(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者から採取した上下顎模型を、その患者が咬み締めたときの合力軸を基準に所定の角度で保持する咬合器に取り付けて使用される咬合点の測定器であって、前記上下顎模型に関連して咬合時のベクトル方向を表現する方向に設けられた支持軸と、水平方向における角度を表す目盛が表示された水平目盛板と、垂直方向に対する角度を表す目盛が表示された垂直目盛板と、前記咬合器に保持された上下顎模型の咬合点を指示する咬合点指針と、該咬合点指針と同軸上に設けられ該咬合点指針の回動とともに回動して前記垂直目盛板の角度目盛を指示する垂直角度指針と、前記咬合点指針の水平面内における回動と共に回動し、前記水平目盛板上の角度目盛を指示する水平角度指針とを備えていることを特徴とする3次元咬合コンタクト測定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無歯顎症や多数歯欠損症等に対する歯科治療に使用するに適した咬合コンタクト測定器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多数歯欠損症等に対する義歯床治療やインプラント治療では、義歯や架工歯に理想的な咬合を付与することがきわめて重要である。従来は、この咬合付与を、口腔や口腔周囲の主として硬組織の解剖学的形態と、その平均値を割り出し、いくつかの仮想基準線や平面と合わせて下顎骨の普遍的な咀嚼運動を捉えようとしてきた。そして、実際の治療では、このような普遍的咀嚼運動に基づいて、医師や技工士が各患者の咬合を再構築しているのが現状である。
【０００３】
上記医師や技工士による各患者の咬合の再構築は、主として医師や技工士の経験と勘に頼って行われているが、実際の咬合時における強力な噛み締め力の方向と大きさに対する基準となるものがないので、患者の個別の理想的な咬合を定量的に構築することはきわめて困難であり、例えば多数歯欠損症患者用の義歯を製作する場合に、上顎に対する下顎の相対的動きと、それぞれ１４本の歯の凹凸形態とによってその咬合時に生じなければならないせん断機能がうまく働かないという問題がある。このため、患者がなんとか満足する義歯を製作するにはかなりの長時間と、しばしば手間を要するという問題点があった。
【０００４】
咬合時に作用する筋肉は、図９に示すように、咬筋（Ｍ．ｍａｓｓｅｔｅｒ）Ｍｍと側頭筋（Ｍ．ｔｅｍｐｏｒｌｉｓ）Ｍｔである。これらによって生じる力は、正常な状態では左右対称である筈であり、所定の方向と大きさを有するベクトルであり、本発明者の研究によると、これらの合力は、個々の患者によって若干の差はあるが、標準的には、図１０及び図１１に示すように、前頭洞の前縁部（ナジオンの直上部）付近の点（「Ｎ点」と呼ぶ）に向かうことがわかっている。
【０００５】
頭部側面を２次元的に表した図１１において、Ｐａは前歯の咬合点、Ｐｂは奥歯の咬合点、Ｐｃは関節頭の点をそれぞれ表す。同図において、奥歯の咬合点Ｐｂに作用する咬合力と関節頭の点Ｐｃに作用する咬合力は図のＬで示す方向を有するベクトルであり、これらの力とその合力Ｆとの関係は、次式に示すとおりである。図中の０は、前記Ｎ点を表す。
Ｎ１ｓｉｎθ１＝Ｎ２ｓｉｎθ２
Ｎ１ｃｏｓθ２＋Ｎ２ｃｏｓθ２＝Ｆ
２Ｎ１ｃｏｓφ１・ｓｉｎθ１＝２Ｎ２ｃｏｓφ２・ｓｉｎθ２
２Ｎ１ｃｏｓφ１・ｃｏｓθ１＋２Ｎ２ｃｏｓφ２・ｃｏｓφ２＝Ｆ
【０００６】
なお、すべての患者の咬合時の合力が必ずしも０（Ｎ点）に向かうわけではなく、奇形や加齢による骨の老化・吸収等により、咬合時の合力の向かう点は、上記Ｎ点と下顎角の点Ｐとを結ぶ線Ｌ（「合力線」又は「ベクトル軸」と呼ぶ）上を点Ｐ側へ徐々に近づくこともわかっている。
【０００７】
そこで、上記合力線Ｌ上の点（患者によってその位置は多少異なる）を中心とする円弧（実際は球面である）を描けば、理想的な咬合における各咬合点は当該円弧上に左右対称的に並ぶはずである。
【０００８】
