5. 電磁波環境の変化と人間への健康影響　〜高度情報化社会における電磁波曝露とリスク管理〜

2024年11月24日 07:24

要旨

本稿では、6Gや7Gなどの次世代通信技術やIoTデバイスの爆発的な普及に伴い、高周波電磁波への曝露が増加する現代社会において、その生体への影響とリスク管理について専門的かつ詳細に考察する。高周波電磁波の生体影響に関する最新の科学的エビデンスを整理し、特に神経系・免疫系への影響、睡眠障害、電磁過敏症（EHS）などの症状に焦点を当てる。また、リハビリテーション業界が直面する新たな課題と対応策として、電磁波シールド技術の導入、低電磁波環境の構築、患者の生活環境改善に向けた取り組み、そしてリハビリテーション専門職の役割拡大について論じる。

はじめに

高度情報化社会の進展に伴い、通信技術は急速に発展しつつある。6Gや7Gといった次世代通信技術は、モノのインターネット（IoT）、人工知能（AI）、拡張現実（AR）や仮想現実（VR）などの高度なデジタルサービスを支える基盤として期待されている（Rappaport et al., 2019; Dang et al., 2020）。これにより、高周波電磁波への曝露が飛躍的に増加し、生体への長期的な影響についての懸念が高まっている。

電磁波は、周波数帯域により性質が異なり、非電離放射線（低周波から紫外線まで）と電離放射線（X線やガンマ線など）に分類される。通信技術で用いられる高周波電磁波は非電離放射線であり、一般的にはエネルギーが低く、生体組織への直接的なDNA損傷は起こらないとされている（ICNIRP, 2020）。しかし、曝露レベルの増加や長期的な影響については不明な点も多く、研究が進められている。

本稿では、高周波電磁波の生体影響に関する最新の知見を専門的に分析し、リハビリテーション業界におけるリスク管理と対応策について考察する。

5.1 高周波電磁波の増加と生体への影響

5.1.1 次世代通信技術と電磁波曝露の増加

6Gや7Gなどの次世代通信技術は、高速・大容量通信を実現するためにミリ波帯（30–300 GHz）やテラヘルツ帯（0.1–10 THz）の高周波数帯を利用することが検討されている（Akyildiz et al., 2020）。これらの周波数帯は、従来の通信技術で使用されていた周波数よりもはるかに高く、電磁波の物理的特性や生体への影響も異なる可能性がある。

また、IoTデバイスの普及により、家庭や職場、公共空間などあらゆる場所で電磁波曝露源が増加している。スマートホームデバイス、ウェアラブルテクノロジー、無線センサーネットワークなど、多数のデバイスが同時に稼働し、総合的な電磁波曝露レベルが上昇することが懸念される（Simko & Mattsson, 2019）。

5.1.2 高周波電磁波の物理的特性と生体組織との相互作用

高周波電磁波が生体組織に及ぼす影響は、主に電磁波の周波数、電力密度、曝露時間、組織の電気的特性などによって決定される。ミリ波やテラヘルツ波は、皮膚や表在組織での吸収が主であり、深部組織への浸透は限定的である（Kosterev et al., 2018）。しかし、皮膚に存在する神経終末や免疫細胞への影響が懸念されている。

電磁波の生体作用は、大きく分けて熱的効果と非熱的効果がある。熱的効果は、組織に吸収された電磁波エネルギーが熱に変換され、温度上昇を引き起こすものである。非熱的効果は、組織温度の上昇を伴わない微小な電磁場が生体分子や細胞機能に影響を及ぼす可能性を示唆するが、そのメカニズムや影響の有無については科学的な議論が続いている（Barnes & Greenebaum, 2020）。

5.2 電磁波曝露と健康リスクの科学的エビデンス

5.2.1 神経系への影響

高周波電磁波曝露が神経系に及ぼす影響について、多数の研究が行われている。一部の研究では、電磁波曝露が神経伝達物質の放出、イオンチャネルの機能、シナプス可塑性などに影響を及ぼす可能性が示唆されている（Sienkiewicz et al., 2020）。

また、ヒトを対象とした研究では、電磁波曝露により脳波（EEG）のパターンが変化する可能性が報告されている。しかし、これらの変化が臨床的に有意な影響をもたらすかどうかについては、明確な結論が得られていない（Croft et al., 2016）。

認知機能への影響についても研究が進められているが、結果は一貫していない。一部の研究では、反応時間や記憶力にわずかな変化が見られたと報告されているが、多くの研究では有意な影響は認められていない（Kwon & Hämäläinen, 2011）。

5.2.2 免疫系への影響

電磁波曝露が免疫系に及ぼす影響について、細胞レベルや動物モデルでの研究が行われている。高周波電磁波が免疫細胞の増殖、サイトカインの産生、炎症反応に影響を及ぼす可能性が示唆されている（Čemažar et al., 2019）。

しかし、ヒトにおける影響については、限定的なデータしか得られていない。疫学研究では、電磁波曝露とアレルギー疾患や自己免疫疾患との関連性を検討した結果が報告されているが、一貫したエビデンスは得られていない（Meo et al., 2019）。

免疫系への影響を評価する上での課題として、個人差や環境要因、生活習慣など多くの交絡因子が存在することが挙げられる。これらを適切に制御した研究デザインが必要である。

5.2.3 睡眠障害と電磁過敏症

睡眠障害との関連については、特に携帯電話の使用やベッドサイドに置くことが影響を及ぼす可能性が議論されている。一部の研究では、睡眠の質やレム睡眠の割合に影響を与える可能性が報告されている（Lowden et al., 2011）。しかし、他の研究では有意な影響は認められておらず、総合的な評価が必要である。

電磁過敏症（EHS）は、電磁波曝露により頭痛、疲労、めまい、集中力の低下など多様な症状を呈すると主張する人々が存在する。しかし、二重盲検試験などの科学的手法による検証では、電磁波曝露と症状の間に有意な関連は認められていない（Rubin et al., 2010）。これらの症状は、心理的要因やノセボ効果、他の環境要因による可能性が高いと考えられている（Dieudonné, 2020）。

5.2.4 発がんリスク

高周波電磁波曝露と発がんリスクとの関連についても、多くの研究が行われている。国際がん研究機関（IARC）は、携帯電話の使用に関連する電磁波を「ヒトに対しておそらく発がん性がある（Group 2B）」と分類している（IARC, 2011）。しかし、その後の大規模疫学研究や動物実験では、一貫したエビデンスは得られていない（Baan et al., 2011; Lerchl et al., 2015）。現時点では、一般的な電磁波曝露レベルが発がんリスクを増加させる明確な証拠はないとされている。

5.3 リハビリテーション業界における新たな課題

5.3.1 電磁波関連症状を持つ患者への対応

リハビリテーション業界では、電磁波曝露によると訴える症状を持つ患者に対して、包括的な評価と対応が求められている。これらの患者は、身体的症状のみならず、心理的・社会的な問題も抱えていることが多い（Dieudonné, 2020）。

臨床的には、症状の詳細な聴取、身体診察、必要な検査を行い、他の疾患の可能性を除外することが重要である。その上で、症状のマネジメントには多面的なアプローチが必要であり、認知行動療法、ストレスマネジメント、生活習慣の改善などが有効とされている（Rubin et al., 2010）。

5.3.2 新たなリハビリテーションプログラムの開発

電磁波関連症状に対応するためのリハビリテーションプログラムの開発が求められている。具体的には、以下のような取り組みが考えられる。

心理的介入: 認知行動療法を中心に、患者の認知や行動パターンを修正し、症状への対処能力を向上させる（Palmquist et al., 2014）。
身体的介入: リラクゼーション技法、マインドフルネス、適度な運動などを通じて、身体的・精神的な緊張を緩和する。
教育的介入: 電磁波に関する正確な情報を提供し、過度な不安や誤解を解消する。
環境調整: 患者の生活環境におけるストレス要因や電磁波曝露源を適切に管理する。

これらの介入は、多職種チームによる連携が重要であり、医師、理学療法士、作業療法士、心理士、ソーシャルワーカーなどが協働して支援する。

5.4 低電磁波環境の構築と生活環境の改善

5.4.1 電磁波シールド技術の導入

リハビリテーション施設や医療機関では、電磁波曝露を低減するための環境整備が進められている。具体的には、電磁波シールド技術の導入が検討されている。シールドルームの設置、電磁波吸収素材を用いた建築資材の採用、シールドカーテンやフィルムの利用などが挙げられる（Kwon et al., 2012）。

これらの対策により、患者が過度な電磁波曝露から保護され、安心して治療やリハビリテーションを受けられる環境を提供することが可能となる。ただし、電磁波シールドの効果や必要性については、科学的エビデンスに基づいた検討が必要であり、過度な対策はかえって不安を助長する可能性がある。

