(57)【要約】      （修正有）【課題】凹凸があり液相と気相が混在する舌粘膜において表面の乱反射、テカリ、モヤを排除し安定した形態の舌粘膜・乳頭の微細表面画像を極力短時間に効率的かつ最適に得る画像撮影記録装置の提供。【解決手段】観察装置の先端観察面と被観察粘膜面との間に人工唾液、あるいは自然に分泌される唾液、組織液などにより液相（へ）を形成することで、カメラ、特にその光路、とりわけ保護カプセルを覆う、保護フィルム(ホ)と被観察粘膜面(ト)との間の気相を排除する。同時に粘膜を薬剤処理し、液相介在により気相を排除させながら薄膜フィルムで覆われた撮影装置撮像面を手送りで滑走させ連続的に動画を撮影することで、短時間かつ効率的に全粘膜面の撮影を行うとともに、得られた複数の画像により、高度画像処理画像、高精度、ステレオ、あるいは３次元画像を得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ−粘膜間接触観察を特徴とする粘膜表面、粘膜及び粘膜下組織のいずれかの微細形状について最適に観察する観察方法。
フィルムで覆われたデジタル式撮像素子の先端の粘膜観察面を人工唾液、あるいは唾液、あるいは組織液などの液体を介し、直接粘膜観察面に押し付け、観察装置の先端レンズより結ぶ光路上に空気の介在をなくし、「テカリ」などの表面反射を抑制し、明瞭に粘膜面表面の微細構造の撮影を行う方法。
【請求項２】
レンズ−粘膜間接触法による舌粘膜表面の微細観察を最適かつ短時間に観察するために付随する方法。
デジタル式撮像素子を用いたレンズ−粘膜間接触法により舌粘膜表面の微細構造観察の際に短時間かつ最適な画像を得る方法として、粘膜に粘調性を付与する人工溶液を塗布し撮影し、あるいは撮影装置撮像面を滑らせながら走行させながら連続的に画像を撮影することで、観察粘膜面光路に気相を生じず、かつ短時間で全粘膜面を明瞭に粘膜面表面の微細構造の撮影を行う方法。
【請求項３】
請求項２の方法で取得された連続で撮影された複数の画像データを高度画像処理を行うための素材とする方法。
【請求項４】
レンズ−粘膜間接触法により粘膜面の観察像の向上を図る方法。
観察粘膜を染色剤で染色し、あるいは粘膜の染色剤に粘調性を付与する薬剤を添加し染色することで、粘膜の染色を施す方法。あるいは単波長LEDによる特殊照明を行うことにより、粘膜面の観察像の向上を図る方法。
【請求項５】
レンズ−粘膜間接触法において感染防止対策を行える方法。
本装置先端、あるいは装置全体をディスポーザブル式の薄型フィルムで被覆することで圧着面の安定化を図ると同時に、感染防止対策を行える方法。
【請求項６】
レンズ−粘膜間接触法を実現する観察装置
前記請求項１から５のいずれかに記載の観察方法を実現するのに適した構造・機能を特徴とする画像撮影記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、舌粘膜及び粘膜下組織の微細形状を最適に観察する方法及び本方法を実現する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消化器の最前線にある口腔粘膜に位置する舌は、咀嚼嚥下などに不可欠な構造機能を有し、重要な臓器器官である一方、舌粘膜の表面には糸状、茸状、葉状、有郭の各舌乳頭や、舌扁桃などが立体的構造を伴い、配置している。
【０００３】
舌はその観察しやすい位置により、古今東西より医学の診査診断に供されてきた。近代医学においては、シェーグレン症候群に関連した唾液腺の萎縮などに起因する舌炎を始め舌の疾患は多く、中には舌癌のような重篤なものもあり、早期・定期的かつ詳細な診査診断は重要である。
【０００４】
また、いわゆる「寝たきり」など要介護状態にある場合、舌粘膜を清潔に保つことは、誤嚥性肺炎など生命に関わる重篤な疾患を予防するために、舌粘膜表面の微細な診査も求められている。
【０００５】
さらに、舌苔は口臭や誤嚥性肺炎の原因として除去されるべきものであるとの認識がなされ、要介護者への口腔内のプロフェッショナルケアである「口腔ケア」においても重要な清掃項目となりながらも、舌苔の付着に関しては視診のみで判定しており、その基準も現在統一されたものは存在していない。