本発明者は、このような知見に基づいて、下記特許文献に詳述しているような咬合器（プロッター）を開発し、広く実用に供している。この咬合器は、患者の咬合模型上に理想的な咬合曲線を描くことのできるもので、すでに多くの症例において好評を博している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特願２００１−２１５８１６号
【特許文献２】特願２００１−３９２１７４号
【特許文献３】特願２００２−０４６６５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、理想的な咬合状態では、咬合時における上下の歯の接触点は顔の中心線を挟んで左右対称な位置にあることになるが、患者の現在の咬合時における歯の接触点を正確に把握し、これを咬合器上に再現できる器具はなかった。このため、左右非対称状態のまま治療を完了し、患者の不評を買うのみならず、患者に日常生活上の忍耐を強いたりすることが多かった。本発明が解決しようとする課題は、上下顎模型（咬合模型）を取り付けることのできる咬合器と組み合わせて使用することが可能で、患者の咬合時における歯の接触点（「咬合コンタクト」という）を工学的に正確に測定することができ、正常な状態における咬合状態を再現して、理想的な咬合を構築することのできる測定器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用した。すなわち、本発明にかかる３次元咬合コンタクト測定器は、患者から採取した上下顎模型を、その患者が咬み締めたときの合力軸を基準に所定の角度で保持する咬合器に取り付けて使用される咬合点の測定器であって、前記上下顎模型に関連して咬合時のベクトル方向を表現する方向に設けられた支持軸と、水平方向における角度を表す目盛が表示された水平目盛板と、垂直方向に対する角度を表す目盛が表示された垂直目盛板と、前記咬合器に保持された上下顎模型の咬合点を指示する咬合点指針と、該咬合点指針と同軸上に設けられ該咬合点指針の回動とともに回動して前記垂直目盛板の角度目盛を指示する垂直角度指針と、前記咬合点指針の水平面内における回動と共に回動し、前記水平目盛板上の角度目盛を指示する水平角度指針とを備えていることを特徴とする3次元咬合コンタクト測定器である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の３次元咬合コンタクト測定器は、縦横一対の目盛板とこれら目盛板上の目盛を指示する一対の指針により、患者の咬合点を３次元的に正確に測定することができるので、各患者に対する理想的な咬合を簡単に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の咬合コンタクト測定器を咬合器に取り付けた状態を表わす斜視図である。
【図２】水平目盛板の平面図（ａ）、側面図（ｂ）、底面図（ｃ）、異なる実施例を表す平面図（ｄ）である。
【図３】垂直目盛板の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、底面図（ｃ）である。
【図４】咬合器の一部を省略した正面図である。
【図５】その要部の平面図である。
【図６】フェイスボウの使用状態を表わす外観図である。
【図７】フェイスボウベースの斜視図である。
【図８】上下顎模型を咬合器に取り付けた状態を表わす外観図である。
【図９】人間の咬合筋を表す外観図である。
【図１０】頭蓋骨の正面図である。
【図１１】咬合力の作用方向を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明にかかる咬合コンタクト測定器は、互いに交差する方向に設けた二つの目盛板と二つの指針とにより、簡単な構成で、咬合コンタクトを３次元的に正確に測定でき、各患者の咬合状態を咬合器上に正確に再現することが可能となり、咬合治療の目安を簡単に得ることが可能となった。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の測定器の１実施例を咬合器に取り付けた状態を表す外観図であり、図２、図３は、水平目盛板２と垂直目盛板３の分解図である。この３次元咬合コンタクト測定器（以下「測定器」と略称することもある）１は、水平目盛板２と垂直目盛板３を備えている。なお、これら目盛板２，３における「水平」、「垂直」の文言は、地面に対し厳密な水平、垂直の意味を表すものではなく、ベクトル軸に対し厳密に水平であり、その水平面に対し垂直という意味である。
