Valutazione dell’esposizione a campi elettromagnetici nell’utilizzo di spettroscopi NMR (Nuclear Magnetic Resonance)

OBIETTIVI

Il lavoro ha come scopo principale il raggiungimento dei seguenti obiettivi:

• la valutazione dell’esposizione lavorativa ai campi elettromagnetici;
• la creazione di una banca dati relative alle emissioni di campi elettromagnetici (CEM), non ancora implementata per questa tipologia di apparecchiature, a supporto delle valutazioni del rischio ai sensi dell’art. 209 comma 1 del D.lgs. 81/2008;
• la gestione dei rischi interferenti, specie per regolamentare gli accessi alle zone di rispetto e a quelle controllate per il personale non addetto (es. studenti, manutentori, ditte esterne ecc.) attraverso procedure e indicazioni utili a garantire un adeguato livello di sicurezza.

LAVORO

La realizzazione dello studio è stata caratterizzata da 4 momenti:

1. Censimento: fase preliminare finalizzata a rilevare
   la presenza di NMR nelle strutture afferenti
   all’università di Napoli Federico II;
2. Analisi ricognitiva: fase propedeutica alle successive
   e finalizzata alla raccolta di dati sugli NMR
   individuati e di informazioni relative al contesto
   in cui gli stessi sono installati;
3. Analisi strumentale: fase in cui sono state effettuate
   misure dell’induzione del campo magnetico
   statico(B), al fine di verificare il rispetto dei relativi
   valori limite di esposizione, zonizzare l’area
   interessata ed implementare le banche dati;
4. Stima del campo elettrico indotto: utilizzo di
   “Applicativo per il calcolo del campo elettrico e
   della densità di corrente indotti nel corpo umano
   dal movimento in un campo magnetico statico
   generato da apparati per risonanza magnetica”,
   realizzato da INAIL-CONTARP e CNR-IREA
   nell’ambito del progetto “Valutazione del rischio
   occupazionale da esposizione a campi elettromagnetici
   in uso per apparati di Risonanza Magnetica
   Nucleare” (2012-2015).

1. Censimento
   È stata rilevata la presenza di 12 spettrometri attivi e collocati in tre unità produttive afferenti all’ateneo federiciano. A completezza del censimento, è stata fornita da ciascuna struttura una copia dei manuali tecnici e di uso e manutenzione relativi agli spettrometri, dai quali è stato possibile estrapolare le indicazioni riguardanti le linee di isocampo e i rispettivi valori di induzione magnetica.
2. Analisi ricognitiva
   È stata realizzata una checklist articolata in tre sezioni:
   • A. Requisiti generali: in cui vengono richieste informazioni riguardanti il contesto il cui sono installati gli spettroscopi;
   • B. NMR: specifi che tecniche del singolo apparecchio NMR;
   • C. Esposizione dei lavoratori: riguardante attività svolte e posizioni assunte dall’operatore.
     Dai dati raccolti emergono carenze di tipo organizzativo, quali l’assenza di adeguata segnalazione delle zone di rispetto e delle zone controllate ed il passaggio di terzi, come ad esempio addetti alla manutenzione, nelle stesse.
3. Analisi strumentale
   I criteri di misurazione sono stati individuati sulla base dell’analisi del ciclo produttivo, dell’organizzazione e delle procedure di lavoro, degli ambienti di lavoro e delle caratteristiche dei campi magnetici statici, tenendo conto delle indicazioni della norma tecnica CEI 211-6.
   Lo strumento utilizzato è un analizzatore di campi magnetici statici con sonda triassiale ad effetto Hall.
   Il campo magnetico viene rilevato contemporaneamente sugli assi ortogonali X, Y e Z, con visualizzazione dei valori di campo istantanei del singolo asse e del risultato isotropico. Lo strumento è stato fornito con certifi cato di taratura.
   Le misure sono state divise in tre categorie:
   • A) attività dei lavoratori (carica campione e tuning)
   • B) zonizzazione (zone controllate B≥5G e zone di rispetto
     1G≤B<5G)
   • C) altre misure aggiuntive (es. postazioni VDT)

Dalle misure effettuate risulta che nell’utilizzo di tutti gli apparati NMR i valori rilevati sono ampiamente al di sotto dei VLE fi ssati dal DLgs 81/2008, ma sono superati i 0,5 mT per gli effetti indiretti su dispositivi attivi impiantati e i 3 mT per gli effetti propulsivi di dispositivi con proprietà ferromagnetiche.
Di seguito un estratto dei risultati delle misure sul NMR Bruker 600’51:

1. Attività di carica campione, zona esposta arti: 0,992mT (VLE 8T)
2. Attività di carica campione, zona esposta corpo: 0,0227mT (VLE 2T)

Sulla base dei dati rilevati durante la zonizzazione, sono state riportate in planimetria le indicazioni da seguire per segnalare le zone controllate (B≥0,5 mT) e le zone di rispetto (0,1≤B<0,5mT).
Nella planimetria di seguito riportata (fi gura 1) è rappresentato il laboratorio del Dipartimento di Scienze Chimiche, nel quale la zona controllata e la zona di rispetto dello spettroscopio NMR Bruker 400’52 si estendono al di fuori dei locali, sconfinando in un ufficio attiguo e nell’area esterna di passaggio.
Dal confronto tra i valori di campo elettromagnetico dichiarati dal fabbricante e quelli misurati, emerge che, per la maggior parte degli spettrometri, non c’è corrispondenza.
Tale discordanza può dipendere dai seguenti elementi:

• Interferenza tra campi statici emessi dalle varie apparecchiature;
• Assenza dei manuali delle attrezzature o loro completa assenza;
• Potenziali fattori non tangibili, quali usura, intensità di utilizzo, ecc.

Valutando le considerazioni sopraesposte, è opportuno effettuare in tutti i casi misurazioni in loco per definire correttamente la zonizzazione, soprattutto quando vi è la presenza di più sorgenti e per quelle aree in cui è previsto l’accesso a terzi.

4. Stima del campo elettrico indotto
   Anche se il software “Applicativo per il calcolo del campo elettrico e della densità di corrente indotti nel corpo umano dal movimento in un campo magnetico statico generato da apparati per risonanza magnetica” nasce come strumento di supporto per la valutazione dei rischi in ambienti di lavoro che prevedono l’utilizzo di sistemi per Imaging a Risonanza Magnetica (MRI), il suo impiego è stato utile per valutare il rischio connesso al movimento degli operatori nel campo magnetico statico generato dagli spettrometri NMR.
   Sono state realizzate due tipologie di simulazioni: la prima riguardante le attività associate al Carica campione, una seconda per le attività Tuning. In entrambi i casi i dati richiesti dal software sono stati inseriti tenendo conto della distribuzione spaziale delle linee di isocampo degli spettroscopi.
   Per ogni NMR sono state elaborate due schede riassuntive contenenti la rappresentazione delle linee di isocampo, la mappa 2D con la traiettoria dell’operatore e i grafici elaborati dal software.
   I grafici indicano per il Campo Elettrico indotto (in V/m) e per la Variazione temporale di induzione magnetica dB/dt (in Tesla/s) il rispetto dei relativi limiti, che corrispondono rispettivamente a 1,1 V/m e 2,7 T/s.

CONCLUSIONI

Lo studio condotto sugli spettroscopi NMR dei laboratori di ricerca dell’Università di Napoli Federico II ha evidenziato che l’esposizione dei lavoratori rispetta i limiti previsti dal D. Lgs. 81/2008. In particolare, per tutti gli NMR i valori misurati di campo statico sono nettamente inferiori agli 8T per gli arti e i 2T per il corpo. Da un’analisi approfondita dei rilievi effettuati risulta in ogni caso consigliabile, specie nell’acquisizione di nuovi spettrometri, privilegiare l’opzione del controllo da remoto per il tuning e l’automatizzazione della fase di carica campione. Per quest’ultima, laddove l’apparecchiatura non sia dotata dell’apposito accessorio di caricamento, è opportuno l’utilizzo di scale/pedane anche per gli apparecchi di dimensioni contenute, al fine di evitare l’eccessivo accostamento del corpo all’involucro dello spettrometro.
Dall’utilizzo del software “Applicativo per il calcolo del campo elettrico e della densità di corrente indotti nel corpo umano dal movimento in un campo magnetico statico generato da apparati per risonanza magnetica”, anche i valori di campo elettrico indotto e la variazione temporale di induzione magnetica rientrano nei limiti previsti dalla ICNIRP del 2014.
Nonostante ciò, va tenuta in considerazione l’indicazione delle Linee Guida INAIL del 2011 relativa alla dotazione, alla base dell’apparecchiatura, di un monitor che ripeta le informazioni visive della curva di wobble, al fine di consentire all’operatore di limitare al minimo i propri movimenti all’interno del campo magnetico.
Alla luce del confronto tra i dati del fabbricante e le misure effettuate per la zonizzazione, si ritiene sia sempre utile effettuare i rilievi strumentali al fine di delineare correttamente le zone di rispetto e le zone controllate, così da prevenire effetti indiretti e propulsivi, specie per quelle situazioni in cui vi è la presenza di più sorgenti e per quelle aree in cui è previsto l’accesso a terzi.
Infine, dallo studio sono emerse alcune criticità di carattere tecnico/organizzativo per le quali sono state previste le seguenti azioni correttive:

• Zonizzazione delle aree di controllo e di rispetto
• Interdizione fisica e segnalazione di alcune zone aperte al pubblico
• Realizzazione di una zona filtro nel Dipartimento di Farmacia
• Aggiornamento dei DUVRI riguardanti le ditte esterne che hanno accesso ad ambienti con presenza di NMR
• Regolamentazione degli accessi alle strutture con presenza di NMR

References

1. Amaldi, U. (2007). La fisica di Amaldi. Idee ed esperimenti (Volume 3). Zanichelli.
2. Campanella, F., Mattozzi, M., Culeddu, N., & Curini, R. (2011). Le applicazioni scientifiche della Risonanza Magnetica Nucleare (NMR): criticità, indicazioni e proposte operative per la gestione della sicurezza. INAIL.
3. Coriasco, M., Rampado, O., & Bradac, G.B. (2014). Elementi di Risonanza magnetica. Springer.
4. D’angelo, R., Scarfi, M.R., Zeni, O., Sannino, A., Romeo, S. & Massa, R. (2015). Applicativo per il calcolo del campo elettrico e della densità di corrente indotti nel corpo umano dal movimento in un campo magnetico statico generato da apparati per risonanza magnetica, sviluppato nell’ambito programma protocollo di intesa INAIL – IREA “Valutazione del rischio occupazionale da esposizioni a campi elettromagnetici in uso per gli apparati di risonanza magnetica”.
5. Disposizioni minime di sicurezza e di salute relative all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (campi elettromagnetici) e che abroga la direttiva 2004/40/CE. Direttiva 2013/35/UE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 26 giugno 2013.
6. Guida non vincolante di buone prassi per l’attuazione della direttiva 2013/35/UE relativa ai campi elettromagnetici. (Volume 1: guida pratica), Unione europea 2015
7. Guida non vincolante di buone prassi per l’attuazione della direttiva 2013/35/UE relativa ai campi elettromagnetici. (Volume 2: studi di casi), Unione europea 2015
8. Guida non vincolante di buone prassi per l’attuazione della direttiva 2013/35/UE relativa ai campi elettromagnetici. Guida per le PMI, Unione europea 2015
9. Hartwig, V., Vanello, N., Giovannetti, G., Lombardi, M., Landini, L., & Santarelli, M.F. (2011). A novel tool for estimation of magnetic resonance occupational exposure to spatially varyng magnetic fields. Magma. Dec;24(6):323-30. doi: 10.1007/s10334-011-0279-2. Epub 2011 Sep 4.
10. ICNIRP (2014). Guidelines for limiting exposure to electric fields induced by movement of the human body in a static magnetic field and by time varying magnetic fields below 1 hz. HEALTH PHYSICS. 2014;106(3):418-425.
11. ICNIRP (2009). Linee guida sui limiti di esposizione a campi magnetici statici. Traduzione italiana di: Guidelines on Limits of Exposure to Static Magnetic FieldsHealth Physics 96(4):504-514.
12. Milani, R., Coda, S., Baccani, G., Campanella, F., Mattozzi, M., & Ferrari, P., (2017). Applicazione del decreto legislativo 159/2016: valutazione del rischio da movimento nella pratica di risonanza magnetica.
13. Mistura, L.(2004). I principi fisici dell’elettromagnetism. Aracne.
14. Norma CEI 211-6 Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettrici e magnetici nell’intervallo di frequenza 0 Hz – 10 kHz, con riferimento all’esposizione umana.
15. Norma CEI EN 50499 Procedura per la valutazione dell’esposizione dei lavoratori a campi elettromagnetici.
16. SCENIHR,(2015). Opinion on Potential health effects of exposure to electromagnetic fields (EMF). European Commission.
17. Testo unico sulla salute e sicurezza sul lavoro. D.Lgs. 9 aprile 2008, n. 81 Testo coordinato con il D.Lgs 3 agosto 2009, n. 106. Attuazione dell’articolo 1 della Legge 3 agosto 2007, n, 123 in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro. (Gazzetta Ufficiale n.101 del 30 aprile 2008 – Suppl. Ordinario n. 108)
18. Vanzulli, A., & Torricelli, P. (2013). Manuale di RM per TSRM. Poletto Editore.