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18.03.2020 | Originalarbeit | Ausgabe 2/2020

e & i Elektrotechnik und Informationstechnik 2/2020

EMF-Personenschutz: Neue Aspekte in der numerischen Dosimetrie bei der Simulation von menschlichen Körpermodellen

Zeitschrift:
e & i Elektrotechnik und Informationstechnik > Ausgabe 2/2020
Autoren:
Richard Überbacher, Stefan Cecil
Wichtige Hinweise

Publisher’s Note

Der Verlag bleibt in Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutsadressen neutral.

Zusammenfassung

Gegenwärtig befindet sich die ICNIRP-1998-Richtlinie für den EMF-Personenschutz im Hochfrequenzteil über 10 MHz in Überarbeitung (Stand: 31.01.2020). Bedingt durch die Einführung der neuen Mobilfunkgeneration (\(5G\)) und dem damit verbundenen Trend zur künftigen Nutzung höherer Frequenzbereiche treten neue Aspekte auf, die neue Anforderungen an die numerische Dosimetrie stellen. So wurde z. B. in der ICNIRP-1998-Richtlinie zur Ableitung der Referenzwerte aus den Basisgrenzwerten von der Anatomie bzw. Körpergröße erwachsener Personen ausgegangen. In der hier vorliegenden Arbeit wird deshalb vergleichend auf die (bedingte) Skalierbarkeit Erwachsener zur Körpergröße von Kindern eingegangen. Der zweite Fokus liegt auf dem für die Dosimetrie primären Arbeitsschritt der Segmentierung, wo typischerweise aus medizinischen MR-Bildern aus der Diagnostik die Zuweisung anatomischer Strukturen auf das numerische Körpermodell erfolgt. Speziell die Modellierung der anatomisch korrekten Hautdicke hat in der Simulation bei höheren Frequenzen einen merklichen Einfluss auf die Referenzwerte, wie numerisch gezeigt werden konnte. Als letzter Punkt soll die Auswirkung der numerischen Variation der dielektrischen Materialparameter (bedingt z. B. durch Messunsicherheiten) von relevanten oberflächennahen Gewebeschichten auf die abgeleiteten Referenzwerte besprochen werden. Zusammenfassend zeigt sich, dass der Segmentierung als erstem Arbeitsschritt der numerischen Dosimetrie künftig mehr Gewicht gegeben werden sollte, um damit eine anatomisch möglichst realitätsnahe Nachbildung im Modell zu erzielen und damit auch zu aktuellen Fragestellungen bei \(5G\) korrekte und plausible Aussagen treffen zu können.

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