JP2006251012A - Biological equivalent phantom and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体等価ファントムに関し、さらに詳しくは、電磁波の人体に対する影響の調査に使用される生体等価ファントムであって、人体の部位毎に相違する電磁波の周波数依存性を、広い周波数領域に対して単一体で再現することが可能な生体等価ファントムに関する。 The present invention relates to a living body equivalent phantom, and more particularly, is a living body equivalent phantom used for investigating the influence of electromagnetic waves on the human body, and the frequency dependence of electromagnetic waves, which is different for each part of the human body, over a wide frequency range. The present invention relates to a biological equivalent phantom that can be reproduced as a single body.
携帯電話などの移動通信機器やテレビ、冷蔵庫等の家電製品が発する電磁波、および通信塔や高圧送電線等が発する電磁波が人体へ与える影響が関心を集め、種々の調査・研究が進められている。特にこれら電磁波が、人体に作用し特定の疾病の罹患率を高めているのではないかとの懸念から、電磁波と人体との相互作用の解明が鋭意検討されている。 Various investigations and researches are underway with the interest of the effects of electromagnetic waves emitted by mobile communication devices such as mobile phones, household appliances such as TVs and refrigerators, and electromagnetic waves emitted by communication towers and high-voltage power transmission lines on the human body. . In particular, elucidation of the interaction between the electromagnetic wave and the human body has been intensively studied because of concern that these electromagnetic waves may act on the human body and increase the incidence of specific diseases.
一般に電磁波が人体へ与える影響を検討する場合、人体の代わりに、電磁波に対する電気的特性が人体と等価な物質からなる擬似人体（生体等価ファントム）を使用する。しかし人体の電気特性は、脳（頭部）、筋肉、内臓、脂肪および骨等、人体の各部位毎に含水率や組織構造により相違するとともに、特に電磁波の周波数領域毎に相違する。そのため、使用目的に合わせて、人体部位や周波数領域に適応した生体等価ファントムを準備しなければならない。 In general, when examining the influence of electromagnetic waves on a human body, a pseudo human body (biological equivalent phantom) made of a material having electrical characteristics equivalent to the human body is used instead of the human body. However, the electrical characteristics of the human body differ depending on the moisture content and tissue structure of each part of the human body, such as the brain (head), muscles, viscera, fat and bone, and in particular, for each frequency region of electromagnetic waves. Therefore, it is necessary to prepare a living body equivalent phantom adapted to the human body part and the frequency region in accordance with the purpose of use.
従来、生体等価ファントムとしては、人体の部位毎に、また対象とする周波数領域毎に、水に塩化ナトリウム、ポリエチレン粉末およびゲル化剤などを溶解、分散させた複合誘電体を使用していた。しかし、時間経過とともに複合誘電体の表面が乾燥したり、水分と固形成分が分離したり、カビ等が発生したりするなど、その寿命が最大でも一ヶ月程度と短く、再現性に乏しいという問題点があった。 Conventionally, as a bioequivalent phantom, a composite dielectric material in which sodium chloride, polyethylene powder, a gelling agent and the like are dissolved and dispersed in water is used for each part of the human body and for each target frequency region. However, over time, the surface of the composite dielectric dries out, moisture and solid components separate, mold, etc., etc. There was a point.
特許文献１は、水分を含まず、導電性フィラーを含む高分子複合体からなるドライファントムを提案し、特許文献２は、熱硬化性樹脂と誘電体セラミック粉末および導電性粉末を含む複合誘電体を提案している。しかしこれらのファントムおよび複合誘電体は、電気特性の周波数依存性が人体と完全には一致しておらず、狭い周波数領域毎に個別に作製しても電気的特性の合致が不十分であったり、生体等価ファントムの作製時における取り扱い性がよくない等の不都合があった。
本発明の目的は、水を含有する生体等価ファントムにおいて、広い周波数領域の電磁波に対する電気特性が、人体とほぼ同等であり、取り扱い性に優れ、保存安定性に優れ寿命が長い生体等価ファントムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a biologically equivalent phantom containing water that has substantially the same electrical characteristics against electromagnetic waves in a wide frequency range as a human body, is excellent in handling, has excellent storage stability, and has a long life. There is to do.
