Tasa de absorción específica

Tasa de absorción específica ( SAR ) es una medida de la velocidad a la que la energía se absorbe por unidad de masa por un cuerpo humano cuando se expone a una frecuencia de radio (RF) campo electromagnético . También puede referirse a la absorción de otras formas de energía por los tejidos, incluido el ultrasonido . ^[1] Se define como la potencia absorbida por masa de tejido y tiene unidades de vatios por kilogramo (W / kg). ^{[2] [3]}

La SAR generalmente se promedia en todo el cuerpo o en 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 la energía electromagnética se puede calcular a partir del campo eléctrico dentro del tejido como:

${\displaystyle {\text{SAR}}={\frac {1}{V}}\int _{\textrm {sample}}{\frac {\sigma (\mathbf {r} )|\mathbf {E} (\mathbf {r} )|^{2}}{\rho (\mathbf {r} )}}d\mathbf {r} }$

dónde

${\displaystyle \sigma }$es la muestra de conductividad eléctrica

${\displaystyle E}$es el campo eléctrico RMS

${\displaystyle \rho }$es la densidad de la muestra

${\displaystyle V}$ es el volumen de la muestra

El SAR mide la exposición a campos entre 100 kHz y 10 GHz (conocidos como ondas de radio). ^[4] Se utiliza comúnmente para medir la potencia absorbida por los teléfonos móviles y durante las exploraciones de resonancia magnética. El valor dependerá en gran medida de la geometría de la parte del cuerpo que está expuesta a la energía de RF y de la ubicación y geometría exactas de la fuente de RF. Por lo tanto, las pruebas deben realizarse con cada fuente específica, como un modelo de teléfono móvil, y en la posición de uso prevista.

Prueba de SAR de teléfonos móviles

Ver también: Radiación de teléfonos móviles y salud

Al medir el SAR debido a un teléfono móvil, el teléfono se coloca contra una representación de una cabeza humana (un "SAR fantasma") en una posición de conversación. Luego, el valor de la SAR se mide en la ubicación que tiene la tasa de absorción más alta 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 en 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, también se pueden requerir pruebas adicionales para representar el uso del dispositivo mientras se coloca cerca del cuerpo y / o extremidades del usuario. Varios gobiernos han definido niveles máximos de SAR para la energía de RF emitida por dispositivos móviles:

• Estados Unidos : la FCC exige que los teléfonos vendidos tengan un nivel de SAR igual o inferior a 1,6  vatios por kilogramo (W / kg) sobre el volumen que contiene una masa de 1 gramo de tejido que absorbe la mayor cantidad de señal.
• Unión Europea : CENELEC especifica límites de SAR dentro de la UE, siguiendo las normas IEC . Para teléfonos móviles y otros dispositivos de mano similares, el límite de SAR es de 2 W / kg como promedio sobre los 10 g de tejido que absorben la mayor parte de la señal ( IEC 62209-1 ).
• India : pasó de los límites de la UE a los límites de EE. UU. Para teléfonos móviles en 2012. A diferencia de EE. UU., India no se basará únicamente en las mediciones de SAR proporcionadas por los fabricantes; Las pruebas de cumplimiento aleatorias las realiza un Laboratorio SAR del Centro de Ingeniería de Telecomunicaciones (TEC) administrado por el gobierno en los teléfonos y el 10% de las torres. Todos los teléfonos deben tener un modo de manos libres. ^[5]

Los valores de SAR dependen en gran medida del tamaño del volumen promedio. Sin información sobre el volumen promedio utilizado, no se pueden realizar comparaciones entre diferentes medidas. Por lo tanto, las calificaciones europeas de 10 gramos deben compararse entre sí, y las calificaciones estadounidenses de 1 gramo solo deben compararse entre ellas. Para verificar el SAR en su teléfono móvil, revise la documentación provista 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 de resonancia magnética, los límites (descritos en IEC 60601-2-33 ) son un poco más complicados:

	SAR de cuerpo entero	SAR de cuerpo parcial	SAR de cabeza	SAR local (a)
Región del cuerpo →	todo el cuerpo	parte del cuerpo expuesta	cabeza	cabeza	maletero	extremidades
Modo de funcionamiento ↓	(W / kg)	(W / kg)	(W / kg)	(W / kg)	(W / kg)	(W / kg)
Normal	2	2–10 (b)	3.2	10 (c)	10	20
1er nivel controlado	4	4–10 (b)	3.2	20 (c)	20	40
2do nivel controlado	> 4	> (4–10) (b)	> 3,2	> 20 (c)	> 20	> 40
SAR de corta duración	El límite de SAR durante cualquier período de 10 s no excederá el doble de los valores establecidos.

Nota : tiempo promedio de 6 minutos.

(a) El SAR local se determina sobre la masa de 10 g.

b) El límite se escala dinámicamente con la relación "masa de pacientes expuestos / masa de pacientes":

MODO DE FUNCIONAMIENTO NORMAL: SAR corporal parcial = 10 W / kg - (8 W / kg * masa del paciente expuesto / masa del paciente)
MODO DE FUNCIONAMIENTO CONTROLADO DE PRIMER NIVEL: SAR corporal parcial = 10 W / kg - (6 W / kg * masa del paciente expuesto / masa paciente)

(c) En los casos en que la órbita se encuentre en el campo de una pequeña bobina de transmisión de RF local, se debe tener cuidado para 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 microondas . ^{[6] [7]} 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 de SAR (según lo establecido por las regulaciones gubernamentales). ^[6]

Notas:

En comparación con las exposiciones relativamente intensas a corto plazo descritas anteriormente, para la exposición ambiental a largo plazo del público en general hay un límite de 0,08 W / kg promediado en todo el cuerpo. ^[4] Se ha elegido un SAR medio 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 de SAR de cuerpo entero promedio de 0.08 W / kg.

