【発明の詳細な説明】
電磁場からの生体系の保護
発明の背景
1. 発明の技術分野
本願で記述し請求する発明は、生体系、例えば人間が露出される電気、磁気、
又は電磁場を生物保護場にするものである。生物保護場は、10秒以内の周期内で
電磁場の１つ以上のパラメータが変化する、下記引用出願に記述のものである。
参照されるパラメータは、振幅、周期、位相、波形及び方向である。生物保護場
は、これがなければ生体系が露出される環境電気、磁気、又は電磁場、例えば６
０Ｈｚ場により生じる生体系への有害効果を抑止する。生体保護場により恩恵を
受ける生体系は人間を含む。本発明では、生体保護場の強度は環境場の関数とし
て調節される。
2. 適当な従来の技術
本願は、本明細書で記載し請求する発明の背景として適切な説明が現れる従来
の出願に続くものである：
ａ．１９９１年１月１７日出願の一連番号642,417 号ティー・エー・リトビッ
ツの米国出願、現在１９９２年８月６日のＰＣＴ国際公開第WO92/12682号として
公開（出願人、カソリック・ユニバーシティ・オブ・アメリカ（ティー・エー・
リトビッツの譲受人））
ｂ．１９９３年７月６日出願の一連番号08/088,034号ティー・エー・リトビッ
ツの米国出願、現在１９９５年１月１９日のＰＣＴ国際公開第WO95/01758号とし
て公開（出願人、カソリック・ユニバーシティ・オブ・アメリカ（ティー・エー
・リトビッツの譲受人））
ａ．一連番号08/107,623号ティー・エー・リトビッツ及びエル・エム・ペナフ
ィールの米国出願、現在１９９５年２月２３日のＰＣＴ国際公開第WO95/05128号
として公開（出願人、カソリック・ユニバーシティ・オブ・アメリカ（ティー・
エー・リトビッツ及びエル・エム・ペナフィールの譲受人））
3．関連する文献と研究
上述の公開は文献への大量の引用を含んでいる。これらの公開は引用により本
明細書に含まれる。上述の公開はまた発明者（ティー・エー・リトビッツ）とそ
の同僚による研究の大量の報告も含む。これらの報告は引用により本明細書に含
まれる。上述の公開の全ての他の部分も引用により本明細書に含まれる。
識別されたさらに別の関連する文献は以下の通りである：現代世界は電力の適
切かつ連続供給に非常に依存している。この結果、実際上現代社会の全ての構成
員は大量の電磁場（ＥＭＦ）環境の中で生活している。殆どの場合交流の形式で
ある電力の供給は、需要を満たすため常に拡大している広大な分配回路網を介し
て実施される。電力線を介した電流の流れと電力線周波数で動作している機器に
より発生されるＥＭＦは、電気通信信号の伝送から生じるような高周波ＥＭＦか
ら区別するため超低周波（ＥＬＦ）ＥＭＦと呼ばれる。
人々が時間の殆どを費やす家庭、教育施設及び作業場所でのＥＬＦ ＥＭＦの
広がりは、過去１０年以上科学的研究における顕著な興味を引き起こし、これら
の電磁場への露出から健康への有害効果の可能性が検査されている。現時点では
、非常に低いレベルの露出（＜５ミリガウス − ｍＧ）でさえも広範囲の生物
学的効果が可能であることを示す圧倒的な証拠が存在している。これらの効果は
、特定の遺伝子の書き替えの変化、酵素活動の変化、ひよこの胚発生時の形態学
的異常の発生と生化学的変化、骨細胞成長の刺激、人間の夜間メラトニンの抑止
、細胞性Ｃａ2+プールの変化、を含む［グッドマン・アール、エル・エックス・
ウェイ、ジェー・シー・スー、及びエー・ヘンダーソンの「低周波電磁場への人
間の細胞の露出は書き替えに定量的変化を生じる」、生物化学 生物物理記録、
1989年1009:216-220；バッティーニ・アール、エム・ジー・モンテ、エム・エス
・モルッチ、エス・フェラーリ、ピー・ザニオリ、及びビー・バービロリ、「Ｅ
ＬＦ電磁場は部分胚切除に続くねずみの肝臓の再生の遺伝子表現に影響する」生
物電気誌1991年10:131-139；クラウス・ディー、ダブリュー・ジェー・スコウロ
ンスキ、ジェー・エム・ミュリンズ、アール・エム・ナーダン、及びジェー・ジ
ェー・グリーン、「６０Ｈｚ電磁放射による遺伝子表現の選択的強化」シー・テ
ィー・ブリントンとエス・アール・ポラック編集の「生物学及び薬学における電
磁
波」（カリフォルニア州サンフランシスコのサンフランシスコ・プレス社）中の
133-138 頁、1991年；フィリップス・ジェー・エル、ダブリュー・ハグレン、ダ
ブリュー・ジェー・トーマス、ティー・イシダ・ジョーンズ、及びダブリュー・
アール・アデイ「特殊な遺伝子書き替えにおける磁場誘起の変化」、生物化学生
物物理記録、1992年1132:140-144；グリーン・ジェー・ジェー、エス・エル・ピ
アソン、ダブリュー・ジェー・スコウロンスキ、アール・エム・ナーダン、ジェ
ー・エム・ミュリンズ、及びディー・クラウス、「超低周波数電磁場によるＲＮ
Ａ合成と劣化の遺伝子固有の変化」、細胞分子生物、1993年39:261-268；ビュア
ス・シー・ブイ、アール・エル・ルンダック、アール・エム・フレッチャー、及
びダブリュー・アール・アデイ、「変調マイクロ場への人間の培養リンパ球の露
出に続く蛋白質キナーゼ活動の変化」生物電気磁気1984年5:341-351 ；ビュアス
・シー・ブイ、エス・イー・ピエパ、及びダブリュー・アール・アデイ、「成長
関連酵素オルニチン・デカルボキシラーゼに対する低エネルギ６０Ｈｚ環境電磁
気場の効果」、発癌1987年、8:1385-1389 ；リトビッツ・ティー・エー、ディー
・クラウス、及びジェー・エム・ミュリンズ、「オルニチン・デカルボキシラー
ゼ活動に対する印加磁場のコヒーレント時間の効果」、生物化学 生物物理 研
究通信1991年178:862-865 ；リトビッツ・ティー・エー、ディー・クラウス、エ
ム・ペナフィール、イー・シー・エルソン及びジェー・エム・ミュリンズ、「オ
ルニチン・デカルボキシラーゼに対するマイクロ波の効果のコヒーレント時間の
役割」、生物電磁気1993年14:395-403；モンチ・エム・ジー、エル・ペルネッコ
、エム・エス・モルッチ、アール・バティーニ、ピー・ザニオル、及びビー・バ
ービローリ、「ＨＬ−６０白血病セルにおける蛋白質キナーゼＣ活動化過程に対
するＥＬＦパルス電磁場の効果」、生物電気誌1991年10:119-130；ブランク・エ
ム、「交番電場におけるＮａ、Ｋ−ＡＴＰアーゼ機能」、ＦＡＳＥＢ誌1992年6:
2434-2438；デルガド・ジェー・エム・アール、ジェー・リール、ジェー・エル
・モンテグド、及びエム・ジー・ガルシア、「弱い超低周波電磁場により誘起さ
れる発生学的変化」、解剖学誌1992年134:533-551 ；ジューティライネン・ジ
ェー、イー・ラーラ、及びケー・サーリ、「５０Ｈｚ磁場に露出したひよこ胚に
おける電場強度と異常発生間の関係」放射生物学国際誌1987年52:787-793；マー
チン・
エー・エッチ、「発生に対する磁場と時間依存効果」、生物電磁気1988年9:393
‐396；アーラン・アール、ディー・シオムボー、及びジー・ジョリー、「低エ
ネルギ・パルス電磁場による実験的軟骨内骨化作用の刺激」、骨無機物研究誌19
89年4:227-233 ；バセット・シー・エー・エル、「電磁場の有益な効果」、細胞
生物化学誌1993年51:387-393；シオムボー・ディー・エム、及び・アール・ケー
・アーラン、「軟骨内骨形成に対する電磁場の影響」、細胞生物化学誌1993年52
:37-41；グラハム・シー、エム・アール・クック、エッチ・ディー・コーエン、
ディー・ダブリュー・リフル、エス・ジェー・ホフマン、エフ・ジェー・マクラ
ーノン、ディー・スミス、及びエム・エム・ガーコビッチ、「人間志願者の夜間
メラトニンのＥＭＦ抑止」、1993年10月エネルギ省契約者検討会議会誌要約；ウ
ィルソン・ビー・ダブリュー、ライト・シー・ダブリュー、モリス・ジェー・イ
ー、ブッシュボム・アール・エル、他「人間の松果体腺機能に対するＥＬＦ電磁
場の効果の証拠」、松果体研究誌1990年9:259-69；ライター・アール・ジェー、
アンダーソン・エル・イー、ブッシュボム・アール・エル、ウィルソン・ビー・
ダブリュー、「子宮内及び誕生後23日間６０Ｈｚ電場に露出されたねずみの夜間
メラトニン上昇の減少」、生命科学1988年42:2203-2206；バーウィン・エス・エ
ム、及びダブリュー・アール・アデイ、「低周波数で振動する弱い環境電場に対
する大脳器官でのカルシウム結合の敏感度」、米国自然アカデミー科学会誌1976
年73:1999-2003；バーウィン・エス・エム、ダブリュー・アール・アデイ、及び
アイ・エム・サボット、「電磁場によるひよこの大脳器官からのＣａ2+の解放に
おけるイオン因子」、米国自然アカデミー科学会誌1978年75:6314-6318；ブラッ
クマン・シー・エフ、エス・ジー・ベナーネ、エル・エス・キニー、デー・イー
・ハウス、及びダブリュー・ティー・ジョインズ、「ガラス質の、大脳器官から
のカルシウム・イオン流失に対するＥＬＦ場の効果」、放射研究1982年92:510-5
20；リンドストローム・イー、ピー・リンストローム、エー・バーグランド、ケ
ー・エッチ・マイルド、及びイー・ルンドグレン、「弱い５０Ｈｚ磁場によりＴ
セル線路に誘起された細胞間カルシウム振動」、細胞生理学誌1993年156:395-39
8］。
ＥＬＦ ＥＭＦへの露出からの生物学的効果の発生を健康への危険可能性と結
び付ける試みは、選択した母集団の疫学的研究を介して主に行われた。これらの
研究のいくつかは、ＥＬＦ ＥＭＦへの露出による小児期白血病と他の癌の少数
ではあるが顕著な増加を示している［ヴェルトハイマ・エヌ、及びイー・リーパ
、「電気配線設定と小児期癌」、アメリカ疫学誌1979年109:273-284；ヴェルト
ハイマ・エヌ、及びイー・リーパ、「家庭近傍の電線に関係する成人癌」、国際
疫学誌1982年11:345-355；サビッツ・ディー・エー、エッチ・ワッヒテル、エフ
・エー・バーンズ、イー・エム・ジョン、及びジェー・ジー・ツボルディック、
「小児期癌と６０Ｈｚ磁場への露出の事例制御研究」、アメリカ疫学誌1988年12
8:21-38］。疫学的研究からの結論は時折偏向した解釈を導くが、累積する証拠
はＥＭＦ露出と増大する健康への危険性との間の積極的な関連を示唆している［
ベイテ・エム・エヌ、「超低周波電磁場と癌：疫学的証拠」、環境健康パースペ
クティブ1991年95:147-156］。しかしながら、直接の証明がない場合、疫学的デ
ータの重みは、ＥＭＦ露出の健康危険性の面に関する論争を押さえるのには十分
ではない。本願及び上記引用した前述の特願で開示した証拠が弱いＥＬＦ ＥＭ
Ｆへの露出からの健康効果の直接的証明と、これらの効果を抑止する装置を提供
する。
本発明の簡単な要旨
本願で記述し請求する発明は、生体系、例えば人間が露出される電気、磁気、
又は電磁場を生物保護場にするものである。生物保護場は、10秒以内の周期内で
電磁場の１つ以上のパラメータが変化する、上記出願に記述のものである。参照
されるパラメータは、振幅、周期、位相、波形及び方向である。生物保護場は、
これがなければ生体系が露出される環境電気、磁気、又は電磁場、例えば６０Ｈ
ｚ場により生じる生体系への有害効果を抑止する。生体保護場により恩恵を受け
る生体系は人間を含む。本発明では、生体保護場の強度は環境場の関数として調
節される。
図面の簡単な説明
本発明の理解には、２枚のプロット図と共にこれ用の回路が必要であると考え
る。これらの図面は本明細書に付随する図面に提示されている。この中で：
図１は、強度が局所的（環境）ＥＭＦの関数である生体保護場を発生する装置
の部品を図示するブロック線図である。
図２は、６０Ｈｚ及び雑音ＥＭ場に同時に露出されているＬ９２９セルのＯＤ
Ｃ動作の強化を図示する。
図３は場がオフされている秒当たり１回の中断時間の持続時間の関数として１
００ｍＧ場への４時間露出により誘起されたＬ９２９セルのハツカネズミのＯＤ
Ｃ活動を図示する。
発明の詳細な説明
上記に引用したリトビッツ出願及びリトビッツとペナフィール出願に示すよう
に、ＥＭＦ（例えば、６０Ｈｚ電場）への生体系（人間を含む）の露出は生体系
に害を生じるが、生態系が露出されている場が上述の出願に記載されている生体
保護技術の採用により変更される場合は、害を減少することが可能である。都合
上、これらの変更場を本明細書では生体保護場と呼ぶ。これは、生体系が露出さ
れている場の特性パラメータの少なくとも１つが10秒以下の時間間隔内で変化し
ている場であることを意味する。引用するパラメータとは、振幅、周期、位相、
波形及び方向である。糖尿病を病む人間及び他の生体系は、中でもＥＭＳにより
害を受ける系であり、彼らへの害は生体保護場への露出により減少される。
本明細書で記述し特許請求される発明は、上述した発明の改良を構成する。こ
の改良は、生体系が露出される有害な場の関数として生体保護場の強度を制御す
ることに関係する。
本発明の例示実施例の理解は、上述した添付図面の図１を参照することにより
助けられる。
図１で、点線の箱10は生体系が位置している場所に存在する有害なＥＭＦの強
度を測定する部品を含む。箱１０内には、環境ＥＭＦから得た信号を発生する検
出コイル１２がある。この信号は回路14で積分され、次いで回路16でディジタル
信号に変換される。この出力はマイクロコントローラ18に入力される。マイクロ
コントローラ18はプログラム・メモリ・ブロック２０とデータ・メモリ・ブロッ
ク２２に接続される。
図１は又信号発生器回路24を図示し、その出力は変調器ブロック28のアナログ
・スイッチ２６に運ばれる。アナログ・スイッチの出力は電圧出力増幅器３０に
運ばれる。その出力は音声増幅器32に入力され、そこからの信号がコイル34に送
られ、このコイルは生体系が露出されている生体保護場を発生する。生体保護場
は生体保護コイル34に印可される信号により発生されるため、本明細書で信号は
時折生体保護信号とも呼ばれる。
図１は又、マイクロコントローラ１８の出力３８に応答し、接続40を介してア
