(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波を投射して得られる反射波を用いて超音波画像を生成し、この超音波画像を表示する表示装置と、表示装置の画面上でカーソルを移動させて関心領域の設定その他の表示処理を可能とするＧＵＩおよび操作デバイスとを備えた超音波診断装置において、
前記操作デバイスを用いて画面上でカーソルを移動させたとき、その操作デバイスの単位時間当たりの操作量を判定条件として、操作デバイスの操作を通常操作と、描画形状の操作を示す特殊操作の２つの操作区分に分別する操作分別部と、
前記操作デバイスの操作が特殊操作に分別された場合は、カーソルの移動に代えて或いはカーソルの移動と共に、その操作デバイスの動きに応じて、前記ＧＵＩ上で異なる表示処理を実行する表示制御部と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記操作デバイスとして、トラックボールを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、操作デバイスの操作が特殊操作であり且つその操作の動きが往復動作である場合、画面上で設定した事項を取り消す
ことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、操作デバイスの操作が特殊操作であり且つその操作の動きが往復動作である場合、その操作により移動されるカーソルと部分的に或いは完全に重なり合う関心領域の設定を取り消す
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、操作デバイスの操作が特殊操作であり且つその操作の動きがレ点字状である場合、画面上の対象を選択する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、操作デバイスの操作が特殊操作であり且つその操作の動きがレ点字状である場合、その操作により移動されるカーソルと部分的に或いは完全に重なり合う関心領域を選択し、この関心領域を選択した状態で操作デバイスが通常操作にて操作された場合、操作量に応じて関心領域を移動させ或いは拡大させる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、操作デバイスの操作が特殊操作であり且つその操作の動きがレ点字状である場合、「○」や「×」その他の予め定義された形状を画面上に描画する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、操作デバイスの操作が特殊操作である場合、その操作により移動されるカーソルが画面上の関心領域やボタンその他の設定有効な対象と部分的に或いは完全に重なり合う場合と重なり合わずに離れている場合とで、異なる表示処理を実行する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に超音波を投射して得られる反射波を用いて超音波画像を生成する超音波診断技術に係り、特に、その超音波画像を表示する表示装置と、表示装置の画面上でカーソルを移動させて表示処理を可能とするＧＵＩおよび操作デバイスとを備えた超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波を送受波して患者（被検体）体内を観察できるようにした超音波診断装置が普及している。この超音波診断装置の入力装置には、超音波診断装置を操作するためのトラックボールやスイッチなどが設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
トラックボールは、回動自在のボールの動きに応じた信号を出力する操作デバイスであり、主にポインティングデバイスとして用いられる。超音波診断装置は、ＧＵＩ（Graphical User Interface）の機能のもと、トラックボールの出力信号に基づいて画面上でカーソルを移動させ、カーソル移動先の画面上のボタン操作に応じて超音波画像に対して関心領域（ＲＯＩ：Region Of Interest）を設定したり、超音波画像のズームやフォーカスを行うなどの各種の表示処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７９０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
