(57)【要約】【課題】端末を任意の位置に固定可能とする端末の固定用部品を提供する。【解決手段】電極から供給される生体情報を計測または処理または送信する端末を固定するための固定用部品であって、固定対象体に固定される絶縁部材からなる固定部と、固定部に固定され、端末を機械的かつ電気的に接続する接続端子と、を備え、固定部は、固定対象体を挟持するクリップ型の部品である固定用部品。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極から供給される生体情報を計測または処理または送信する端末を固定するための固定用部品であって、
固定対象体に固定される絶縁部材からなる固定部と、
前記固定部に固定され、前記端末を機械的かつ電気的に接続する接続端子と、を備え、
前記固定部は、前記固定対象体を挟持するクリップ型の部品である固定用部品。
【請求項２】
電極から供給される生体情報を計測または処理または送信する端末を固定するための固定用部品であって、
固定対象体に固定される絶縁部材からなる固定部と、
前記固定部に固定され、前記端末を収納する収納部と、
前記収納部に固定され、前記端末を機械的かつ電気的に接続する接続端子と、を備え、
前記固定部は、前記固定対象体を挟持するクリップ型の部品である固定用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定用部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体情報を得る目的で、ベルト型の生体電極インタフェースが使用されていた。
特に、心拍情報を得る目的で、着脱が容易で、且つ、身体との一体性が高いベルト型の生体電極インタフェースが多用されていた（例えば、非特許文献１〜非特許文献３参照）。
最近では人口の高齢化に伴い、長時間の心拍・心電計測の重要性が高まっており、このような計測を可能とする生体電極インタフェースを含むウェアラブル機器が種々提案されている。また、これらのウェアラブル機器で日常的に生体情報を得ることで身体管理が可能になっている。例えば、２４時間等の長時間の計測が可能なホルター心電計を用い、活動している状態で連続して心拍情報を取得することで実生活における心機能の異常を発見し易くなってきている。
【０００３】
上述のようにウェアラブル機器に関する関心や技術レベルの向上に伴い、様々な形状のウェアラブル機器が開発されている。一例として、快適な長時間計測が可能なシャツ型ウェアラブル電極も開発されている（例えば、非特許文献４参照）。このシャツ型ウェアラブル電極においては、導電性高分子と繊維との複合素材により電極部（インタフェース部）が構成されていることで導電性ペーストを必要とせず、長時間の心拍・心電計測が可能とされている。上記シャツ型ウェアラブル電極には、特に導電性高分子としてポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール及び（３，４−エチレンジオキシチオフェン)／ポリ（４−スチレンスルホン酸）（以下、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと記載する）が用いられており、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが親水性のため生体親和性が高められ、皮膚とのなじみが良いため、快適な長時間計測が可能とされる。さらに、シャツ型ウェアラブル電極は、生体信号測定装置兼無線端末（以下、単に端末と記載する。）と接続するためのコネクタがウェアのポケット内に縫い付けられて形成されている。そのため、端末をウェアのポケット内に収容可能である。そして、端末をウェアのポケット内に固定することで、重量のある端末と電極部との距離を確保することができるため、体動により端末が振動した際に振動がバンドから電極部に伝わることによる雑音の発生を防止可能とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「Polar V650 GPSサイクルコンピュータ」［online］、ポラール社、［平成３０年４月４日検索］、インターネット<ＵＲＬ: https://www.polar.com/ja/products/pro/V650 >
【非特許文献２】「ASICS WATCH」［online］、アシックス社、［平成３０年４月４日検索］、インターネット<ＵＲＬ:http://asics-watch.com/products/ah01.html>
【非特許文献３】「Wahoo Fitness 心拍数 Blue HR for iPhone」［online］、Wahoo社、［平成３０年４月４日検索］、インターネット<ＵＲＬ:http://www.focal.co.jp/products/detail.php?product_id=717>
