vol. 5 1/2016 Inżynier i Fizyk Medyczny
46
BHP
\
OMS
artykuł naukowy
\
scientific paper
Celem prezentowanej pracy była ocena zagrożeń elektroma-
gnetycznych dotyczących inżynierów i ratowników medycznych
lub innych osób użytkujących radiotelefony przenośne.
Charakterystyka warunków korzystania
z radiotelefonów przenośnych
Ratownictwo medyczne stosuje głównie tzw. konwencjonalne
systemy łączności bezprzewodowej (analogowe, cyfrowe lub
hybrydowe) pracujące w paśmie (167-169) MHz [1, 4-6]. W du-
żych aglomeracjach miejskich, np. wrocławskiej, korzysta także
ze zintegrowanego systemu zarządzania służbami komunal-
nymi, bezpieczeństwa i ratownictwa opartego na cyfrowym,
trankingowym systemie łączności TETRA (
TErrestrial Trunked
RAdio
), pracującym w pasmie (380-450) MHz [4-6]. W konwen-
cjonalnych systemach cyfrowych standardu DMR (
Digital Mobile
Radio
) wykorzystywana jest technika transmisji polegająca na
wielodostępie z podziałem czasowym TDMA (
Time Division Mul-
tiple Access
) udostępniająca w jednym kanale radiowym dwie
szczeliny czasowe, umożliwiając dwa jednoczesne połączenia
głosowe. Uśredniona w czasie moc emitowana przez takie urzą-
dzenie cyfrowe stanowi ok. ½ maksymalnej emitowanej mocy.
Natomiast urządzenia analogowe pracują z ciągłą emisją mocy.
Z kolei w cyfrowym systemie trankingowym wykorzystuje się
cztery okna czasowe TDMA, a zatem uśredniona w czasie moc
stanowi ok. ¼maksymalnej emitowanej mocy [4]. Radiotelefony
systemu konwencjonalnego mogą pracować w dwóch trybach
maksymalnej emitowanej mocy: do 1 W (tryb oznaczany popu-
larnie LOW lub L) oraz do 5 W (tryb oznaczany jako HIGH lub H).
Natomiast radiotelefony przenośne systemu trankingowego
TETRA wyposażone są w układy adaptacyjnej kontroli mocy APC
(
Adaptive Power Control
), regulując poziom emitowanej mocy
w zależności od warunków pracy urządzenia, z jej ograniczeniem
do maksymalnie 4 W.
Badania ankietowe i obserwacje przeprowadzone wśród
użytkowników radiotelefonów przenośnych wskazały na różne
sposoby użytkowania radiotelefonów przenośnych, najczęściej
podczas połączenia umieszczonych: przed twarzą, w okolicach
klatki piersiowej lub z boku tułowia na wysokości pasa (przy ko-
rzystaniu z zestawu głośnikomikrofonowego).
Symulacje numeryczne
Badania dotyczące skutków termicznych oddziaływania promie-
niowania elektromagnetycznego przy radiotelefonach przeno-
śnych wykonano w oparciu o symulacje numeryczne współczyn-
nika SAR. W dokumentach międzynarodowych (np. Dyrektywa
2013/35/UE) określono trzy limity SAR: (a) uśredniony dla całe-
go ciała, (b) maksymalny miejscowy, uśredniony dla dowolnych
10 g ciągłej tkanki głowy i tułowia oraz (c) analogiczny do (b),
ale dotyczący tkanek kończyn [7]. Z uwagi na stosunkowo małe
rozmiary radiotelefonów przenośnych, w prezentowanych ba-
daniach ograniczono się do analizy maksymalnych wartości SAR
(10 g) w tkankach głowy i tułowia, których limit ustalono na po-
ziomie 10 W/kg.
W symulacjach numerycznych zastosowano numeryczny
model radiotelefonu o wymiarach odpowiadających typowym,
rzeczywistym urządzeniom (Rys. 1), z antenami prętowymi lub
spiralnymi w modelach radiotelefonów systemu trankingowe-
go, a tylko anteną spiralną dla systemu konwencjonalnego (dla
częstotliwości ich pracy anteny prętowe byłyby zbyt długie –
kilkadziesiąt cm). Jako model ciała człowieka przebywającego
przy radiotelefonie zastosowano dwa anatomiczne, wirtualne
fantomy ciała dorosłego człowieka: kobiety i mężczyzny – o war-
tościach cech antropometrycznych zbliżonych do 50-tych cen-
tyli populacji polskiej. Uwzględniono trzy wymienione powyżej
typowe lokalizacje radiotelefonu względem ciała użytkownika.
W każdym z przypadków przyjęto jednakową, równą 5 cm, od-
ległość między anteną radiotelefonu przenośnego (w miejscu
jej montażu w radiotelefonie) a najbliższą powierzchnią ciała
użytkownika.
Symulacje wykonano z zastosowaniem specjalistycznego
oprogramowania CST STUDIO SUITE. Niepewność przepro-
wadzonych symulacji numerycznych oszacowano na poziomie
±41% [5].
Rys. 1
Wirtualny anatomiczny fantom ciała kobiety z modelem radiotelefonu pra-
cującym w systemie konwencjonalnym (z anteną spiralną) przed twarzą oraz sposób
określania odległości radiotelefonu od ciała człowieka
Źródło: Opracowanie własne.
Wyniki badań
Przykładowe rozkłady wartości SAR (10 g) w wirtualnych fan-
tomach ciała kobiety i mężczyzny zaprezentowano na rysunku 2.
Prezentowane wyniki symulacji wartości SAR (10 g) zostały
określone dla najsilniejszych ekspozycji przy radiotelefonach
przenośnych, to jest dla maksymalnych mocy promieniowania
emitowanego przez urządzenia: 5 W dla radiotelefonów kon-
wencjonalnych oraz 4 W dla radiotelefonów trankingowych
i uwzględniają niepewność symulacji numerycznych. Wszyst-
kie prezentowane wartości SAR zostały określone dla
5 cm
