Evaluación de la compatibilidad electromagnética en ambientes hospitalarios

[15]
Bioingeniería y Física Médica Cubana. ISSN-1606-0563 Vol 12 No. 1 Enero-Abril/ 2011
Evaluación de la Compatibilidad Electromagnética en Ambientes
Hospitalarios
C. Tremola, M. Azpurúa, E. Páez
Laboratorio de Electromagnetismo Aplicado (LEA), Instituto de Ingeniería (FII).
Carretera Nacional Baruta - Hoyo de la Puerta, Altos de Sartenejas, Urb. Monte Elena II, entrada IDEA
Baruta Estado Miranda, Código Postal 1040A, Venezuela, +58 212 9034702, ctremola@fii.gob.ve
RESUMEN
Desde hace varios años la compatibilidad
electromagnética (CEM) es un tema de creciente
interés en el diseño de los productos eléctricos,
electrónicos y de telecomunicaciones. Entre estos
productos se encuentran los equipos electromédicos.
Tal y como es declarado por distintos organismos
(FDA/CDRH, COMAR, IEEE-EMBS, IEC) los centros
de salud deben tener normativas que permitan
controlar, monitorear y evaluar sus equipos médicos y
su entorno electromagnético a fin de prevenir posible
errores en diagnósticos y minimizar riesgos de
operatividad. Este estudio realiza una evaluación en
distintos tipos de centro de salud con respecto a las
normativas en compatibilidad electromagnética (IEC
60601-1-2) y otras recomendaciones, para identificar
las condiciones técnicas de estas instalaciones. Los
resultados arrojaron que actualmente no se aplican
tales normativas, y que dicha situación puede ser
resuelta a través de simples acciones que mejorarían
la seguridad y la calidad del servicio de salud con
respecto a la compatibilidad electromagnética.
Palabras claves: Compatibilidad Electromagnética,
Seguridad Eléctrica, Ambientes hospitalarios,
Bioingeniería, Normas Técnicas.
ABSTRACT
For several years, the electromagnetic compatibility
(EMC) is a topic of growing interest in the planning and
design of electrical, electronic and telecommunications
equipment. Between those products, the
electromedical equipment and systems are included.
As its stated by several agencies (FDA / CDRH,
COMAR, IEEE-EMBS, IEC) health centers should have
policies that allow regulations to control and monitor its
electromagnetic environment so possible errors could
be prevented and the risk of mal functioning could be
minimized. This study provides an assessment of
different types of health care centers with regard to
regulations on electromagnetic compatibility (IEC
60601-1-2) and similar studies to identify the technical
conditions of these establishments. The results showed
that currently the Health care facilities do not comply
with these regulations, and this situation could be
resolved through simple actions that increase and
improve the safety and quality of health care centers
service with regard to electromagnetic compatibility.
Keywords: Electromagnetic Compatibility, Electrical
safety, Health care environments, bioengineering,
Technical standards.

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Bioingeniería y Física Médica Cubana. ISSN-1606-0563 Vol 12 No. 1 Enero-Abril/ 2011
1. INTRODUCCIÓN
Se entiende por compatibilidad electromagnética
(CEM) a la capacidad de dos o más sistemas para
funcionar cada uno satisfactoriamente en el ambiente
electromagnético en el que se encuentran [1]. Esos
sistemas pueden ser aparatos electrónicos,
instrumentos de medidas u organismos vivos. El
estudio de la compatibilidad electromagnética se divide
en tres partes: Emisor o fuente de la interferencia,
mecanismos de acoplamiento y el receptor o victima
de la interferencia. Entre los emisores que se pueden
encontrar en un ambiente hospitalario tenemos:
Equipos de telecomunicaciones (teléfonos móviles,
internet inalámbrico, etc.), Escáner de Resonancia
Magnética, Equipos de Monitoreo a distancia, entre
otros. Como mecanismos de acoplamiento tenemos la
radiación electromagnética, los cables de alimentación,
de señal y de datos y los acoplamientos inductivos y
capacitivos. Entre los receptores encontramos
cualquier equipo electromédico sensible: monitores
multi-parámetros, bombas de infusión, electro-
ventiladores, marcapasos, computadoras, etc.
