(57)【要約】【課題】内視鏡の挿入部の可撓性を維持し、湾曲部の湾曲動作を円滑に行わせる。【解決手段】第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂとを連結用三層コイルバネ５２で連結する。第二推進部１１ｂでウォームギア４４が回転すると連結用三層コイルバネ５２が一体に回転し、第一推進部１１ａのウォームギア４４も併せて回転する。第二推進部１１ｂのウォームギア４４の回転力を連結用三層コイルバネ５２によって伝達しているため、第一推進部１１ａのウォームギア４４に対して効率良く回転力を伝達できる。また、連結用三層コイルバネ５２がその可撓性によって湾曲部２０とともに湾曲するので、第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂとが湾曲部２０の湾曲に追従する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の挿入部の軸方向に沿って前記挿入部が有する湾曲部に取り付けられた複数の推進部を備え、複数の前記推進部のいずれか１つに外部の駆動源から動力が与えられる自己推進型の内視鏡装着具であって、
可撓性を有し、前記推進部同士を連結するとともに前記推進部に与えられた前記動力を連結先の前記推進部に伝達する連結手段を備えたことを特徴とする内視鏡装着具。
【請求項２】
前記連結手段は、巻き径の異なる三つのコイルバネからなり、巻き方向が順に逆向きになるように三層に組み合わされた三層コイルバネであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装着具。
【請求項３】
前記推進部は、
前記湾曲部に嵌め込まれる円筒状の支持部材と、
前記駆動源から動力が与えられ、前記挿入部の軸と平行な軸を中心に前記支持部材の周面に摺接して回転する円筒状のウォームギアと、
前記ウォームギアを覆う第一の筒体と、
前記第一の筒体の周面を貫通する貫通孔に取り付けられ、前記挿入部の軸と直交する軸を中心に回転するとともに前記ウォームギアと噛合する駆動ローラと、
前記第一の筒体を覆う第二の筒体と、
前記第二の筒体に取り付けられ、前記挿入部の軸の軸方向に沿って循環転動するトロイダル状の回転体と、
前記第二の筒体の周面を貫通する貫通孔に取り付けられ、前記挿入部の軸と直交する軸を中心に回転するとともに前記駆動ローラとの間で前記回転体を挟み込む従動ローラとからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡装着具。
【請求項４】
一対の前記従動ローラを設けるとともに、一対の前記従動ローラの間に前記駆動ローラを配置したことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装着具。
【請求項５】
前記三層コイルバネを覆うとともに可撓性を有するカバーを取り付けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の内視鏡装着具。
【請求項６】
前記回転体は不浸透性の材料で形成されるとともに、前記回転体内部には液体が封入されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の内視鏡装着具。
【請求項７】
前記回転体は不浸透性の材料で形成されるとともに、前記回転体内部にはゲルが封入されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の内視鏡装着具。
【請求項８】
前記回転体は、生体適合プラスチックで形成されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の内視鏡装着具。
【請求項９】
前記推進部は遠隔操作されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内視鏡装着具。
【請求項１０】
前記推進部は前記湾曲部に２つ取り付けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡装着具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲部を有する内視鏡の挿入部に装着されて使用される内視鏡装着具に関する。
