home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Amiga Plus 1995 #2 / Amiga Plus CD - 1995 - No. 2.iso / internet / faq / englisch / staticemfields&cancer < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1995-04-11  |  54.5 KB  |  1,077 lines

  1. Archive-name: static-fields-cancer-FAQ/part1
  2. Last-modified: 1995/2/21
  3. Version: 1.3
  4. Maintainer: jmoulder@its.mcw.edu
  5.  
  6. FAQs on Static Electromagnetic Fields and Cancer - Introduction
  7.  
  8. * Purpose
  9.  
  10. The purpose of this FAQ sheet is to examine the laboratory and
  11. epidemiological evidence relevant to the issue of whether static (direct
  12. current, DC) magnetic or electric fields cause or contribute to cancer in
  13. humans. 
  14.  
  15. * Table of Contents
  16. * Part 2
  17. 1) Does anyone think that static magnetic fields cause cancer?
  18. 2) When evaluating whether there might be a connection between EM fields
  19. and cancer, can all EM fields be considered the same?
  20. 3) When evaluating whether there might be a connection between static EM
  21. fields and cancer, do we have to consider EM radiation as well as EM
  22. fields?
  23. 4) When evaluating whether there might be a connection between static EM
  24. fields and cancer, do we have to consider the electric as well as the
  25. magnetic component of the field?
  26. 5) What units are used to measure static magnetic fields?
  27. 6) What sort of static magnetic fields are common in residences?
  28. 7) What sort of static magnetic fields are common in workplaces?
  29. 8) What is known about the relationship between occupational exposure to
  30. static magnetic fields and cancer?
  31. 9) How do scientists determine whether an environmental agent, such as a
  32. static EM field causes or contributes to the development of cancer?
  33. 10) How does the epidemiological evidence relevant to a connection between
  34. static fields and cancer stand up to the Hill criteria?
  35. 11) How could laboratory studies be used to help evaluate the possible
  36. relationship between static magnetic fields and cancer?
  37. 12) Are static magnetic fields genotoxic?
  38. 13) Do static magnetic fields enhance the effects of other genotoxic agents?
  39. 14) Do laboratory studies indicate that static magnetic fields have any
  40. biological effects that might be relevant to cancer?
  41. 15) Do static magnetic fields show any reproducible biological effects in
  42. laboratory studies?
  43. 16) Do static magnetic fields of the intensity encountered in occupational
  44. settings show reproducible biological effects?
  45. 17) Are there known mechanisms that would explain how static magnetic
  46. fields of the intensity encountered in occupational settings could cause
  47. biological effects?
  48. 18) How does the sum of the laboratory and epidemiological evidence
  49. relevant to a connection between static magnetic fields and cancer stand
  50. up to the Hill criteria?
  51. 19) Have any independent bodies reviewed the research on static electric
  52. and magnetic fields and possible human health effects?
  53. 20) Do exposure standards for static electric and magnetic fields exist?
  54. 21) What is the basis for the safety standards set by Lawrence Livermore,
  55. WHO, ACGIH, NRPB, and ICNIRP?
  56.  
  57. * part 3:  Annotated bibliography
  58.  
  59. Revision Notes:
  60. v1.0 (27-Dec-94):  Draft circulated for comments on sci.med.physics,
  61. sci.physics.electromag, and sci.med.diseases.cancer
  62. v1.1 (12-Jan-95):  Minor modification made based on newsgroup comments,
  63. formatted for news.answers, and submitted for approval.
  64. v1.3 (21-Feb-95):  Approved by news.answers, pointer (part0) section added.
  65.  
  66. ** Notice **
  67. This FAQ is Copyright (C) by John Moulder and the Medical College of
  68. Wisconsin, and is made available as a service to the Internet community. 
  69. Permission is granted to copy and redistribute this document
  70. electronically as long as it is unmodified.  Notification of such
  71. redistribution would be appreciated.  This FAQ may not be sold in any
  72. medium, including electronic, CD-ROM, or database, or published in print,
  73. without the explicit, written permission of John Moulder.
  74.  
  75. end: static-fields-cancer-FAQ/part1
  76. Archive-name: static-fields-cancer-FAQ/part2
  77. Last-modified: 1995/2/21
  78. Version: 1.3
  79. Maintainer: jmoulder@its.mcw.edu
  80.  
  81. FAQs on Static Electromagnetic Fields and Cancer
  82.  
  83.  
  84. 1) Does anyone think that static magnetic fields cause cancer?
  85.  
  86. While most public concern about electromagnetic (EM) fields and cancer has
  87. concentrated on power-frequency, microwave (MW) and radiofrequency (RF)
  88. fields, claims have been made that static magnetic fields cause or
  89. contribute to cancer.
  90.  
  91.  
  92. 2) When evaluating whether there might be a connection between EM fields
  93. and cancer, can all EM fields be considered the same?
  94.  
  95. No.  The nature of the interaction of an EM source with biological
  96. material depends on the frequency of the source, so that different types
  97. of EM sources must be evaluated separately.
  98.  
  99. X-rays, ultraviolet (UV) light, visible light, MW/RF, magnetic fields from
  100. electrical power systems (power-frequency fields), and static magnetic
  101. fields are all sources of EM energy.  These different EM sources are
  102. characterized by their frequency or wavelength.
  103.  
  104. The frequency of an EM source is the rate at which the electromagnetic
  105. field changes direction and/or amplitude and is usually given in Hertz
  106. (Hz) where 1 Hz is one change (cycle) per second.  The frequency and
  107. wavelength are related, and as the frequency rises the wavelength gets
  108. shorter.  Power-frequency fields are 50 or 60 Hz and have a wavelength of
  109. about 5000 km.  By contrast, microwave ovens have a frequency of 2.54
  110. billion Hz and a wavelength of about 10 cm, and X-rays have frequencies of
  111. 10^15 Hz and, and wavelengths of much less than 100 nm.  Static fields, or
  112. direct current (DC) fields do not vary regularly with time, and can be
  113. said to have a frequency of 0 Hz and an infinitely long wavelength.
  114.  
  115. Although we usually discuss EM sources as though they produce waves of
  116. energy, sometimes EM energy acts like particles (photons), particularly at
  117. the higher frequencies.  At the very high frequencies characteristic of
  118. X-rays, photons have sufficient energy to break chemical bonds
  119. (ionization), and this part of the electromagnetic spectrum is termed
  120. ionizing.  The well-known human health hazards from exposure to ionizing
  121. radiation are the result of the breaking of chemical bonds in the genetic
  122. material (DNA).
  123.  
  124. For frequencies below that of UV light, DNA damage does not occur because
  125. the photons do not have enough energy per photon to break chemical bonds,
  126. and this part of the electromagnetic spectrum is termed non-ionizing.  A
  127. principal mechanism by which non-ionizing EM sources such as RF, MW and
  128. visible light cause biological effects is by inducing electrical currents
  129. that cause heating.  This heating can kill cells, and if enough cells are
  130. killed, long-term and possibly permanent tissue damage can occur.  The
  131. efficiency with which a non-ionizing EM source causes heating depends on
  132. the frequency of the source.  At frequencies below those used for AM radio
  133. (500,000 Hz), EM sources are very inefficient at heating.  
  134.  
  135. Static EM fields cannot break bonds because the energy per photon is too
  136. low.  The static field intensities to which people are exposed in the vast
  137. majority of residential and occupational settings cannot cause heating
  138. because the induced electrical currents are too low. Thus the known
  139. mechanisms through which ionizing radiation, visible light, RF, and MW
  140. affect biological material have no relevance for static fields.
  141.  
