(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイポーラ代用シェルをユニポーラ代用大腿骨頭に変更するための固定長型代用大腿骨頭アダプタであって、
上端と下端を備えた外面と、代用大腿ステムの頚部トラニオンを収める空隙を区画する内面、および外径を有する周回フランジを具備する円筒形バレルと、
前記周回フランジに配置される弾性接続部材であって、この弾性接続部材は、名目的な第１の径と、圧縮力を加えたときに得られる、前記第１の径より小さい第２の径をもち、この第２の径は前記圧縮力を取り去ると前記第１の径に戻ってこのアダプタを前記バイポーラ代用シェルに固着させる、弾性接続部材を有するアダプタ。
【請求項２】
バイポーラ代用シェルをユニポーラ代用大腿骨頭に変更するための代用大腿骨頭アダプタシステムであって、
上端と下端を備えた外面と、代用大腿ステムの頚部トラニオンを収める空隙を区画する内面を具備するバレルであって、さらにこのバレルの外面には、外径と周回溝を有する周回フランジを具備する円筒形バレルと、
前記周回フランジに配置される弾性接続部材であって、この弾性接続部材は、名目的な第１の径と、圧縮力を加えたときに得られる、前記第１の径より小さい第２の径をもち、この第２の径は前記圧縮力を取り去ると前記第１の径に戻ってこのアダプタを前記バイポーラ代用シェルに固着させる、弾性接続部材を有するシステム。
【請求項３】
代用大腿システムであって、
頚部を含む代用大腿ステムと、
骨に接触する外面と、空隙を区画しかつ骨に接触しない内面を有するバイポーラ代用シェルと、
バイポーラ代用シェルをユニポーラ代用大腿骨頭に変更するため、前記頚部に取り外し可能に取り付けることができる固定長アダプタであって、
上端と下端を備えた外面と、代用大腿ステムの頚部トラニオンを収める空隙を区画する内面を具備するバレルであって、さらにこのバレルの外面には、外径と周回溝を有する周回フランジを具備する円筒形バレルと、
前記周回フランジに配置される弾性接続部材であって、この弾性接続部材は、名目的な第１の径と、圧縮力を加えたときに得られる、前記第１の径より小さい第２の径をもち、この第２の径は前記圧縮力を取り去ると前記第１の径に戻ってこのアダプタを前記バイポーラ代用シェルに固着させる、弾性接続部材を有するアダプタを具備するシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイポーラ代用シェルをユニポーラ代用大腿骨頭に変換するためのアダプタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
臀部の代替乃至形成が成功するか否かは、一部には、生来の健康な臀部関節の幾何形状と機能にきわめて近いか乃至これにそっくりの関節補綴具を選択できるか否かで決まる。補綴具を選択する際には、典型的には、関節画像を手術前に解析する。補綴具のを選択する際には、また、関節補綴具を恒久的に固定する前に、一本乃至複数の骨に一個またはそれ以上の仮の部材を一時的に固定する。仮の部材は、外科医が種々の測定値を確認したり、いくつかの異なる部材の大きさや配置を試してみることができるよう、恒久的な補綴具のいくつかの特徴を模したものである。したがって、この仮の部材は「トライアル（大腿骨代用品）」と呼ばれている。
【０００３】
公知の手術手順においては、臀部および大腿部用のトライアルは次のようにして用いられる。まず、大腿骨の手前端を切断し骨髄を穴ぐる。すなわち、大腿骨の切断した手前端に穴ぐり器（ブローチ；ｂｒｏａｃｈ）を挿入して、大腿ステムを収納できるよう形づくった骨の内部に空隙を設ける。穴ぐり器を取り外す前に、完全な大腿ステムを模すことができるよう、トライアルの頸部（ネック部）あるいは筒耳とトライアルの頭部は、穴ぐり器に固定する。そして、適当な頸部の長さと大腿ステムの全長を決めるため、通常長さや形状が異なるいくつかのトライアル頸部と頭部を穴ぐり器に接続する。一旦これらの長さを決めたら、トライアルの頸部と頭部は穴ぐり器から取り外し、穴ぐり器は大腿骨から取り外す。そして、当業者は公知の技術を使って穴ぐり器で形成した空隙に挿入するのに、適当な長さの大腿ステムを選択する。
