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

[マイクロ波と血液脳関門の相互作用に関する研究] med./bio.

Studies on microwave and blood-brain barrier interaction

著者: Lin JC, Lin MF
掲載誌: Bioelectromagnetics 1980; 1 (3): 313-323
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この研究は、ペントバルビタールナトリウムで麻酔した成獣Wistarラットの脳内に吸収されたマイクロ波エネルギーの量および分布と血液脳関門透過性の変化との相関について調べた。させることを目的とした。マイクロ波ばく露には頭部接触型のアプリケータを使用し、サーモグラフィ法によってマイクロ波エネルギー吸収パターンを計測した。留置カテーテルを大腿静脈および左外頸動脈に配置した。エバンスブルーおよびフルオレセインナトリウム（いずれも等張性生理食塩水の溶液）を、血液脳関門透過の可視的指標として使用した。パルス化2450MHzばく露は、ばく露時間20分、平均電力密度 0.5、1、5、20、145、1000mW / cm2で行い、脳の平均SARは、0.04、0.08、0.4、1.6、11.5、80.0mW / gとなった。その結果、高透過性領域である松果体、脳下垂体、および脈絡叢を除き、染色は生じなかった；これら高透過性領域以外では、擬似ばく露の脳でも染色は見られなかった；直腸温度（銅 - コンスタンタン熱電対でモニタした）は、事前の平均温度36.6℃から最大でも0.75℃未満の上昇を示した；同様の他の動物群をで厚膜炭素サーミスタを用いて測定された脳の最高温度は41.0℃未満であった、と報告している。

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研究目的（著者による）

Examination of interaction between microwaves and the blood-brain barriers, and correlation of any change in permeability with the quantity and distribution of the absorbed microwave energy.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 2.45 GHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 20 min
  • 電力密度: 1 W/cm² mean (80.0 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 500 pulses per second)
  • 電力密度: 5 W/m² mean (0.04 mW/g corresponding average SAR in the brain at 10 µs pulse width and 25 pulses per second)
  • 電力密度: 200 W/m² mean (1.6 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 500 pulses per second)
  • 電力密度: 50 W/m² mean (0.4 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 100 pulses per second)
  • 電力密度: 10 W/m² mean (0.08 mW/g corresponding average SAR in the brain at 10 µs pulse width and 50 pulses per second)
  • 電力密度: 145 mW/cm² mean (11.5 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 100 pulses per second)
ばく露2: 2.45 GHz
Modulation type: CW
ばく露時間: 15 s

ばく露1

主たる特性
周波数 2.45 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
偏波
  • unspecified
ばく露時間 continuous for 20 min
Modulation
Modulation type pulsed
Additional information

rectangular shaped 10 and 20 µs pulses delivered at 25, 50, 100 and 500 pps.
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • dielectrically loaded coaxial applicator, 14 mm diameter aperture
Distance between exposed object and exposure source 0 m
ばく露装置の詳細 The applicator was in direct contact with the left side of head.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力密度 1 W/cm² mean 測定値 - 80.0 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 500 pulses per second
電力密度 5 W/m² mean 測定値 - 0.04 mW/g corresponding average SAR in the brain at 10 µs pulse width and 25 pulses per second
電力密度 200 W/m² mean 測定値 - 1.6 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 500 pulses per second
電力密度 50 W/m² mean 測定値 - 0.4 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 100 pulses per second
電力密度 10 W/m² mean 測定値 - 0.08 mW/g corresponding average SAR in the brain at 10 µs pulse width and 50 pulses per second
電力密度 145 mW/cm² mean 測定値 - 11.5 mW/g corresponding average SAR in the brain at 20 µs pulse width and 100 pulses per second
測定および計算の詳細

Power flux density was calculated from reflected and forward powers. SAR was determined thermographically.

ばく露2

主たる特性
周波数 2.45 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
波形
  • sinusoidal
偏波
  • linear
ばく露時間 15 s
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • coaxial applicator
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力 20 W - 備考を参照のこと。 - -

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
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

The rectal temperature showed a maximum increase of less than 0.75°C from a mean pre-exposure temperature of 36.6°C. The highest brain temperature recorded in a similar group of animals was less than 41°C. Brain temperatures must exceed 42°C for an appreciable length of time in order to effect changes in blood-brain barrier permeability. Consequently, barrier integrity was perserved. Conclusion: it appears that enhancement of blood-brain barrier permeation is not directly related to the strength of the microwave field in the tissue, but is associated with elevations of brain temperature.

研究の種別:

研究助成