Evaluación de la exposición laboral a campos electromagnéticos en operarios de espectrómetros de resonancia magnética nuclear

Abstract

Los equipos de espectrometría por resonancia magnética nuclear (RMN) emplean campos electromagnéticos de radiofrecuencia (RF) y campos magnéticos estáticos (CME) de muy alta densidad, de manera que se admite que los trabajadores que operan con estos sistemas están expuestos cotidianamente a ese tipo de radiaciones no ionizantes. Sin embargo, en la actualidad no se dispone de datos metrológicos precisos sobre los niveles y condiciones reales de radioexposición ocupacional de esos trabajadores. El presente estudio ha llevado a cabo una caracterización precisa y completa de la exposición a CME y a RF recibida por los operadores de espectrómetros, y del ambiente electromagnético en los laboratorios de RMN. Con ese fin se ha diseñado un procedimiento ad hoc, basado en la medición de parámetros físicos de campo relevantes y en la estimación de la duración y frecuencia de las exposiciones, que se ha validado mediante la realización de mediciones de campos durante la ejecución de las diferentes tareas desarrolladas por los operarios en 9 centros de investigación en España que disponían de 19 espectrómetros. Los registros revelaron que la configuración y el blindaje de los dispositivos confinan las emisiones de RF en el interior de los aparatos, no registrándose en ningún caso niveles mensurables (E ≥ 0,01 V/m) en su exterior. En cuanto a los CME, los registros permitieron determinar los niveles de exposición personal en función de las características específicas del equipo de RMN, del tipo de tarea ejecutada y de los protocolos de trabajo adoptados por cada centro. Los datos metrológicos mostraron que los operarios pueden estar expuestos a niveles de hasta 86,00 ± 4,00 mT en el tórax, 396,00 ± 15,00 mT en la cabeza y 672,00 ± 10,00 mT en las manos. Aunque estos niveles quedan por debajo de los límites vigentes para la protección ocupacional ante efectos nocivos a corto plazo debidos a exposiciones instantáneas y esporádicas, superan con mucho el nivel basal geomagnético de 0,05 mT, y pueden rebasar el umbral de 0,5 mT establecido para compatibilidad electromagnética con implantes médicos, así como el límite de 40 mT recomendado para la protección del público general y de la trabajadora gestante. Adicionalmente, ante la actual inexistencia de estándares para la protección ante potenciales efectos nocivos de exposiciones crónicas a campos subumbral, que no pueden ser descartados si nos atenemos a la evidencia epidemiológica y experimental disponible, el estudio propone criterios específicos para la valoración de la exposición considerando eventuales efectos a largo plazo, lo que permite adoptar medidas técnicas y organizativas dirigidas a la prevención del riesgo y a la protección radiológica de los trabajadores mediante la minimización de la exposición.

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometry equipment employs strong radiofrequency electromagnetic fields (RF) and static magnetic fields (SMF), so it is assumed that workers operating these systems are exposed on a daily basis to such type of non-ionizing radiation. However, precise metrological data on the actual levels and conditions of occupational exposure of these workers are not available yet. The present study has carried out an accurate and complete characterization of the SMF and RF exposure received by the operators of spectrometers, and of the electromagnetic environment in NMR laboratories. To that end, an ad hoc procedure has been designed, based on the measurement of relevant electric and magnetic parameters, and on the estimation of the duration and frequency of the exposures. This procedure has been validated through environmental and personal field recordings during the execution of the different tasks performed by operators working in 9 Spanish research centres having a total of 19 spectrometers. The data revealed that the configuration and shielding of the equipment confined the RF emissions inside the devices, with no recordings of measurable field levels (E ≥ 0.01 V/m) on the outside. As for SMF, the records allowed to determine the personal exposure levels according to the specific characteristics of the NMR equipment, the type of task performed and the working protocols adopted by each centre. The metrological data showed that operators can be exposed to field levels up to 86.00 ± 4.00 mT in the thorax, 396.00 ± 15.00 mT in the head and 672.00 ± 10.00 mT in the hands. Although these levels fall below the current occupational standards for protection against short-term adverse effects due to instantaneous and sporadic field exposure, they far exceed the 0.05 mT basal geomagnetic level and may exceed the 0.5 mT threshold for electromagnetic compatibility with medical implants, as well as the 40 mT limit recommended for protection of the general public and the pregnant worker. Additionally, given the current lack of standards for protection against potential adverse effects of chronic exposure to sub-threshold fields, which can not be ruled out considering the available epidemiological and experimental evidence, this study proposes specific criteria for exposure assessment considering potential long-term effects. These criteria allow implement technical and organizational strategies, aimed at risk prevention and radiation protection of workers by minimizing their exposure.