超音波診断装置では、例えば超音波画像におけるＲＯＩの設定精度を考え、トラックボールの操作量に対するカーソルの移動量が抑えられる傾向がある。このようなカーソルの移動量の制限は、例えばＲＯＩの設定をやり直す場合などにおいて、要求されるトラックボールの操作量（画面上のカーソルの移動量）が大きくなり、超音波診断装置の操作負担を増大させる要因となっている。
【０００６】
また、入力装置のスイッチ操作を通じて表示処理を実行する場合、ユーザはトラックボールなどの操作デバイスとスイッチの両方を操作することになるが、同時操作の要求頻度が高いと超音波診断装置の誤操作が懸念される。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、操作デバイスの操作量やスイッチの操作頻度の低減を図り、操作性に優れた超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る超音波診断装置では、被検体に超音波を投射して得られる反射波を用いて超音波画像を生成し、この超音波画像を表示する表示装置と、表示装置の画面上でカーソルを移動させて関心領域の設定その他の表示処理を可能とするＧＵＩおよび操作デバイスとを備えた超音波診断装置において、前記操作デバイスを用いて画面上でカーソルを移動させたとき、その操作デバイスの単位時間当たりの操作量を判定条件として、操作デバイスの操作を通常操作と、描画形状の操作を示す特殊操作の２つの操作区分に分別する操作分別部と、前記操作デバイスの操作が特殊操作に分別された場合は、カーソルの移動に代えて或いはカーソルの移動と共に、その操作デバイスの動きに応じて、前記ＧＵＩ上で異なる表示処理を実行する表示制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、操作デバイスの操作量やスイッチの操作頻度の低減が図られ、操作性に優れた超音波診断装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施形態を示す機能ブロック図。
【図２】図１の超音波診断装置における特殊操作の説明図であり、（ａ）は通常操作と特殊操作とを分別する判定条件の設定説明図、（ｂ）は特殊操作に対する表示処理の割り当て説明図。
【図３】図１の超音波診断装置にて実行される操作分別処理および表示処理の流れを示すフローチャート。
【図４】図１の超音波診断装置の作用説明図であり、（ａ）は従来の超音波診断装置におけるＲＯＩの再設定操作の説明図、（ｂ）は本発明に係る超音波診断装置におけるＲＯＩの再設定操作の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る超音波診断装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る超音波診断装置の実施形態を示す機能ブロック図である。  
本実施形態の超音波診断装置１は、被検体（図示省略）に超音波を投射して得られる反射波を用いて超音波画像を生成する装置である。
【００１３】
超音波診断装置１の超音波プローブ２は、電気信号をタイミング信号とし、内蔵する圧電振動子から被検体に超音波を投射すると共に反射波を受信してこれを電気信号（反射波信号）に変換する。信号送受信部３は、超音波プローブ２に電気信号を送信して超音波を発生させ、超音波プローブ２で生成される反射波信号を受信するとともに、超音波の時間遅延処理を通じて電子フォーカスなどを行う。信号処理部４は、信号送受信部３から反射波信号を受信して輝度情報などを保有する画像信号を生成する。画像データ生成部５は、信号処理部４から画像信号を受信し、この画像信号をＡ／Ｄ変換して画像データを生成する。画像データ記憶部６は画像データ生成部５から画像データを受信してこれを蓄え、画像データ処理部７は画像データ記憶部６に蓄えられた画像データからＭＰＲ画像や３次元立体画像を生成する。