ナログ・スイッチ２６を制御する役割を果たすディジタルコントローラ３６も図
示する。マイクロコントローラ１８の他の出力42は、出力42のディジタル信号を
Ｄ／Ａ変換器４４でアナログ信号に変換する役割を果たす。生成したアナログ信
号は接続46を介して電圧制御増幅器３０に印可される。
動作中、上述した部品により、アナログ・スイッチ26によりゲートされた発生
器24からの信号の強度は、コイル34からの生体保護場の強度が検出コイル24によ
り検出された環境ＥＭＦの強度の関数であるように、制御される。更に詳細に言
うと、プログラム・メモリ20に記憶されたソフトウェアは、発生器24からの信号
がアナログ・スイッチ26を介してゲートされる時間を部分的に指令する。このタ
イミングの制御は接続部３８上の信号により来て、その後回路３６で処理され、
アナログ・スイッチ２６をその各状態に操作する。同時に、マイクロコントロー
ラ１８は、検出コイル１２で検出したＥＭＦの強度の関数であるディジタル信号
を接続部４２に発生する。回路４４でアナログ信号への変換後、接続部４６を通
して、このアナログ信号は電圧制御増幅器３０を介してコイル３４からの生体保
護場の強度を制御する。コイル１２で検出したＥＭＦの強度が増加するに連れ、
生体保護場の強度が増加するようになっている。
a．生体保護場の発生
生体保護場の実装は上で引用した上述の特願に記載の方法のいずれによっても
達成出来る。これらの方法のいくつかは以下の通りである：方法１：矩形波変調を使用して交流電流を変調する。すなわち、生体保護コイ
ルへ渡す電流を規則的な間隔で中断する。変調周波数は、リトビッツ発明に手引
きされるように、１秒のオーダーであることが望ましい。変調周波数が１秒の時
、中断時間は10％から90％の間のデューティ・サイクルに対応して、0.1から0.9
秒の間であることが望ましい。局所場を各サイクルのオフ部分の間に測定してい
る場合、局所場を減少させるよう位相を調節可能である。方法２：直流バイアスの矩形波変調を使用して交流電流を変調する。すなわち
、生体保護コイルへ渡す電流を規則的な間隔で減少させる。振幅減少の変調周波
数と間隔は１と同じである。電流減少は５０％のオーダーであることが望ましい
。
方法３：矩形波周期信号の周波数変調を使用して交流電流を変調する。すなわ
ち、規則的間隔で生体保護コイルへ渡す電流の周波数を変更する。周期とデュー
ティ・サイクルは１と同じである。周波数変化は１０％のオーダーであることが
望ましい。
方法４：波形を周期的に変更することにより交流電流を変調する。周期とデュ
ーティ・サイクルは１と同じである。波形変化は例えば、三角波形と正弦波形と
の間の移動も可能である。
方法１から４で参照した交流電流は局所的環境ＥＭＦ放射と同じオーダーの大
きさであることが望ましい。
方法５：交流電流の周期的変調を含まない生体保護信号の発生の別な方法は以
下の通りである：
１０００Ｈｚ以下の範囲であることが望ましい通過帯域を有する帯域制限雑音
電流でＥＭＦ源を駆動する。雑音電流は中断され、この場合周期とデューティ・
サイクルは方法１の要件に従うことが望ましい。
ｂ．発明の標準的実施例の一般的部品の説明
上述した任意の方法による生体保護ＥＭＦ源の実装は、５個の一般部品、すな
わち（ｌ）低電圧直流電源、（２）信号発生器、（３）信号変調器、（４）電力
増幅器、（５）ＥＭＦ発生コイルを使用して達成出来ることは理解出来る。加え
て、生体保護場の強度を局所場の強度の関数として制御すべき場合には、信号制
御機能を有する磁場測定モジュールが必要である。各部品を以下に記述する：
直流電源：信号発生器、電力増幅器、及び電磁場測定モジュールに電力を供給
するため、直流電源が必要である。生体保護及び検出コイルを除いた図１の各ブ
ロックは直流電源により電力を供給される。これは、いくつかの標準的な方法を
使用して組立可能である。電池電源、交流線変圧器絶縁、及び交流線コンデンサ
結合直流電源がいくつかの標準的な型式である。３種類全ての直流電源が本明細
書記載の実施例で使用可能である。電池動作電源は、電池の有限な充電能力のた
め限定された動作時間を有する。交流線コンデンサ結合直流電源は、電力要件が
５ボルトで約１５０mAより大きくなると作成が面倒になる。長期動作と適当な電
力要件には、変圧器絶縁の電源が望ましい選択である。１つの欠点は、変圧器の
近傍での大きなＥＭＦの存在である。これらの電磁場は殆ど局所化しているため
、長い（例えば１０フィート（３ｍ））の接続ケーブルを使用して電源を生体保
護コイル３４から離すことによりその効果を最小とすることが出来る。適当な定
格の変圧器、半波又は全波整流器、充電コンデンサ、及びカリフォルニア州サン
タクララのナショナル・セミコンダクタ製造のLM78XXのような電圧レギュレータ
を使用して、標準的な方法により変圧器絶縁の安定化直流電源は容易に作成出来
る。
信号発生器：この部品（ブロック２４）の実装は生体保護方法を実現するため
選択した信号の型式に依存する。２種類の実用的な生体保護信号は：適当に変調
したコヒーレント交流信号と、雑音信号である。
コヒーレント信号発生器：電力線場の生物学的効果を抑止するため生体保護信
号を形成するのに使用するコヒーレント信号は、電力線電磁場と同じオーダーの
大きさの周波数であることが望ましい。６０Ｈｚ（又は他の電力線周波数）電磁
場を発生する最も簡単なアナログ方法は、変圧器によるものである。きれいな信
号を得るためには、変圧器の出力を帯域フィルタに通さなければならない。演算
増幅器又はフロリダ州メルボーンのハリス・セミコンダクタ製造のICL8038 のよ
うな特殊集積回路（ＩＣ）を使用して、調節可能な低周波数正弦波発生器を作成
可能である。低周波数正弦波を発生する異なる方法は、ソフトウェア制御下でマ
イクロプロセッサ又はマイクロコントローラを使用することである。信号は、数
式の使用により、又はサンプルされた電力線Ｈｚ波形のティジタル化値を含むル
ックアップ表から発生出来る。
雑音信号発生器：ＥＭＦからの生体保護を与える別の方法は、連続又はパルス
雑音信号を使用することである。雑音信号を発生するには多くの方法がある。回
路を実装する際の全体寸法を最小にしなければならない場合に以下の方法が適し
ている。前述したタイミング回路をパルス化雑音に使用可能である。
雑音信号は、ツェナーダイオードのようなソリッドステート素子からのショッ
ト雑音を増幅することにより発生出来る。電流は個々の電荷の流れとして定義さ
れる。ショット雑音は、電荷量子の有限性による電流の統計的揺らぎから生じる
。この場合発生される雑音は白色ガウス雑音である。雑音を発生する別の方法は
ディジタル技術を使用することである。出力レジスタを１個以上の前のレジスタ
と論理的に組み合わせ、入力レジスタに帰還する、ｎ個のシフトレジスタのバン
クを使用して、擬似ランダム・ディジタル列が発生出来る。この回路はカリフォ
ルニア州サンタクララのナショナル・セミコンダクタからの特殊用途ＩＣ、MM54
37に実装され、本明細書で記載するアプリケーション用の雑音発生器として使用
可能である。
生体反応を打ち消す際の生体保護信号の有効性は、生体系が生体保護信号の変
化特性を検出し、反応しないという前提を基にしている。生物学的細胞の誘電反
応と一致している実験的証拠を基に、生体系はＥＬＦ場により反応する。それ故
、生体保護信号は、ＥＬＦ周波数領域で動作している時により有効であると期待
出来る。前の文節に記述した雑音発生は、ＥＬＦ領域の信号を発生するにはフィ
ルタしなければならない広範囲の信号を生じる。３０から１００Ｈｚの間の帯域
の雑音信号は、雑音のｒｍｓ振幅がコヒーレント信号のｒｍｓ振幅の少なくとも
半分に等しい時に生体反応を抑止するのに有効である。受動素子回路又はオペア
ンプ・ベースの回路のどちらかにより帯域フィルタを実装する。オペアンプ実装
がより簡単で、等価のフィルタに対して部品が少なくてすむ。オペアンプを使用
した各種の型式の信号フィルタ実装があり、中でもバタワース、チェビシフ、ベ
ッセル・フィルタがある。応答の鋭敏性はフィルタの伝達関数の極数を増加する
ことにより増大出来る。０．５ｄＢリプルのカスケード接続高域及び低域２極チ
ェビシフ・フィルタが本願の１つの可能な適切実装であることが解った。
マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを使用してソフトウェア制御下
で雑音信号をディジタル的に発生出来る。これを実行するための最も適当な装置
は、サンプルした雑音波形のディジタル値を含むルックアップ表を使用すること
である。
信号変調器：連続雑音信号以外の、全ての他の生体保護信号は、ある状態から
他の状態へ性質の周期的な変化を必要とする。これは、状態間のシフトを制御す
るため信号変調器（ブロック２８）の使用を含む。その最も簡単な形式では、変
調器はアナログ・スイッチを制御するタイミング回路でも良い。このような回路
の可能な実装は多数存在する。１つの可能性は、所要の周期とデューティ・サイ
クルを得るために適当に選択した部品を有する演算増幅器を基にしたパルス発生
器を使用することである。他の可能性は、例えば５５５タイマを使用した単安定
マルチバイブレータ回路を使用することである。この回路の実装法はナショナル
・セミコンダクタのデータ本（特殊用途リニア・デバイス）の内の一つに与えら
れている。周期とデューティ・サイクルはこの回路では５０−１００％の範囲内
で容易に変更出来る。カリフォルニア州サンタクララのナショナル・セミコンダ
クタ製造のDM7404のようなインバータにより得られる出力信号の補数はこの範囲
外の値に対して使用可能である。信号変調器は又マイクロプロセッサ又はマイク
ロコントローラ（ブロック18）を使用しても実装出来る。タイミング列はマクロ
プロセッサ又はマイクロコントローラの内部クロックを使用して発生される。
タイミング方式を使用して、信号発生器の出力を制御するモジュールを操作す
る。最も簡単な形式では、このモジュールは電子スイッチ、例えば、スイッチン
グ・トランジスタ又はディジタル制御のアナログ・スイッチ（ブロック２６）で
ある。タイミング列は又、電磁場測定回路が測定を実行可能な間隔も制御する。
電磁場測定の目的は、測定に応答して生体保護場を調節することである。この機
能を実装した場合、変調方式は、適用可能な時には、生体保護場のレベルと位相
の調節を可能とする。生体保護信号のレベルは電圧制御増幅器（ＶＣＡ、ブロッ
ク３０）を使用して自動的に調節可能となる。ＶＣＡは、演算トランスコンダク
タンス増幅器、例えばカリフォルニア州サンタクララのナショナル・セミコンダ
クタ製造のLM13700 を使用して構成出来る。
磁場測定モジュール：帰還方式を使用して、生体保護信号を局所的ＥＭＦ環境
に適合出来る。局所場の測定は、多重チャネルＡ／Ｄ変換器（ブロック１６）を
有するマイクロコントローラ（ブロック１２）の使用により最も有効に管理可能
である。適切な組み合せは、ADSP-2100 シリーズの内の１つ、例えばマサチュー
セッツ州ノーウッドのアナログ・デバイス製造のADSP-2101 のようなディジタル
信号処理マイクロコントローラと、カリフォルニア州サニーベイルのマキシム・
インテグレーテッド・プロダクツ製造のMAX186のような12ビット以上のＡ／Ｄ変
換器である。ここでは、主に低周波数分野に関係しているため、マイクロコント
ローラとＡ／Ｄ変換器による局所場の測定は１０００Ｈｚのサンプリング速度で
適切に実行可能である。局所場が生体保護場コイル（例えばコイル３４）を置い
てある面に主に直角である場合、局所場の測定を実行するためにこのコイルを使
用しても良い。そうでなければ、３次元定常検出コイル（ブロック１２）がこの
測定を実行するためにより適当である。
検出コイルは互いに90度に切った３本の溝を有する固体球形上に巻かれる。こ
れは生体保護コイルの境界内又はこれに隣接して配置されることが望ましい。そ
の寸法は性能と機能に応じて選択されるべきである。例えば、５００から１００
０巻線で作成された0.5インチ（1.27ｃm）半径の検出コイルは、寸法が26インチ
×20インチ（66ｃｍ×50ｃｍ）の矩形生体保護コイルとの使用に適当である。
検出コイルの出力は局所磁場の微分である。磁場が純粋に正弦波ではない時、
その微分は鋭い立ち上がりを有し、これは正確にサンプルするのが困難である。
この可能性のある問題を避けるため、検出コイルの出力は、演算増幅器を基にし
た積分器を使用して積分することが望ましい（図１のブロック１４）。積分時間
が５０から１００ｍｓのオーダーである時に適切な性能が得られる。局所場の測
定は長期間、例えば５分間に渡って実行し記憶することが望ましい。測定期間の
終了時に、次の測定期間の間の生体保護場の適当なレベルを選択するため、３つ
の直交成分のベクトル和として計算された場の大きさを平均する。この選択は、
生体保護場の有効性は、その大きさに依存し、局所場に対するその方向には依存
しないことを基にしている。生体保護信号の出力を調節するために使用されるマ
イクロコントローラからの制御信号は、ディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ、
図１のブロック44）、例えばマサチューセッツ州ノーウッドのアナログ・デバイ
ス製造の８ビットAD557 を使用して形成される。
局所場の測定から振幅と位相情報の両方が得られる。多くの場合、局所場は電
力線場（米国では６０Ｈｚ，他の国では５０Ｈｚ又は他）である。この場合、生
体保護信号は、サイクルのオン部分の間ではこれから減算しようと、局所場の位
相と反対の位相の中断コヒーレント信号として設計できる。磁場の測定は、バッ
クグラウンド動作として連続的に、または各サイクルのオフ部分の間のどちらか
で実行可能である。局所場が多相電流から生じている時、最大の成分を減少させ
るよう減算が実装される。この特別の実装の一つの利点は、局所ＥＭＦ環境を減
少させつつ生体保護動作を提供する点である。
