Práctica 1 - Biomagnetismo - Lab 7 PDF

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1ª práctica de biomagnetismo – Lab 7: Electromagnetic radiated field strengths in hospitals EMI: Interferencias electromagnéticas. Son necesarias ciertas regulaciones para que ciertos dispositivos puedan funcionar a la vez, sin que interfieran entre sí las ondas electromagnéticas de los dispositivos. Antes de comercializar un producto médico, ha de pasar unas pruebas. No ha de tener mayor entorno de 3V/m. Todos los equipos a nivel médico que soportan pacientes en estado crítico o elementos sin los cuales, la persona fallecería, son “Life-support equipment” han de soportar 10V/m –teniendo en cuenta siempre unos coeficientes de seguridad, por lo que aguantará un poco más de 10V/m. Los que procederemos a hacer es calcular los niveles que estaremos generando con ciertos equipos. Tendremos en cuenta un entorno médico de dos quirófanos. Pondremos un emisor y analizaremos qué ocurre alrededor. Utilizaremos una herramienta profesional llamada “Wireless inside”.

Por ejemplo, si queremos evaluar la interacción de ondas de señales electromagnéticas entre los aparatos electrónicos, hemos de estudiar todos los caminos posibles del campo eléctrico. Podremos calcular el coeficiente de transmisión y reflexión y calcular todas las contribuciones existentes en relación al medio. Cuando una señal padece algunos rebotes en el medio, llega muy atenuado. En esta práctica reduciremos el número de reflexiones para reducir cálculos. Tampoco tendremos en cuenta la existencias de muebles –lo ciertos es que todos los plásticos contribuyen poco, pero los metales reflejan prácticamente todo, por lo que modificaría nuestros cálculos-.

Estudiaremos toda la zona de la habitación en cuestión. Para saber qué ocurre en todo el perímetro, pondremos un emisor pero muchos receptores separados cada medio metro.

Mediremos el impacto de diferentes tecnologías. Securtity distance: si no cumplen todas las medidas de seguridad, ha de definirse un protocolo donde se determine la distancia de seguridad.

Para el experimento, utilizaremos una antena isotrópica no realista. Del punto sale en todas las direcciones de igual manera y recibe de todas las direcciones de igual modo también.

En el programa tenemos las frecuencias de todos los dispositivos. Campo disminuye con el cuadrado de la distancia, por lo que a veces se usan escalas logarítmicas.

La zona roja definirá el máximo o superior. Es decir, en nuestro caso, la zona roja deberá de ser >=3V/m. En el caso de los móviles, los pondremos al máximo de potencia por seguridad. Los quirófanos, por este motivo, tienen siempre poquísima cobertura, porque a menor cobertura, mayor potencia de los dispositivos de quirófano.

La zona roja es la “peligrosa”.

Pueden existir interferencias constructivas o destructivas. Todo está muy idealizado, por lo que no miraremos con precisión cada dato.

Para calcular los metros de seguridad, hay dos opciones: a) Mirar los puntos del plot

b) Contar los cuadraditos, sabiendo que cada uno son 0,5m.

Descarga electrostática*: gracias a diferencias de potencial grandes. Si es muy grande, puede generar ondas. El cuerpo humano a veces puede funcionar de antena cerca de determinados dispositivos.

En el quirófano Las medidas de seguridad que se toman es, además de apartar unos dispositivos de otros, es recubrir por fuera las paredes de la habitación con metal, para que refleje toda la radiación de fuera –pues incluso una persona de fuera del quirófano, que actúe como antena, puede alterar las ondas del interior-. En el interior, los aparatos no son susceptibles a 3V/m, sino a 10V/m. Esto lo encarece pero permite mayor margen a la hora de trabajar con aparatos –así, podríamos colocar cosas a un metro de distancia sin que pase nada, en cambio, con 3V/m dependiendo de qué sea a unos 10m daría problemas-. Otra opción es el recubrimiento de los aparatos con algún tipo de material que disminuya la radiación.

El programa calcula todas las interacciones de las ondas con las paredes y suelo de nuestra maqueta. Se puede utilizar para saber la manera correcta de colocar los dispositivos, dónde hay cobertura buena…

Corrección Probando solo diferentes frecuencias, aparece que a partir de tecnologías como la telefonía móvil, se genera un impacto grande. Con la wifi o el Bluetooth hay muy poca distancia de seguridad. “Un metro”: distancia de seguridad de cada dispositivo. Está regulado por ley. El Bluetooth parece ser la mejor tecnología, pues es la que realmente tiene menos distancia de seguridad, por lo que es más útil en quirófano.

También pueden probarse diferentes frecuencias –en lugar de 2,5GHz, 400Mhz-. Cuando usamos frecuencias de 2,45GHz, las señales son de 12cm aproximadamente. A 400MHz resultan de 75cm. Cuando hay señales que cambian lentamente en el tiempo, el patrón sale mucho más uniforme, por lo que, con los sensores cada medio metro, se visualiza mejor. Con más sensores saldría mucho más preciso, pero tardaría mucho más. SUPERMEGAIMPORTANTE: Estamos viendo que se propaga en todas direcciones, por lo que hay que asegurar TODAS LAS DIRECCIONES. Los quirófanos han de estar OBLIGATORIAMENTE aislados electromagnéticamente de tal manera que no entre la radiación foránea, rebota contra la pared del quirófano. Independientemente del resultado de los cálculos, hay que aplicar sobre el equipo de un coeficiente de seguridad de unos pocos V/m más. Es decir, aunque el producto señale 10V/m, tendrá que aguantar hasta unos 13V/m....