Symposium om Effekter av Svaga Elektromagnetiska Fält i Levande System

Transkript

1 LUNDS UNIVERSITET NEUROKIRURGI MEDICINSK STRÅLNINGSFYSIK Rausinglaboratoriet Symposium om Effekter av Svaga Elektromagnetiska Fält i Levande System

2 Jag tillträdde som professor i medicinsk radiofysik de 1 juli På våren 1981 deltog jag i en konferens i München om kontroll och strålskydd inom röntgen diagnostiken. Jag fick då information om att det vid ett flertal laboratorier i England och Skottland pågick utveckling av bildgivande kärnspinn resonans. Som gammal fysikalisk kemist lystrade jag intresserat och for på sommaren runt och besökte de olika laboratorierna. Besöket vid Aberdeen blev höjdpunkten som fick Besöket vid Aberdeen blev höjdpunkten som fick mej att tända på alla cylindrar.

3 NMR present PERSSON BRR (1981) Review of various weighted dose concepts used for estimation of risks from medical X-ray diagnosis. In: DREXLER, ERISKAT, SCHIBILLA (ed.) Proc Patient Exposure to Radiation in Medical X-ray Diagnosis. i Possibilities for dose reduction, Münich-Neuherberg h April Commission of the European Communities EUR 7438EN pp

4 In the research group of John Mallard at the University of Aberdeen, Jim g p y Hutchison, Bill Edelstein, and coll. developed the spin-warp technique. They published a first image through the body of a mouse in 1974.

5 T1 = 500 ms (vitt) T1 = 400 ms ( rött) T1 = 250 ms (gul) T1 = 250 ms (gul) Normalt myokardium

6

7

8 1982

9

10 NMR = Något Mycket Roligt

11 1 st Symposium of NMR imaging Geneva, oktober, 1983

12 PERSSON BRR, BOLMSJÖ M, HELGESEN H (1984) Design of a Ferromagnetic Magnet for NMR imaging. In: Proc of the Radiological Symposium Oct 1983 in Graz.

13 Forskningens dag 1983 Hypertermistens Föreställning för kungen

14 Forskningens dag 1983 Magnetisörens Femte Föreställning... Leif G. Salford från neurokirurgen i Lund berättar inlevelsefullt för kungen om magnetisk styrning av läkemedel.

15 1985 present Leif G Salford Kemi Bengt Widegren Biology Arne Brun AENO BRIGTT Rausing Mathematics Lars Malmgren Fysik Bertil

16 Effekten av MR undersökning på läckage av Evans Blue genom BBB i råttor Kontroll MR exponerad Bertil.Persson@radfys.lu.se

17 Symposium om växelverkans mekanismer hos svaga elektromagnetiska fält i levande system arrangerat av Kungliga Vetenskaps Akademin, ISt Stockholm, maj 1989

18

19 1989 Mars

20 Läckage av Evans Blue hos BBB i råttor Average & SD Mean; Mann-W hitney (p) p < p < p< 0,005 3 äckage p< Graden av albumin l inget (0) 0);litet(1);moderat(2);utbrettt (3) p< 0 Controls SMF TVMF RF MRI -- Typ av exponering

21

22 Demonstration av kraftigt albumin läckage hos blod-hjärn barriären efter 2 timmmars exponering för mikrovågor med SAR ca 2 W/kg Icke exponerad hjärna. Patologiskt läckage av albumin I mikrovågsexponerad råtta.

23 EKOFRI EXPONERINGSKAMMARE Vi har byggt en ekofri exponerings kammare för att kunna studera biologiska effekter av RF strålning på olika experimentdjur, cell kulturer och växter.

