Nro. 8 2025/2 Analyysi induktioliesille altistumisen arviointimenetelmistä

|

Päätoimittajan kommentti: Tutkijat selvittivät menetelmiä, joilla arvioidaan altistumista induktioliesien aiheuttamille magneettikentille. He käyttivät eri standardeissa esitettyjä menetelmiä altistuksen arvioimiseksi. Sen jälkeen he vertasivat näillä saatuja tuloksia keskenään ja edelleen vertasivat saatuja tuloksia kansainvälisiin ohjearvioihin. Standardeilla saaduissa tuloksissa oli kirjoittajien mukaan eroavaisuuksia.

Kattiloita kuumennettaessa induktioliesiin syötetyt nopeasti muuttuvat sähkövirrat muodostavat nopeasti muuttuvia magneettikenttiä, jotka ovat voimakkaimmillaan keittoastian pohjalla. Kauempanakin olevat hajakentät voivat olla merkittäviä. Kirjoittajien mukaan yleensä kansainvälisissä ICNIRP 1998-, ICNIRP 2010- ja IEEE 2019 turvallisuusohjeistuksissa määritetyt sähkömagneettisen altistuksen viitetasot ylittyvät, mikä ei tarkoita kuitenkaan perusrajoitusten ylittymistä.

Tässä tutkimuksessa arvioitiin uusimman sukupolven induktioliesien aiheuttamia altistuksia käyttämällä edistyksellisiä mittalaitteita ja erilaisia menetelmiä, joihin sisältyivät IEC:n kodinkoneita varten kehittämät prosessit (IEC 62233), induktiivisia langattomia tehonsiirtojärjestelmiä varten kehitetty nelitasoinen lähestymistapa (IEC 63184) ja niiden johdannaiset.

Ensin tutkimusryhmä arvioi menetelmät, joilla määritettiin eniten altistusta tuottavat tilanteet. Sen jälkeen he mittasivat ja analysoivat syntyneen magneettikentän 3D-jakauman ja arvioivat kosketusvirrat. Lopuksi he suorittivat numeerisia dosimetrisiä analyyseja anatomisilla malleilla, jotta he saivat määritettyä mitattujen syntyneiden kenttien malleihin muodostamat enimmäiskentät suoraan tai mitatuista kentistä muunnettujen vastaavien käämimallien avulla.

Tutkimustulokset paljastivat merkittäviä, jopa yli 26 dB:n eroja altistuksessa eri liesien välillä suhteessa tehoon, käämin kokoon ja käämin läheisyyteen. Tutkijoiden mielestä olisikin mahdollista suunnitella liesiä, joiden yhteydessä altistuminen olisi vähäisempää eikä keittotehosta tarvitsisi tinkiä.

Tämä tutkimus myös vahvisti aiemmissa tutkimuksissa saatuja tuloksia, joiden mukaan IEC-standardi 62233 saattaisi aliarvioida lieden vieressä seisovan henkilön altistumisen verrattuna siihen, että testit suoritettiin ICNIRP:n ja IEEE:n standardien mukaisten altistumisrajojen perusteella. Näin ollen turvallisuus ei tutkijoiden mielestä olisi taattu. He totesivat kuitenkin kaikkein tarkimman menetelmän eli dosimetrisen analyysin olevan suhteellisen kallis. Siksi tarkasteluun kannattaisi heidän mielestään ottaa vaihtoehtoisia IEC-standardista johdettuja lähestymistapoja, jotka eivät olisi niin kalliita eivätkä liian konservatiivisia.

Lähde:
Xi J, Kühn S, Fortunato C, Ofli E, Kuster N. Evaluation of Exposure Assessment Methods and Procedures for Induction Hobs. Bioelectromagnetics, 2025; 46:e70024. https://doi.org/10.1002/bem.70024.