【０００６】
また、舌清掃は（口腔ケアを必要とする）要介護者のみならず、口臭予防の一環として一般的にエチケットとして取り入れられている。舌粘膜の清掃は、術者の熟練した技術が必要となるものの、その清掃効果は舌刷掃ブラシで脱落・付着したもの（いわゆる「デブリ」）を目視下により判定されており、実際に付着した舌苔を除去できたかの詳細は不明なまま実施されていることがほとんどである。
【０００７】
一方、従前における舌の診査は舌圧子やデンタルミラーなどによる肉眼下での目視が殆どで、客観的に診査を実現する機器は多くない。特に舌粘膜を微細かつ容易な診査を実現する機器は現存せず、十分な診査診断を行う事ができるとは言えない現状がある。
【０００８】
近年、高性能化されてきたパーソナルコンピュータに接続して画像を取得する高性能小型カメラシステムが普及してきており、頭髪のケアにおける毛根部の微細観察、胃腸粘膜を100倍程度拡大する拡大内視鏡のような分野が徐々に応用されてきているが、舌粘膜の観察応用例はなく、また舌粘膜乳頭のような微細構造の観察には不向きであった。
【０００９】
また、東洋医学の舌診の客観性を付与する事を目的として、ビデオスチルカメラとレコーダを用いて舌粘膜を記録する試み（例えば下記文献１参照）もあるが、あくまでも主眼を東洋医学の舌診に基づくもので色調の違いなどを舌粘膜全景において観察するものである。さらに機器も大型で簡便に使用できるものではでない。
【００１０】
通常の舌診は、舌の動きや舌の表面で強く反射する光沢と色彩を同時に診査する形となり、舌の純粋な色彩変化を見ることができないため、舌表面質感の時間変化撮影システムが出願されている（例えば下記特許文献２参照）ものの、遠隔位置から全景概観画像を取得し質感判定するもので、微細構造の観察に基づくものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開2009-28058(P2009-28058A)
【特許文献２】特開2011-239926(P2011-239926A)
【特許文献３】特開2009-82636（P2009-82636A）
【特許文献４】特開2009-82635（P2009-82635A）
【特許文献５】特開2006-119300（P2006-119300A）
【特許文献６】特開2006-23389（P2006-23389A）
【特許文献７】特開2007-233036（P2007-233036A）
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】明治鍼灸医学  第22号：39−49（1998）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従前の舌粘膜の診査・診断において、その大半は肉眼による視診であった。視診で行う場合、術者の熟練した観察力が必要となる。また、他考案である舌色の撮影システムは被験者の健康状態を血液や血管の状態により診断する指標が提唱されているものの、得られる画像は遠距離からの全景画像であり、粘膜表面の微細構造からによる血流状態、舌苔の付着量判定は困難である。また、現在、口腔ケアの一環としてブラシなどの清掃具を用いたプロフェショナルによる舌清掃が一般的に行われているものの、（舌苔やデブリなどを期待しているものの）除去物の内容に関し、確証のない状態で行われていることが多い。このような微細構造の診査がない清掃手法による過剰な舌清掃は舌粘膜を損傷することにもつながりかねない。
【００１４】
一方、舌粘膜の表面には各種の舌粘膜乳頭が密集し、その解剖学的形態に伴い凹凸があるため、焦点の合った観察画像を得ることは非常に難しい。さらに、唾液などが粘膜表面に薄く介在するため、画像取得に際し、その表面は照明光の照射に起因した反射を生じさせるため、粘膜表面の性状や舌乳頭の構造を正確に観察する微細観察画像を得ることは非常に困難であった。
【００１５】