  142.  
  143. 3) When evaluating whether there might be a connection between static EM
  144. fields and cancer, do we have to consider EM radiation as well as EM
  145. fields?
  146.  
  147. No.  Static EM sources do not produce radiation.
  148.  
  149. In general, EM sources produce both radiant energy (radiation) and
  150. non-radiant energy (fields).  Radiated energy exists apart from its
  151. source, travels away from the source, and continues to exist even if the
  152. source is turned off.  Fields are not projected away into space, and cease
  153. to exist when the energy source is turned off.  For static EM fields there
  154. is no radiative component.
  155.  
  156.  
  157. 4) When evaluating whether there might be a connection between static EM
  158. fields and cancer, do we have to consider the electric as well as the
  159. magnetic component of the field?
  160.  
  161. No.  Only the magnetic field component is relevant to possible health effects.
  162.  
  163. The magnetic fields associated with static EM sources exists only when
  164. current is flowing.  These magnetic fields are difficult to shield, and
  165. easily penetrate buildings and people.  The electrical fields associated
  166. static EM sources exist whenever voltage is present, and regardless of
  167. whether current is flowing.  In contrast to magnetic fields, these
  168. electrical fields have very little ability to penetrate skin or
  169. buildings.  Thus any biological effects from routine exposure static
  170. fields must be due to the magnetic component of the field.
  171.  
  172.  
  173. 5) What units are used to measure static magnetic fields?
  174.  
  175. Static magnetic fields are generally measured in Tesla (T), milliTesla
  176. (mT), and microTesla (microT) where 1000 mT = 1 T, and 1000 microT = 1
  177. mT.  In the US, fields are sometimes still measured in Gauss (G) and
  178. milliGauss (mG), where 10,000 G equals 1 T (1 G = 100 microT; 1 microT =
  179. 10 mG).
  180.  
  181. Magnetic fields can be specified in either magnetic flux density or
  182. magnetic field strength.  In the US and Western Europe field strengths are
  183. usually specified in units of magnetic flux density (Tesla or Gauss).  In
  184. some of the Eastern European literature, however, magnetic fields are
  185. specified in Oersteds (Oe), which are units of magnetic field strength. 
  186. When dealing with exposure of non-ferromagnetic material, such as animals
  187. or cells, magnetic flux density and magnetic field strength can be assumed
  188. to be equal, so 1 Oersted = 1 Gauss = 100 microT. 
  189.  
  190. Direct effects on ferromagnetic objects and electronic equipment are the
  191. only things that most people would notice below about 4000 mT.  There is
  192. really no threshold for effects on ferromagnetic objects; a good compass
  193. will twitch at fields as low as 10 microT, but it takes a much larger
  194. field (above 1 mT) to makes metal objects dangerous.  Electronics can also
  195. sense quite low fields; a high resolution color monitor, for example, will
  196. show color distortions at fields as low as 0.2 mT.
  197.  
  198.  
  199. 6) What sort of static magnetic fields are common in residences?
  200.  
  201. Residential and environmental exposure to static magnetic fields is
  202. dominated by the Earth's natural field, which ranges from 0.03 to 0.07 mT,
  203. depending on location.  Static magnetic fields under direct current (DC)
  204. transmission lines are about 0.02 mT.  Small artificial sources of static
  205. fields (permanent magnets) are common, ranging from the specialized (audio
  206. speakers components, battery-operated motors, microwave ovens) to trivial
  207. (refrigerator magnets).  These small magnets can produce fields of 1-10 mT
  208. within a cm or so of their magnetic poles [1].  The highest static
  209. magnetic field exposures to the general public are from magnetic resonance
  210. imaging (MRI), where the fields range from 150-2000 mT.
  211.  
  212.  
  213. 7) What sort of static magnetic fields are common in workplaces?
  214.  
  215. Persons with occupational exposures to static fields include operators of
  216. magnetic resonance imaging (MRI) units, personnel in specialized physics
  217. and biomedical facilities (for example, those working with particle
  218. accelerators), and workers involved in electrolytic processes such as
  219. aluminum production.  Some aluminum manufacturing workers are reported to
  220. be exposed to fields of 10-15 mT for long periods of time, with maximum
  221. exposures up to 60 mT [2,3]; but another study reports average fields of
  222. only 2-4 mT [4].  Workers in plants using electrolytic cells are reported
  223. to be exposed to fields of 4-10 mT for long periods of time, with maximum
  224. exposures up to 30 mT [5,6].  Individuals working with particle
  225. accelerators are exposed to fields above 0.5 mT for long periods of time,
  226. with exposures above 300 mT for many hours, and maximum exposures of up to
  227. 2,000 mT [7].
  228.  
  229.  
  230. 8) What is known about the relationship between occupational exposure to
  231. static magnetic fields and cancer?
  232.  
  233. There have been relatively few studies of cancer incidence in workers
  234. exposed to static magnetic fields.  Budinger et al [7] found no excess
  235. cancer in workers exposed to 300 mT fields from particle accelerators, and
  236. Barregard et al [6] found no excess cancer in workers exposed to 10 mT
  237. fields in a chlorine production plant.
  238.  
  239. There are also studies of aluminum reduction plant workers [8,9,10].  The
  240. studies were not designed to analyzed the effects of static fields, but
  241. these workers are exposed to static fields of 2-15 mT [2,3,4].  In the
  242. aluminum reduction plant studies, the only significant excess cancer
  243. reported was for lymphoreticular tumors, and this was seen in one study
  244. [8].
  245.  
  246.  
  247. 9) How do scientists determine whether an environmental agent, such as a
  248. static EM field causes or contributes to the development of cancer?
  249.  
  250. There are certain widely accepted criteria, often called the "Hill
  251. criteria" [11], that are weighed when assessing  epidemiological and
  252. laboratory studies of agents that may cause human cancer.  Under the Hill
  253. criteria one examines the strength, consistency, and specificity of the
  254. association between exposure and the incidence of cancer, the evidence for
  255. a dose-response relationship, the laboratory evidence, the biological
  256. plausibility of the association, and the coherence of the proposed
  257. association with what is known about the agent and about cancer. 
  258.  
  259. - The first Hill criterion is whether there a clear increase in cancer
  260. incidence associated with exposure.  The excess cancer found in
  261. epidemiological studies is usually quantified in a number called the
  262. relative risk (RR).  This is the risk of an "exposed" person getting
  263. cancer divided by the risk of an "unexposed" person getting cancer.  Since
  264. no one is unexposed to static fields, the comparison is actually "high
  265. exposure" versus "low exposure".  A RR of 1.0 means no effect, a RR of
  266. less than 1.0 means a decreased risk in exposed groups, and a RR of
  267. greater than 1.0 means an increased risk in exposed groups.  A strong
  268. association is one with a relative risk (RR) of 5 or more.  Tobacco
  269. smoking, for example, shows a RR for lung cancer 10-30 times that of
  270. non-smokers.
  271.  
  272. - The second Hill criterion is whether most studies show about the same
  273. increased incidence of the same type of cancer.  Using the smoking
  274. example, essentially all studies of smoking and cancer have shown an
  275. increased incidence of lung and head-and-neck cancers. 
  276.  
  277. - The third Hill criterion is whether cancer incidence increase when the
  278. exposure increases?  Again, the more a person smokes, the higher the
  279. increased risk of lung cancer.
  280.  
  281. - The fourth Hill criterion is whether there is laboratory evidence
  282. suggesting that the cancer is associated with exposure.  Epidemiological
  283. associations are greatly strengthened when there is laboratory evidence to
  284. support such an association.  
  285.  
