(57)【要約】【課題】従来の無呼吸検出装置にパラメータが不用意に変化する可能性があった。【解決手段】被験者の呼吸を含む体動を検出して検出信号に基づく検出値が所定の閾値に満たない場合に無呼吸状態であると判定する無呼吸検出モニターがあり、無呼吸状態であることを検出する無呼吸検出モードと、前記無呼吸検出モニターにおける種々のパラメータを設定する管理者設定モードとを設けた無呼吸検出装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の呼吸を含む体動を検出して検出信号を出力する検出マットと、前記検出信号に基づく検出値が所定の閾値に満たない場合に無呼吸状態であると判定する無呼吸検出モニターとからなり、前記無呼吸状態であることを検出する無呼吸検出モードと、前記無呼吸検出モニターにおける種々のパラメータを設定する管理者設定モードとに切り換え可能な無呼吸検出装置
【請求項２】
前記無呼吸検出モードから、前記電源スイッチをオフまたはオフを確認して後、第１のスイッチをオンしながら前記電源スイッチがオンされることにより管理者設定モードに切り換わるよう制御する制御手段を備えた請求項１に記載の無呼吸検出装置。
【請求項３】
前記パラメータは、前記検出信号に基づく検出値が所定の閾値に満たないと判定する無呼吸状態である無呼吸時間と、所定の判定時間内に生じた無呼吸の回数の少なくとも一つであり、前記無呼吸時間、無呼吸回数が可変である請求項１に記載の無呼吸検出装置。
【請求項４】
前記制御手段により前記管理者設定モードに設定されてのち、第２のスイッチをオンさせると選択的にパラメータが設定されるよう制御する請求項３に記載の無呼吸検出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、無呼吸状態が所定時間以上長く継続すると強制的にアラームが起動させるよう制御する請求項１に記載の無呼吸検出装置。
【請求項６】
前記制御手段は、無呼吸状態と判定したとき、被験者にバイブレータによる振動のみを与えるモードと、前記振動に加えて音声を与えるモードとに切り換えるよう制御する請求項１に記載の無呼吸検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の無呼吸状態を呼吸等の体動により検出し、無呼吸状態を警報等で知らせ、被験者の前記体動を促す無呼吸検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数年、欧米諸国では、新生児のみならず、成人も突然死症候群にかかる人も多くなってきている。このような状況で、病院や家庭で、新生児の呼吸を２４ 時間容易に監視でき、かつ、呼吸をしていない状態、すなわち、無呼吸状態を知ることができる無呼吸検出装置の必要性が高まってきている。特に、無呼吸状態とは、睡眠中に、皆が気づかないうちに呼吸が停止または低呼吸になる恐ろしい病気であり、これを避けるために無呼吸検出装置は利用されている。
【０００３】
従来、特許文献１は、被験者の呼吸を検出する場合、たとえばサーミスターを鼻の下に取り付けて呼吸気の温度変化を検出していた。すなわち、温度変化がなければ、無呼吸であると判定し、一定時間以上、例えば１０秒以上温度変化がなければ、呼吸が停止し、無呼吸と判定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平３−３４７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無呼吸の判定は、被験者の体格によって、また測定方法によっては、１０秒以上でなくてもっと短い時間で無呼吸と判定した方がよい場合があり、または逆に早めに１０秒以上を無呼吸と判定した場合、被験者を診ている医師、看護婦にとっては無呼吸という警告が頻繁に出すぎて警戒をしすぎることがあった。