【非特許文献４】「日本電信電話株式会社 hitoeのニュースリリース」［online］、日本電信電話社、［平成３０年４月４日検索］、インターネット<ＵＲＬ: http://www.ntt.co.jp/news2014/1401/140130a.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記端末は、体動により電気的なノイズ(スパイクノイズ)が生じるため、生体に固定する必要がある。これまでのホルター心電計では、接着テープを用いて端末を皮膚に接着させるため、違和感とともに、皮膚のかゆみや赤みを発生させる原因になっていた。一方、ウェアラブル電極では、体に端末を配置する位置、すなわち日常生活において支障がない（例えばショルダーバッグの肩紐に当たらない）位置や好みの位置は、個人差がある。このため、非特許文献４の構成のようなシャツ型ウェアラブル電極を使用しづらい場合がある。また、活動時（日中）と睡眠時（夜間）とでは、体に端末を配置する位置が異なる。
そのため、睡眠時においては、日中とは異なる体の位置に端末を配置できるほうが望ましい。
【０００６】
さらに、生体信号を常時計測しない場合、端末を取り外すことができれば、体への負担も軽減し、かつ端末への不要な衝撃を避けることができる。また、端末を衣類に装着した場合には、外観から端末を装着していることが明らかになってしまうことが不都合な場合もあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、端末を任意の位置に固定可能とする端末の固定用部品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】
本発明の一態様は、電極から供給される生体情報を計測または処理または送信する端末を固定するための固定用部品であって、固定対象体に固定される絶縁部材からなる固定部と、前記固定部に固定され、前記端末を機械的かつ電気的に接続する接続端子と、を備え、前記固定部は、前記固定対象体を挟持するクリップ型の部品である固定用部品である。
【０００９】
本発明の一態様は、電極から供給される生体情報を計測または処理または送信する端末を固定するための固定用部品であって、固定対象体に固定される絶縁部材からなる固定部と、前記固定部に固定され、前記端末を収納する収納部と、前記収納部に固定され、前記端末を機械的かつ電気的に接続する接続端子と、を備え、前記固定部は、前記固定対象体を挟持するクリップ型の部品である固定用部品である。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、端末を任意の位置に固定可能とする端末の固定用部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一実施形態の固定用部品を用いた生体情報測定システム１の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態の固定用部品３の概略図の一例を示す図である。
【図３】本発明の第一実施形態の生体信号計測用の端末４の概略図の一例を示す図である。
【図４】本発明の第一実施形態の固定用部品３と生体信号計測用の端末４との接続方法を説明する図である。
【図５】本発明の第二実施形態の生体信号計測用の端末４の概略図の一例を示す図である。
【図６】本発明の第三実施形態の生体信号計測用の端末４の概略図の一例を示す図である。
【図７】本発明の第三実施形態の固定用部品３Ｂと生体信号計測用の端末４との接続方法を説明する図である。
【図８】本発明の第四実施形態の生体信号計測用の端末４の概略図の一例を示す図である。
【図９】生体信号計測用の端末４を従来の固定方法を用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の計時変化を示す図である。
【図１０】生体信号計測用の端末４を第一実施形態の固定用部品３を用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の経時変化を示す図である。
【図１１】生体信号計測用の端末４を第三実施形態の固定用部品３Ｂを用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の経時変化を示す図である。
【図１２】生体信号計測用の端末４を第四実施形態の固定用部品３Ｃを用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の経時変化を示す図である。
【図１３】固定部がピン型である場合の生体信号計測用の端末４の概略図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。各実施形態は、可能な限り組み合わせることができる。
なお、本明細書及び図面において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの寸法及び比率等は実際のものと同一とは限らない。
【００１３】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態の固定用部品について図を参照し、説明する。図１は、本実施形態の固定用部品を用いた生体情報測定システム１の構成例を示す図である。
図１に示すように、生体情報測定システム１は、電極２、固定用部品３及び生体信号計測用の端末４を備えている。
【００１４】
