LTS-Magnet für Neonatale MR-Tomographie

Im Rahmen des FuE-Projektes soll ein Demonstrator für einen konduktiv gekühlten und kostengünstigen Elektromagneten aus LTS-Spezialdraht für den neonatalen Bereich durch die Kooperationspartner Neoscan Solutions und Forschungscampus STIMULATE an der Otto-von-Guericke-Universität entwickelt werden.

Die Magnetresonanztomographie (MRT) hat sich in Kliniken als bildgebendes Diagnoseverfahren ohne die Einwirkung von potenziell schädlicher, ionisierender Strahlung erfolgreich bewährt. Zur Auflösung der Körperanatomie und physiologischer Prozesse verhelfen Magnetfelder, die mithilfe von stark gekühlten und aus Spulen bestehenden Elektromagneten erzeugt werden. Klinische MRT-Geräte verfügen derzeit über Kühlsysteme mit flüssigem Helium, welches sicherheitsrelevante und mit hohen Kosten verbundene, bauliche Vorkehrungen erfordert.

Eine günstige Alternative, MRT-Geräte ohne flüssiges Helium zu kühlen, bietet die sogenannte konduktive Kühlung, die mithilfe leistungsstarker Kaltköpfe zusammen mit kälteleitenden Kupfersträngen in Zukunft die Kühlung mit flüssigem Helium ablösen könnte. Um das Quench-Risiko der im klinischen Alltag noch nicht eingesetzten konduktiven Kühlung zu minimieren, wird unter anderem für den Elektromagneten ein teurer HTS-Spezialdraht (high temperature superconductor) verwendet. Eine Alternative könnten Elektromagneten mit LTS-Draht (low temperature superconductor) darstellen, die jedoch einer zuverlässigen Kühlung bedürfen, weswegen mit LTS-Magneten bestückte MRT-Geräte derzeit immer noch mit flüssigem Helium betrieben.

Die Bedarfslagen potenzieller Kunden eines MRT-Gerätes mit hoher Feldstärke und hoher Magnetfeldhomogenität bei überschaubarem Kosten- und Ressourceneinsatz würde die Substitution der Helium-Kühlung mit einer konduktiven Kühlung und zusätzlich die Verwendung eines kostengünstigen LTS-Spezialdrahtes für den Elektromagneten schließen. Dieses innovative, konduktiv gekühlte MRT-Magnetspule wollen die Projektpartner Neoscan Solutions GmbH und Otto-von-Guericke-Universität im Forschungscampus STIMULATE in komplementärer Zusammenarbeit realisieren.