24 Albumin läckage hos råttor exponerade för 915 MHz mikrovågor vid olika modulationsfrekvenser och SAR mellan mw/kg 1,0 Fraction of path hological rats 0,9 0,8 0,7 0,6 05 0,5 0,4 03 0,3 0,2 01 0,1 0,0 p = 0.01 Exposed: SAR = (0, ) W/kg Controls 0.17 p = 0.3 p < p = < p = 0.40 p< Number of rats: (CW) 4 8, All All-pulsed Modulation Frequency / Hz

25 Albumin läckage hos råttor exponerade för 915 MHz mikrovågor vid olika modulationsfrekvenser och SAR mellan ca 1-10 mw/kg 1,0 Fraction of patho ological ra ats 0,9 0,8 0,7 0,6 05 0,5 0,4 03 0,3 0,2 01 0,1 0,0 Number of rats: Controls 0.17 p = Exposed: SAR = W/kg p < p = p < p < p < (CW) 4 8, All All-pulsed Modulation Frequency / Hz

26 Patologiskt läckage av albumin runt kärl I hjärnan hos en råtta exponerad 2 timmar för GSM-1800 mikrovågor vid SAR 27 mw/kg (Max tillåten nivå 80 mw/kg).

27 Albumin läckage i rått hjärna efter 2 timmars exponering för 20 mw / kg undersökt 50 dagar senare Kontroll Exponerad 2 timmar

28 BBB albumin läckage efter 50 dagar 30 3,0 kage Ra ank Album min Lea 2,5 2,0 1,5 10 1,0 0,5 Cont trol p = 0.16 p = 0.11 p = 0.3 0, SAR /mw kg -1

29 Albumin upptag i neuron I hjärnvävnad med albuminläckage

30 Kraftigt upptag av albumin i neuron

31 Albumin läckage i råtthjärna efter 2 timmars exponering för 20 mw / kg undersökt 50 dagar senare

32 Mörka neuron blandade med friska i hippocampus Friska neuron Mörka neuron

33 Mörka neuron blandade med friska i cortex Friska neuron Mörka neuron

34 Förekomsten av mörka neurons hos GSM-900 exponerade råttor vid olika SAR-värden Relativ för rekomst av skada ade neuro on 1,0 0,5 0,0 Con ntrol p= p = p < SAR / mw kg -1

35 NMR i Lund 1988 GSM i Bordeaux 2003

36 Oktober 2003; Albumin läckage I hjärna exponerad för mikrovågor från GSM Mobiltelefon Pierre Aubineau, Université Bordeaux 2, Frankrike,

37 Field Cycling NMR spectrometer

38 Hydration Water

39 Relaxation rate dispersion of various serum proteins

40 Location of the 4 internal water molecules in Bovine Pancreatic Trypsin Inhibitor H 2 O

41 Relaxationrate in protein solutions and complex tissue Linear combination of several components that can be witten as follow: R 1( ) N c n n 2 n 1 1 n

42 R1 Relaxation Rate of Human Blood Whole Blood Blood Plasma -1 Rela axation Ra ate R1 / s ,01 0, Frequency / MHz

43 Patients Blood plasma tion rate R1 / s -1 Relaxa 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Blood plasma a SD(a) vn SD Cn SD ,01 0, Frequency /MHz

44 Patients Cerebro Spinal Fluid Rela axation rate R1 / s -1 0,43 0, ,41 0,40 0,39 0,38 Cerebro Spinal Fluid SD(a) vn SD Cn SD ,37 0,01 0, Frequency / MHz

45 Patients Brain Gray Matter 10 Brain Gray Matter Rela axation Rate R1 / s SD( ) v n SD(v n ) C n SD(C n ) 1,618 0,008 0,0183 0,0003 0,386 0, ,159 0, , ,04 1,66 0,02 16,6 0,2 0 1E-3 0,01 0, Frequency / MHz

46 Patients Brain White Matter Rela axation Rate R1 / s Brain White Matter SD( ) v n SD(v n ) C n SD(C n ) 2,84 0,03 0,016 0,001 0,38 0,03 2,7 0, ,17 0,01 3,6 0,2 0 1E-3 0,01 0, Frequency /MHz

47 Patients Brain Tumour (Meningioma) 12 s 1 Relax xation Ra ate R1 / Meningioma SD( ) SD C n n SD 1,26 0,02 2,35 0, ,19 0,01 3,4 0,1 0,023 0,001 0,56 0,03 0 1E-3 0,01 0, Frequency / MHz

48 Relaxation Rate R=1/T1 dispersion vs. 7 Temperature 6 Blood Plasma heated during 20 min Relax xation Ra ate "R1" / s o C 70 o C 1 60 o C 25 o C , , Frequency / MHz

49 Tack för uppmärksamheten På återseende