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伴うばらつき

摘要

Specific absorption rate (SAR) is used as a metric for human protection from microwave exposure although biological effect due to microwave 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 influencing the temperature elevation in biological tissue was the blood perfusion rate in tissues. Blood flow 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. For our computational results, the value of blood flow in the skin is almost identical to that reported in a previous study, while the blood flow in the fat was obviously different. The variability of the maximum temperature elevation in the head due to the blood flow was 10% or less.%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，その評価主として単位質量あたりの電力吸収量，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，そのような周波数における更なる議論が求められる．さらに，従来の研究より，体内温度上昇に与える支配的要因の一つとして血流量が挙げられているが，頭部における血流土を実測した例はない．本稿では，ダイポールアンテナによる局所ばく露における温度上昇に頭部血流量が与える影響を検討することを目的とし，こめかみ部分における皮膚および脂肪層の血流量を実測し，その値を温度上昇解析に組み込むこととした．その結果，血流量の実測では，皮膚の層における血流量は文献値と実測値において概ね一致した値となったものの脂肪の層では血流量の値に差が生じた．また．ダイポールアンテナによる温度上昇の血流量のばらつきによる影響を検討した結果，おおよそ10％以内であることが確認できた．