電極２は、被験者の生体情報を取得するために体表面の適切な位置に密着して設置可能である。したがって、電極２を構成する素材は、凹凸や曲面の輪郭を持つ体表面に密着すると共に、被験者の動きに伴う体表面の輪郭の変化に追従可能な伸縮性及び親水性を有する導電性高分子複合繊維である。導電性高分子複合繊維の導電性高分子としては、例えばピロール系、チオフェン系、イソチアナフテン系、フェニレン系、アセチレン系、アニリン系の各導電性高分子やこれらの共重合体等が挙げられる。また、これらの導電性高分子のドーパントには、例えばハロゲン化物イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、六フッ化ヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、燐酸系イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トシレートイオン、アルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン等の高分子イオンのうち、少なくとも一種のイオンが用いられている。
【００１５】
電極２の装着時には、皮膚の乾燥により電極との間の接触抵抗値が高くなり、生体信号を取得するのが困難になる。このことをふまえ、心電図等の生体信号の長期記録時に皮膚と電極との間の接触抵抗を下げる目的で、導電性高分子複合繊維にはグリセロール、電解質溶液、イオン液体のいずれか、もしくは二種以上が含浸されていることが好ましい。これにより、皮膚から得られる生体信号が安定する。
【００１６】
電極２を構成する素材の繊維としては、例えばポリエステル、ナイロン、ポリウレタン、シルク、レーヨン、木綿等の織物、編物及び不織布が挙げられる。
電極２の大きさや形状はウェア（図示略）等に取り付けられる程度の大きさ及び形状とされ、例えば円形、又は正方形であってもよいが、特に限定されない。電極２の形状が平面視で円形又は正方形である場合、円の直径や正方形の一辺の長さは数ｃｍ程度とされればよいが、特に限定されない。
【００１７】
配線５は、一端が電極２に接続され、他端が固定用部品３に接続されている。したがって、電極２を用いて体表面からの生体信号は、配線５を介して固定用部品３に供給される。
配線５は、信号線及び基準線を備えている。信号線は、生体情報を出力する線である。
基準線は基準電位に接続される線である。配線５には、例えば被覆線等の一般的に市販されている工業用の配線材や、Ａｇコート糸、ＳＵＳ糸等、衣料又は手芸用に使用されている配線材が用いられる。
【００１８】
図２は、本実施形態における固定用部品３の概略図の一例である。図２（ａ）は、本実施形態における固定用部品３の上面図である。図２（ｂ）は、本実施形態における固定用部品３の断面図である。図２（ｃ）は、本実施形態における固定用部品３の底面図である。
【００１９】
固定用部品３は、固定部３０及び第１接続端子３２を備えている。
固定部３０は、クリップ型の挟持板であり、例えば、半円状に丸く曲げて成型された板バネである。固定部３０は、衣類等の固定対象体６を挟持することで保持される。固定部３０は、絶縁体であり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニール、エチレン・アクリル酸エチル樹脂などの熱可塑性樹脂等である。なお、固定部３０は、一対の挟持板をスプリングによって締め付勢してなる付勢挟持クリップでもよい。
【００２０】
第１接続端子３１は、接続端子３１０及び接続端子３２０を備えている。固定部３０の上面に機械的に接続されている。この場合、接続端子３１０（あるいは接続３２０）については、接続端子３１０（接続端子３２０）の上面側から固定部３０の接続端子３１０（接続端子３２０）と当接しない面側（固定対象体６に当接させる面側）まで糸を貫通させて縫い付けるようにして固定する場合や、アメリカンスナップ（アメリカンホックとも称される）のように複数の部品を用いて上下から３０を挟んで固定する場合や、接着剤で固定部３０に固定することもできる。接続端子３１０及び接続端子３２０は、導電性を有する材料から構成され、例えば雌型のスナップボタンである。接続端子３１０及び接続端子３２０は、円盤状に形成されており、上面には、下面に向かって穿設された凹部３３０が形成されている。接続端子３１０及び接続端子３２０には、配線５が電気的に接続されている。具体的には、配線５は、信号線及び基準線を有し、接続端子３１０には、信号線が電気的に接続されている。また、接続端子３２０には、基準線が電気的に接続されている。この配線５は、例えば、接続端子３２０（接続端子３２０）と固定部３０との間から引き出され、電極２に接続可能となっている。
【００２１】
図３は、本実施形態における生体信号計測用の端末４の概略図の一例である。図３（ａ）は、本実施形態における生体信号計測用の端末４の上面図である。図３（ｂ）は、本実施形態における生体信号計測用の端末４の断面図である。図３（ｂ）は、本実施形態における生体信号計測用の端末４の底面図である。
生体信号計測用の端末４は、測定部４０及び第２接続端子４１を備えている。
【００２２】
第２接続端子４１は、接続端子４２０及び接続端子４３０を備えている。測定部４０に機械的に接続されている。接続端子４２０及び接続端子４３０は、導電性を有する材料から構成され、例えば雄型スナップボタンである。接続端子４２０及び接続端子４３０は、円盤状に形成されており、上面にはこの面に対して垂直な方向に突出し、根本部分がくびれた凸部４４０が設けられている。
【００２３】
