(57)【要約】【課題】本発明の課題は、流体を用いた自動平衡維持装置及び方法を提供すること。【解決手段】本発明は、本体部を有する医療装置に備えられ、医療装置の平衡状態を維持する自動平衡維持装置であって、流体が収容される流体収容部と、流体と連動して本体部の平衡状態を感知する平衡感知部と、平衡感知部と連動し、流体収容部に収容された流体の移動を調節する流体調節部とを備える。本発明に係る流体を用いた自動平衡維持装置及び方法は、圧力差によって流体が移動し、重心を変更することによって、流体収容部を含む本体部が傾いても本体部を元の平衡状態に復帰させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部を有する医療装置に備えられ、前記医療装置の平衡状態を維持する流体を用いた自動平衡維持装置であって、
流体が収容される流体収容部と、
前記流体と連動し、前記本体部の平衡状態を感知する平衡感知部と、
前記平衡感知部と連動し、前記流体収容部に収容された前記流体の移動を調節する流体調節部と、を備えることを特徴とする流体を用いた自動平衡維持装置。
【請求項２】
前記流体収容部は、
圧力差によって前記流体が移動できるように前記流体によって分離される第１の空間部及び第２の空間部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の流体を用いた自動平衡維持装置。
【請求項３】
前記流体調節部は、
前記流体収容部と連結され、前記流体収容部内部の前記第１の空間部および前記第２の空間部の圧力を調節する圧力調節装置を備えることを特徴とする、請求項２に記載の流体を用いた自動平衡維持装置。
【請求項４】
前記圧力調節装置は、
一方が前記第１の空間部と連通し、他方が前記第２の空間部と連通することによって、前記第１の空間部と前記第２の空間部内の圧力を制御する減圧部と、
前記第１の空間部と連通し、前記第１の空間部を選択的に開閉することによって前記第１の空間部の圧力を調節する第１の開閉部と、
前記第２の空間部と連通し、前記第２の空間部を選択的に開閉することによって前記第２の空間部の圧力を調節する第２の開閉部と、を備えることを特徴とする、請求項３に記載の流体を用いた自動平衡維持装置。
【請求項５】
前記圧力調節装置は、
前記第１の空間部に備えられ、前記第１の空間部内の圧力を感知する第１の圧力感知部と、
前記第２の空間部に備えられ、前記第２の空間部内の圧力を感知する第２の圧力感知部と、
一方が前記第１の空間部と連通し、他方が前記第２の空間部と連通することによって、前記第１の圧力感知部及び前記第２の圧力感知部と連動し、前記第１の空間部及び前記第２の空間部のうち少なくともいずれか一つの圧力を調節する空間圧力調節部と、を備えることを特徴とする、請求項３に記載の流体を用いた自動平衡維持装置。
【請求項６】
前記流体収容部の断面形状は、Ｕ字状であることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の流体を用いた自動平衡維持装置。
【請求項７】
前記医療装置は、超音波診断装置を含むことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の流体を用いた自動平衡維持装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の自動平衡維持装置を用いて前記医療装置の平衡状態を維持する流体を用いた自動平衡維持方法であって、
前記流体収容部が設置された前記本体部の前記平衡状態を感知し、
前記本体部が傾いた場合、前記流体収容部内の前記流体を圧力差を用いて移動させることによって、前記本体部を前記平衡状態に復帰させることを含むことを特徴とする流体を用いた自動平衡維持方法。
【請求項９】
前記本体部を前記平衡状態に復帰させるため、
前記流体によって分離され、大気圧よりも低い気圧状態にある前記流体収容部の前記第１の空間部及び前記第２の空間部のうち、傾きが発生した側の空間部を開放し、
前記第１の空間部及び前記第２の空間部のうち、前記開放された空間部側から他の空間部側に圧力差によって前記流体を移動させ、
前記流体が移動した後、前記他の空間部側を開放することによって、前記他の空間部側の圧力を前記傾きが発生した側の空間部と同一の圧力に調節し、
前記第１の空間部と前記第２の空間部の圧力を前記大気圧よりも低い圧力に調節することを含むことを特徴とする、請求項８に記載の流体を用いた自動平衡維持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を用いた自動平衡維持装置及び方法に関するもので、より詳細には、装置が一方向に傾いたとき、迅速に重心の移動を行って、装置の倒れを防止する流体を用いた自動平衡維持装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、対象体の体表から体内の所望の部位に向けて超音波信号を照射し、反射された超音波信号（超音波エコー信号）の情報を用いて軟部組織の断層像や血流に関する情報を無侵襲で得る装置である。
【０００３】