上記目的を達成する本発明の生体等価ファントムは、水１００重量部に対して、少なくとも電解質を０．１〜５重量部、および吸水性高分子を３〜５０重量部、さらに好ましくは水分により硬化が阻害されない重合体を１０〜２００重量部配合する生体等価ファントムである。 The living body equivalent phantom of the present invention that achieves the above object is cured by at least 0.1 to 5 parts by weight of an electrolyte and 3 to 50 parts by weight of a water-absorbing polymer, more preferably by water, with respect to 100 parts by weight of water. Is a bio-equivalent phantom containing 10 to 200 parts by weight of a polymer that does not inhibit the above.
本発明の生体等価ファントムは、広い周波数領域の電磁波に対する電気特性が、人体とほぼ同等であり、水を含有する複合誘電体でありながら、取り扱い性に優れ、安定性が高く寿命が長い優れた特徴をもち、生体等価ファントムとして有効に使用することができる。 The bio-equivalent phantom of the present invention has excellent electrical characteristics with respect to electromagnetic waves in a wide frequency range and is substantially equivalent to that of the human body. It has characteristics and can be used effectively as a biological equivalent phantom.
本発明の生体等価ファントムは、人体各部の各周波数領域における電気特性の再現性が高く、頭部の電気的特性に関して、誘電率を、周波数領域３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚでは±５％以内、２ＧＨｚ〜３ＧＨｚでは±１０％以内とすることができ、さらに導電率を、周波数領域３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚにおいて±５％以内とすることができる。 The biological equivalent phantom of the present invention has high reproducibility of electrical characteristics in each frequency region of each part of the human body, and the dielectric constant is within ± 5% in the frequency region of 300 MHz to 2 GHz, and in the frequency region of 2 GHz to 3 GHz. The electrical conductivity can be within ± 10%, and the electrical conductivity can be within ± 5% in the frequency region of 300 MHz to 3 GHz.
以下に、本発明を詳細に説明する。 The present invention is described in detail below.
本発明の生体等価ファントムは、水１００重量部に対して、電解質を０．１〜５重量部、および吸水性高分子を３〜５０重量部、さらに好ましくは水分により硬化が阻害されない重合体を１０〜２００重量部配合する生体等価ファントムである。 The bioequivalent phantom of the present invention is a polymer in which 0.1 to 5 parts by weight of an electrolyte and 3 to 50 parts by weight of a water-absorbing polymer are more preferably 100% by weight of water. It is a bio-equivalent phantom containing 10 to 200 parts by weight.
本発明において、電解質は誘電率の調整用に配合される。使用する電解質としては、好ましくは、塩化ナトリウム（食塩）、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の塩化物、あるいは他の水溶性の塩、例えば、硫酸ナトリウム等の硫酸塩、硝酸ナトリウム等の硝酸塩、有機酸塩等であり、より好ましくは、塩化ナトリウムまたは塩化カリウムが挙げられる。特に、人体への安全性及び適合性という点から、塩化ナトリウムが好ましい。 In the present invention, the electrolyte is blended for adjusting the dielectric constant. The electrolyte used is preferably a chloride such as sodium chloride (salt), potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, or other water-soluble salt, for example, a sulfate such as sodium sulfate, sodium nitrate. Nitrates, organic acid salts and the like, more preferably sodium chloride or potassium chloride. In particular, sodium chloride is preferable from the viewpoint of safety and compatibility with the human body.
本発明の生体等価ファントム中、電解質の配合量は、水１００重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましくは０．１〜２．０重量部、より好ましくは０．５〜１．５重量部である。電解質の配合量がこの範囲より多いと、生体等価ファントムの誘電率が高くなり過ぎる傾向があり、またこの範囲未満であると、誘電率が低くなり過ぎる傾向があり、好ましくない。 In the bioequivalent phantom of the present invention, the amount of the electrolyte is 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 2.0 parts by weight, and more preferably 0.5 to 1 part with respect to 100 parts by weight of water. .5 parts by weight. When the amount of the electrolyte is larger than this range, the dielectric constant of the biological equivalent phantom tends to be too high, and when it is less than this range, the dielectric constant tends to be too low, which is not preferable.