El rápido crecimiento en la capacidad de los
procesadores, el acceso cada vez más veloz a la
información, junto con procesos acelerados de control
y monitoreo, han contribuido a que los equipos
médicos sean cada vez más sensibles a las
interferencias electromagnéticas (EMI) producto de las
nuevas tecnologías existentes, si además se tiene en
cuenta el uso masivo de dispositivos inalámbricos de
comunicaciones de utilidad comercial y/o industrial; se
considera que la compatibilidad electromagnética
(CEM) se ha convertido en una disciplina necesaria
para lograr que todos los sistemas electromédicos
coexistan en el mismo entorno [1].
Un trabajo de investigación realizado en Argentina por
el Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) con el
apoyo de la Defensoría del Pueblo de la Ciudad de
Buenos Aires [3] sobre un diagnóstico de
Compatibilidad Electromagnética en Ambientes
Hospitalarios en más de 48 centros de salud, concluyó
lo siguiente:
- La escasa información con la que cuenta el sector
involucrado (hospitales públicos del país), permite
mostrar el alto grado de desconocimiento sobre los
alcances y consecuencias de la temática abordada.
- Resulta necesario exponer el tema de la
compatibilidad electromagnética en centros de salud,
públicos y privados, tanto a nivel nacional como
provincial, con la finalidad de concientizar a los actores
involucrados sobre la problemática.
Dichos resultados indican que es de gran importancia
dar pasos concretos y avanzar en la búsqueda de un
diagnóstico que permita determinar situación actual de
los centros de hospitalarios y de cuidado de salud,
para poder planificar políticas desde la gestión pública.
Todo esto se basa en una investigación clave que
llevan adelante ingenieros del Centro Argentino de
Estudios en Radiocomunicaciones y Compatibilidad
Electromagnética (CAERCEM), junto con la Defensoría
del Pueblo de la Nación y de la ciudad de Buenos
Aires para alertar y concientizar a médicos, técnicos y
pacientes sobre los inconvenientes que se producen al
utilizar sus teléfonos celulares en áreas sensibles de
los centros sanitarios, como quirófanos y salas de
terapia intensiva. Este trabajo contribuyó con la
creación de un proyecto de ley en la República
Argentina N°1773/f-2005 de “Prevención Sobre
Incompatibilidad Electromagnética en Establecimientos
de Salud”.
En Venezuela, el desconocimiento sobre el tema y las
pocas regulaciones y control en materia sanitaria,
intensifican aun más el problema. Por lo tanto se hace
necesario iniciar un estudio mediante el cual se evalué
el estado de las instituciones de salud en lo
concerniente a la Compatibilidad Electromagnética,
tomando como referencia algunas experiencias previas
[2]-[6]. En este artículo se proponen soluciones y
recomendaciones efectivas a favor de tener una mejor
calidad en la prestación del servicio de salud.
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
- La norma IEC 60601-1-2
Es una norma colateral de la familia IEC 60601-1
(Requisitos generales para la seguridad básica y el
funcionamiento esencial de equipos electromédico) su
objetivo es especificar requisitos generales y de
ensayos para Compatibilidad Electromagnética (CEM)
de equipos Electromédicos (EM) y Sistemas
Electromédicos (EM). Esto es una adición a los
requerimientos a la norma general y sirve como base
para normas particulares. En Argentina se identifica
como IRAM 4220-1-2 y en Venezuela desde el año
2009 se adoptó con el código NTF 3968:2009.
- El Documento Acompañante
Según la norma IEC 60601-1-2[2], el documento
acompañante es un informe que debe poseer cada
equipo electromédico, donde se especifique por parte
del fabricante, las precauciones y advertencias con
respecto a CEM que posee el equipo, los ensayos
tanto de emisiones e inmunidad que le ha sido
realizado, los niveles de conformidad con su debida
justificación, entre otras cosas. Es requisito de ley en
muchos organismos regulatorios nacionales que para
la homologación de los equipos electromédicos cada
fabricante o importador presente su documento
acompañante ante los entes competentes.