Nro. 7 2025/2 Analyysi suurjännitteisten sähköasemien sähkö- ja magneettikentistä – mallin kehittäminen turvallisuuden ja määräystenmukaisuuden arviointiin

|

Päätoimittajan kommentti: Italialainen tutkija on opinnäytetyössään mallintanut ja analysoinut sähköaseman sähkö- ja magneettikenttiä. Tarkoituksena on ollut löytää kohtia, joissa kentille altistumiset ovat suurimpia. Työssä on käytetty esimerkkinä 380/150 kV:n sähköasemaa, jota on tutkittu tarkemmin. Tutkijan mukaan hänen kehittämäänsä mallia voidaan hyödyntää, kun suunnitellaan sähköasemia.

Tässä opinnäytetyössä kirjoittajan tavoitteena oli analysoida erittäin suurjännitteisten ja suurjännitteisten sähköasemien muodostamia sähkö- ja magneettikenttiä keskittyen tämänhetkisiin kansainvälisiin ja italialaisiin säännöksiin, jotka suojaavat väestöä altistumiselta sähkö- ja magneettikentille.

Opinnäytetyön laatija kehitti MATLAB-ohjelmistolla joustavan ja helppokäyttöisen numeerisen mallin, jonka avulla voidaan mallintaa tarkasti ja tehokkaasti sähköasemien tärkeimmät rakenteet ja kenttien alueellinen jakautuminen. Tuloksena syntyneessä työkalussa voidaan syöttämällä rajallinen määrä tietoa kuvata lähteen geometria kokonaisuudessaan. Kirjoittajan mukaan työkalusta onkin hyötyä niin alustavassa suunnitteluvaiheessa kuin olemassa olevien sähköasemien analyysissä.

Kirjoittajan käyttämä malli perustuu perinteisiin sähkömagneettisia kenttiä kuvaaviin yhtälöihin ja soveltaa itsenäistä lähestymistapaa. Mallin avulla saadut tulokset auttavat tunnistamaan mahdolliset kriittiset vyöhykkeet. Näin voidaan kirjoittajan mielestä parantaa sähkölaitteistojen turvallisuutta lähellä sellaisia alueita, jotka ovat avoimia väestölle tai työntekijöille.

Opinnäytetyössä tarkasteltiin myös yksinkertaistettua lähestymistapaa, jonka avulla voidaan nopeasti arvioida minimiturvaetäisyyksiä. Kirjoittaja analysoi kriittisesti tuloksia, jotta hän pystyi tunnistamaan mallien rajoitukset ja potentiaalin sekä arvioimaan niiden käyttöä käytännöllisenä ja määräystenmukaisena vaihtoehtona.

Opinnäytetyössä kirjoittaja esitti myös teoreettisen tapausselostuksen 380/150 kV:n sähköasemasta. Tämän sähköaseman simulaation avulla hän pystyi tarkastelemaan muodostuvia sähkö- ja magneettikenttiä ja vertailemaan ehdottamiaan malleja. Näin saatiin hänen mukaansa sähkö- ja magneettikenttien turvallisuuden kannalta arvokasta tietoa sähköasemien suunnittelun tueksi.

Lähde:
Pito G. Evaluation of Magnetic and Electric Fields in High Voltage Substations – Development of a model for Safety Assessment and regulatory compliance. Rel. Aldo Canova. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Elettrica, 2025. http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/35809

Nro. 6 2025/2 WebNIR-alusta: verkkotyökalu riskien arviointiin sähkömagneettisille kentille altistuvilla työntekijöillä, joilla on aktiivisia implantoitavia lääkinnällisiä laitteita