本発明において吸水性高分子は、水および電解質を均一に分散させた状態に保持するために使用される。その吸水性高分子としては、好ましくは、アクリル酸塩重合体架橋物、アクリル酸塩−メタクリル酸塩共重合体架橋物、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体架橋物、澱粉−アクリロニトリルグラフト共重合体のケン化物の架橋物 、ビニルアルコール−アクリル酸塩共重合体の架橋物、無水マレイン酸グラフトポリビニルアルコールの架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体変性物の架橋体の塩、ポリアクリル酸部分中和物架橋体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体のケン化物の架橋物、カルボキシメチルセルロース架橋物、ポリアルキレンオキシド変性物、エチレンオキサイド重合体架橋物等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸塩重合体の架橋物、ポリアルキレンオキシド変性物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体変性物の架橋体の塩がより好ましい。特に、アクリル酸塩重合体の架橋物またはポリアルキレンオキシド変性物は、大量の水を吸収することができ、多少の荷重をかけても吸収した水を分子内に保持することができ好ましく、さらに、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物またはイソブチレン−無水マレイン酸共重合体変性物の架橋体の塩は、吸水後のゲル強度が強く、ゲルの腐敗がなく、また長期耐久性に優れていることから、好ましく使用される。 In the present invention, the water-absorbing polymer is used to keep water and the electrolyte in a uniformly dispersed state. The water-absorbing polymer is preferably an acrylate polymer crosslinked product, an acrylate-methacrylate copolymer crosslinked product, a starch-acrylate graft copolymer crosslinked product, or a starch-acrylonitrile graft copolymer. Cross-linked product of saponified polymer, cross-linked product of vinyl alcohol-acrylate copolymer, cross-linked product of maleic anhydride grafted polyvinyl alcohol, cross-linked product of modified product of isobutylene-maleic anhydride copolymer, polyacrylic acid Examples include a partially neutralized crosslinked product, a crosslinked product of a saponified vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, a crosslinked carboxymethyl cellulose, a modified polyalkylene oxide, and a crosslinked ethylene oxide polymer. Among these, a crosslinked product of an acrylate polymer, a polyalkylene oxide modified product, a saponified vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer, and a crosslinked product of a modified product of isobutylene-maleic anhydride copolymer are more preferable. In particular, a cross-linked product of acrylate polymer or a modified polyalkylene oxide can absorb a large amount of water, and can retain the absorbed water in the molecule even when a slight load is applied. , Saponified vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer or cross-linked salt of isobutylene-maleic anhydride copolymer has strong gel strength after water absorption, no gel decay, and excellent long-term durability Therefore, it is preferably used.
具体的には、アクリル酸塩重合体の架橋物は、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物を挙げることができる。 Specifically, the cross-linked product of the acrylate polymer can include a cross-linked product of the acrylic acid polymer partial sodium salt.
本発明の生体等価ファントム中、吸水性高分子の配合量は、水１００重量部に対して、３〜５０重量部、好ましくは４〜４５重量部である。吸水性高分子として、アクリル酸塩重合体の架橋物を使用する場合、その配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは３〜４０重量部、より好ましくは３〜２０重量部、さらに好ましくは４〜１０重量部であり、ポリアルキレンオキシド変性物を使用する場合、その配合量は、水１００重量部に対して、好ましくは４〜５０重量部、より好ましくは１０〜５０重量部、さらに好ましくは２０〜４５重量部である。吸水性高分子の配合量がこの範囲より多いと、誘電率が小さくなりすぎる傾向があり、またこの範囲未満であると、誘電率が大きくなりすぎる傾向があり、好ましくない。 In the biological equivalent phantom of the present invention, the amount of the water-absorbing polymer is 3 to 50 parts by weight, preferably 4 to 45 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of water. When a cross-linked acrylate polymer is used as the water-absorbing polymer, the blending amount is preferably 3 to 40 parts by weight, more preferably 3 to 20 parts by weight, and more preferably 100 parts by weight of water. Preferably, the amount is 4 to 10 parts by weight. When the polyalkylene oxide-modified product is used, the blending amount is preferably 4 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 50 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of water. More preferably, it is 20-45 weight part. When the blending amount of the water-absorbing polymer is larger than this range, the dielectric constant tends to be too small, and when it is less than this range, the dielectric constant tends to be too large, which is not preferable.