【０００６】
無呼吸を検出する無呼吸検出モニターは夜、寝るときに使われることが多く、前記検出モニターに無呼吸と判定する時間、すなわち無呼吸判定時間が複数に設けられた場合に、無呼吸判定時間の切り換え部材が外部にあると、不用意に前記切り換え部材を押して判定時間が容易に切り換えられる可能性がある。したがって当初目的とした状態から異なる状態に変更される可能性があり、無呼吸検出の記録とか記憶の連続性が失われる危険性があり、無呼吸を判定する時間は被験者個人個人が異なるものである。外部から操作可能であるようにすると不用意に変化してしまうので問題が生じる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１は、被験者の呼吸を含む体動を検出して検出信号を出力する検出マットと、前記検出信号に基づく検出値が所定の閾値に満たない場合に無呼吸状態であると判定する無呼吸検出モニターとからなり、無呼吸状態であることを検出する無呼吸検出モードと、前記無呼吸検出モニターにおける種々のパラメータを設定する管理者設定モードとに切り換え可能な無呼吸検出装置を提供し、請求項２は前記無呼吸検出モードから、前記電源スイッチをオフにする、あるいはオフであることを確認して、第1のスイッチをオンしながら前記電源スイッチがオンされることにより管理者設定モードに切り換わるよう制御する制御手段を備えた請求項１に記載の無呼吸検出装置を提供するものである。管理者設定モードに切り換えたときのみ種々のパラメータを設定できるので不用意に前記パラメータが変更されることがない。
【０００８】
請求項３は、前記パラメータは、前記検出信号に基づく検出値が所定の閾値に満たないと判定する無呼吸状態である無呼吸時間と、所定の判定時間内に生じた無呼吸の回数の少なくとも一つであり、前記無呼吸時間、無呼吸回数が可変である請求項１に記載の無呼吸検出装置を提供することにある。
【０００９】
請求項４は、前記制御手段により前記管理者設定モードに設定されてのち、第２のスイッチをオンさせると選択的にパラメータが設定されるよう制御する請求項３に記載の無呼吸検出装置を提供することにある。
【００１０】
請求項５は、前記制御手段は、無呼吸状態が所定時間以上長く継続すると強制的にアラームが起動させるよう制御する請求項１に記載の無呼吸検出装置を提供することにある
【００１１】
請求項６は、前記制御手段は、無呼吸状態と判定したとき、被験者にバイブレータによる振動のみを与えるモードと、前記振動に加えて音声を与えるモードとに切り換えるよう制御する請求項１に記載の無呼吸検出装置を提供することにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無呼吸検出装置は、無呼吸判定時間を被験者に相応しい時間に切り換える切り換え部材を無呼吸検出モニターの外部に設けないので、無呼吸検出装置の使用中に、例えば設定値を不用意に変えられることがない管理者設定モードを設け、通常の無呼吸検出装置の動作中にパラメータなど変化できるような項目の設定変更を出来ないようにしたので無呼吸検出の記録とか記憶の連続性が失われる危険性を避けることができる。無呼吸を判定する時間は被験者個人個人が異なるものである。外部から操作可能であるようにすると不用意に変化してしまうので危険であるのでそれを防ぐために管理者設定モードを設けることにある。さらに、管理者にそれぞれ身分を保証する個人認証を設けるか、またはＩＤとパスワードを入力して最初に設定した管理者のみが管理者モードにアクセスできるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の無呼吸検出装置を使用したときの概念図
【図２】本発明に使用する無呼吸検出モニターの外観図
【図３】本発明に使用するセンサーマットの外観図
【図４】本発明で使用される無呼吸検出モニター
【図５】本発明の作動を示すブロック図