超音波診断装置は、Ｘ線診断装置、ＣＴスキャナ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｃａｎｎｅｒ）、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｅ）、核医学診断装置などの他の映像診断装置と比較して、小型である、安価である、リアルタイムで表示が可能である、Ｘ線による被曝がなくて安全性が高いなどの長所があるため、心臓、腹部、泌尿器及び産婦人科の診断に幅広く用いられている。
【０００４】
上述した技術構成は、本発明の理解を促進するための背景技術であって、本発明の属する技術分野で広く知られた従来技術の全てを意味するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７２４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超音波診断装置を含む医療装備は、その重量が２５ｋｇ以上である場合、その医療装備の２５％に該当する重さで押したときに倒れてはならないという規定を有する。しかし、最近はデザインのスリム化により、このような規定を充足することが容易でない。特に、超音波診断装置を含む医療装備に車輪が備えられる場合、別途に超音波診断装置を拘束する固定手段を使用することが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記のような問題を改善するためになされたもので、超音波診断装置などの装置が外力によって傾いても、重心の変更を通して装置の倒れを防止する流体を用いた自動平衡維持装置及び方法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】
本発明の一側面に係る流体を用いた自動平衡維持装置は、本体部を有する医療装置に備えられ、前記医療装置の平衡状態を維持する自動平衡維持装置であって、流体が収容される流体収容部と、前記流体と連動し、前記本体部の平衡状態を感知する平衡感知部と、前記平衡感知部と連動し、前記流体収容部に収容された前記流体の移動を調節する流体調節部とを備える。
【０００９】
また、前記流体収容部は、圧力差によって前記流体が移動できるように前記流体によって分離される第１の空間部及び第２の空間部を備える。
【００１０】
また、前記流体調節部は、前記流体収容部と連結され、前記流体収容部内部の前記第１の空間部及び前記第２の空間部の圧力を調節する圧力調節装置を備える。
【００１１】
また、前記圧力調節装置は、一方が前記第１の空間部と連通し、他方が前記第２の空間部と連通し、前記第１の空間部と前記第２の空間部内の圧力を制御する減圧部と、前記第１の空間部と連通し、前記第１の空間部を選択的に開閉することによって前記第１の空間部の圧力を調節する第１の開閉部と、前記第２の空間部と連通し、前記第２の空間部を選択的に開閉することによって前記第２の空間部の圧力を調節する第２の開閉部とを備える。
【００１２】
また、前記圧力調節装置は、前記第１の空間部に備えられ、前記第１の空間部内の圧力を感知する第１の圧力感知部と、前記第２の空間部に備えられ、前記第２の空間部内の圧力を感知する第２の圧力感知部と、一方が前記第１の空間部と連通し、他方が前記第２の空間部と連通することによって、前記第１の圧力感知部及び前記第２の圧力感知部と連動し、前記第１の空間部及び前記第２の空間部のうち少なくともいずれか一つの圧力を調節する空間圧力調節部とを備える。
【００１３】
また、前記流体収容部の断面形状は、Ｕ字状であることを特徴とする。
【００１４】
また、前記医療装置は、超音波診断装置を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の側面に係る流体を用いた自動平衡維持方法は、前述された自動平衡維持装置を用いて前記医療装置の平衡状態を維持する流体を用いた自動平衡維持方法であって、前記流体収容部が設置された前記本体部の前記平衡状態を感知し、前記本体部が傾いた場合、前記流体収容部内の流体を圧力差を用いて移動させることによって、前記本体部を前記平衡状態に復帰させることを含む。
【００１６】
また、前記本体部の元の平衡状態への復帰は、前記流体によって分離され、大気圧よりも低い気圧状態に維持されている前記流体収容部の前記第１の空間部及び前記第２の空間部のうち傾きが発生した側の空間部を開放し、前記第１の空間部及び前記第２の空間部のうち前記開放された空間部側から他の空間部側に圧力差によって前記流体を移動させ、前記流体が移動した後、前記他の空間部側を開放することによって、前記他の空間部側の圧力を前記傾きが発生した側の空間部と同一の圧力に調節し、前記第１の空間部と前記第２の空間部の圧力を前記大気圧よりも低い圧力に調節することによってなされる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る流体を用いた自動平衡維持装置及び方法を用いれば、流体の移動を通して装置の重心を変更することによって、超音波診断装置などの装置が傾いて倒れるのを防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る流体を用いた自動平衡維持装置及び方法は、圧力差によって迅速かつ正確に流体を移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置が備えられた超音波診断装置を概略的に示した図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置を概略的に示した断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置の流体調節部を概略的に示したブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置を概略的に示した断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置の流体調節部を概略的に示したブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置の作動フローチャートである。