【００１４】
表示制御部８は、入力装置９に設けられる操作デバイスとしてのトラックボール１０やスイッチ１１の操作に応じて出力される要求信号を受け、表示装置１２に超音波画像やそのＲＯＩを表示し、また、超音波画像のズーム倍率や直交３断面画像／３次元立体画像の切り替えなどの各種の表示処理を行う。この表示制御部８は、ＧＵＩを有し、トラックボール１０の操作に連動して表示装置１２の画面上でカーソルを移動させ、カーソル移動先の画面上のボタン操作を可能とする。なお、システム制御部１３は、信号送受信部３、信号処理部４、画像データ生成部５、画像データ記憶部６、画像データ処理部７および表示制御部８にて行われる各種の処理を制御する。
【００１５】
操作分別部１４は、入力装置９に設けられるトラックボール１０の動きないしその動きに連動する画面上でのカーソルの動きを判定条件とし、ユーザにより行われたトラックボール１０の操作を「通常操作」と「特殊操作」の２つの操作区分に分別する。表示制御部８は、通常操作と特殊操作の２つの操作区分に応じて予め定義された表示処理を行う。すなわち、表示制御部８は、トラックボール１０の通常操作に対しては、表示装置１２の画面上でその操作量に応じた移動量でカーソルを移動させ、一方、トラックボール１０の特殊操作に対しては、カーソルの移動に代えて或いはカーソルの移動と共に、そのカーソルの移動とは異なる表示処理を実行する。
【００１６】
図２は超音波診断装置における特殊操作の説明図であり、（ａ）は通常操作と特殊操作とを分別する判定条件の設定説明図、（ｂ）は特殊操作に対する表示処理の割り当て説明図である。
【００１７】
[判定条件]
判定条件は、トラックボール１０の操作を通常操作と特殊操作とに分別するための条件であり、例えば図２（ａ）に示すよう、描画形状１５、判定時間１６、操作量１７（画面上のカーソルの移動量）および往復数１８により構成される。この設定例は、描画形状１５を「往復１９」とし、判定時間１６を「０．５秒」とし、操作量１７を「５０ドット以上」とし、「往復数１８」を「１．５往復」とした設定例である。すなわち、トラックボール１０の単位時間当たりの操作量（操作速度）を判定条件とし、ユーザによるトラックボール１０の操作により画面上のカーソルが０．５秒以内に５０ドット以上の範囲で１．５往復以上したとき、そのトラックボール１０の操作は特殊操作とされる。
【００１８】
また、トラックボール１０の動きに応じて異なる表示処理を実行できるよう、描画形状１５については、往復１９のほかにレ点２０などが設定される。レ点２０などの形状限定の描画形状にあっては、トラックボール１０の操作の手ぶれを考慮し、ある程度の形状変形は許容されるように設定される。
【００１９】
なお、判定条件は、画面上でのカーソル移動という通常の操作を意図しているか或いは予め定義された機能の実行を意図しているかというユーザの意図を推定できるよう、その項目（描画形状１５、判定時間１６、操作量１７、往復数１８）は、「通常ではない操作」という観点から適宜調節され、適宜追加或いは削除が可能に構成される。
【００２０】
[表示処理]
表示処理の内容は、同一の判定条件であっても、表示装置１２の画面が計測画面であるか超音波診断装置１のセッティング画面であるかなど、画面の表示状態に応じて異なった処理を行うように定義される。また、同一の判定条件に対し、カーソルが画面上のＲＯＩやボタンなどの設定有効な対象と部分的に或いは完全に重なり合う場合と、重なり合わずに離れている場合とで、異なる処理を行うように定義される。
【００２１】
例えば図２（ｂ）に示すよう、計測画面にあっては、「往復１９」のような描画形状に対して「画面上のＲＯＩの設定を取り消す」という表示処理が割り当てられる。そして、カーソル移動が画面上のＲＯＩと部分的に或いは完全に重なり合って行われる場合は、カーソルと重なり合うＲＯＩの設定を取り消すという表示処理が割り当てられ、カーソル移動がそのＲＯＩと重なり合わずに離れて行われる場合は、最後のＲＯＩの設定を取り消すという表示処理が割り当てられる。なお、取り消す対象は、ＲＯＩに限られず適宜変更できる。
