Evaluation of Exposure to Electromagnetic Fields from MRI Facilities
Date
2025-12-13
Authors
Noor Malek Ali Ghazawneh
نور مالك علي غزاونة
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds Univeersity
Abstract
Clinical practice worldwide widely uses Magnetic Resonance Imaging (MRI) as a crucial diagnostic tool. MRI generates high-resolution images of tissues and organs by combining strong static magnetic fields (SMFs) with radiofrequency electromagnetic fields (RF-EMFs). This technique provides essential information for diagnosis, treatment planning, and patient monitoring.
Although MRI is indispensable in clinical imaging, short-term exposure to strong SMFs may cause dizziness, nausea, vertigo and blurred vision. The World Health Organization (WHO) classifies long-term exposure to RF fields as possibly carcinogenic (Group 2B), while current evidence does not indicate that MRI-related SMF exposure causes cancer. These considerations indicate that there must be careful assessment and monitoring of electromagnetic field exposure in MRI facilities.
This study aimed to evaluate occupational exposure to SMFs and RF electromagnetic fields in selected MRI facilities across the West Bank, Palestine. Measurements were conducted in four hospitals, which were coded for clarity and consistency throughout the study: H1 refers to the Bethlehem Arab Society for Rehabilitation (Bethlehem) operating a 1.5 T MRI scanner; H2 represents the Moscow Medical Center (Bethlehem) with a 0.55 T MRI system; H3 corresponds to the Palestine Medical Complex (Ramallah) equipped with a 1.5 T MRI scanner; and H4 denotes Al-Rahma Medical Center (Nablus), operating a 3T MRI system. RF field measurements were performed using the Spectrum Rider FPH (Rohde & Schwarz), while static magnetic fields were measured using the Spectran NF-5035 (Aaronia). Data collection followed the American College of Radiology (ACR) zoning classification and was carried out within the MRI scanner rooms and the surrounding safety zones (Zones I–IV).
The results indicated that SMF levels ranged from 335 to 1100 µT across all hospitals, with the highest values recorded near the MRI scanner (Zones III–IV, ~1 m from the bore) and the lowest values observed in peripheral areas outside the facility (Zone I, ~20 m). Intermediate exposure levels were measured in patient waiting areas (Zone II, 5–8 m). All measured SMF values were well below the ICNIRP occupational exposure limit of 2 T.
RF field strengths varied between 30 and 95 dBµV/m across different sequences and examinations, with higher exposure consistently observed near the bore (Zone IV) and lower levels in seating and waiting areas (Zones I–II). Central body examinations, such as pelvic, pituitary, and abdominal MRI, exhibited the highest RF exposure—particularly in Hospital H3—while peripheral examinations (knee, shoulder, and spine) showed lower levels. T2-weighted and FS/T2 sequences produced the highest RF exposure, whereas T1 and PD sequences resulted in the lowest levels. All RF exposure values remained far below the ICNIRP occupational limit of 61.4 V/m, confirming compliance with international safety standards.
Regular monitoring, effective shielding, and adherence to safety protocols are recommended to maintain these safe conditions, particularly as MRI technology advances toward higher field strengths.
يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) على نطاق واسع في الممارسة السريرية كأداة تشخيصية حيوية، حيث يُتيح إنتاج صور عالية الدقة للأنسجة والأعضاء من خلال الجمع بين الحقول المغناطيسية الثابتة القوية (SMFs) والحقول الكهرومغناطيسية ذات التردد الراديوي (RF-EMFs). توفر هذه التقنية معلومات أساسية للتشخيص، وخطط العلاج، ومتابعة حالة المرضى. على الرغم من أهمية الرنين المغناطيسي في التصوير السريري، فإن التعرض القصير للحقول المغناطيسية الثابتة القوية قد يسبب دوارًا، وغثيانًا، وتشوشًا في الرؤية. وتصنّف منظمة الصحة العالمية (WHO) التعرض طويل الأمد للحقول الراديوية على أنه قد يكون مسرطنًا (المجموعة 2B)، بينما لا تشير الأدلة الحالية إلى أن التعرض المرتبط بـ SMF في الرنين المغناطيسي يسبب السرطان. وتشير هذه المعطيات إلى ضرورة إجراء تقييم ومراقبة دقيقة لمستويات التعرض للحقول الكهرومغناطيسية في مرافق الرنين المغناطيسي. هدفت هذه الدراسة إلى تقييم التعرض المهني للحقول المغناطيسية الثابتة والمجالات الكهرومغناطيسية ذات التردد الراديوي في مرافق الرنين المغناطيسي المنتقاة في الضفة الغربية، فلسطين. أُجريت القياسات في أربعة مستشفيات: المجمع الطبي الفلسطيني (رام الله) 1.5 تسلا، الجمعية العربية لإعادة التأهيل (بيت لحم) 1.5 تسلا، المركز الطبي موسكو (بيت لحم) 0.55 تسلا، ومركز الرحمة الطبي (نابلس) 3 تسلا. تم استخدام جهاز Spectrum Rider FPH (Rohde & Schwarz) لقياس الحقول الراديوية، وجهاز Spectran NF-5035 (Aaronia) لقياس الحقول المغناطيسية الثابتة. كما تم اعتماد تصنيف الكلية الأمريكية للأشعة (ACR) لجمع البيانات داخل غرف أجهزة الرنين المغناطيسي والمناطق المحيطة بها (المناطق I–IV). أظهرت النتائج أن مستويات SMF تراوحت بين 335 و1100 ميكرو تسلا عبر جميع المستشفيات، مع تسجيل أعلى القيم بالقرب من غرف أجهزة الرنين المغناطيسي وأدنى القيم في المناطق المحيطية. أما مستويات الحقول الراديوية (RF) فقد تراوحت بين 30 و95 ديسيبل ميكرو فولت/متر عبر مختلف التسلسلات والفحوصات. وقد سجلت فحوصات الجسم المركزي، مثل الرنين المغناطيسي للحوض والغدة النخامية والبطن، أعلى مستويات التعرض، خصوصًا في مستشفى H3، بينما سجلت الفحوصات الطرفية مثل الركبة والكتف وأقسام العمود الفقري مستويات أقل. وساهمت التسلسلات T2 وFS/T2 في أعلى مستويات التعرض، في حين كانت التسلسلات T1 وPD الأقل تأثيرًا. على الرغم من التباين بين التسلسلات والفحوصات والمستشفيات، بقيت جميع مستويات التعرض للحقول المغناطيسية الثابتة والراديوية ضمن الحدود المسموح بها وفق توصيات ICNIRP، مما يؤكد سلامة استخدام الرنين المغناطيسي للمرضى والكوادر الطبية. توصي الدراسة بالاستمرار في المراقبة الدورية، وتطبيق استراتيجيات الحماية الفعالة، والالتزام الصارم ببروتوكولات السلامة للحفاظ على هذه الظروف الآمنة، خصوصًا مع تطور تقنيات الرنين المغناطيسي نحو قوة حقول أعلى.
يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) على نطاق واسع في الممارسة السريرية كأداة تشخيصية حيوية، حيث يُتيح إنتاج صور عالية الدقة للأنسجة والأعضاء من خلال الجمع بين الحقول المغناطيسية الثابتة القوية (SMFs) والحقول الكهرومغناطيسية ذات التردد الراديوي (RF-EMFs). توفر هذه التقنية معلومات أساسية للتشخيص، وخطط العلاج، ومتابعة حالة المرضى. على الرغم من أهمية الرنين المغناطيسي في التصوير السريري، فإن التعرض القصير للحقول المغناطيسية الثابتة القوية قد يسبب دوارًا، وغثيانًا، وتشوشًا في الرؤية. وتصنّف منظمة الصحة العالمية (WHO) التعرض طويل الأمد للحقول الراديوية على أنه قد يكون مسرطنًا (المجموعة 2B)، بينما لا تشير الأدلة الحالية إلى أن التعرض المرتبط بـ SMF في الرنين المغناطيسي يسبب السرطان. وتشير هذه المعطيات إلى ضرورة إجراء تقييم ومراقبة دقيقة لمستويات التعرض للحقول الكهرومغناطيسية في مرافق الرنين المغناطيسي. هدفت هذه الدراسة إلى تقييم التعرض المهني للحقول المغناطيسية الثابتة والمجالات الكهرومغناطيسية ذات التردد الراديوي في مرافق الرنين المغناطيسي المنتقاة في الضفة الغربية، فلسطين. أُجريت القياسات في أربعة مستشفيات: المجمع الطبي الفلسطيني (رام الله) 1.5 تسلا، الجمعية العربية لإعادة التأهيل (بيت لحم) 1.5 تسلا، المركز الطبي موسكو (بيت لحم) 0.55 تسلا، ومركز الرحمة الطبي (نابلس) 3 تسلا. تم استخدام جهاز Spectrum Rider FPH (Rohde & Schwarz) لقياس الحقول الراديوية، وجهاز Spectran NF-5035 (Aaronia) لقياس الحقول المغناطيسية الثابتة. كما تم اعتماد تصنيف الكلية الأمريكية للأشعة (ACR) لجمع البيانات داخل غرف أجهزة الرنين المغناطيسي والمناطق المحيطة بها (المناطق I–IV). أظهرت النتائج أن مستويات SMF تراوحت بين 335 و1100 ميكرو تسلا عبر جميع المستشفيات، مع تسجيل أعلى القيم بالقرب من غرف أجهزة الرنين المغناطيسي وأدنى القيم في المناطق المحيطية. أما مستويات الحقول الراديوية (RF) فقد تراوحت بين 30 و95 ديسيبل ميكرو فولت/متر عبر مختلف التسلسلات والفحوصات. وقد سجلت فحوصات الجسم المركزي، مثل الرنين المغناطيسي للحوض والغدة النخامية والبطن، أعلى مستويات التعرض، خصوصًا في مستشفى H3، بينما سجلت الفحوصات الطرفية مثل الركبة والكتف وأقسام العمود الفقري مستويات أقل. وساهمت التسلسلات T2 وFS/T2 في أعلى مستويات التعرض، في حين كانت التسلسلات T1 وPD الأقل تأثيرًا. على الرغم من التباين بين التسلسلات والفحوصات والمستشفيات، بقيت جميع مستويات التعرض للحقول المغناطيسية الثابتة والراديوية ضمن الحدود المسموح بها وفق توصيات ICNIRP، مما يؤكد سلامة استخدام الرنين المغناطيسي للمرضى والكوادر الطبية. توصي الدراسة بالاستمرار في المراقبة الدورية، وتطبيق استراتيجيات الحماية الفعالة، والالتزام الصارم ببروتوكولات السلامة للحفاظ على هذه الظروف الآمنة، خصوصًا مع تطور تقنيات الرنين المغناطيسي نحو قوة حقول أعلى.