(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
椎体間固定用組立体であって、
細長く、長手方向の軸線を備え、内端と外端とを有し、脊柱の２つの椎体の間の椎間板スペースに移植され、前記椎間板スペースの固定に適合するための椎体間固定装置であって、前記外端が外側に面する支承面を有している、椎体間固定装置と、
前記外端の固定具受け部材と、
前記外端に取り付けられる取付プレートと、を備え、
前記取付プレートは、上記２つの椎体の各々へ固定されるように形成されており、前記取付プレートは、前記固定装置の前記外端の前記外側に面する支承面に接触状態で係合する、内側に面する支承面を有し、相互に係合する支承面のうちの一方は、固定装置の長手方向軸線に対して前記プレートの種々の角度をとることを可能にする湾曲した面を有し、し、
前記椎体間固定用組立体はさらに、前記受け部材及びプレートに係合し、前記プレートを前記椎体間固定装置に接続する固定具を備える、椎体間固定用組立体。
【請求項２】
前記プレートは細長く、開口を有し、前記開口は、該開口を通る固定具受け部材を受ける、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記椎体間固定装置は、前記外端に前記支承面の一方としてのドーム形状部分を有し、
前記プレートは、前記椎体間固定装置のドーム形状部分に係合する他方の支承面を有する、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記プレートの支承面に係合する装置のドーム形状部分は、球形である、請求項３に記載の組立体。
【請求項５】
前記プレートの前記支承面は、球形である、請求項４に記載の組立体。
【請求項６】
前記プレートは、細長く、長手方向に軸線を有し、長手方向の軸線に直角な軸線を備えた開口を有し、前記開口から延びている２つのウイングを有し、前記ウイングは、椎体の湾曲した外面に係合する内側支承面を有し、前記内側支承面は、椎体の輪郭と合致する輪郭を有する、請求項３に記載の組立体。
【請求項７】
前記輪郭を有する内側支承面は、前記プレートの長手方向軸線及び前記開口の軸線を含
む平面に直角な軸線の周りで湾曲している、請求項６に記載の組立体。
【請求項８】
前記輪郭を有する内側支承面は、前記プレートの長手方向軸線及び前記装置の長手方向軸線を含む平面に直角な軸線の周りで湾曲している請求項６に記載の組立体。
【請求項９】
前記固定具受け部材は、ねじが形成されたステムであり、
前記固定具は、前記ステムにねじ込まれたナットである、請求項２に記載の組立体。
【請求項１０】
前記相互係合支承面は、固定装置に対して前記プレートの種々の角度をとることができ且つ前記ナットがステムに前記プレートに対して締め付けられるとき選択された角度での固定を可能にする揺動支承面を有する、請求項９に記載の組立体。
【請求項１１】
前記プレートおよび固定装置の外端の前記相互係合揺動支承面は、前記固定装置に対して前記プレートの自在角度を提供するように形成されている請求項１０に記載の組立体。
【請求項１２】
前記固定装置の相互係合揺動支承面はドーム形状であり、
前記固定装置は、前記椎間板スペースへの取付を容易にするための前記ドームの器具受け部材手段を有する請求項１０に記載の組立体。
【請求項１３】
前記ナット及び前記プレートは、前記選択された角度で固定するために前記ナットに対して前記プレートの傾斜に対応する相互係合支承面を有する請求項１０に記載の組立体。
【請求項１４】
前記ナットは、前記ステムに前記プレートに対して前記ナットの取付けと締め付けとのために、その外面に器具受け切欠き部を有する請求項１３に記載の組立体。
【請求項１５】
ナットの外面は、ナットドライバの凹形状受け部材面で受けられるように凸形状である請求項１４に記載の組立体。
【請求項１６】
前記ナット及びプレートの前記相互係合支承面は、前記ナットに凹形状の球形面を有する請求項１３に記載の組立体。
【請求項１７】
前記ナット及びプレートの前記相互係合支承面は、プレートに凸形状の球形面を含む請求項１６に記載の組立体。
【請求項１８】