【図７】図６における流体の移動を通した平衡状態維持段階を概略的に示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付の各図面を参照して、本発明に係る流体を用いた自動平衡維持装置及び方法の実施例を説明する。この過程で、図面に示されている線の太さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性及び便宜上、誇張されて示される場合もある。また、後述する各用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これらは、使用者及び運用者の意図又は慣例により変わることがある。従って、このような用語に対する定義は、本明細書の全般に渡った内容に基づいて下さなければならない。
【００２１】
図１は、本発明の一実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置が備えられた超音波診断装置を概略的に示した図で、図２は、本発明の第１の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置を概略的に示した断面図で、図３は、本発明の第１の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置の流体調節部を概略的に示したブロック図である。
【００２２】
図４は、本発明の第２の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置を概略的に示した断面図で、図５は、本発明の第２の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置の流体調節部を概略的に示したブロック図で、図６は、本発明の第１の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置の作動フローチャートで、図７は、図６における流体の移動を通した平衡状態維持段階を概略的に示したフローチャートである。
【００２３】
図１を参照すれば、本発明の一実施例に係る自動平衡維持装置１００は、超音波診断装置１の本体部５に備えられる。超音波診断装置１の本体部５は、プローブを介して送信される超音波信号を送信集束させ、プローブを介して受信される超音波信号を受信集束させるビームフォーマ（図示せず）と、ビームフォーマから出力される信号に基づいてフレームデータを形成するデータ形成部（図示せず）と、フレームデータに基づいて対象体の２次元又は３次元映像を形成するプロセッサ（図示せず）と、データを格納する格納部（図示せず）とを備える。
【００２４】
本体部５上部には、超音波診断装置１を駆動させたり、機能を選択するためのコントロールパネル７と、プローブから得られる映像情報やその他の情報を表示するためのディスプレイ部９とが備えられる。
【００２５】
自動平衡維持装置１００は、超音波診断装置１の本体部５の外側に設置されるか、本体部５に内蔵される。本実施例では、本体部５の下部側面と下面とを覆うように設置されている。また、この自動平衡維持装置１００は、超音波診断装置１以外にも、重さの均衡を必要とする多様な医療装置（例えば、Ｘ線診断装置）やその他の装置に装着することが可能である。
【００２６】
図２と図４を参照すれば、自動平衡維持装置１００には、流体収容部１０と、平衡感知部２０及び流体調節部３０が備えられる。
【００２７】
流体収容部１０には、本体部５の平衡状態を維持する流体４０が収容される。このような流体収容部１０は、図１に示すように、本体部５の外側に設置されるか内蔵される。本発明の一実施例に係る流体収容部１０は、上部が離隔し、下部が連通するＵ字状の断面を有する。流体収容部１０には流体４０が収容される。このような流体４０は、重力によって流体収容部１０の下部に集まる。本実施例で、流体収容部１０は、その内部に、流体４０が移動できるように流体４０によって分離される第１の空間部１１及び第２の空間部１２を備えている。このような第１の空間部１１と第２の空間部１２は、大気圧よりも低い圧力状態、例えば、真空状態を維持する。
【００２８】
平衡感知部２０は、流体４０と連動し、本体部５の平衡状態を感知する。すなわち、本体部５が傾いて平衡状態を失うと、これと連動して流体収容部１０の流体４０が移動し、平衡感知部２０は、このような流体４０の移動を感知する。本実施例では、平衡感知部２０は流体収容部１０の内部に装着されている。このような平衡感知部２０は、第１の空間部１１と第２の空間部１２に設置される。したがって、流体収容部１０の傾きによって第１の空間部１１又は第２の空間部１２のうちいずれか一つに流体４０が移動すれば、平衡感知部２０は、流体４０と接触し、これを感知するようになる。