|

Päätoimittajan kommentti: Italiassa eri organisaatiot ovat tehneet jo pidempään yhteistyötä sen suhteen, miten työantajat voivat arvioida sähkömagneettisille kentille altistumisen riskiä niiden työntekijöiden osalta, joilla on aktiivisia implantoitavia lääkinnällisiä laitteita. He ovat yhdessä kehittäneet WebNIR-alustan, jolla työnantajat voivat tehdä arviointia. Hanke vastaa EU-direktiivin 2013/35/EU velvoitteisiin siitä, että työnantajien tulee laatia riskianalyysi sellaisia työntekijöitä varten, joilla on aktiivisia implantoitavia lääkinnällisiä laitteita. Päätelmissään kirjoittajat toteavat, että jos kansainvälisen säteilysuojelutoimikunnan ICNIRP:n määrittämät väestöaltistuksen viitearvot eivät ylity, työpaikkaa voidaan pitää kohtuullisen turvallisena työntekijälle, jolla on aktiivinen implantoitava lääkinnällinen laite.

Italian kansanterveyslaitos (ISS) ja Italian kansallisen tutkimusneuvoston sovelletun fysiikan laitos Nello Carrara (CNR-IFAC) ovat vuodesta 2017 lähtien tehneet yhteistyötä Italian kansallisen työtapaturmavakuutuslaitoksen INAIL:n Collaborative Research Calls (BRiC) –tutkimusprojektissa. Tarkoituksena on tukea työnantajia heidän arvioidessaan sähkömagneettisille kentille altistumisen riskiä niiden työntekijöiden osalta, joilla on aktiivisia implantoitavia lääkinnällisiä laitteita, kuten rytmihäiriö- tai sydämentahdistimia. Sähkömagneettisilla häiriöillä näissä laitteissa voi olla vakavia seurauksia niiden käyttäjille, sillä häiriöt voivat aiheuttaa jopa hengenvaarallisia rytmihäiriöitä.

EU-direktiivi 2013/35/EU velvoittaa työnantajat laatimaan riskianalyysin sellaisia työntekijöitä varten, joilla on aktiivisia implantoitavia lääkinnällisiä laitteita. Riskianalyysin tulee sisältää syvällinen analyysi ja tarkka luonnehdinta työpaikan sähkömagneettisten kenttien lähteistä. Tässä tutkimusprojektissa olikin tavoitteena laatia työkaluja ja tukimateriaaleja asianmukaisen riskianalyysin suorittamiseen työpaikoilla.

Tutkimuslaitosten yhteistyön tuloksena kehitettiin verkkoportaali https://webnir.eu, joka tarjoaa erilaisia verkkotyökaluja työperäisen ionisoimattomalle säteilylle altistumisen arviointiin. Tässä julkaisussa kirjoittajat kuvasivat interaktiivisen prosessin, jonka avulla riskianalyysi voidaan suorittaa teknisessä standardissa EN 50527-1:2017 kuvattujen vaiheiden mukaisesti. Heidän mukaansa tämän prosessin avulla voidaan tunnistaa mahdolliset tarvittavat toimenpiteet.

Jos kansainvälisen säteilysuojelutoimikunnan ICNIRP:n määrittämät väestöaltistuksen viitearvot eivät ylity, työpaikkaa voidaan kirjoittajien mukaan pitää kohtuullisen turvallisena työntekijälle, joilla on aktiivinen implantoitava lääkinnällinen laite. Heidän mielestään verkossa WebNIR-alustalla saatavilla oleva ohjattu prosessikuvaus toimii käytännön apuna työnantajille EU-direktiivin vaatiman riskianalyysin suorittamisessa.

Lähde:
Comelli M, Vivarelli C, Mattei E, Calcagnini G, Falsaperla R. The WebNIR platform: a web tool for the risk assessment of workers with active implantable medical devices exposed to electromagnetic fields. 2025 URSI Asia-Pacific Radio Science Conference, Sydney, Australia, 17.–22. elokuuta 2025.

