Magneti

I magneti potenti sono molto diffusi in forme e dimensioni molto diversificate, per esempio nelle economie domestiche oppure come componenti di giocattoli, oggetti d'uso, gioielli o indumenti. Anche  in dimensioni molto ridotte (persino pochi millimetri), i magneti possono sviluppare una grande forza d'attrazione e generare localmente un forte campo magnetico statico che rimane costante nel tempo.

I campi magnetici statici localizzati, quali quelli generati da magneti potenti, possono perturbare il funzionamento di dispositivi elettronici impiantabili attivi, come gli stimolatori cardiaci (pace-maker) o i defibrillatori, oppure i dispositivi impiantabili attivati magneticamente, e di conseguenza mettere in pericolo la salute dei pazienti. Tra un magnete e un oggetto contenente ferro o tra due magneti si generano intense forze d'attrazione, il che può avere come conseguenza che il magnete sia scagliato attraverso l'aria e si scheggi con l'urto. Pertanto si raccomanda cautela nell'utilizzo di magneti potenti.
I magneti piccoli possono essere molto pericolosi per i bambini. In caso di ingestione di diversi magneti, la forza d'attrazione tra di essi può provocare ferimenti allo stomaco o all'intestino oppure un'occlusione intestinale.

 

Consigli per un utilizzo sicuro dei magneti:

tenere i magneti al di fuori della portata di bambini piccoli, dato che l'ingestione di un magnete è estremamente pericolosa. Rendere attenti i bambini già più grandi sul pericolo;

utilizzare i magneti con cautela e conservarli in un luogo sicuro.

 

Consigli per i portatori di uno stimolatore cardiaco o di un defibrillatore impiantato:

mantenere una distanza di 10 centimetri tra il dispositivo impiantato e il magnete;

considerare che oggetti d'uso (gioielli, giocattoli, indumenti, occhiali ecc.) possono dissimulare magneti potenti di piccole dimensioni.

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1. Dati tecnici

I magneti molto potenti sono fabbricati a partire da leghe di terre rare, come samario-cobalto o neodimio-ferro-boro. Essi sono impiegati già da lungo tempo nell'industria. I magneti al neodimio-ferro-boro (magneti al neodimio) sono economici e sono oramai diffusi in diversi ambiti, quali gli uffici e le economie domestiche oppure sotto forma di giocattoli o gioielli. Possono pure essere integrati in oggetti d'uso quotidiano come indumenti, gioielli e occhiali ed essere dunque difficilmente riconoscibili come tali. I magneti possono assumere forme assai diverse poiché sono fabbricati pressando una polvere e poi ricoperti di nichelio, argento, oro ecc.

La figura 1 mostra una gamma di magneti al neodimio sotto forma di differenti applicazioni: gioielli (A), magneti per l'ufficio (B, F), giocattoli (D, E), utilizzati per fissare oggetti nelle economie domestiche (p.es. attrezzi, bicicletta) (C).

Figura 1: una gamma di magneti al neodimio: A: collana (sfere di 8, 10 e 13 mm di diametro), B: magnete per l'ufficio, C: parallelepipedi D: giocattolo , E: barrette e sfere d'acciaio (non magnetiche), F: cubetto

 

Stimolatori cardiaci e defibrillatori impiantati
Alle persone che soffrono di gravi disturbi del ritmo cardiaco deve essere impiantato uno stimolatore cardiaco o un defibrillatore cardiovertore impiantabile (ICD: implanted cardioverter defibrillator). Tali dispositivi sono composti da un generatore d'impulsi impiantato sotto la pelle a livello del petto e da elettrodi che collegano il generatore al cuore e che, se necessario, forniscono un ausilio al battito cardiaco mediante impulsi elettrici (stimolatore cardiaco) oppure ripristinano il ritmo in caso di fibrillazione (ICD). Gli stimolatori cardiaci e gli ICD devono essere programmati e controllati regolarmente. A tal scopo viene posato sul petto del paziente un magnete che pone il generatore d'impulsi in una modalità speciale (modalità asincrona) nella quale può essere programmato. Nella vita di tutti i giorni occorre evitare che il generatore d'impulsi passi alla modalità asincrona nella quale gli ICD cessano completamente di funzionare e gli stimolatori cardiaci mantengono le loro funzioni solo limitatamente. I generatori moderni devono essere immuni ai disturbi dei campi magnetici statici fino a 1 millitesla (mT) [1], ossia non devono passare alla modalità asincrona. Tuttavia sono sempre ancora in circolazione dispositivi la cui soglia d'immunità è inferiore (tra 0,5 e 1 mT).
 

2. Misurazioni del campo magnetico

In collaborazione con l'Ufficio federale della sanità pubblica (UFSP), l'Istituto di tecnica biomedica del Politecnico federale di Zurigo (PFZ) ha misurato i campi magnetici statici generati da diversi magneti al neodimio liberamente commercializzati (figura 1). [2]
A dipendenza delle dimensioni e della forma del magnete, il campo magnetico diminuisce rapidamente con la distanza. La figura 2 mostra i campi generati da diversi magneti al neodimio in funzione della distanza. I campi magnetici sono molto localizzati, soltanto il parallelepipedo grande genera un campo più esteso.

