人体詳細モデルを用いた低・中間周波における接触電流と人体インピーダンスの解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560332
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 林 則行 宮崎大学, 工学部, 教授 (30156450)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 人体防護 / 低周波 / 接触電流 / 人体インピーダンス / ドシメトリ / 心臓電流

研究概要

商用周波数領域において人体内部抵抗および体内電流密度分布の検討を行った。BMIが16.1～41.4 kg/m2の被験者26名に対して550 ～800Ωの人体内部抵抗値が得られた。これらの実測値は過去の同様な実測結果ともよく一致したが，詳細人体モデルを用いた数値解析値と比較すると1/3～1/2倍程度とかなり小さい。しかし，人体内部抵抗とBMIとの関係や電流経路に沿った相対的な人体内部抵抗の分布特性は数値解析値とよく一致した。また，BMI値が増加すると、人体内部抵抗値は減少すること，心臓周辺では、導電率の高い、肺や心臓などに電流が集中し、その電流の方向は感電経路に依存することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical Evaluation of Currents Induced in a Worker by ELF Non-Uniform Electric Fields in High Voltage Substation and Comparison with Experimental Results (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroo Tarao, Leena H. Korpinen, Harri A. Kuisti, Noriyuki Hayashi, Jarmo A. Elovaara, Katsuo Isaka
  • 雑誌名: Bioelectromagnetics 巻: Vol. 34 ページ: 61-73
  • 査読あり
• [雑誌論文] Currents and Electric Fields Induced in Anatomically Realistic Human Models by Extremely Low Frequency Electric Fields (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tarao, N. Hayashi. T. Matsumoto, and K. Isaka
  • 雑誌名: Journal of Energy and Power Engineering 巻: Vol.7, no.10 ページ: 1985-1991
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Human body Impedance in Low Frequency (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakamoto, N. Hayashi, H. Tarao
  • 雑誌名: Proc. 2013 CIGRE International Colloquium on Electric and Magnetic Fields at Extremely Low Frequency (EMF-ELF 2013) 巻: (Nara, Japan, Oct. 15-16 (2013)) ページ: 281-287
• [雑誌論文] Measurement of Electric Field Intensity in Simple Living-Body Model Which Simulates Contact Currents in Low Frequency (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Aoki, N. Hayashi, H. Tarao
  • 雑誌名: Proc. 2013 CIGRE International Colloquium on Electric and Magnetic Fields at Extremely Low Frequency (EMF-ELF 2013) 巻: (Nara, Japan, Oct. 15-16 (2013)) ページ: 264-271
• [雑誌論文] Preliminary Measurement of Human Body Impedances at Power Frequency-Dependency on BMI and Relative Distribution (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Hayashi, H. Tarao, Y. Iki, Y. Sakamoto
  • 雑誌名: Proceedings of BioEM 巻: PA-23
• [雑誌論文] Effects of Tissue Conductivity and Electrode Area on Internal Electric Fields in a Numerical Human Model for ELF Contact Current Exposure (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tarao, H. Kuisti, L. Korpinen, N. Hayashi, K. Isaka
  • 雑誌名: Physics in Medicine and Biology 巻: Vol. 57 ページ: 2981-2996
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人体詳細モデルを用いた商用周波数における接触電流と人体抵抗に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜元勲, 林則行, 太良尾浩生
  • 雑誌名: 宮崎大学工学部紀要 巻: 第41号 ページ: 41-47
• [雑誌論文] Analysis of Magnetic Field Distribution Under EHV and HV Double-Circuit Power Lines Which Change Their Direction (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Matsumoto, Hitoshi Hirata, Hiroo Tarao, Noriyuki Hayashi, Katsuo Isaka
  • 雑誌名: 34th Annual Meeting of the Bioelectromagnetics Society 巻: PA-101(Brisbane, Australia, June 17, 2012 - June 22, 2012) ページ: 128-130
• [雑誌論文] 商用周波数における人体内部抵抗の数値解析結果と実測結果との比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 太良尾浩生, 浜元勲, 林則行, 伊坂勝生
  • 雑誌名: 電気学会論文誌A 巻: 131巻,第3号 ページ: 178-184
  • 査読あり
• [学会発表] 腕の姿勢と人体内部インピーダンスの関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本羊, 堀晃太郎, 林則行, 太良尾浩生
  • 学会等名: 平成25年度第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] 金属を含む生体モデルを用いた接触電流計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木秀幸, 林則行, 太良尾浩生
  • 学会等名: 平成25年電気学会基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] 簡易モデルを用いた中間周波数における人体内部インピーダンス測定装置の動作確認 (2012)
  • 著者名/発表者名: 壱岐祐典, 青木秀幸, 林則行
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学(06-1P-11)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 接触電流を模擬した2媒質生体内における電界測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木秀幸, 林則行, 太良尾浩生
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学(06-1P-12)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 血管内に挿入した絶縁細線による血管内電流への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本羊, 林則行, 太良尾浩生
  • 学会等名: 平成24年度電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 長崎大学(06-1P-10)
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 低周波接触電流による人体数値モデルの体内電界計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山陽介, 太良尾浩生, 林則行
  • 学会等名: IEICE
  • 発表場所: 北海道大学(Technical Report, Vol. 111, No. 205, pp. 15-20, 2011)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 複数の数値モデルを用いた低周波人体内部抵抗の推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 篠原宏紀, 中山陽介, 太良尾浩生, 林則行
  • 学会等名: IEICE
  • 発表場所: 北海道大学(Technical Report, Vol. 111, No. 205, pp. 21--26, 2011)
  • 年月日: 20110000
• [備考]
  • URL: http://www.cc.miyazaki-u.ac.jp/eplsako/