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- El marcado
Se entiende por el marcado, toda la simbología técnica
que debe presentar visiblemente cada equipo
electromédico según sea especificado en las
advertencias y precauciones del documento
acompañante. Por ejemplo, si un equipo electromédico
contiene transmisor RF o aplica energía de RF para
fines de diagnostico o tratamiento, deben ser marcado
con el símbolo de la Fig.1. El marcado es útil para
informar sobre las precauciones que se deben adoptar
con respecto al uso del equipo electromédico.
Fig. 1. Marcaje de Radiación No Ionizante (RNI) (IEC
60417-5134)
- La telefonía móvil
Los sistemas de telefonía móvil utilizan la transmisión
de ondas de radio que permiten la comunicación de
sus usuarios desde cualquier lugar que se encuentren
e incluso en movimiento. Para poder ofrecer este
servicio, los sistemas de telefonía móvil requieren de la
existencia de elementos fundamentales como son el
propio teléfono móvil y las estaciones base,
compuestas primordialmente por antenas receptoras y
transmisoras de las señales de radio, además de
equipos electrónicos asociados. Para satisfacer las
necesidades de los usuarios, los operadores de
telefonía móvil deben desplegar una red de estaciones
base que proporcione una cobertura con la calidad
adecuada.
Como lo han demostrado recientes investigaciones el
creciente uso de esta tecnología ha contribuido en el
aumento de las interferencias electromagnéticas (EMI)
en equipos médicos, por lo tanto su uso en ambientes
hospitalarios debe ser regulado [9]-[14]
- La descarga electrostática (DE)
Se entiende por Descarga Electrostática la
transferencia de carga eléctrica entre cuerpos con
diferente potencial electrostático, en proximidad o a
través del contacto directo. La diferencia de potencial
aumenta de acuerdo a la triboelectricidad del material y
la probabilidad de descarga aumenta de acuerdo a las
condiciones ambientales. Por ejemplo, entre una
superficie de vidrio y de teflón habrá mayor diferencia
de potencias, debido a que el vidrio tiene la capacidad
de acumular más cargas positivas que negativas y el
teflón lo contrario. Por otra parte si el ambiente es
húmedo se favorece la transferencia de cargas,
evitando así su acumulación en la superficie del
material. De acuerdo a las normas [15] y [17] se
recomienda que la sala o cuarto donde se encuentre
ubicado el equipo médico posea piso antiestático y en
un ambiente con una humedad relativa entre 30% y
60% controlada.
- El sistema eléctrico hospitalario
El sistema eléctrico hospitalario según la norma
técnica [14] se divide de acuerdo a los equipos
electromédicos que se dispongan. La sala de grupo 0
posee equipos que no se conectan al paciente, por
ejemplo consultorios. La sala de grupo 1 posee
equipos que se conectan al paciente pero no son
invasivos, por ejemplo sala de tomografía, rayos X, etc.
La sala de grupo 2 posee equipos médicos invasivos,
por ejemplo Unidad de Cuidados Coronarios (UCC),
Unidad de Terapia Intensiva (UTI), Quirófanos, etc.
Entre los requisitos para la sala de grupo 2 se tiene:
poseer alimentación de emergencia, poseer un sistema
aislado de tierra (IT) para asegurar un abastecimiento
seguro y continuo, posee un sistema equipotencial
para evitar riesgo de microshock para el paciente,
entre otras cosas. Según la norma [17] el sistema
aislado de tierra (IT) comprende: un transformador de
aislamiento, un medidor de aislamiento, monitorización
de sobrecarga y temperatura, repetidor de alarma
acústico y visual y un sistema de puesta a tierra.