  286. - The fifth Hill criterion is whether there are plausible biological
  287. mechanisms that suggest that there should be an association between the
  288. agent and cancer.  When it is understood how something causes disease, it
  289. is much easier to interpret ambiguous epidemiology.  For smoking, while
  290. the direct laboratory evidence connecting smoking and cancer was weak at
  291. the time of the Surgeon General's report, the association was highly
  292. plausible because there were known cancer-causing agents in tobacco smoke.
  293.  
  294. - The sixth Hill criterion is whether the association between exposure to
  295. an agent and cancer is coherent (consistent) with other things that we
  296. know about the biophysics of the agent and the biology of cancer.
  297.  
  298. The Hill criteria must be applied with caution.  First, when employing the
  299. Hill criteria it is necessary to examine the entire published literature;
  300. it is not acceptable to pick out only those reports that support the
  301. existence of a health hazard.  Second, it is necessary to directly review
  302. the important source documents; it is not acceptable to base judgments
  303. solely on academic or regulatory reviews.  Third, satisfying the
  304. individual criteria is not a yes-no matter; support for a criterion can be
  305. strong, moderate, weak, or non-existent.  Lastly, the Hill criteria must
  306. be viewed as a whole; no individual criterion is either necessary or
  307. sufficient for concluding that there is a causal relationship between
  308. exposure to an agent and a disease.
  309.  
  310.  
  311. 10) How does the epidemiological evidence relevant to a connection between
  312. static fields and cancer stand up to the Hill criteria?
  313.  
  314. Application of the Hill criteria shows that the current epidemiological
  315. evidence for a connection between static magnetic fields and cancer is
  316. weak to non-existent. 
  317.  
  318. - First, the association between static magnetic fields and cancer is
  319. weak, since there is only one study that shows an excess risk [8], and
  320. that excess risk is not large.
  321.  
  322. - Second, the association between static magnetic fields and cancer is
  323. inconsistent since studies of workers exposed to static magnetic fields in
  324. industries other than aluminum reduction plants show no association
  325. between exposure to static fields and cancer.
  326.  
  327. - Third, since only one study reports a statistically significant
  328. association between exposure to static fields and cancer, the issue of
  329. specificity is moot.
  330.  
  331. - Fourth, the only study reporting an association between exposure to
  332. static fields and cancer shows no evidence of a dose-response
  333. relationship.
  334.  
  335. Thus the epidemiological evidence for an association between static
  336. magnetic fields and cancer is weak and inconsistent, and fails to show a
  337. dose-response relationship.
  338.  
  339.  
  340. 11) How could laboratory studies be used to help evaluate the possible
  341. relationship between static magnetic fields and cancer?
  342.  
  343. When epidemiological evidence for a causal relationship is weak to
  344. non-existent, as in the case of static magnetic fields and cancer,
  345. laboratory studies would have to provide very strong evidence for
  346. carcinogenicity in order to tip the balance.
  347.  
  348. Laboratory evidence that static magnetic fields might be carcinogenic
  349. would be evidence that these fields directly damage the genetic material
  350. of cells (genotoxicity) or evidence that they increase the chance that a
  351. genotoxin would cause cancer (epigenetic activity).  
  352.  
  353.  
  354. 12) Are static magnetic fields genotoxic?
  355.  
  356. A broad range of whole organism and cellular genotoxicity studies of
  357. static fields have been carried out.  Together these studies offer
  358. convincing evidence that static magnetic fields are not genotoxic.
  359.  
  360. Whole organism genotoxicity studies with static magnetic fields have been
  361. somewhat limited.  Beniashvili et al [12] found no increase in mammary
  362. cancer in mice exposed to a 0.02 mT field.  Mahlum et al [13] found that
  363. exposure of mice to a 1000 mT field did not cause mutations, and other
  364. investigators found a similar lack of mutagenesis in fruit flies exposed
  365. to 1000-3700 mT [14,15,16,17] fields.
  366.  
  367. Cellular genotoxicity studies have been more extensive.  Published
  368. laboratory studies have reported that static magnetic fields do not cause
  369. any of the effects that indicate genotoxicity.  Static magnetic fields do
  370. not cause chromosome aberrations [18,19,20,21,22,23], sister chromatid
  371. exchanges [18,20,22,24], cell transformation [19,25] or mutations
  372. [26,27,28].
  373.  
  374. Some studies of static electrical fields have also been conducted.  These
  375. have been reviewed by McCann et al [29], who concluded that while there
  376. were some reports of genotoxicity for static electrical fields, "all
  377. reports of positive results have utilized exposure conditions likely to
  378. have been accompanied by auxiliary phenomena such as corona, spark
  379. discharge, and transient electrical shocks, whereas negative reports have
  380. not."
  381.  
  382.  
  383. 13) Do static magnetic fields enhance the effects of other genotoxic agents?
  384.  
  385. In general, static magnetic fields do not appear to have this type of
  386. epigenetic activity.  There are a few studies that suggest that static
  387. magnetic fields might enhance the effects of other genotoxic agents, but
  388. none of these studies has been replicated.
  389.  
  390. Three studies [14,30,31] have found that 140-3700 mT static fields do not
  391. enhance the mutagenic effects of  ionizing radiation; but one study [32]
  392. reported that 1100-1400 mT static fields caused a slight increase in the
  393. number of chromosome aberrations produced by exposure to high doses of
  394. ionizing radiation, and another study reported that a 4000 mT field
  395. slightly increased radiation-induced cell killing [33].  Repair of
  396. radiation-damage was reported not be affected by a 140 mT field [31], but
  397. to be inhibited at 4000 mT [33].  Kale & Baum [34] reported that 1300-3700
  398. mT static fields did not enhance the mutagenic effects of a known chemical
  399. genotoxin.
  400.  
  401. Two studies [35,36] found that 150-800 mT static fields did not enhance
  402. the development of chemically-induced mammary tumors, but a third study
  403. [12] reported that a 0.02 mT static field did enhance the development of
  404. chemically-induced mammary tumors.  
  405.  
  406.  
  407. 14) Do laboratory studies indicate that static magnetic fields have any
  408. biological effects that might be relevant to cancer?
  409.  
  410. No.  Laboratory studies of the effects of static magnetic fields show that
  411. these fields do not have the type of effects on tumor growth, cell growth,
  412. immune system function or hormonal balance that have been associated with
  413. carcinogenesis.
  414.  
  415. - Tumor growth:  In general, static magnetic fields of 13-1150 mT appear
  416. to have no effect on the growth of either chemically-induced [36] or
  417. transplanted [37,38,39] tumors.  There is one report that suggests that a
  418. 15 mT static field increases the growth rate of chemically-induced tumors
  419. [35].
  420.  
  421. - Cell growth:  Static magnetic fields of 45-2000 mT appear to have no
  422. effect on the growth of human [20,39,33] or animal [25,39,31,42] cells;
  423. but there is one report of inhibition of growth of human lymphocytes at
  424. 4000-6300 mT [33].
  425.  
  426. - Immune system effects:  In most studies, static magnetic fields of
  427. 13-2000 mT appear to have no effect on the immune system of animals
  428. [38,40,41,42], although one study reports that the implantation of small
  429. magnets into the brains of rats enhanced their immune response [43].  Two
  430. studies of humans [5,44] have reported that workers in aluminum reduction
  431. plants, where exposure to static magnetic fields is common, have minor
  432. alterations in the numbers of some types of immune cells.  These minor
  433. alterations in cell number are of no known clinical significance, and may
  434. not even be related to magnetic field exposure. 
  435.  
