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

[220 MHzRFへの全身ばく露に対するヒトボランティアの熱生理学的反応] med./bio.

Thermophysiological responses of human volunteers to whole body RF exposure at 220 MHz

著者: Adair ER, Blick DW, Allen SJ, Mylacraine KS, Ziriax JM, Scholl DM
掲載誌: Bioelectromagnetics 2005; 26 (6): 448-461
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この研究は、著者らが1994年以来行ってきたボランティア実験（100、450、2,450MHz無線周波電磁界への全身ばく露による熱生理学的反応の測定）の周波数のギャップを埋めるため、220MHzについてこれまでと同じ条件で実験した。すなわち、3つの電力密度（PD＝9、12、15ｍW/cm2、全身SAR＝0.045[W/kg]/[mW/cm2]）、3つの環境温度（Ta=24、28、31℃）管理下での測定、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。食道と7部位の皮膚温、代謝率、局所皮膚血流、局所発汗速度を測定した。それ以外に、心拍、呼吸数、蒸泄による水分損失を測定した。また、FDTD法で予測されたホットスポット部位6ヶ所の局所温も測定した。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；食道温は、僅かに変化(≦0.35℃）したが、37.3度を超えることはなかった；100MHzの場合と同様に、僅かの皮膚温上昇が見られた；PD＝12、15ｍW/cm2で強い発汗が起き、100MHzでの同レベルの場合より発汗レベルは高かった；450MHz以上に比べ、10および220MHzでは皮膚の加熱ははるかに小さいが、深部の温熱受容器から神経系を介して、発汗を主とする熱損失反応が大きくなった、などを報告している。

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研究目的（著者による）

To study thermoregulatory responses of heat loss and heat production in six adult volunteers during 45 min whole body dorsal exposures to 220 MHz radiofrequency energy.

詳細情報

Since 1994, the authors' research has demonstrated how thermophysiological responses are mobilized in human volunteers exposed to three radiofrequencies, 100, 450, and 2450 MHz. A significant gap in this frequency range is now filled by the present study, conducted at 220 MHz.
Three power densities were tested at each of three ambient temperatures (24, 28, and 31°C).

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 220 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 45 min

ばく露1

主たる特性
周波数 220 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
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 9 mW/cm² mean 測定値 - -
SAR 0.41 W/kg mean 測定値 whole body -
電力密度 12 mW/cm² mean 測定値 - -
SAR 0.54 W/kg mean 測定値 whole body -
電力密度 15 mW/cm² mean 測定値 - -
SAR 0.68 W/kg mean 測定値 whole body -
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 E-field and H-field probes, see Allen et al. [2005]. 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 0.70 W/kg per mW/cm². Dosimetric measurements on a 64.4 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 eight locations. The average normalized SAR was determined from two complete sets of measurements to be 0.045 W/kg per mW/cm². For details of the empirical and theoretical dosimetry, see Allen et al. [2005].

Reference articles

  • Allen SJ et al. (2005): [座位のヒトボランティアの220 MHz無線周波（RF)への全身ばく露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:
  • ばく露前
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

No changes in metabolic rate occurred under any test condition, while esophageal temperature showed small changes but never exceeded 37.3°C. As with similar exposures at 100 MHz (see publication 10249), local skin temperature changed little and modest increases in local skin blood flow were recorded. At 220 MHz, vigorous sweating occurred at power densities of 12 and 15 mW/cm², with sweating levels higher than those revealed for equivalent power densities at 100 MHz.
Human exposure at both 220 and 100 MHz results in far less skin heating than occurs during irradiation at 450 MHz (see publication 2256). However, the exposed subjects thermoregulate efficiently because of increased heat loss responses, particularly sweating.

研究の種別:

研究助成

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