【背景技術】
【０００２】
体内管路、例えば大腸に内視鏡を挿入する手技は、大腸が体内で曲がりくねった構造であり、Ｓ状結腸や横行結腸のように体腔に固定されていない部分があるといった理由から困難を窮める。このため、大腸への内視鏡の挿入手技の習得には多くの経験を必要とし、挿入手技が未熟である場合には、患者に大きな苦痛を与えてしまう。
【０００３】
このため、特許文献１では、熟練した術者でも容易に挿入手技を行うことができるように、腸管内で内視鏡を挿入方向に推進させる自己推進型の装着具が提案されている。これによれば、トロイダル状の回転体を循環転動させ、内視鏡にその挿入方向への推進力を付与することより、内視鏡を腸管深部へと誘導することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５１３２５０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、特許文献１に記載の装着具は、回転体の保持部（支持構造およびハウジング構造）が挿入部の長軸方向と平行に長く形成されている。このため、装着具の装着により、湾曲部の湾曲動作に支障が生じ、また、挿入部の可撓性が部分的に失われ、挿入手技がかえって困難となるおそれがある。
【０００６】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、内視鏡の挿入部の可撓性を維持し、湾曲部の湾曲動作を円滑に行わせることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡装着具は、内視鏡の挿入部の軸方向に沿って前記挿入部が有する湾曲部に取り付けられた複数の推進部を備え、複数の前記推進部のいずれか１つに外部の駆動源から動力が与えられる自己推進型の内視鏡装着具であって、可撓性を有し、前記推進部同士を連結するとともに前記推進部に与えられた前記動力を連結先の前記推進部に伝達する連結手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
前記連結手段は、巻き径の異なる三つのコイルバネからなり、巻き方向が順に逆向きになるように三層に組み合わされた三層コイルバネであることが好ましい。
【０００９】
前記推進部は、前記湾曲部に嵌め込まれる円筒状の支持部材と、前記駆動源から動力が与えられ、前記挿入部の軸と平行な軸を中心に前記支持部材の周面に摺接して回転する円筒状のウォームギアと、前記ウォームギアを覆う第一の筒体と、前記第一の筒体の周面を貫通する貫通孔に取り付けられ、前記挿入部の軸と直交する軸を中心に回転するとともに前記ウォームギアと噛合する駆動ローラと、前記第一の筒体を覆う第二の筒体と、前記第二の筒体に取り付けられ、前記挿入部の軸の軸方向に沿って循環転動するトロイダル状の回転体と、前記第二の筒体の周面を貫通する貫通孔に取り付けられ、前記挿入部の軸と直交する軸を中心に回転するとともに前記駆動ローラとの間で前記回転体を挟み込む従動ローラとからなることが好ましい。
【００１０】
一対の前記従動ローラを設けるとともに、一対の前記従動ローラの間に前記駆動ローラを配置することが好ましい。
【００１１】
前記三層コイルバネを覆うとともに可撓性を有するカバーを取り付けることが好ましい。
【００１２】
前記回転体は不浸透性の材料で形成されるとともに、前記回転体内部には液体が封入されていることが好ましい。
【００１３】
前記回転体は不浸透性の材料で形成されるとともに、前記回転体内部にはゲルが封入されていることが好ましい。
【００１４】
前記回転体は、生体適合プラスチックで形成されていることが好ましい。
【００１５】
前記推進部は遠隔操作されることが好ましい。
【００１６】
前記推進部は前記湾曲部に２つ取り付けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内視鏡の挿入部の湾曲に推進部が追従するので、内視鏡の挿入部の可撓性を維持し、湾曲部の湾曲動作を円滑に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】内視鏡システムの概略図である。