例えば、局所場、そして局所場に重ね合せた生体保護場のサンプルされたデー
タを使用して零交差時間を決定することにより位相情報が得られる。各サイクル
のオン部分の間に完全な又は部分的打ち消しを実施するための生体保護信号の同
期は、マイクロコントローラの内部クロックにより決定される間隔で生体保護場
をシフトすることにより達成可能である。マイクロコントローラは場測定機能に
使用されているため、コヒーレント信号は例えばメモリ中に記憶されたルックア
ップ表を使用してディジタル的に発生可能である。
マイクロコントローラの使用は、また局所場のスペクトル解析を実行する可能
性を与える。局所場が主に電力線ＥＭＦからではない環境の場合、この解析によ
り場の周波数を基に生体効果場の可能性と非生体効果場の可能性を区別すること
を可能とする。
電力増幅器：一般に信号発生器の出力は、所要電力レベルでＥＭＦコイルを駆
動するため増幅されなければならない。電流要件は生体保護コイルの特性に依存
する。低電力音声増幅器、例えばカリフォルニア州のサンタクララのナショナル
・セミコンダクタ製造のLM383 、LM384,又はLM386 が適当である。
生体保護ＥＭＦ源：本発明の望ましい実装では、ＥＭＦパッドとも呼ばれるＥ
ＭＦ源は、複数巻線コイル（図１のコイル３４）から構成され、その寸法は頭部
より大きく、１層のパッディング間に埋め込まれ、この間を生体保護電流が流れ
ることが望ましい。生体保護パッドの１例は、標準寸法の枕に埋め込まれている
、26“×２０”の寸法の複数巻矩形コイルから構成される。この「枕型」ＥＭＦ
パッドは、寝ている時又は休んでいる時にユーザーに保護を提供し、普通の生活
には最小の干渉ですむ。固い枕を使用した場合、頭部の中心はコイルの面から平
均７“（17.8cm）の所に位置する。このコイルにより発生される磁場は、全ルー
プに沿った無限小電流要素からの全ての寄与を加算することにより計算可能であ
る。このコイルからの露出レベルの範囲を決定するため、頭部の応答領域がコイ
ルの面の上5”（12.7cm）の面上の２２“×１６”×４“（55.9cm×40.6cm×10c
m）
の平行四面体により囲まれる容積内に位置し、コイルの真上に位置するものと仮
定する。この容積内の磁場は最大、最小磁場の平均の±４５％内で変動する。例
えば、コイルの面上の軸方向場が２０ｍＧである場合、指定容積内部の磁場変動
は約４ｍＧと１ｍＧの間である。最適の抑止を達成するためには、問題の領域の
コイルからの生体保護場が同領域内のコヒーレント場のレベルの少なくとも半分
であるようにＥＭＦパッドを配置しなければならない。中断信号を使用する場合
、振幅要件は各サイクルの「オン」部分に適用する。
ｃ．場の関係式
これまでの調査から、生体保護場の重ね合せによる生物学的効果の抑止の有効
性は、生体保護及びコヒーレント（例えば電力線）場の相対強度に依存する。１
例として、図２では、６０Ｈｚ場と雑音場として実装された生体保護場に同時に
露出されたＬ９２９セルのＯＤＣ活動の強化を図示する。この図面から、信号対
雑音比が１に等しい時、すなわち、生体保護及びコヒーレント場の強度が等価で
ある時に完全な抑止が達成されることが結論出来る。より大きな信号対雑音比で
も、顕著な抑止レベルが得られる。例えば、信号対雑音比が２に等しい時、抑止
レベルは９５％で、信号対雑音比が５に等しい時、抑止レベルは７５％である。
抑止レベルは１００から％強化を引いたものとして計算され、例えば１００の％
強化は０％の抑止に対応し、０の％強化は１００％抑止に対応する。外部的に課
された電磁場の特性を生物学的セルが決定する平均時間の測定に関する他の調査
は、生体保護効果を達成するためコヒーレント信号を中断する必要条件を現す。
図３はこれらの調査の内の一つの結果を示す。この図面で、１のＯＤＣ活動比は
完全な抑止に対応し、２のＯＤＣ活動比は抑止無しに対応する。この図面から、
中断の持続時間が、連続する１秒間隔の間の0.2秒である時に完全な抑止が達成
可能であることが結論出来る。中断時間が0.2秒より少ない時は、部分的な抑止
が達成可能である。例えば、中断時間が0.1秒である時、抑止レベルは９０％で
、中断時間が0.08秒である時は８０％である。
以上の実験結果は一般的な応用に生体保護場を設計するための指針を提供する
。これらの結果から見て、生体保護場の望ましい仕様は、その振幅は局所コヒー
レント場（例えば電力線場）と等しいか又は大きい、１秒期間の中断器官の中断
率
は０．２から０．８秒の間であることが望ましい。生体保護場が局所場から減算
されない時は、局所場の強度への重ね合せ場の効果を最小にすることが望ましい
。この場合、抑止特性を保持しつつオン時間と生体保護信号の振幅を最小にする
ことが必要である。このような状況で以下のような妥協が引き出される。受入可
能な設定は、オン時間を連続する１秒間の0.15秒に設定し、局所場の場強度の５
０％に場強度を設定することである。本発明の最も実用的な応用では、局所場は
２０ｍＧ以下である。これらの場合、生体保護場の強度は1０ｍＧ以下に、オン
時間は連続する１秒期間で0.15秒に設定される。これらの仕様では、各周期の間
の重ね合せ生体保護場の平均強度は1.5ｍＧ以下である。平均強度は、各サイク
ル時間のオン部分の間の場強度と各サイクルの間で場がオンである時間の部分を
乗算することにより計算される。
上述した従来提出の特願の方法及び装置請求は、環境場の関数として生体保護
場の強度が制御されてもされなくとも、生体保護場への生体系の露出をカバーし
ている。以下の請求は又全ての生体系をカバーしている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Protection of biological systems from electromagnetic fields Background of the Invention 1. Technical Field of the Invention The invention described and claimed herein turns a biological system, for example, an electrical, magnetic or electromagnetic field to which humans are exposed, into a biological protection field. Biological reserves are those described in the following cited applications, wherein one or more parameters of the electromagnetic field change within a period of 10 seconds or less. The parameters referred to are amplitude, period, phase, waveform and direction. Biological shelters deter harmful effects on living systems that would otherwise be caused by environmental electrical, magnetic, or electromagnetic fields, such as a 60 Hz field, to which the living systems would be exposed. Biological systems that benefit from biological protection sites include humans. In the present invention, the strength of the biological protection field is adjusted as a function of the environmental field. 2. Appropriate Prior Art This application is a continuation of the prior application, which provides a suitable description as a background to the invention described and claimed herein: a. Serial Number 642,417 filed Jan. 17, 1991 in the United States, filed by T. A. Littwitz, now published as PCT International Publication No. WO 92/12682 on Aug. 6, 1992 (Applicant, Catholic University of America) (Transfer of T.A. Littwitz) b. Serial Number 08 / 088,034, filed July 6, 1993, U.S. application filed by T. A. Littwitz, now published as PCT International Publication No. WO 95/01758 on Jan. 19, 1995 (Applicant, Catholic University of Applied Sciences)・ USA (transferee of T.A. Littwitz) a. Serial Number 08 / 107,623 T. A. Littwitz and L. M. Penafir U.S. Application, now published as PCT International Publication No. WO 95/05128 on February 23, 1995 (Applicant, Catholic University of America, Inc.) (Transfer of T. A. Littwitz and L. M. Penafir)) 3. Relevant Literature and Studies The above publication contains extensive citations to the literature. These publications are incorporated herein by reference. The above publication also contains extensive reports of work by the inventor (TA Littwitz) and colleagues. These reports are incorporated herein by reference. All other parts of the above publication are also incorporated herein by reference. Yet another relevant document identified is: The modern world relies heavily on an adequate and continuous supply of electricity. As a result, virtually all members of modern society live in a massive electromagnetic field (EMF) environment. The supply of power, mostly in the form of alternating current, is carried out via a vast distribution network which is constantly expanding to meet demand. EMF generated by equipment operating at the power line frequency with the flow of current through the power line is referred to as very low frequency (ELF) EMF to distinguish it from high frequency EMF such as that resulting from the transmission of telecommunication signals. The spread of ELF EMF in homes, educational facilities and workplaces where people spend most of their time has generated significant interest in scientific research for more than a decade, and the potential for adverse health effects from exposure to these fields. Sex has been tested. At this time, there is overwhelming evidence that even a very low level of exposure (<5 milligauss-mG) is capable of a wide range of biological effects. These effects include changes in the rewriting of certain genes, changes in enzymatic activity, development of morphological abnormalities and biochemical changes during chick embryo development, stimulation of bone cell growth, suppression of nocturnal melatonin in humans, Cellular Ca 2+ Pool changes, [Goodman R., El X-Way, JCC Sue, and A. Henderson, "Exposure of human cells to low-frequency electromagnetic fields produces quantitative changes in rewriting", Biochemistry Biophysical Records, 1989 1009: 216-220; Battini R, M.G. Monte, M.S.Morucci, S.Ferrari, P.Zanioli, and B.Babiloli, "ELF electromagnetic fields are partial embryos Affects the genetic expression of rat liver regeneration following excision. "Bioelectrics, 1991 10: 131-139; Claus Dee, W. Skoronski, J. M. Mullins, R. M. Nadan, and J.