【図６】本発明の管理者設定モードに入るフローチャート
【図７】本発明のバイブレータ起動に関するフローチャート
【図８】本発明のバイブレータ起動設定に関する画面表示
【図９】本発明のバイブレータ起動に関する画面表示（無呼吸時間）
【図１０】本発明のバイブレータ起動に関する画面表示（無呼吸回数）
【図１１】本発明のバイブレータ起動に関する画面表示（判定時間）
【図１２】本発明の管理者設定モードの各モードに遷移するフローチャート
【図１３】本発明の強制アラームを起動するフローチャート
【図１４】本発明の強制アラーム設定に関する画面表示
【図１５】本発明で強制アラーム起動に関する画面表示（無呼吸時間）
【図１６】本発明でアラーム音発生、非発生フローチャート
【図１７】本発明のアラーム音設定表示画面
【図１８】本発明のアラーム音ＯＮ、ＯＦＦ設定画面表示
【図１９】本発明の無呼吸検出装置のバイブレータ作動時のフローチャート
【図２０】本発明の無呼吸検出装置の強制アラーム発生時のフローチャート
【図２１】本発明におけるバイブレータ作動時の表示画面の一例
【図２２】本発明における強制アラーム発生時の表示画面の一例
【図２３】本発明で使用するセンサーマットからの信号をＡ／Ｄ変換する直前の信号例で無呼吸と判定した例を示す図
【図２４】本発明の無呼吸検出装置のセンサーマットからの信号をＡ／Ｄ変換する直前の信号例で無呼吸でないと判定した例を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の無呼吸検出装置を使用したときの概念図である。
【００１５】
１はベッドで、２は、それを背中に向けてあお向けに寝る被験者の無呼吸を検出するセンサーマットである。３は被験者の無呼吸を検出する無呼吸検出モニターであり、センサーマット２で取得されたデータを４で示すコードで接続した無呼吸検出モニター３で判断して後述するバイブレータ、アラーム発音体を作動させる。５は電源スイッチであり、６は後述する被験者の無呼吸が発生した時に作動するアラーム発音体で、７はアラーム発音体６および後述するバイブレータの作動を止めるアラーム停止スイッチである。
【００１６】
図２は本発明の無呼吸検出装置に用いられる無呼吸検出モニター３を示す。
【００１７】
センサーマット２に、被験者を背中をつけ、あお向け状態で寝かせ、センサーマット２から延びたコード４を、コード接続部４Ａに接続されたことを確認し、電源スイッチ５をオンさせる。８は運転スイッチで、センサーマット２の後述する無呼吸検出センサーによる検出作動を開始するスイッチを示す。９は長押しすると過去の無呼吸のデータを表示する表示スイッチで、１０は消去したいデータを消去する消去スイッチを示す。１１は日時を設定する日時設定ボタンで、１２は時刻の分を設定する分設定ボタンを示し、１３はＬＣＤ表示器を示す。ここで表示スイッチ９および消去スイッチ１０は、上述の機能だけでなく後述のフローチャートで示すように数値を設定する際に、表示スイッチ９は数値を進める「進みスイッチ」、消去スイッチ１０は数値を戻す「戻しスイッチ」としても機能する。
【００１８】
図３はセンサーマット２を示し、センサーマットの上にあお向けに寝た被験者の背中をＢで示し、１４はピエゾケーブルで無呼吸を検出する無呼吸検出センサーを示し、１５は被験者が無呼吸状態であることが検出されたときに被験者に対して背中から刺激を与えて体動を促すバイブレータを示す。
【００１９】
図４は、本発明において無呼吸検出センサーとして同軸ケーブル状で構成され、電磁ノイズ環境下で使用可能なピエゾケーブル１４を説明する図である。
【００２０】