【図２】自己推進装置を電子内視鏡に装着した状態を示す斜視図である。
【図３】自己推進装置の分解斜視図である。
【図４】自己推進装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１において、内視鏡システム２は、電子内視鏡１０および自己推進装置１１を備える。電子内視鏡１０は、手元操作部１２と、この手元操作部１２に連設され、体内管路（例えば大腸）に挿入される挿入部１３とを備える。手元操作部１２にはユニバーサルコード１４が接続され、ユニバーサルコード１４の先端には光源装置およびプロセッサ装置（いずれも図示せず）にそれぞれ着脱自在に接続されるコネクタ（図示せず）が設けられている。
【００２０】
手元操作部１２には、アングルノブ１５や、挿入部１３の先端からエアー、水を噴出させるための送気・送水ボタン１６、吸引ボタン１７等が設けられている。また、手元操作部１２の挿入部１３側には、電気メス等の処置具が挿通される鉗子口１８が設けられている。
【００２１】
挿入部１３は、手元操作部１２側から順に、可撓性を有する軟性部１９と、湾曲自在な湾曲部２０と、先端硬性部２１とからなる。軟性部１９は、先端硬性部２１を体内管路の目的の位置に到達させるために数ｍの長さをもつ。湾曲部２０は、手元操作部１２のアングルノブ１５の操作に連動して上下、左右方向に湾曲動作する。これにより、先端硬性部２１を体内の所望の方向に向けることができる。
【００２２】
先端硬性部２１には、体内の被観察部位の像を取り込むための観察窓３０（図２参照）、対物光学系、および被観察部位の像を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子が設けられている。固体撮像素子は、挿入部１３、手元操作部１２、ユニバーサルコード１４に挿通された信号ケーブルにてプロセッサ装置に接続される。被観察部位の像は、固体撮像素子の受光面に結像されて撮像信号に変換される。プロセッサ装置は、信号ケーブルを介して受けた固体撮像素子からの撮像信号に各種画像処理を行って映像信号に変換し、これをケーブル接続されたモニタ（図示せず）に観察画像として表示させる。
【００２３】
図２において、先端硬性部２１には、光源装置の照射光源からの照明光を被観察部位に照射するための照明窓３１や、送気・送水ボタン１６の操作に応じて、光源装置に内蔵の送気・送水装置から供給されるエアーや水を観察窓に向けて噴射するための送気・送水ノズル３２、鉗子口１８に挿通された処置具の先端が露呈される鉗子出口３３が設けられている。
【００２４】
自己推進装置１１は、電子内視鏡１０に装着され、体内管路内における電子内視鏡１０の挿入部１３の進退を補助する装置である。自己推進装置１１は、動力源２２により駆動される。動力源２２は、自己推進装置１１へ駆動力を伝達する伝達用三層コイルバネ４９（図３参照）と連結されている。伝達用三層コイルバネ４９は、全長に亘って保護シース２３の内部に挿通されている。動力源２２の駆動により、伝達用三層コイルバネ４９は、保護シース２３内で回動する。
【００２５】
挿入部１３には、挿入部１３の軸（挿入軸Ａ）の方向に伸縮自在なオーバーチューブ２４が外嵌されている。伝達用三層コイルバネ４９の保護シース２３は、オーバーチューブ２４と挿入部１３との間に挿通されている。
【００２６】
動力源２２は制御装置（図示せず）により制御され、制御装置には操作ユニット（図示せず）が付属している。操作ユニットは、自己推進装置１１の前進・後進・停止の指示を入力するためのボタンや、自己推進装置１１の移動速度を変更するための速度変更ボタン等を備える。なお、観察対象等に応じたプログラムを予め組んでおき、操作ユニットの手動操作なしに、プログラムに従って動力源２２を駆動し、自己推進装置１１を自動操縦してもよい。
【００２７】
