ГОСТ Р МЭК 60601 -2-33— 2009
Вызванные электрические поля
Заряженные носители, такие как поток крови, перемещающийся в постоянных магнитных полях, вызывают
поперечные напряжения [22]. Напряжения V. вызванные магнетогидродинамическим эффектом, могут быть
получены путем использования силы Лоренца F. Эта сила, при разделении на элементарные заряды q.
выражает поперечные электрические поля. Если диаметр кровеносного сосуда D. скорость кровотока д и в —
угол между вектором скорости и статическим полем, то по закону Лоренца имеем (см. рисунок ВВ.1)
у =£&=р.во.ып(е).(вв.
2
)
Закон индукции Фарадея связывает вызванное напряжение со скоростью изменения потока через
область А. Поток — интеграл точечного продукта силы магнитного поля В по области. В статических
магнитных полях перпендикуляры области должны изменяться со временем I. в результате создаются вызван ные
напряжения V:
(ВВ.З)
Дыхание, сердечные смещения и потоки крови могут вызвать создание электрического напряжения
в теле. Одно из проявлений этих вызванных напряжений (формула ВВ.1) — возвышение «Г» в части волны
электрокардиограммы на высоких статических полевых уровнях [23]. В течение систолы перемещающееся
сердце и потоки крови вызывают напряжение тела близкое к амплитуде и рядом с временем сердечного цикла
волны «Г» [23]. Движение стенки грудной клетки в течение дыхания в статических магнитных полях вызовет
маленькие напряжения в теле. Шенк [24] связал головокружение, испытанное персоналом, работающим
около высоких магнитных полей, с давлением, произведенным в полукруглых каналах внутреннего уха.
вызванным движением электрических областей.
Линия электропередачи биоэффектов и МР
Низкоуровневые постоянные и динамические магнитные поля, связанные с линиями электропередачи,
играют определенную роль в возникновении рака, эта проблема недавно приобрела большую гласность. Эпиде
миологические исследования эффектов подвергания постоянных жителей воздействиям линий электропередач с
током в 50 и 60 Гц показали наличие дополнительного риска возникновения заболеваний раком в детском
возрасте [25] — [31]. Однако статистическое значение полученных данных было смешано. Приблизительно поло
вина исследований взрослого населения, подвергающегося воздействиям линий электропередач, подтвердила
эффекты воздействия. Вместе с тем. только одно исследование подтвердило статистическое воздействие. Другие
исследования не показали никаких эффектов. Были проведены несколько исследований профессионального
воздействия полями токов 50 — 60 Гц [25]. [32] — [36]. Снова результаты оказались смешанными и определены как
статистическое значение. Эти исследования устанавливают, что миллигауссовские поля ниже, чем те, кото рые
имеют естественное происхождение, вызывают биоэффекты. Количественно-интуитивная гипотеза и сме
шанные экспериментальные результаты недавно привели Бернхарда [37] к выводу, что необходимы дополни
тельные исследования, чтобы разьяснить этот вопрос. Есть важные различия между подверганиями воздей
ствий линий электропередач и подверганиями воздействий, с которыми сталкиваются в МР. Одно из
различий — то. что МР магнитные поля являются статическими, в отличие от полей линии электропередачи с
током 60 Гц. Другое отличие — отсутствие компонента электрического поля, связанного с МР постоянным маг
нитным полем. Предложенный механизм для биоэффектов любой дополнительной низкой частоты (ДНЧ)
включает в себя резонанс циклотрона ионов кальция [38]. Такой механизм предполагает как магнитное поле
(которое может быть динамическим), так и ортогональное электрическое поле, изменяющееся в частоте резо
нанса циклотрона, возможно, кальция. Частота резонанса циклотрона для ионов кальция — 38.4 Гц/Гс. Земля
имеет силу магнитного поля приблизительно 0,2 Гс частотой 0.5 Гц. Электрическое поле частотой 60 Гц потребо
вало бы ортогональное магнитное поле силой 1,56 Гс для резонанса циклотрона ионов кальция. Такая комбина ция
электрических и магнитных полей может произойти около линий электропередач. В магнитах 1.5 Тл ортого
нальное электрическое попе в 576 кГц требуется для резонанса циклотрона. Резонансная частота в МР-ОБОРУ-
ДОВАНИИ более чем в два раза превышает значение резонансной частоты циклотрона для кальция для
того же самого магнита. Не присутствует никакого электрического поля около частоты резонанса циклотрона в
МР-ОБОРУДОВАНИИ. так как используется электромагнитная защита. Эта защита ограждает окружающую среду от
МР-сигналов и препятствует сигналам из окружающей среды ухудшить МР-изображения.
Другие предложенные механизмы для статических полей биоэффектов
Скорость химических реакций, равновесие и концентрации могли бы быть изменены, если бы некоторые
или все реагенты или продукты имели магнитные моменты, которые значительно изменили бы термодинамику
реакции [16], [17]. [24], [39] — [41]. Однако в полях до 4 Тл термодинамические составляющие должны быть
незначительны [24]. Были предложены другие возможные механизмы для биоэффектов постоянного магнит
ного поля, например туннельный эффект для протонов в ДНК из-за изменений в потенциальной высоте,
вызванной статическим магнитным полем [40]. Другие механизмы были обсуждены вобзорах [16]. [24], [37]. [40],
[42]— [46].
39