  436. - Hormonal effects:  There are some reports that static magnetic fields of
  437. the order of the natural earth field (about 0.05 mT) can affect melatonin
  438. production in rats [45,46,47].  It is not clear that this observation has
  439. any significance for human health.  While it has been suggested that
  440. melatonin might have "cancer-preventive" activity [48,49], there is no
  441. evidence that static magnetic fields affect melatonin levels in humans, or
  442. that melatonin has anti-cancer activity in humans. 
  443.  
  444.  
  445. 15) Do static magnetic fields show any reproducible biological effects in
  446. laboratory studies?
  447.  
  448. Yes.  While the laboratory evidence does not suggest a link between static
  449. magnetic fields and cancer, studies have reported that static magnetic
  450. fields do have "bioeffects", particularly at field strengths above 2000 mT
  451. [1,50,51,52,53,54,55].  These "bioeffects" have no obvious connection to
  452. cancer.
  453.  
  454.  
  455. 16) Do static magnetic fields of the intensity encountered in occupational
  456. settings show reproducible biological effects?
  457.  
  458. Yes.  A few biological effects have been reported in laboratory systems
  459. for fields as low as 60 mT, and some organisms appear to be able to detect
  460. changes in the strength and/or orientation of the Earth's static magnetic
  461. field (0.03-0.05 mT) [54].  In addition, the rates of some chemical
  462. reactions can be affected by magnetic fields as low as 10 mT [56,57].
  463.  
  464.  
  465. 17) Are there known mechanisms that would explain how static magnetic
  466. fields of the intensity encountered in occupational settings could cause
  467. biological effects?
  468.  
  469. There are known biological mechanisms through which strong (greater than
  470. 2000 mT) static magnetic fields could cause biological effects [1,50], but
  471. these mechanisms could not account for biological effects of static fields
  472. with intensities of less than about 200 mT [1,50].  It is conceivable that
  473. biological effects could be mediated through effects on chemical reactions
  474. at field strengths as low as 1 mT [56,57], but there is no evidence that
  475. this actually occurs.
  476.  
  477.  
  478. 18) How does the sum of the laboratory and epidemiological evidence
  479. relevant to a connection between static magnetic fields and cancer stand
  480. up to the Hill criteria?
  481.  
  482. Application of the Hill criteria [Q9] shows that the evidence for a causal
  483. association between exposure to static fields and the incidence of cancer
  484. is weak to nonexistent.
  485.  
  486. - A review of the epidemiological evidence shows that the association
  487. between exposure to static magnetic fields and cancer is weak to
  488. nonexistent [Q9].
  489.  
  490. - The laboratory studies of static fields show no evidence of the type of
  491. effects on cells, tissues or animals that point towards static fields
  492. causing, or contributing to, cancer [Q12,Q13,Q14].
  493.  
  494. - From what is known about the biophysics of static magnetic fields and
  495. the effects of static magnetic fields on biological systems, there is no
  496. reason to even suspect that they would cause or contribute to cancer
  497. [Q17].
  498.  
  499.  
  500. 19) Have any independent bodies reviewed the research on static electric
  501. and magnetic fields and possible human health effects?
  502.  
  503. Yes.  There have recently been a number of such reviews of the
  504. epidemiological and laboratory literature.  None of these reviews have
  505. concluded that static magnetic or electrical fields of the intensity
  506. encountered in residential and occupational settings are human health
  507. risks.
  508.  
  509. A 1993 review by the United Kingdom (British) National Radiological
  510. Protection Board [58] concluded that for static electric fields "there is
  511. no biological evidence from which basic restrictions on human exposure to
  512. static electric fields can be derived... " and that "for most people, the
  513. annoying perception of surface electric charge... will not occur during
  514. exposure to static electric fields of less than about 25 kV/m".  
  515.  
  516. For static magnetic fields the NRPB [58] concluded that: "there is no
  517. direct experimental evidence of any acute, adverse effect on human health
  518. due to short-term exposure to static magnetic fields up to about 2 T [2000
  519. mT]... Effects on behavior or cardiac function from exposure to much
  520. higher magnetic flux densities than 2 T [1000 mT] cannot be ruled out...
  521. There is little experimental information on the effects of chronic
  522. exposure.  So far, no long term effects have become apparent... There is
  523. no convincing evidence that static magnetic fields are mutagenic... Tumor
  524. progression and, by implication, tumor promotion seems to be unaffected by
  525. exposure to static fields of at least 1 T [1000 mT]"
  526.  
  527. In 1993, the American Conference of Governmental Industrial Hygienists
  528. (ACGIH) [59] concluded in their review of the literature of static
  529. magnetic fields that: "no specific target organs for deleterious magnetic
  530. field effects can be identified at the present time... Although some
  531. effects [of static magnetic fields] have been observed in both humans and
  532. animals, there have not been any clearly deleterious effects conclusively
  533. demonstrated at magnetic field levels up to 2 T [2000 mT]."
  534.  
  535. In 1994, the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection
  536. (ICNIRP) [50] concluded that: "current scientific knowledge does not
  537. suggest any detrimental effect on major developmental, behavioral and
  538. physiological parameters in higher organisms for transient exposure to
  539. static field densities up to 2 T [2000 mT].  From analysis of the
  540. established interactions, long-term exposure to magnetic flux densities of
  541. 200 mT should not have adverse consequences."
  542.  
  543.  
  544. 20) Do exposure standards for static electric and magnetic fields exist?
  545.  
  546. Yes.  A number of governmental and professional organizations have
  547. developed exposure standards, or have modified or reaffirmed their
  548. previous standards.   
  549.  
  550. In 1987, the US Lawrence Livermore National Laboratory developed and
  551. published guidelines for personnel exposure to static magnetic fields
  552. [54].  Under their guideline, people with pacemakers and prosthetic
  553. devices are limited to a peak field of 1 mT, training and medical
  554. surveillance is required for persons exposed to fields above 50 mT, and
  555. time-weighted average fields are limited to 60 mT to the whole-body and
  556. 600 mT to the arms and legs.  Peak exposures are limited to 2000 mT.
  557.  
  558. In 1987, the World Health Organization (WHO) published health criteria for
  559. workers exposed to static magnetic fields [60].  Their report concluded
  560. that: "from the available data it can be concluded that short-term
  561. exposure to static magnetic fields of less than 2 T [2000 mT] does not
  562. present a health hazard."
  563.  
  564. In late 1993, the British National Radiation Protection Board (NRPB)
  565. issued exposure guidelines for static fields [58].  For static magnetic
  566. fields, the limits recommended are 200 mT averaged over 24 hours, 2000 mT
  567. as a maximum whole-body field, and 5000 mT as a maximum to arms and legs. 
  568. For static electrical fields the limit recommended is 25 kV/m.  This
  569. standard applies to both residential and occupational exposure.  
  570.  
  571. Also in 1994, the American Conference of Governmental Industrial
  572. Hygienists (ACGIH) reaffirmed a standard for exposure to static magnetic
  573. fields [59].  The static magnetic field limit is 1 mT for pacemaker users
  574. and 600 mT for everyone else.  This is a "should not exceed" rather than a
  575. time-weighted standard.  Because of the nature of ACGIH this standard is
  576. applied only to occupational settings.  
  577.  
  578. In 1994, the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection
  579. (ICNIRP) published guidelines for exposure to static magnetic fields
  580. [50].  For the general public the magnetic field exposure standard is 40
  581. mT for continuous exposure, except for persons with cardiac pacemakers and
  582. other implanted electronic devices, where the standard is lower (about 1
  583. mT).  For occupational exposure, the standard is 200 mT for continuous
  584. exposure, 2000 mT for short-term whole-body exposure, and 5000 mT for
  585. exposure to arms and legs.