以前よりこのような微細構造の観察は、生体より組織片を採取（バイオプシー・オートプシー）し、ホルマリンで固定した後、各種薬剤処理や凍結乾燥処理などを行った上、例えば電子顕微鏡、あるいは光学顕微鏡のような観察装置で観察するというものであった。これにより微細構造の観察が可能となるが、生体に侵襲を与える結果となる。生体に非破壊かつ経時的に粘膜表面の微細構造を観察する手法は今までに存在しない。
【００１６】
さらに、例えば幼少期から成人に、あるいは壮年期から老年期、あるいは病態の進行などに伴って、経時的に舌粘膜の微細構造を観察する手法も今まで存在していない。
【００１７】
医科学領域においては、内視鏡が広く用いられ、中でも近年、拡大内視鏡として、おおよそ100倍程度の拡大画像を得る装置が考案されているが、内視鏡は消化管など管状の臓器に装置を挿入し、内腔の周囲を観察するという手法のため、粘膜表面を微細に観察するものではなく、かつ００１４で提示された課題である、凹凸がある粘膜表面の解剖学的構造より焦点の合った観察画像を得る点、照明光の照射に起因した反射を抑えた微細観察画像を得る点は解決されていない。
本発明は、以上のような欠点をなくすため考案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記の課題について手法に関し詳細な検討を行ったところ、以下に示す観察方法と観察装置を完成させるに至った。
【００１９】
本発明は、以上の構成よりなるレンズ−粘膜間近接または接触による舌粘膜及び粘膜下組織の微細形状を最適に観察する方法及び本方法を実現するための観察装置である。
【００２０】
本発明の観察装置は、CCDカメラユニット並びにレンズと保護カプセル、観察粘膜面との接触部のディスポーザブルで脱着可能な感染防止フィルム、画像取り込み回路、LEDによる光源、外部パーソナルコンピュータとの通信インターフェイスより構成される。
【００２１】
本発明の観察装置の先端観察面と被観察粘膜面との間には人工唾液、あるいは唾液などにより液相を形成することで、カメラの光路、特に保護カプセルを覆う保護フィルムと被観察粘膜面との間の気泡を含む気相を排除する。
【００２２】
本発明の観察装置の照明には単波長LED、あるいは多波長LEDのいずれかを用い、観察目的により可視光、赤外光の選択を行う。
【００２３】
本発明の観察手法は粘膜面の特定の部位を静止画像として取得する方法、あるいは連続的に舌粘膜表面を滑らせて連続画像を撮影・取得する方法の2種類よりなる。
【００２４】
本発明で観察された画像情報は本体装置、あるいは通信インターフェイスを通じて外部パーソナルコンピュータへと転送され、各種の高度画像処理を行い、画像の再構成など適正化を行う。
【００２５】
本発明にあたり、緑茶、茶抽出液（茶カテキン）、環状オリゴ糖、ビタミンCを主組成とする溶液を口腔内で２分間含有させることにより、舌乳頭、特に糸状乳頭などの形態を安定させる事が可能となる。
【００２６】
また、舌乳頭間の粘膜組織を鮮明に撮影する手法としては、ソルビット、エタノール、1.8−シネオール、チモール、サリチル酸メチル、L−メントール、安息香酸、プロパノール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを主組成とする溶液を口腔内で２分間含有させることで可能となる。（図７-３））
【００２７】
また、粘膜の染色剤に粘調性を付与する薬剤を添加したものを添加することで、粘膜の染色を施すことで、茸状乳頭や糸状乳頭の輪郭が鮮明となる。染色液の調整は、リン酸緩衝生理食塩水で食用青色２号（インジゴカーミン）１ｗ／ｖ％となるよう調整し、  溶液３ｍｌ中にデンプン、増粘多糖類、デキストリンを主成分とする合剤０．１ｇを添加させ停滞性を持たせたものを使用する。作用時間は30秒で染色可能となる。また、染色後、5分程度で自然脱色をするため、患者様の不快感も軽減できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による観察撮影装置ならびに観察装置観察面と粘膜を近接または密着させ、さらに唾液ないし人工唾液などの液相を介在させる観察手法により、舌粘膜表面、特に立体構造を有する舌粘膜乳頭表面の光源による乱反射、あるいは「テカリ」を排除し、表面観察に適した観察画像を取得することができる。
