MRT-kompatible Polymer-Kabel sollen Kupfer im Scanner ersetzen

03.02.2026

Metallische Kabel können sich im MRT erhitzen und die Bildgebung stören – ein Problem, wenn Magnetresonanztomographie mit Verfahren wie EEG, EKG oder TI-Stimulation kombiniert wird. Forschende der Empa entwickeln deshalb Elektrodenkabel, die überwiegend aus Polymerfasern bestehen und nur hauchdünn metallisiert sind. Ziel sind sichere Signale ohne relevante Wechselwirkung mit Radiowellen.

Bild: Das Foto zeigt zwei weiß ummantelte Kabel mit schwarzen Steckern; Copyright: Empa

Die Empa entwickelt MRT-kompatible Elektrodenkabel aus Polymerfasern mit hauchdünner Metallbeschichtung, um Signalübertragung bei geringer Wechselwirkung mit Radiowellen zu ermöglichen.

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Die Magnetresonanztomographie (MRT) liefert hochauflösende Bilder von Geweben und Organen und kann selbst kleine Verletzungen, Entzündungen oder Tumore sichtbar machen. Das Verfahren arbeitet mit Radiowellen und sehr starken Magnetfeldern. Metall ist dabei häufig problematisch: Wenn Bauteile nicht speziell ausgelegt sind, können sie sich erhitzen und im ungünstigen Fall Verbrennungen verursachen auch dann, wenn sie nicht vom Magnetfeld angezogen werden.

Besonders relevant wird das, wenn MRT mit weiteren Methoden kombiniert wird, etwa:

Elektrokardiogramm (EKG) zur Herzdiagnostik
Elektroenzephalogramm (EEG) zur Hirndiagnostik
Temporale Interferenz-Stimulation (TI) zur Stimulation tiefliegender Hirnstrukturen

Hierfür tragen Patientinnen und Patienten zusätzliche Elektroden, die per Kabel mit Mess- oder Stimulationssystemen verbunden sind. Klassische Kupferleitungen können sich im Scanner erwärmen und gleichzeitig Artefakte in der MRT-Bildgebung verursachen.

Polymerfasern mit dünner Metallschicht

Forschende aus dem Empa-Labor „Advanced Fibers“ in St. Gallen haben gemeinsam mit dem Industriepartner TI Solutions AG Kabel entwickelt, die mehrheitlich aus Kunststoff bestehen. Statt Metalldrähten kommen Bündel aus Polymerfasern zum Einsatz, die mit einer sehr dünnen Metallschicht beschichtet sind. Damit soll eine definierte Leitfähigkeit erreicht werden, ohne die Wechselwirkung mit Radiowellen unnötig zu erhöhen.

„Unser Ziel war es, ein Kabel mit einer sehr geringen, aber genau definierten metallischen Leitfähigkeit zu entwickeln“, sagt Hegemann. „Die Leitfähigkeit muss genug gross sein, damit das Signal übertragen werden kann, aber nicht so gross, dass es zu einer Interaktion mit den Radiowellen kommt.“

TI Solutions AG entwickelt Elektroden für Stimulation und Messung von Hirnströmen und ist auf TI und EEG spezialisiert.

“Mit den ‹MRIComplead›, den im Empa-Labor entwickelten MRT-kompatiblen Kabeln, haben unsere medizinischen Forschungspartner zum ersten Mal die Möglichkeit, die Wirkung von TI im Hirn mittels MRT sicher und störungsfrei sichtbar zu machen“, sagt Sven Kühn, Forschungsleiter seitens des Industriepartners.

Robust, korrosionsarm und industriell skalierbar

Neben der definierten elektrischen Leitfähigkeit waren Stabilität und Widerstandsfähigkeit zentrale Anforderungen, etwa gegen Korrosion der Beschichtung und gegen mechanische Belastungen beim Ein- und Ausstecken. Die Forschenden testeten rund ein Dutzend Varianten. Als geeignet erwies sich eine Beschichtung aus Silber und Titan.

„Silber hat eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit“, erklärt Hegemann. „Das Titan setzt die Leitfähigkeit wieder etwas herunter, damit wir unseren vorgeschriebenen Bereich erreichen können.“

Die weniger als einen halben Mikrometer dicke Schicht wurde per Magnetronsputtern aufgebracht, ein Verfahren, das sich in einem industriell skalierbaren Rolle-zu-Rolle-Prozess nutzen lässt. Für erste Kabel wurden bereits rund ein Kilometer beschichtete Fasern hergestellt.

COMPAMED.de; Quelle: Empa

Mehr über die Empa unter: www.empa.ch