本発明の生体等価ファントムは、好ましくは、水分により硬化が阻害されない重合体を含むものであってもよい。水分により硬化が阻害されない重合体は、複合誘電体を構成する水、電解質および吸水性高分子が均一に分散した状態を維持し、さらに生体等価ファントムの形状を保持することができる。水分により硬化が阻害されない重合体は、硬化する前に、複合誘電体を構成する水、電解質および吸水性高分子を含む混合物に添加して、均一に混合・分散した後に、硬化することにより、生体等価ファントムの構成成分の分散状態、およびその形状を固定化することができる。 The bioequivalent phantom of the present invention may preferably include a polymer whose curing is not inhibited by moisture. A polymer whose curing is not inhibited by moisture can maintain a state in which water, an electrolyte, and a water-absorbing polymer constituting the composite dielectric are uniformly dispersed, and can further maintain the shape of a biological equivalent phantom. A polymer whose curing is not hindered by moisture is added to a mixture containing water, an electrolyte and a water-absorbing polymer constituting the composite dielectric before being cured, and is uniformly mixed and dispersed, and then cured. The dispersed state of the constituent components of the biological equivalent phantom and its shape can be fixed.
水分により硬化が阻害されない重合体は、その目的を達成するものであれば、特に限定されるものではないが、好ましくはシリコーンゴムが挙げられる。シリコーンゴムは、好ましくは液状シリコーンゴムであり、電気電子部品のポッティング（注型封止）用の液状シリコーンゴム、型取り用液状シリコーンゴム等を好ましく挙げることができる。 The polymer whose curing is not inhibited by moisture is not particularly limited as long as it achieves its purpose, but preferably a silicone rubber is used. The silicone rubber is preferably liquid silicone rubber, and preferred examples include liquid silicone rubber for potting (casting sealing) of electric and electronic parts, liquid silicone rubber for molding, and the like.
液状シリコーンゴムは、加熱により硬化してもよいが、室温で硬化することが好ましく、また室温で硬化するタイプが縮合タイプであっても付加タイプであってもよく、さらに１液型であっても２液型であってもよい。縮合タイプは、大気中の湿気と反応し酢酸、アルコール、アセトン、オキシムなど、タイプに応じた副生成物を生じながら硬化反応が進み、付加タイプは、熱が加わることで硬化反応が進み、副生成物は発生しない。通常、硬化反応は、ケイ素に結合したビニル基および水素を、白金触媒等の硬化剤によって反応させるものであり、硬化剤の添加量によって定量的な硬化反応を得ることができる。 The liquid silicone rubber may be cured by heating, but is preferably cured at room temperature, and the type cured at room temperature may be a condensation type or an addition type, and is a one-component type. May also be a two-component type. The condensation type reacts with moisture in the atmosphere to generate acetic acid, alcohol, acetone, oxime, and other by-products according to the type, and the curing reaction proceeds. No product is generated. Usually, the curing reaction is a reaction in which a vinyl group bonded to silicon and hydrogen are reacted with a curing agent such as a platinum catalyst, and a quantitative curing reaction can be obtained depending on the amount of the curing agent added.
液状シリコーンゴムは、硬化剤が主剤と別に保存され、成形時に混合して硬化させるものが２液型であり、初めから硬化剤が主剤と一所になっているものが１液型である。室温硬化の縮合タイプの液状シリコーンゴムは、市販のものを使用することができ、例えば信越化学社製ＫＥ１０８、３４８、１４００等、ジーイー東芝シリコーン社製ＴＳＥ３０５１、ＴＳＥ３５０等、を好ましく使用することができる。またこれらに対する硬化剤も適宜、入手することができる。 The liquid silicone rubber is a two-component type in which a curing agent is stored separately from the main agent and mixed and cured at the time of molding, and a one-component type in which the curing agent is in one place with the main agent from the beginning. As the room temperature-curing condensation type liquid silicone rubber, commercially available ones can be used. For example, KE108, 348, 1400, etc. manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., TSE3051, TSE350, etc. manufactured by GE Toshiba Silicone, Inc. can be preferably used. . Moreover, the hardening | curing agent with respect to these can also be obtained suitably.
本発明の生体等価ファントム中、水分により硬化が阻害されない重合体の配合量は、水１００重量部に対して、１０〜２００重量部である。水分により硬化が阻害されない重合体の配合量を前記範囲内にすることによって、好適な誘電率と取り扱い性のバランスをより向上することが可能になる。 In the bioequivalent phantom of the present invention, the blending amount of the polymer that is not inhibited by moisture is 10 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water. By making the blending amount of the polymer whose curing is not inhibited by moisture within the above range, it is possible to further improve the balance between suitable dielectric constant and handleability.