【００２９】
同時に粘膜部の観察対象との間に液相を介在させることより、舌粘膜表面の舌乳頭の変形を防止する事ができる。
【００３０】
さらに各種単波長を有するLEDで照明することより、舌粘膜乳頭のコントラストを向上することができ、あるいは粘膜下組織に分布する脈管の形態を観察することができる。
【００３１】
また、観察面の保護カプセルの表面にディスポーザブル式の保護フィルムを備えることで、感染を防止し、かつ多数の被観察者への使用も実現する。
【００３２】
さらに、舌粘膜表面を滑らせるように連続的に撮影し、画像を取得することで、例えば小児や口腔機能の不全があり、長時間撮影のために開口することが困難な患者様などの例においても、比較的短時間で舌粘膜の広い範囲を観察でき、画像を取得できる。
【００３３】
また本発明手法により連続的に舌粘膜表面を滑らせて連続的観察画像、あるいは動画を取得することで、動画画像であればそのコマを各々の画像に分割し、構成する複数画像を画質向上や画像の付加価値を向上させるための画像処理に供することができる。例えば、コントラスト合成、多焦点合成、ステレオ画像合成、三次元画像合成などである。
【００３４】
以上、本発明により舌表面の糸状乳頭、茸状乳頭、有郭乳頭、あるいは葉状乳頭など立体形状を持つ解剖学的構造の観察が可能となる。
【００３５】
同時に被験者舌粘膜対象組織に関し非破壊的な観察も可能となり、対象となる舌粘膜組織構造を時系列的に観察する事も可能となる。
【００３６】
またこれらの観察画像により、糸状乳頭、茸状乳頭、有郭乳頭、あるいは葉状乳頭の間に付着する舌苔の性状・厚みの詳細な確認も可能となる。
【００３７】
歯科を受診する患者様の中には、口臭恐怖症のため舌清掃を過剰に行う方もおられるため、このような映像を患者様自身が見る事ができ、あるいは客観的データ化を実現する事により安心感も得ることが可能となる。
【００３８】
また、舌は体表に露出することがほとんどなく、食物による着色や疾患による影響を除けば皮膚に比べ、外的環境因子による（変色するなどの）影響を受けにくく、安定かつ普遍的な診断が可能である。
【００３９】
本発明を利用し、舌粘膜の微細構造も含めた診査診断が簡便に実施することができれば、単に歯科領域の定期検診のみならず、医科領域における定期検診・人間ドック等でも本発明による診査が採用される機会を生じ、結果としてより詳細な健康状態の把握を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の粘膜観察の模式図である。
【図２】本発明の観察対象である舌粘膜表面の模式図である。１）糸状乳頭・茸状乳頭の表面構造を示す。２）有郭乳頭の表面構造を示す。
【図３】本発明以前の従前の粘膜の観察例を示す。１）従前の粘膜の観察における対象物と焦点の関係の模式図である。２）従前の方法で撮影された粘膜の観察像である。
【図４】本発明によって実現される粘膜の観察例を示す。１）対象物と焦点の関係の模式図である。２）本発明で撮影された糸状乳頭先端の微細表面構造を示す。３）本発明で撮影された舌粘膜面を俯瞰した表面観察像を示す。
【図５】粘膜面に撮影装置撮像面を滑らせ連続的に撮影する模式図である。
【図６】連続画像取り込み法により作成した舌粘膜表面のステレオ立体写真の一例である。
【図７】本発明によって実現される粘膜の観察前薬剤前処理の比較観察例を示す。１）比較対象の薬剤未処理粘膜の表面画像である。２）本発明である茶抽出液（茶カテキン）合剤による前処理により撮影された舌粘膜の表面画像である。３）本発明であるエタノール合剤による前処理で撮影された舌粘膜の表面画像である。
【図８】本発明によって実現される粘膜の染色処理の比較観察例を示す。１）比較対象の薬剤未処理粘膜の表面画像である。２）本発明である粘膜染色処理で撮影された舌粘膜の表面画像である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００４２】