前記固定装置は、開口を有する壁とおねじとを有する円筒形のケージを含む請求項１７に記載の組立体。
【請求項１９】
椎体間固定用組立体であって、
内端と外端とを備え、人間の脊柱の２つの椎体の間の椎間板スペースに受けられる椎体間固定装置であって、前記外端が外側に面する支承面を有している、椎体間固定装置と、
前記２つの椎体の各々に取り付けられるようになっている取付装置と、を含み、
前記取付装置は、前記固定装置の前記外側に面する支承面に接触状態で係合する、内側に面する支承面を有し、相互に係合する支承面のうちの一方は、前記取付装置と前記固定装置との間の種々の傾斜角度に対応するように形成されている湾曲した面を有しており、
前記椎体間固定用組立体はさらに、前記装置に設けられた、前記選択された傾斜角度で前記取付装置と前記固定装置とを共に固定する固定具を有する、椎体間固定用組立体。
【請求項２０】
前記支承面は、前記装置の一方に設けられた湾曲した凹形状の支承面を有する請求項１９に記載の組立体。
【請求項２１】
前記装置を共に固定する固定具は、前記装置の上の、相互係合するねじを含む請求項１９に記載の組立体。
【請求項２２】
前記相互係合ねじは、前記取付装置と前記固定装置との間の傾斜角度の程度とは独立して前記装置を一緒に固定しながら、軸線と前記軸線の周りで前記取付装置に係合する湾曲した支承面とを有するナットを有する請求項２１に記載の組立体。
【請求項２３】
前記固定装置は、その外端に、外側に面する支承面を形成するドーム形状部分を有し、
前記取付装置は、前記固定装置の前記ドーム形状部分の前記外側に面する支承面に係合する、前記内側に面する支承面を形成する、請求項１９に記載の組立体。
【請求項２４】
前記固定装置は、前記端部の一方にねじが形成されたステムを有し、
前記取付装置は細長く、開口を有し、前記開口は該開口を通して前記ステムを受け、
前記ステムにねじ込まれたナットが前記取付装置に係合し、前記取付装置を前記固定装置に接続し、前記開口は、前記ドーム部分で前記取付装置が種々の位置に動くことを可能にするように十分に大きく、前記ステムは、前記開口の縁部から種々の距離にある、請求項２３に記載の組立体。
【請求項２５】
前記取付装置は、内側に面する前記ナットの凹形状の支承面によって係合された外側に面するドーム形状の支承面を有する請求項２４に記載の組立体。
【請求項２６】
前記固定装置は、開口が形成された骨ケージであり、前記ナットが前記ステムで回転されたとき前記ケージの回転を防止することができるように前記ステムに器具受け部材を有する請求項２５に記載の組立体。
【請求項２７】
前記取付装置は、細長い寸法を横断する回転軸線を備えプレートホルダ設置器具組立体で回転する回転手段を備えたプレートである請求項２６に記載の組立体。
【請求項２８】
前記湾曲した面は、様々な角度をとることを可能にする凸状の面である、請求項１または１９に記載の組立体。
【請求項２９】
前記凸状の面は、球形の面である、請求項２８に記載の組立体。
【請求項３０】
前記球形の面は全方向の角度をとることを可能とする、請求項２９に記載の組立体。
【請求項３１】
前記相互に係合する支承面は、様々な角度をとることを可能とするように、前記凸状の表面と相互に係合する凹状の表面を含む、請求項２８に記載の組立体。
【請求項３２】
前記相互に係合する支承面は、自在に角度をとることができるように形成されている、請求項１または１９に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脊柱の外科手術の分野において、椎体間を固定するための種々の装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
