5G時代向け 世界最大規模の「生体組織の電気定数データベース」を公開

人体に対する20ギガヘルツ超の電波ばく露のシミュレーションなどに利用可能

　NICT（エヌアイシーティー）は、人体に対する電波ばく露量の精密な推定に必要な「生体組織の電気定数」を測定するための技術開発を行ってきており、1メガヘルツから100ギガヘルツの電波に対する、58種類の生体組織の電気定数データベースを3月30日（木）から公開します。
　生体組織の電気定数データベース:
　URL: https://www2.nict.go.jp/cgi-bin/202303080003/public_html/index.py

図1：今回公開する世界最大規模の「生体組織の電気定数データベース」（青色枠内）。周波数に応じた比誘電率・誘電損・電気伝導率のリスト（CSVファイル）をダウンロードできる。

【ポイント】
■ 1 MHz（メガヘルツ）から100 GHz（ギガヘルツ）の電波に対する、58種類の生体組織の電気定数データベースを3月30日から公開
■ 5G時代向けに20 GHz（ギガヘルツ）超の周波数帯で初めて測定したデータを含む、世界最大規模のデータベースとなる
■ 電波の安全性評価や医療・ヘルスケアデバイスの開発などにおける数値シミュレーションに利用可能

　国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT（エヌアイシーティー）、理事長: 徳田 英幸）は、人体に対する電波ばく露量の精密な推定に必要な「生体組織の電気定数」を測定するための技術開発を行ってきており、1メガヘルツから100ギガヘルツの電波に対する、58種類の生体組織の電気定数データベースを3月30日（木）から公開します。本データベースには、5Gシステムで利用される20ギガヘルツ超の周波数帯において初めて測定された生体組織の電気定数データが多く含まれており、世界最大規模となります。
　本データベースの公開により、5Gシステムの人体安全性評価や医療・ヘルスケアデバイス技術の開発などにおける数値シミュレーションへの利用を通じ、新時代を担う電波利用技術の安全かつ安心な利用と普及に貢献していきます。
　生体組織の電気定数データベース:
　URL: https://www2.nict.go.jp/cgi-bin/202303080003/public_html/index.py

【背景】
　急速な無線通信技術の進歩に伴って、一般生活において様々な形態で電波が利用されてきています。我が国では、従来の携帯電話システムよりも高い周波数である28ギガヘルツ帯の電波を用いた5Gシステムが実用化され、今後、更に高い周波数の利用も見込まれています。NICTは、5Gシステムを始めとする無線通信技術を安全かつ有効に利用するため、人体が電波にさらされた際にどの程度の電波が人体内部に吸収されるかなどをコンピュータ上でシミュレーションするために、数値人体モデルなどの技術開発を行ってきました。
　電波の人体内部での振る舞いは、人体を構成する組織の電気的な特性を示す電気定数によって決定付けられ、この電気定数は、“生体組織”や“周波数”によって異なります。しかし、20ギガヘルツ超の周波数では、多くの種類の生体組織の電気定数が測定されていなかったため、20ギガヘルツ超の周波数における電波ばく露のシミュレーションには、より低い周波数の測定データから推定した電気定数が利用されていました。

図1：今回公開する世界最大規模の「生体組織の電気定数データベース」（青色枠内）。周波数に応じた比誘電率・誘電損・電気伝導率のリスト（CSVファイル）をダウンロードできる。

【生体組織の電気定数データベースの概要】
　NICTは、人体を対象とした電波ばく露のシミュレーションを行うために、生体組織の電気定数を正確に測定する技術開発を約10年間にわたり進めてきました。
　今回のデータベースの公開では、1メガヘルツから100ギガヘルツまで、58種類の生体組織の電気定数データがWebページで閲覧・ダウンロード可能となり、本データベースを構成する生体組織の種類の数は世界最大規模（図1参照。従来のデータベースを構成する生体組織は約40種類）となります。
　また、世界で唯一20ギガヘルツ超の周波数帯において生体組織を測定した電気定数を含むデータベースとなります。電波に対する人体ばく露に関して、本データベースに含まれている皮膚組織などの電気定数データを用いた成果は最も信頼性が高いものとして評価され、電波への人体ばく露の防護のための新たなガイドラインにおける防護レベルの直接の根拠として採用されています。

【今後の展開】
　本データベースを数値人体モデルと組み合わせることで、5Gシステムでの28ギガヘルツ帯を始め、最新の無線通信システムで利用されている（従来の携帯電話の周波数よりも高い）周波数の電波に対する人体ばく露の正確なシミュレーションが可能となります。また、電波を用いた医療・ヘルスケアデバイスの設計・評価など、無線通信以外の電波利用技術開発にも本データベースを活用できます。
　今後、Beyond5Gや6Gと呼ばれる次世代の移動通信システムへの対応として、データベースを1,000ギガヘルツ（1テラヘルツ）にまで拡張するための研究開発を進めていきます。

【データベースの公開】
　生体組織の電気定数データベースの公開は、2023年3月30日（木）から開始します。どなたでもご利用いただけますが、ご利用に当たっては利用規約をご確認ください。
　URL: https://www2.nict.go.jp/cgi-bin/202303080003/public_html/index.py

　生体組織の電気定数データベースの研究開発の一部は、総務省委託研究「Beyond 5G/6G等の多様化する新たな無線システムに対応した電波ばく露評価技術に関する研究」（JPMI10001）により行われました。