測定部４０は、第２接続端子４１に電気的に接続されている。測定部４０は、接続端子４２０及び接続端子４３０を介して電極２から生体信号を取得する。具体的には、図４に示すように、第２接続端子４１の凸部４４０を第１接続端子３１の凹部３３０に挿入する。すると、凸部４４０が凹部３３０内に係止され、第２接続端子４１が、第１接続端子３１から抜け止めされる。すなわち、第１接続端子３１及び第２接続端子４１は係合され、機械的に接続された状態となる。したがって、第１接続端子３１は、第２接続端子４１に対して接触し、電気的に接続される。これより、測定部４０は、電極２から供給された生体信号を計測するとともに、不図示の携帯端末に計測した生体信号を無線で出力する。携帯端末は、可搬型の端末装置であり、例えば、携帯電話（スマートフォンを含む）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートパソコン、タブレット端末である。
【００２４】
上述したように、本実施形態の固定用部品３は、電極２から供給される生体情報を計測する生体信号計測用の端末４を任意の位置に固定するための固定用部品であって、絶縁部材からなる固定部３０と、固定部３０に固定され、生体信号計測用の端末４を機械的かつ電気的に接続する接続端子（第１接続端子３１）と、を備える。したがって、生体信号計測用の端末４を衣類等の固定対象体６の任意の位置に着脱可能となる。これにより、日常生活のイベント毎に生体信号計測用の端末４を固定する位置や固定対象を変えることでノイズを減らし、より精度の高い心拍計測ができる。
【００２５】
（第二実施形態）
以下、第二実施形態の固定用部品３Ａについて図を参照し、説明する。なお、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付してある。以下、構成及び動作が第一実施形態と異なる点を説明する。
図５は、本実施形態における固定用部品３Ａの概略図の一例である。
図５（ａ）は、本実施形態における固定用部品３Ａの上面図である。図５（ｂ）は、本実施形態における固定用部品３Ａの断面図である。図５（ｃ）は、本実施形態における固定用部品３Ａの底面図である。
【００２６】
固定用部品３Ａは、固定部３０、第１接続端子３１及びマグネット３４を備えている。
マグネット３４は、第１マグネット３５及び第２マグネット３６を備えている。図５（ｂ）に示すように、マグネット３４は、固定部３０に機械的に接続されている。具体的には、固定部３０が衣類等の固定対象体６を挟持する際に、その固定対象体６をはさんで第１マグネットと第２マグネット３６とが対向するように、第１マグネットと第２マグネット３６とを固定部３０に配置し、かつ対向する磁性の極性が異なるようにする。これにより、固定部３０は、衣類等の固定対象体６を挟持する際に、マグネット３４の磁力により、第一実施形態と比較して、より強く衣類等の固定対象体６を挟持することができる。
【００２７】
上述したように、本実施形態の固定用部品３Ａは、電極２から供給される生体情報を計測する生体信号計測用の端末４を任意の位置に固定するための固定用部品であって、絶縁部材からなる固定部３０と、固定部３０に固定され、生体信号計測用の端末４を機械的かつ電気的に接続する接続端子（第１接続端子３１）と、を備える。したがって、生体信号計測用の端末４を衣類等の固定対象体６の任意の位置に着脱可能となる。これにより、日常生活のイベント毎に生体信号計測用の端末４を固定する位置や固定対象を変えることでノイズを減らし、より精度の高い心拍計測ができる。また、本実施形態の固定用部品３Ａは、マグネット３４の磁力により、第一実施形態と比較して、より強く衣類等の固定対象体６を挟持することができる。
【００２８】
（第三実施形態）
以下、第三実施形態の固定用部品３Ｂについて図を参照し、説明する。なお、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付してある。以下、構成及び動作が第一実施形態と異なる点を説明する。
図６は、本実施形態における固定用部品３Ｂの概略図の一例である。
図６（ａ）は、本実施形態における固定用部品３Ｂの上面図である。図６（ｂ）は、本実施形態における固定用部品３Ｂの断面図である。図６（ｃ）は、本実施形態における固定用部品３Ｂの底面図である。
【００２９】
固定用部品３は、固定部３０、接続端子３１０、接続端子３２０及び収納部６０を備えている。
収納部６０は、生体信号計測用の端末４を収納する部品である。固定部３０に接続されている。収納部６０は、内部に接続端子３１０と接続端子３２０とを備えている。収納部６０は、布製でもよいし、シリコンゴム製でもよい。なお、収納部６０は、生体信号計測用の端末４を取り出し可能とするように構成されている。
【００３０】
図７に示すように、本実施形態において生体信号計測用の端末４の測定部４０が電極２から供給された生体信号を計測する場合、生体信号計測用の端末４を収納部６０に収納する。そして、その収納部６０の内部で、第２接続端子４１の凸部４４０を第１接続端子３１の凹部３３０に挿入する。すると、凸部４４０が凹部３３０内に係止され、第２接続端子４１が第１接続端子３１から抜け止めされる。すなわち、第２接続端子４１及び第１接続端子３１は係合され、機械的に接続された状態となる。したがって、第２接続端子４１は、第１接続端子３１に対して接触し、電気的に接続された状態となる。したがって、測定部４０は、電極２から供給された生体信号を計測するとともに、不図示の携帯端末に計測した生体信号を無線で出力する。
【００３１】
（第四実施形態）