・ J. Green, "Selective Enhancement of Gene Expression by 60Hz Electromagnetic Radiation", edited by C. T. Brington and S. R. Polak Vol. 133-138, "Electromagnetic Waves in Biology and Pharmacy" (San Francisco Press, Inc., San Francisco, CA), 1991; Philips J.L. Jones and W. R. "Field-induced changes in special genetic rewriting", Biochemical and Biophysical Records, 1932: 140-144; Green J. J., S. El Pearson, W. J. Skolonski, R.M.Nadan, J.M.Mullins, and D. Klaus, "Gene-specific alterations in RNA synthesis and degradation by ultra-low frequency electromagnetic fields", Cell Molecular Organisms, 1993 39: 261-268; Buas sea buoy, Earl L Lundak, Earl M Fletcher, And A. R. Adey, "Changes in protein kinase activity following exposure of human cultured lymphocytes to modulated microfields", BioElectromagnetics 1984 5: 341-351; Byas CV, S.E. , And W. R. Adey, "Effects of a low-energy 60 Hz environmental electromagnetic field on the growth-associated enzyme ornithine decarboxylase", Carcinogenesis 1987, 8: 1385-1389; Littwitz T.A., D. Klaus, and J.W. M. Mullins, "Effect of Coherent Time of Applied Magnetic Field on Ornithine Decarboxylase Activity", Biochemistry and Biophysics Research Communication 1991 178: 862-865; Littwitz T.A., D. Klaus, M. Penafir, E.E. C. Elson and J. M. Mullins, "On Ornithine Decarboxylase The role of coherent time in the effects of microwaves ", Bioelectromagnetism 1993 14: 395-403; Monchi M. G., El Perneco, M.S.Morucci, R. Batini, P. Zaniol, and B. 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Earl Adey, "Sensitivity of Calcium Binding in Cerebral Organs to Weak Environmental Electric Fields Oscillating at Low Frequency," American Academy of Natural Sciences 1976 73: 1999-2003; Berwyn S. M., W. Earl Adei, and Ai M. Sabotto, "Ca from chick cerebral organ by the electromagnetic field 2+ Factors in the Emancipation of the Literature ", American Academy of Natural Sciences, 1978, 75: 6314-6318; Blackman C. F., S.G.Bene, L.S.Kinney, D.E.House, and W.T. Joins, "Effects of the ELF field on the loss of calcium ions from vitreous cerebral organs", Radiation Studies 1982 92: 510-520; Lindstrom E, P. Lindstrom, A. Bergland, K. H. Mild and E. Lundgren, "Intracellular Calcium Oscillations Induced in T Cell Lines by Weak 50 Hz Magnetic Field", Cell Physiology 1993, 156: 395-398. Attempts to link the occurrence of biological effects from exposure to ELF EMF with potential health risks have been made primarily through epidemiological studies of selected populations. Some of these studies have shown a minor but significant increase in childhood leukemia and other cancers due to exposure to ELF EMF [Wertheimer N. and E. Reaper, "Electrical Wiring Settings and Pediatrics." Staged Cancer ", American Epidemiological Journal 1979 109: 273-284; Wertheimer N. and E Leepa," Adult Cancer Associated with Electric Wire Near Homes ", International Epidemiological Journal 1982 11: 345-355; DE, H. Wachtel, F. A. Burns, E. M. John, and J. G. Tuvoldic, "A Case-Control Study of Childhood Cancer and Exposure to 60Hz Magnetic Fields", American Epidemiology, 1988 12 8: 21-38]. Conclusions from epidemiological studies lead to occasionally biased interpretations, but cumulative evidence suggests a positive link between EMF exposure and increasing health risks [Beite MN, " Extremely low frequency electromagnetic fields and cancer: epidemiological evidence ", Environmental Health Perspective 1991 95: 147-156]. However, without direct evidence, the weight of epidemiological data is not sufficient to hold down the controversy over the health risk aspects of EMF exposure. The evidence disclosed in the present application and the above-cited patent application provide direct evidence of health effects from exposure to weak ELF EMF, and a device for inhibiting these effects. Brief Summary of the Invention The invention described and claimed herein turns a biological system, for example, an electrical, magnetic or electromagnetic field to which humans are exposed, into a biological protection field. Biological shelters are those described in the above application where one or more parameters of the electromagnetic field change within a period of 10 seconds or less. The parameters referred to are amplitude, period, phase, waveform and direction. Biological shelters counteract the deleterious effects on living systems that would otherwise be caused by environmental electrical, magnetic, or electromagnetic fields, such as a 60 Hz field, where living systems would be exposed. Biological systems that benefit from biological protection sites include humans. In the present invention, the strength of the biological protection field is adjusted as a function of the environmental field. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES It is considered that an understanding of the present invention requires a circuit for this together with two plots. These drawings are provided in the accompanying drawings of this specification. In this: FIG. 1 is a block diagram illustrating the components of a device for generating a biological protection field whose intensity is a function of the local (environmental) EMF. FIG. 2 illustrates the enhanced ODC operation of an L929 cell that is simultaneously exposed to a 60 Hz and noise EM field. FIG. 3 illustrates the ODC activity of mice in L929 cells induced by 4 hours exposure to a 100 mG field as a function of the duration of one interruption per second with the field turned off. Detailed description of the invention As shown in the above-cited Littwitz and Littwitz and Penafiel applications, exposure of biological systems (including humans) to EMF (eg, a 60 Hz electric field) causes harm to biological systems, but exposes ecosystems. Harm can be reduced if the field is modified by the adoption of bioprotection techniques as described in the aforementioned application. For convenience, these change fields are referred to herein as biological protection fields. This means that at least one of the characteristic parameters of the field where the biological system is exposed is changing within a time interval of 10 seconds or less. The parameters quoted are amplitude, period, phase, waveform and direction. Humans and other biological systems suffering from diabetes are among the systems harmed by EMS, among others, and their harm is reduced by exposure to biological protection sites. The invention described and claimed herein constitutes an improvement over the invention described above. This improvement involves controlling the strength of the bioprotection field as a function of the harmful field to which the biological system is exposed. An understanding of the illustrative embodiment of the present invention is aided by reference to FIG. 1 of the accompanying drawings described above. In FIG. 1, the dashed box 10 includes components for measuring the intensity of harmful EMF present at the location where the biological system is located. Within the box 10 is a detection coil 12 that generates a signal obtained from the environmental EMF. This signal is integrated in circuit 14 and then converted in circuit 16 to a digital signal. This output is input to the microcontroller 18. The microcontroller 18 is connected to a program memory block 20 and a data memory block 22. FIG. 1 also illustrates a signal generator circuit 24, the output of which is conveyed to an analog switch 26 of a modulator block 28. The output of the analog switch is carried to a voltage output amplifier 30. The output is input to an audio amplifier 32, from which the signal is sent to a coil 34, which generates a biological protection field where the biological system is exposed. Since the biological protection field is generated by a signal applied to the biological protection coil 34, the signal is sometimes referred to herein as a biological protection signal. FIG. 1 also illustrates a digital controller 36 responsive to the output 38 of the microcontroller 18 and serving to control the analog switch 26 via connection 40. Another output 42 of the microcontroller 18 serves to convert the digital signal at the output 42 into an analog signal at the D / A converter 44. The generated analog signal is applied to voltage controlled amplifier 30 via connection 46. In operation, due to the components described above, the strength of the signal from the generator 24 gated by the analog switch 26 is a function of the strength of the environmental EMF in which the strength of the biological protection field from the coil 34 is detected by the detection coil 24. Controlled, as it is. More specifically, software stored in program memory 20 partially dictates the time at which signals from generator 24 are gated through analog switch 26. Control of this timing comes from the signal on connection 38, which is then processed by circuit 36 to operate analog switch 26 to its respective state. At the same time, the microcontroller 18 generates a digital signal at the connection 42 that is a function of the intensity of the EMF detected by the detection coil 12. After conversion to an analog signal by circuit 44, through a connection 46, the analog signal controls the strength of the biological protection field from coil 34 via voltage controlled amplifier 30. As the strength of the EMF detected by the coil 12 increases, the strength of the biological protection field increases. a. Creation of biological protection area The implementation of a biological protection field can be achieved by any of the methods described in the above-mentioned patent application cited above. Some of these methods are as follows: Method 1: Modulate the alternating current using square wave modulation. That is, the current passed to the biological protection coil is interrupted at regular intervals. The modulation frequency is preferably on the order of one second, as guided by the Littwitz invention. When the modulation frequency is 1 second, the interruption time is preferably between 0.1 and 0.9 seconds, corresponding to a duty cycle between 10% and 90%. If the local field is measured during the off part of each cycle, the phase can be adjusted to reduce the local field. Method 2: The alternating current is modulated using square wave modulation with a DC bias. That is, the current passed to the biological protection coil is reduced at regular intervals. The amplitude reduction modulation frequency and interval are the same as one. Preferably, the current reduction is on the order of 50%. Method 3: The alternating current is modulated using frequency modulation of a square wave periodic signal. That is, the frequency of the current passed to the biological protection coil is changed at regular intervals. The period and duty cycle are the same as one. The frequency change is preferably on the order of 10%. Method 4: The alternating current is modulated by periodically changing the waveform. The period and duty cycle are the same as one. For example, the waveform change can be moved between a triangular waveform and a sine waveform. Preferably, the alternating current referenced in methods 1 to 4 is of the same order of magnitude as the local environmental EMF radiation. Method 5: Another method of generating a bioprotection signal that does not include the periodic modulation of the alternating current is as follows: Driving the EMF source with a band-limited noise current having a pass band, preferably in the range of 1000 Hz or less. The noise current is interrupted, in which case the period and duty cycle preferably follow the requirements of Method 