【０００４】
臀部形成術においては、典型的には、二つの型の大腿部補綴具が適している。一つはバイポーラ型補綴具である。一般にバイポーラ臀部補綴具は、寛骨臼と一緒に回動する外面と、大腿補綴具の球状の頭部とともに回動する内面を有するシェル（貝殻状部）を具備する。もう一つの型は、大腿補綴具が寛骨臼と一緒に直接回動するのに十分な大きさの球状頭部を具備するもので、ユニポーラ型内部補綴具と呼ばれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
米国特許第５，１５６，６２６号は、４部品型のトライアルを使った整復システムを用いた、バイポーラ型臀部補綴具の移植手順を記載している。このシステムには、代用大腿ブローチ、該ブローチに取り付けた頸部、該頸部に取り付けられた代用大腿骨頭、および該代用大腿骨頭を受けるとともに患者の寛骨臼内に固定するためのシェルが含まれている。これら４つの部品を用いる代用手法は、医師にとって、しばしば扱いにくい場合がある。医師が前記代用大腿骨頭を固定しようとするときに、この代用品は動きやすくて前記シェルから外れ易いためである。さらに、このトライアルシステムは、種々の組み合わせを行うため、適宜選択して組み合わせなければならない数多くの部品を使う必要がある。
【０００６】
ユニポーラ型臀部を移植するのに用いるユニポーラ型トライアルシステムは、典型的には、ブローチ、頸部トライアルおよび頭部トライアルを備える。バイポーラ股関節部移植器官の代用整復を実施するいくつかの場合に、対応のユニポーラ代用品を用いることができる。これは、バイポーラおよびユニポーラの両移植手法において代用整復を実施する際の主も重要なことの一つで、寛骨臼に適合する部品を決定することがあるからである。また、多くの場合、バイポーラ移植部品の動く範囲は、ユニポーラ代用品とほぼ同様である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バイポーラ型代用シェルをユニポーラ型大腿骨頭に変更することによって、バイポーラ型代用シェルに着脱できるバイポーラ−ユニポーラ兼用トライアルアダプタを提供することによって、従来の大腿代替品の欠点を克服するものである。
【０００８】
アダプタの一態様においては、種々の大きさの大腿骨頭に応じた種々の頸部長をもつユニポーラ代用大腿骨頭を選ぶ必要をなくして、長さを調節できる頸部が提供される。この態様の好ましい例においては、ばねを装填した嵌め込み式アダプタと簡単に頸部長を調節できる機構が提供される。
【０００９】
本発明はまた、固定長大腿骨頭トライアルアダプタシステムを提供する。この固定長トライアルアダプタは、代用大腿ステムから頸部トラニオンを受け入れる形状の空隙を有する円筒形バレルを具備する。アダプタはまた、バレルの外面に、弾性接続部材が装着される周回フランジを具備する。アダプタを代用シェルに固着させる接続部材は、名目的な第１の径と、この第１の径を圧縮したときに得られることより小さな第２の径を有する。そして、圧縮力が解き放たれると、接続部材は第１の径に戻る。好ましい態様においては、接続部材は代用シェルの環状溝に丁度嵌る形状にされる。
【００１０】
好ましい態様においては、周回フランジは、バレル外面の所定の位置に設けられ、内にある空隙は、所定長の頸部トラニオンのシミュレーションをするため所定の深さを有する。このようにして、このトライアルシステムにおいては、種々の頸部長をもつ複数のアダプタを用いる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、以下の詳細な説明によって、より良く把握できるであろう。
【００１２】
図１〜図３には、本発明の調節可能トライアルアダプタ１０を示す。この調節可能トライアルアダプタ１０は、貫通開口１２を有する円筒部（環状部）１１、ばねで付勢されて前記円筒部１１の外周１３から突出しているボールプランジャー（代用シェルへの結合部）１４、および前記円筒部１１の外周１３を突き抜けて突出している爪部材１５とを有している。
