医療用プローブにおけるマイクロ同軸アセンブリの屈曲耐久性を決定するのは何か？

超音波トランスデューサー、内視鏡、およびIVUケーブルは、最小侵襲手順において繰り返しの過酷な使用条件にさらされる医療用プローブです。これらには、数百回、あるいは数千回の屈曲サイクルにも耐えうる内部のライフラインであるマイクロ同軸アセンブリが必要とされます。当社は医療ケーブルのメーカーとして専門知識を持っており、電気的・機械的な故障を起こさずに耐えうる湾曲回数で測定されるケーブルの柔軟性が偶然ではないことを理解しています。このような性能は、材料科学、機械工学、精密製造という分野が結集し、細心の設計と計画を重ねて実現されています。これらの課題は、患者の安全性と装置の長期的な有効性に関わる点で、OEMにとって最も技術的に重要な事項です。

中間工程：導体の配線およびより合わせ

中心導体の設計は柔軟性を決定する最初の要因である。固体芯線は電気的特性が安定しているが、繰り返しの曲げに対して硬化しやすく、破損しやすいという欠点がある。したがって、高柔軟性で細線多本撚りの太い導体が必要となる。大手OEMサプライヤーとして、当社は使用する素線の本数、各素線の線径、および素線のより方（よりピッチ）に非常に厳格にこだわっている。当社では、本数が多く極細のより線と、相乗的かつ最適化された曲げ配置を採用している。この設計により機械的負荷が複数の箇所に分散されるため、導体はよりロープのような柔軟性を持つようになる。これにより曲げ応力が緩和され、当社のケーブル組立工場におけるマイクロ同軸コネクタアセンブリの曲げ耐久寿命が大幅に向上している。

絶縁およびシールド：材料の種類は重要である。

導体を覆う被覆は非常に高い柔軟性を持ち、さらに電気的にも絶縁性が求められる。誘電体の絶縁層は、ひび割れや微細なクラックが生じることなく曲げられるよう、低弾性率（低ヤング率）を持つ必要がある。この用途では高分子材料が選ばれる。編組によるシールドは構造的には非常に強いが、動的プローブに使用する場合、かえって剛性が高すぎることがある。医療分野における高屈曲性アセンブリでは、当社のケーブルアセンブリ工場は通常、高密度スパイラルシールド、またはドレイン線とともに高精度で取り付けられたフォイルシールドを採用している。これらの設計は高品質なRFシールド性能を提供するだけでなく、内側のねじれ部分における摩擦および摩耗を大幅に低減でき、これは内視鏡ケーブルやロボット用ワイヤーハーネスの使用寿命にとって重要である。

レイ：ケーブル設計幾何学の芸術。

ケーブルは、全体の構造においてもう一つ重要な要素です。同軸線を束ねるだけでは、回転時や曲げ時に応力が不均等に分布してしまいます。当社の優れたサプライヤーOEM設計では、小型の同軸ケーブルを芯材の周りに規制されたヘリカル構造でより合わせています。この人工的な編組構造により中立な曲げ軸が形成され、プローブ全体が自由に曲がることが可能になると同時に、個々の導体が過度の圧縮や歪みを受けることがありません。この原理に基づき、ジンバルカメラやロボット用ワイヤーハーネスに関するいくつかの事例で示された考え方が、さらに洗練されたICEおよびIVUSケーブルまで拡張されています。これにより、それらのケーブルは血管内を通過する際に発生する過酷な経路のストレスにも耐えられるようになっています。

ストレインリリーフとジャケッティング：下地処理。

外側に使用されるジャケットは、頑丈であると同時に、摩耗や化学物質（体液や消毒剤）に対しても耐性があり、かつ取り扱いが容易でなければなりません。このような相反する要件を満たすものとして、医療用グレードの特殊な熱可塑性エラストマー（TPE）やポリウレタンがあります。端子部では曲げ耐久性が極めて重要であり、当社は専門メーカーとして、すべての箇所に内蔵されたストレインリリーフを確実に施します。各アセンブリには剛性の勾配を変化させることでケーブルを保持し、コネクタ接合部での急激な曲げ半径を排除します。これは外科用メスケーブルや脳波用リード線の断線が通常発生する場所です。

OEMの場合、高性能の医用プローブケーブルを定義することでリスクを回避します。Hotten Electronicのワイヤー技術は、導体、材料選定、幾何学的設計、保護ジャケット設計に至るまで、すべての層に信頼性が組み込まれている技術です。当社の導体を用いたマイクロ同軸アセンブリソリューションは、超音波画像診断、内視鏡による可視化、または焼灼エネルギーの伝達において、かつてない信号完全性を実現します。優れたケーブルアセンブリ製造業者との協力により、臨床医が繰り返しの手順や屈曲にも安心して使用できる医用機器を提供しています。