CAMPURILE ELECTROMAGNETICE IN MEDIUL SPITALICESC

CAMPURILE ELECTROMAGNETICE IN MEDIUL SPITALICESC

Ambientul electromagnetic din mediul spitalicesc este dat de o multitudine de surse de camp, situate in exterior (emitatoare radio, tv, etc.), cat si in interior (echipamente electrice medicale, de chirurgie, terapie, stimulare, diagnostic; sisteme electronice de comanda si comunicatii, etc.).

Masurarea campurilor electromagnetice in aceasta arie speciala este importanta atat din punctul de vedere al compatibilitatii electromagnetice a aparaturii biomedicale (susceptibilitatea la camp a unor echipamente precum electrocardiograful, electroencefalograful, tomograful), al efectelor campului asupra dispozitivelor implantate (de exemplu, interactiunea tomografelor RMN, sistemelor de teletransmisii radio sau altor surse de camp cu stimulatoare cardiace, defibrilatoare cardiace), cat si din punctul de vedere al compatibilitatii biologie (efectele biologice si asupra sanatatii ale campului) atat la nivelul pacientilor, cat si al personalului medical.

In ultima perioada exista o multitudine de preocupari pe plan international privind reglementarile [Bare 04] si masurarile campurilor electromagnetice in acest mediu. De exemplu, in [Nelson 99] se dau rezultatele masurarii campului electric si magnetic produs de echipamente electro-chirurgicale in cateva sali de operatie. Numarul de masurari si deci timpul afectat este foarte mare, iar antenele utilizate erau calibrate pentru masurari in camp indepartat.

Conceperea si utilizarea unui senzor de camp apropiat pentru masurarea simultana a lui E si H in sali de operatie este abordata in lucrarea [Fernandez 01].

Referitor la mediul spitalicesc, am efectuat masurari ale campurilor electromagnetice in: curtea si interiorul unui spital (campuri generate de emitatoare radio fixe din exterior - posturi radio);    in doua camere (de comanda si de investigatii) ale unui tomograf cu raze X si ale unui tomograf cu rezonanta magnetica nucleara.

Un accent deosebit s-a pus pe efectuarea    de masurari de camp electric si magnetic in camerele de electroterapie. Cunoasterea campurilor in aceste camere este importanta la instalarea si pozitionarea echipamentelor de electroterapie sau chiar la construirea si amplasarea acestor camere de electroterapie in vederea asigurarii compatibilitatii electromagnetice a echipamentelor, precum si a protectiei pacientilor si a personalului medical.

Astfel s-au facut masurari ale campurilor electromagnetice in cateva camere de electroterapie cu camp magnetic de joasa frecventa si in cateva camere de electroterapie cu unde radio.

Rezultatele masurarii campului in camere de electroterapie in unde scurte.

La inceput, aparatele de electroterapie in unde scurte erau inchise si am determinat inconjuratorul electromagnetic. Cu analizorul de spectru in modul de lucru "full span" (9 kHz 2,7 GHz) am observat valori maxime ale campului electric in jurul frecventei de 100 MHz, datorate statiilor radio locale.

Aceste campuri electrice generate de statiile radio externe si afisate de analizorul de spectru in domeniul 90 MHz 105 MHz sunt aratate in Fig. 4.3.

Valorile maxime (analizorul de spectru in modul "Max Hold") si valorile medii (modul "Average") ale acestor campuri electrice sunt date in tabelul 4.11.

Fig. 4.3. Campurile electrice in camere de electroterapie generate de statiile radio externe ("maximum hold" trace)

Tabelul 4.11

Valorile maxime si medii ale inconjuratorului electromagnetic intr-o camera de electroterapie (camp generat de emitatoarele radio externe)

Cele mai mari valori ale campurilor electrice de fond in camerele de electroterapie au fost gasite in domeniul de frecventa al posturilor de radio locale (in jurul frecventei de 100 Mz), cu valorile maxime ale lui E in domeniul 27 mV/m 107 mV/m si valorile medii ale lui E in domeniul 15 mV/m 71 mV/m.

