Dosimetrische Betrachtungen zu Lerchls Tumorstudie (2015) (Allgemein)

H. Lamarr , München, Dienstag, 04.12.2018, 16:22 (vor 2168 Tagen) @ Alexander Lerchl

Interview-Auszug aus Begünstigen UMTS-Sendemasten das Wachstum von Lungen- und Lebertumoren? (2015):

IZgMF: Was sind die wichtigsten Stärken und Schwächen Ihrer Studie?

Lerchl: Stärken unserer Studie sind die genaue Replikation der Tillmann-Studie inklusive genauer Dosimetrie, die höhere Anzahl Mäuse pro Gruppe und die Verwendung von drei Expositionsstärken, statt nur einer. Eine Schwäche unserer Arbeit: Wir konnten keine exakten Berechnungen der durch die Exposition verursachten Temperatureffekte innerhalb der adulten Mäuse und insbesondere der Feten angeben, das kann im Moment jedoch niemand.

Das BfS beauftragte die Stiftung IT'IS, Schweiz, die bei Lerchl offen gebliebene Frage der organspezifischen Absorption elektromagnetischer Felder zu klären. Das Ergebnis dieser weiterführenden Untersuchung wurde im August 2018 vom BfS veröffentlicht. Die folgenden Ausführungen stützen sich auf dieses Dokument.

IT'IS untersuchte mit Simulationen die Absorption elektromagnetischer Felder und die daraus resultierende Temperaturerhöhung in Labormäusen, wenn diese hochfrequenten Feldern von 1,97 GHz ausgesetzt werden. Das Expositionsszenario entsprach dem von Lerchls Laborstudie. Um möglichst viele Stadien der Entwicklung der Mäuse miteinbeziehen zu können, wurden drei neue anatomische Mausmodelle entwickelt und in die Auswertungen mit eingebracht. Insgesamt wurden zehn verschiedene Szenarien mit unterschiedlicher Position der Mäuse numerisch untersucht, und verschiedenste dosimetrische Charakteristiken ausgewertet. Unter anderem wurde die Ganzkörperabsorption der hochfrequenten Felder, sowie die damit einhergehenden maximalen Temperaturerhöhungen (Spitzentemperaturanstieg, STA) für alle größeren Organe und Gewebe extrahiert.

Nach IT'IS-Berechnungen nimmt die mittlere elektromagnetische Absorption der untersuchten Mäuse mit zunehmenden Alter um ungefähr 50 Prozent ab, in der höchsten Expositionsstufe zum Beispiel von 2,63 W/kg auf 1,27 W/kg. Dies stimmt gut mit Lerchls ursprünglicher Dosimetrie überein. Jedoch sind die Werte von IT'IS für vergleichbar alte oder große Tiere bis zu etwa 80 Prozent höher, insbesondere, weil die Käfighalterung unter dem Käfig in die Evaluierung miteinbezogen wurde.

Die höchste über das Gewebe gemittelte Absorption fand IT'IS in der Lunge, wegen derer relativ hohen elektrischen Leitfähigkeit und zugleich geringen Dichte.

Auffallende Gewebe sind:

► Haut: Hohe Absorption, und auch hoher Temperatur-Anstieg
► Knochen: Sehr kleine Absorption, aber höchster Temperatur-Anstieg
► Lunge: Höchste über das Gewebe gemittelte Absorption, aber durchschnittlicher Temperatur-Anstieg
► Uterus und Embryo sind generell weniger exponiert

Alle anderen Gewebe, inklusive der Leber, haben kein auffälliges Verhalten bezüglich der Absorption, respektive des Temperaturanstiegs.

Mäuse haben ausgeprägte thermoregulatorische Eigenschaften [Gordon, 2012] und die Körpertemperatur scheint sehr robust zu sein, so dass auch bei Expositionen bis 16 W/kg Ganzkörper-SAR die Kerntemperatur nicht mehr als 2 K ansteigt [Gong et al., 2016]. Mit einer Ganzkörper-SAR von ca. 2 W/kg ist ein maximaler Kerntemperaturanstieg von 0,25 K zu erwarten.

In der thermoneutralen Zone (28 °C bis 33 °C) die metabolische Wärmeleistung der Mäuse (ca. 10 W/kg) wesentlich höher als beim Menschen (ca. 1,5 W/kg). Bei der von Lerchl verwendeten Raumtemperatur (21 °C bis 22 °C) ist sie noch deutlicher erhöht, bis etwa 30 W/kg. Frei bewegliche Mäuse sollten somit eine Ganzkörper-SAR bis zu 20 W/kg bei einer Umgebungstemperatur von 22 °C ohne weiteres ertragen, da sie entsprechend die eigene metabolische Leistung drosseln können. Anders ausgedrückt entspricht eine Ganzkörper-SAR von 2 W/kg vom Stoffwechsel der Mäuse aus betrachtet einer Haltung bei 1 °C höherer Umgebungstemperatur. Die theoretische Grenze von 20 W/kg ist nicht im Widerspruch zu einer früheren Studie [Ebert et al., 2005], welche schon bei 5 W/kg bis 10 W/kg Ganzkörper-SAR eine thermische Überlastung der Tiere fand, weil die Tiere sich in diesem Versuch in Röhren befanden (keine freie Beweglichkeit), wodurch sich die Umgebungstemperatur unweigerlich erhöhte.

Die größten Temperatur-Anstiege sind im Knochengewebe zu finden, welches aber eine sehr kleine SAR erfährt. Die Knochen werden durch angrenzende stark exponierte Gewebe erwärmt, und erfahren wegen der schwachen Durchblutung einen hohen Temperaturanstieg.

--
Jedes komplexe Problem hat eine Lösung, die einfach, naheliegend, plausibel – und falsch ist.
– Frei nach Henry Louis Mencken (1880–1956) –