【００１３】
この代用アダプタはさらに、このアダプタ１０がバイポーラ代用シェル３０中に挿入された場合にユニポーラ代用骨頭の調節可能な頸部部材として動作するバレル（アダプタの頸部部材）１６を有している。このバレル１６は、このバレル１６の外周に設けられた３つの溝１７を有している。このバレル１６はさらに、このバレル１６の外周２４に長手方向に設けられたスロット１８と、このバレルの円筒状の壁２０を貫通する開口１９とを有する。このバレル１６は、このバレルの底部２６からこのバレルの頂部壁２２に延びる長手開口２１を有している。前記頂部壁２２には、前記開口２１と連通した小開口２３が設けられている。
【００１４】
合い釘ピン２８は円筒部１１の側部に押入されて固定され、該合い釘ピン２８は前記側部を貫き延びてバレル１６のスロット１８に填め込まれている。該ピン２８は、前記円筒部１１を前記バレル１６に変位可能に固定しており、前記スロット１８は、前記バレル１６を前記溝１７によって決められた３つの頸部の長さの位置の間を上下動可能にしている。
【００１５】
前記爪部材１５は、ボタン部４０、溝係合部４２、および圧縮ばね４１を受けめくら穴４６を有している。前記爪部材１５が組み立てられると、該爪部材１５は開口２５内に挿入され、合い釘ピン４７を円筒部１１の貫通孔５１に押入し、爪部材１５の貫通孔４８を貫通させて固定することにより、該爪部材１５は円筒部１１に回動可能に組み付けられる。前記圧縮ばね４１は前記円筒部１１の穴４９と爪部材の穴４６とに挿入され、円筒部１１の穴４９に配置される。合い釘ピン５０は、円筒部１１内に延びて穴４９を横切り、前記ばね４１を圧縮状態で穴４６，４９に閉じこめられる。前記爪部材１５は、ばね４１によってバレル１６に向かって付勢されており、その結果バレル１６が固定位置にある時には、前記溝係合部４２が前記溝１７の一つに係合する。前記ボタン部４０は前記円筒部１１の外周１３に露出されており、その結果使用者は、該ボタン部４０を動かすことによって、係合部４２を溝１７との係合から解除し、前記バレル１６を所望の位置に移動させることができる。
【００１６】
図４（ａ）及び図４（ｂ）、さらに図５のアダプタ１０に取り付けた状態で示すように、バイポーラ代用シェル６０は平らな下方領域６２を含む球形をしている。アダプタ収納用の開口６４は下方領域６２に囲まれている。代用シェル６０の骨に接する外面６６は寛骨臼とともに回動する。代用シェル６０の頂部には、この代用シェル６０の内部に到達する差異に用いられる第２の開口６７が設けられる。一般にバイポーラ代用シェル６０は、外径が約３８ｍｍ〜６３ｍｍ、高さが２７．５ｍｍ〜４０ｍｍの、種々の大きさのものが入手できる。
【００１７】
代用シェル６０はまた、開口６４からシェル６０の内部に延びて空隙を区画する、骨に接触しない内面６５を有する。この内面６５は、本発明のアダプタを用いないバイポーラ型トライアルを使った整復において、トライアル頭部６５とともに回動する半球形領域６８を含む。したがって単一の代用シェル６０は、バイポーラ型トライアルにおいて用いるか、またはトライアル頭部となる本発明のアダプタとともに用いることができる。
【００１８】
代用シェル６０の内面６５はまた、環状溝７０およびアダプタを載置させて保持する形で、本発明のトライアルアダプタ１０のようなアダプタと係合する環状の棚７２を区画する。環状溝７０は、アダプタ収納用開口６４の内側に位置し、トライアルアダプタ１０の、ばねを装填したボール状プランジャ１４のようなトライアルアダプタに取り付けた接続部材を収めることができる形状にされる。環状の棚７２は開口６４の中に位置し、代用シェル６０との関係ではトライアルアダプタ１０の台座手段として働く。
【００１９】
代用シェル６０は、手術時の一時的な使用に適した材料から作る。このような材料としては、種々のコポリマー、特にアセタールコポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニルスルホンおよびナイロンのようなポリマー材がある。