【００１６】
水平目盛板２は、円弧状のフレーム４と、該円弧状のフレームの内径方向に沿う直線状の支持フレーム５を組み合わせてなり、前記直線状フレーム５のほぼ中央部に、該測定器１を咬合器１０１に取り付けるための基部６が一体に設けられている。
【００１７】
円弧状のフレーム４には、その円周に沿って角度を表す目盛４ａが表示されている。目盛４ａは、左右中心位置Ｃが０となっており、そこから左右両側に対称的に目盛が表示されている。図示例では、最も外側の目盛Ｓは７５となっている。すなわち、水平目盛板２には０度から７５度までの目盛が左右対称的に表示されている。
【００１８】
この水平目盛板２には咬合器に対する取り付け手段が設けられている。図示例では、取り付け手段として、直線状フレーム５に左右一対の取り付け穴７，７が設けられ、この穴７，７に咬合器に設けた上下方向のピンを挿通することにより、水平目盛板２を咬合器に取り付けるようになっている。なお、前記基部６には、湾曲状の凹部８と、水平目盛板２を咬合器に固定するためのロック手段としての止めねじ１０が設けられている。
【００１９】
図２（ｄ）は上記と若干異なる実施例を表すもので、この水平目盛板２は、円弧状のフレーム４の内側から中心部に向かって突出する左右一対の支持フレーム５’，５’が設けられている。この支持フレーム５’に取り付け穴７が設けられている点は上記と同様である。
【００２０】
一方、垂直目盛板３は、概略扇状に形成され、その要の部分にブラケット１２が一体に設けられている。ブラケット１２は、一対の細長い板１３,１３と、これら一対の板１３，１３の下部を結合するブロック１４とからなり、該ブロック１４には、前記垂直目盛板３の基線３ｂ側の片のほぼ延長上に位置するように支持軸１５が設けられている。垂直目盛板３にも角度を表す目盛３ａがその円弧部の円周に沿って表示されている。この目盛３ａは前記基線３ｂの位置Ｄが０であり、反対側の外端線Ｓの位置が６０となっている。すなわち、垂直目盛板３には、０度から６０度までの目盛が表示されている。
【００２１】
垂直目盛板３の前記ブロック１４には、横向指針２０と縦向指針３０が取り付けられている。横向指針２０は、概略Ｕ字状の支持部２１と、該支持部２１の先端部（Ｕ字の底に当たる部分）に固着された針２２とからなり、前記支持部２１の開口側端部が軸２３によって前記ブロック１４に上下に回動自在に支持されている。
【００２２】
上記縦向指針３０は、長手方向の溝３１が形成された細長い支持体３２の両端部に長短二つの指針３３，３４を一体に設けてなる。一方の長い指針３３は、患者の歯列が転写された模型における咬合接触点を指示するための咬合接触点指示指針であり、他方の短い指針３４は、垂直目盛板３の目盛を指示する目盛指示指針である。これら二つの指針３３，３４は、同一直線上にある。
【００２３】
前記細長い支持体３２の溝３１には、ブロック１４に取り付けた軸３５が挿通されている。この軸３５の径は前記溝３１の幅とほぼ等しく、溝３１の内面に摺接している。このため、支持体３２はブロック１４に対し、軸方向に円滑に移動可能かつ軸３５回りに回動可能である。なお、図中の３６は軸３５に設けたツマミであり、これを回すことにより軸３５をブロック１４から抜き取り、縦向指針３０を取り外すことができる。
【００２４】
垂直目盛板３には、咬合器１０１に対する取り付け手段として、前記軸１５が設けられている。この長い軸１５は、その上端部が前記ブロック１４の中心に回転自在かつ逸脱不能に取り付けられている。この軸１５を咬合器１０１に設けられている垂直方向の軸穴に挿通することにより、垂直目盛板３を縦向きに、かつ水平面内で回転自在に取り付けることができる。
【００２５】
つぎに、この咬合コンタクト測定器１とともに使用するに適した咬合器とフェイスボウ（コンパス）について説明する。