本発明の生体等価ファントムは、その電気的特性に影響を及ぼさない範囲で、老化防止剤、防カビ剤、抗菌剤等を配合することができる。 The bioequivalent phantom of the present invention can be blended with an anti-aging agent, an antifungal agent, an antibacterial agent and the like as long as the electrical characteristics are not affected.
本発明の生体等価ファントムは、広い周波数領域の電磁波に対する電気特性が、人体とほぼ同等である。人体各部の各周波数領域における電気特性は、米国 Federal Communications Commission (FCC) OET Bullentin 65 Supplement. C 規格に記載された特性値（目標値）と合致していること、好ましくは目標値の２０％範囲内、より好ましくは１５％範囲内、さらに好ましくは１０％範囲内、特に好ましくは５％範囲内であることが求められている。特に３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚの比誘電率は±５％以内、２ＧＨｚ〜３ＧＨｚの比誘電率は±１０％以内にすることが求められている。 The biological equivalent phantom of the present invention has substantially the same electrical characteristics as those of a human body with respect to electromagnetic waves in a wide frequency range. The electrical characteristics of each part of the human body in each frequency region must match the characteristic values (target values) described in the US Federal Communications Commission (FCC) OET Bullentin 65 Supplement. C standard, preferably within 20% of the target values. Of these, more preferably within the 15% range, still more preferably within the 10% range, and particularly preferably within the 5% range. In particular, the relative dielectric constant of 300 MHz to 2 GHz is required to be within ± 5%, and the relative dielectric constant of 2 GHz to 3 GHz is required to be within ± 10%.
本発明の生体等価ファントムは、人体各部の各周波数領域における電気特性の再現性が高く、頭部の電気的特性に関して、誘電率を、周波数領域３００ＭＨｚ〜２ＧＨｚでは±５％以内、２ＧＨｚ〜３ＧＨｚでは±１０％以内とすることができ、さらに導電率を、周波数領域３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚにおいて±５％以内とすることができる。 The biological equivalent phantom of the present invention has high reproducibility of electrical characteristics in each frequency region of each part of the human body, and the dielectric constant is within ± 5% in the frequency region of 300 MHz to 2 GHz, and in the frequency region of 2 GHz to 3 GHz. The electrical conductivity can be within ± 10%, and the electrical conductivity can be within ± 5% in the frequency region of 300 MHz to 3 GHz.
なお、複素比誘電率の虚部（ε’’）と誘電率（σ）には、次の関係があることから、生体等価ファントムの誘電率を測定することによって、導電率を算出することができる。
ε’’ = （σ／ωε０）
［ただし、式中、ε０は真空中の誘電率であり、ωは角周波数である。］
Since the imaginary part (ε ″) and the dielectric constant (σ) of the complex relative dielectric constant have the following relationship, the conductivity can be calculated by measuring the dielectric constant of the biological equivalent phantom. it can.
ε '' = (σ / ωε 0 )
[Where ε 0 is the dielectric constant in vacuum and ω is the angular frequency. ]
さらに、本発明の生体等価ファントムは、水を含有する複合誘電体でありながら、取り扱い性に優れ、安定性が高く寿命が長い優れた特徴がある。 Furthermore, the bio-equivalent phantom of the present invention has excellent characteristics in that it is easy to handle, stable and has a long life while being a composite dielectric containing water.
本発明の生体等価ファントムは、人体による電磁波の反射、吸収および散乱の影響を安定して測定・評価することができる。 The living body equivalent phantom of the present invention can stably measure and evaluate the influence of reflection, absorption and scattering of electromagnetic waves by the human body.
本発明の生体等価ファントムの製造方法は、以下の工程（１）〜（４）を含むものである。
（１）水１００重量部に対して、電解質を０．１〜５重量部添加し溶解する。
（２）さらに、水１００重量部に対して、３〜５０重量部の吸水性高分子を添加し混合する。
（３）さらに、水１００重量部に対して、１０〜２００重量部の水分により硬化が阻害されない重合体を添加し混合する。また必要に応じて硬化剤を同時に添加してもよい。電解質の水溶液を吸水性高分子に吸収させた後、水分により硬化が阻害されない重合体を添加して混合することにより、吸水性高分子と水分により硬化が阻害されない重合体を均一に分散させることができる。すなわち水、電解質、吸水性高分子、および水分により硬化が阻害されない重合体を一括して配合し混合すると、構成成分を均一に分散させることができないことがあり、好ましくない。
（４）上記で得られた複合誘電体を、型に流し込み生体等価ファントムを成型する。生体等価ファントムの型は、人体各部を模擬した形状であってもよいし、立方体、直方体、円柱などの単純な立体形状であってもよい。なお、水分の揮発を抑制するために、成型した生体等価ファントムの表面に遮水性のフィルムを貼り付けたり、遮水性材料で表面コーティングしてもよい。
The manufacturing method of the living body equivalent phantom of the present invention includes the following steps (1) to (4).