Nro. 5 2025/2 Erityyppisten ajoneuvojen tuottamien magneettikenttien mittaaminen

|

Päätoimittajan kommentti: Tutkijat olivat jo aikaisemmin mitanneet erityyppisten ajoneuvojen tuottamia magneettikenttiä. Tällä kertaa he tekivät mittaukset IEC:n standardin 62764-1:2022 mukaan. Mittauksia tehtiin japanilaisille sähkö-, lataushybridi- ja polttomoottorimalleille testiradalla. Kenttätasot olivat pysyneet ennallaan verrattuna aikaisempiin mittauksiin. Tutkijoiden mukaan olisi hyvä jatkossa raportoida tällaisia mittaustuloksia säännöllisesti.

Sähköajoneuvojen tultua markkinoille vuosituhannen vaihteessa jotkut ihmiset ovat huolestuneet magneettivuon tiheyden voimakkuudesta ajoneuvon sisällä. Tutkimusryhmä oli vuonna 2013 suorittanut magneettivuon tiheysmittauksia sähkö-, hybridi- ja polttomoottoriajoneuvoille ja raportoinut niiden tuloksista. Tuolloin he olivat käyttäneet mittauksissaan alustadynamometriä, eikä mittauksia ollut tehty varsinaisen ajon aikana.

Koska sähköajoneuvot ja lataushybridit ovat viime vuosina yleistyneet nopeasti ympäri maailmaa, IEC on julkaissut standardin 62764-1:2022, jossa määritellään henkilö- ja pakettiautojen sähkölaitteiden tuottamien magneettikenttien mittausmenetelmät. Tutkijoiden mukaan uuteen standardiin perustuvia tutkimuksia on kuitenkin julkaistu Japanissa vain muutamia, joten uutta tietoa kaivattiin. Sen lisäksi tarkoituksena oli saada tärkeää tietoa ajoneuvon sisällä muodostuvista magneettikentistä ja vertailla löydöksiä viitetasoihin, jotta sähkömagneettisten kenttien riskeistä voitaisiin tiedottaa väestölle.

Tässä tutkimuksessa suoritettiin uusia, standardin IEC 62764-1:2022 mukaisia magneettikenttämittauksia nykyaikaisille japanilaisille sähkö-, lataushybridi- ja polttomoottorimalleille testiradalla. Lisäksi tutkimusryhmä mittasi magneettivuon tiheyden voimakkuuksia ja tunnisti sen lähteitä eri puolilta ajoneuvoa, eri tilanteissa ja tällä kertaa myös ajon aikana.

Tutkijoiden mittaamat magneettivuon tiheydet alittivat kansainvälisen säteilysuojelutoimikunnan ICNIRP:n suosittelemat yleisen altistumisen viitetasot kaikissa ajoneuvotyypeissä. Suorittaessaan vertailumittauksia vuonna 2013 saatuihin tietoihin magneettikentistä he vahvistivat, että magneettikenttätasot olivat pysyneet samoina. Nämä tulokset olivat tutkijoiden mukaan arvokkaita, kun halutaan tiedottaa sähkömagneettisiin kenttiin liittyvistä riskeistä koko väestölle ja erityisesti niille, jotka ovat huolissaan magneettikenttäaltistuksesta sähköajoneuvojen sisällä.

Tulevaisuudessa altistuminen magneettikentille todennäköisesti vain lisääntyy, koska sähköajoneuvojen moottoreiden tehot ja akkujen kapasiteetti kasvavat. Siksi tutkijoiden mielestä olisi erittäin tärkeää julkaista tällaisia mittauksia tulevaisuudessa säännöllisesti.

Lähde:
Fukui H, Minami N, Tanezaki M, Muroya S, Ohkubo C. Magnetic Field Measurement of Various Types of Vehicles, Including Electric Vehicles. Electronics 2025, 14, 2936. https://doi.org/10.3390/electronics14152936.