【００２２】
また、計測画面にあっては、「レ点２０」のような描画形状に対して「画面上で設定したＲＯＩを選択する」という表示処理が割り当てられる。加えて、そのＲＯＩを選択した状態でトラックボール１０を操作してカーソルを移動させた場合、そのトラックボール１０が通常操作にて操作されたことを条件に「操作量に応じてＲＯＩを移動させる」という表示処理が割り当てられる。
【００２３】
一方、図２（ｂ）に示すよう、超音波特性の調節や表示モード（ＭＰＲ断面画像、３次元立体画像）の切り替えなどの各種の設定画面にあっては、往復１９のような描画形状に対して「最後に行った選択を取り消す」という表示処理が割り当てられ、レ点２０のような描画形状に対して「各種の項目を選択する」という表示処理が割り当てられる。
【００２４】
図３は超音波診断装置１にて実行される操作分別処理および表示処理の流れを示すフローチャートである。この操作分別処理および表示処理は、特殊操作の設定（図２参照）に基づいて実行される。
【００２５】
ステップＳ１０１は、操作分別部１４がトラックボール１０の操作値を演算するステップである。「操作値」は、トラックボール１０の出力信号に基づいて演算されるものであり、トラックボール１０の動きに基づくカーソルの動きを決定する情報である。
【００２６】
ステップＳ１０２は、操作分別部１４がステップＳ１０１で演算された操作値が判定条件を充足するか否か（Ｙｅｓ／Ｎｏ）を判定するステップである。図２（ａ）に示す判定条件の設定によれば、トラックボール１０の動きが「往復１９」や「レ点２０」などであり、カーソルを「０、５秒」以内に「５０ドット以上」を移動させるものであるか否かを判定する。このステップＳ１０２で＜Ｎｏ＞と判定した場合は、トラックボール１０の操作を通常操作に区分し、ステップＳ１０４に移行する。
【００２７】
ステップＳ１０３は、ステップＳ１０２で＜Ｙｅｓ＞と判定した場合に表示制御部８が実行し、トラックボール１０の操作を特殊操作に区分すると共にその特殊操作による表示処理を特定するステップである。例えば、図２（ｂ）に示す表示処理の割り当てによれば、表示装置１２の現在の画面が超音波画像の計測画面であり、トラックボール１０の動きが「往復１９」であり且つカーソルがＲＯＩと重なり合っている場合には、その特殊操作に基づく表示処理を「カーソルと重なり合うＲＯＩの設定の取り消し」とする。
【００２８】
ステップＳ１０４は、表示制御部８が表示処理を実行するステップである。すなわち、ステップＳ１０２で＜Ｎｏ＞と判定した場合（通常操作の場合）は、トラックボール１０の操作量に応じた移動量にて通常通りのカーソル移動を実行する。一方、ステップＳ１０２で＜Ｙｅｓ＞と判定した場合（特殊操作の場合）は、ステップＳ１０３で特定した表示処理を実行する。
【００２９】
次に超音波診断装置１の作用を説明する。
【００３０】
図４は超音波診断装置１の作用説明図であり、（ａ）は従来の超音波診断装置におけるＲＯＩの再設定操作の説明図、（ｂ）は超音波診断装置１におけるＲＯＩの再設定操作の説明図である。
【００３１】
超音波画像２１に対するＲＯＩ２２の設定をやり直す場合、従来の超音波診断装置では、図４（ａ）に示すように、先ずトラックボール１０（図１参照）を操作して画面上のカーソルを「Ｄｅｌ ＣＨ」へと移動させる（操作Ｐ１０１）。次いで、所定のスイッチ１１（図１参照）を操作してＲＯＩ２２の設定を取り消す（操作Ｐ１０２）。そして、トラックボール１０を操作して、画面上のカーソルを「Ｓｅｔ ＲＯＩ」へと移動させ（操作Ｐ１０３）、所定のスイッチ１１を操作して新たなＲＯＩ（図示省略）を表示させる（操作Ｐ１０４）。最後に、新たなＲＯＩにカーソルを合わせて所定のスイッチ１１を操作してＲＯＩを掴み、トラックボール１０を操作してＲＯＩを所望の位置まで移動（ドラッグ）させる（操作Ｐ１０５）。すなわち、操作Ｐ１０１→Ｐ１０２→Ｐ１０３→Ｐ１０４→Ｐ１０５という流れでＲＯＩの再設定が完了する。
【００３２】