1. b. Description of the general components of the standard embodiment of the invention Implementation of the bioprotective EMF source by any of the methods described above involves five general components: (1) a low voltage DC power supply, (2) a signal generator, (3) a signal modulator, (4) a power amplifier, 5) It can be seen that this can be achieved using an EMF generating coil. In addition, when the strength of the biological protection field is to be controlled as a function of the strength of the local field, a magnetic field measurement module having a signal control function is required. Each part is described below: DC power supply: A DC power supply is required to supply power to the signal generator, power amplifier, and electromagnetic field measurement module. Each block in FIG. 1 except for the biological protection and detection coils is supplied with power from a DC power supply. It can be assembled using several standard methods. Battery power, AC line transformer insulation, and AC line capacitor coupled DC power are some standard types. All three types of DC power supplies can be used in the embodiments described herein. Battery operating power supplies have a limited operating time due to the finite charging capacity of the battery. AC line capacitor coupled DC power supplies become cumbersome when the power requirement is greater than about 150 mA at 5 volts. For long-term operation and suitable power requirements, a transformer isolated power supply is a desirable choice. One drawback is the presence of large EMF near the transformer. Because these fields are almost localized, the effect can be minimized by using a long (eg, 10 foot (3 m)) connecting cable to separate the power supply from the bioprotection coil 34. Stabilization of transformer insulation by standard methods using suitably rated transformers, half- or full-wave rectifiers, charging capacitors, and voltage regulators such as the LM78XX manufactured by National Semiconductor of Santa Clara, CA DC power supplies can be easily created. Signal generator: The mounting of this component (block 24) depends on the type of signal selected to implement the biological protection method. Two practical bioprotection signals are: a properly modulated coherent AC signal and a noise signal. Coherent signal generator: Preferably, the coherent signal used to form the bioprotection signal to counteract the biological effects of the power line field is at a frequency on the same order of magnitude as the power line electromagnetic field. The simplest analog method of generating a 60 Hz (or other power line frequency) electromagnetic field is with a transformer. To obtain a clean signal, the output of the transformer must pass through a bandpass filter. An adjustable low frequency sine wave generator can be created using an operational amplifier or a specialized integrated circuit (IC) such as ICL8038 manufactured by Harris Semiconductor of Melbourne, Florida. A different way to generate a low frequency sine wave is to use a microprocessor or microcontroller under software control. The signal can be generated by use of a mathematical formula or from a look-up table containing the digitized values of the sampled power line Hz waveform. Noise signal generator: Another way to provide bioprotection from EMF is to use a continuous or pulsed noise signal. There are many ways to generate a noise signal. The following method is suitable when the overall dimensions when mounting a circuit must be minimized. The timing circuit described above can be used for pulsing noise. The noise signal can be generated by amplifying shot noise from a solid state device such as a Zener diode. Current is defined as the flow of individual charges. Shot noise results from the statistical fluctuation of the current due to the finiteness of the charge quanta. The noise generated in this case is white Gaussian noise. Another way to generate noise is to use digital technology. A pseudo-random digital sequence can be generated using a bank of n shift registers that logically combine the output registers with one or more previous registers and feed back to the input registers. This circuit is implemented in a special purpose IC, MM5437, from National Semiconductor of Santa Clara, California, and can be used as a noise generator for the applications described herein. The effectiveness of the biological protection signal in canceling a biological response is based on the assumption that the biological system detects the change characteristic of the biological protection signal and does not react. Biological systems respond with an ELF field, based on experimental evidence consistent with the dielectric response of biological cells. Therefore, the biological protection signal can be expected to be more effective when operating in the ELF frequency domain. The noise generation described in the previous paragraph produces a wide range of signals that must be filtered to generate signals in the ELF domain. Noise signals in the band between 30 and 100 Hz are effective in suppressing biological response when the rms amplitude of the noise is at least equal to the rms amplitude of the coherent signal. Implement bandpass filters with either passive element circuits or op-amp based circuits. Operational amplifiers are easier to implement and require fewer components for equivalent filters. There are various types of signal filter implementations that use operational amplifiers, including Butterworth, Chebyshiff, and Bessel filters. The sensitivity of the response can be increased by increasing the number of poles of the transfer function of the filter. A 0.5 dB ripple cascaded high-pass and low-pass two-pole Chebyshiff filter has been found to be one possible suitable implementation of the present application. The noise signal can be generated digitally under software control using a microprocessor or microcontroller. The most suitable device for doing this is to use a look-up table containing the digital values of the sampled noise waveform. Signal modulator: All other bioprotection signals, other