- Los armónicos
Son componentes de una señal sinusoidal que se
presentan a frecuencias de múltiplos enteros de la
frecuencia fundamental. Por ejemplo si la frecuencia
fundamental es 60 Hz, su tercer armónico se presenta
a 180 Hz y el quinto armónico a 300 Hz. Estos
componentes se hallan cuando se realiza la
transformación en series de Fourier de la señal
periódica en el tiempo. Los principales generadores de
armónicos son las fuentes de alimentación del tipo
conmutada, los dispositivos de iluminación
fluorescentes y las unidades de alimentación
ininterrumpida (UPS). Los efectos de los armónicos
van desde la distorsión armónica (DTH) en la
alimentación eléctrica, sobrecarga en líneas de neutro
a sobrecalentamientos de trasformadores. Es
importante que cada equipo electromédico sea
conectado en el sistema eléctrico para el cual fue
diseñado.
3. METODOLOGÍA
Selección de los lugares
Para realizar este diagnostico se procedió a
seleccionar los centros de salud y las unidades en
función del número de pacientes y usuarios que
atienden, de la importancia del área médica (UCC,

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UTI, etc.) y de las normativas de compatibilidad
electromagnética (CEM). Para ello, gracias con la
colaboración de la Dirección General de Salud
Ambiental del Ministerio de la Salud (MPPS), se
obtuvieron los permisos para: un Hospital tipo IV (más
de 300 camas), un Centro Clínico Privado, tres Centros
Especializados y dos Ambulatorios. Entre las unidades
o áreas del estudio se encuentran: unidades de
cuidados coronarios (UCC), de trauma-shock, de
imageonología (Rayos X, Resonadores, Tomógrafos),
de quirófano, de terapia intensiva (UTI) y de
neurología. En función de los equipos se tiene:
monitores multi-parámetros, desfibriladores
automáticos externos, bombas de infusión, electro-
ventiladores, tomógrafos, resonadores, acelerador
lineal, electro bisturís, electrocardiograma y
electroencefalograma.
Recolección de la información
Para la recolección de la información se realizó una
encuesta técnica en función de los requisitos de la
norma IEC 60601-1-2 [2], de las normas de
instalaciones eléctricas de ambientes hospitalarios
[15]-[17] y de otras recomendaciones [3]-[7]. Además
se realizaron mediciones de campos eléctricos,
magnéticos y electromagnéticos en las distintas
unidades para comprobar sus valores con respecto a
los límites establecidos para estas instalaciones [2]. La
encuesta formuló preguntas con respecto a la posesión
del equipo electromédico de la documentación exigida
por las normas (Documento Acompañante, Manuales,
registro de fallas), una evaluación cualitativa de las
emisiones electromagnéticas (EMI) y de
susceptibilidad electromagnética (EMS) del entorno y
del equipo, una evaluación de la instalación eléctrica y
las mediciones de campos electromagnéticos.
Las mediciones
Las mediciones de campo eléctrico y magnético a
frecuencia de red (50/60 Hz) y de campo
electromagnético (100 kHz – 6 GHz) fueron realizados
con dos sondas, una tipo raqueta modelo HI-3604 y
una sonda isotrópica modelo HI-6105 respectivamente.
En el caso de la medición de campo magnético a
frecuencia de red (50/60 Hz) se realizaron las medidas
en distintos lugares del cuarto y en los tres ejes
espaciales (X, Y, Z) posicionando la sonda
perpendicularmente a la fuente del campo (Fig. 2). En
el caso de la sonda isotrópica se realizó la medida
obteniendo el promedio durante seis (6) minutos
ubicándola a una altura de 1,50 m del piso por medio
de un trípode. Los lugares seleccionados para medir
fueron escogidos de acuerdo a las fuentes de
emisiones cercanas al equipo electromédico, por
ejemplo: iluminarias fluorescentes, tableros eléctricos,
motores, ductos de ventilación, redes WiFi, telefonía
celular, etc. Como se puede ver en la Tabla II los
valores de la intensidad de campo magnético (A/m) en
los diferentes puntos nunca excedieron el límite de 3
A/m de la norma [2]. Estos resultados fueron igual
observados en las demás salas o unidades evaluadas.
Con relación a las medidas de campo
electromagnético (ver tabla I) se pudo constatar que en
la mayoría de los lugares medidos nunca se excedió el
valor de 1 V/m recomendado por la norma [2]. En la
Fig. 4 se observa la medida realizada en un punto de
la unidad de trauma-shock. El valor promedio obtenido
durante 6 minutos de medición fue de 0,79 V/m.