脊柱の外科手術の分野において、椎体間固定用の種々の装置及び方法が開発され、文献に記載されている。Michelsonに付与された米国特許第5,772,661号が１つの例である。1997年11月４日にLawrenceに付与された米国特許第5,683,391号骨ねじが椎体に取り付けられ固定されている脊柱ロッドへの円筒形の椎体間固定装置用取付装置を示している。椎体間固定構造はできるだけ安定していることが望ましい。また、必要ならば、内視鏡手順を使用することが望ましい。本発明の目的は、これらの利点を達成する装置を提供することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、椎体間固定ケージはドーム形状の外端から突出しているおねじステムを有する。輪郭を有するプレートは、ステムに受けることができる開口を備えている。プレートは、プレートを椎体に固定する骨ねじを受ける他の開口有する。プレートは、ドーム形状の外端のステム受け開口及び軸受けを包囲し、ケージに対するプレートの自在角度に適用する半球状の表面を有する。
【０００４】
本発明の他の特徴によれば、本方法を実施するために、プレートホルダを含むプレート設置器具組立体、ナットホルダ、ケージアジャスタ、ナットドライバ、プレート保持プロングコントローラが、一対の開口を介して同時に導入するために配置され、プレートを椎体に固定しプレートをケージに接続するために身体への侵入を最小限にした内視鏡手順の間に作動される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の原理の理解を促進するために図面に示された実施形態を参照する。この実施形態を説明するために特定の用語が示される。それにもかかわらず、本発明を制限するためのものではなく、図示した装置の変形及び他の変更例及び本発明の原理の応用はこの技術分野の当業者によって考慮される。
【０００６】
図面を詳細に参照すると、図１及び図２は、２つの椎体１３及び１４とともにプレート１１及びケージ１２の最終的な設置を示す。このプレートは、骨ネジ１６，１７，１８によって椎体に保持される。ケージは、プレートの中央開口１１Ａ（図１５参照）を通って受けられたねじつきステム１９を有する。ステムは、プレートをケージに取り付けるナット２１を受ける。ケージは、プレート１１の凹形状の内側ケージ着座面２３を受ける凸形状のドーム形状の外端２２を有する。ナット２１は、以下に説明するようにねじステム１９にナット２１を取り付けるために外面の円周方向に間隔を置いた４つの器具受け切欠き部２４を有する。
【０００７】
図３−図６を参照すると、ケージの種々の図面が示されている。いくつかの側面において、1998年６月３０日に発行された米国特許第5,727,661号の図１８及び図１９に示されたケージＩと同じ方法で設置され、その内容は、本発明の装置及び方法を理解するために必要な程度参照によってここに組み込まれている。Michelsonの参考例の移植部材Ｉとは反対に本発明の移植部材１２は、ドーム形状端部２２とそこから突出しているおねじ２６を備えたステム１９とを有する。ドーム形状の端部及びステムは、図示した例において６角形である治具受け開口２７を有する。また、移植部材の閉鎖端の外側のドーム面に２つの器具受け切欠き部２８を有する。設置すべき器具の内端である対向端部２９は、図示するように開放している。図示された外側のねじ及びケージ壁開口は、当業者によって公知である。図示したケージの型式以外の椎体間の移植部材の型式を使用することもできる。
【０００８】
図７ないし図９は、プレートのケージへの設定及び取付用の器具組立体を示す。これらは、プレートホルダ３１と、コンストリクタ管３２と、ナットドライバ３３と、アジャスタ軸３４と、を含む。本発明の内視鏡において、これらの部品全体は、外科開口管３６を同時に通して導入される（図１１）。プレートホルダ３１は、対向する長手方向のスロット３１Ｓ（図８及び図８Ａ）を備えた管状装置である。２つのプロング３８が設けられており、その各々は、穴３９を有する。これらは、プレート１１の各側にこのプレートと一体の受けピン４１を１つづつ、図１１及び図１２に示すインラインの位置から図１、２ないし図９に示す横断位置にプレートを回転することができるようにするために、ピン４１（図１及び図１５）を受ける。プレートホルダの直径は、最大限の直径から円筒形面３１Ｃに次に円錐形面３１ＬからＴ字形ハンドル３１Ｈまで出る直径まで肩部３１Ｄでステップダウンする。プレートをホルダに挿入することができるようにするためにピン４１のスペースについての点線３８Ｓ（図８）で広がる。