Asesoramiento de la FCC

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

"TODOS los teléfonos móviles deben cumplir con el estándar de exposición a RF de la FCC, que se establece en un nivel muy por debajo del que indican las pruebas de laboratorio, y los expertos médicos y biológicos generalmente están de acuerdo en que podrían producirse efectos adversos para la salud. este estándar o que deseen reducir aún más su exposición, los medios más efectivos para reducir la exposición son mantener 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 sobre la absorción de energía de RF que la pequeña diferencia de SAR entre teléfonos móviles individuales, que, en cualquier caso, es una comparación poco fiable de la exposición de los consumidores a RF, dadas las variables de uso individual ". ^[8]

MSBE (SAR mínimo con efecto biológico)

Para conocer las posibles ventajas y los mecanismos de interacción de los campos electromagnéticos (CEM), el SAR mínimo (o intensidad) que podría tener efecto biológico (MSBE) sería mucho más valioso en comparación con el estudio de campos de alta intensidad. Estos estudios posiblemente puedan arrojar luz sobre los umbrales de los efectos de las radiaciones no ionizantes y las capacidades de las células (por ejemplo, la respuesta oxidativa). Además, es más probable que se reduzca la complejidad de los objetivos de interacción EMF en cultivos celulares al reducir el poder de exposición, lo que al menos reduce el aumento general de temperatura. Este parámetro puede diferir con respecto al caso en estudio y depende de las condiciones físicas y biológicas del objetivo expuesto. ^[9]

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 discuten en el Boletín OET No. 56, " Preguntas y respuestas sobre los efectos biológicos y los peligros potenciales de los campos electromagnéticos de radiofrecuencia " . ^[10]

Ver también

• Calentamiento dieléctrico
• Radiación electromagnética y salud

Referencias

1. Sol, J; Hynynen, K (12 de agosto de 2013) [septiembre de 1998]. "Enfoque de ultrasonido terapéutico a través de un cráneo humano: un estudio numérico". J Acoust Soc Am . 104 (3 Pt 1): 1705-15. Código bibliográfico : 1998ASAJ..104.1705S . doi : 10.1121 / 1.424383 . PMID  9745750 .
2. Jin, Jianming (1998). Análisis y Diseño Electromagnético en Imágenes por Resonancia Magnética . Prensa CRC. págs. §5.3.3 págs. 226ff. ISBN 978-0-8493-9693-9.
3. Kshetrimayum, Rakhesh Singh (marzo-abril de 2008). "Teléfonos móviles: ¿perjudiciales para la salud?". Potenciales IEEE . 27 (2): 18-20. doi : 10.1109 / MPOT.2008.919701 .
4. "Directrices de ICNIRP para limitar la exposición a campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos que varían 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 .
5. "Los estrictos estándares de radiación móvil entran en vigor a partir de mañana Nuevos teléfonos móviles para cumplir con el valor SAR de 1.6W / KG - Penalización, controles aleatorios introducidos para el cumplimiento" . Oficina de Información de Prensa , Gobierno de la India. 2012-08-31 . Consultado el 22 de diciembre de 2013 .
6. 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 .  
7. Frey, Allan H (1998). "Dolores de cabeza por teléfonos móviles: ¿son reales y cuáles son las implicaciones?" . Perspectivas de salud ambiental . Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental . 106 (3): 101–103. doi : 10.1289 / ehp.98106101 . PMC 1533043 . PMID 9441959 .  
8. "Tasa de absorción específica (SAR) para teléfonos móviles: lo que significa para usted" . Comisión Federal de Comunicaciones . 2011-05-19 . Consultado el 22 de diciembre de 2013 .
9. Sefidbakht, Yahya; Moosavi-Movahedi, Ali Akbar; Hosseinkhani, Saman; Khodagholi, Fariba; Torkzadeh-Mahani, Masoud; Foolad, Forough; Faraji-Dana, Reza (abril de 2014). "Efectos de EMF de 940 MHz sobre la bioluminiscencia y la respuesta oxidativa de las células HEK productoras de luciferasa estable" . Ciencias Fotoquímicas y Fotobiológicas . 13 (7): 1082–92. doi : 10.1039 / C3PP50451D . PMID 24886806 . Consultado el 26 de noviembre de 2014 . 
10. Seguridad de radiofrecuencia de OET, https://transition.fcc.gov/oet/rfsafety/background.html . Consultado el 17 de agosto de 2015}

Enlaces externos

• Tasa de absorción específica (SAR) para teléfonos móviles en la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de EE. UU .
  • "Evaluación del cumplimiento de las directrices de la FCC para la exposición humana a campos electromagnéticos de radiofrecuencia" (Suplemento C del Boletín 65 de la OET), junio de 2001; un documento técnico detallado sobre la medición de la SAR
• Campos electromagnéticos y salud pública en la Organización Mundial de la Salud (OMS)
• "Actualización sobre los estándares SAR y los requisitos básicos para la evaluación SAR" en el sitio web de ETS-Lindgren (enlace Archive.org), abril de 2005
• Ejemplo de un informe SAR detallado del sitio web de la FCC (para un iPod Touch de 4ta generación de Apple ); alojado en un sitio web de terceros
• Sitios web oficiales de SAR de los fabricantes
  • manzana
  • Samsung
  • Sony
  • [1]
• Regulaciones de la FCC
• Boletín de la OET Nº 56, " Preguntas y respuestas sobre los efectos biológicos y los peligros potenciales de los campos electromagnéticos de radiofrecuencia " .