  586.  
  587.  
  588. 21) What is the basis for the safety standards set by Lawrence Livermore,
  589. WHO, ACGIH, NRPB, and ICNIRP?
  590.  
  591. The standards are based on several considerations.  One objective is to
  592. keep the electrical currents induced by movement through the static
  593. magnetic field to a level less than those that occur naturally in the
  594. body.  A second objective is to keep the electrical currents induced in
  595. large blood vessels by blood flow to a level that will not produce
  596. hemodynamic or cardiovascular effects.  The pacemaker restriction is
  597. designed to prevent interference with pacemaker operation, although these
  598. units are designed to minimize such effects.  The restriction on
  599. prosthetic devices is to avoid the attraction or torque exerted on these
  600. objects if they are ferromagnetic.
  601.  
  602. Copyright (C) by John Moulder and the Medical College of Wisconsin
  603. end: static-fields-cancer-FAQ/part2
  604. Archive-name: static-fields-cancer-FAQ/part3
  605. Last-modified: 1995/2/21
  606. Version: 1.3
  607. Maintainer: jmoulder@its.mcw.edu
  608.  
  609. FAQs on Static Electromagnetic Fields and Cancer -- Bibliography
  610.  
  611. 1)  CI Kowalczuk, ZJ Sienkiewicz & RD Saunders:  Biological Effects of
  612. Exposure to Non-ionizing Electromagnetic Fields and Radiation  I.  Static
  613. Electric and Magnetic Fields (NRPB-R238), National Radiation Protection
  614. Board, Chilton, (1991). 
  615.   "There are insufficient data on which to base restrictions on human
  616. exposure to static electric fields.  For static magnetic fields, the data
  617. suggest that occupational exposures should not exceed about [2000 mT]...
  618. Prolonged exposure to static magnetic fields of up to [2000 mT] does not
  619. produce any detrimental effects of many developmental, behavioral and
  620. physiological parameters in animals... There is no evidence of mutagenesis
  621. or carcinogenesis... In view of the relative lack of information regarding
  622. the possible long-term effects, it is reasonable on present evidence to
  623. restrict the exposure of workers so that the average exposure over one day
  624. does not exceed 200 mT and to restrict exposure of members of the public
  625. to less than 200 mT." 
  626.  
  627. 2)  MA Stuchly:  Human exposure to static and time-varying magnetic
  628. fields, Health Phys. 51:215-225 (1986).
  629.   Review of human exposures to static and ELF magnetic fields, and
  630. regulations covering exposure.   
  631.  
  632. 3)  NIOSH Health Hazard Evaluation Report:  Alumax of South Carolina,
  633. Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for
  634. Occupational Safety and Health, (1994). 
  635.   In an aluminum reduction plant, static fields were as high as 70 mT with
  636. time-weighted averages of 15-16 mT.  
  637.  
  638. 4)  R VonKaenelet al:  The determination of the exposure to
  639. electromagnetic fields in aluminum electrolysis, In: "Light Metals 1994",
  640. U Mannweiler., ed., The Minerals, Metals & Materials Society, pp. 253-260
  641. (1994).. 
  642.   Static fields were 4-20 mT at various locations around the pots. 
  643. Personnel monitoring showed average fields of 2-4 mT, with very large
  644. variations and peaks as high at 25 mT.
  645.  
  646. 5)  JL Marsh et al:  Health effect of occupational exposure to steady
  647. magnetic fields, Amer. Indust. Hygiene Assoc. J. 43:387-394 (1982).
  648.   Case-control study of electrolysis workers exposed to a static fields of
  649. up to 20 mT.  No significant effects were found. Some effects on white
  650. cell counts were found, but they were not statistically significant.  
  651.  
  652. 6)  L Barregard et al:  Cancer among workers exposed to strong static
  653. magnetic fields (letter), Lancet October 19, 1985:892 (1985).
  654.   Cohort study of Swedish workers in a chloralkali plant.  Measured fields
  655. ranged from 4 to 29 mT.  SMRs for total cancer were 0.1 (.3-1.6) for
  656. workers exposed for greater than 1 year, and 0.8 (0.3-1.9) for workers
  657. exposed for more than 5 years. 
  658.  
  659. 7)  TF Budinger et al:  Biological effects of static magnetic fields, In:
  660. "Proceedings of the 3rd Annual Meeting of the Society for Magnetic
  661. Resonance in Medicine", Society for Magnetic Resonance in Medicine,
  662. Berkeley, pp. 113-114 (1984).
  663.   Case-control study of worker who were exposed to static magnetic fields
  664. from accelerators.  Exposures ranged from 0.5 mT for long periods of time
  665. to 300 mT for short periods.  No significant increase in malignant or
  666. benign neoplasms was found. 
  667.  
  668. 8)  S Milham:  Mortality in aluminum reduction plant workers, J. Occup.
  669. Med. 21:475-480 (1979).
  670.   Cohort study with an emphasis on air quality, the exposure to static
  671. fields was coincidental.  Elevated mortality from lymphatic and
  672. hematopoietic cancer (1.8) and fatal benign brain tumors (3.9).  Leukemia
  673. and brain cancer mortality was not elevated. 
  674.  
  675. 9)  HE Rockette & VC Arena:  Mortality studies of aluminum reduction plant
  676. workers:  Potroom and carbon department, J. Occup. Med. 25:549-557 (1983).
  677.   Cohort study of aluminum reduction plant workers designed to investigate
  678. a hypothesized excess of lung cancer, the exposure to static fields was
  679. coincidental.  No statistically significant excess cancer rates were found
  680. for any site, although non-significant excesses were observed for
  681. pancreatic cancer, kidney cancer, lymphatic and hematopoietic cancer. 
  682.  
  683. 10)  JM Mur et al:  Mortality of aluminium reduction plant workers in
  684. France, Int. J. Epidemiol. 18:257-264 (1987).
  685.   Standardized mortality ratio study of workers in aluminum reduction
  686. plants, designed to look for excess lung cancer.  The SMR for overall
  687. cancer was 1.09 (0.97-1.22), and no individual types of tumors were found
  688. to be in significant excess. 
  689.  
  690. 11)  AB Hill:  The environment and disease:  Association or causation?
  691. Proc. Royal Soc. Med. 58:295-300 (1965).
  692.   Formal enunciation of the principles used to determine causation for
  693. occupational and environmental exposures (the Hill criteria).
  694.  
  695. 12)  DS Beniashvili et al:  Low-frequency electromagnetic radiation
  696. enhances the induction of rat mammary tumors by nitrosomethyl urea, Cancer
  697. Letters 61:75-79 (1991).
  698.   Study of the effects of a 0.2 mT static fields (0.5 or 3 hrs/day for 2
  699. years) on the induction of mouse mammary tumors by nitrosomethyl urea.  
  700. Authors report no effects are reported for static fields alone, but
  701. promotion was reported for 3 hr exposures.  Exposure, and particularly
  702. sham-exposure conditions are poorly described. 
  703.  
  704. 13)  DD Mahlum et al:  Dominant lethal studies in mice exposed to
  705. direct-current magnetic fields, In: "Biological effects of extremely low
  706. frequency electromagnetic fields", RD Phillips MF Gillis WT Kaune et al.,
  707. eds., Technical Information Center, Springfield, pp. 474-484 (1979).
  708.   Male mice were exposed under three conditions: 1000 mT static field for
  709. 28 days; 2.5 T/m (100-1000 mT) gradient field for 28 days; an on-off
  710. ramped 2.5 T/m (100-1000 mT) gradient field for 42 hours.  No increase in
  711. dominant lethal mutations was observed.
