類型的連接器旨在通過足夠的力將機(jī)械和電氣連接牢固地壓在一起。盲插連接器在配接過程中還表現(xiàn)出抗錯位的能力，并且根據(jù)連接器設(shè)計，可能包括復(fù)雜的自對準(zhǔn)功能。這在裝配、安裝和維護(hù)過程中至關(guān)重要。

人們也越來越有興趣將MRI用于更多應(yīng)用，包括心臟成像和磁共振血管造影（MRA）。盡管使用鐵磁材料（如支架或起搏器）的傳統(tǒng)植入物將使這些患者無法使用MRI機(jī)器，但越來越多的植入式醫(yī)療設(shè)備有意使用非磁性組件，以實現(xiàn)更高分辨率的MRI掃描，而不是典型的CT或SPECT掃描。還有一種趨勢是使用無線連接而不是有線連接來訪問、控制和監(jiān)控植入式醫(yī)療電子設(shè)備的功能。對于使用無線技術(shù)與MRI兼容的植入式醫(yī)療設(shè)備，它們需要非磁性RF互連。隨著這些領(lǐng)域和應(yīng)用的增長，非磁性射頻互連與植入式醫(yī)療電子設(shè)備的使用可能會增加。

最后，在MRI機(jī)器的設(shè)計、生產(chǎn)和整個生命周期中，使用具有各種非磁性RF連接器的可信賴供應(yīng)商也是有益的。與可能具有磁性雜質(zhì)、存在可靠性問題或難以采購的低質(zhì)量連接器相比，高質(zhì)量的射頻連接器可以生產(chǎn)性能更好的 MRI 機(jī)器，具有更高的可靠性和更低的生產(chǎn)成本。

為了確保 Cinch 的客戶獲得最高質(zhì)量和最低的 Mμ 連接器，JohnsonTM 品牌的非磁性射頻互連器件對組件和組件進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選。這是一個巨大的附加值，因為 JohnsonTM 擁有種類最多的非磁 MRI 互連解決方案。

審核編輯：郭婷