Plastik statt Kupfer 20.01.2026, 14:00 Uhr

So überleben Elektrokabel das starke Magnetfeld im MRT

Kunststoff statt Kupfer: Neue MRT-kompatible Kabel ermöglichen EEG, EKG und Hirnstimulation ohne Störungen im Magnetfeld.

Patient im MRT

Metalle sind im MRT problematisch. Ein neues Kunststoffkabel löst das Problem für medizinische Mess- und Stimulationsverfahren.

Foto: Smarterpix/svitlanahulko85.gmail

Forschende der Empa haben mit einem Industriepartner MRT-kompatible Kabel entwickelt, die überwiegend aus Kunststoff bestehen. Eine extrem dünne Metallbeschichtung sorgt für genau definierte Leitfähigkeit. So lassen sich EEG, EKG und Hirnstimulation sicher mit der Magnetresonanztomographie kombinieren.

Warum Metalle im MRT tabu sind

Wer schon einmal „in die Röhre“ musste, weiß: Im Kernspintomographen haben Metalle nichts verloren. Starke Magnetfelder und Radiowellen machen gut leitende Materialien zum Risiko. Sie können sich aufheizen, Verbrennungen verursachen und die Bildgebung stören. Genau das wird zum Problem, sobald die Magnetresonanztomographie (MRT) mit anderen Mess- oder Stimulationsverfahren kombiniert werden soll.

Denn moderne Diagnostik bleibt selten beim reinen Bild. Häufig kommen zusätzliche Methoden hinzu, etwa das Elektrokardiogramm (EKG), das Elektroenzephalogramm (EEG) oder neuere Verfahren zur gezielten Hirnstimulation. Dafür tragen Patientinnen und Patienten Elektroden, die per Kabel mit Messgeräten verbunden sind. Klassische Kupferleitungen stoßen im MRT jedoch an harte Grenzen.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
HIC Consulting GmbH-Firmenlogo
Senior Projektleiter / Ingenieur Fernwärme (m/w/d) HIC Consulting GmbH
Hamburg, Linau Zum Job 
TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH-Firmenlogo
Sachverständige/-r (m/w/d) Explosionsschutz TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH
Frankfurt am Main-Höchst Zum Job 
VDZ Service GmbH-Firmenlogo
Auditor (m/w/d) für die Validierung von Umweltmerkmalen und für die Produktzertifizierung VDZ Service GmbH
Düsseldorf Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Experte (w/m/d) Vertrags- und Nachtragsmanagement Die Autobahn GmbH des Bundes
Fachhochschule Münster-Firmenlogo
Professur für "Antriebssysteme im Maschinenbau" (w/m/d) Fachhochschule Münster
Steinfurt Zum Job 
Pero AG-Firmenlogo
Sales Engineer (m/w/d) Pero AG
Königsbrunn, remote Zum Job 
Firmengruppe Max Bögl-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) Planung Ingenieurbau Firmengruppe Max Bögl
Sengenthal Zum Job 
EGN Entsorgungsgesellschaft Niederrhein mbH-Firmenlogo
Projektmanager (m/w/d) Anlagenbau / Umwelttechnik EGN Entsorgungsgesellschaft Niederrhein mbH
Viersen Zum Job 
INGENIEURBÜRO ZAMMIT GmbH-Firmenlogo
Senior Projektleiter TGA (m/w/d) Schwerpunkt Versorgungs-/Elektrotechnik INGENIEURBÜRO ZAMMIT GmbH
Celle, Wolfsburg, Salzgitter Zum Job 
Hamburg Wasser-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik als Projektleiter EMSR (m/w/d) Hamburg Wasser
Hamburg Zum Job 
Hamburg Wasser-Firmenlogo
Projektleiterin als Ingenieurin Mittel- und Niederspannungstechnik (m/w/d) Hamburg Wasser
Hamburg-Rothenburgsort Zum Job 
Stadtverwaltung Frankenthal-Firmenlogo
Ingenieur / Techniker - Technische Rechnungsprüfung (m/w/d) Stadtverwaltung Frankenthal
Frankenthal (Pfalz) Zum Job 
ETS Efficient Technical Solutions GmbH-Firmenlogo
Technischer Systemplaner / CAD-Konstrukteur TGA (m/w/d) ETS Efficient Technical Solutions GmbH
Wuppertal Zum Job 
ETS Efficient Technical Solutions GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) HKLS ETS Efficient Technical Solutions GmbH
Wuppertal Zum Job 
ETS Efficient Technical Solutions GmbH-Firmenlogo
Bauleiter / Obermonteur (m/w/d) HLKS ETS Efficient Technical Solutions GmbH
Wuppertal Zum Job 
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Head of Sales für unsere Key Accounts (m/w/d) Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
AllTerra Deutschland GmbH-Firmenlogo
Support Mitarbeiter Vermessungslösungen (m/w/d), 80-100 % (Wunstorf bei Hannover, Hamburg, Berlin oder Leipzig) AllTerra Deutschland GmbH
Berlin, Leipzig, Hamburg, Wunstorf bei Hannover Zum Job 
Hamburger Hochbahn AG-Firmenlogo
Bauingenieur als Sachgebietsleiter - Betriebsservice U-Bahn, Bauprojekte (w/m/d) Hamburger Hochbahn AG
Hamburg Zum Job 
ME MOBIL ELEKTRONIK GMBH-Firmenlogo
Technischer Einkäufer (m/w/d) ME MOBIL ELEKTRONIK GMBH
Langenbrettach Zum Job 
Sanofi-Aventis Deutschland GmbH-Firmenlogo
Traineeprogramm für Ingenieure (all genders) - befristet für 24 Monate Sanofi-Aventis Deutschland GmbH
Frankfurt am Main Zum Job 