図２において、自己推進装置１１は、第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂとからなる。第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂとは電子内視鏡１０の挿入部１３の湾曲部２０に取り付けられている。第一推進部１１ａが前方側、第二推進部１１ｂが後方側に配置されている。第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂは、それぞれ回転体３４と保持部３５とからなる。回転体３４は略ドーナツ型のトロイダル状に形成されている。回転体３４は、柔軟性及び不可侵性を有する生体適合プラスチックで形成されている。生体適合プラスチックとしてはポリ塩化ビニルが用いられている。なお、ポリ塩化ビニルに代えてポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂等を用いることもできる。また、液体に代えてゲルやガス又は液体やゲル、ガスを組み合わせて封入することもできる。
【００２８】
第一推進部１１ａの回転体３４及び第二推進部１１ｂの回転体３４はともに挿入軸Ａの軸方向に沿って循環転動するが、第一推進部１１ａの回転体３４は第二推進部１１ｂの回転体３４に連動して循環転動する。回転体３４が循環転動しているときにその外表面３４ａが体内管路の内壁に接触すると、第一推進部１１ａ及び第二推進部１１ｂに推進力が発生して挿入部１３が挿入軸Ａに沿って推進する。
【００２９】
挿入部１３をその挿入方向に推進させる場合、外側に露呈している外表面３４ａが挿入部１３の挿入方向と反対方向に移動するように回転体３４が循環転動する。逆に、挿入部１３を挿入方向と反対方向に推進させる場合には、外側に露呈している外表面３４ａが挿入部１３の挿入方向と同一方向に移動するように回転体３４が循環転動する。
【００３０】
図３及び図４において、保持部３５は、第一保持筒４０と第二保持筒４１とを備えている。第一保持筒４０と第二保持筒４１とはともに円筒状に形成されており、挿入軸Ａの軸方向に関する長さが同一になっている。また、第一保持筒４０のほうが第二保持筒４１よりも小径になっており、第一保持筒４０は第二保持筒４１内に収納され、第二保持筒４１によって覆われる。なお、図３では回転体３４を省略している。
【００３１】
第一保持筒４０の周面に形成された貫通孔４０ａには、挿入軸Ａと直交する軸を中心に回転する駆動ローラ４２が取り付けられている。駆動ローラ４２は、挿入軸Ａの軸方向に関して第一保持筒４０の中央に配置されており、第一保持筒４０の周方向に１２０°間隔で３つ取り付けられている。
【００３２】
一方、第二保持筒４１の周面に形成された貫通孔４１ａには、駆動ローラ４２の中心軸と平行な軸を中心に回転する一対の従動ローラ４３が、第二保持筒４１の周方向に１２０°間隔で取り付けられている。第一保持筒４０を第二保持筒４１に収納すると、各一対の従動ローラ４３間に各駆動ローラ４２が入り込むように、第二保持筒４１と第一保持筒４０との相対的な位置決めがなされている。回転体３４は、第二保持筒４１の全周にわたってその両端の孔を通して巻回されている。回転体３４は、駆動ローラ４２と従動ローラ４３とによって狭持される。各従動ローラ４３は回転体３４の内表面３４ｂに当接し、回転体３４の循環転動に従動して回転する。
【００３３】
第一保持筒４０内には円筒状のウォームギア４４が収納されている。ウォームギア４４は、円筒状の支持部材４５に嵌め込まれている。支持部材４５には電子内視鏡１０の挿入部１３が嵌め込まれて支持部材４５は挿入部１３に固定される。支持部材４５を挿入部に嵌め込んだ状態では第一推進部１１ａの支持部材４５から先端硬性部２１が突出した状態になる。ウォームギア４４は、その外周面にギア歯が形成されており、支持部材４５の外周面に摺接しながら挿入軸Ａを中心に回転する。ウォームギア４４は駆動ローラ４２と噛合しており、ウォームギア４４の回転に連動して駆動ローラ４２が回転する。
【００３４】
第二推進部１１ｂの第一保持筒４０には後蓋４６が取り付けられている。後蓋４６は、円環状に形成されており、その後端にフランジ部４６ａが形成されている。後蓋４６が第一保持筒４０に取り付けられるとフランジ部４６ａが第一保持筒４０の後端の周縁に突き当たる。後蓋４６の内孔には、支持部材４５が嵌め込まれる。これにより、支持部材４５の脱落を防止している。
【００３５】
