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Tasa de absorción específica

La tasa de absorción específica ( SAR ) es una medida de la tasa 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 generalmente se promedia para todo el cuerpo o para un pequeño volumen de muestra (generalmente 1 go 10 g de tejido). El valor citado es entonces el nivel máximo medido en la parte del cuerpo estudiada sobre el volumen o masa indicados.

Cálculo

El SAR para 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 energía absorbida de los teléfonos móviles y durante las exploraciones por 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 y geometría exacta de la fuente de RF. Por lo tanto, las pruebas deben realizarse con cada fuente específica, como por ejemplo un modelo de teléfono móvil y en el lugar de uso previsto.

Pruebas de SAR en teléfonos móviles

Al medir el SAR mediante un teléfono móvil, el teléfono se coloca frente a una representación de una cabeza humana (un "SAR Phantom") en posición de hablar. A continuación, el valor SAR se mide en el lugar que tenga la mayor tasa de absorción en toda la cabeza, que en el caso de un teléfono móvil suele estar 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. Dependiendo del tamaño y las capacidades del teléfono, es posible que también se requieran 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 hacer comparaciones entre diferentes mediciones. Por lo tanto, las clasificaciones europeas de 10 gramos deberían compararse entre sí, y las clasificaciones americanas de 1 gramo sólo deberían 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 de SAR con escáner de resonancia magnética

Para las imágenes por resonancia magnética, los límites (descritos en IEC 60601-2-33) son un poco más complicados:

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

Crítica

Los límites de 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 las microondas . [4] [5] Frey informa que el efecto de audición de microondas ocurre con exposiciones de densidad de potencia promedio de 400 μW/cm 2 , muy por debajo de los límites SAR (según lo establecido por las regulaciones gubernamentales). [4]

Notas:

En comparación con las exposiciones relativamente intensivas a corto plazo descritas anteriormente, para la exposición ambiental a largo plazo del público en general existe un límite de 0,08 W/kg como promedio en 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.

Consejos de la FCC

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

TODOS los teléfonos celulares deben cumplir con el estándar de exposición a RF de la FCC, que se establece en un nivel muy por debajo del que las pruebas de laboratorio indican, y los expertos médicos y biológicos generalmente coinciden, que podrían ocurrir efectos adversos para la salud. Para los usuarios que estén preocupados por la idoneidad de este estándar o que deseen reducir aún más su exposición, el medio más eficaz para reducir la exposición es sostener el teléfono celular alejado de la cabeza o el cuerpo y utilizar un altavoz o un accesorio de manos libres. . Estas medidas generalmente tendrán mucho más impacto en la absorción de energía de RF que la pequeña diferencia en SAR entre teléfonos celulares individuales, lo cual, en cualquier caso, es una comparación poco confiable de la exposición a RF de los consumidores, dadas las variables de uso individual. [6]

MSBE (SAR mínimo con efecto biológico)

Para descubrir las posibles ventajas y los mecanismos de interacción de los campos electromagnéticos (EMF), el SAR (o intensidad) mínimo que podría tener un efecto biológico (MSBE) sería mucho más valioso en comparación con el estudio de campos de alta intensidad. Es posible que estos estudios arrojen luz sobre los umbrales de los efectos de las radiaciones no ionizantes y las capacidades celulares (por ejemplo, la respuesta oxidativa ). Además, es más probable que reduzca la complejidad de los objetivos de interacción de los CEM en cultivos celulares al reducir el poder 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]

regulaciones de la FCC

Las regulaciones 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 No. 56, "Preguntas y respuestas sobre los efectos biológicos y los peligros potenciales de los campos electromagnéticos de radiofrecuencia". [8]

Regulaciones europeas

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).

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

Los actos legislativos de la Unión Europea incluyen la Directiva 2013/35/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 26 de junio de 2013, sobre requisitos mínimos de seguridad y salud en relación con la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de agentes físicos (campos electromagnéticos) (20. Directiva individual en el sentido del artículo 16, apartado 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 "VALOR LÍMITE DE EXPOSICIÓN Y NIVELES DE ACCIÓN EN EL RANGO DE FRECUENCIA A PARTIR DE 100 kHz A 300 GHz". [10]

Ver también

Referencias

  1. ^ Jin, Jianming (1998). Análisis y Diseño Electromagnético en Imágenes por Resonancia Magnética . Prensa CRC. págs. §5.3.3 págs. 226 y siguientes. ISBN 978-0-8493-9693-9.
  2. ^ ab "Directrices de la ICNIRP para limitar la exposición a campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos variables en el tiempo (hasta 300 GHz)" (PDF) . Comisión Internacional de Protección contra Radiaciones No Ionizantes . 1998. Archivado desde el original (PDF) el 6 de junio de 2014 . Consultado el 12 de diciembre de 2013 .
  3. ^ "A partir de mañana entrarán en vigor estrictos estándares de radiación móvil. Nuevos teléfonos móviles para cumplir con el valor SAR de 1,6 W/KG - Penalización y controles aleatorios introducidos para su aplicación". 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 por teléfonos móviles: ¿son reales y cuáles son sus implicaciones?". Perspectivas de salud ambiental . 106 (3). Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental : 101–103. doi :10.1289/ehp.98106101. PMC 1533043 . PMID  9441959. 
  6. ^ "Tasa de absorción específica (SAR) para teléfonos móviles: lo que 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; Tonto, Forough; Faraji-Dana, Reza (abril de 2014). "Efectos de los EMF de 940 MHz sobre la bioluminiscencia y la respuesta oxidativa de células HEK productoras de luciferasa estable". Ciencias Fotoquímicas y Fotobiológicas . 13 (7): 1082–1092. doi :10.1039/C3PP50451D. PMID  24886806 . Consultado el 26 de noviembre de 2014 .
  8. ^ Seguridad de radiofrecuencia 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 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 requisitos mínimos de seguridad y salud en relación con la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados de agentes físicos (campos electromagnéticos)

enlaces externos