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Tasa de absorción específica

La tasa de absorción específica ( SAR ) es una medida de la velocidad a la que un cuerpo humano absorbe energía por unidad de masa cuando se expone a un campo electromagnético de radiofrecuencia ( RF) . Se define como la potencia absorbida por masa de tejido y tiene unidades de vatios por kilogramo (W/kg). [1]

El SAR se calcula normalmente para todo el cuerpo o para un pequeño volumen de muestra (normalmente 1 g o 10 g de tejido). El valor indicado es entonces el nivel máximo medido en la parte del cuerpo estudiada sobre el volumen o la masa indicados.

Cálculo

La SAR para la energía electromagnética se puede calcular a partir del campo eléctrico dentro del tejido como

dónde

es la conductividad eléctrica de la muestra ,
es el campo eléctrico RMS ,
es la densidad de la muestra ,
es el volumen de la muestra.

El SAR mide la exposición a campos entre 100 kHz y 10 GHz (conocidos como ondas de radio). [2] Se utiliza comúnmente para medir la potencia absorbida por los teléfonos móviles y durante las exploraciones de resonancia magnética . El valor depende en gran medida de la geometría de la parte del cuerpo expuesta a la energía de RF y de la ubicación exacta y la geometría de la fuente de RF. Por lo tanto, las pruebas deben realizarse con cada fuente específica, como un modelo de teléfono móvil y en la posición de uso prevista.

Prueba de SAR en teléfonos móviles

Para medir la SAR de un teléfono móvil, se coloca el teléfono frente a una representación de una cabeza humana (un "phantom SAR") en posición de hablar. A continuación, se mide el valor SAR en el lugar que tiene la tasa de absorción más alta en toda la cabeza, que en el caso de un teléfono móvil suele ser lo más cerca posible de la antena del teléfono. Las mediciones se realizan para diferentes posiciones a ambos lados de la cabeza y en diferentes frecuencias que representan las bandas de frecuencia en las que el dispositivo puede transmitir. Según el tamaño y las capacidades del teléfono, también pueden requerirse pruebas adicionales para representar el uso del dispositivo mientras se coloca cerca del cuerpo y/o las extremidades del usuario. Varios gobiernos han definido niveles máximos de SAR para la energía de RF emitida por dispositivos móviles:

Los valores de SAR dependen en gran medida del tamaño del volumen promedio. Sin información sobre el volumen promedio utilizado, no se pueden realizar comparaciones entre diferentes mediciones. Por lo tanto, las clasificaciones europeas de 10 gramos deben compararse entre sí, y las clasificaciones estadounidenses de 1 gramo solo deben compararse entre sí. Para verificar el SAR en su teléfono móvil, revise la documentación proporcionada con el teléfono, marque *#07# (solo funciona en algunos modelos) o visite el sitio web del fabricante.

Prueba SAR del escáner de resonancia magnética

Para la resonancia magnética, los límites (descritos en IEC 60601-2-33) son ligeramente más complicados:

Nota : Tiempo promedio de 6 minutos.
(a) La SAR local se determina sobre la masa de 10 g.
(b) El límite se escala dinámicamente con la relación "masa del paciente expuesta / masa del paciente":
Modo de funcionamiento normal: SAR corporal parcial = 10 W/kg − (8 W/kg × masa del paciente expuesta / masa del paciente).
1er nivel controlado: SAR corporal parcial = 10 W/kg − (6 W/kg × masa del paciente expuesto / masa del paciente).
(c) En los casos en que la órbita esté en el campo de una pequeña bobina de transmisión de RF local, se debe tener cuidado para garantizar que el aumento de temperatura se limite a 1 °C.

Crítica

Los límites SAR establecidos por ley no consideran que el cuerpo humano sea particularmente sensible a los picos de potencia o frecuencias responsables del efecto auditivo de microondas . [4] [5] Frey informa que el efecto auditivo de microondas ocurre con exposiciones de densidad de potencia promedio de 400 μW/cm 2 , muy por debajo de los límites SAR (establecidos por las regulaciones gubernamentales). [4]

Notas:

En comparación con las exposiciones relativamente intensas a corto plazo descritas anteriormente, para la exposición ambiental a largo plazo del público en general existe un límite de 0,08 W/kg promediado para todo el cuerpo. [2] Se ha elegido un SAR promedio para todo el cuerpo de 0,4 W/kg como la restricción que proporciona una protección adecuada para la exposición ocupacional. Se introduce un factor de seguridad adicional de 5 para la exposición del público, lo que da un límite SAR promedio para todo el cuerpo de 0,08 W/kg.

