• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超高解像度人体モデルと大規模解析に基づく準ミリ波・ミリ波帯人体ばく露の安全性評価

研究課題

研究課題/領域番号 21K04039
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関北見工業大学

研究代表者

田口 健治  北見工業大学, 工学部, 准教授 (60435485)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード準ミリ波帯 / ミリ波帯 / 超高解像度人体ボクセルモデル / 人体ばく露 / 安全性評価 / 国際標準化 / SAR / APD / 全身平均SAR / 準ミリ波・ミリ波 / 超高解像度 / 大規模解析
研究開始時の研究の概要

次世代移動通信で利用される準ミリ波・ミリ波帯の人体安全性評価指針は、国際規格団体によるガイドラインが発布されたが、安全側に基準値が設定されている。本研究では、超高解像度化技術を応用した解剖学に基づく高精細人体数値モデルと大規模な電磁界・熱の複合物理数値解析により、従来困難であった本周波数帯における人体電磁ばく露の評価指針と温度上昇との関連性を明らかにし、次世代無線通信の国際電波防護ガイドライン策定及び改訂に貢献することを目的としている。特に、安全性を考慮した最大許容送信電力を明確にすることで受信端末及び基地局を含めた通信システム設計の簡易化を促進するなど、産業界への波及効果も期待できる。

研究成果の概要

本研究では、超高解像度化技術を応用した解剖学に基づく高精細人体数値モデルを開発し、並列型スーパーコンピュータと超大規模電磁界解析技術の有機的な結合により、従来困難であった準ミリ波・ミリ波帯における高精度な人体電磁ばく露評価を実現した。具体的な局所ばく露におけるAPD評価及び全身ばく露における全身平均SAR評価により、本周波数帯におげる皮膚モデリングの重要性と皮膚厚みが評価指針に与える定量的な影響を初めて明らかにした。これらは次世代無線通信の国際電波防護ガイドライン改訂のための科学的根拠に基づく重要な知見及びデータである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高解像度化技術を応用した解剖学に基づく高精細人体数値モデルと大規模解析技術により、これまで数値解析が困難であった準ミリ波・ミリ波帯において体温上昇と関係が深い人体局所及び全身の電磁吸収解析を実現し、具体的な人体安全性の評価を世界に先駆けて実施したところに学術的意義がある。本研究により得られた知見及び数値データは、次世代無線通信の国際電波防護ガイドライン策定及び改訂のために有用であり、直接的には人体の安全性、間接的には通信速度の向上に大きく寄与出来ることが社会的意義となる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Computation of Whole-Body Average SAR in Realistic Human Models From 1 to 100 GHz2024

    • 著者名/発表者名
      Kodera Sachiko、Taguchi Kenji、Diao Yinliang、Kashiwa Tatsuya、Hirata Akimasa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

      巻: 72 号: 1 ページ: 91-100

    • DOI

      10.1109/tmtt.2023.3289562

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Parameter variation effects on millimeter wave dosimetry based on precise skin thickness in real rats2023

    • 著者名/発表者名
      Kun Li, T. Hikage, H. Masuda, E. Ijima, A. Nagai, K. Taguchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole-Body Exposure System Using Horn Antennas With Dielectric Lens at 28 GHz2023

    • 著者名/発表者名
      S. Kodera, N. Miura, Y. Diao, M. Inoue, T. Hikage, K. Taguchi, H. Masuda, and A. Hirata
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology

      巻: vol. 7 号: 1 ページ: 67-72

    • DOI

      10.1109/jerm.2022.3218812

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Calculated Epithelial/Absorbed Power Density for Exposure From Antennas at 10-90 GHz: Intercomparison Study Using a Planar Skin Model2023

    • 著者名/発表者名
      K. Li, S. Kodera, D. Poljak, Y. Diao, K. Sasaki, A. Susnjara, A. Prokop, K. Taguchi, J. Xi, S. Zhang, M. Yao, G. Sacco, M. Zhadobov, W. E. Hajj, and A. Hirata
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: vol. 11 ページ: 7420-7435

    • DOI

      10.1109/access.2023.3238582

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 60GHz帯電波に対する生体影響の熱閾値評価のための空間合成型ばく露装置開発2022

    • 著者名/発表者名
      尾崎龍之介, 日景隆, 田口健治, 柏達也, 井上都, 増田宏, 石竹達也
    • 雑誌名

      電気学会論文誌A

      巻: vol. 142 ページ: 250-256

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computation of Absorbed Power Densities in High-Resolution Head Models by Considering Skin Thickness in Quasi-Millimeter and Millimeter Wave Bands2022

    • 著者名/発表者名
      K. Taguchi, S. Kodera A. Hirata, T. Kashiwa
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology

      巻: vol. 6 号: 4 ページ: 516-523

    • DOI

      10.1109/jerm.2022.3203576

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] RT法を用いた準ミリ波・ミリ波帯全身ばく露解析に関する一検討2021

    • 著者名/発表者名
      奥野紘平, 田口健治, 柏達也
    • 学会等名
      令和3年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Computational Study on Temperature Elevation in Realistic Human Model for Whole-body Exposure2021

    • 著者名/発表者名
      S. Kodera, K. Taguchi, and A. Hirata
    • 学会等名
      URSI GASS 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 全身ばく露における温度上昇特性に対する皮膚モデリングの影響2021

    • 著者名/発表者名
      小寺紗千子, 田口健治, 平田晃正
    • 学会等名
      電子情報通信学会 エレクトロニクスシミュレーション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi