home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1994 March / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (March 1994).iso / answers / sci / powerlines-cancer-FAQ / part1 < prev    next >
Text File  |  1994-03-25  |  31KB  |  569 lines

  1. Path: bloom-beacon.mit.edu!hookup!swrinde!emory!nntp.msstate.edu!saimiri.primate.wisc.edu!news.doit.wisc.edu!post.its.mcw.edu!admin-one.radbio.mcw.edu!user
  2. From: jmoulder@its.mcw.edu (John Moulder)
  3. Newsgroups: sci.med.physics,sci.answers,news.answers
  4. Subject: Powerlines and Cancer FAQs (1 of 4)
  5. Supersedes: <jmoulder-281293173714@admin-one.radbio.mcw.edu>
  6. Followup-To: sci.med.physics
  7. Date: 25 Mar 1994 18:00:19 GMT
  8. Organization: Medical College of Wisconsin
  9. Lines: 545
  10. Approved: new-answers-request@MIT.edu
  11. Distribution: world
  12. Expires: 30 April 1994 00:00:00 GMT
  13. Message-ID: <jmoulder-250394115747@admin-one.radbio.mcw.edu>
  14. Reply-To: jmoulder@its.mcw.edu (John Moulder)
  15. NNTP-Posting-Host: admin-one.radbio.mcw.edu
  16. Summary: Q&As on the connection between powerlines, electrical
  17.   occupations and cancer.  Discussion of the biophysics of
  18.   interactions with EM sources, summaries of the laboratory
  19.   and human studies, information on standards, and references.
  20. Keywords: powerlines, magnetic fields, cancer, EMF, non-ionizing
  21.   radiation, FAQ
  22. Xref: bloom-beacon.mit.edu sci.med.physics:1292 sci.answers:1011 news.answers:16847
  23.  
  24. Archive-name: powerlines-cancer-FAQ/part1
  25. Last-modified: 1994/3/25
  26. Version: 2.4
  27.  
  28. FAQs on Power-Frequency Fields and Cancer (part 1 of 4)
  29.  
  30. Current version available by anonymous FTP from "rtfm.mit.edu" Directory:
  31. /pub/usenet-by-group/news.answers/powerlines-cancer-FAQ
  32. Files: part1, part2, part3, etc. . . . 
  33.  
  34. Revision notes:
  35. v2.4 (23-Mar-94): Expanded to four parts.  Added table of contents. 
  36. Expanded and annotated bibliography.  Modified and expanded non-ionizing
  37. bioeffects sections.  Expanded discussion of field reduction techniques. 
  38. Added sections on measurement techniques.  Expanded section on laboratory
  39. studies and broke into multiple parts.  Added short section and references
  40. on reproductive toxicity studies.
  41.  
  42. Table of Contents:
  43. Part 1
  44. 1) Why is there a concern about powerlines and cancer?
  45. 2) What is the difference between the electromagnetic (EM) energy
  46. associated with power lines and other forms of EM energy such as microwaves
  47. or x-rays?
  48. 3) Why do different types of EM sources produce different biological
  49. effects?
  50. 4) What is difference between EM radiation and EM fields?
  51. 5) Do power lines produce EM radiation?
  52. 6) How do ionizing EM sources cause biological effects?
  53. 7) How do RF, MW, visible light, and IR light sources cause biological
  54. effects?
  55. 8) How do the power-frequency EM fields cause biological effects?
  56. 9) Do non-ionizing EM sources cause non-thermal as well as thermal effects?
  57. 10) What sort of power-frequency magnetic fields are common in residences
  58. and workplaces?
  59. 11) Can power-frequency fields in homes and workplaces be reduced?
  60. 12) What is known about the relationship between powerline corridors and
  61. cancer rates?
  62. 13) How big is the "cancer risk" associated with living next to a
  63. powerline?
  64. 14) How close do you have to be to a power line to be considered exposed to
  65. power-frequency magnetic fields?
  66. 15) What is known about the relationship between "electrical occupations"
  67. and cancer rates?
  68.  
  69. Part 2
  70. 16) What do laboratory studies tell us about power-frequency fields and
  71. cancer?
  72.     16A) Are power-frequency fields genotoxic? 
  73.     16B) Are power-frequency magnetic fields cancer promoters? 
  74.     16C) Do power-frequency magnetic fields enhance the effects of other
  75.     genotoxic agents?
  76. 17) How do laboratory studies of the effects of power-frequency fields on
  77. cell growth, immune function, and melatonin relate to the question of
  78. cancer risk?
  79. 18) Do power-frequency fields show any effects at all in laboratory
  80. studies?
  81. 19) What about the new "Swedish" study showing a link between power lines
  82. and cancer?
  83. 20) What criteria do scientists use to evaluate all the confusing and
  84. contradictory laboratory and epidemiological studies of power-frequency
  85. magnetic fields and cancer?
  86.     20A) Criterion One: How strong is the association between exposure
  87.     to power-frequency fields and the risk of cancer?
  88.     20B) Criterion Two: How consistent are the studies of associations
  89.     between exposure to power-frequency fields and the risk of cancer?
  90.     20C) Criterion Three: Is there a dose-response relationship between
  91.     exposure to power-frequency fields and the risk of cancer?
  92.     20D) Criterion Four: Is there laboratory evidence for an association
  93.     between exposure to power-frequency fields and the risk of cancer?
  94.     20E) Criterion Five: Are there plausible biological mechanisms that
  95.     suggest an association between exposure to power-frequency fields
  96.     and the risk of cancer?
  97. 21) If exposure to power-frequency magnetic fields does not explain the
  98. residential and occupations studies which show increased cancer incidence,
  99. what other factors could?
  100.     21A) Could problems with dose assessment affect the validity of the
  101.     epidemiological studies of power lines and cancer?
  102.     21B) Are there other cancer risk factors that could be causing a
  103.     false association between exposure to power-frequency fields and
  104.     cancer?
  105.     21C) Could the epidemiological studies of power lines and cancer be
  106.     biased by the methods used to select control groups?
  107.     21D) Could analysis of the epidemiological studies of power lines
  108.     and cancer be skewed by publication bias?
  109. 22) What is the strongest evidence for a connection between power-frequency
  110. fields and cancer?
  111. 23) What is the strongest evidence against a connection between
  112. power-frequency fields and cancer?
  113. 24) What studies are needed to resolve the cancer-EMF issue?
  114. 25) Is there any evidence that power-frequency fields could cause health
  115. effects other than cancer.
  116.  
  117. Part 3
  118. 26) What are some good overview articles?
  119. 27) Are there exposure guidelines for power-frequency fields?
  120. 28) What effect do powerlines have on property values?
  121. 29) What equipment do you need to measure power-frequency magnetic fields?
  122. 30) How are power-frequency magnetic fields measured?
  123.  
  124. Annotated Bibliography
  125. A) Recent Reviews of the Biological and Health Effects of Power-Frequency
  126. Fields
  127. B) Reviews of the Epidemiology of Exposure to Power-Frequency Fields
  128. C) Epidemiology of Residential Exposure to Power-Frequency Fields
  129. D) Epidemiology of Occupational Exposure to Power-Frequency Fields
  130. E) Human Studies Related to Power-Frequency Exposure and Cancer
  131. F) Biophysics and Dosimetry of Power-Frequency Fields
  132.  
  133. Part 4
  134. G) Laboratory Studies of Power-Frequency Fields and Cancer
  135. H) Laboratory Studies Indirectly Related to Power-Frequency Fields and
  136. Cancer
  137. J) Laboratory Studies of Power-Frequency Fields and Reproductive Toxicity
  138. K) Reviews of Laboratory Studies of Power-Frequency Fields
  139. L) Miscellaneous Studies
  140. M) Regulations and Standards for Ionizing and Non-ionizing EM Sources.
  141.  
  142. -----
  143.  
  144. 1) Why is there a concern about powerlines and cancer?
  145.  
  146. Most of the concern about power lines and cancer stems from epidemiological
  147. studies of people living near powerlines, and epidemiological studies of
  148. people working in "electrical occupations".  Some of these epidemiological
  149. studies appear to show a relationship between exposure to power-frequency
  150. magnetic fields and the incidence of cancer.  Laboratory studies have shown
  151. little evidence of a link between power-frequency fields and cancer.
  152.  
  153. 2) What is the difference between the electromagnetic (EM) energy
  154. associated with power lines and other forms of EM energy such as microwaves
  155. or x-rays?
  156.  
  157. X-rays, ultraviolet (UV) light, visible light, infrared light (IR),
  158. microwaves (MW), radiowaves (RF), and electromagnetic fields from
  159. electrical power systems are all parts of the EM spectrum.  The parts of
  160. the EM spectrum are characterized by their frequency or wavelength.  The
  161. frequency and wavelength are related, and as the frequency rises the
  162. wavelength gets shorter.  The frequency is the rate at which the EM field
  163. changes direction and is usually given in Hertz (Hz), where one Hz is one
  164. cycle per second.  
  165.  
  166. Power-frequency fields in the US vary 60 times per second, so they are 60
  167. Hz fields, and have a wavelength of 3000 miles (5000 km).  Power in most of
  168. the rest of the world is at 50 Hz.  The power-frequency fields are often
  169. referred to as extremely low frequencies or ELF.  Broadcast AM radio has a
  170. frequency of around one million Hz and a wavelength of around 1000 ft (300
  171. m). Microwave ovens have a frequency of about 2.5 billion Hz, and a
  172. wavelength of about 5 inches (12 cm).  X-rays and UV light have frequencies
  173. of millions of billions of Hz, and wavelengths of less than a thousandth of
  174. an inch (10 nm or less).
  175.  
  176. 3) Why do different types of EM sources produce different biological
  177. effects?
  178.  
  179. The interaction of biological material with an EM source depends on the 
  180. frequency of the source.  We usually talk about the EM spectrum as though
  181. it produced waves of energy.  This is not strictly correct, because
  182. sometimes EM energy acts like particles rather than waves; this is
  183. particularly true at high frequencies.  This double nature of the EM
  184. spectrum is referred to as "wave-particle duality".  The particle nature of
  185. EM energy is important because it is the energy per particle (or photons,
  186. as these particles are called) that determines what biological effects EM
  187. energy will have. 
  188.  
  189. At the very high frequencies characteristic of UV light and X-rays, EM
  190. particles (photons) have sufficient energy to break chemical bonds.  This
  191. breaking of bonds is termed ionization, and this portion of the EM spectrum
  192. is termed ionizing radiation. The well-known biological effects of X-rays
  193. are associated with the ionization of molecules.  At lower frequencies,
  194. such as those characteristic of visible light, RF, and MW, the photons do
  195. not carry enough energy to break chemical bonds.  This portion of the EM
  196. spectrum is termed the non-ionizing portion.  At RF and MW frequencies the
  197. energy of a photon is very much (by a factor of thousands or more) below
  198. those needed to disrupt chemical bonds. For this reason, there is no
  199. analogy between the biological effects of ionizing and nonionizing EM
  200. energy.
  201.  
  202. Non-ionizing EM sources can still produce biological effects.  One
  203. mechanism is by inducing electrical currents in tissues, which cause
  204. heating by moving ions and water molecules through the viscous medium in
  205. which they exist.  The efficiency with which an EM source can induce
  206. electrical currents, and thus produce heating, depends on the frequency of
  207. the source, and the size and orientation of the object being heated.  At
  208. frequencies below that used for broadcast AM radio, EM sources couple
  209. poorly with the bodies of humans and animals, and thus are very inefficient
  210. at inducing electrical currents and causing heating. 
  211.  
  212. Thus in terms of potential biological effects the EM spectrum can be
  213. divided into the three portions:
  214. 1) The ionizing portion, where direct chemical damage can occur (X-rays,
  215. hard UV).
  216. 2) The portion of the non-ionizing spectrum in which the wavelength is
  217. smaller than that of the body, where heating can occur (visible light, IR,
  218. MW and RF).
  219. 3) The portion of the non-ionizing spectrum in which the wavelength is much
  220. larger than that of the body, where heating seldom occurs (power
  221. frequencies).
  222.  
  223. 4) What is difference between EM radiation and EM fields?
  224.  
  225. When dealing with fields from an EM source it is customary to distinguish
  226. between fields (which do not transmit energy to infinity from the source)
  227. and radiation (which does).  In general, EM sources produce both radiant
  228. energy (radiation) and non-radiant energy (fields).  Radiated energy exists
  229. apart from its source, travels away from the source, and continues to exist
  230. even if the source is turned off.  Non-radiant energy is not projected away
  231. into space, and it ceases to exist when the energy source is turned off. 
  232. When a person or object is more than several wavelengths from an EM source,
  233. a condition called far-field, the radiation component of the EM source
  234. dominates.  When a person or object is less than one wavelength from an EM
  235. source, a condition called near-field, the field effect dominates, and the
  236. electrical and magnetic components are unrelated. 
  237.  
  238. For ionizing frequencies where the wavelengths are less than a thousandth
  239. of an inch (less than 10 nm), human exposure is entirely in the far-field,
  240. and only the radiation from the EM source is relevant to health effects. 
  241. For MW and RF, where the wavelengths are in inches to a few thousand feet
  242. (a few cm to a km), human exposure can be in both the near- and far-field,
  243. so that both field and radiation effects can be relevant.  For
  244. power-frequency fields, where the wavelength is thousands of miles
  245. (thousands of km), human exposure is always in the near-field, and only the
  246. field component is relevant to possible health effects.
  247.  
  248. 5) Do power lines produce EM radiation?
  249.  
  250. The fields associated with transmission lines are purely near-field.  While
  251. the lines theoretically might radiate some energy the efficiency of this is
  252. so low that this effect can for all practical purposes be ignored.  To be
  253. an effective radiation source an antenna must have a length comparable to
  254. its wavelength.  Power-frequency sources are clearly too short compared to
  255. their wavelength (3000 miles, 5000 km) to be effective radiation sources.  
  256.  
  257. This is not to say that there is no loss of power during transmission. 
  258. There are many sources of loss in transmission lines that have nothing to
  259. do with "radiation" (in the sense as it is used in EM theory).  Loss of
  260. energy is a result of resistive heating, not "radiation".  This is in sharp
  261. contrast to RF antennas, which "lose" energy to space by radiation. 
  262. Likewise, there are many ways of transmitting energy from point A to point
  263. B that do not involve radiation.  Electrical circuits do it all the time.
  264.  
  265. The only "practical" exception to the statement that power-frequency fields
  266. do not radiate is the use of ELF antennas to broadcast to submerged
  267. submarines.  The US Navy runs a power-frequency antenna in Northern
  268. Wisconsin and the Upper Peninsula of Michigan.  To overcome the inherent
  269. inefficiency of the frequency, the antenna is several hundred kilometers in
  270. length. 
  271.  
  272. 6) How do ionizing EM sources cause biological effects?
  273.  
  274. Ionizing EM radiation carries sufficient energy per photon to break
  275. chemical bonds.  In particular, ionizing radiation is capable of breaking
  276. bonds in the genetic material of the cell, the DNA.  Severe damage to DNA
  277. can kill cells, resulting in tissue damage or death.  Lesser damage to DNA
  278. can result in permanent changes in the cells which may lead to cancer.  If
  279. these changes occur in reproductive cells, they can lead to inherited
  280. changes, a phenomena called mutation.  All of the known hazards from
  281. exposure to the ionizing portion of the EM spectrum are the result of the
  282. breaking of chemical bonds in DNA.  For frequencies below that of UV light,
  283. DNA damage does not occur because the photons do not have enough energy to
  284. break chemical bonds.  Well-accepted safety standards exist to prevent
  285. significant damage to the genetic material of persons exposed to ionizing
  286. EM radiation [M3].
  287.  
  288. 7) How do RF, MW, visible light, and IR light sources cause biological
  289. effects?
  290.  
  291. A principal mechanism by which RF, MW, visible light, and IR light sources
  292. cause biological effects is by heating (thermal effects).  This heating can
  293. kill cells.  If enough cells are killed, burns and other forms of
  294. long-term, and possibly permanent tissue damage can occur.  Cells which are
  295. not killed by heating gradually return to normal after the heating ceases;
  296. permanent non-lethal cellular damage is not known to occur.  At the
  297. whole-animal level, tissue injury and other thermally-induced effects can
  298. be expected when the amount of power absorbed by the animal is similar to
  299. or exceeds the amount of heat generated by normal body processes.  Some of
  300. these thermal effects are very subtle, and do not represent biological
  301. hazards.
  302.   
  303. It is possible to produce thermal effects even with very low levels of
  304. absorbed power.  One example is the "microwave hearing" phenomenon; these
  305. are auditory sensations that a person experiences when his head is exposed
  306. to pulsed microwaves such as those produced by radar.  The ╥microwave
  307. hearing╙ effects is a thermal effect, but it can be observed at very low
  308. average power levels.
  309.  
  310. Since thermal effects are produced by heat, not by the electric or magnetic
  311. fields directly, they can be produced by fields at many different
  312. frequencies.  Well-accepted safety standards exist to prevent significant
  313. thermal damage to persons exposed to MW and RFs [M2] and also for persons
  314. exposed to lasers, IR and UV light [M4].
  315.  
  316. 8) How do the power-frequency EM fields cause biological effects?
  317.  
  318. The electrical and magnetic fields associated with power-frequency fields
  319. cannot break bonds because the energy per photon is too low.  The magnetic
  320. field intensities to which people are exposed in residential settings and
  321. in the vast majority of occupational settings cannot cause heating because
  322. the induced electrical currents are too low. Thus the known mechanisms
  323. through which ionizing radiation, MWs and RFs effect biological material
  324. have no relevance for power-frequency fields.
  325.  
  326. The electrical fields associated with the power-frequency fields exist
  327. whenever voltage is present, and regardless of whether current is flowing. 
  328. These electrical fields have very little ability to penetrate buildings or
  329. even skin.  The magnetic fields associated with power-frequency fields
  330. exist only when current is flowing.  These magnetic fields are difficult to
  331. shield, and easily penetrate buildings and people.  Because power-frequency
  332. electrical fields do not penetrate, any biological effects from routine
  333. exposure to power-frequency fields must be due to the magnetic component of
  334. the field.
  335.  
  336. Exposure of people to power-frequency magnetic fields results in the
  337. induction of electrical currents in the body.  If these currents are
  338. sufficiently intense, they can cause heating, nerve excitation and other
  339. effects [F4,K1].  At power frequencies, the body is poorly coupled to
  340. external fields, and the induced currents are usually too small to produce
  341. obvious effects.  Shocks, and other obvious effects usually require that
  342. the body actually touch a conductive objects, allowing current to pass
  343. directly into the body.
  344.  
  345. It requires a power-frequency magnetic field in excess of 5 Gauss (500
  346. microT, see Question 10 for typical exposures) to induce electrical
  347. currents of a magnitude similar to those that occur naturally in the body. 
  348. Well-accepted safety standards exist to protect persons from exposure to
  349. power-frequency fields that would induce such currents (Question 27).
  350.  
  351. 9) Do non-ionizing EM sources cause non-thermal as well as thermal effects?
  352.  
  353. One distinction that is often made in discussions of the biological effects
  354. of non-ionizing EM sources is between "nonthermal" and "thermal" effects. 
  355. This refers to the mechanism for the effect, non-thermal effects being a
  356. result of a direct interaction between the field and the organism, and
  357. thermal effects being a result of heating.  Microwave burns are an obvious
  358. thermal effect, and electrical shocks are an obvious nonthermal effect. 
  359. There are many reported biological effects (some of which have not been
  360. reproduced) whose mechanisms are totally unknown, and one should be very
  361. careful about drawing the distinction between "thermal" and "nonthermal"
  362. mechanisms for such effects.
  363.  
