Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Acute dosimetry and estimation of threshold-inducing behavioral signs of thermal stress in rabbits at 2.45-GHz microwave exposure. med./bio.

[Akute Dosimetrie und Bestimmung des Schwellenwerts, der Hinweise im Verhaltens auf thermischen Stress in Kaninchen bei einer 2,45 GHz-Mikrowellen-Exposition hervorruft].

Veröffentlicht in: IEEE Trans Biomed Eng 2010; 57 (5): 1234-1242

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte die Beziehung zwischen dem durchschnittlichen Ganzkörper-SAR (spezifische Absorptionsrate)-Wert und der Rektaltemperatur-Erhöhung bei Kaninchen geklärt werden sowie der Schwellenwert abgeschätzt werden, der Verhaltens-Anzeichen aufgrund von thermischem Stress induziert, provoziert durch Mikrowellen. Das Hauptziel der Studie war es ebenfalls, eine genaue Dosimetrie für hohe thermische Belastungen aufgrund von Mikrowellen-Energie durchzuführen (die experimentellen Bedingungen wurden mit einer rechenbetonten Norm für elektromagnetisch-thermische Dosimetrie mit Hilfe eines numerischen Kaninchen-Phantoms bestimmt).

Hintergrund/weitere Details

Kaninchen wurden aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gegenüber Hitze-Stress ausgewählt, da sie wenige Schweißdrüsen besitzen und die Schwierigkeit aufweisen, übermäßige Körperwärme abzuführen.
Die Studie wurde mit 14 nicht-betäubten und 10 betäubten Kaninchen durchgeführt.
In den gegenwärtigen internationalen Richtlinien für die menschliche Exposition bei Mikrowellen wird der Grenzwert durch den durchschnittlichen Ganzkörper-SAR-Wert bestimmt. Obwohl bekannt ist, dass die absorbierte Mikrowellen-Energie Anzeichen im Verhalten für thermischen Stress verursacht, wurde die Beziehung des durchschnittlichen Ganzkörper-SAR-Werts und der Temperatur/Temperatur-Erhöhung nicht ausreichend untersucht.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 2,45 GHz
Expositionsdauer: bis die Körpertemperatur des Kaninchens 41,5 °C erreicht hatte
Exposition 2: 2,45 GHz
Expositionsdauer: bis die Körpertemperatur des Kaninchens 41,5 °C erreicht hatte

Allgemeine Informationen

24 experiments were performed first on anesthetized (10) and then on unanesthetized (14) rabbits. The article does not say how many rabbits were exposed to the individual exposure conditions.

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 2,45 GHz
Typ
Charakteristik
Expositionsdauer bis die Körpertemperatur des Kaninchens 41,5 °C erreicht hatte
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle 1 m
Aufbau rabbit placed in a 10 m x 8 m x 6.5 m anechoic chamber with the bottom of the chamber covered with absorber material; rabbit positioned so that it was irradiated from the lateral side
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 100 W/m² räumlicher Mittelwert berechnet - Eingangs-Leistungsflussdichte
Leistungsflussdichte 220 W/m² räumlicher Mittelwert berechnet - Eingangs-Leistungsflussdichte
SAR 1,18 W/kg Mittelwert über Masse berechnet Ganzkörper für eine Eingangs-Leistungsflussdichte von 100 W/m²
SAR 1,3 W/kg Mittelwert über Masse berechnet Ganzkörper SAR Wert, bei dem Verhaltensanzeichen für Stress auftraten

Exposition 2

Hauptcharakteristika
Frequenz 2,45 GHz
Typ
Charakteristik
Expositionsdauer bis die Körpertemperatur des Kaninchens 41,5 °C erreicht hatte
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle 1,2 m
Aufbau rabbit placed in a 10 m x 8 m x 6.5 m anechoic chamber with the bottom of the chamber covered with absorber material; rabbit positioned so that it was irradiated from the lateral side
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
Leistungsflussdichte 730 W/m² räumlicher Mittelwert berechnet - Eingangs-Leistungsflussdichte
Leistungsflussdichte 980 W/m² räumlicher Mittelwert berechnet - Eingangs-Leistungsflussdichte
SAR 1,18 W/kg Mittelwert über Masse berechnet Ganzkörper für eine Eingangs-Leistungsflussdichte von 100 W/m²
SAR 1,3 W/kg Mittelwert über Masse berechnet Ganzkörper SAR Wert, bei dem Verhaltensanzeichen für Stress auftraten

Referenzartikel

  • Wake K et al. (2007): Development of a 2.45-GHz Local Exposure System for In Vivo Study on Ocular Effects.
  • Hirata A et al. (2006): Computational verification of anesthesia effect on temperature variations in rabbit eyes exposed to 2.45 GHz microwave energy.
  • Spiegel RJ (1984): A Review of Numerical Models for Predicting the Energy Deposition and Resultant Thermal Response of Humans Exposed to Electromagnetic Fields.

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Kerntemperatur-Erhöhung von 1°C ein Schätzwert für den Schwellenwert ist, der komplexe Hinweise im Verhalten für Mikrowellen-induzierten thermischen Stress bei Kaninchen für verschiedene durchschnittliche Ganzkörper-SAR-Werte und Expositions-Dauern induziert. Der durchschnittliche Ganzkörper-SAR-Wert, der für Mikrowellen-induzierte Verhaltens-Anzeichen bei Kaninchen erforderlich ist, wird für 2,45 GHz-Mikrowellen auf ungefähr 1,3 W/kg geschätzt.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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