[測定とモデリングによる100 Hzから1 MHzまでのヒトの脂肪と筋肉の伝導率の推定] med./bio.

この研究は、30 Hz-1 MHz の低周波数範囲において、生体内での人体組織の電気伝導率を推定した。10人の被験者の前腕に対し、非侵襲的なインピーダンス測定、医用画像処理、および3D表面スキャンを実施した。このデータセットを用いて、被験者固有の前腕モデルを作成し、静電順問題を数値的に解いた後、確率的な逆問題を解くことで組織の電気伝導率を推定した。その結果、骨格筋の電気伝導率は、10 kHz 未満の周波数において高い異方性を示すことが判明し、筋繊維方向に対して垂直方向で 0.13 S/m (95% 信頼区間 (CrI): 0.10-0.16 S/m)、平行方向で 0.56 S/m (CrI: 0.52-0.60 S/m) であった。この異方性は周波数が増加するにつれて減少し、1 MHz ではそれぞれ 0.65 S/m (CrI: 0.48-1.00 S/m) および 0.78 S/m (CrI: 0.72-0.85 S/m) となった。皮下脂肪の電気伝導率は、検討した周波数範囲全体にわたってほぼ一定であり、10 kHz で 0.21 S/m (CrI: 0.12-0.31 S/m)、1 MHz で 0.22 S/m (CrI: 0.07-0.37 S/m) の値を示した。この研究は、人体電磁界ばく露の計算機評価において重要な、人体組織の電気伝導率の値に対する堅牢な不確かさを提供するものである。さらに、この結果は、医療刺激や測定技術などのモデリングの他の分野にも応用可能である、と著者らは結論付けている。