  712.  
  713. 14)  S Mittler:  Failure of magnetism to influence production of X-ray
  714. induced sex-linked recessive lethals, Mutat. Res. 13:287-288 (1971).
  715.   Fruit flies were exposed to a 1100 mT static field and/or 3300 R of
  716. X-rays.  The magnetic field alone did not increase the number of
  717. mutations, and the field did not increase the incidence of x-ray induced
  718. mutations. 
  719.  
  720. 15)  JR Diebolt:  The influence of electrostatic and magnetic fields on
  721. mutation in Drosophila melanogaster spermatozoa, Mutat. Res. 57:169-174
  722. (1978).
  723.   No sex-linked recessive mutation in fruit flies exposed to static (0.3
  724. kV/cm) electric and magnetic (927 mT) fields.
  725.  
  726. 16)  PG Kale & JW Baum:  Genetic effects of strong magnetic fields in
  727. Drosophila melanogaster, I.  Homogeneous fields ranging from 13,000 to
  728. 37,000 Gauss, Mutat. Res. 1:371-374 (1979).
  729.   No induction of mutations in fruit flies exposed to 1300-3700 mT static
  730. fields.
  731.  
  732. 17)  JR Diebolt:  The influence of electrostatic and magnetic fields on
  733. mutation in Drosophila melanogaster spermatozoa, Mutat. Res. 57:169-174
  734. (1978).
  735.   No sex-linked recessive mutation in fruit flies exposed to static (0.3
  736. kV/cm) electric and magnetic (927 mT) fields.
  737.  
  738. 18)  P Cooke & PG Morris:  The effects of NMR exposure on living
  739. organisms.  II.  A genetic study of human lymphocytes, Br. J. Radiol.
  740. 54:622-625 (1981).
  741.   Lymphocytes were exposed to 500 and 1000 mT static fields or to MRI
  742. imaging procedures.  No effects of chromosomal abnormalities or sister
  743. chromatid exchanges were observed.
  744.  
  745. 19)  CR Geard et al:  Magnetic resonance and ionizing radiation:  A
  746. comparative evaluation in vitro of oncogenic and genotoxic potential,
  747. Radiology 152:199-202 (1984).
  748.   Mouse cells were exposed to static fields of up to 2700 mT for periods
  749. of up to 17 hours, together with the gradient field, and the RF fields
  750. that would be used in MRI.  Ionizing radiation was used as a positive
  751. control.  No effect on transformation and chromosome abnormality rates
  752. were found.
  753.  
  754. 20)  FJ Peteiro-Cartelle & J Cabezas-Cerrato:  Absence of kinetic and
  755. cytogenetic effects on human lymphocytes exposed to static magnetic
  756. fields, J. Bioelec. 8:11-19 (1989).
  757.   PHA-stimulated human lymphocytes were exposed for 72-96 hours in culture
  758. to a static field at 45 and 125 mT.  No effects on chromosome aberrations
  759. or cell growth were observed.
  760.  
  761. 21)  VV Shevchenko et al:  [On the problem of induction of chromosome
  762. aberrations in plants by a constant magnetic field], Genetika 14:1101-1103
  763. (1978).
  764.   Plant seeds were germinated in a static magnetic field at 900 mT and
  765. 1200 mT for 2 days, or dry seeds were exposed for 2 months to a  900 mT
  766. static magnetic field.  No increase in chromosome aberrations was
  767. observed.
  768.  
  769. 22)  S Wolff et al:  Magnetic resonance imaging:  Absence of in vitro
  770. cytogenetic damage, Radiology 155:163-165 (1985).
  771.   Human (stimulated and unstimulated) lymphocytes and CHO cells were
  772. exposed for 12.5 hrs to a MRI unit with a static field of 2400 mT plus
  773. 100-MHz RF.  No increases in chromosome aberrations or sister chromatid
  774. exchanges were observed.
  775.  
  776. 23)  S Wolff et al:  Tests for DNA and chromosomal damage induced by
  777. nuclear magnetic resonance imaging, Radiology 136:707-710 (1980).
  778.   CHO cells were exposed for 14 hrs to a 350 mT static field together with
  779. a gradient field (up to 0.2 mT/cm), and the RF fields (15 MHz at 5 mW/cm2)
  780. that would be used in MRI.  Experiments were also run with higher RF
  781. power.  No chromosomal aberrations were observed.
  782.  
  783. 24)  E Yamazaki et al:  Effect of Gd-DTPA and/or magnetic field and
  784. radiofrequency exposure on sister chromatid exchange in human peripheral
  785. lymphocytes, Acta Radiol. 34:607-611 (1993).
  786.   PHA-stimulated lymphocytes were exposed to a 1500 mT static field plus
  787. RF at 64 MHz (SAR of 0.4 W/kg) and Gd-DTPA.  The addition of the Gd-DTPA
  788. caused an increase in chromosome aberrations, but no effects on chromosome
  789. aberrations were observed for the fields alone.  
  790.  
  791. 25)  ME Frazier et al:  In vitro evaluations of static magnetic fields,
  792. In: "Biological effects of extremely low frequency electromagnetic
  793. fields", RD Phillips MF Gillis WT Kaune et al., eds., Technical
  794. Information Center, US Department of Energy, Springfield, pp. 417-435
  795. (1979).
  796.   Mammalian cells were exposed to 500 or 1000 mT static fields for 2, 4 or
  797. 24 hours, or to 100 or 300 mT fields for up to 67 days.  No effects on
  798. cell growth rates, cell viability or cell transformation were observed.
  799.  
  800. 26)  RL Moore:  Biological effects of magnetic fields:  studies with
  801. microorganisms, Can. J. Microbiol. 25:1145-1151 (1979).
  802.   Ames test with exposures at 0 to 0.3 Hz to fields of 15 and 30 mT.  No
  803. increase in mutations were observed.
  804.  
  805. 27)  JL Schwartz & LE Crooks:  NMR imaging produces no observable
  806. mutations or cytotoxicity in mammalian cells, Amer. J. Roent. 139:583-585
  807. (1982).
  808.   Mammalian cells were exposed for 24 hrs to a static field at 300 mT,
  809. together with a gradient field (up to 0.2 mT/cm), and the RF fields (15
  810. MHz at 3 mW/sq.-cm) that would be used in MRI. No cytotoxicity or
  811. mutagenicity (6-TG system) were observed. 
  812.  
  813. 28)  A Thomas & PG Morris:  The effects of NMR exposure on living
  814. organisms.  I.  A microbial assay, Br. J. Radiol. 54:615-621 (1981).
  815.   Bacteria were exposed to a 1000 mT static field and to the conditions
  816. used in an MRI (900 mT static field plus RF and gradient field).  Not
  817. mutagenic or cytotoxic effects were observed.
  818.  
  819. 29)  J McCann, F Dietrich, C Rafferty, et al:  A critical review of the
  820. genotoxic potential of electric and magnetic fields, Mutat. Res. 297:61-95
  821. (1993).
  822.   "The preponderance of evidence suggests that neither ELF nor static
  823. electric and magnetic fields have a clearly demonstrated potential to
  824. cause genotoxic effects."
  825.  
  826. 30)  PG Kale & JW Baum:  Genetic effects of strong magnetic fields in
  827. Drosophila melanogaster, II.  Lack of interaction between homogeneous
  828. fields and fission neutron-plus-gamma radiation, Environ. Mutagen.
  829. 2:179-186 (1980).
  830.   No enhancement of radiation-induced mutations in fruit flies exposed to
  831. a 3700 mT static field.