5.4.2 患者の自宅環境における電磁波対策

患者の生活環境における電磁波曝露を適切に管理するため、リハビリテーション専門職が指導を行うことが求められる。具体的な対策としては、以下が考えられる。

電子機器の適切な使用: 不要なデバイスの電源を切る、就寝時に携帯電話を遠ざけるなど。
電磁波曝露源からの距離を確保: Wi-Fiルーターや電子レンジなどの電磁波を発する機器から一定の距離を保つ。
生活習慣の改善: 規則正しい生活リズム、適度な運動、ストレス管理など、総合的な健康管理を行う。

これらの指導は、科学的根拠に基づき、患者の不安を軽減しつつ、現実的で実行可能な方法を提案することが重要である。

5.5 リスク管理と教育の重要性

5.5.1 電磁波に関する正しい知識の普及

電磁波に対する過度な不安や誤解を解消するため、正しい知識の普及が不可欠である。リハビリテーション専門職は、最新の科学的エビデンスに基づき、患者や家族、社会に対して電磁波の健康影響について正確な情報を提供する役割を担う（WHO, 2020）。

教育的介入の一環として、以下のポイントを説明することが有効である。

電磁波の基本的な性質: 電磁波の種類、周波数帯域、エネルギーなど。
健康影響に関する科学的エビデンス: 現時点での研究結果、曝露レベルとリスクの関係など。
曝露ガイドラインと安全基準: 国際的なガイドライン（ICNIRP）や各国の規制値について。

これにより、患者の理解が深まり、過度な不安や誤解を是正することが期待される。

5.5.2 リハビリテーション専門職の役割

リハビリテーション専門職は、電磁波関連症状を訴える患者のケアにおいて、重要な位置を占める。多職種連携を通じて、患者の身体的、心理的、社会的側面を総合的に評価し、適切な介入を行うことが求められる（Dieudonné, 2020）。

また、以下のような役割も担う必要がある。

エビデンスに基づく実践: 最新の研究動向を把握し、科学的根拠に基づいたケアを提供する。
倫理的配慮: 患者の訴えを尊重し、偏見や差別なく対応する。
政策提言と社会啓発: 電磁波に関する政策やガイドラインの策定に専門的見地から貢献し、社会全体の意識向上を図る。

5.6 今後の研究課題と展望

5.6.1 長期的影響の解明とリスク評価の高度化

高周波電磁波の生体影響については、未解明の部分が多く、特に長期的な影響や低レベル曝露の累積効果についての研究が必要である。大規模な疫学研究や動物実験を通じて、リスク評価の精度を高めることが求められる（Simko & Mattsson, 2019）。

また、新たな通信技術やデバイスの普及に伴い、曝露パターンが変化しているため、これらに対応した研究手法の開発も重要である。

5.6.2 個人差と感受性の研究

電磁波曝露に対する感受性には個人差がある可能性が指摘されている。遺伝的要因、生活習慣、既往歴などが影響を及ぼす可能性があり、個別化医療の観点からも研究が進められている（Belyaev et al., 2016）。

これにより、リスクの高い集団を特定し、予防的な対策を講じることが可能となる。

5.6.3 リハビリテーション介入の効果検証

電磁波関連症状に対するリハビリテーション介入の有効性について、エビデンスを蓄積することが必要である。ランダム化比較試験や長期的な追跡調査を通じて、介入効果を客観的に評価し、最適なプログラムを開発することが求められる（Palmquist et al., 2014）。

おわりに

高度情報化社会における電磁波環境の変化は、リハビリテーション業界に新たな課題と機会をもたらしている。現時点では、一般的な電磁波曝露レベルが健康に有害な影響を及ぼす明確な科学的証拠はないが、患者の訴える症状に対しては包括的で科学的根拠に基づいた対応が必要である。

リハビリテーション専門職は、正しい知識の普及、患者のQOL向上に向けた多面的な支援、そしてエビデンスに基づく実践を通じて、持続可能なリハビリテーション医療の発展に寄与する責任がある。また、今後の研究を通じて、生体影響の解明とリスク評価の高度化、個別化された介入策の開発が期待される。

