Interferencias electromagnéticas a frecuencia de red (50/60Hz) en el ambiente hospitalario

preocupación existente en los trabajos posteriores se centró en identificar la influencia de fuentes externas al hospital, principalmente las relacionadas con los sistemas de comunicación como, estaciones de radio, televisión y telefonía celular principalmente en la caracteri­zación del ambiente electromagnético de un hospital [10].Sin embargo, pocos trabajos han sido realizados para caracterizar el ambiente magnético de baja frecuencia en hospitales[11]. Por tanto, es necesario evaluar los niveles de densidad de flujo magnético de frecuencia industrial (50/60Hz) presentes en las áreas de interés o de mayor concentración de equipos electromédicos dentro de los hospitales. De esta forma se podrá conocer si los equipos médicos están operando en un ambiente electromagnético “seguro” además de identificar las áreas o puntos críticos en los cuales no se cumplen las recomendaciones dadas por la Comisión Internacional de Protección Contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP).

El objetivo de este trabajo es dar conocer el estado del arte de este tema en la actualidad haciendo énfasis en la norma IEC 61000-4-8 sobre interferencias electromagnéticas a frecuencia industrial (50/60Hz).

  1. METODOLOGÍA

En la norma IEC 60601-1-2, titulada: “Límites para Equipos Electromédicos. Parte1-2 Requisitos generales para la seguridad básica y funcionamiento esencial” se definen las pruebas o ensayos de EMC que los fabricantes de EEM deben entregar conjuntamente con el equipo, las guías y declaraciones, con los aspectos de emisiones electromagnéticas, inmunidad electromagnética y distancia de separación de los equipos para su funcionamiento seguro en cada ambiente de trabajo [12]. Uno de estos ensayos se refiere a la norma internacional IEC 61000-4-8 Técnicas de ensayo y de medida de inmunidad a los campos magnéticos a frecuencia industrial [13]. Esta norma relaciona los requisitos de inmunidad solo bajo condiciones operacionales en cuanto a la proximidad del equipo a la fuente de perturbación, considerando perturbación los campos magnéticos a frecuencia de red 50/60Hz (campos permanente o de corta duración). Para someter un equipo electromédico (EEM) a pruebas de inmunidad electromagnética en condiciones de laboratorio se utilizan dos métodos básicos [13]:

1- Método de proximidad: Consiste en la aplicación del campo magnético al EMM. El método consiste en pasar una bobina de inducción pequeña a lo largo del EMM para descubrir áreas particularmente sensibles. Este método es aplicable a equipos médicos considerados grandes (ocupan un volumen mayor de 2x2x2.5metros). El esquema se muestra en la Fig. 2.

Nota: EUT se refiere según la norma IEC 61000-4-8 a equipo bajo prueba.

Figura 2 Representación esquemática del método de proximidad.

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2-Método de la inmersión: Este método consiste en la aplicación del campo magnético al EEM, poniendo al EEM en el centro de una bobina de inducción, realizar las mediciones de intensidad del campo magnético y valorar en el equipo la posible pérdida de funciones o la degradación de su actuación. El esquema se muestra en la Figura 3.

Figura 3 Representación esquemática del método de inmersión.

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Según el ambiente electromagnético y la proximidad de las fuentes de perturbaciones al equipo involucrado se escogerá el nivel de la prueba tanto para campos continuos como para campos de corta duración [13].A continuación se muestra en la tabla I los niveles de prueba para campos magnéticos continuos:

Tabla I. Niveles de prueba para campos magnéticos continuos.

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Nota: X es un nivel abierto, este nivel depende de las especificaciones del producto según el fabricante.

En la tabla II se hace referencia a los niveles de prueba para campos magnéticos de corta duración; en este caso X* es un nivel abierto. Este nivel esta en dependencia del tiempo de duración de la prueba y las especificaciones del producto según el fabricante.

Tabla II. Niveles de prueba para campos magnéticos de corta duración (1 hasta 3 seg).

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La estructuración de la prueba comprende los componentes siguientes:

  • Plano de tierra (GRP).
  • Equipo bajo prueba (EUT).
  • Bobina de inducción;
  • Generador

El plano de tierra será una hoja de metal no-magnética (cobre o aluminio) de 0,25 mm espesor; puede usarse otros metales pero en este caso su espesor será de 0,65mm como mínimo; el tamaño mínimo del plano de tierra es 1 × 1 m. El plano de tierra se conectará a la tierra de seguridad del laboratorio, al EUT, de igual modo el equipamiento auxiliar utilizado.

El EUT bajo prueba se configura y se conecta para satisfacer sus requisitos funcionales; se utilizarán los cables proporcionados o recomendados por el fabricante. Todos los cables se expondrán al campo magnético para 1 m de su longitud.

La bobina de inducción debe generar un campo que corresponda al nivel de la prueba seleccionado y con la homogeneidad definida. Se usarán sensores del campo magnéticos apropiados para verificar la intensidad del campo magnético generado por la bobina de inducción. El sensor del campo se posicionará al centro de la bobina de inducción con la orientación conveniente para descubrir el valor máximo del campo. El «factor de inducción» de la bobina se determinará como la proporción entre la intensidad del campo y la corriente de inyección (H/A). Se recomienda según las dimensiones del EUT utilizar bobinas con las características que a continuación se relaciona:

1- Bobina cuadrada o redonda de diámetro o dimensiones de 1 m por cada lado: para pruebas en un volumen 0,6 m × 0,6 m × 0,5 m alto y 0,2 m de espaciamiento entre el EUT y la bobina

2- Bobinas dobles, 1m de lado y 0,6m de espaciamiento en un volumen 0,6 m × 0,6 m × 1 m y 0,2 m de distancia mínima entre el EUT a la bobina aumentando de la separación de las bobinas a 0,8 m como el máximo valor de la prueba del EUT.

3- Solo bobina rectangular, 1 m × 2,6 m: para probar en un