Kuinka korkeataajuinen koaksiaalikaapeli tukee puhtaita signaaleja edistetyissä kuvantamisprobeissa

Näiden erinomaisen monimutkaisten signaalien – mukaan lukien IVUS-ultraäänikuvantamiseen, ICE-sisäsydänkuvantamiseen ja korkean tarkkuuden (HD) endoskopiaan käytettävät signaalit – lähettäminen vaatii erinomaista analogisen signaalin siirtoa tutkaprosessorista kuvantamisprosessoriin. Useimmat näistä signaaleista toimivat yli 5 MHz:n taajuudella, joissakin tapauksissa jopa yli 50 MHz:n taajuudella, mikä mahdollistaa korkean resoluution kuvantamisen, joka tarvitaan mahdollisten poikkeavuuksien tunnistamiseen sekä tarkan diagnoosin ja interventioiden tukemiseen. Korkeataajuussignaalien siirto on kuitenkin altis vaimenemiselle, impedanssimismatchille, vaihevirheille ja elektromagneettiselle häiriölle, mikä kaikki voi heikentää kuvan selkeyttä. Hottenissa valmistamme korkeataajuisia koaksiaalikaapeliyhdistelmiä edistyneisiin kuvantamistutkiin. Seuraavat neljä ydinteknologiaa mahdollistavat luotettavan signaalinsiirron ja tukevat korkealaatuista diagnostista kuvantamista.

Erittäin alhaisen tappion dielektriset materiaalit vaimennuksen minimointiin kaikilla taajuusalueilla

Signaalivaimeneminen koaksiaalikaapeli riippuu taajuudesta, koska ihoilmiö ja signaalin häviäminen kaapelin eristeen sisällä aiheuttavat häviöitä. Syvän kudoksen alueelta tulevat heikot paluusignaalit voivat kokea yli 1,5 dB/m:n signaalihäviön tavallisissa kaapeleissa 20 MHz:n taajuudella. Hotten käyttää edistyneitä vähähäviöisiä eristemateriaaleja, kuten laajennettua PTFE:tä (e-PTFE) ja mikroporista polyetyleeniä, joiden häviötekijä on alle 0,0005 taajuudella 10 MHz. Nämä materiaalit auttavat pitämään heikot heijastuneet signaalit kohinatasoa korkeammalla IVUS- ja ultraäänitutkaprobesiin liitetyissä kaapeleissa ja saavuttamaan sisäänmenohäviön alle 0,3 dB/m taajuudella 30 MHz. Erityisesti e-PTFE:n poroisen mikrorakenteen permittiivisyys pysyy erinomaisen vakavana, mikä estää vaimennuksen muuttumista pitkän skannausistun aikana. Tämä parantaa suoraan kuvan resoluutiota ja kudoksen läpäisevyyttä.

Tarkka impedanssinsovitus signaalien heijastusten poistamiseksi

Ominaisimpedanssin epäjatkuvuudet kaapelien liitosten, liittimien rajapintojen tai valmistusvaihteluiden takia voivat aiheuttaa kuvavirheitä, kuten haamukuvia ja etäisyyspuolisäteitä. Jokainen komponentti tarkistetaan Hottenin patentoidulla suljetun silmukan puristusohjauksella ja aikatasossa heijastumismittausjärjestelmillä (TDR), mikä saavuttaa impedanssitoleranssin alle 2 % (kun kaapeleita käytetään lääketieteellisessä kuvantamisessa, niiden nimellisimpedanssi on 50 ohmia). Huomiomme keskittyy myös kaapelien ja sisäisten joustolevyjen rajapintaan tutkakatetreissa ja endoskooppisen kuvantamisen kytkentäkaapeleissa – suunnittelemme siirtopaneelit erityisesti vastaamaan kaapelien impedanssia, eikä siirtymää ole terävä. Impedanssin jatkuvuus poistaa ring-down-virheet, joita voisi väärin tulkita sairauden merkiksi. Kaikki mittaukset osoittavat VSWR-arvon < 1,2:1 koko taajuusalueella.