(1) 0.1-5 parts by weight of electrolyte is added to 100 parts by weight of water and dissolved.
(2) Further, 3 to 50 parts by weight of a water-absorbing polymer is added to and mixed with 100 parts by weight of water.
(3) Furthermore, with respect to 100 parts by weight of water, a polymer that is not inhibited by 10 to 200 parts by weight of water is added and mixed. Moreover, you may add a hardening | curing agent simultaneously as needed. After the aqueous solution of the electrolyte is absorbed by the water-absorbing polymer, a polymer that is not inhibited by moisture is added and mixed to uniformly disperse the polymer that is not inhibited by water-absorbing polymer and moisture. Can do. That is, it is not preferable to mix and mix water, an electrolyte, a water-absorbing polymer, and a polymer whose curing is not inhibited by moisture, since the constituent components may not be uniformly dispersed.
(4) The composite dielectric obtained above is poured into a mold to form a biological equivalent phantom. The shape of the biological equivalent phantom may be a shape simulating each part of the human body, or may be a simple three-dimensional shape such as a cube, a rectangular parallelepiped, or a cylinder. In order to suppress the volatilization of moisture, a water-impervious film may be attached to the surface of the molded biological equivalent phantom, or the surface may be coated with a water-impervious material.
本発明の生体等価ファントムは、水分を含有する複合誘電体でありながら、取り扱い性、および保存安定性に優れ、寿命が長いという優れた特徴がある。さらに、本発明の生体等価ファントムは、広い周波数領域の電磁波に対する電気特性が、人体とほぼ同等であり、電磁波と人体の相互作用関係を長時間安定して測定・評価することができる The bioequivalent phantom of the present invention is an excellent feature that it is excellent in handleability and storage stability and has a long life while being a composite dielectric containing water. Furthermore, the living body equivalent phantom of the present invention has substantially the same electrical characteristics with respect to electromagnetic waves in a wide frequency range as the human body, and can stably measure and evaluate the interaction relationship between the electromagnetic waves and the human body for a long time.
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, the scope of the present invention is not limited to these Examples.
生体等価ファントムの電気特性は、以下の試験機および条件により測定した。
１．誘電率 ネットワークアナライザーを使用してＳパラメータ法により測定した。
試験機： Agilent社製ベクトル・ネットワーク・アナライザー8720
プローブ 形式85070
評価条件： 温度 23℃、
周波数領域 ５００ＭＨｚ〜６ＧＨｚ、
The electrical characteristics of the biological equivalent phantom were measured using the following tester and conditions.
1. Dielectric constant Measured by the S-parameter method using a network analyzer.
Testing machine: Agilent Vector Network Analyzer 8720
Probe type 85070
Evaluation condition: Temperature 23 ℃
Frequency range 500MHz-6GHz,
＜実施例１＞
水１００重量部に対して、塩化ナトリウムを１重量部溶解し、この水溶液に、アクリル酸重合体部分ナトリウム塩架橋物（住友精化社製：アクアキープ１０ＳＨ−ＮＦ）を５重量部添加し、混合・撹拌した。次に、シリコーンゴム（信越化学工業社製：信越シリコーンＫＥ１０８）を、水１００重量部に対して５０重量部と、シリコーンゴム硬化剤（信越化学工業社製：信越シリコーンＣＡＴ−１０８）を２．５重量部、添加して均一に混合した。得られた混合物を、直径５０ｍｍ、高さ１５０ｍｍの円柱形の型に流し込んで成型した。温度２３℃、２４時間静置した後、型から取り出し生体等価ファントムを得た。
<Example 1>
1 part by weight of sodium chloride is dissolved in 100 parts by weight of water, and 5 parts by weight of a crosslinked sodium salt of an acrylic acid polymer (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd .: Aqua Keep 10SH-NF) is added to this aqueous solution. Mix and stir. Next, 50 parts by weight of silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: Shin-Etsu Silicone KE108) and 100 parts by weight of water and a silicone rubber curing agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: Shin-Etsu Silicone CAT-108) are added. 5 parts by weight was added and mixed uniformly. The obtained mixture was cast by casting into a cylindrical mold having a diameter of 50 mm and a height of 150 mm. After allowing to stand at a temperature of 23 ° C. for 24 hours, it was removed from the mold to obtain a biological equivalent phantom.
