Pracownia zagrożeń Elektromagnetycznych - Projekty
Streszczenie

Modelowanie i ocena zagrożeń elektromagnetycznych występujących w środowisku pracy dla użytkowników osobistych urządzeń medycznych (OUM) wspomagających funkcje życiowe organizmu

Kierownik projektu: dr inż. Patryk Zradziński

Streszczenie projektu:

 

Celem projektu była ocena zagrożeń, wynikających z oddziaływania pól elektromagnetycznych na użytkowników wybranych częściowo implantowanych osobistych urządzeń medycznych (OUM), takich jak pompy insulinowe i implanty słuchowe.

Podczas realizacji pierwszego i drugiego etapu projektu przeanalizowano zalecenia międzynarodowe dotyczące kryteriów oceny zagrożeń elektromagnetycznych dla użytkowników OUM oraz parametry pól elektromagnetycznych emitowanych przez źródła eksploatowane  w środowisku medycznym lub przemysłowym. Na ich podstawie opracowano program badań modelowych oraz metody analizy zagrożeń elektromagnetycznych w kontekście bezpieczeństwa pracowników korzystających z OUM, a także przeprowadzono pilotowe symulacje. Wykonano serię badań modelowych i eksperymentalnych celem doskonalenia metodyki wykorzystania modeli wirtualnych do analizy charakterystyki zagrożeń elektromagnetycznych i walidacji wyników badań. Zagrożenia charakteryzowano na podstawie natężenia pola elektrycznego indukowanego w organizmie użytkownika OUM i krajowych kryteriów dotyczących ochrony przed elektrostymulacją tkanek narażonych na oddziaływanie pola elektromagnetycznego.

Podczas realizacji drugiego i trzeciego etapu projektu wykonano symulacje biofizycznych skutków oddziaływania pola elektromagnetycznego występujących w numerycznych modelach użytkownika OUM oraz analizę statystyczną wyników ponad 50 realistycznych scenariuszy narażenia. Badaniami objęto modele implantów słuchowych, w których jest wykorzystywane przewodnictwo kostne (typu Bonebridge – IS-BB i BAHA (Bone Anchored Hearing Aid) –  IS-BAHA) oraz pomp insulinowych. W badaniach uwzględniono scenariusze narażenia obejmujące zróżnicowanie źródeł pola (medyczne – aplikatory do magnetoterapii i urządzenia elektrochirurgiczne oraz przemysłowe – nagrzewnice indukcyjne), polaryzacji pola elektromagnetycznego, odległości użytkownika implantu od źródła pola oraz modeli użytkownika OUM (modele wielowarstwowe i odzwierciedlające budowę anatomiczną).

Projekt II.P.14. Widok modelu numerycznego scenariusza narażenia użytkownika pompy insulinowej przy aplikatorze do magnetoterapii (a) i rozkład natężenia indukowanego pola elektrycznego w modelu ciała użytkownika  w otoczeniu igły podającej insulinę, wkłutej w brzuch (b)

 

W modelach oddziaływania pola elektromagnetycznego stwierdzono istotnie większe zagrożenie użytkownika OUM w porównaniu do osoby zdrowej (bez implantu). Największy wzrost (4-krotny) natężenia indukowanego pola elektrycznego stwierdzono w przypadku użytkownika implantu typu BAHA narażonego na pole magnetyczne o znacznej niejednorodności przestrzennej (w otoczeniu aplikatora magnetoterapeutycznego o średnicy 25 cm).

Wyniki wykonanych badań wskazują na konieczność zapewnienia użytkownikom OUM większej niż ogółowi pracowników ochrony przed oddziaływaniem pola elektromagnetycznego (m.in. poprzez zalecane w polskim prawie pracy traktowanie ich jako pracowników szczególnie chronionych – DzU 2016, poz. 950).

Dla użytkowników różnego typu OUM stwierdzono zróżnicowanie zagrożeń – wartości natężenia indukowanego w organizmie pola elektrycznego były do 70% większe przy implantach słuchowych typu BAHA niż przy implantach typu Bonebridge oraz do 3-krotnie większe przy stosowaniu przez użytkownika pompy insulinowej z igłami stalowymi niż teflonowymi. Stwierdzono także istotne statystycznie różnice między wartościami natężenia indukowanego w organizmie pola elektrycznego w modelach ciała człowieka różniących się grubością skóry i podskórnej warstwy tkanki tłuszczowej, różnej polaryzacji pola elektromagnetycznego oraz odległości od źródła pola (poziomu jednorodności pola).

Na podstawie wyników przeprowadzonych badań opracowano zalecenia profilaktyczne  i materiały informacyjne oraz włączony do manuskryptu monografii raport, prezentujący tematykę zagrożeń dotyczących użytkowników wybranych częściowo implantowanych OUM, związanych z polami elektromagnetycznymi występującymi w środowisku przemysłowym lub medycznym. Opracowane zalecenia profilaktyczne oraz materiały informacyjne zostały zweryfikowane podczas 5 szkoleń pilotażowych, w których uczestniczyło około 150 osób.

Upowszechnianie wyników realizacji projektu przyczyni się do zmniejszenia zagrożeń dla czynnych zawodowo użytkowników OUM narażonych na pola elektromagnetyczne, których źródłem są typowe urządzenia występujące w środowisku medycznym lub przemysłowym (m.in. poprzez wzrost świadomości o naturze takich zagrożeń i zasadach dotyczących ich profilaktyki).

Wyniki realizacji projektu zaprezentowano na 6 konferencjach krajowych i 4 międzynarodowych oraz w materiałach konferencyjnych, a także podczas 9 szkoleń specjalistycznych. Opublikowano 2 rozdziały w monografii specjalistyczne, 1 publikację w materiałach konferencyjnych indeksowanych w bazie Web of Science i 1 publikację w czasopiśmie krajowym. Opracowano i złożono do specjalistycznych czasopism o zasięgu międzynarodowym manuskrypty  4 publikacji.



Jednostka: Pracownia zagrożeń Elektromagnetycznych

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016