次に、ピンは、プレートホルダ及びプロングの遠位端が実線になるように収縮するときプロングの穴３９に受けることができる。これは、プレートホルダ３１に対して矢印４２の方向にコンストリクタ管３２を移動することによって行われ、そのとき、コンストリクタ管の遠位縁３２Ｄは、互いに向かってプロング３８を駆動するためにプレートホルダの円錐面３１Ｌで作動し、プロング穴３９のプレートの回転ピンを受ける。次に、プレート１１は、プレートホルダのインライン位置まで回転することができ、この場合、プレートの長手方向の軸線１１Ｌ（図１１及び図１５）は、プレートホルダ３１の長手方向の軸線と共通の直線になる。コンストリクタ管３２内に長手方向に閉じこめられ、その上で回転可能なノブ４３は、プロングをプレート１１の回転ピン４１に閉鎖するために点線４３Ｓによって示す元の位置から図７、８及び図８に示す実線位置に矢印４２の方向にコンストリクタ管３２とプレートホルダとの間で長さ方向に相対運動を容易にするようにプレートホルダのおねじ部分３２Ｅに受けられるようにめねじが形成されている。ナットドライバ３３は、プレートホルダ３１の管の内側に摺動可能に受けられ、これらのプロングに受けられるように形成されているナット２１の軸線方向に延びる器具受け切欠き部２４に受けることができる２つまたは４つの円形に間隔を置いたプロング３３Ｐを有する。これらは、ナットをケージのねじポスト１９に駆動するためにナットドライバでＴ字形ハンドルの使用を可能にする。
【０００９】
アジャスタ３４は、近位端にＬ形状のハンドル３４Ｈを有する。ケージの器具受けホルダ２７に受けるための寸法を備えた６角形の断面の遠位端部分３４Ｅ（図８Ａ）を有する。図７、８及び９に実線で、図８Ａで点線によって示されるようにナット２１が一時的に取り付けられる外側ねじ３４Ｔを有する。ねじ３４Ｔは、ケージステム１９のねじ２６とまったく同じ直径及びピッチである。６角形の器具端部部分３４Ｅがケージのかみあい６角形穴２７に受けられるとき、アジャスタのネジ３４Ｔは、ケージステム１９のねじと正確に整列し、その結果、ナット２１は、所望のとき、プレートをケージに取り付けるためにアジャスタ３４のねじからステム１９まで前進することができる。
【００１０】
本発明の重要な特徴は、プレートがケージに関して全方向の傾斜を有することである。この目的のために、ケージの外端は、２２でドーム形状であり、プレートの内面は、ドームに適合するような形状であるが、ケージの軸線から椎体への取付けを容易にするために必要な程度まで傾斜することができる。プレートのウイングは、プレートの長手方向の軸線１１Ｌを含む平面に直角な軸線の周りで、またプレートの中央開口１１Ａの軸線の周りの曲線で１１Ｃの所定の輪郭を有する。プレートの内側着座面２３の球形の半径は、ケージのドーム形状面２２の球形の半径よりわずかに小さい。プレートの中央ステム受け開口２３Ａは、図１３及び図１７で示すようにケージの軸線に対してプレートの非直角の姿勢が必要なときに、ケージに対するプレートのわずかに軸線から離れた動きに対応するためにステムネジ２６の外径より十分に大きい。この構成は、例えば、１０°ほどの図１３のＡに示すような角度に対応する。
【００１１】
図８Ａと同様のプレート及びナット組立体を通るが、図１の線１３−１３に沿った断面図であり、ステムのない図１３は、ナット２１が凹形状着座面２１Ｓを有することを示しており、この凹形状着座面２１Ｓは、壁の外面の凸形状面１１Ｘに配置され、内側着座面２３は、ケージのドーム２２に係合している。
【００１２】
したがって、ナットは、スタッドの軸にしっかりと残る間プレートの傾斜に対応することができる。ナットの外面２１Ｆは、それを締め付けたとき、ナットの切欠き部分２４のプロングにさらに適合するためにプロング３３Ｐの各々に隣接するようにナットドライバ３３Ｓの遠位の端壁の凹形状面に容易に捕捉するために凸形状である。
【００１３】