ピエゾケーブル１４は圧電素子を内蔵したケーブルである。ピエゾケーブル１４の断面図に示すように芯線２０及びその周囲に被覆された圧電素子であるピエゾ材料２１に対して外被層２３が配設されており、編み線２２が芯線２０を取り巻いており、その周囲の何れの位置にでも圧力が加われば、編み線２２と芯線２０の間に配されたピエゾ材料２１が受けた力に応じた電圧変位が発生する。すなわち、ピエゾケーブル１４に衝撃が加えられたり、引っ張られたりすると、内蔵された圧電素子に、それらの力の大きさに比例して電圧変位が生じる。
【００２１】
図５は本発明の無呼吸検出装置の作動を示すブロック図を示す。
【００２２】
本発明の無呼吸検出装置は、センサーマット２と無呼吸検出モニター3とに分かれており、センサーマット２には、無呼吸を検出するピエゾケーブル１４と無呼吸の被験者に体動を促すため振動を与えるバイブレータ１５が配されている。
【００２３】
無呼吸検出モニター３は、電源スイッチ５に接続された３５で示す電源回路が設けられていて、３０で示す制御部およびピエゾケーブル１４とバイブレータ１５に給電している。電源スイッチ５をオンすることにより電源回路３５より制御部３０に所定の電圧が給電され、運転スイッチ８をオンすることによりピエゾケーブル１４とバイブレータ１５に駆動電圧が給電される。
【００２４】
制御部３０に対してアラーム発音体６、アラーム停止スイッチ７、運転スイッチ８、表示スイッチ９、消去スイッチ１０、日時調整スイッチ１１、分調整スイッチ１２、アラーム発生部３３、ＬＣＤ制御部３４、電源回路３５、後述するＡ／Ｄ変換器３８の出力が接続している。
【００２５】
ピエゾケーブル１４で被験者の呼吸に基づく振動信号を３６で示す増幅器で増幅し、３７で示すバンドパスフィルタを介して得た信号を３８で示すＡ／Ｄ変換器により、デジタル信号に変換し制御部３０に入力する。制御部３０で無呼吸状態か否かを判定し、無呼吸状態であると判定されたときはバイブレータ１５を振動させ、３２で示すアラームに対して３３で示すアラーム発生部により作動させ音声を出力する。またその記録を３４で示すＬＣＤ制御部を作動させてＬＣＤ表示器１３に表示させる。
【００２６】
アラーム発音体６およびバイブレータ１５の作動を停止させるアラーム停止スイッチ７が制御部３０と接続され、アラーム停止スイッチ７をオンさせるとアラーム発音体６およびバイブレータ１５の作動を停止させる。後述する管理者設定モードで制御部３０からの信号によりアラーム発音体を初めから作動しないように設定した場合は、制御部３０がバイブレータ１５の作動のみを止めるよう制御する。
【００２７】
図６は本発明の無呼吸検出装置の制御部３０により管理者設定モードに切り換わるまでを示すフローチャートである。
【００２８】
Ｓ１でまず、電源スイッチ５をオフしまたはオフであることを確認し、Ｓ２で第１のスイッチ、ここではアラーム停止スイッチ７をオンしながら電源スイッチ５をオンすると、Ｓ３で制御部３０に給電され、Ｓ４で制御部３０により管理者設定モードに設定される。
【００２９】
図７は管理者設定モードに入ってアラームを起動させる条件を設定するためのフローチャートを示す。
【００３０】
図８は、「バイブレータ起動設定」がＬＣＤ表示器１３上で表示される図を示し、S１１で第２のスイッチ、ここでは例えば表示スイッチ９をオンさせると、S１２で、ＬＣＤ表示器１３上で、図８に示すように「バイブレータ起動設定」が表示される。
【００３１】
図９は、「無呼吸時間」がＬＣＤ表示器１３上で表示される図を示し、S１３で、運転（決定）スイッチ８をオンさせると、S１４で示すように、「無呼吸時間」が設定され、「無呼吸時間」は何秒無呼吸状態が続くと無呼吸と判定するかを示し、その無呼吸と判定されると、センサーマット２のバイブレータ１５を起動し、被験者の背中に振動を与え、体動を促す。
【００３２】
Ｓ１５に示すように数値を進める「進み」スイッチ、ここでは表示スイッチ９、また数値を戻す「戻し」スイッチ、ここでは消去スイッチ１０を操作させて数値を増減させてＳ１６に示すようにa秒、図では１０秒になると、Ｓ１７に示すように運転（決定）スイッチ８をオンさせると無呼吸と判定される「無呼吸時間」が決定される。