【００２０】
使用に当たっては、前記円筒部１１をバイポーラ代用シェル６０の開口３１内に挿入し、バレル１６をアダプタ１０から下方に延ばす。前記円筒部１１の頂部２７は前記シェル３０の開口３１内の棚部７２に当接し、ばね付勢されたボール形プランジャー１４は前記バイポーラ代用シェル６０内に形成された溝７０に嵌め込まれる。その結果アダプタ１０は、バイポーラ型代用シェル６０内に嵌め込まれ、溝７０に入り込んだばね付勢されたボールプランジャーによって保持される。
【００２１】
図６に示すように、前記バレル１６は代用大腿７４の大腿頸部トラニオン（筒耳，回動軸部）５６との結合部としての役割を果たす。前記大腿頸部回動軸部７６は、該大腿頸部回動軸部７６をバレル１６の開口２１に挿入することによってアダプタ１０に結合することができる。
【００２２】
ユニポーラ型アダプタ１０は、代用シェルの頂部孔６７から径の小さな円筒状器具を用いて手で押し出すことによって、前記バイポーラ型代用シェル３０から取り外すことができる。
【００２３】
また、図７乃至図１１（ｄ）に示すように、長さが調節可能なトライアルアダプタ１０に代えて固定長のトライアルアダプタ８０を用いることもできる。固定長のアダプタ８０は、一般に外面８４と上端８６および下端８８を有する円筒形のバレル８２を備える。周回するフランジ部９０は、上端８６と下端８８の間でバレルの外面８４と一体となっている。フランジ部９０は一般に円筒形で、高さはバレル８２より低く、バレル８２の外面８４から外側に外径がＤ2 の位置まで径方向に延びる。
【００２４】
バレル８２は開口９４から内側に延びて空隙９６を分画する内面９５と方の開口９４を有する。空隙９６は大腿頸部トライアルを載せられる形状にする。この空隙９６は一般に円筒形で、下方の開口９４から大腿頸部トラニオンが接触する上部領域９８に向けて上方に延びる。空隙９６はまた、通常テーパ付けされている従来の頸部トライアルトラニオンも収められるようテーパ付けされる。当業者ならば種々のテーパのものが使用できることは容易に分るであろう。一般的なテーパは１０／１２と１１／１３であるが、これらはその長さ方向における二つの異なった地点での頸部径を表す。
【００２５】
空隙９６の内部には、Ｏリング１０４，１０６をそれぞれ嵌めるための溝１００，１０２を設けることができる。Ｏリング１０４，１０６はシリコーンゴムから形成するのが好ましいが、これらのＯリングがあると、トラニオンの寸法が、トライアルであるか恒久的な補綴具であるか、あるいはテーパの寸法決め、測定に異なる標準を採用する製造会社によって異なることがあっても、アダプタ８０は頸部トライアルトラニオンと丁度合わさることができる。さらにＯリングがあると、空隙の長さ方向に沿った二つの箇所で頸部とアダプタ８０を合わせることもできるようになる。この構成は空隙９６の長さ方向における組み合わせを制御する上で好ましい。こうするとトライアルアダプタ８０が頸部から外れにくくなるからである。Ｏリングの代替品としては、空隙内において少なくとも一個の周方向に隆起した部品（図示せず）を用いることもできる。
【００２６】
好ましい態様においては、フランジ部９０はその外周に弾性接続部材１１０を収めるのに適した溝１０８を有する。接続部材１１０は図９および図１０に示した態様においては、溝１０８の径Ｄ1 より大きい内径１１２を有する弧状をしている。したがって、接続部材１１０が第１の撓みのない位置にあるときは、隙間１１４（図８に示す）が溝１０８と接続部材１１０の間にできる。また、接続部材１１０の（撓みがないときの）名目的な外径１１６は、フランジ部９０の外径Ｄ2 よりも、好ましくは約０．０５〜０．１１だけ大きい。
【００２７】
接続部材１１０は、弧状の形が第１の撓みのない位置から、第２の圧縮位置まで押し込めることができるよう可撓性の材料から作られる。接続部材１１０は、例えばアダプタが代用シェル６０に対して押されたときのような圧縮力に応答して、名目的な外径１１６よりも小さい第２の外径を維持する。接続部材１１０は、完全なリング形状に形づくることもできる。しかし角度αに対応する部分はそのリング形状から取り除いておく。取り除いた部分αは約１０°乃至約６０°、好ましくは約３０°の弧状形である。