  364. 10) What sort of power-frequency magnetic fields are common in residences
  365. and workplaces?
  366.  
  367. In the US magnetic fields are commonly measured in Gauss (G) or milliGauss
  368. (mG), where 1,000 mG = 1G.  In the rest of the world, they are measured in
  369. Tesla (T), were 10,000 G equals 1 T (1 G = 100 microT; 1 microT = 10 mG). 
  370. Power-frequency fields are measured with a calibrated gauss meter
  371. (Questions 29 & 30). 
  372.  
  373. Within the right-of-way (ROW) of a high-voltage (115-765 kV,
  374. 115,000-765,000 volt) transmission line, fields can approach 100 mG (0.1 G,
  375. 10 microT).  At the edge of a high-voltage transmission ROW, the field will
  376. be 1-10 mG (0.1-1.0 microT).  Ten meters from a 12 kV (12,000 volt)
  377. distribution line fields will be 2-10 mG (0.2-1.0 microT).  Actual fields
  378. depend on voltage, design and current. 
  379.  
  380. Fields within residences vary from over 1000 mG (100 microT) a few inches
  381. (cm) from certain appliances to less than 0.2 mG (0.02 microT) in the
  382. center of some rooms.  Appliances that have the highest fields are those
  383. with high currents (e.g., toasters, electric blankets) or high-speed
  384. electric motors (e.g., vacuum cleaners, electric clocks, blenders, power
  385. tools).  Appliance fields decrease very rapidly with distance. See
  386. Theriault [F3] for further details. 
  387.  
  388. Occupational exposures in excess of 1000 mG (100 microT) have been reported
  389. (e.g., in arc welders and electrical cable splicers).  In "electrical"
  390. occupations typical mean exposures range from 5 to 40 mG (0.5 to 4 microT).
  391.  See Theriault [F3] for further details.
  392.  
  393. 11) Can power-frequency fields in homes and workplaces be reduced?
  394.  
  395. There are engineering techniques that can be used to decrease the magnetic
  396. fields produced by power lines, substations, transformers and even
  397. household wiring and appliances.  Once the fields are produced, however,
  398. shielding is very difficult.  Small area can be shielded by the use of Mu
  399. metal, a nickel-iron-copper alloy with "high magnetic permeability and low
  400. hysteresis losses".  Mu metal shields are very expensive, and limited to
  401. small volumes.
  402.  
  403. Increasing the height of towers, and thus the height of the conductors
  404. above the ground, will reduce the field intensity at the edge of the ROW. 
  405. The size, spacing and configuration of conductors can be modified to reduce
  406. magnetic fields, but this approach is limited by electrical safety
  407. considerations.  Placing multiple circuits on the same set of towers can
  408. also lower the field intensity at the edge of the ROW, although it
  409. generally requires higher towers.  Replacing lower voltage lines with
  410. higher voltage ones can also lower the magnetic fields.
  411.  
  412. Burying transmission lines greatly reduces their magnetic fields.  The
  413. reduction occurs because the underground lines use rubber, plastic or oil
  414. for insulation rather than air.  This allows the conductors to be placed
  415. much closer together and allows greater phase cancellation.  However,
  416. placing high voltage lines underground is very expensive, adding costs that
  417. are measured in hundreds of thousands of US dollars per mile.
  418.  
  419. 12) What is known about the relationship between powerline corridors and
  420. cancer rates?
  421.  
  422. Some studies have shown that children living near certain types of
  423. powerlines (high current distribution lines and transmission lines) have
  424. higher than average rates of leukemia [C1,C6,C10,C17], brain cancers
  425. [C1,C6] and/or overall cancer [C5,C15].  The correlations are not strong,
  426. and none of the studies have shown dose-response relationships.  When
  427. power-frequency fields are actually measured, the correlation vanishes
  428. [C6,C10,C17].  Several other studies have shown no correlations between
  429. residence near power lines and risks of childhood leukemia
  430. [C3,C5,C7,C8,C9,C14,C15], childhood brain cancer [C5,C8,C14,C15,C17], or
  431. overall childhood cancer [C14,C17].  With one exception [C2] all studies of
  432. correlations between adult cancer and residence near power lines have been
  433. negative [C4,C8,C9,C11,C12,C16].  
  434.  
  435. 13) How big is the "cancer risk" associated with living next to a
  436. powerline?
  437.  
  438. The excess cancer found in epidemiological studies is usually quantified in
  439. a number called the relative risk (RR).  This is the risk of an "exposed"
  440. person getting cancer divided by the risk of an "unexposed" person getting
  441. cancer.  Since no one is unexposed to power-frequency fields, the
  442. comparison is actually "high exposure" versus "low exposure".  A RR of 1.0
  443. means no effect, a RR of less the 1.0 means a decreased risk in exposed
  444. groups, and a RR of greater than one means an increased risk in exposed
  445. groups.  Relative risks are generally given with 95% confidence intervals. 
  446. These 95% confidence intervals are almost never adjusted for multiple
  447. comparisons even when multiple types of cancer and multiple indices of
  448. exposure are studied (see Olsen et al, [C15], Fig. 2 for an example of a
  449. multiple-comparison adjustment).
  450.  
  451. An overview of the epidemiology requires that studies be combined using a
  452. technique known as "meta-analysis".  Meta-analysis is not easy to do, since
  453. the epidemiological studies of residential exposure use a wide variety of
  454. methods for assessing "exposure".  Meta-analysis also gets out-of-date
  455. rapidly in this field.  The following RRs (called summary RRs in
  456. meta-analysis) for the residential exposure studies are adapted from
  457. Hutchison [B4] and Doll et al [B5] by inclusion of the new European studies
  458. (Question 19).  The confidence intervals should be viewed as measures of
  459. the diversity of the data, rather than as strict tests of the statistical
  460. significance of the data.
  461.    childhood leukemia:     1.5 (0.8-3.0)  8 studies
  462.    childhood brain cancer: 1.9 (0.9-3.0)  6 studies
  463.    childhood lymphoma:     2.5 (0.3-40)   2 studies
  464.    all childhood cancer:   1.5 (0.9-2.5)  5 studies
  465.    adult leukemia:         1.1 (0.8-1.6)  3 studies
  466.    adult brain cancer:     0.7 (0.4-1.3)  1 study
  467.    all adult cancer:       1.1 (0.9-1.3)  3 studies
  468.  
  469. As a base-line for comparison, the age-adjusted cancer incidence rate for
  470. adults in the United States is 3 per 1,000 per year for all cancer (that
  471. is, 0.3% of the population gets cancer in a given year),and 1 per 10,000
  472. per year for leukemia [E6].
  473.  
  474. 14) How close do you have to be to a power line to be considered exposed to
  475. power-frequency magnetic fields?
  476.  
  477. The epidemiological studies that show a relationship between cancer and
  478. powerlines do not provide any consistent guidance as to what distance or
  479. exposure level is associated with increased cancer incidence.  The studies
  480. have used a wide variety of techniques to measure exposure, and they differ
  481. in the type of lines that are studied.  The US studies have been based
  482. predominantly on neighborhood distribution lines, whereas the European
  483. studies have been based strictly on high-voltage transmission lines and/or
  484. transformers.
  485.  
  486. Field measurements: Several studies have measured power-frequency fields in
  487. the residences [C6,C7,C10,C12,C17].  Both one-time (spot), peak, and
  488. 24-hour average measurement have been made; none of the studies using
  489. measured fields have shown a relationship between exposure and cancer.
  490.  
  491. Proximity to lines: Several studies have used the distance from the power
  492. line corridor to the residence as a measure of power-frequency fields
  493. [C4,C5,C8,C9,C8,C9,C11,C12,C17].  When something we can measure (distance
  494. to the line), is used as an index of what we really want to measure (the
  495. magnetic field), it is called a surrogate (or proxy) measure.  With two
  496. exception [C5,C17], studies that have used distance from power lines as a
  497. surrogate measure of exposure have shown no significant relationship
  498. between proximity to lines and the incidence of cancer.  The major
  499. exception is a childhood leukemia study [C17] that showed a significant
  500. increase in leukemia incidence for residence within 50 m (150 ft) of
  501. high-voltage transmission lines.  This same study [C12,C17] showed no
  502. elevation of child leukemia risks at 51-100 m (150-300 ft), and no increase
  503. in childhood brain cancer, overall childhood cancer, or any types of adult
  504. cancer at any distance.
