Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Thermophysiological responses of human volunteers during controlled whole-body radio frequency exposure at 450 MHz med./bio.

[Thermophysiologische Reaktionen menschlicher Testpersonen während einer kontrollierten Hochfrequenz-Exposition bei 450 MHz]

Von: Adair ER, Kelleher SA, Mack GW, Morocco TS

Veröffentlicht in: Bioelectromagnetics 1998; 19 (4): 232-245

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die thermoregulatorischen Reaktionen der Wärmeproduktion und des Wärmeverlustes bei sieben Testpersonen während der Exposition in hochfrequenten 450 MHz-Feldern (kontinuierliche Welle) untersucht werden.

Hintergrund/weitere Details

Es wurden zwei Leistungsflussdichten bei drei verschiedenen Umgebungstemperaturen (24, 28 und 31°C) untersucht.

Endpunkt

Thermoregulation: Wärmeproduktion und Wärmeverlust

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- Mikrowellen

Exposition	Parameter
Exposition 1: 450 MHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: kontinuierlich für 45 min	Leistungsflussdichte: 18 mW/cm² Maximum SAR: 6 W/kg Maximum (an der Oberfläche) Leistungsflussdichte: 24 mW/cm² Maximum SAR: 7,68 W/kg Maximum (an der Oberfläche)

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	450 MHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Charakteristik	Fernfeld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 45 min

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Dipolantenne abgeschirmter Raum RF generator
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle	102 cm
Kammer	The anechoic chamber was 2.44 x 2.44 x 3.05 m. A small climate-conditioned cubicle was created by a 5-cm thick Styrofoam partition. The dipole antenna was mounted in a 90° aluminium corner reflector.
Aufbau	Subjects wearing a bathing suit sat in a light plastic chair with their back towards the antenna. The electric field vector of the incident plane wave was aligned with the long axis of the subject's body (E-polarization).
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Zusatzinfo	After 30 min of equilibration to the prevailing temperature (24, 28, or 31 °C), the subjects were exposed or sham exposed for 45 min.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistungsflussdichte	18 mW/cm²	Maximum	gemessen	-	-
SAR	6 W/kg	Maximum	gemessen	-	an der Oberfläche
Leistungsflussdichte	24 mW/cm²	Maximum	gemessen	-	-
SAR	7,68 W/kg	Maximum	gemessen	-	an der Oberfläche

Zusätzliche Parameterdetails

Power densities (PD) specified above were determined with the E-field probe placed on the antenna boresight at the location of the subject's center back. Verification measurements of these PDs were made at 2- to 3-week intervals during the course of the study.

Mess- und Berechnungsdetails

Forward and reflected powers were monitored by power meters. Field uniformity at the subject's location was determined over a 60 x 90 cm plane centered on the boresight and at 130 cm from the antenna using a broadband isotropic radiation detector fitted with an E-field probe. PD across the central 20 x 40 cm portion of this plane showed a 14% nonuniformity with the chair present. Dosimetric evaluations were conducted on a 70-kg soft plastic mannequin model, 174 cm tall, filled with simulated muscle tissue and placed on the chair with its back at a distance of 102 cm from the antenna. After equilibration, the model was irradiated for 10 min at three PD values. The maximum surface SAR of 0.32 W/kg per mW/cm² was calculated from the greatest temperature rise occurring at the lower back [Chou et al., 1996]. A second set of temperature readings was taken for comparison with the probes inserted 2 cm below the surface and exposure for 45 min. SAR could, however, not be calculated from these because the E-field was unknown for the points.

Referenzartikel

Chou CK et al. (1996): Radio frequency electromagnetic exposure: tutorial review on experimental dosimetry

Exponiertes System:

Mensch
Teilkörperexposition: Rückseite

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Wirkungen auf das Herz-Kreislauf-System: örtlicher Blutfluss der Haut an drei Stellen (vorderer Unterarm, vorderer Oberschenkel, oberer Rücken)
Thermoregulation: tiefe Körpertemperatur (Speiseröhre); 6 Hauttemperaturen (vorderer Oberschenkel, obere Brust, Unterarm, oberer und unterer Rücken, Stirn); metabolische Wärmeproduktion (Anteile v. Sauerstoff u. Kohlendioxid in der ausgeatmeten Luft); örtliche Schwitzrate

Untersuchtes System:

Untersuchung am lebenden Organismus

Untersuchtes Organsystem:

Herz-Kreislauf-System

Untersuchungszeitpunkt:

während der Befeldung
nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Unter keiner Befeldungs-Bedingung traten Veränderungen bei der metabolischen Wärme-Produktion auf. Starke Erhöhungen bei der Schwitzrate am Rücken und auf der Brust, die direkt mit der Umgebungstemperatur und den Leistungsflussdichten verbunden waren, kühlten die Haut und stellten die wirksame Regulierung der tiefen Körpertemperatur innerhalb von 0.1°C vom normalen Wert sicher.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Air Force, USA

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Adair ER et al. (1999): Human exposure at two radio frequencies (450 and 2450 MHz): similarities and differences in physiological response