IVUS 초음파 영상, ICE 심장내 영상, 고해상도(HD) 내시경 시스템 등에 사용되는 이러한 고도로 복잡한 신호를 전송하려면 프로브 트랜스듀서에서 영상 처리기까지 민감한 아날로그 신호 전송이 필수적이다. 이들 신호 대부분은 5MHz 이상에서 작동하며, 일부는 50MHz를 넘기도 한다. 이를 통해 잠재적 이상을 식별하고 정확한 진단 및 시술을 지원하는 고해상도 영상을 구현할 수 있다. 그러나 고주파 신호 전송은 감쇠, 임피던스 불일치, 위상 왜곡, 전자기 간섭에 취약하여 영상 선명도가 저하될 수 있다. 호튼에서는 첨단 영상 프로브용 고주파 동축 케이블 어셈블리 를 제조한다. 다음 네 가지 핵심 기술이 신뢰성 높은 신호 전송과 고품질 진단 영상 구현을 지원한다.
신호 감쇠량 동축 케이블 피부 효과 및 케이블 유전체 내 신호 손실로 인해 주파수에 따라 달라집니다. 20MHz에서 기존 케이블을 통해 전송될 때, 깊은 조직에서 발생하는 미세한 반사 신호는 1.5dB/m 이상의 신호 손실을 겪을 수 있습니다. 호튼(Hotten)은 10MHz에서 소산 계수가 0.0005 미만인 확장형 PTFE(e-PTFE) 및 미세다공성 폴리에틸렌과 같은 고급 저손실 유전체 재료를 사용합니다. 이러한 재료는 IVUS 및 초음파 프로브 케이블에서 약한 반사 신호를 잡음 바닥보다 높게 유지하면서 30MHz에서 삽입 손실을 0.3dB/m 이하로 달성합니다. e-PTFE의 다공성 미세 구조에서도 유전율이 매우 안정적이므로, 장시간 스캔 세션 중 감쇠 편차가 발생하지 않습니다. 이는 직접적으로 영상 해상도 향상 및 조직 침투력 개선에 기여합니다.
케이블 스플라이스, 커넥터 인터페이스 또는 제조 공차로 인한 특성 임피던스의 불연속성은 고스트 이미지 및 거리 사이드로브와 같은 영상 아티팩트를 유발할 수 있다. 모든 부품은 호튼사의 특허 출원된 폐루프 압출 제어 기술과 시간 영역 반사 측정(TDR) 시스템을 사용해 검증되며, 이로써 임피던스 허용 오차를 2% 미만으로 달성한다(의료 영상 용도에서는 정격 50옴 케이블로 간주됨). 당사는 ICE 카테터 케이블 및 내시경 영상 하네스의 케이블과 프로브 내부 플렉스 회로 간 인터페이스에도 주의를 기울인다—케이블 임피던스와 정확히 일치하도록 전환 보드를 맞춤 설계함으로써 급격한 임피던스 변화를 피하는 것이다. 임피던스의 연속성은 질병으로 오인될 수 있는 링다운 아티팩트를 제거한다. 모든 측정 결과에서 전체 주파수 대역에 대해 VSWR이 1.2:1 미만임을 확인하였다.
위상 어레이 또는 다중 요소 영상 프로브 내 여러 신호 경로의 상대적 위상 정렬은 정확한 빔형성에 매우 중요하다. 채널 간 케이블의 기하학적 구조 및/또는 재료가 달라지면, 신호 도달 시각의 차이로 인해 재구성된 영상이 위치 오류를 일으키거나 흐려질 수 있다. 호튼사는 세 가지 핵심 방식을 통해 위상 안정성을 확보한다: (1) 각 생산 배치 내 유전율의 균일성 확보; (2) 다중 동축 번들에서 신호 경로 길이를 고정밀도로 일치시킴(예: ±1 mm 이내 공차); (3) 조밀한 브레이드 차폐 구조로 굴곡 상태에서도 일관된 정전용량 제공. 또한 자동 영상 시스템용 로봇 와이어 하네스에 열 균형 처리를 적용하여 위상 이탈을 유발할 수 있는 내부 응력을 제거한다. 이를 통해 10 MHz에서 2° 미만의 위상 오차를 갖는 일관된 빔형성을 실현한다.
일부 경우, 영상 촬영용 프로브는 전기절제 시스템과 같은 다른 방사선 기술과 함께 사용되며, 동축 케이블 차폐가 불량할 때 잡음을 유발하는 것으로 잘 알려진 장치인 형광 투시 장치(fluoroscopes)도 이에 포함된다. 잡음의 다른 원인은 내부에서 발생할 수도 있는데, 예를 들어 케이블의 움직임으로 인해 유도되는 신호 등이 있다. 호튼(Hotten)은 3중 차폐 설계를 적용하여 장치를 보호한다. 이 설계는 정전기 유도 전하를 유지하는 반도체층(내부), 자기 간섭을 외부에서 95%까지 감소시키는 고밀도 엮음 은도금 구리 차폐층, 그리고 전계 결합을 100% 차단하는 외부 차폐 포일로 구성된다. 또한 공통 모드 전류를 줄이기 위해 혈관 내 카테터의 IVUS 및 ICE 케이블용 다심형 그라운드 귀환 도체가 제공된다. 이 모든 조치로 인해 30MHz에서 전달 임피던스가 3 mΩ/m 미만으로 낮아져, 높은 대비도와 아티팩트가 없는 선명한 영상을 얻을 수 있다.
첨단 영상 프로브는 더 깨끗한 신호를 제공할 뿐만 아니라, 유전체 재료의 신중한 선정, 임피던스 제어 적용, 그리고 프로브의 위상 및 차폐 설계를 통해 개발된 결과물이다. 고주파 동축 케이블 어셈블리는 초음파 프로브, ICE 카테터, IVUS 하네스, 내시경 시스템 등에서 음향 및 광학 신호의 무결성을 프로브 팁에서 보존하기 위해 사용된다. 당사는 400종 이상의 케이블 변형을 개발했으며, 연간 40개 이상의 케이블 생산 라인을 운영하고 있으며, 정확한 임상 진단을 가능하게 하고 탁월한 환자 예후를 달성하는 영상 시스템을 지원하기 위해 1만 미터 이상의 제조 역량을 확보하고 있다.
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