以下、第四実施形態の固定用部品３Ｃについて図を参照し、説明する。なお、第三実施形態と同様の構成には同一の符号を付してある。以下、構成及び動作が第三実施形態と異なる点を説明する。
図８は、本実施形態における固定用部品３Ｃの一例を表す断面図である。
固定用部品３Ｃは、固定部３０を備えている。この固定部３０は、ベルト３０ａと留め具３０ｂと留め具３０ｃとから構成される。ベルト３０ａは、その長尺方向における一部が収納部６０に機械的に接続されている。留め具３０ｂは、ベルト３０ａの長尺方向における一方の端部側に機械的に接続され、留め具３０ｃは、ベルト３０ａの長尺方向における他方の端部側に機械的に接続されている。具体的には、固定対象体６（腕や脚部）に対してベルト３０ａが巻回され、固定部３０の留め具３０ｂと留め具３０ｃが係合されることにより固定対象体６に固定する。これにより、固定部３０は、固定対象体６の表面に、あるいは衣類の上から、生体（固定対象体６）に対して固定することができる。ベルト３０ａは、伸縮性がある素材でも構わない。伸縮性がある素材をベルト３０ａに用いた場合、個体対象体６（腕や脚部）が動かされたことにより固定対象体６の形状が変化したとしても、その変化に追従しつつ固定することが可能である。また、留め具３０ｂ、留め具３０ｃにはスナップのほか、メカニカルファスナを用いても構わない。
【００３２】
上述したように、本実施形態の固定用部品３Ｂは、電極２から供給される生体情報を計測する生体信号計測用の端末４を任意の位置に固定するための固定用部品であって、絶縁部材からなる固定部３０と、生体信号計測用の端末４を収納する収納部６０と、収納部６０に固定され、生体信号計測用の端末４を機械的かつ電気的に接続する接続端子（第１接続端子３１）と、を備える。したがって、生体信号計測用の端末４を衣類等の固定対象体６の任意の位置に着脱可能となる。これにより、日常生活のイベント毎に生体信号計測用の端末４を固定する位置や固定対象を変えることでノイズを減らし、より精度の高い心拍計測ができる。また、本実施形態の固定用部品３Ｂは、生体信号計測用の端末４を収納する収納部６０を備えているため、外部から心拍計測を行っていることを認識できないようにすることができる。また、収納部６０をシリコンゴム製とすることで、防水機能を備えることができる。また、収納部６０を衣類の装飾品の一つとして用いることができる。
【００３３】
次に、本発明における生体信号計測用の端末４により測定した被験者の心拍数の計時変化を示す。図９は、生体信号計測用の端末４を従来の固定方法を用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の計時変化を示す図である。従来の固定方法とは、固定用部品３を用いずに、衣服等の固定対象体６に生体信号計測用の端末４を直接固定する方法である。図１０は、生体信号計測用の端末４を第一実施形態の固定用部品３を用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の経時変化を示す図である。図１１は、生体信号計測用の端末４を第三実施形態の固定用部品３Ｂを用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の経時変化を示す図である。図１２は、生体信号計測用の端末４を第四実施形態の固定用部品３Ｃを用いて衣服等の固定対象体６に固定して測定した被験者の心拍数の経時変化を示す図である。
図９から図１２に示す被験者の心拍数の経時変化の測定結果から、固定用部品３及び固定用部品３Ｂ、固定用部品３Ｃを用いて測定した被験者の心拍数は、生体信号計測用の端末４を従来の固定方法を用いて測定する場合と同等の精度で測定されていることを確認した。
【００３４】
以上説明した実施形態は、本発明を適用した一実施形態を示したものであって、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の構成を備え、目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれている。また、本発明を実施する際における具体的な構造及び形状等は、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状等としても問題はない。本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良は、本発明に含まれるものである。
【００３５】
上述の第一〜三実施形態では、固定部３０をクリップ型の挟持板としたが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、固定部３０をピン型の固定部３０Ａとしてもよい。これにより、クリップ型と比較して固定対象体６の任意の位置に、さらに強固な固定を行うことができる。また、固定部３０を衣料用のフィッシュクリップ、ネクタイピンなど衣類に固定するためのものを使用してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
２…電極
３、３Ａ、３Ｂ…固定用部品
４…生体信号計測用の端末
３０…固定部
３１…第１接続端子
４０…測定部
４１…第２接続端子
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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