第二推進部１１ｂの第一保持筒４０に収納されるウォームギア４４の後端部には、挿入軸Ａの軸周りに複数のギア歯が配列された従動ギア４７が形成されている。後蓋４６にはピニオンギア４８が取り付けられている。ピニオンギア４８の中心軸は挿入軸Ａと平行になっている。従動ギア４７にはピニオンギア４８が噛合している。ピニオンギア４８は伝達用三層コイルバネ４９に接続されている。これにより、ピニオンギア４８は伝達用三層コイルバネ４９に連動して回転する。伝達用三層コイルバネ４９は、巻き径の異なる三つのコイルバネからなり、巻き方向が順に逆向きになるように三層に組み合わされている。このことから、伝達用三層コイルバネ４９は、両回転方向のうちいずれの方向に回転しても動力を伝達することができる。ピニオンギア４８が回転すると、これに連動して従動ギア４７が回転する。
【００３６】
第一推進部１１ａの第一保持筒４０には前蓋５０が取り付けられている。前蓋５０は、円環状に形成されており、その前端にフランジ部５０ａが形成されている。前蓋５０が第一保持筒４０に取り付けられるとフランジ部５０ａが第一保持筒４０の前端の周縁に突き当たる。前蓋５０の内孔には、支持部材４５が嵌め込まれる。これにより、支持部材４５の脱落を防止している。
【００３７】
第一推進部１１ａのウォームギア４４の後端部には一段下った段差が付けられており、第二推進部１１ｂのウォームギア４４の前端部には一段下った段差が付けられている。そして、各ウォームギア４４の段差部分には連結スリーブ５１が一方側から嵌め込まれている。それぞれの連結スリーブ５１の他方側には連結用三層コイルバネ５２の一端部が嵌め込まれている。連結スリーブ５１及び連結用三層コイルバネ５２はウォームギア４４と一体に回転する。これにより、第二推進部１１ｂのウォームギア４４の回転力が第一推進部１１ａのウォームギア４４に伝達される。
【００３８】
連結用三層コイルバネ５２は、最外層の第一コイルバネ５２ａと、第一コイルバネ５２ａの内径とほぼ等しい外径を有する第二コイルバネ５２ｂと、第二コイルバネ５２ｂの内径とほぼ等しい外径を有する第三コイルバネ５２ｃとから構成されている。第一〜第三コイルバネ５２ａ〜５２ｃは巻き方向が順に逆向きになるように三層に組み合わされている。具体的には、第一コイルバネ５２ａと第三コイルバネ５２ｃとは反時計方向に巻かれており、第二コイルバネ５２ｂは時計方向に巻かれている。
【００３９】
このため、連結スリーブ５１の回転に伴って連結用三層コイルバネ５２が反時計方向に回転すると、第一コイルバネ５２ａと第三コイルバネ５２ｂとが内側に締め付けられるとともに第二コイルバネ５２ｂが外側に緩められる。これにより、第一コイルバネ５２ａと第二コイルバネ５２ｂとが締め付け合って高効率で回転力を伝達できる。また、連結スリーブ５１の回転に伴って連結用三層コイルバネ５２が時計方向に回転すると、第一コイルバネ５２ａと第三コイルバネ５２ｂとが外側に緩められるとともに第二コイルバネ５２ｂが内側に締め付けられる。これにより、第二コイルバネ５２ｂと第三コイルバネ５２ｃが締め付け合って高効率で回転力を伝達できる。なお、詳しい説明は省略するが、伝達用三層コイルバネ４９も連結用三層コイルバネ５２と同様に３層のコイルバネで構成されている。
【００４０】
それぞれの連結スリーブ５１には、挿入部１３の軸方向に関して可撓性を有する管状のカバー５３の一端が取り付けられている。連結用三層コイルバネ５２はカバー５３によって覆われている。これにより、コイルバネ５２に体液などが付着することを防止している。なお、図３ではカバー５３の図示は省略している。
【００４１】
上記のように構成された内視鏡システム２の作用について説明する。まず、電子内視鏡１０の挿入部１３にオーバーチューブ２４を取り付けるとともに支持部材４５に挿入部１３を挿通して自己推進装置１１を挿入部１３に取り付ける。
【００４２】
オーバーチューブ２４および自己推進装置１１の取り付け後、プロセッサ装置、光源装置、制御装置等の電源をオンして、次いで患者情報等を入力する。その後、電子内視鏡１０の挿入部１３を患者の体内管路に挿入する。
【００４３】