【００３３】
図１０は、「無呼吸回数」の表示される図を示す。
Ｓ１７で「無呼吸時間」が決定されると、Ｓ１８で示すように「無呼吸回数」が設定され、Ｓ１９で示すように、「進み」スイッチ、「戻し」スイッチ、ここで表示スイッチ９、消去スイッチ１０を操作させて数値を増減させてＳ２０で示すように「無呼吸回数」がb回、ここでは３回になるとＳ２１に示すように運転（決定）スイッチ８をオンすると「無呼吸回数」が決定される。
【００３４】
図１１のように「判定時間」の表示が出される図を示す。
Ｓ２１で無呼吸回数を運転（決定）スイッチ８をオンさせると、Ｓ２２で示すように「判定時間」が設定され、Ｓ２３で示すように、「進み」スイッチ、「戻し」スイッチ、ここで表示スイッチ９、消去スイッチ１０を操作させて数値を増減させて、Ｓ２４で示すように、判定時間がｃ分、ここでは５分になると運転（決定）スイッチ８をオンさせると「判定時間」が決定され、Ｓ２５で示すように運転（決定）スイッチ８をオンすると、Ｓ２６に移り、終了する。
【００３５】
図１２は、管理者設定モードから、複数のモードに遷移する状態を示すフローチャートである。
Ｓ３１で第２スイッチ、例えば表示スイッチ９をオンすると、Ｓ３２のように「バイブレータ起動設定」にモードが設定される。Ｓ３３で第２スイッチ、例えば表示スイッチ９をオンすると、Ｓ３４のように「強制アラーム起動設定」モードに変わる。Ｓ３５で第２スイッチ、例えば表示スイッチ９をオンすると、Ｓ３６のように「アラーム音設定」モードに変わる。Ｓ３７で第２スイッチ、例えば表示スイッチ９をオンすると、Ｓ３８のように「終了」モードに変わる。
【００３６】
図１３は「強制アラーム起動設定」に関するフローチャートを示す。
「バイブレータ起動設定」からＳ４１で、第２のスイッチ、ここでは表示スイッチ９をオンさせてＳ４２で「強制アラーム起動設定」がＬＣＤ表示器１３上に表示される。Ｓ４３で進みスイッチ、戻しスイッチ、ここでは表示スイッチ９、消去スイッチ１０を操作させながら、Ｓ４４で、無呼吸時間がｄ秒、図１５で示すＬＣＤ表示器１３上では「６０秒」になるように設定し、Ｓ４５で、その秒時でよいかどうかを判定して、可とすれば運転（決定）スイッチ８をオンさせると、その設定はＳ４６に示すように終了する。
【００３７】
次に図１６は、無呼吸の判定により、バイブレータ１５の作動だけにするのか、アラーム発音体６を作動させるのかを決定するフローチャートを示す。
Ｓ５１で示すようにバイブレータ起動設定から、第２のスイッチ、ここでは表示スイッチ９をオンさせたときに、Ｓ５２に進み、アラーム音設定モードになり、図１７に示すような表示状態になる。
Ｓ５３で、アラーム発音体６をオンさせるかどうかを判定し、図１８に示すように、オンのときはアラーム発音体６を作動させるようにし、オフのときはアラーム発音体６を作動させないように決定し、いずれの場合も、Ｓ５４、Ｓ５５で示すように運転（決定）スイッチ８をオンさせると６、Ｓ５６で示すように設定は終了する。
【００３８】
図１９は管理者設定モードが設定されてのち、無呼吸検出装置を運転させて無呼吸状態が検知されて被験者もしくは被験者を診る医師等の看護の人たちに対してバイブレータ１５、アラーム発音体６を作動させるフローチャートである。
【００３９】
Ｓ６１で電源スイッチをオンさせると、Ｓ６２に示すように制御部３０に給電され、Ｓ６３にように時刻が表示される。
Ｓ６４で運転スイッチ８をオンさせ、Ｓ６５で判定時間ｃ分内に無呼吸時間a秒以上の無呼吸時間の回数がｂ回になった場合、Ｓ６６でバイブレータ１５を作動させて被験者に振動を与える。
例えば、ｃ＝５分以内に、無呼吸時間a＝１０秒以上の無呼吸がb＝３回発生した時にバイブレータ１５を作動させる。
【００４０】