【００２８】
当業者ならば、接続部材１１０は形状記憶性を有する種々の弾性材料から製造できることは容易に分かるであろう。このような材料としては形状記憶合金の他、ポリマー材料も含まれる。例えばコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニルスルホンおよびナイロンである。
【００２９】
アダプタ８０がシェル６０に挿入されると、代用シェル６０の空隙６５から伝わってくる接触に伴う力が弾性接続部材１１０を、その第１の名目的な外径１１６位置から第２の圧縮外径位置へ圧縮し、アダプタ８０は代用シェル６０の中に滑り込む。フランジ９０が、代用シェルの開口６４内において環状の棚７２に乗っかると、接続部材１１０は、これに応答して環状溝７０と整列し、弾性接続部材１１０は拡がったときに溝７０に嵌って、アダプタ８０を代用シェル６０に固定する。接続部材１１０は、溝７０への嵌め込みを容易にするため、環状溝７０の形状に対応する丸形の外縁を有するのが好ましい。
【００３０】
固定長のトライアルアダプタ８０は、可変長のアダプタ１０について説明したように、代用シェルの頂上穴６７を通して適当な道具を挿入することによって、代用シェルから取り外すことができる。さらにアダプタ８０には、その上端８６に楕円形の開口１２０を設けることもできる。そして円筒形の挿入部材と、その挿入端の近くに開口１２０と整列した十字形部材を備える道具（図示せず）を使い、この道具を内側から楕円形の開口１２０を通して、十字形部材を開口１２０と整列させながら挿入することができる。ついでこの道具は、十字形部材が楕円形の穴１２０との整列を解くよう９０°回転させる。この後、この道具を弾性接続部材１１０を圧縮してアダプタ８０を取り外すのに十分な力で引っ張ることによって、アダプタ８０をシェル６０から取り外す。
【００３１】
種々の頸部トラニオンを有するトライアルは、異なる有効長を有する固定長トライアルアダプタを使って模すことができる。トライアルアダプタ８０の有効長は、例えば周回フランジ部９０をバレル８２の異なる位置に設けることによって種々に変えることができる。バレル内部の空隙９６の末端領域９８の位置も、同様に変えることができる。有効長がそれぞれ−３ｍｍ、０、＋５ｍｍおよび＋１０ｍｍの固定長トライアルアダプタ８０は、図１１（ａ），図１１（ｂ），図１（ｃ）および図１１（ｄ）にそれぞれ示してある。
【００３２】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）前記アダプタはさらに、前記フランジに形成される周回溝を有する請求項１記載のアダプタ。
（２）前記接触部材は弧状形をしている請求項１記載のアダプタ。
（３）前記弧状形は３６０°より小さい角を区画する上記実施態様（２）記載のアダプタ。
（４）前記接触部材は、前記フランジの周回溝に配置される上記実施態様（１）記載のアダプタ。
（５）前記接触部材の名目的な第１の径は、前記フランジの外径より大きい上記実施態様（４）記載のアダプタ。
【００３３】
（６）前記接触部材は、前記代用シェル内の対応する環状溝と合わさる形状に形づくられる上記実施態様（５）記載のアダプタ。
（７）前記フランジは、所定長さの代用頸部のシミュレーションに用いるため、バレル外面に沿った、前記上端と下端の間の所定の位置に設けられる請求項１記載のアダプタ。
（８）前記接触部材は、アセタールコポリマーから形成される上記実施態様（１）記載のアダプタ。
（９）前記接触部材は、前記フランジ部の溝の中に押し込めることができる請求項２記載のシステム。
（１０）前記接触部材は、前記代用シェルの対応する溝に嵌め込むことができる形状に形づくられる請求項２記載のシステム。
【００３４】
（１１）前記接触部材は３６０°より小さい角の弧状形を区画する上記実施態様（１０）記載のシステム。
（１２）前記接触部材は約３００°〜３５０°の弧状形を区画する上記実施態様（１１）記載のシステム。