【００２９】
流体調節部３０は、平衡感知部２０と連動し、流体収容部１０に収容された流体４０の移動を調節する。本実施例で、流体調節部３０は、流体収容部１０内部の圧力を調節する圧力調節装置を備える。このような圧力調節装置は、第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力を調節し、流体４０を移動させる。このようにして圧力調節装置による流体４０の移動により、流体収容部１０とそれを備えている本体部５が平衡を維持する。
【００３０】
図２と図３を参照すれば、本発明の第１の実施例に係る流体調節部３０（圧力調節装置）には、減圧部３１３、第１の開閉部３１１及び第２の開閉部３１２が備えられている。
【００３１】
減圧部３１３は、一方が第１の空間部１１と連通し、他方が第２の空間部１２と連通することによって、第１の空間部１１と第２の空間部１２内の圧力を制御する。すなわち、減圧部３１３は、第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力が大気圧よりも低くなるように調節する。
【００３２】
第１の開閉部３１１は、第１の空間部１１と連通し、第１の空間部１１を選択的に開閉することによって第１の空間部１１の圧力を調節する。大気圧が第１の空間部１１の圧力より高いので、第１の開閉部３１１が開放されれば、第１の空間部１１に空気が流入し、これに連動して流体４０が第２の空間部１２に移動する。
【００３３】
第２の開閉部３１２は、第２の空間部１２と連通し、第２の空間部１２を選択的に開閉することによって第２の空間部１２の圧力を調節する。大気圧が第２の空間部１１の圧力より高いので、第２の開閉部３１２が開放されれば、第２の空間部１２に空気が流入し、これに連動して流体４０が第１の空間部１１に移動する。
【００３４】
制御部５０は、平衡感知部２０と連動し、第１の開閉部３１１、第２の開閉部３１２及び減圧部３１３を制御する。したがって、流体収容部１０が図２の右側方向に傾けば、平衡感知部２０は、制御部５０に流体収容部１０の傾いた状態に関する情報を伝達する。制御部５０は、平衡感知部２０の信号を受信した後、第２の開閉部３１２を開放し、これに連動して外部空気が第２の空間部１２に流入する。外部空気が流入すれば、第２の空間部１２の圧力が第１の空間部１１の圧力より高いので、圧力差によって流体４０が第１の空間部１１に移動する。第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力差によって流体４０が第１の空間部１１に移動すれば、重心が第１の空間部１１側に移動し、転倒を防止することができる。流体収容部１０が平衡状態になれば、制御部５０は、減圧部３１３を制御し、第１の空間部１１と第２の空間部１２内の圧力を外部圧力よりも低い状態に調節する。
【００３５】
一方、平衡感知部２０は、流体収容部１０の傾き変化を感知する。例えば、流体収容部１０が平衡状態からずれて、平衡感知部２０が流体４０と接触する場合、流体収容部１０が右側方向に傾けば流体４０が第２の空間部１２に移動し、第１の空間部１１に位置する平衡感知部２０から遠ざかる。このとき、第１の空間部１１に位置する平衡感知部２０が制御部５０に信号を送り、制御部５０は、流体収容部１０が傾いていることを認知する。または、他の感知方法として、流体収容部１０が平衡状態であって、平衡感知部２０が流体４０から離隔して第１の空間部１１と第２の空間部１２の上部に位置する場合、流体収容部１０が右側に傾けば、流体４０が第２の空間部１２に位置する平衡感知部２０と接触する。このとき、第２の空間部１２に位置する平衡感知部２０が制御部５０に信号を送り、制御部５０は、第２の空間部１２に流体４０が移動し、流体収容部１０が傾いていることを認知する。
【００３６】
図４と図５を参照すれば、本発明の第２の実施例に係る流体調節部３０には、第１の実施例にかかる流体調節部３０とは異なり、第１の圧力感知部３２１、第２の圧力感知部３２２及び空間圧力調節部３２３が備えられる。なお、第１の実施例と同じ構成には同じ符号を付している。
【００３７】
第１の圧力感知部３２１は、第１の空間部１１の上部（好ましくは平衡感知部２０よりも上部）に備えられて第１の空間部１１内の圧力を感知し、第２の圧力感知部３２２は、第２の空間部１２の上部（好ましくは平衡感知部２０よりも上部）に備えられて第２の空間部１２内の圧力を感知する。
【００３８】
空間圧力調節部３２３は、一方が第１の空間部１１と連通し、他方が第２の空間部１２と連通している。空間圧力調節部３２３は、第１の圧力感知部３２１及び第２の圧力感知部３２２と連動し、第１の空間部１１及び第２の空間部１２のうち少なくともいずれか一つの圧力を調節する。
【００３９】
制御部５０は、平衡感知部２０と連動し、第１の圧力感知部３２１、第２の圧力感知部３２２及び空間圧力調節部３２３を制御する。
【００４０】