Asesoramiento de la FCC

La guía de la FCC "Tasa de absorción específica (SAR) para teléfonos celulares: qué significa para usted", después de detallar las limitaciones de los valores SAR, ofrece el siguiente editorial de "resultado final":

Todos los teléfonos celulares deben cumplir con el estándar de exposición a radiofrecuencias de la FCC, que se establece en un nivel muy inferior al que indican las pruebas de laboratorio y que, en general, coinciden los expertos médicos y biológicos, pueden producir efectos adversos para la salud. Para los usuarios que están preocupados por la idoneidad de este estándar o que desean reducir aún más su exposición, los medios más eficaces para reducir la exposición son mantener el teléfono celular alejado de la cabeza o el cuerpo y utilizar un altavoz o un accesorio de manos libres. Estas medidas generalmente tendrán un impacto mucho mayor en la absorción de energía de radiofrecuencias que la pequeña diferencia en la SAR entre teléfonos celulares individuales, que, en cualquier caso, es una comparación poco confiable de la exposición a radiofrecuencias de los consumidores, dadas las variables del uso individual. [6]

MSBE (SAR mínimo con efecto biológico)

Para descubrir las posibles ventajas y los mecanismos de interacción de los campos electromagnéticos (CEM), la SAR mínima (o intensidad) que podría tener un efecto biológico (MSBE) sería mucho más valiosa en comparación con el estudio de campos de alta intensidad. Dichos estudios posiblemente puedan arrojar luz sobre los umbrales de los efectos de la radiación no ionizante y las capacidades celulares (por ejemplo, la respuesta oxidativa ). Además, es más probable que se reduzca la complejidad de los objetivos de interacción de los CEM en cultivos celulares al reducir la potencia de exposición, lo que al menos reduce el aumento general de la temperatura. Este parámetro puede diferir según el caso en estudio y depende de las condiciones físicas y biológicas del objetivo expuesto. [7]

Normas de la FCC

Las normas de la FCC para SAR están contenidas en 47 CFR 1.1307(b), 1.1310, 2.1091, 2.1093 y también se analizan en el Boletín OET N.° 56, "Preguntas y respuestas sobre los efectos biológicos y los riesgos potenciales de los campos electromagnéticos de radiofrecuencia". [8]

Normativa europea

La tasa de absorción de energía específica (SAR), promediada en todo el cuerpo o en partes del cuerpo, se define como la tasa a la que se absorbe energía por unidad de masa de tejido corporal y se expresa en vatios por kilogramo (W/kg).

La SAR de cuerpo entero es una medida ampliamente aceptada para relacionar los efectos térmicos adversos con la exposición a RF. [9]

Entre los actos legislativos de la Unión Europea se encuentra la Directiva 2013/35/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 26 de junio de 2013, sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (campos electromagnéticos) (vigésima Directiva específica en el sentido del artículo 16(1) de la Directiva 89/391/CEE) y por la que se deroga la Directiva 2004/40/CE) en su anexo III «EFECTOS TÉRMICOS» para «VALORES LÍMITE DE EXPOSICIÓN Y NIVELES DE ACCIÓN EN EL RANGO DE FRECUENCIAS DE 100 kHz A 300 GHz». [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ Jin, Jianming (1998). Análisis y diseño electromagnético en imágenes por resonancia magnética . CRC Press. pp. §5.3.3 pp. 226ff. ISBN 978-0-8493-9693-9.
  2. ^ ab "Directrices de la ICNIRP para limitar la exposición a los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos variables en el tiempo (hasta 300 GHz)" (PDF) . Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante . 1998. Archivado desde el original (PDF) el 6 de junio de 2014 . Consultado el 12 de diciembre de 2013 .
  3. ^ "Estrictas normas sobre radiación móvil entran en vigor a partir de mañana. Los nuevos teléfonos móviles deben cumplir con el valor SAR de 1,6 W/KG. Se introducen sanciones y controles aleatorios para garantizar su cumplimiento". Oficina de Información de Prensa , Gobierno de la India. 31 de agosto de 2012. Consultado el 22 de diciembre de 2013 .
  4. ^ ab Frey, Allan H. (1962). "Respuesta del sistema auditivo humano a la energía electromagnética modulada". Revista de fisiología aplicada . 17 (4): 689–692. doi :10.1152/jappl.1962.17.4.689. PMID  13895081. S2CID  12359057.
  5. ^ Frey, Allan H. (1998). "Dolores de cabeza causados ​​por teléfonos celulares: ¿son reales y cuáles son las implicaciones?". Environmental Health Perspectives . 106 (3). Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental : 101–103. Bibcode :1998EnvHP.106..101F. doi :10.1289/ehp.98106101. PMC 1533043 . PMID  9441959. 
  6. ^ "Tasa de absorción específica (SAR) para teléfonos celulares: qué significa para usted". Comisión Federal de Comunicaciones . 19 de mayo de 2011. Consultado el 22 de diciembre de 2013 .
  7. ^ Sefidbakht, Yahya; Moosavi-Movahedi, Ali Akbar; Hosseinkhani, Saman; Khodagholi, Fariba; Torkzadeh-Mahani, Masoud; Foolad, Forough; Faraji-Dana, Reza (abril de 2014). "Efectos de los campos electromagnéticos de 940 MHz sobre la bioluminiscencia y la respuesta oxidativa de las células HEK productoras de luciferasa estable". Ciencias fotoquímicas y fotobiológicas . 13 (7): 1082–1092. Código Bibliográfico :2014PhPhS..13.1082S. doi :10.1039/C3PP50451D. PMID  24886806 . Consultado el 26 de noviembre de 2014 .
  8. ^ Seguridad de radiofrecuencia de la OET, https://transition.fcc.gov/oet/rfsafety/background.html. Consultado el 17 de agosto de 2015.
  9. ^ 1999/519/CE: Recomendación del Consejo, de 12 de julio de 1999, sobre la limitación de la exposición del público en general a los campos electromagnéticos (0 Hz a 300 GHz).
  10. ^ Directiva 2013/35/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 26 de junio de 2013, sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de los agentes físicos (campos electromagnéticos)

Enlaces externos