Tabla I
Medidas de Campo Electromagnético en distintas
unidades y centros de salud.
UNIDAD PUNTOS MAGNITUD
(v/m)
Unidad de
Cuidados
Coronarios
1
2
3
4
0,4572
0,4809
0,4477
0,4810
Unidad de
Trauma-Shock
1
2 (con acceso
a teléfonos
celulares)
3
0,7034
8,827
0,7746
Unidad de
Rayos X
1(con acceso a
teléfonos
celulares)
2
3
4,509
0,4246
0,4268
Unidad de
Neurología
1
2
0,4297
0,4262
Sala de
Telemando Rx
1 0,4431
Sala de
Quirófano
1 (operando el
electro- bisturí)
23,42
Quirófano y
Sala de
Cuidados
Intensivos
1
2
0,4388
0,4465

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Fig. 2. Croquis de la Unidad de Cuidados Coronarios.
Los números indican los puntos de medición.
Tabla II
Medidas de Campo Magnético a frecuencia de red
(50/60 Hz) en la Unidad de Cuidados Coronarios.
PUNTO MAGNITUD(A/m)
1 0.0968
2 0.0776
3 0.092
4 0.0952
5 0.0784
6 0.04
7 0.16
1 0.1736
2 0.1432
3 0.1456
4 0.14
5 0.1096
6 0.1184
7 0.1616
Fig. 4. Medidas de Campo electromagnético (10 MHz –
6 GHz) en la Unidad de Trauma-shock.
Procesamiento de la información
Todas las encuestas compiladas fueron procesadas
estadísticamente, midiendo el porcentaje de
repetitividad de las respuestas obtenidas. El total de
encuestas realizadas fueron 10. El total de las
mediciones de campo electromagnético hechas fueron
13. El total de modelos de equipos electromédicos
evaluados fueron 20 e incluyó: 2 modelos de
desfibriladores automáticos externos, 2 modelos de
monitores multi-parámetros, 1 modelo de bomba de
infusión, 2 modelos de equipo de rayos X, 2 modelos
de tomógrafos, 3 modelos de resonadores, 1 modelo
de telemando Rx, 1 modelo de equipo de potenciales
evocados, 1 modelo de electroencefalograma, 1
modelo de electrocardiograma, 2 modelos de electro-
bisturí, 1 modelo de electro-ventilador y 1 modelo de
acelerador lineal.
4. RESULTADOS
A continuación se presenta los resultados más
resaltantes:
- De los 20 equipos electromédicos encuestados
ninguno reportó poseer documento
acompañante (según exige la norma [2]), solo
16 equipos poseen manual de usuario y
ninguno posee registro de fallas.
- Solo 16 de los equipos es operado por
personal de experiencia (más de 5 años de
trabajo) pero sin usar el manual de usuario.
- Solo 1 de 3 resonadores presentaron su
marcaje de RNI (Fig. 1). En el caso de los
electro-bisturís ninguno lo presento.
- De las áreas de soporte de vida (UCC,
quirófano, UTI) todas reportaron tener
presencia de equipos de telefonía celular y de
radio (condición prohibida por la FDA de
Estados Unidos y legislaciones europeas). En
un área se reporto instalada una red WiFi.
- Entre las fuentes emisoras de radiofrecuencias
(transmisores de TV, AM/FM, Radio Base de
telefonía) no tienen influencia significativa en la
cercanía de los centros de salud.
- En los recintos blindados para campos
magnéticos se encontró fuga en las ranuras de
las puertas debido al desgaste de las cintas
dentadas de cobre.
- En todas las unidades de soporte de vida
(UCC, UTI, quirófano no se cuenta con un piso
antiestático como lo es recomendado en las
normas [15], [17].

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- La humedad relativa de los cuartos aunque en
la mayoría de las salas evaluadas se
encuentra entre 30 % y 60 %, no es controlada
automáticamente.
