生体に吸収される電磁波エネルギーの空間分布計測法

本研究は、電磁波に晒された生体の電磁波被曝量の空間分布計測手法開発を研究の目標とする。(1)ファントム組成と熱特性および機械特性の関係解明電磁波吸収により白濁するファントム設計法の殆どは本研究開始以前に開発済みである。ただし、本研究で目標とするSAR単位での被曝量評価にはファントムの熱特性が不可欠で、その実測評価とファントムの自立形状保持性指標となる機械特性の実測・評価を行った。比熱測定には熱補償系を付加した水熱量計を用い、熱伝導率は双子型プローブを用いた非定常法によって測定した。結果的にはファントム組成による変化は僅かで、実用範囲内で比熱は生体組織より若干大きく、熱伝導率は生体とほぼ等しくなることを明らかにした。また、自立性を決める因子としては、ゲルの濃度および比誘電率調節用の糖濃度が支配的であることを明らかにした。さらに従来、調節は不可能とされていた比誘電率を加糖により調節する方法を見い出し、電気特性の完全生体等価を実現した。(2)レーザ光による白濁領域表面検出手法の開発He-Neレーザ光の白濁領域表面における光散乱特性に注目し、その“入射点"検出法について検討限定的ではあるが、白濁領域表面を画像処理により求めるアルゴリズムを開発した。白濁領域の外形形状計測には所謂「レンジファインダ」を想定している。斜め入射したレーザ光の後方散乱パターンをワークステーションに取り込み、輝度ヒストグラムおよび輝度値の空間分布から画像上で入射点の位置を決定するアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムでは局所的は小突起の領域表面同定が難しいが、通常のなだらかに変化する白濁領域表面は安定に検出可能である。

本研究は、電磁波に晒された生体の電磁波被曝量の空間分布計測手法開発を研究の目標とする。(1)ファントム組成と熱特性および機械特性の関係解明電磁波吸収により白濁するファントム設計法の殆どは本研究開始以前に開発済みである。ただし、本研究で目標とするSAR単位での被曝量評価にはファントムの熱特性が不可欠で、その実測評価とファントムの自立形状保持性指標となる機械特性の実測・評価を行った。比熱測定には熱補償系を付加した水熱量計を用い、熱伝導率は双子型プローブを用いた非定常法によって測定した。結果的にはファントム組成による変化は僅かで、実用範囲内で比熱は生体組織より若干大きく、熱伝導率は生体とほぼ等しくなることを明らかにした。また、自立性を決める因子としては、ゲルの濃度および比誘電率調節用の糖濃度が支配的であることを明らかにした。さらに従来、調節は不可能とされていた比誘電率を加糖により調節する方法を見い出し、電気特性の完全生体等価を実現した。(2)レーザ光による白濁領域表面検出手法の開発He-Neレーザ光の白濁領域表面における光散乱特性に注目し、その“入射点"検出法について検討限定的ではあるが、白濁領域表面を画像処理により求めるアルゴリズムを開発した。白濁領域の外形形状計測には所謂「レンジファインダ」を想定している。斜め入射したレーザ光の後方散乱パターンをワークステーションに取り込み、輝度ヒストグラムおよび輝度値の空間分布から画像上で入射点の位置を決定するアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムでは局所的は小突起の領域表面同定が難しいが、通常のなだらかに変化する白濁領域表面は安定に検出可能である。