【００２６】
まず、この咬合器１０１は、患者から採取した上下顎模型（石膏模型４００等）をセットして義歯等を取り付ける位置を決めるためのもので、平面上に設置されるベース１０２を備え、該ベース１０２の後端部には支柱１０３が立設され、前端部には下顎支持部材１０４が設けられている。下顎支持部材１０４は、ベース１０２に前後位置調節可能に取り付けられており、軸１０６の操作によってその前後位置及び咬合器の前後方向の中心軸に対する傾きを調節することができるようになっている。１０４ａは、咬合模型を取り付けるためのマグネットである。
【００２７】
支柱１０３は、所定の間隔をおいて並設した左右１対のフレームからなり、支柱１０３の間隔部に回動部材（移動支柱）１０７の基軸１０８が軸１１０によって回動可能に支持されている。このため、回動部材１０７は、軸１１０を中心に上下に回動可能である。回動部材１０７には、前後動部材１０９が前後移動可能に取り付けられている。この前後動部材１０９を回動部材１０７に固定するためのロック手段として、レバー付きのねじ（図示を省略）が設けられている。
【００２８】
前記市中１０３の上下中間部には、フェイスボウを取り付ける際に、患者の耳穴に相当する指示ピン１１５，１１５が設けられている。  
【００２９】
上記回動部材１０７の上部には溝部１０７ａが形成され、この溝部に前記前後動部材１０９が摺動自在に嵌り込んでいる。前後動部材１０９には、前記水平目盛板２と垂直目盛板３を取り付けるための取り付け手段が設けられている。
【００３０】
すなわち、前記水平目盛板２の取付け手段として、該目盛板２の穴７，７に挿入されるピン１２０，１２０が上向きに突設されている。また、その左右中央部に前記縦向目盛板３の軸１５が挿通される支持孔１２２付きの支持部材１２３が設けられている。支持部材１２３は、中央部に前記支持孔１２２が形成されるとともに、該支持孔１２２の一部が切り欠かれて端部が開放された溝１２４となった平面視概略Ｕ字状の弾性部材からなり、該溝１２４の部分に挿通されたねじ棒１２５をレバー１２６で回すことにより、支持孔１２２を開いたり狭めたりすることができるようになっている。
【００３１】
つぎに、図６に表されたフェイスボウの１例について具体的に説明する。このフェイスボウ２００は、患者の頭部に取り付けて、当該患者の咬合曲線を求めるためのもので、金属、プラスチック等ある程度の剛性と強度を有する材料で作られた基枠２０１を備えている。
【００３２】
基枠２０１は、患者の頭部の左右両側にそれぞれ配置される左右一対の側部フレーム２０２，２０２と、これら左右の側部フレームの上端部を互いに接続する横フレーム２０３を備えた概略コ字状に形成されている。上記側部フレーム２０２は、咬合時の力の方向を側面視で表す側面ベクトル軸として使用される。
【００３３】
基枠２０１には、概略コ字形の回動枠２０５が軸２０６，２０６によって回動自在に取り付けられている。回動枠２０５の側部フレーム２０５ａには該側部フレームに沿って移動可能なブラケット２０７が設けられ、これにロックナット２０８が取り付けられている。回動枠２０５は、基枠２０１に任意の角度に設定することができる。すなわち、ブラケット２０７を移動させて、後述のブラケット２１５に対する当接位置を変化させることにより、回動枠２０５の角度が設定される。
【００３４】
回動枠２０５の横フレーム２０５ｂの中央部にはマウスピース固着用の取付け部材２１０が固着されている。この取付け部材２１０には歯列カーブ用基準片２１２（マウスピース）がボルト等の固定手段で取付けられる。この歯列カーブ基準片２１２は、種々の形状・寸法のものを選択的に取り付けるようになっている。
【００３５】
なお、回動枠２０５は、基枠２０１に固着したブラケット２１５，２１５に設けられている複数のねじ穴２１５ａ，…に螺着される螺子によって患者に適応する位置に取り付けられる。また、回動枠２０５の両側には、該回動枠２０５に対し回動自在な回動枠高さ指示具が取り付けられている。この指示具を回動させた時にその指示ピンの移動軌跡が患者の側頭部の所定の範囲内、すなわち、イヤホールと関節頭の間にあるように回動枠２０５を基枠に取り付けることにより、適正な歯列カーブが測定できる。