手術場所に対する前方側方からの接近のために患者の通常の準備に続いて、手順が内視鏡の手順を使用する場合、患者に３つまたは４つのアクセス開口が設けられる。外科入口３６がケージを導入する場所を準備するために器具の導入用の開口の１つに配置され、ケージ自身が導入される。ケージは、器具５１に取付けられ（図１０）、この場合、ケージのドーム型の端部２２は、設置器具の遠位端部分５２に受け入れられ、器具部分５２のタブ５３はケージの切欠き部２８に受けられる。器具の中央軸５４のめねじが形成された遠位端は、ケージのステムのスレッド２６とねじによって係合される。中央軸は、軸５４の上端でノブ５５によって回転可能であり、それによってケージは、器具部分５２の遠位端に対して引くことができる。椎体間のスペースに取り付けるために、ケージは開口（図１１の３６）を通って案内され、ハンドル５６を使用してケージをスペースに回転する通常の方法でスペースに設置される。観察者がケージが適当に設置されたことを確認すると、ノブ５５は、ハンドル５６が静止的に配置される間回転され、軸をケージの端部ステムから外す。設置器具５１は、ケージのドーム型の端部から除去し、開口から引く。
【００１４】
ケージが所定の位置にあるとき、本発明による器具組立体は、開口を介して導入される準備がなされる。アジャスタ軸３４は、ナットドライバ３３の近位端を通して挿入される。ナット２１は、軸３４の６角形の遠位端部分３４Ｅの近位端で軸３４のねじ３４Ｔにねじ込まれる。この組立体は、プレートホルダ／コンストリクタ管の近位端に挿入される。外側管３２は、ハンドル３１Ｈに近い点までプレートホルダ管３１で後退される。これが行われると、プロング３８は、点線の位置３８Ｓまで広がり、プレート１１は、プロング３８の間に設置され、プレートの回転ピン４１は、プロング３８の開口３９に整列する。コンストリクタ管３２は、管のノブ４３を回転することによって矢印４２の方向に前進し、図７ないし図９，１１に示す閉鎖位置に送る。
【００１５】
プレート１１をプレートホルダ３１に設定した後、プレートは、図１１及び図１２に示す傾斜位置にプロング３８が設けられ、この位置でプレートの長手方向軸線は、プレートホルダの長手方向軸線と同一平面になる。次に、それは開口３６を通して手術場所に導入される。身体の他の開口の１つを通してピンセットまたは他の適当なマニュピュレータを使用することによって、プレートが長手方向の軸線がケージの長手方向の軸線に直角になる位置まで図１２の矢印の方向に回転される。プレートの中央開口１１Ａは、ハンドル３１Ｈを矢印４２方向に押すことによってケージのステム１９まで前進される。
【００１６】
次に、プレートの凹形状面１１Ｃが内視鏡で見ることができるように上方及び下方の椎体の凹形状面に適当に配置されるとき、骨ねじが従来の手順によって設置される。骨ねじを締め付ける前に、プレートの着座面２３とケージのドーム形状面２２との接触時に応力が生じないように十分な椎体間のスペースの深さに設定することを確認することが重要である。もしケージが十分な深さにない場合には、ハンドル３４Ｈは、例えば時計方向に回転することができ、ケージの６角形の受け開口２７に受けられた軸３４の６角形の遠位端３４Ｅを回転する。ケージは、椎体間のスペースに十分に深くねじ込むように回転されることができ、骨ねじが締め付けられるときにプレートを椎体の各々に対して締め付けるために生じる応力が回避される。
【００１７】
骨ねじの取付け及び設置した後、プレート着座面２３とケージドーム２２の接触領域は、その場所でゆるみがないか、結合がないように２つの部品の間の接触があることを確認するように検査される。もしそれらの２つの間にスペースが残ってている場合には、ハンドル３４Ｈは、ドームの半球状面とプレートがしっかりと嵌合するように半時計方向にケージを引くように回転することができる。ケージのドーム形状の性質とプレートの合致面は、ドームに対するプレートの必要な角度に適合し、これは、身体、プレート、ケージの応力を避けるために最小限にするために必要とされる。軸ハンドル３４Ｈは、ケージの回転を防止するように保持される。ナットドライバハンドル３３Ｈは、時計方向に回転され、ドライバの端部プロング３３Ｐはナットの溝２４に係合し、それによってナット２１は、ねじ３４Ｔからナットを離すようにケージステム１９のねじ２６に時計方向に回転され、ケージステム１９は、ケージの受け開口２７に軸３４の６角形の遠位端部分３４Ｅを連続的に受けることによって軸３４と完全に整列する。