LTS-Magnet für Neonatale MR-Tomographie
- Project title: LTS Magnet for Neonatal MR Tomography
- Funding period: 01.06.2021 until 30.04.2022
- Project number: 214/00051
- Process number: ZS/2021/04/155854
- Partners:
- Neoscan Solution GmbH, Magdeburg
- Otto-von-Guericke-University Magdeburg
Within the scope of the R&D project, a demonstrator for a conductively cooled and cost-effective electromagnet made of LTS specialty wire for the neonatal area is to be developed by the cooperation partners Neoscan Solutions and Research Campus STIMULATE at Otto-von-Guericke-University.
Magnetic Resonance Imaging (MRI) has proven itself in clinics as a diagnostic imaging method without the use of potentially harmful ionizing radiation. Magnetic fields generated by heavily cooled coil-based electromagnets aid in resolving body anatomy and physiological processes. Current clinical MRI devices employ liquid helium cooling systems, which require safety-related and costly infrastructural provisions.
An economical alternative to cooling MRI devices without liquid helium is conductive cooling, which, in conjunction with powerful cold heads and thermally conductive copper strands, could potentially replace liquid helium cooling in the future. To minimize the quench risk associated with conductive cooling not yet used in clinical practice, expensive HTS (high temperature superconductor) specialty wire is used for the electromagnet. An alternative could be electromagnets with LTS (low temperature superconductor) wire, which, however, require reliable cooling, thus MRI devices equipped with LTS magnets are currently still operated with liquid helium.
Meeting the requirements of potential customers for an MRI device with high field strength and high magnetic field homogeneity at manageable cost and resource use would entail substituting helium cooling with conductive cooling and additionally using cost-effective LTS specialty wire for the electromagnet. The project partners Neoscan Solutions GmbH and Research Campus STIMULATE at Otto-von-Guericke-University aim to realize this innovative, conductively cooled MRI magnet coil in complementary collaboration.
- Projekttitel: LTS-Magnet für Neonatale MR-Tomographie
- Projektlaufzeit: 01.06.2021 bis 30.04.2022
- Projektnummer: 214/00051
- Vorgangsnummer: ZS/2021/04/155854
- Partner:
- Neoscan SolutionGmbH, Magdeburg
- Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
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.