【００３６】
横フーム２０３の中央部には、ブラケット２３０が固着されている。このブラケット２３０には、基枠２０１を患者の頭部に正しく装着するための突出長さ調節可能な基準点指示具２３１と、患者の眉間付近にあてがわれて基枠２０１を支持する上下位置調節可能なパット部材２３２とが取り付けられている。パット２３２としては、患者の肌に接するゆるく湾曲した板状のパットを用いることもできるが、このようなパットは、患者の顔面に装着する時に患者の肌に接して苦痛を与えたり、肌を傷付たりする恐れがあるので、そのような恐れの無いもの、例えば回転球面体からなるパットを用いるのが好ましい。
【００３７】
上記基準点指示具２３１は、患者の咬合時の合力軸が患者の前頭骨表面と交わる点（Ｎ点）を指示するためのもので、この咬合力集中部は、左右の下顎角中間点より発し、人間の頭部のナジオン上部付近に位置することが判明しているので、実際的には患者の左右の眉毛の中間点を指示するように基枠を患者に装着すればよい。
【００３８】
また、基枠２０１の両側の側部フレーム２０２，２０２には、該側部フレームと直角方向に突出するイヤピース支持部材２３５がそれぞれ取り付けられている。このイヤピース支持部材２３５はその突出長さが調節可能であり、その先端部に該支持部材２３５と直角方向に伸びるイヤピース２４０が取り付けられている。イヤピース２４０は、滑らかな先端部を有するもので、これを患者の耳穴に挿入することにより、基枠２０１を患者の頭部に支持することができる。
【００３９】
このフェイスボウ２００は、前記パット部材２３２とイヤピース２４０によって患者の頭部に装着されるが、この装着状態では、基枠２０１の側部フレーム２０２が咬合力ベクトル軸の側部から見た投影線と重なる状態となる。すなわち、両側部フレーム２０２，２０２によって決定される面と前記合力の方向とが重なるように患者の頭部に取り付ける。この状態で、回動フレーム２０５を基枠２０１に取り付け、該回動フレーム２０５を回動させることによって該回動フレーム２０５に取り付けたマウスピースを患者の口腔内に挿入し、基準片で患者の歯列を調べたり、あるいは患者がくわえているワックスリムを回動フレームを介してフェイスボウ２００に固定保持することができる。ワックスリムを固定保持した回動フレーム２０５の基枠２０２に対する角度を確定することにより、最適な咬合状態を再現することができるのである。
【００４０】
つぎに、上記この咬合器１０１とフェイスボウ２００を用いて、患者に義歯床を製作する方法を具体的に説明すると、概略つぎのようになる。
【００４１】
まず、公知の方法で床を製作する。床の製作方法は、まず、所定のトレイに印象剤を載せて患者の上下の歯茎の形状の印象をとる。この印象の上から石膏を流し込み、石膏模型を作製する。この石膏模型の上にレジン床を作り、ワックスでおおよその上下のワックスリム（歯槽堤またはロウ堤）を製作する。
【００４２】
このワックスリム（ロウ堤）を患者の口腔内に入れて、実際に咬み合わせてもらい、上下顎のセントリックポジションを確定する。ワックスリムを咬んだ状態で上下のワックスリム（ロウ堤）をワックスで互いに接合一体化する。この状態で、頬粘膜とのなじみ具合や美観等を調整し、該ロウ堤をフェイスボウ２００に取り付ける。この取付けは、患者の口腔内にあるロウ堤の前面にワックスリム固定保持具（バイトフォーク）を押し当て、尖った先端部をワックスリムに挿入して固定し、ブラケット２０７の固定用ロックナット２０８によって側部フレーム２０２との角度を咬合トランスファのために一定に保つ。
【００４３】
つぎに、フェイスボウ２００を患者から取り外し、図７に示すようなフェースボウベース２５０によって保持する。このベース２５０には基枠２０１の側部フレーム２０２の下端部が嵌合する凹部２５１，２５１が設けられているので、この凹部２５１に側部フレーム２０２，２０２の下端部を嵌合することにより、フェイスボウ２００を起立状態で支持することができる。ベースをテーブル面等の水平面上に載置しておくことにより、側部ベクトル軸を表す側部フレーム２０２が垂直状態に支持される。