Nro. 4 2025/2 Sähkömagneettisten kenttien aiheuttama ympäristöherkkyys – altistumisen kokemus ja oireiden raportointi yhteistyönä suunnitellun provokaatiotestin avulla

|

Päätoimittajan kommentti: Tutkijat suunnittelivat provokaatiotestin yhdessä itsensä sähköyliherkiksi kokevien kanssa. Tutkijat myös esittelivät tuloksia heille. Tutkimukseen osallistui 47 vapaaehtoista, jotka kokivat itsensä sähköyliherkäksi. Artikkelin mukaan vain yhdellä tutkitulla varmuus altistumisen kokemuksesta oli enimmäkseen johdonmukainen altistumisen kanssa. Tutkijat miettivät muiden muassa provokaatioprotokollien hyödyntämistä hoitomenetelmien kehittämisessä.

Sähkömagneettisten kenttien aiheuttama ympäristöherkkyys eli sähköyliherkkyys on oireyhtymä, jossa ihmiset raportoivat kärsivänsä sähkömagneettisten kenttien lähteille altistumisen heille aiheuttamista määrittelemättömistä oireista ilman, että taustalla olisi tunnistettu oireita selittävää sairautta. Tähän mennessä suoritetuilla provokaatio- eli altistustutkimuksilla ja niissä käytetyillä suunnitelmilla eli protokollilla ei ole tutkimusryhmän mukaan pystytty todistamaan sähkömagneettisille kentille altistumisen johdonmukaista yhteyttä raportoituihin oireisiin. Tämä onkin saanut jotkut tutkijat ja sähköyliherkät henkilöt kyseenalaistamaan näiden protokollien merkityksen oireiden tutkimisessa.

Tässä tutkimuksessa haluttiin suunnitella provokaatioprotokolla yhdessä sähköyliherkkien henkilöiden kanssa. Lisäksi tutkimusryhmä esitteli tulokset testeistä, joissa keskityttiin vapaaehtoisten sähköyliherkkien henkilöiden altistumisen kokemukseen ja raportoimiin oireisiin. Tutkimukseen valittiin 47 sähköyliherkkää vapaaehtoista, jotka osallistuivat totuttelujakson jälkeen erilaisiin altistusjaksoihin. Näistä saatujen tulosten perusteella suoritettiin kollektiivisia ja yksilöllisiä analyyseja.

Tutkijat havaitsivat sekä yksilötasolla että kollektiivisella tasolla, että vain yhdellä vapaaehtoisella varmuus altistumisen kokemuksesta oli enimmäkseen johdonmukainen altistumisen kanssa. Muilla yhteyttä ei löytynyt. Myöskään oireiden raportointi ei heidän löydöstensä perusteella kuvastanut johdonmukaisesti altistumista. Poikkeuksen muodosti jälleen sama vapaaehtoinen, jonka raportoimat oireet olivat jossain määrin merkittäviä suhteessa altistukseen. Kun verrattiin oireiden raportointia ja varmuutta altistumisen kokemuksesta, puolella vapaaehtoisista niiden vastaavuus oli merkittävä. Tämä tuki tutkijoiden mielestä heidän hypoteesiaan nocebo-vaikutuksesta.

Tutkimusryhmä pohti artikkelissa myös provokaatioprotokollien merkitystä, hyväksyttävyyttä ja hyödyntämismahdollisuuksia hoitomenetelmien kehittämisessä. He esittivät kritiikkiä siitä, että altistumisen kokemusta ja oireiden raportointia käytetään provokaatioprotokollien tuloksina, vaikka ne ovat keskeisiä tekijöitä henkilöiden kokiessa itsensä sähköyliherkiksi.

Lähde:
Ledent M, Bordarie J, Vatovez B, Dieudonne M, Prignot N, Vanderstraeten J, Bouland C, De Clercq E M. Exposure Perception and Symptom Reporting in Idiopathic Environmental Intolerance Attributed to Electromagnetic Fields Using a Co‐Designed Provocation Test. Bioelectromagnetics, 2025; 46:e70006. https://doi.org/10.1002/bem.70006.