ダイポールアンテナによる頭部内温度上昇の血流量変化により生じるばらつきの検討

摘要

Specific absorption rate (SAR) is used as a metric for human protection from radio-frequency exposure although biological effect due to radio-frequency absorption is caused by the temperature elevation. The temperature elevation for microwave exposure has not been investigated sufficiently in the frequency region above 3 GHz. According to previous studies, one of the most dominant factors affecting the temperature elevation in the biological tissue was suggested to be the blood perfusion rate in tissue. The in-vivo measurement of blood perfusion rate in the head, however, has not been reported until now. In the present study, we investigated temperature elevation in the head due to dipole antenna from 1 to 12 GHz. Measured blood flow in the head was incorporated in the computation to discuss the individual variability of temperature elevation. The variability of the maximum temperature elevation in the head due to the blood perfusion rate was ±30％ in anatomically based head models.%マイクロ波ばく露による生体影響は，電力吸収により生ずる熱作用が支配的とされ，その評価量として単位質量あたりの吸収電力量，即ちSAR(Specific Absorption Rate[W/kg]：比吸収率)が用いられている.従来のマイクロ波局所ばく露に関する検討は概ね上限周波数が3GHzであったが，今後の無線通信システムでは3GHz以上の周波数の利用が想定されており，そのような周波数帯において更なる議論が求められる.さらに，従来の研究では，頭部内温度上昇に与える支配的要因の一つに血流量を挙げているが,頭部における血流量を実測した例は筆者らの知る限りない.本稿では，ダイポールアンテナによる局所ばく露において，頭部血流量の温度上昇に与える影響を検討することを目的とする.こめかみ部分における皮膚および脂肪層の血流量の実測値を温度上昇解析に組み込んだ結果，温度上昇の血流量によるばらつきは最大30％程度であることが確認できた.