Dupa ce s-a determinat campul electric de radiofrecventa generat de sursele exterioare, au fost puse in functiune echipamentele de electroterapie in unde scurte si s-a masurat campul electric generat de acestea la mai multe distante fata de electrozii lor (0,5 m; 1 m; 2 m, etc.)

Fig. 4.4. Campul electric intr-o camera de electroterapie generat la un metru distanta de electrozii unitatii de electroterapie ("max. hold" trace)

In figura 4.4 este o reprezentare in domeniul de frecventa 100 kHz 500 MHz a campului electric generat la un metru de electrozii unitatii de electroterapie cu unde radio (care functiona la putere medie), obtinuta cu analizorul de spectru in modul de lucru "Max Hold" si prin rotirea senzorului de camp electric in toate directiile. Cea mai mare valoare a campului electric a fost obtinuta pentru frecventa de aproximativ 27 MHz (primul varf din reprezentarea data in figura 4.5).

In tabelul 4.12 se dau valorile maxime ("max hold" mode) si valorile medii ("average" mode) ale campurilor electrice generate la 1 metru si 2 metri de electrozii unei unitati de terapie cu unde scurte.

Tabelul 4.12

Valorile maxime si valorile medii ale campurilor electrice la 1 metru si la 2 metri de electrozii de aplicare

Desi valorile cele mai ridicate ale campului electric sunt la frecventa de 27 MHz (chiar la 2 metri distanta, valoarea maxima a lui E este de 62,3 V/m iar valoarea medie este de 1,41 V/m), exista valori semnificative ale campului (peste 1 V/m) si la frecvente mai inalte, de exemplu la 80 MHz, 160 MHz si 240 MHz. Valorile maxime si medii ale campului electric cu frecventa de 27 MHz, la un metru distanta de electrozi pentru cateva camere de electroterapie sunt date in tabelul 4.13.

Tabelul 4.13

Valorile maxime si medii ale lui E la aproximativ 1 metru distanta de electrozii echipamentelor de electroterapie

Pentru camerele de electroterapie considerate, valorile maxime ale campurilor electrice de 27 MHz, la distanta de aproximativ un metru de electrozii echipamentului au fost in intervalul 34 V/m 147 V/m, iar valorile medii in intervalul 4 V/m 25 V/m.

In mijlocul camerei de electroterapie 2, in care exista doua unitati de electroterapie cu unde scurte, a fost determinat campul electric cand aceste echipamente erau in functiune.

Valorile maxime ale campurilor electrice in acest punct (centrul camerei), situat la aproximativ cinci metri distanta de generatoarele de camp sunt date in tabelul 4.14.

Table 4.14

Valorile maxime ale lui E in mijlocul camerei de electroterapie 2

Chiar la distante mai mari decat doi metri de echipamentele de terapie cu unde scurte, campurile electrice generate pot depasii limita de conformitate EMC a echipamentelor electrice medicale (3 V/m sau mai recent 10 V/m este nivelul de imunitate la perturbatii electromagnetice a dispozitivelor medicale).

In cazul functionarii aparatelor de electroterapie, campul electric creste depasind limita de imunitate la perturbatii a echipamentelor (3 V/m sau chiar noua limita 10 V/m), iar in imediata apropiere a electrozilor, campul poate depasi limita permisa recomandata de ICNIRP pentru personal neavizat (28 V/m pentru domeniul de frecventa 10 MHz 400 MHz).

Cunoasterea campurilor electromagnetice din mediul spitalicesc este importanta in vederea asigurarii compatibilitatii electromagnetice a echipamentelor electrice din aceasta zona, care trebuie sa functioneze cu un grad inalt de siguranta.

In acest sens, se procedeaza la amplasarea si ecranarea diverselor camere speciale (sali de operatie, camere de electroterapie, camere de terapie intensiva, camere de diagnosticare; de exemplu, campul magnetic de fond in locul de amplasare a unui tomograf RMN trebuie sa fie foarte mic, etc.); pozitionarea, instalarea, utilizarea corespunzatoare a echipamentelor electrice (o topologie speciala a lor). Deci problemele de compatibilitate electromagnetica si compatibilitate biologica trebuie sa fie serios luate in consideratie si la proiectarea si construirea spitalelor, nu numai la conceperea si realizarea echipamentelor medicale.