本観察には、口腔内の観察ができる小型のカメラユニットと画像取り込み回路及び内蔵コンピュータ、外部のPCに画像を転送するための通信インターフェイス、焦点ならびに拡大率調整可能な拡大レンズ、LEDを用いた小型光源、カメラ保護カプセル及び、カプセルおよび装置全体を覆う為の粘膜密着ディスポーザブル感染防止フィルムより構成される。
【００４３】
取得された画像は機器内蔵コンピュータの画像メモリー、あるいは外部パーソナルコンピュータに蓄積・転送され、画像処理される。
【００４４】
機器外観は縦型のみならず、舌粘膜後方への直達性を向上させるため、機器を小型化し、横型にするなど配慮したものとする。
【００４５】
また、複数の被験者の観察を可能とするために、カプセルの表面は粘膜と密着させるためにディスポーザブル感染防止フィルムが装着でき、被験者毎の容易な交換が可能となっている。
本発明は以上のような構造である。
【００４６】
画像取得に先立ち、まず手動、あるいは自動で焦点・拡大率の調整を行う。途中での調整も可能である。
【００４７】
これを使用するときは、粘膜面に直交、あるいはそれに近い状態で接触させ、静止させて静止画像を、あるいは舌粘膜表面を滑走させた状態により、連続的に画像を取得する。
その際、カプセルの表面を覆うフィルムと対象粘膜面の間には、人工唾液、あるいは唾液、もしくはそれに類する組織液が介在した状態で行う。
【００４８】
そのため、カプセルの表面を覆うフィルムと対象粘膜面の間に液相を介在させるための人工唾液は粘膜に留まる粘調性、あるいは光路を妨げない性質の具備が必要となる。そのため、人工唾液の成分はグリセロールが理想であるが、人体への適用でアレルギーを惹起する例もあることからこれを避け、水飴、水溶性食物繊維、増粘多糖類などから構成される事が望ましいが、同時に光路や画像の歪など観察を妨げないものが望ましい。その濃度は粘調性を考慮したものである事が望ましい。
【００４９】
人工唾液には自然唾液に近い粘性度の、海洋深層水の脱塩水、海洋深層水原水、塩化カリウム、リン酸二カリウム、グリセリン、キサンタンガム、キシリトール、デキストリン、ヒアルロン酸、茶ポリフェノール、ビタミンC、クエン酸、ペパーミント香料、安息香酸ナトリウムを組成とした保湿液を利用することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
カメラユニット筺体にスイッチを取付けることによって操作者による静止画・動画の取り込みを操作することができ、撮影の困難な被験者からの短時間かつ効率的な画像取得用途にも適用できる。
【００５１】
カプセルの表面は粘膜と密着させるディスポーザブルフィルムが装着でき、あるいは装置全体をフィルムで覆う事で多人数の被験者からの画像取得に対しての感染予防も可能となっている。
【００５２】
取得された画像は必要により数値データ化され、多拠点から収集された取得データをビッグデータとして解析することも可能である。
【符号の説明】
【００５３】
図１；（イ）：外部パーソナルコンピュータとの通信インターフェイス、（ロ）：画像取り込み回路及び内蔵コンピュータ、（ハ）：カメラユニット並びにレンズ、（二）：光源、（ホ）：感染防止フィルム、（へ）：人工唾液、あるいは唾液などにより形成された液相、（ト）：粘膜面
図２；  
１）舌前方での粘膜表面模式図（イ）：茸状乳頭、（ロ）：糸状乳頭
２）舌後方での粘膜表面模式図（ハ）：有郭乳頭
図３；  
１）従前の粘膜面観察方法（気相介在）での光路の模式図。
２）従前の粘膜面観察方法（気相介在）により取得された画像の例。
図４；  
１）本発明による粘膜面観察方法での光路の模式図（イ）：人工唾液、あるいは唾液などによる液相
２）本発明による粘膜面観察方法により取得された画像（高倍率：糸状乳頭）の例。
３）本発明による粘膜面観察方法により取得された画像（低倍率：糸状乳頭並びに茸状乳頭）の例。
【実施例１】
【００５４】