  505.  
  506. Wire Codes: The original US powerline studies used a combination of the
  507. type of wiring (distribution vs transmission, number and thickness of
  508. wires) and the distance from the wiring to the residence as a surrogate
  509. measure of exposure [C1,C2,C3,C6,C7,C10].  This technique is known as
  510. "wirecoding".  Three studies using wirecodes [C1,C6,C10] have shown a
  511. relationship between childhood cancer and "high-current configuration"
  512. wirecodes.  Two of these studies [C6,C10] failed to show a significant
  513. relationship between exposure and cancer when actual measurements were
  514. made.  Wirecodes are stable over time [F5] and correlate with measured
  515. fields, although the correlation is not very good [F1].  The wirecode
  516. scheme was developed for the U.S., and does not appear to be readily
  517. applicable elsewhere.
  518.  
  519. Calculated Historic Fields: The recent European studies have used utility
  520. records and maps to calculate what fields would have been produced by power
  521. lines in the past [C12,C14,C15,C17].  Typically, the calculated field at
  522. the time of diagnosis or the average field for a number of years prior to
  523. diagnosis are used as a measure of exposure (Question 19).  These
  524. calculated exposures explicitly exclude contributions from other sources
  525. such as distribution lines, household wiring, or appliances.  When the
  526. field calculations are done for contemporary measured fields they correlate
  527. reasonably well [C17].  Of course, there is no way to check the accuracy of
  528. the calculated historic fields. 
  529.  
  530. 15) What is known about the relationship between "electrical occupations"
  531. and cancer rates?
  532.  
  533. Several studies have shown that people who work in electrical occupations
  534. have higher than average cancer rates.  The original studies [D1,D2 were
  535. only of leukemia.  Some later studies also implicated brain, lymphoma
  536. and/or breast cancer [B1,B2,B3,B4,B5].  Most of the cautions listed for the
  537. residential studies apply here also: many negative studies, weak
  538. correlations, no dose-response relationships.  Additionally, these studies
  539. are mostly based on job titles, not on measured exposures.
  540.  
  541. Meta-analysis of the occupational studies is even more difficult than the
  542. residential studies.  First, a variety of epidemiological techniques are
  543. used, and studies using different techniques should not really be combined.
  544.  Second, a wide range of definitions of "electrical occupations" are used,
  545. and very few studies actually measured exposure.  The following RRs
  546. (Question 13) for the occupational exposure studies are adapted from
  547. Hutchison [B4] and Davis et al [A2].  Again, the confidence intervals
  548. should be viewed as measures of diversity rather than as tests of the
  549. statistical significance.
  550. leukemia:   1.15 (1.0-1.3)  28 studies
  551. brain:      1.15 (1.0-1.4)  19 studies
  552. lymphoma:   1.20 (0.9-1.5)   6 studies
  553. all cancer: 1.00 (0.9-1.1)   8 studies
  554.  
  555. The above relative risks do not take into account more recent studies.  Two
  556. recent European studies [D7,D9] have found excess leukemia in electrical
  557. occupations, but no excess of other types of cancer (Question 19 for
  558. details).  
  559.  
  560. Two other new occupational exposure studies [D4,D5] shows small but
  561. statistically significant increases in leukemia, but others [D3,D6,D8] do
  562. not.  None of the new studies of electrical occupations show significant
  563. elevation of any types of cancer other than leukemia (specifically brain
  564. cancer or lymphoma)[D5,D7,D8,D9].  Adding these seven new studies raises
  565. the summary RR for leukemia slightly, and lowers the summary RRs for brain
  566. cancer and lymphomas to essentially one.  
  567.  
  568. End: powerlines-cancer-FAQ/part1
  569.