研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[ヒトボランティアでの共振的全身RFばく露（100 MHz）の熱生理学的影響] med./bio.

Thermophysiological consequences of whole body resonant RF exposure (100 MHz) in human volunteers

著者: Adair ER, Mylacraine KS, Allen SJ
掲載誌: Bioelectromagnetics 2003; 24 (7): 489-501
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この研究は、7人の成人ボランティア（男性6人女性1人、年齢31-74歳）に45分間、100MHz連続波の無線周波（RF)エネルギーに全身ばく露させ、熱産生と熱損失の熱生理学的反応を計測した。3つの電力密度（PD)(平均PD=4、6、8mW/cm2、全身SAR＝0.068[W/kg]/[mW/cm2]について、3つの環境温度（Ta=24、28、31℃）での測定、および各Taでのコントロール（RFなし）の測定を行った。標準化した手順(30分間ベースライン、45分間のRFまたは擬似ばく露、10分間ベースライン）を使用した。計測した反応は、食道と7部位の皮膚温、代謝熱産生、局所皮膚血流、局所発汗速度であった。その結果、いかなる実験条件でも代謝熱産生に影響はなかった；450および2450MHzでの同様のばく露実験の公表結果とは異なり、局所皮膚温度は、背中の直接照射面においてさえも、100MHzばく露中はほとんどあるいはまったく変化しなかった；例外がくるぶしの皮膚温で、何人かの被験者ではPD=8mW/cm2で3-4℃上昇した；45分間のRFばく露中、食道温は、やや変化(-0.15から0.13℃の範囲）したが、37.2度を超えることはなかった；温度調節は、主に適切な蒸散による熱損失（発汗）により、またある程度は皮膚血流変化により制御された；この周波数ではRFエネルギーは効率的に皮膚を透過て、身体に深く浸透するため、これらの変化は皮膚の温熱受容器ではなく、深部の温熱受容器の刺激により起きたと思われる、と報告している。

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研究目的(acc. to editor)

To measure thermophysiological responses of heat production and heat loss in adult volunteers during exposures.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 100 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 45 min

General information

The RF exposure system, field measurements, and dosimetry are described in detail elsewhere [Allen et al., 2003].

ばく露1

主たる特性
周波数 100 MHz
タイプ
  • electromagnetic field
特性
  • far field
ばく露時間 continuous for 45 min
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
Distance between exposed object and exposure source 2.25 m
チャンバの詳細 The electrically shielded anechoic chamber was 6.7 x 6.7 x 9.8 m³ and contained a horizontal Fiberglas™ grid deck allowing placement of an antenna (tuneable dipole in a vertical 90° corner reflector) and a chair.
ばく露装置の詳細 Subjects wearing a bathing suit sat on a light plastic chair, elevated 53.8 cm above the grid floor, facing the rear chamber wall.
Sham exposure A sham exposure was conducted.
Additional information After 30 min of equilibration to the prevailing temperature (24, 28, or 31 °C), the subjects were exposed or sham exposed for 45 min.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 4 mW/cm² mean 測定値 - -
電力密度 6 mW/cm² mean 測定値 - -
電力密度 8 mW/cm² mean 測定値 - -
Additional parameter details

whole body SAR = 0.065 (or 0.068?) W/kg per mW/cm²

測定および計算の詳細

The RF field encompassing the total volume of the seated subject was mapped across three 80 x 80 cm planes (located 2.0, 2.25, and 2.5 m from the antenna) using both a calibrated isotropic survey meter and E-field and H-field probes. The FDTD method applied to a seated version of the 3-D Brooks AFB human dosimetry model resulted in a normalized whole body SAR for a 70 kg man of 0.13 W/kg per mW/cm². Dosimetric measurements on a 70 kg soft plastic man model filled with muscle equivalent material and seated in the plastic chair were made with non-perturbing temperature probes inserted to several depths at six locations. The SAR was determined separately for head, arm, leg, and trunk. From the sum of these individual SARs, the normalized whole body SAR was determined to be 0.065 (or 0.068?) W/kg per mW/cm², and the normalized peak SAR of 0.60 W/kg per mW/cm² was located in the center of the head.

Reference articles

  • Allen SJ et al. (2003): [ヒトボランティアの全身の共鳴的RFばく露(100 MHz）を踏まえた実験および計算ドシメトリ]

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露中

研究の主なアウトカム（著者による）

Local skin temperatures, even those on the back that were irradiated directly, changed little or not during 100 MHz exposures. The sole exception was the temperature of the ankle skin, which increased by 3-4°C in some subjects (power density = 8 mW/cm²). Thermoregulation was controlled by appropriate increases in sweating and by skin blood flow. Because of the deep penetration of resonant radiofrequency energy at this frequency (100 MHz), these changes must have been stimulated by thermal receptors deep the body rather than those located in the skin.

研究の種別:

研究助成

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