これに対し、本実施形態の超音波診断装置１にあっては、図４（ｂ）に示すよう、先ず取り消したいＲＯＩ２２にカーソルを重ね合わせ、「ＲＯＩの取り消し」の表示処理に割り当てられた特殊操作を行う（操作Ｐ２０１）。例えば、図２（ａ）の判定条件に合致するよう、カーソルの動きが往復１９のような描画形状となるように且つ０．５秒以内に５０ドット以上移動するようにトラックボール１０を操作する。かかる特殊操作により、カーソルと重なり合うＲＯＩ２２の設定が取り消される。
【００３３】
次いで、トラックボール１０を操作して画面上のカーソルを「Ｓｅｔ ＲＯＩ」へと移動させ（操作Ｐ２０２）、所定のスイッチ１１を操作して新たなＲＯＩ（図示省略）を表示させる（操作Ｐ２０３）。そして、新たなＲＯＩにカーソルを合わせて、「ＲＯＩの選択と移動（ドラッグ）」の表示処理に割り当てられた特殊操作を行い、ＲＯＩを所望の位置まで移動（ドラッグ）させる（操作Ｐ２０４）。例えば、図２（ａ）の判定条件に合致するよう、カーソルの動きがレ点２０のような描画形状となるように且つ０．５秒以内に５０ドット以上移動するようにトラックボール１０を操作する。かかる特殊操作により、カーソルと重なり合う新たなＲＯＩが掴まれる。最後に、トラックボール１０を通常操作にて操作することにより、その操作量に応じてカーソルと共にＲＯＩが移動する。
【００３４】
すなわち、操作Ｐ２０１→Ｐ２０２→Ｐ２０３→Ｐ２０４という流れでＲＯＩの再設定が完了し、ＲＯＩの取り消しや移動に際して入力装置９に設けられるスイッチ１１の操作は要求されないものとなる。
【００３５】
なお、図２（ｂ）の表示処理の割り当て例に従えば、超音波画像２１に複数のＲＯＩ（ＲＯＩ２２、ＲＯＩ２３）が設定されており且つ最後に設定したＲＯＩ２３を取り消したい場合（取り消すＲＯＩを指定しない場合）、特定のＲＯＩにカーソルを重ね合わせることなく操作Ｐ２０１と同様の特殊操作を行えばよういことになる（図２（ｂ））。
【００３６】
次に、超音波診断装置１の効果を説明する。
【００３７】
超音波診断装置１にあっては、
（１）トラックボール１０を用いて画面上でカーソルを移動させたとき、そのトラックボール１０の動きを判定条件として、トラックボール１０の操作を通常操作と特殊操作の２つの操作区分に分別する操作分別部１４と、トラックボール１０の操作が特殊操作に分別された場合は、カーソルの移動に代えて或いはカーソルの移動と共に、その移動とは異なる表示処理を実行する表示制御部８とを備える。このため、超音波診断装置１では、トラックボール１０の操作のみで行なえる表示処理の内容が増える。例えば、トラックボール１０の操作により、入力装置９に設けられるスイッチ１１の操作を代行できる（例えば、操作Ｐ２０１、操作Ｐ２０４）。したがって、トラックボールの操作量やスイッチの操作頻度の低減が図られ、操作性に優れた超音波診断装置を実現できる。
【００３８】
（２）操作分別部１４は、通常操作と特殊操作とを区分するための条件として、操作デバイスの単位時間当たりの操作量（操作速度）を用いる。トラックボール１０の操作速度（カーソルの移動速度）は調節しやすく且つ簡単であることから、ユーザは超音波診断装置に対して特殊操作の要求を伝えやすいものとなる。その結果、超音波診断装置においては、ユーザが通常操作を要求しているのか或いは特殊操作を要求しているのかの判定が正確に行なわれ、意図しない状況で特殊操作に基づく表示処理が実行される頻度が低減する。
【００３９】
（３）表示制御部８は、トラックボール１０の操作が特殊操作である場合、トラックボール１０の動きに応じて異なる表示処理を実行する。このため、特殊操作に基づく表示処理が多様化し、（１）の効果が高められる。
【００４０】
（４）表示制御部８は、トラックボール１０の操作が特殊操作であり且つその操作の動きが往復１９（図２（ａ）参照）の動作（描画形状）である場合、画面上で設定した事項（例えば、ＲＯＩ）を取り消す。一般に、往復１９のような動作は消しゴムなどで文字を消す行為を連想できるものであるから、特殊操作とその操作で実行される表示処理との関係が直感的に覚え易いものとなり、（１）の効果が高められる。
【００４１】