Vaihevaka rakennetta johdonmukaisia viiveominaisuuksia varten

Monikanavaisissa vaihejärjestelmä- tai monielementtisissä kuvantamisonnien signaalipolkujen suhteellinen vaiheasennon tasaus on ratkaisevan tärkeää tarkkaa säteenmuodostusta varten. Jos kaapelien geometria ja/tai materiaali kanavien välillä vaihtelee, rekonstruoitu kuva siirtyy paikastaan ja/tai sumenee signaalin saapumisaikojen erojen vuoksi. Hotten saavuttaa vaihevakauden kolmella keskeisellä menetelmällä: (1) Korkea dielektrinen vakaus jokaisen tuotantoserian sisällä; (2) Korkean tarkkuuden signaalipolkujen pituuden sovitus (esim. toleranssi ±1 mm) monikoaksiaalisissa kokoonpanoissa; (3) Tiukka pohjusvarjostus tarjoaa tasaisen kapasitanssin jopa taivutettaessa. Lisäksi teemme lämpötasapainotusta robotiikkakaapelijärjestelmissämme automatisoituihin kuvantamisjärjestelmiin, jotta poistettaisiin sisäiset jännitykset, jotka voivat aiheuttaa vaihepoikkeamia. Tämä mahdollistaa yhtenäisen säteenmuodostuksen, jossa vaihevirheet ovat alle 2° taajuudella 10 MHz.

Kattava varjostus ulkoisen ja sisäisen hälynnän torjumiseksi

Muutamissa tapauksissa kuvantamisprobeja käytetään yhdessä muiden säteilypohjaisten teknologioiden kanssa, kuten elektrokirurgisia järjestelmiä ja tunnettuja laitteita, jotka aiheuttavat kohinaa huonosti suojattuisissa koaksiaalikaapeleissa, esimerkiksi fluoroskooppeja. Kohinaa voi syntyä myös sisäisesti, esimerkiksi kaapelien liikkeistä aiheutuvien vaikutusten vuoksi. Hotten suojaan laitettasi kolmikerroksisella suojarakenteella, joka koostuu sisemmästä puolijohdekeroksesta (joka pitää kiinni tribo­sähköisistä varauksista), erinomaisen tiukasti kiedotusta hopeapintaisesta kuparikuoresta (95 %:n suojatehollisuus, joka vähentää magneettista häiriöitä ulkoisista lähteistä) ja ulommasta suojakalvosta (100 %:n suojatehollisuus sähkökenttäkuplaukselta). Yhteismuotoisten virtojen vähentämiseksi IVUS- ja ICE-kaapeleihin, jotka käytetään verisuonkatetreissa, on tarjottu kierretty maadoitustakaisinkytkentäjohto. Lopputuloksena on siirto-impedanssi, joka on alle 3 mΩ/m taajuudella 30 MHz, mikä mahdollistaa selkeät signaalit ja korkealaatuiset, artefaktittomat kuvat.

Johtopäätös

Ei ainoastaan edistyneet kuvantamisprobit tuota puhtaita signaaleja, vaan ne ovat myös tulosta huolellisesta eristeaineen valinnasta, impedanssien säädöstä sekä probien vaiheiden ja suojien suunnittelusta. Korkeataajuuskoaksiaalikaapelijärjestelmiä käytetään ultraääniprobeissa, ICE-katetreissa, IVUS-kaapelijärjestelmissä ja endoskooppijärjestelmissä akustisten ja optisten signaalien eheyden säilyttämiseksi probin kärjessä. Olemme kehittäneet yli 400 erilaista kaapeliversiota ja toimimme yli 40 kaapelituotantolinjan parissa vuosittain, ja meillä on yli 10 000 metrin valmistuskapasiteetti, joka on omistettu kuvantamisjärjestelmien tukemiseen, joilla saavutetaan tarkat kliiniset diagnoosit ja erinomaiset potilastulokset.