（１３）前記フランジは、前記バレル外面に沿った、前記上端と下端の間の所定の位置に設けられる請求項２記載のシステム。
（１４）前記システムは、前記バレル外面の複数の所定位置にフランジ部を設けた複数のバレルを具備する上記実施態様（１３）記載のシステム。
（１５）前記システムは、前記代用シェルの空隙内に形成される環状溝を含む請求項３記載のシステム。
【００３５】
（１６）前記接触部材は弧状形をしている実施形態（１５）記載のトライアルシステム。
（１７）前記弧状形は３６０°より小さい角を区画する上記実施態様（１６）記載のトライアルシステム。
（１８）前記弧状形の接触部材は、前記フランジの周回溝に配置される上記実施態様（１７）記載のトライアルシステム。
（１９）前記接触部材の名目的な第１の径は、前記フランジの外径より大きい上記実施態様（１７）記載のトライアルシステム。
（２０）前記接触部材は、前記周回フランジの溝に押し込めることができる上記実施態様（１７）記載のトライアルシステム。
【００３６】
（２１）前記接触部材は、前記代用シェル内の対応する環状溝と合わさる形状に形づくられる上記実施態様（１７）記載のトライアルシステム。
（２２）前記フランジは、所定長さの代用頸部のシミュレーションに用いるため、バレル外面に沿った、前記上端と下端の間の所定の位置に設けられる上記実施態様（１７）記載のトライアルシステム。
【００３７】
【発明の効果】
医師は手術中に可変長ユニポーラ型トライアルアダプタ１０または固定長ユニポーラ型トライアルアダプタ１０をシェル６０に挿入することによって、バイポーラ代用シェルをユニポーラ代用骨頭に変換することを選択することができる。どちらのアダプタを使っても、外科医はこれまでの面倒なバイポーラ型トライアルシステムによらずに、適当な頸部長を選択しながら大腿骨頭またはバイポーラ型シェルの嵌め合わせを調節でき、大腿骨を整復することができる。
【００３８】
この代用システムは、整復手術中に外科医が好適な寸法を選択できるよう、バイポーラ型シェルと大腿ステムについて種々の寸法を有するのが好ましい。固定長アダプタ８０を用いるときは、トライアルシステムは異なる頸部長をもつ複数のアダプタ８０を備えるのが好ましい。
【００３９】
以上、本発明を特定の実施例、構成および用途に関して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲の趣旨から逸脱するものでない限り、様々な変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代用アダプタの分解斜視図である。
【図２】図１の代用アダプタを約９０度回転させた分解斜視図である。
【図３】本発明の代用アダプタの側面図である。
【図４】図４（ａ）はバイポーラ型シェルトライアルの側面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示したトライアルバイポーラ型シェルトライアルの断面図である。
【図５】バイポーラ型シェルトライアルとともに用いた、図１に示すトライアルアダプタの断面図である。
【図６】本発明に係る大腿部トライアルシステムの断面図である。
【図７】本発明に係る固定長アダプタの平面図である。
【図８】図７の８−８線断面図である。
【図９】本発明に係る接続部材の平面図である。
【図１０】図９の１０−１０線断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は−３ｍｍずらした本発明に係る固定長アダプタの断面図、図１１（ｂ）は何もずらしていない本発明に係る固定長アダプタの断面図、図１１（ｃ）は＋５ｍｍずらした本発明に係る固定長アダプタの断面図、図１１（ｄ）は＋１０ｍｍずらした本発明に係る固定長アダプタの断面図である。
【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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