【００４４】
咬合器１０１に対するフェイスボウ２００のセットは、上記垂直状態に支持されているフェイスボウ２００の側部フレーム２０２，２０２の間に咬合器１０１を配置する。この場合、咬合器１０１のベクトル軸を表す軸１５は垂直であるから、基枠の側部フレーム２０２を垂直に支持したフェイスボウに示された基準点指示具２３１（ベクトル軸ポイント）と垂直線上に一致し、うまく適合するのである。そして、ワックスリムの上側に石膏を流し込んで固化させ、石膏模型４００とする。
【００４５】
図８は、咬合器１０１に石膏模型４００を取り付けた状態を表す。石膏模型４００を咬合器１０１にセットした状態で、咬合器１０１に取り付け本発明の咬合コンタクト測定器１で当該咬合模型である石膏模型４００における咬合コンタクトを測定する。
【００４６】
この場合、図８に示すように、水平目盛板２を咬合器１０１に取り付けておくが、この取り付けは、咬合器１０１の取り付け部に突設した上向きのピン１２０，１２０を水平目盛板２の取り付け穴７，７に挿通することにより行う。このピンと取り付け穴７，７との嵌合により、水平目盛板２を簡単かつ確実に咬合器１０１に水平に取り付けることができる。水平目盛板２を咬合器１０１に取り付けたら、止めねじ１０を締め付けて両者を固定する。
【００４７】
つぎに、垂直目盛板３を咬合器１０１に取り付ける。この取付けは、上下方向の長い軸１５を咬合器１の支持孔１２２に完全に挿通することにより行う。この取付け状態では、垂直目盛板３が縦横の指針２０，３０と共に水平面内で回転可能である。
【００４８】
この状態で、指針３３を咬合模型上の咬合点を指示する点に移動させると、短い指針３４によってその垂直方向、すなわち軸１５の方向に対する角度が指示される。また、横向き指針２０は、前記指針３３とともに水平面内で回転し、しかも指針３３と指針２０とは平面視で重なっているので、この指針２０が当該咬合点の平面上の角度を指示する。なお、縦向きの軸１５は、咬合のベクトル軸を表すので、これによって、当該ベクトル軸に対する当該咬合点の水平面内での角度と垂直面内での傾斜角度を知ることができるのである。
【００４９】
このように、模型上に再現された患者の咬合点を咬合のベクトル軸を基準として３次元的に検知することができるので、当該患者の複数の咬合点が正規の咬合曲線上に配列しているかどうかを簡単に知ることができ、もし左右の咬合点が左右非対称的であれば、これを左右対称的に位置するように治療することが可能となる。
【００５０】
従来、現実の患者の咬合点を咬合力が向かう点（Ｎ点）を基準として把握することができず、このため理想的な咬合を構築することができなかったが、本発明の咬合コンタクト測定器１を使用することにより、簡単かつ正確に現実の咬合点を検知することが可能となり、これに基づいて、理想的な咬合を再構築することが可能となったのである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる３次元咬合コンタクト測定器は、工業的に製作することが可能であり、これを用いれば、各患者にとって最も好ましいと考えられる咬合が得られるように治療することが可能となった。なお、以上の説明では主に樹脂製の義歯床について説明したが、金属製の義歯床の場合も同様の原理で製作することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１      ３次元咬合コンタクト測定器
２      水平目盛板
３      垂直目盛板
２０      横向指針
３０      縦向指針
１０１      咬合器
２００      フェイスボウ
【図１】
0005838602.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005838602.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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