- Con respecto al sistema eléctrico de la salas
evaluadas, si bien en su totalidad cumplen con
el requisito de puesta a tierra, las salas de
soporte de vida no poseen el sistema aislado
de tierra (IT) (recomendación de las normas
[15]-[16]).
- Los niveles ambientales de campo eléctrico,
magnético y electromagnético en la mayoría
de las salas evaluadas se obtuvieron por
debajo del límite exigido por la norma [2].
- Solo un centro de salud posee un sistema de
pararrayo. A pesar de esto no se dispone de
registros de mantenimiento.
- En la unidad de quirófano se halló el electro-
bisturí conectado en el mismo circuito eléctrico
del resto de los equipos electromédicos.
- En la mayoría de las salas se hallaron equipos
generadores de armónicos (computadores,
luminarias, herramientas portátiles, televisores,
etc.) conectados en el mismo circuito eléctrico
(ramal) de los equipos electromédicos.
5. CONCLUSIONES
Esta evaluación presenta un estudio sobre la situación
real en que se encuentra los ambientes hospitalarios
en función de los requisitos y especificaciones de la
compatibilidad electromagnética (CEM). Desde el
punto de vista de los resultados se puede concluir y
recomendar las siguientes medidas:
- La homologación y la certificación técnica de
los equipos electromédicos en función de la
norma IEC 60601-1-2 debe ser un requisito
obligatorio para su puesta en servicio. Cada
equipo electromédico debe poseer su copia de
Documento Acompañante y este debe ser
consignada por el fabricante o importador al
ente homologador y al establecimiento
hospitalario. Esto garantizaría la calidad y
seguridad del equipo y establecería las
responsabilidades en caso de falla.
- Cada equipo electromédico debe configurarse
y operarse de acuerdo a su documento
acompañante y a su manual de usuario.
- La utilización de un formato de registro de falla
en los ambientes hospitalario permitiría llevar
un control, por parte de la unidad técnica de
mantenimiento, de las fallas que presenta un
determinado equipo y así poder hallar más
correctamente su causa y mitigar el problema.
- Educar al personal médico y técnico sobre la
CEM y las EMI. Esto ayudaría a operar los
equipos de una mejor forma y minimizaría los
riesgos de interferencias.
- En las unidades de soporte de vida (UCC, UTI,
Quirófano) debe ser terminantemente
prohibido el acceso de personal médico o
visita con equipos de comunicación
inalámbrica (telefonía móvil, Radios, etc.). Se
recomienda la colocación de carteles de
prohibición de “PROHIBIDO EL USO DE
TELEFONOS CELULARES”, en los accesos
de estas unidades.
- Las unidades de soporte de vida (UCC, UTI,
Quirófano) deben poseer su piso antiestático,
su control de humedad relativa y su sistema
eléctrico aislado de tierra (IT).
- Los valores de campo electromagnético,
eléctrico y magnético en la mayoría de los
puntos medidos nunca superó los límites
establecidos por la norma IEC 60601-1-2. De
todas maneras se recomienda el control e
inspección periódica de las fuentes de RF.
- En todas las unidades los equipos
generadores involuntarios de interferencias
electromagnéticas (electro-bisturí, equipo de
onda corta, etc.) deben ser conectado en un
circuito eléctrico independiente del resto de los
equipos electromédicos y con su propio
sistema de puesta a tierra.
- La disposición de los equipos electromédicos
en cualquier sala debe ser de acuerdo a la
ubicación de los tableros eléctricos, altura de
las luminarias fluorescentes y de los ductos de
ventilación.
- Los recintos blindados utilizados para los
equipos de Resonancia Magnética Nuclear
(RMN) deben ser inspeccionados
periódicamente.
AGRADECIMIENTOS
Este estudio debe un especial agradecimiento a la
Dirección general de salud ambiental dependencia del
Ministerio de Salud, por su gran apoyo para con los
permisos de acceso y de información sobre las
instalaciones. Además a los estudiantes de la carrera
de Instrumentación y Control del Instituto Universitario
Experimental de Tecnología de La Victoria (IUET-LV)
por realizar las encuestas.
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