ГОСТ Р МЭК 60601-2-33—2013
Уено также нашел другие слабовыраженные биологические эффекты [19], связанные с силой действия маг
нита. Формула (АА.1) показывает, что сила (и. по-видимому, биологические эффекты) действия магнитов, подобных
магнитам Гельмгольца (магниты типа соленоид), зависит от квадрата индукции магнитного поля и обратно пропор
циональна радиусу пары катушек Гельмгольца. Если предположить, что МАГНИТЫ Д
Л
Я ВСЕГО ТЕ
Л
А имеют
Гельмгольц-эквивалентный радиус, равный 1м. то значение силы действия МАГНИТА ВСЕГО ТЕ
Л
А с индукцией 4 Тл
составляет всего 4 % силы действия магнита Уено. Таким образом, молекула воды, находящаяся в МАГНИТЕ ВСЕГО
ТЕ
Л
А с индукцией 4 Тл. должна испытать ускорение, приблизительно равное 1% ускорения свободного падения.
Побочный, но важный биоэффект — механизм, связанный с ферромагнитными объектами, включая кардио
стимуляторы. стимуляторы работы мозга и другие активные имплантируемые медицинские устройства. Данные
устройства могут иметь ферромагнитные герконовые реле, приводимые в действие магнитными полями с индук
цией в несколько Гаусс [16]. Определенные протезы, шунты, винты идругие имплантаты могут испытывать на себе
действие постоянного магнитного поля. Необходимо предусмотреть соответствующие меры, чтобы гарантировать
безопасность таких ПАЦИЕНТОВ.
Перед извлечением ферромагнитных объектов должен быть определен другой косвенный, потенциальный
источник ОПАСНОСТИ. Этот потенциальный источник опасности включает в себя тенденцию магнитных ядер,
находящихся в трансформаторах и некоторых проводниках, к насыщению в присутствии высоких постоянных по
лей. Оборудование, содержащее такие магнитные ядра, может быть повреждено и прекратить функционирование.
Если такое оборудование контролирует или поддерживает жизненно важные функции, то насыщенность магнит
ных ядер может вызвать существенные потенциальные РИСКИ для ПАЦИЕНТА.
Электрические проводники, включая те. которые с учетом определенного уровня проницаемости считают
одним целым, могут быть восприимчивы к механическим демпфирующим сипам. Эти силы возникают, если траек
тории движения данных проводников пересекают силовые линии магнитного поля. Токи, индуцируемые в прово
дниках в соответствии с законом
Л
енца [20]. будут создавать магнитные поля, противодействующие постоянному
магнитному полю магнита и тормозящие движение.
Скорость нервной проводимости
Заряды, перемещающиеся ортогонально в постоянном магнитном поле, будут испытывать на себе действие
силы
Л
оренца в направлении, ортогональном как к вектору магнитной индукции статического поля, так и к вектору
скорости. Этот механизм, называемый эффектом Холла, может влиять на нервную проводимость [21]. Постоянные
магнитные поля могут влиять на время распространения потенциала действия вдоль нервного волокна, изменяя
пути проводимости и удельные сопротивления нерва [21]. Тил изменения будет зависеть от ориентации нервного
волокна относительно постоянного магнитного поля и силы магнитного поля. Для изменения неполярных свойств
нерва хотя бы на 10 % требуется статическое магнитное поле с индукцией 24 Тл [21].
Индуцированные электрические поля
Заряженные носители, такие как поток крови, перемещающийся в постоянных магнитных полях, вызывают
поперечные электродвижущие силы (ЭДС) [22]. Напряжения
V.
вызванные в результате магнетогидродинамиче-
ского эффекта, могут быть получены при рассмотрении силы
Л
оренца
F.
Эта сила при делении на элементарные
заряды
q
описывает действие поперечных электрических полей. Если диаметр кровеносного сосуда
D,
скорость
кровотока и, 0 — угол между вектором скорости и вектором индукции статического поля, то по закону
Л
оренца
можно записать (см. рисунок АА.1):
v=— =
p BD s»n(0)-(АА.2)
Я
Закон индукции Фарадея связывает наводимую ЭДС в произвольном контуре или проводнике, помещенном в
магнитное поле, со скоростью изменения магнитного потока поля через поверхность
А.
Поток— это поверхностный
интеграл вектора индукции магнитного поля
В
по ориентированной поверхности А
в
присутствии постоянных
магнитных полей наводимая ЭДС возникает за счет изменения во времени направления нормали к поверхности
А:
о
v =
d
^
i
—
B
т
dA
.(АА.З)
где
dA
— площадь элемента поверхности;
В
— значение индукции магнитного поля;
В
-
dA
скалярное произведение
В
и
dA.
Дыхание, сердечные сокращения и движение крови могут наводить в тканях тела человека ЭДС. Одним из
проявлений наведения ЭДС (см. формулу АА.1) является повышение амплитуды зубца Г кардиограммы при вы
соких уровнях индукции статических магнитных полей [123]. Во время систолы сердечное сокращение и движение
потоков крови приводят к возникновению ЭДС. близкой к амплитуде и времени появления зубца
Т
на кардиограмме
[23]. Движение стенок грудной клетки в течение дыхания при нахождении в статических магнитных полях наводит
малые значения ЭДС. Шенх [24] связал головокружение, испытанное персоналом, работающим в зоне действия
сильных магнитных полей, с давлением в полукруглых каналах внутреннего уха. связанным с электрическими по
лями. вызванными в процессе движения.
46