先端硬性部２１が体内管路の所定位置、例えばＳ状結腸の手前まで進められた後、操作ユニットを操作して自己推進装置１１の動力源２２の電源をオンする。電源のオン後、操作ユニットのボタン操作により前進指示を入力すると、動力源２２により駆動力が与えられた伝達用三層コイルバネ４９が所定方向に回転する。第二推進部１１ｂでは、伝達用三層コイルバネ４９の回転に連動してピニオンギア４８が回転し、ピニオンギア４８の回転に連動してウォームギア４４が回転する。第二推進部１１ｂでウォームギア４４が回転すると連結用三層コイルバネ５２が一体に回転し、第一推進部１１ａのウォームギア４４も併せて回転する。本実施形態では、第二推進部１１ｂのウォームギア４４の回転力を連結用三層コイルバネ５２によって伝達しているため、第一推進部１１ａのウォームギア４４に対して効率良く回転力を伝達できる。
【００４４】
第一推進部１１ａ及び第二推進部１１ｂともにウォームギア４４が回転すると、これに連動して駆動ローラ４２が回転する。駆動ローラ４２が回転すると各推進部１１ａ，１１ｂの回転体３４が循環転動する。回転体３４の外表面３４ａが体内管路の内壁に接触している状態のとき、自己推進装置１１は挿入部１３の挿入方向に前進する。これに伴い、先端硬性部２１が体内管路の内壁に沿って前進する。
【００４５】
操作ユニットのボタン操作により速度変更指示が入力されると、動力源２２により伝達用三層コイルバネ４９の回転速度が変化し、自己推進装置１１の前進速度が変化する。また、操作ユニットのボタン操作により後進指示が入力されると、動力源２２により伝達用三層コイルバネ４９が逆回転して自己推進装置１１が後進する。これに伴い、先端硬性部２１が体内管路の内壁に沿って後進する。操作ユニットのボタン操作により停止指示が入力されると、動力源２２の駆動が停止して自己推進装置１１も停止する。以上の操作を適宜行うことにより、先端硬性部２１を体内管路の所望の位置まで推進させることができる。
【００４６】
術者は、適宜アングルノブ１５を操作して電子内視鏡１０の湾曲部２０を湾曲させ、先端硬性部２１を所望の方向に向ける。自己推進装置１１は、第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂとが連結用三層コイルバネ５２で連結されているため、連結用三層コイルバネ５２がその可撓性によって湾曲部２０とともに湾曲し、第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂとが湾曲部２０の湾曲に追従する。これにより、自己推進装置１１が湾曲部２０の湾曲動作の邪魔になることを防止できる。
【００４７】
上記実施形態では、第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂのウォームギア４４同士を連結用三層コイルバネ５２で連結したが、推進部に与えられた動力を連結先の推進部に伝達するとともに、挿入部の軸の軸方向での可撓性を有する部材であれば、例えば一層のコイルバネ、ゴム性の管を用いるなど、他の部材を用いてもよい。
【００４８】
上記実施形態では、第一推進部１１ａと第二推進部１１ｂとの２つの推進部を設けたが、推進部の数は適宜数にしてよく、また、推進力を与える推進部の数も適宜数にしてよい。
【００４９】
以上説明した実施形態は、自己推進装置を医療診断用の電子内視鏡に本発明を適用したものであるが、工業用等その他の内視鏡や超音波プローブといった管路観察用器具の装着具に本発明を適用してもよい。また、本発明は、上記実施形態の回転体を循環転動させる自己推進装置に限定されず、管路観察用器具の管路挿入部に装着されて使用されるあらゆる装着具に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
２  内視鏡システム
１０  電子内視鏡
１１  自己推進装置
１１ａ  第一推進部（推進部）
１１ｂ  第二推進部（推進部）
１３  挿入部
１９  軟性部
２０  湾曲部
２１  先端硬性部
３４  回転体
３５  保持部
４０  第一保持筒（第一の筒体）
４１  第二保持筒（第二の筒体）
５１  連結スリーブ
５２  連結用三層コイルバネ（連結手段）
【図１】
2012029864.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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