  832.  
  833. 31)  S Rockwell:  Influence of a 1400-gauss magnetic fields on the
  834. radiosensitivity and recovery of EMT6 cells in vitro, Int. J. Radiat.
  835. Biol. 31:153-160 (1977).
  836.   Mouse mammary tumor cells were exposed to a 140 mT field alone, during
  837. or after x-ray treatment.  Fields alone has no effect on cell growth. 
  838. Fields had no effect on radiation-induced cell killing or on the repair of
  839. radiation damage.
  840.  
  841. 32)  T Takatsujiet al:  Effect of static magnetic fields on the induction
  842. of chromosome aberrations by 4.9 MeV protons and 23 MeV alpha particles,
  843. J. Radiat. Res. 30:238-246 (1989).
  844.   Human lymphocytes were irradiated with and without a 1000-1400 mT static
  845. magnetic field.  The authors report an increase in the incidence of
  846. radiation-induced dicentrics in cells exposed to the static fields.  The
  847. increase, while statistically significant is very small.
  848.  
  849. 33)  T Norimuraet al:  Effects of strong magnetic fields on cell growth
  850. and radiation response of human T-lymphocytes in culture, Sangyo Ika
  851. Diagaku Zasshi 15:103-112 (1993).
  852.   Human lymphocytes were exposed to static magnetic fields.  An inhibition
  853. of cell growth was observed at 4000 - 6300 mT, but not at 2000 mT or
  854. below.  Exposure to a 4000 mT field increased radiosensitivity and
  855. decreased repair of radiation-induced damage.
  856.  
  857. 34)  PG Kale & JW Baum:  Genetic effects of strong magnetic fields in
  858. Drosophila melanogaster   III.  Combined treatment with homogeneous fields
  859. and gaseous DBCP, Mutat. Res. 105:79-83 (1982).
  860.   A 1300 mT static magnetic field had no effects on the mutagenic effects
  861. of a chemical.
  862.  
  863. 35)  M Mevissen et al:  Effects of magnetic fields on mammary tumor
  864. development induced by 7,12-dimethylbenz(a)anthracene in rats,
  865. Bioelectromag. 14:131-143 (1993).
  866.   Animals were exposed to a 15 mT static field in the DMBA-induced breast
  867. tumor system.  Exposure was for 24 hrs/day for 91 days.  No overall
  868. promotion effects was observed.  An increase in tumor weights was
  869. reported.
  870.  
  871. 36)  A Bellossi:  The effect of a static uniform magnetic field on mice a
  872. study of methylcholanthrene carcinogenesis, Radiat. Environ. Biophys.
  873. 23:107-109 (1984).
  874.   Mice previously treated with methylcholanthrene (an initiator) were
  875. exposed to static magnetic fields from the day of methylcholanthrene
  876. injection until death, with fields of 300-800 mT, for 5-60 minutes per day
  877. and 1-5 days per week.  No significant effect on survival or body weight
  878. was detected.
  879.  
  880. 37)  A Bellossi:  The effect of a static non-uniform magnetic field on
  881. mice a study of Lewis tumour graft, Radiat. Environ. Biophys. 25:231-234
  882. (1986).
  883.   Mice inoculated with tumor cells were exposed to a static field for 5
  884. days/week, beginning the day of transplant and continuing until death. 
  885. Exposure was for 0.5-2 hrs/day at fields of 170-900 mT.  No effects on
  886. life span, spleen weight, or metastatic potential were found.
  887.  
  888. 38)  A Bellossi & L Toujas:  The effect of a static uniform magnetic field
  889. on mice:  A study of a Lewis tumor graft, Radiat. Environ. Biophys.
  890. 20:153-157 (1982).
  891.   Mice with tumor implants were exposed to static field of 13-915 mT. 
  892. Exposure continued 5 days/week for 0.5-8 hours per day.  No effect on
  893. animals survival was found in any group.  The failure-to-take rate (the
  894. tumor is immunogenic) was also unchanged..  There also appears to have
  895. been no effect on the rate of lung metastasis, but the manuscript is a bit
  896. unclear.
  897.  
  898. 39)  S Chandra & S Stefani:  Effect of constant and alternating magnetic
  899. fields on tumor cells in vivo and in vitro, In: "Biological Effects of
  900. Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields, Proceedings of the 18th
  901. Hanford Life Symposium ", RD Phillips MF Gillis WT Kaune et al., eds.,
  902. Technical Information Center, U. S. DoE, Springfield, pp. 436-446 (1979).
  903.    Exposure was to a 60-Hz field at 100-1000 mT or to a 11,500 mT static
  904. field.  Exposure was for 0.5 to 3 hours/day, 1-3 days.   Two human tumor
  905. cell lines exposed in vitro, and no effect on cell growth was observed. 
  906. Mouse mammary tumor cells were exposed in culture, then implanted; no
  907. effect on tumor growth was observed.  The mouse mammary tumor cells were
  908. also implanted and exposed in vivo; again, no effect on tumor growth was
  909. observed.
  910.  
  911. 40)  JH Battocletti et al:  Exposure of rhesus monkeys to 20,000 G steady
  912. magnetic field:  Effect on blood parameters, Med. Phys. 8:115-118 (1981).
  913.   Monkeys were exposed to a uniform 2000 mT static field or to a gradient
  914. static field (700-2000 mT at 34 mT/cm) for 63-67 hours.  Changes in white
  915. cells counts were found in both exposed animals; subsequent sham-exposures
  916. caused similar changes.  No significant differences were observed between
  917. exposed and sham-exposed animals.
  918.  
  919. 41)  M Osbakken, J Griffith & P Taczanowsky:  A gross morphologic,
  920. histologic, hematologic, and blood chemistry study of adult and neonatal
  921. mice chronically exposed to high magnetic fields, Magnet. Reson. Med.
  922. 3:502-517 (1986).
  923.   Mice were raised for varying periods of time in a 1890 mT static
  924. magnetic field.  No differences were found in gross and microscopic
  925. morphology, blood counts or blood chemistry.
  926.  
  927. 42)  TS Tenforde & M Shifrine:  Assessment of the immune responsiveness of
  928. mice exposed to a 1.5-Tesla stationary magnetic field, Bioelectromag.
  929. 5:443-446 (1984).
  930.   Mice were exposed for 6 days to a 1500 mT static field.  No effects on
  931. immune response or on mitogen-stimulated lymphocyte proliferation were
  932. observed.
  933.  
  934. 43)  BD Jankovic et al:  Potentiation of immune responsiveness in aging by
  935. static magnetic fields applied to the brain.  Role of the pineal gland,
  936. Ann. NY Acad. Sci. 719:410-418 (1994).
  937.   Micromagnets (60 mT) were implanted into the brains of rats; controls
  938. were sham-implanted with iron beads.  The authors report an enhancement of
  939. animals immune response.
  940.  
  941. 44)  RL Davis & S Milham:  Altered immune status in aluminum reduction
  942. plant workers, Amer. J. Indust. Med. 18:79-85 (1990).
  943.   Authors report that a previous study had found excess lymphoma in
  944. employees of an aluminum reduction plant.  Volunteers in similar jobs has
  945. elevated levels of certain classes of immune cells.  The authors state
  946. that the cause and significance of the altered immunological parameters
  947. are unknown.
  948.  
  949. 45)  A Lerchl et al:  Marked rapid alterations in nocturnal pineal
  950. seratonin metabolism in mice and rats exposed to weak intermittent
  951. magnetic fields, Biochem. Biophys. Res. Commun. 169:102-108 (1990).