Figura 2: campi magnetici attorno a magneti al neodimio. Il campo magnetico diminuisce molto rapidamente con la distanza. [2]

La tabella 1 mostra la distanza al di sotto della quale il magnete genera un campo di 1 mT o superiore e di conseguenza può perturbare il funzionamento degli stimolatori cardiaci o degli ICD. Tali dati sono stati verificati e confermati mediante sperimentazioni effettuate in laboratorio su uno stimolatore cardiaco.

Magnete	Dimensioni (mm)	Forza d'attrazione  (kg)	Distanza dal magnete  per  1mT (cm)
Parallelepipedo  grande	50,8 x 50,8 x 25,4	100	22
Parallelepipedo  medio	25,4 x 25,4 x 12,7	20	11
Magnete giocattolo  (ellipsoide)	16 x 16 x 45	sconosciuta	9
Magnete per l'ufficio	10, diametro 20	12	8,5
Collana, sfere  piccole/medie/grandi	diametro:  8 / 10 / 13	0,9 / 1,5 / 2,9	7,5
Barrette (e sfere  d'acciao)	25, diametro 5	1	6
Cubetto	5 x 5 x 5	1,1	5

Tabella 1: distanza entro la quale i magneti generano un campo di 1 mT o superiore e possono dunque perturbare il funzionamento degli stimolatori cardiaci o degli ICD [2]

3. Ripercussioni sulla salute

Le ripercussioni dei campi magnetici statici sulla salute non sono ancora state analizzate a sufficienza. Il valore limite per la popolazione raccomandato dalla Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti (ICNIRP) in generale è pari a 40 mT nel caso di un'esposizione continua di tutto il corpo [3]. I campi generati da magneti al neodimio sono soltanto localizzati e sono molto inferiori a questo valore limite già alla distanza di pochi centimetri.
Campi magnetici molto intensi (superiori a 2 Tesla) e spazialmente estesi, come quelli generati da tomografi a risonanza magnetica, possono provocare disturbi transitori come vertigini, gusto metallico in bocca e flash luminosi sulla cornea.
Nel caso di un ferimento dovuto a una scheggia metallica, per esempio nell'occhio, il tessuto circostante può essere danneggiato se la scheggia si muove reagendo al campo magnetico. Finora non sono stati osservati effetti simili causati dai campi generati dai magneti al neodimio.

Ripercussioni indirette sui pace-maker e sugli ICD
In presenza di campi magnetici intensi, i generatori d'impulsi dei pace-maker e degli ICD possono passare a una modalità asincrone, nella quale il generatore non segue più il ritmo cardiaco del paziente bensì stimola il cuore seguendo una frequenza fissa. In rari casi ciò può condurre a una situazione in cui un cuore che ha ancora un proprio ritmo e che non dipende permanentemente da un dispositivo impiantato venga stimolato in maniera inadeguata. Di conseguenza può entrare in uno stato di fibrillazione in cui il movimento cardiaco è scoordinato e il cuore non riesce più a pompare una sufficiente quantità di sangue nel sistema circolatorio. Se il paziente non viene immediatamente assistito medicalmente l'apporto di sangue si riduce fino a un livello pericoloso. Il funzionamento degli ICD è ostacolato dai campi magnetici. Se il paziente soffre di fibrillazione, in caso di esposizione a un campo magnetico l'ICD non svolge la sua funzione terapeutica e l'apporto di sangue è insufficiente. Per questi motivi, le persone alle quali è stato impiantato uno stimolatore cardiaco o un ICD dovrebbero tenere i magneti a una certa distanza dal proprio petto.
Nell'ambito di uno studio effettuato presso l'ospedale universitario di Zurigo è stato esaminato l'influsso di una collana costituita da sfere di magnete al neodomio (figura 1) sui generatori d'impulsi di 41 pazienti con uno stimolatore cardiaco e di 29 pazienti con un ICD [4]. Nella totalità dei pazienti, la collana ha perturbato il funzionamento del generatore d'impulsi soltanto se posta a una distanza massima di 3 centimetri.
Esistono anche altri dispositivi medici impiantabili che vengono attivati dai magneti. Non è tuttavia noto in che misura il funzionamento di questi dispositivi sia perturbato dai magneti al neodomio.
Pericoli in caso di ingestione
I magneti devono assolutamente essere tenuti al di fuori della portata dei bambini piccoli. Se ne vengono ingeriti diversi, i magneti possono attirarsi a vicenda e provocare una perforazione, un'infezione o un'occlusione nel tratto intestinale in cui si trovano. Numerosi bambini hanno già subito ferimenti causati in questo modo, in un caso con conseguenze letali. Questo tipo di infortuni non interessa soltanto i bambini piccoli ma anche quelli più grandicelli, che devono dunque essere resi attenti ai pericoli che conseguono all'ingestione di magneti.
Maggiori informazioni sui giocattoli sono disponibili sulla scheda informativa della Divisione sicurezza delle derrate alimentari:

4. Disciplinamento legale

Ai sensi della norma EN 45502-2-2 [1] i pace-maker e gli ICD devono funzionare senza problemi anche se esposti a un campo magnetico fino a 1 mT.
A causa di numerosi infortuni causati da giocattoli magnetici, la norma sui giocattoli EN 71-1 [5] si trova attualmente in fase di elaborazione per rendere obbligatoria l'apposizione di un'avvertenza sull'imballaggio o direttamente sul giocattolo. Nell'Unione europea tale avvertenza deve essere applicata già prima dell'entrata in vigore della norma a partire dall'estate 2008 [6].