than continuous noise signals, require periodic changes in properties from one state to another. This involves the use of a signal modulator (block 28) to control the shift between states. In its simplest form, the modulator may be a timing circuit that controls an analog switch. There are many possible implementations of such a circuit. One possibility is to use a pulse generator based on an operational amplifier with appropriately selected components to obtain the required period and duty cycle. Another possibility is to use a monostable multivibrator circuit using, for example, a 555 timer. The implementation of this circuit is given in one of National Semiconductor's data books (special purpose linear devices). The period and duty cycle can be easily varied in this circuit within the range of 50-100%. The complement of the output signal provided by an inverter such as DM7404 manufactured by National Semiconductor of Santa Clara, California can be used for values outside this range. The signal modulator can also be implemented using a microprocessor or microcontroller (block 18). The timing sequence is generated using the internal clock of the microprocessor or microcontroller. A timing scheme is used to operate the module that controls the output of the signal generator. In its simplest form, this module is an electronic switch, for example a switching transistor or a digitally controlled analog switch (block 26). The timing train also controls the intervals at which the field measurement circuit can perform measurements. The purpose of the electromagnetic field measurement is to adjust the biological protection field in response to the measurement. When this function is implemented, the modulation method allows adjustment of the level and phase of the biological protection field when applicable. The level of the bioprotection signal can be automatically adjusted using a voltage controlled amplifier (VCA, block 30). The VCA can be constructed using an operational transconductance amplifier, such as the LM13700 manufactured by National Semiconductor of Santa Clara, California. Magnetic field measurement module: The feedback scheme can be used to adapt the bioprotection signal to the local EMF environment. Local field measurements can be most effectively managed by using a microcontroller (block 12) with a multi-channel A / D converter (block 16). A suitable combination is a digital signal processing microcontroller such as one of the ADSP-2100 series, for example, ADSP-2101 from Analog Devices, Inc., Norwood, Mass., And Maxim Integrated Products, Sunnyvale, Calif. It is an A / D converter of 12 bits or more like MAX186. Here, the measurement of the local field by the microcontroller and the A / D converter can be appropriately performed at a sampling rate of 1000 Hz, since it mainly relates to the low frequency field. If the local field is predominantly perpendicular to the plane on which the biological protection field coil (eg, coil 34) is located, this coil may be used to perform local field measurements. Otherwise, a three-dimensional steady state detection coil (block 12) is more appropriate to perform this measurement. The detection coil is wound on a solid sphere with three grooves cut at 90 degrees to each other. This is preferably located within or adjacent to the bioprotection coil boundary. Its dimensions should be chosen according to performance and function. For example, a 0.5 inch (1.27 cm) radius sensing coil made with 500 to 1000 windings is suitable for use with a rectangular bioprotective coil measuring 26 inches x 20 inches (66 cm x 50 cm). The output of the detection coil is the derivative of the local magnetic field. When the magnetic field is not purely sinusoidal, its derivative has a sharp rise, which is difficult to sample accurately. To avoid this potential problem, the output of the detection coil is preferably integrated using an integrator based on an operational amplifier (block 14 of FIG. 1). Suitable performance is obtained when the integration time is on the order of 50 to 100 ms. It is desirable that the measurement of the local field be performed and stored for a long period of time, for example, 5 minutes. At the end of the measurement period, the magnitude of the field, calculated as the vector sum of the three orthogonal components, is averaged to select the appropriate level of the biological protection field during the next measurement period. This choice is based on the fact that the effectiveness of a biological protection field depends on its size and not on its orientation relative to the local field. The control signal from the microcontroller used to adjust the output of the bioprotection signal is a digital-to-analog converter (DAC, block 44 in FIG. 1), such as the 8-bit AD557 manufactured by Analog Devices, Norwood, Mass. Formed using. Both amplitude and phase information can be obtained from local field measurements. In many cases, the local field is a power line field (60 Hz in the United States, 50 Hz or other in other countries). In this case, the bioprotection signal can be designed as an interrupted coherent signal with a phase opposite to that of the local field, to be subtracted from during the on part of the cycle. The measurement of the magnetic field can be performed either continuously as a background operation or during the off part of each cycle. Subtraction is implemented to reduce the largest component when the local field originates from the polyphase current. One advantage of this particular implementation is that it provides a bioprotective action while reducing the local EMF environment. For example, phase information is obtained by determining the zero-crossing time using sampled data of the local field and the bioprotection field superimposed on the local field. Synchronization of the bioprotection signal to perform full or partial cancellation during the on part of each cycle can be achieved by shifting the bioprotection field at intervals determined by the microcontroller's internal clock. Since the microcontroller is used for field measurement