人工電磁環境の生体作用に対する定量的解析法の開発と応用

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04202204
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 清水 孝一 北海道大学, 工学部, 助教授 (30125322)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 政司 北海道工業大学, 工学部, 助教授 (40210421) ; 岡本 英治 北海道大学, 工学部, 助手 (30240633) ; 加藤 正道 北海道大学, 医学部, 教授 (70000940)
• Keywords: 電界 / 生体影響 / 被曝量 / 定量的評価 / ストレス反応 / 無侵襲計測 / 無拘束計測 / テレメトリ

Research Abstract

近年、高圧送電線や高出力電気機器などによる電磁環境が生体に対しストレス性を有していることが疑われ、その解明が急がれている。しかし現在のところ、影響や発現する生体曝露量の閾値や条件はほとんど未知に等しく、研究者間でも統一された見解はみられない。本研究では、空間イオンの存在を考慮にいれた電界の生体曝露量を解析する方法、ならびに電磁界の生体作用を定量的に評価するストレスモニタリング法の開発を行い、ヒトおよび実験動物に適用した。
前者により、直流高圧送電線下のように、空間イオン存在下でも、生体に対する電界曝露量を定量的に評価することが可能となった。これにより、人体が様々な帯電電圧にある場合の、体表各部の電界分布を求めた。その結果、帯電電圧の変化に伴い、人体に対する電界集中の様子や流入電流の体表分布が大きく変化することがわかった。これらの結果より、安全性を考える上で留意すべきでいくつかの知見が得られた。
赤外光を利用し、無侵襲・無拘束での被験体の末梢循環の変化をとらえるテレメントリシステムを設計製作した。本システムを家兎に適用し、電界を曝露した場合の反応を調べた。その結果、家兎の姿勢により反応出現の閾値が変化することがわかった。この閾値をパラメータとして統計処理することにより、生体反応を定量化することができる。家兎頭部への集中電界強度を評価したところ、この閾値の変化に良く対応していることが確かめられた。
このように二つの方法を総合することにより、人工電磁環境の生体作用、特にそのストレス性を定量的に解析し得る可能性が得られた。これらの手法は、生体影響が報告されるたびに論争となる再現性の問題や安全基準値の問題に対し、有効な解決手段を提供するものと考える。

Research Products

• [Publications] 小田切 久恵他: "強電界の生体作用機序に関する基礎的検討ーELF電界の曝露により体毛に働く電気力の解析ー" 電子情報通信学会技術研究報告. EMCJ92-69. 13-18 (1992)
• [Publications] 小田切 久恵他: "商用周波電界の生体刺激作用の解析:IIIー電界中における体毛の動きの計測ー" 北海道工業大学研究紀要. 20. 219-223 (1992)
• [Publications] Masaji Yamashita et al.: "Detection of stress-responses using optical to lemetry-Application to the safety assessment of strong electric field-" Biotelemetry.
• [Publications] Masaji Yamashita,et al.: "Development of simultaneous tele-stimulation and telemetry system for brain research" Biotelemetry.
• [Publications] 山下 政司他: "光テレメトリによるストレスの無侵襲モニタリング" 計測と制御.
• [Publications] 小田切 久恵他: "強電界の生体作用機序に関する基礎的検討(その2)ーヒトの電界感知閾値の計測と解析ー" 電子情報通信学会技術研究報告.
• [Publications] 清水 孝一(分担執筆): "電磁界の生体効果と計測技術" コロナ社,