技術の進歩とともに、人間の健康と福祉を最優先に考えた社会の構築に向けて、リハビリテーション業界はその重要な役割を果たすであろう。

参考文献

Akyildiz, I. F., et al. (2020). Terahertz band communication: An old problem revisited and research directions for the next decade. IEEE Transactions on Communications, 68(8), 5510-5542.
Baan, R., et al. (2011). Carcinogenicity of radiofrequency electromagnetic fields. The Lancet Oncology, 12(7), 624-626.
Barnes, F., & Greenebaum, B. (2020). Role of radical pairs and feedback in weak radio frequency field effects on biological systems. Environmental Research, 183, 109206.
Belyaev, I., et al. (2016). EUROPAEM EMF guideline 2016 for the prevention, diagnosis and treatment of EMF-related health problems and illnesses. Reviews on Environmental Health, 31(3), 363-397.
Čemažar, M., et al. (2019). Biological effects of high-frequency electromagnetic fields: A review of the literature. International Journal of Radiation Biology, 95(10), 1210-1229.
Croft, R. J., et al. (2016). Acute mobile phone electromagnetic field effects on neural function: A systematic review of the literature. PLoS One, 11(12), e0158880.
Dang, S., et al. (2020). What should 6G be? Nature Electronics, 3(1), 20-29.
Dieudonné, M. (2020). Does electromagnetic hypersensitivity originate from nocebo responses? Indications from a qualitative study. Bioelectromagnetics, 41(1), 15-26.
Foster, K. R., & Moulder, J. E. (2013). Wi-Fi and health: Review of current status of research. Health Physics, 105(6), 561-575.
International Agency for Research on Cancer (IARC). (2011). IARC classifies radiofrequency electromagnetic fields as possibly carcinogenic to humans. Press Release No. 208.
International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). (2020). Guidelines for limiting exposure to electromagnetic fields (100 kHz to 300 GHz). Health Physics, 118(5), 483-524.
Kosterev, A. A., et al. (2018). Biomedical applications of terahertz spectroscopy and imaging. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 97, 156-169.
Kwon, M. S., & Hämäläinen, H. (2011). Effects of mobile phone electromagnetic fields: Critical evaluation of behavioral and neurophysiological studies. Bioelectromagnetics, 32(4), 253-272.
Kwon, Y., et al. (2012). Electromagnetic shielding by building materials. Progress In Electromagnetics Research M, 26, 167-178.
Lerchl, A., et al. (2015). Tumor promotion by exposure to radiofrequency electromagnetic fields below exposure limits for humans. Biochemical and Biophysical Research Communications, 459(4), 585-590.
Lowden, A., et al. (2011). Sleep after mobile phone exposure in subjects with mobile phone-related symptoms. Bioelectromagnetics, 32(1), 4-14.
Meo, S. A., et al. (2019). Mobile phone base station tower settings adjacent to school buildings: Impact on students’ cognitive health. American Journal of Men’s Health, 13(1), 1557988318816914.
Palmquist, E., et al. (2014). Electromagnetic hypersensitivity: known facts and open questions. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 217(5), 513-521.
Rappaport, T. S., et al. (2019). Wireless communications and applications above 100 GHz: Opportunities and challenges for 6G and beyond. IEEE Access, 7, 78729-78757.
Rubin, G. J., et al. (2010). Idiopathic environmental intolerance attributed to electromagnetic fields (formerly ‘electromagnetic hypersensitivity’): An updated systematic review of provocation studies. Bioelectromagnetics, 31(1), 1-11.
Schmiedchen, K., et al. (2019). Self-reported sleep disturbances associated with exposure to electromagnetic fields: A meta-analysis. PLoS One, 14(5), e0216962.
Sienkiewicz, Z., et al. (2020). Electromagnetic fields and neurodegenerative diseases. Journal of Alzheimer’s Disease, 76(1), 31-54.
Simko, M., & Mattsson, M. O. (2019). 5G wireless communication and health effects—A pragmatic review based on available studies regarding 6 to 100 GHz. International Journal of Environmental Research and Public Health, 16(18), 3406.
World Health Organization (WHO). (2020). Electromagnetic fields and public health: Mobile phones. Retrieved from https://www.who.int/news-room/q-a-detail/electromagnetic-fields-and-public-health-mobile-phones
Zothansiama, et al. (2017). Effect of chronic exposure to radiofrequency electromagnetic fields from mobile phones on the antioxidant enzymes and lipid peroxidation in humans. Electromagnetic Biology and Medicine, 36(3), 259-268.