functions, the coherent signal can be generated digitally using, for example, a look-up table stored in memory. The use of a microcontroller also offers the possibility to perform a local field spectral analysis. In an environment where the local field is not mainly from the power line EMF, this analysis makes it possible to distinguish the possibility of a bioeffect field from the possibility of a non-bioeffect field based on the frequency of the field. Power amplifier: Generally, the output of the signal generator must be amplified to drive the EMF coil at the required power level. The current requirements depend on the characteristics of the bioprotection coil. A low power audio amplifier, such as the LM383, LM384, or LM386 manufactured by National Semiconductor of Santa Clara, California is suitable. Bioprotective EMF source: In a preferred implementation of the invention, the EMF source, also referred to as an EMF pad, consists of a multi-turn coil (coil 34 in FIG. 1), whose dimensions are larger than the head and embedded between a single layer of padding, It is desirable that the biological protection current flows. One example of a bioprotective pad consists of a 26 "x20" sized multi-turn rectangular coil embedded in a standard sized pillow. This "pillow-shaped" EMF pad provides protection to the user when sleeping or resting and requires minimal interference to normal life. With a solid pillow, the center of the head would be located on average 7 "(17.8 cm) from the plane of the coil. The magnetic field generated by this coil would be all from the infinitesimal current element along the entire loop. To determine the range of exposure levels from this coil, the response area of the head is 22 "x 16" on the 5 "(12.7 cm) plane above the plane of the coil. Assume that it is located in a volume surrounded by a parallelepiped of “× 4” (55.9 cm × 40.6 cm × 10 cm) and is located directly above the coil. It fluctuates within ± 45% of the mean, for example, if the axial field on the plane of the coil is 20 mG, the magnetic field fluctuation inside the specified volume is between about 4 mG and 1 mG. Means that the biological protection field from the coil in the area in question is a coherent field in the area Level is to be arranged the EMF pad as at least half. When using an interrupt signal, the amplitude requirement applies to the "on" portion of each cycle. c. Field relations From previous studies, the effectiveness of inhibiting biological effects by superimposing biological protection fields depends on the relative strength of the biological protection and coherent (eg, power line) fields. As an example, FIG. 2 illustrates the enhancement of ODC activity of L929 cells simultaneously exposed to a biological protection field implemented as a 60 Hz field and a noise field. From this figure, it can be concluded that complete suppression is achieved when the signal-to-noise ratio is equal to 1, ie when the bioprotection and the coherent field strength are equivalent. Even at higher signal-to-noise ratios, significant levels of suppression can be obtained. For example, when the signal-to-noise ratio is equal to 2, the suppression level is 95%, and when the signal-to-noise ratio is equal to 5, the suppression level is 75%. The suppression level is calculated as 100 minus the% enhancement, for example, a 100% enhancement corresponds to 0% inhibition, and a 0% enhancement corresponds to 100% inhibition. Other investigations on measuring the average time during which a biological cell determines the properties of an externally imposed electromagnetic field reveal the requirement to interrupt the coherent signal to achieve a bioprotective effect. FIG. 3 shows the results of one of these studies. In this figure, an ODC activity ratio of 1 corresponds to complete suppression and an ODC activity ratio of 2 corresponds to no suppression. From this figure it can be concluded that complete inhibition is achievable when the duration of the interruption is 0.2 seconds between successive 1 second intervals. When the interruption time is less than 0.2 seconds, partial deterrence is achievable. For example, when the interruption time is 0.1 seconds, the suppression level is 90%, and when the interruption time is 0.08 seconds, it is 80%. The above experimental results provide guidance for designing biological protection fields for general applications. In view of these results, the desired specification of the bioprotective field is that its amplitude is equal to or greater than the local coherent field (eg, the power line field) and the interruption rate of the interrupted organ during a one second period is 0.2 to 0.8 seconds. It is desirable to be between. When the biological protection field is not subtracted from the local field, it is desirable to minimize the effect of the superposition field on the local field strength. In this case, it is necessary to minimize the ON time and the amplitude of the biological protection signal while maintaining the suppression characteristics. Under such circumstances, the following compromises are drawn. Acceptable settings are to set the on-time to 0.15 seconds, a continuous one second, and to set the field strength to 50% of the local field strength. In the most practical application of the invention, the local field is less than 20mG. In these cases, the strength of the biological protection field is set to 10 mG or less, and the ON time is set to 0.15 seconds in a continuous one second period. With these specifications, the average strength of the superimposed biological protection field during each cycle is less than 1.5 mG. The average intensity is calculated by multiplying the field intensity during the on portion of each cycle time by the portion of the time the field is on during each cycle. The above-referenced previously filed method and apparatus claims cover exposure of a biological system to a biological protection field with or without controlling the strength of the biological protection field as a function of the environmental field. The following claims also cover all biological systems.