  952.   Mice were exposed to fields that were designed to reverse the earth's
  953. static field (0.4 mT).  The coils were activated 6 times per hour for 5
  954. minutes, so this is a pulsed field experiment.  The exposure is reported
  955. to affect seratonin metabolism (but not very much) but not melatonin
  956. levels.
  957.  
  958. 46)  K Yaga, RJ Reiter, LC Manchester, et al:  Pineal sensitivity to
  959. pulsed static magnetic fields changes during the photoperiod, Brain
  960. Research Bulletin 30:153-156 (1993).
  961.   Melatonin production in rats was studied after exposure to a pulsed
  962. static magnetic field (1 min pulses for 45 minutes).  The static field
  963. appears to have resulted in reversal of the Earth field.  Slight decreases
  964. in melatonin production were reported, but only for exposures at certain
  965. times of day.  
  966.  
  967. 47)  J Olcese et al:  Evidence for the involvement of the visual system in
  968. mediating magnetic field effects on pineal melatonin synthesis in the rat,
  969. Brain Res. 333:382-384 (1985).
  970.   Normal and blinded rats exposed to 0.05 and 0.1 mT  static fields that
  971. produced a rotation of the horizontal component of the Earth field.   The
  972. field is reported to cause a decrease in melatonin in intact, but not in
  973. blinded animals.  Whether this suggests that the retina is the site of
  974. action of the magnetic field, or that there are visual clues is unclear.
  975.  
  976. 48)  RJ Reiter & BA Richardson:  Magnetic field effects on pineal
  977. indoleamine metabolism and possible biological consequences, FASEB J.
  978. 6:2283-2287 (1992).
  979.   Review of the hypothesis linking EMF effects with effects on melatonin
  980. production.  The review notes that pulsed fields are the more effective
  981. than static or sinusoidal fields.
  982.  
  983. 49)  RJ Reiter:  Electromagnetic fields and melatonin production, Biomed.
  984. Pharmacother. 47:439-444 (1993).
  985.   "the current data are not sufficient compelling to conclude that any
  986. cancer which may appear to occur in individuals exposed to magnetic fields
  987. has any association with a change in melatonin synthesis"
  988.  
  989. 50)  MH Repacholi et al:  Guidelines on limits of exposure to static
  990. magnetic fields, Health Phys. 66:100-106 (1994).
  991.   The ICNIRP occupational guideline is that continuous occupational
  992. exposure should be limited to a time-weighted value that does not exceed
  993. 200 mT.  Continuous exposure of the general public should not exceed 40
  994. mT.  These values may not be suitable for people with cardiac pacemakers,
  995. ferromagnetic implants and implanted electronic devices; for these people,
  996. exposures should be kept below 0.5 mT.
  997.  
  998. 51)  E Kanal, FG Shellock & L Talagala:  Safety considerations in MR
  999. imaging, Radiology 176:593-606 (1990).
  1000.   Eight area of potential concern in MRI safety are reviewed.  "It may be
  1001. safely concluded that although no deleterious biological effects from the
  1002. static magnetic fields used in MRI have been definitively associated with
  1003. this modality, all the facts are by no means in yet, and further research
  1004. is continuing..."  
  1005.  
  1006. 52)  International Non-Ionizing Radiation Committee of the International
  1007. Radiation Protection Association:  Protection of the patient undergoing a
  1008. magnetic resonance examination, Health Phys. 61:923-928 (1991).
  1009.   For the static magnetic-field the IRPA guideline is to monitor
  1010. cardiovascular status above 2000 mT, and not exceed 10,000 mT. "The
  1011. scientific literature does not indicate adverse effects from exposure of
  1012. the whole-body to 2 T and of the extremities to 5 T".
  1013.  
  1014. 53)  JF Schenck:  Health and physiological effects of human exposure to
  1015. whole-body four-Tesla magnetic fields during MRI, Ann. NY Acad. Sci.
  1016. 649:285-301 (1992).
  1017.   "Although no health abnormalities were noted [in preclinical trials of
  1018. 4000 mT MRI units], there were several instances of mild sensory
  1019. effects... A strong argument can be made that the potential hazards of
  1020. these effects up to field strengths of 4 T [4000 mT] are well below
  1021. thresholds set the stability of human tissue..."
  1022.  
  1023. 54)  G Miller:  Exposure guidelines for magnetic fields, Amer. Indust.
  1024. Hygiene Assoc. J. 48:957-968 (1987).
  1025.   The Lawrence Livermore static magnetic field exposure guidelines, with a
  1026. detailed review of the bioeffects data and of the basis for the standard. 
  1027. Guidelines: at 1 mT, exclude pacemakers and warn those with prosthetics;
  1028. at 50 mT, training and medical surveillance are required, and those with
  1029. sickle cell anemia are excluded; 2000 mT is the peak exposure allowed.
  1030.  
  1031. 55)  FS Prato et al:  Blood-brain barrier permeability in rats is altered
  1032. by exposure to magnetic fields associated with magnetic resonance imaging
  1033. at 1.5 T, Micro. Res. Tech. 27:528-534 (1994).
  1034.   Exposure of rats to MRI conditions or to a 1500 mT static field
  1035. increased blood-brain barrier permeability.  "The effect of MRI on
  1036. blood-brain barrier permeability is poorly understood... additional
  1037. experiments are needed to understand the importance of static field, RF
  1038. field and gradient field".
  1039.  
  1040. 56)  K Schulten:  Magnetic field effects in chemistry and biology, Adv.
  1041. Solid State Phys. 22:61-83 (1982).
  1042.   "Chemical and biological photoprocesses which involve bimolecular
  1043. reactions between non-zero spin intermediates... can be influenced by
  1044. magnetic fields".  The examples discussed all involve field strengths of
  1045. at least 1 mT, and generally over 10 mT.
  1046.  
  1047. 57)  JC Scaiano et al:  Model for the rationalization of magnetic field
  1048. effects in vivo.  Application of the radical-pair mechanism to biological
  1049. systems, Photochem. Photobiol. 59:585-589 (1994).
  1050.   A model is proposed for magnetic field effects in biological systems. 
  1051. The model involved effects on the chemistry of radical pairs.  The result
  1052. of the magnetic field is to increase the life-time and hence the
  1053. concentration of free radicals.  
  1054.  
  1055. 58)  National Radiation Protection Board:  Restrictions on human exposure
  1056. to static and time varying electromagnetic fields and radiation, Document
  1057. of the NRPB 4 (5):1-69 (1993).
  1058.   The basic restrictions for static magnetic fields are 5000 mT maximum to
  1059. limbs, 2000 mT maximum to whole body and 200 mT averaged over 24 hours. 
  1060. For static electric fields the maximum is 25 kV/m.
  1061.  
  1062. 59)  Documentation of Threshold Limit Values, American Conference of
  1063. Government Industrial Hygienists, Cincinnati, OH, (1994). 
  1064.   The static field standard is that "routine occupational exposures should
  1065. not exceed 60 mT (600 G) whole body or 600 mT (6000 G) to the extremities
  1066. on a daily, time-weighted basis... A flux density of 2 T [2000 mT] is
  1067. recommended as a ceiling value.  
  1068.  
  1069. 60)  Environmental Health Criteria 69, Magnetic Fields, World Health
  1070. Organization, Geneva, Switzerland, (1987). 
  1071.   "from the available data it can be concluded that short-term exposure to
  1072. static magnetic fields of less than 2000 mT does not present a health
  1073. hazard."
  1074.  
  1075. Copyright (C) by John Moulder and the Medical College of Wisconsin
  1076. end: static-fields-cancer-FAQ/part3
  1077.