（５）表示制御部８は、トラックボール１０の操作が特殊操作であり且つその操作の動きがレ点２０（図２（ａ）参照）の動作である場合、画面上の対象（例えば、ＲＯＩ）を選択する。一般に、レ点２０のような動作は項目表にチェックを記入して特定の項目を選択する行為を連想できるものであるから、特殊操作とその操作で実行される表示処理との関係が直感的に覚え易いものとなり、（１）の効果が高められる。
【００４２】
（６）表示制御部８は、トラックボール１０の操作が特殊操作であり且つその操作の動きがレ点２０のような動作である場合であって、その操作により移動されるカーソルが画面上に設定したＲＯＩと部分的に或いは完全に重なり合うときは、そのＲＯＩを選択する。そして、ＲＯＩを選択した状態でトラックボール１０が通常操作にて操作された場合は、その操作量に応じてＲＯＩを移動させる。すなわち、トラックボール１０の操作のみでＲＯＩを所望の位置へと移動させることができるので、（１）の効果が高められる。
【００４３】
（７）表示制御部８は、トラックボール１０の操作が特殊操作である場合、その操作により移動されるカーソルが画面上のＲＯＩやボタンその他の設定有効な対象と部分的に或いは完全に重なり合う場合と重なり合わずに離れている場合とで、異なる表示処理を実行する。すなわち、表示制御部８は、トラックボール１０の動きが同様であっても、その動きに関わるカーソルの位置により、異なる表示処理を実行する。このため、トラックボール１０の動きの種類を増やすことなく特殊操作に基づく表示処理を多様化できるので、（１）の効果が高められる。
【００４４】
以上、本発明に係る超音波診断装置を１つの実施形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、本実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の発明の要旨を逸脱しない限り設計の変更や追加等は許容される。
【００４５】
例えば、超音波診断装置１は、操作デバイスとしてトラックボール１０を備える例を示したが、トラックボール１０と同様のポインティングデバイスであるマウスを備え、このマウスの操作に応じて各種の特殊操作を割り当てるようにしてもよい。
【００４６】
特殊操作の判定条件は、図２（ａ）に示す判定条件に限られず任意に設定できる。また、特殊操作に対する表示処理の割り当てについても、図２（ｂ）に示す表示処理に限られない。表示処理の割り当てに際しては、“トラックボールやマウスなどの動きと、その動きから一般に連想される結果とを関連付ける”ことにより、特殊操作とその操作に基づく表示処理との対応が直感的に想起されるようになり、特殊操作を行ない易いものとなる。例えば、トラックボール１０のレ点２０の動作については、その特殊操作が行われた位置をマーキングするように、画面上に「○」や「×」を描画する表示処理を割り当てるようにしてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、トラックボール１０のレ点２０の動作に対し、ＲＯＩを選択する表示処理を割り当て、ＲＯＩを選択した状態で通常操作にてトラックボール１０が操作された場合は、その操作量に応じてＲＯＩを移動させる例を示したが、このＲＯＩの移動に代えて、操作量に応じてＲＯＩのサイズを拡大・縮小させる表示処理を割り当てるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１……超音波診断装置，  ２……超音波プローブ，  ３……信号送受信部，  ４……信号処理部，  ５……画像データ生成部，  ６……画像データ記憶部，  ７……画像データ処理部，  ８……表示制御部，  ９……入力装置，  １０……トラックボール，  １１……スイッチ，  １２……表示部，  １３……システム制御部，  １４……操作分別部，  １５……描画形状，  １６……判定時間，  １７……操作量，  １８……往復数，  １９……描画形状（往復），  ２０……描画形状（レ点），  ２１……超音波画像，  ２３……最後の設定ＲＯＩ，  ２２……１つ前の設定ＲＯＩ。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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