Aplicació dels cables coaxials al camp mèdic

Els cables coaxials en el camp mèdic tenen principalment tres funcions fonamentals: la transmissió de senyals d'alta freqüència, la distribució d'energia de radiofreqüència i la connexió miniaturitzada. Gràcies al seu excel·lent rendiment antipertorbacions i a la seva adaptabilitat espacial, s'utilitzen àmpliament en imatges diagnòstiques, cirurgia mínimament invasiva i dispositius implantables.

Escenaris principals d'aplicació
・ Transmissió de senyal en equips d’imatges mèdiques
・ Ultrasons i endoscòpia: els cables coaxials ultrafins (sovint amb un diàmetre inferior a 0,5 mm) s’utilitzen en sondes d’ultrasons i endoscòpis electrònics. Permeten la transmissió de baixa pèrdua i baixa latència de senyals d’eco d’alta freqüència i vídeo d’alta definició en canals estrets, garantint imatges clares i estables.
・ RMI (Resonància Magnètica Nuclear): Es fan servir cables coaxials ultrafins no magnètics (com ara conductors de coure beril·li i aïllament de PTFE) en les sondes de la matriu receptora per evitar artefactes sota camps magnètics intensos, garantint l’exactitud de la imatge i la relació senyal-soroll a altes intensitats de camp (3T/7T).
・ TC i monitors: Es fan servir per transmetre fluxos de dades d’alta velocitat i senyals fisiològics. La capa de blindatge suprimeix eficaçment les interferències electromagnètiques i evita la distorsió de les dades.
・ Equipaments terapèutics de radiofreqüència i microones
・ Sistemes d’ablatió per microones: Cables coaxials especials d’alta potència (com ara els de la banda de freqüència de 2,45 GHz) entreguen amb precisió l’energia de radiofreqüència/microones als teixits tumoral per a l’ablatió tèrmica. Han de tenir característiques com la resistència a altes temperatures, baixes pèrdues i una flexibilitat extraordinària.
・ Instruments quirúrgics de alta freqüència: connecten l’unitat generadora d’electroquirúrgia amb la mànec quirúrgic i transmeten de forma estable el corrent d’alta freqüència per tallar o coagular. La capa aïllant ha de ser resistenta a l’arc elèctric i tenir una elevada resistència mecànica.
・ Dispositius mèdics implantables i portàtils
o Neuroestimulació i marcapassos: els cables coaxials microscòpics (diàmetre exterior inferior a 0,3 mm) actuen com el «centre nerviós», connectant els elèctrodes i els generadors d’impulsos dins dels marcapassos cardíacs i els estimuladors cerebrals profunds. Han de complir els requisits de biocompatibilitat (norma ISO 10993) i les proves de fatiga per flexió a llarg termini.
o Monitorització remota: permet la pujada estable de dades dels sensors en dispositius portàtils, tenint en compte tant la integritat de la senyal com el confort d’ús.

Requisits tècnics clau
・ Miniaturització i alta flexibilitat: s’adapten a les limitacions de les cavitats corporals humanes o dels espais d’implantació, suporten desenes de milers de doblecs sense trencar-se i el diàmetre exterior sovint es controla a nivell de mil·límetre o fins i tot submil·limètric.
・ Forta resistència a les interferències: la capa de blindatge metàl·lic aïlla eficaçment el soroll electromagnètic extern i assegura la qualitat de transmissió de senyals bioelèctrics febles o de senyals de ràdio freqüència d’alta freqüència.
・ Compatibilitat de materials especials: la capa aïllant sol ser de materials resistents a altes temperatures i a la corrosió, com ara PTFE, FEP o PEEK. Els cables per a implants han de superar la verificació d’esterilització i la certificació de seguretat biològica.
・ Adaptació d’impedància: normalment mantenen una impedància estàndard de 50 Ω o 75 Ω per reduir la reflexió del senyal i assegurar l’eficiència de la transmissió d’energia.

Amb el desenvolupament dels robots quirúrgics mínimament invasius i de la telemedicina, els cables coaxials mèdics evolucionen cap a diàmetres més petits, funcions integrades de detecció i estructures compostes multicore.