Koaksinių laidų taikymas medicinos srityje

Koaksialiniai laidai medicinos srityje daugiausiai atlieka tris pagrindines funkcijas: aukšto dažnio signalų perdavimą, radijo dažnio energijos tiekimą ir miniatiūrizuotus jungiamuosius ryšius. Dėl puikių trikdžių nepraleidimo savybių ir erdvinės pritaikomumo jie plačiai naudojami diagnostinėje vaizdavimo įrangoje, mažiausiai invazinėje chirurgijoje ir įkraunamuose įrenginiuose.

Pagrindinės panaudojimo sritys
• Signalų perdavimas medicinos vaizdavimo įrangoje
• Ultragarso ir endoskopijos įranga: ultraploni koaksialiniai laidai (dažnai su skersmeniu mažesniu nei 0,5 mm) naudojami ultragarso tyrimo prietaisuose ir elektroniniuose endoskopuose. Jie užtikrina mažų nuostolių ir mažos deltos perdavimą aukštos raiškos vaizdo ir aukšto dažnio atspindžio signalams siauruose kanaluose, kad būtų gauti aiškūs ir stabilūs vaizdai.
・ MRT (magnetinio rezonanso tomografija): Priimančiųjų masyvų detektoriuose naudojami nešferiniai ultrašvelnūs koaksialiniai laidai (pvz., berilio vario laidai ir PTFE izoliacija), kad būtų išvengta artefaktų stipriuose magnetiniuose laukuose, užtikrinant vaizdavimo tikslumą ir signalo ir triukšmo santykį aukšto lauko stiprio sąlygomis (3 T / 7 T).
・ KT ir monitoriai: Jie naudojami perduoti didelės našumo duomenų srautus ir fiziologinius signalus. Šildymo sluoksnis veiksmingai slopina elektromagnetinę sąsają ir neleidžia duomenims iškraipyti.
・ Radijo dažnio ir mikrobangų gydomoji įranga
・ Mikrobangų ablacinės sistemos: Specialūs didelės galios koaksialiniai laidai (pvz., 2,45 GHz dažnių juostoje) tiksliai tiekia radijo dažnio / mikrobangų energiją navikų audiniams šiluminiam sunaikinimui. Jie turi būti atsparūs aukštai temperatūrai, mažos nuostolių ir ypatingai lankstūs.
• Aukštos dažnio chirurginiai įrankiai: jie sujungia elektrochirurginio generatoriaus pagrindinį bloką su chirurginiu rankenėliu ir patikimai perduoda aukštos dažnio srovę pjovimui ar koaguliacijai. Izoliacinis sluoksnis turi būti lankstus prie lankos ir turėti didelę mechaninę stiprybę.
• Įkūnijami ir nešiojami medicininiai prietaisai
o Neurostimuliatoriai ir širdies stimuliatoriai: mikrokoaksialiniai laidai (išorinis skersmuo gali būti mažesnis nei 0,3 mm) veikia kaip „nervų centras“, jungdami elektrodus ir impulsų generatorius širdies stimuliatoriuose bei giliosios smegenų stimuliacijos prietaisuose. Jie turi atitikti biologinę suderinamumą (ISO 10993 standartas) ir ilgalaikius lenkimo nuovargio bandymus.
o Nuotolinis stebėjimas: jis užtikrina stabilų jutiklių duomenų siuntimą nešiojamuosiuose prietaisuose, atsižvelgiant tiek į signalo vientisumą, tiek į nešiojimo patogumą.

Pagrindiniai techniniai reikalavimai
• Miniatiūrizacija ir didelis lankstumas: prisitaiko prie žmogaus kūno ertmių ar implantavimo vietų apribojimų, leidžia dešimtis tūkstančių lenkimų be pertrūkio, o išorinis skersmuo dažnai kontroliuojamas milimetrų ar net submilimetrų lygyje.
• Galingas trikdžių atsparumas: metalinė apsauginė sluoksnis veiksmingai izoliuoja išorinius elektromagnetinius trikdžius ir užtikrina silpnų bioelektrinių signalų ar aukšto dažnio radijo dažnio signalų perdavimo kokybę.
• Specialių medžiagų atitiktis: izoliacinis sluoksnis dažniausiai pagamintas iš aukštos temperatūros atsparių ir korozijai atsparių medžiagų, pvz., PTFE, FEP ar PEEK. Implantams skirtiems laidams reikia išlaikyti sterilizacijos patvirtinimą ir biologinės saugos sertifikavimą.
• Impedanso pritaikymas: paprastai palaikoma standartinė 50 Ω arba 75 Ω impedanso reikšmė, kad būtų sumažinta signalo atspindžio tikimybė ir užtikrinta energijos perdavimo efektyvumas.

Sukurti mažiausiai invazinės chirurgijos robotai ir telemedicina lemia medicininių koaksialinių laidų tobulėjimą link smulkesnių skersmenų, integruotų jutiklių funkcijų ir daugiadilgių sudėtinių konstrukcijų.