得られた生体等価ファントムの電気特性を、図１および２に示す。脳（頭部）の誘電率と広い周波数領域において、よく一致していることが認められる。 The electrical characteristics of the obtained bioequivalent phantom are shown in FIGS. It is recognized that the dielectric constant of the brain (head) agrees well in a wide frequency range.
＜実施例２＞
水１００重量部に対して、塩化ナトリウムを２重量部溶解し、この水溶液に、変性アルキレンオキサイド（旭電化工業社製：アデカウルトラロックＡ−３０）を５重量部添加して均一に混合・撹拌した。得られた混合物を、直径５０ｍｍ、高さ１５０ｍｍの円柱形の型に流し込んで成型した。温度２３℃、２４時間静置した後、型から取り出し生体等価ファントムを得た。
<Example 2>
2 parts by weight of sodium chloride is dissolved in 100 parts by weight of water, and 5 parts by weight of a modified alkylene oxide (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd .: Adeka Ultra Rock A-30) is added to this aqueous solution and mixed and stirred uniformly. did. The obtained mixture was cast by casting into a cylindrical mold having a diameter of 50 mm and a height of 150 mm. After allowing to stand at a temperature of 23 ° C. for 24 hours, it was removed from the mold to obtain a biological equivalent phantom.
得られた生体等価ファントムの電気特性を、図３および４に示す。脳（頭部）の誘電率と広い周波数領域において、よく一致していることが認められる。 The electrical characteristics of the obtained bioequivalent phantom are shown in FIGS. It is recognized that the dielectric constant of the brain (head) agrees well in a wide frequency range.
また本実施例により得られた生体等価ファントムは、濃度が等しい塩化ナトリウム水溶液に、浸漬して保存することができ、より長い期間、電気的特性を維持したまま保存することができる。 The biological equivalent phantom obtained by this example can be stored by immersing it in an aqueous sodium chloride solution having the same concentration, and can be stored for a longer period while maintaining its electrical characteristics.
Claims (6)
（１）水１００重量部に対して、電解質を０．１〜５重量部添加し溶解する。
（２）さらに、水１００重量部に対して、３〜５０重量部の吸水性高分子を添加し混合する。
（３）さらに、水１００重量部に対して、１０〜２００重量部の水分により硬化が阻害されない重合体を、添加し混合する。
（４）上記で得られた複合誘電体を、型に流し込み生体等価ファントムを成型する。
A method for producing a biologically equivalent phantom comprising the following steps (1) to (4):
(1) 0.1-5 parts by weight of electrolyte is added to 100 parts by weight of water and dissolved.
(2) Further, 3 to 50 parts by weight of a water-absorbing polymer is added to and mixed with 100 parts by weight of water.
(3) Furthermore, with respect to 100 parts by weight of water, a polymer whose curing is not inhibited by 10 to 200 parts by weight of water is added and mixed.
(4) The composite dielectric obtained above is poured into a mold to form a biological equivalent phantom.
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| JP2008119286A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Tokyo Univ Of Science | Fat equivalent phantom, its manufacture process and method of fat estimation using this phantom |
| JP2011080882A (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | National Institute Of Information & Communication Technology | Liquid agent for simulation of human body dielectric constant |
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-
2005
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008119286A (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-29 | Tokyo Univ Of Science | Fat equivalent phantom, its manufacture process and method of fat estimation using this phantom |
| JP2011080882A (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | National Institute Of Information & Communication Technology | Liquid agent for simulation of human body dielectric constant |
| ES2575731A1 (en) * | 2015-12-22 | 2016-06-30 | Universitat Politècnica De València | Synthetic model of biological tissues for the evaluation of the wireless transmission of electromagnetic waves (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
| WO2017109252A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Universitat Politècnica De València | Synthetic model of biological tissues for evaluating the wireless transmission of electromagnetic waves |
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