Wenn Leitfähigkeit zum Risiko wird

Die Physik dahinter ist bekannt. Metallische Leiter koppeln im MRT an die hochfrequenten Felder an. Es entstehen unerwünschte Ströme, die Kabel erwärmen sich. Gleichzeitig verzerren sie das Magnetfeld und verschlechtern die Bildqualität. In der Praxis heißt das: Viele kombinierte Messungen bleiben technisch unmöglich oder nur unter starken Einschränkungen realisierbar.

Genau hier setzt das Entwicklungsprojekt der Empa an. Gemeinsam mit dem Industriepartner TI Solutions AG haben Forschende Kabel entwickelt, die im MRT zuverlässig funktionieren – ohne klassisches Kupfer.

Kunststoff statt Draht

Der Ansatz wirkt zunächst kontraintuitiv. Statt eines massiven Metalldrahts setzen die Kabel auf Polymerfasern. Diese sind elektrisch isolierend. Die nötige Leitfähigkeit entsteht erst durch eine hauchdünne Metallbeschichtung auf den Fasern.

„Unser Ziel war es, ein Kabel mit einer sehr geringen, aber genau definierten metallischen Leitfähigkeit zu entwickeln“, sagt Dirk Hegemann von der Empa. „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.“

Die Lösung: Faserbündel aus Kunststoff, beschichtet mit einer Metallkombination aus Silber und Titan. Silber sorgt für die elektrische Leitfähigkeit, Titan dämpft sie gezielt. Gleichzeitig schützt die Kombination vor Korrosion.

Dünner als ein Mikrometer

Die Metallschicht ist extrem dünn. Sie misst weniger als einen halben Mikrometer. Aufgebracht wird sie per Magnetronsputtern, einem etablierten Beschichtungsverfahren aus der Dünnschichttechnik. Der Vorteil: Der Prozess lässt sich als Rolle-zu-Rolle-Verfahren umsetzen und damit industriell skalieren.

Die Anforderungen gingen dabei über reine Elektrik hinaus. Die Kabel mussten mechanisch stabil sein, häufiges Ein- und Ausstecken aushalten und ihre Eigenschaften über lange Zeit behalten. Laut Empa blieb die Leitfähigkeit in Langzeittests über ein Jahr hinweg nahezu konstant.

Neue Möglichkeiten für Hirnforschung

Für den Industriepartner eröffnet das neue Optionen. TI Solutions entwickelt Elektroden für Messung und Stimulation von Hirnströmen, unter anderem für die sogenannte temporale Interferenz-Stimulation (TI). Dieses Verfahren stimuliert tieferliegende Hirnareale mit überlagerten elektrischen Feldern.

„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 bei TI Solutions.

Vom Labor in die Serie

Das Projekt wurde im Rahmen eines Programms der Innosuisse umgesetzt und 2025 abgeschlossen. Bereits jetzt haben die Forschenden rund einen Kilometer beschichteter Fasern produziert. In der nächsten Phase geht es um Demonstratoren und erste Bemusterungen.

„Die effiziente und unkomplizierte Unterstützung der Empa in der Nullserienphase ist ein weiterer Gewinnfaktor in unserer Zusammenarbeit“, sagt Niels Kuster, Präsident der TI Solutions AG. Bewähren sich die Kabel im praktischen Einsatz, ist der Schritt in die industrielle Fertigung vorgesehen.

Hier geht es zur Originalmeldung

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.