図２０は管理者設定モードが設定されてのちパラメータを設定して無呼吸検出装置を運転させて被験者もしくは被験者を診る医師等の看護の人たちに対して強制アラームを発生させるフローチャートである。
【００４１】
Ｓ７１で電源スイッチをオンさせると、Ｓ７２で制御部３０に給電され、Ｓ７３で時刻が表示され。
Ｓ７４で運転スイッチ８をオンさせ、Ｓ７５で無呼吸時間がｄ秒以上になったときは、Ｓ７６で示すように強制的にバイブレータ１５を作動させ、アラーム発音体６を作動させて強制アラームを発生させる。
例えば、無呼吸時間がｄ＝６０秒以上になったときに強制的にバイブレータ１５を作動させ、アラーム発音体６を作動させる。
【００４２】
図２１は、バイブレータ作動時におけるＬＣＤ表示器１３の画面を示している。中央に時刻表示がなされ、上部の左側にある「運転マーク」は本発明の無呼吸検出装置を運転させるときに作動する表示である。その右側で上部の中央にある表示はバイブレータ１５の振動状態を示す図であり、無呼吸検出状態の初期は振幅が小さい「Ｓ」表示で、無呼吸状態の時間が継続すると、振幅が「Ｓ」から「Ｍ」に変化し、「Ｍ」から「Ｌ」に変化してだんだん大きくなる。右端の数値は年月日を表す。下側の数値は無呼吸時間と回数を表し、図２１においては１０〜１９秒の無呼吸が２回発生したことを示す。
【００４３】
図２２は、強制アラーム発生時のＬＣＤ表示器１３の表示画面を示す。図２３と異なる点は振動状態が小さな振幅「Ｓ」から大きな振幅「Ｌ」に変化している。
【００４４】
図２３は無呼吸と判定した例で、ピエゾケーブル１３に発生した電圧を増幅回路３６で増幅し、バンドパスフィルタ回路３７で処理した後、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル値に変換する前の信号を表し、横軸は時間で５目盛が２．５秒で、縦軸はピエゾケーブルに発生した電圧でピークボトムの差が２８０ｍＶであることを示している。
【００４５】
図２４は無呼吸状態でないと判定した例で、ピエゾケーブル１４に発生した電圧を増幅回路３６で増幅し、バンドパスフィルタ回路３７で処理した後、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル値に変換する前の信号を表し、横軸は時間で５目盛が２．５秒で、縦軸はピエゾケーブルに発生した電圧でピークボトムの差が１．５６Ｖであることを示している。
【００４６】
管理者がパラメータを設定する際に、誰もがパラメータを設定できないように、管理者を認識するＩＤとパスワードを入力して、あらかじめ設定したＩＤとパスワードとを比較して一致したときにパラメータを設定できるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・・・・・・ベッド
２・・・・・・・・センサーマット
３・・・・・・・・無呼吸検出モニター
４・・・・・・・・コード
５・・・・・・・・電源スイッチ
６・・・・・・・・アラーム発音体
７・・・・・・・・アラーム停止スイッチ
８・・・・・・・・運転（決定）スイッチ
９・・・・・・・・表示スイッチ
１０・・・・・・・消去スイッチ
１１・・・・・・・日時設定ボタン
１２・・・・・・・分設定ボタン
１３・・・・・・・ＬＣＤ表示器
１４・・・・・・・ピエゾケーブル
１５・・・・・・・バイブレータ
２０・・・・・・・芯線
２１・・・・・・・ピエゾ材料
２２・・・・・・・外部電極
２３・・・・・・・外被層
３０・・・・・・・制御部
３３・・・・・・・アラーム発生部
３４・・・・・・・ＬＣＤ制御部
３５・・・・・・・電源回路
３６・・・・・・・増幅回路
３７・・・・・・・バンドパスフィルタ回路
３８・・・・・・・Ａ／Ｄ変換器
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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