例えば、流体収容部１０が図４の右側方向に傾けば、平衡感知部２０は、制御部５０に流体収容部１０の傾いた状態に関する情報を伝達する。このとき、流体４０の移動によって第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力が異なるようになり、第１の圧力感知部３２１と第２の圧力感知部３２２は、それぞれ第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力値を制御部５０に伝達する。制御部５０は、受信された信号を用いて空間圧力調節部３２３を制御し、第２の空間部１２の圧力調節を通して流体４０を第１の空間部１１に移動させることによって、流体収容部１０の平衡を維持する。このとき、制御部５０は、第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力が一致するまで空間圧力調節部３２３の駆動を制御する。
【００４１】
次に、上述した構成を有する本発明の第１の実施例に係る流体を用いた自動平衡維持装置の自動平衡維持方法を図６を用いて説明する。
【００４２】
流体収容部１０は、超音波診断装置などの医療装備の本体部５に備えられ、平衡感知部２０は、このような本体部５の平衡状態を感知する（Ｓ１０）。すなわち、流体収容部１０には平衡感知部２０が装着され、流体４０の移動によって本体部５の傾きの有無を感知し、これに関する情報を制御部５０に伝送する。
【００４３】
平衡感知部２０が流体４０の移動を感知すれば（Ｓ２０）、制御部５０は、流体調節部３０を制御し、流体４０を強制的に移動させる（Ｓ３０）。
【００４４】
移動した流体４０は、流体収容部１０の重心を移動させるため、最終的には傾いていた本体部５は平衡状態に復帰する。
【００４５】
以下、流体調節部３０を用いて平衡状態を維持する過程を図７を用いて概略的に説明する。
【００４６】
まず、医療装置の本体部５が傾斜することに伴って流体収容部１０が傾斜した場合、制御部５０は、流体４０によって分離され、大気圧よりも低い気圧状態に維持されている流体収容部１０の第１の空間部１１及び第２の空間部１２のうち傾きが発生した側の空間部を開放する（Ｓ３１）。
【００４７】
すなわち、流体収容部１０が右側に傾くと、制御部５０は、第２の開閉部３１２を開放し、外部空気を第２の空間部１２に流入させる。第１の空間部１１と第２の空間部１２は、大気圧よりも低い真空状態を維持しているため、外部空気の流入によって第２の空間部１２の圧力が第１の空間部１１の圧力よりも高くなる。
【００４８】
第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力差によって、流体４０は、圧力が相対的に低い第１の空間部１１に移動する（Ｓ３２）。
【００４９】
圧力差による流体４０の移動は、流体収容部１０を含む本体部５の重心を変更し、傾いた本体部５を元の状態に復帰させる。
【００５０】
第１の空間部１１に流体４０が移動し、流体収容部１０が平衡状態に復帰すれば、制御部５０は、次に第１の開閉部３１１を開放する（Ｓ３３）。そうすれば、第１の空間部１１と第２の空間部１２に外部空気が流入し、第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力が同一になる。
【００５１】
制御部５０は、別途の圧力感知部を用いて第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力が同一であるかどうかを感知してもよい。または、制御部５０は、大気圧によって第１の空間部１１と第２の空間部１２が同一の圧力になるまで少し時間がかかるように待機時間を設けても良い。
【００５２】
第１の空間部１１と第２の空間部１２の圧力が同一であれば、第１の空間部１１と第２の空間部１２から空気を抜いて圧力を下げる（Ｓ３４）。
【００５３】
制御部５０は、減圧部３１３を制御し、第１の空間部１１と第２の空間部１２の空気を排出することによって、第１の空間部１１と第２の空間部１２を大気圧よりも低い圧力に維持する。
【００５４】
本発明は、図面に示した実施例を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が考案可能であることを理解できるであろう。また、本実施例では、超音波診断装置を例に挙げて説明したが、超音波診断装置のみならず、他の医療装備などの装置にも本発明が適用可能であり、多様な変形実施が可能である。
【００５５】
したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、下記の特許請求の範囲によって定められなければならない。
【符号の説明】
【００５６】
１：超音波診断装置、５：本体部、７；コントロールパネル、９；ディスプレイ部、１０：流体収容部、１１：第１の空間部、１２：第２の空間部、２０：平衡感知部、３０：流体調節部、４０：流体、５０：制御部、３１１：第１の開閉部、３１２：第２の開閉部、３１３：減圧部、３２１：第１の圧力感知部、３２２：第２の圧力感知部、３２３：空間圧力調節部、１００：自動平衡維持装置
【図１】
2011240141.tif 000003
【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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