図１に本発明を実現するための機器例の模式図を示す。本機器は口腔内を撮影するのに適したサイズを有し、焦点調整式の撮影用レンズ及びカメラ、粘膜に密着させ、あるいは感染防止のために装置全体を覆うためのディスポーザブル感染防止フィルム、画像取り込み回路ならびに内蔵コンピュータ、外部のPCに画像を転送するための通信インターフェイスより構成される。
【００５５】
図２に舌粘膜表面に分布する各種舌乳頭の解剖学的立体模式図を示す。舌粘膜の表面には糸状乳頭、茸状乳頭、有郭乳頭、葉状乳頭などの舌乳頭が分布するが、その表面は複雑かつ立体的凹凸を生じ、観察画像を得ることは容易ではない。
【００５６】
図３に従前の粘膜面観察における模式図とその観察像を示す。従前の内視鏡装置も含め、カメラと焦点を結ぶ撮影粘膜面との間には空気が存在する（図３−１））。その結果として焦点は粘膜表面に合っていながらも、観察粘膜面（以後、「観察面とする」）の表面は光源による反射や「テカリ」、気相による形態の歪などが生じ、従来の観察手段では舌粘膜に分布する舌乳頭、特に糸状・茸状の立体形態の表面構造を観察するのは支障があった。従前の粘膜面観察方法における観察像を図３−２に示すが、観察粘膜面（以後、「観察面とする」）の表面は光源による反射や「テカリ」、気相による粘膜表面形態の歪などが生じ、形態的な評価を行うことは難しい。
【実施例２】
【００５７】
図４に本発明により実現する粘膜面観察における模式図とその観察像を示す。図４−１）の（イ）のごとく、人工唾液、あるいは自然に分泌される唾液、あるいは組織液などによりレンズと対象構造物の間に介在した状態とすることにより、カメラと焦点を結ぶ撮影粘膜面（以後、「観察面とする」）との光路には空気の存在を排除することで、粘膜観察面の表面は光源による反射や「テカリ」、あるいは気相による形態の歪は生じることがなく、舌粘膜に分布する舌乳頭、特に糸状・茸状の立体形態の表面構造を観察にふさわしい状態を提供する。図３−２）に相当する粘膜面部位を本発明の方法で観察した像を図４−２）に示すが、舌乳頭の一つである糸状乳頭先端の微細構造の一部が拡大され、さらに図４−３）にて舌粘膜面の構造物を俯瞰した観察像を示すが明瞭な観察像を得ることが可能となる。  
【実施例３】
【００５８】
図５に粘膜面に撮影装置撮像面を滑らせながら走行させ、連続的に動画を撮影させ、短時間で全粘膜面を観察できる考案を示す。人工唾液、あるいは自然に分泌される唾液、あるいは組織液の介在下などにより、薄膜フィルムで覆われた撮影装置撮像面を例えば矢印で示したように滑走させながら連続的に動画を撮影させ、短時間で全粘膜面の撮影を行う。撮影装置のインターフェイスを介し、撮影データは外部パーソナルコンピュータに転送され、撮影画像の合成が行われる事で、短時間の撮影での粘膜全体の画像を提供する。連続して移動しながら画像、あるいは動画を撮影することで、離れた2点の、またあるいは1地点での複数の画像の取得も可能であり、これによるパーソナルコンピュータでの画像処理により、焦点の合成、コントラストの適正化、あるいはステレオ画像（実施例４で例を示す）、あるいは3次元画像の合成も実現可能となる。
【実施例４】
【００５９】
図６に連続画像取り込み法により得られた画像合成により作成したヒト舌粘膜表面のステレオ立体写真の一例を示す。交差法による立体視観察により、舌粘膜乳頭を立体的に見る事が可能となる。
【実施例５】
【００６０】
図７−２）に本発明である茶抽出液（茶カテキン）合剤による、図７―３）は本発明であるエタノール合剤による撮影前に行う粘膜収斂処理後の舌粘膜表面画像を示すが、図７−１）に示された薬剤未処理粘膜の表面画像と比較し、いずれも明瞭な舌乳頭形態画像の取得が可能となる。
【実施例６】
【００６１】
図８−２）に本発明であるインジゴカルミン合剤による粘膜染色処理後の舌粘膜表面画像を示すが、比較対象の薬剤未処理粘膜と比較し、明瞭な舌乳頭形態画像の取得が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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