高分子ゲルのファントムを利用した電磁波被曝量の三次元計測における定量性の確立

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450169
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 宮川 道夫 新潟大学, 工学部, 助教授 (50239357)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金井 靖 新潟工科大学, 工学部, 助教授 (00251786)
• Keywords: 電磁波 / 被曝量 / 三次元計測 / 高分子ゲル / ファントムモデル / 電磁環境

Research Abstract

周波数、曇点、硬さ等を指定して計測目的に合致した高分子ゲルのファントムを誰もが容易に作成できる手法を与えるため、幾つかの代表的な周波数で、十分な硬さを有し、容器を必要としないファントムの組成と、その物理特性の関係を表として与えた。容器を必要とする程度の柔らかいファントムでは同様な表は既に明らかにした。生態の電磁波被曝を検討する実験では容器の影響も皆無ではないから、標準ファントムとしては、容器を必要とせずに任意形状のモデルが作製可能な硬さのファントムとする必要がある。この標準ファントムの表と、組成物理特性の関係を与える表の利用により、2〜3回の試行錯誤を経て、誰でも容易に高分子ゲルのファントムを作成することができる。
本手法で用いている非イオン界面活性剤の粒子の断面形状は概ね円形であり、顕微鏡と画像処理を用いた計測の結果、通常の温度領域で直径は約3ミクロン程度であることが判明した。当然、この白濁領域は明確な物理境界ではないから、一定の曖昧さを有する。パーソナルコンピュータで制御されるレーザレンジファインダを剛性、白濁表面形状を計測する測定系のハードウエアを開発した。
今年度取得した電磁界解析用コンピュータを使用、ファントムに九州される電磁波エネルギの空間分布を求める解析法を開発した。この手法を応用、円筒ファントムを対象とする商社実験と数値計算結果の対比により、高分子ゲルファントムの白濁を利用した被曝量計測の妥当性を証明、その成果は現在、論文投稿中である。具体的には、実験状態を正確に表現する数学モデルを開発、その妥当性を確認の後、生体を模擬した円筒ファントム内の吸収電力分布を求めた。この吸収電力分布における等高線と20秒程度の間隔で連続的に写真撮影された白濁領域の外形形状が極めてよく一致することを確認した。

Research Products

• [Publications] 宮川道夫: "高分子ゲルファントムによる電磁波被曝量の可視化-ファントム設計法と定量的評価の試み-" 医用電子と生体工学. 35・S-1. 530 (1997)
• [Publications] 保科紳一郎: "高分子ゲルファントムによる電磁波被曝量の可視化-FD-TD法によるSAR値計測の妥当性評価" 医用電子と生体工学. 35・S-1. 531 (1997)
• [Publications] 保科紳一郎: "高分子ゲルファントムによる被曝量計測の妥当性" 1997電子情報通信学会情報システムソサエティ大会講演論文集. B-4-33. 233 (1997)
• [Publications] 宮川道夫: "生体情報の可視化技術" 生体情報の可視化技術編集委員会, 235 (1997)