生物电磁剂量学及人体吸收电磁剂量的数值分析

本研究首先概述了生物电磁剂量学的基本内容,接着说明求取人体所吸收电磁剂量的理论剂量学方法及其具体实施步骤,最后,用FDTD这一理论剂量学方法计算了频率为300MHz和1000MHz的正弦电磁波在归一化(即环境功率密度为1mW/cm2)照射条件下人体内的分布比吸收率SAR(r)、人体主要组织的平均比吸收率SARa和在该组织中SAR(r)的最大值、求出了人体全身平均比吸收率WBA-SAR、绘制了人体各剖面层的平均比吸收率SARa沿人体纵向的分布曲线。本研究所列的分析方法和实施步骤,可适于求取任意频率正弦电磁波照射下人体及各组织的SAR(r)和SARa,因而可为电磁波的生物学效应研究、效应机理研究、效应应用研究和非电离电磁辐射安全标准的制定奠定量化基础。

生物电磁剂量学研究进展

从理论剂量学和实验剂量学两方面概述生物电磁剂量学的研究现状,分别以低功率的手机辐射和高功率毫米波辐射的剂量学研究为例,介绍生物电磁剂量学的新进展,并展望发展方向和研究趋势,旨在为建立更加科学有效的电磁辐射剂量学研究技术体系提供参考。

手机辐射与人体头颅相互作用的仿真分析

手机与人体相互作用中涉及两方面问题,一是人体吸收的电磁剂量是否超过限值标准从而对人体造成伤害;二是人体对手机的辐射特性会产生什么影响。采用时域有限差分(FDTD)法经数值仿真进行探讨。结果表明,当手机内置PIFA天线、辐射频率为1 800 MHz、辐射功率为1 W时,人体头颅的总体平均比吸收率未超过ICNIRP颁布的公众基本限值标准,但头颅内任意10 g组织中平均比吸收率的最大值却超过了公众基本限值标准。同时,头颅的影响使手机的辐射特性发生变化,当手机贴于左耳时,手机天线的方向图较之于处在自由空间时的方向图而言发生了向上、向左的偏斜,并且辐射到空间的功率约为辐射总功率的60%,被头颅吸收的功率约为辐射总功率的40%。

稳态平面波作用下人体比吸收率分布研究

应用FDTD(时域有限差分法 )计算稳态平面波在不同的入射方向和场极化方向时人体的比吸收率 (specificabsorp tionrates ,SAR)分布 ,通过计算、模拟、仿真获得了一些结论 ;对电磁波的生物学效应。

手机辐射与甲状腺结节相关性

目的研究手机辐射与甲状腺结节发病的关系,探寻甲状腺结节的高发原因。方法采用随机抽样方法,选择2014年1月—2016年1月在兰州大学第一医院门诊就诊的甲状腺结节患者814例,设立手机使用指数量化每位患者手机使用情况,并根据手机使用指数及性别,年龄在提取数据时将纳入研究的患者分入不同组别。设立排除标准并根据研究目的和患者人群特征自行设计调查表收集体检人群一般资料。采用Welch方差分析方法,判断同性别,不同年龄层中手机使用指数组间的甲状腺结节大小及其他甲状腺功能检测指标是否有差异,应用Games-Howell检验比对各层组间差异。运用生物电磁剂量学的方法,精确计算手机辐射作用下,甲状腺组织中比吸收率(SAR)的分布。结果 (1)除男性老年层外[F(2,71)=2.404,P=0.098> 0.05],同性别,不同年龄层中手机使用指数组间的甲状腺结节大小差异均有统计学意义(P <0.05)。甲状腺结节大小按照手机使用指数1～1 000组,1 001～2 000组,> 2 000组的顺序增加。说明甲状腺结节的大小随着手机使用的强度增强而增大。男性中年层中从手机使用指数<1 000组到> 2 000组,甲状腺结节大小增加0.254 cm;女性青年层中从手机使用指数<1 000组到1 001～2 000组和<1 000组到> 2 000组,甲状腺结节大小分别增加0.388 cm和0.522 cm;女性老年层中从手机使用指数<1 000组到> 2 000组,甲状腺结节大小增加0.407 cm。女性中年层全层组间比较及上述各组组间两两比较,甲状腺结节大小差异均有统计学意义(P <0.05)。其他组间两两比较结果差异无统计学意义。(2)经生物电磁剂量学分析发现,在手机辐射作用下,甲状腺组织中SAR明显高于垂体和下丘脑。结论生物电磁剂量学与流行病学研究一致,甲状腺结节的发生与手机辐射的暴露有明显相关性。