次にナットは、ケージを軸３４によって静止するように保持する間、ドライバ３３によってプレートに締め付けられる。ナットの内面のわずかな凹形状の球形面によって、それは、プレートの球形面１１Ｘに係合し、ナットがケージの軸線に整列し、例えば、図１３に示すようなケージの軸線に対してプレートが傾斜してもプレートの傾斜に容易に適合することができる。他の形状の凹形状及び凸形状の支承面を使用してもよいが、好ましい球形支承面２２及び２３による角度は、図１７に示すように自在に変化し、プレートは、図１及び図２及び図１３に示すように上方及び下方に、並びに図１７に示すように角度Ｂで前方及び後方に傾斜している。要するに、外科手術場所において椎体への取付け及び嵌合時にプレートは、ケージの軸線の周りで３６０°で所望なようにケージの軸線を含む平面においてケージに対して傾斜することができる。ケージステムでナットを締め付ける過程が終了した後、プレートホルダ３１は、スポンジ３８が点線位置３８Ｓに広がりそれらをプレートの回転オイン４１から解放することができるようにノブ４３を回転することによってコンストリクタ管３２を後退させることによってプレートから離脱させる。図７、８及び図９の器具全体の組み合わせは、開口の位置から取り除くことができる。ケージ及びプレートの設定は、完了する。
【００１８】
本発明は、プレートによって椎体間の固定の移植部材の骨固定を提供する。それは、所望の角度でケージをプレートにボルトにより接続することができる。それは内視鏡による開放または外科手術の方法を提供する。椎体間固定の構造の安定性を増大するために移植部材とプレートとの間で容易な信頼性のある接続を提供する。それは、身体内への侵入を最小限にしながら脊柱への側方からの接近を可能にする。
【００１９】
本発明を図面を参照して詳細に説明したが、例示として説明したもので制限を目的とするものではない。本発明の精神内である変更及び変化がなされることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２つの椎体とともに所定の場所にある脊柱ケージプレート組立体の側面図である。
【図２】  図１の線２−２に沿って矢印方向から見た断面図である。
【図３】  ケージ自身の側面図である。
【図４】  外端面の図である。
【図５】  内端面図である。
【図６】  図４の線６−６に沿って矢印の方向に見た長手方向の断面図である。
【図７】  設置器具組立体の正面図である。
【図８】  長手方向の軸線で９０°の図面である。
図８Ａは、図８の一部の拡大断面図であり、ケージ及びプレートとの間の接続の詳細を示した図である。
【図９】  図７と同様の図面であるが、ケージステム上にナットを設置する前にナットドライバのプレートロックナットを示すために破断された機械側にプレートホルダプロングの遠位部分を有する図である。
【図１０】  ケージ設置器具の斜視図である。
【図１１】  長手方向を向いたプレートを備え、動作場所への導入中のプレートホルダを有する断面図である。
【図１２】  図１１に示す向きから長手方向軸線の周りで約９０°回転するプレートホルダの側面図である。
【図１３】  本発明の傾斜特徴を示すプレートケージ組立体の正面図である。
【図１４】  図１のレイン１４−１４でのプレート及びナット及びケージ端部を通り、矢印の方向で見た長手方向の断面である。
【図１５】  プレートの後方の正面図である。
【図１６】  図１４の矢印の方向で見た線１６−１６のプレートの断面図である。
【図１７】  図１４の線１６−１６で見、矢印の方向で見たとき、図１６のようなプレートの断面図であるが、ケージ及びプレートの長手方向軸線に直角な平面で傾斜したケージのドームでのプレートの姿勢を示す。
【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８Ａ】
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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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