(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排尿中の体重変化量を計測する体重計測部と、前記体重計測部による排尿中の体重変化量の計測と共に排尿中の時間を計る計時部と、前記体重計測部で計測された排尿中の体重変化量と前記計時部で計られた排尿中の時間との関係に基づいたデータから排尿量及び尿流率を求める排尿演算部と、前記排尿演算部で求められた排尿量及び尿流率を出力する出力部とを備えることを特徴とする排尿計。
【請求項２】
前記体重計測部で計測された排尿中の体重変化量と前記計時部で計られた排尿中の時間との関係に基づいたデータからノイズを取り除くノイズ除去部を更に備えることを特徴とする請求項１記載の排尿計。
【請求項３】
前記体重計測部で計測された排尿中の体重変化量と前記計時部で計られた排尿中の時間との関係に基づいたデータを記憶する第一記憶部を更に備え、前記ノイズ除去部は、前記第一記憶部で記憶された排尿中の体重変化量と排尿中の時間との関係に基づいたデータからノイズを取り除くことを特徴とする請求項２記載の排尿計。
【請求項４】
前記出力部で出力される排尿に関する情報を来歴データとして記憶する第二記憶部を更に備え、前記出力部は、前記第二記憶部で記憶された排尿に関する情報の来歴データを更に出力することを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の排尿計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体重に関する計測から排尿に関する情報を求める排尿計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から闘病中の身体の状態の管理や排尿障害の診断に、排尿に関して計測する装置が提案されている。例えば、排尿を受ける漏斗と、この漏斗からの排尿を受ける受槽と、この受槽の重量を受けるロードセルとにより尿流量や排尿量などの排尿に関する情報を計測する装置である（特公平２−２１２５０公報参照）。また、モータによって一定の回転数で回転する円盤上に排尿したときに、このモータにかかる負荷により尿流量や排尿量などの排尿に関する情報を計測する装置である（特開平７−２０９０５５公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の先例に上げた装置は、受槽にたまった尿を捨てたり、受槽を洗浄したりするために、手間が掛かったり、衛生面に配慮したり、装置を取扱う上での不便さがあった。また、上述の後例に上げた装置は、確実に回転する円盤上に排尿しなければならないために、一般のトイレでするときのような通常の心理的状態が得られず、それが排尿状態に影響し、得られた排尿に関する情報の結果の正確さに欠けることがあった。
【０００４】
そこで本発明は、上記のような従来の問題点を解決することを目的とするもので、手間や衛生面等の装置を取扱う上での便利さを向上すると共に、正確に計測することができる排尿計を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の一つの観点によれば、排尿中の体重変化量を計測する体重計測部と、前記体重計測部による排尿中の体重変化量の計測と共に排尿中の時間を計る計時部と、前記体重計測部で計測された排尿中の体重変化量と前記計時部で計られた排尿中の時間との関係に基づいたデータから排尿量及び尿流率を求める排尿演算部と、前記排尿演算部で求められた排尿量及び尿流率を出力する出力部とを備えることを特徴とする排尿計が提供される。
【０００６】
本発明の一つの実施の形態によれば、前記体重計測部で計測された排尿中の体重変化量と前記計時部で計られた排尿中の時間との関係に基づいたデータからノイズを取り除くノイズ除去部を更に備える。
【０００７】
本発明の別の実施の形態によれば、前記体重計測部で計測された排尿中の体重変化量と前記計時部で計られた排尿中の時間との関係に基づいたデータを記憶する第一記憶部を更に備え、前記ノイズ除去部は、前記第一記憶部で記憶された排尿中の体重変化量と排尿中の時間との関係に基づいたデータからノイズを取り除く。
【０００８】
本発明のさらに別の実施の形態によれば、前記出力部で出力される排尿に関する情報もしくは総排尿量を来歴データとして記憶する第二記憶部を更に備え、前記出力部は、前記第二記憶部で記憶された排尿に関する情報もしくは総排尿量の来歴データを更に出力する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態について説明する。
【００１４】
まず、図１の排尿計の斜視図、図２のブロック図を用いて、本発明の排尿計の構成について説明する。本発明の排尿計は、計量部１、ボックス部２及び計量部１とボックス部２との間を結ぶコード３から成る。
【００１５】
計量部１は、公知の技術による体重検出装置であり、ベース４と載せ台５に囲まれた内部にロードセル６、増幅器７及びＡ／Ｄ変換器８等を有する。
【００１６】
ボックス部２は、筐体９に、計量部１で検出された荷重信号から体重値及び排尿中の体重変化量を演算する体重演算部１０を有する。そして、この体重演算部１０と計量部１とによって、排尿中の体重変化量を計測する体重計測部１１を構成する。
【００１７】
また、ボックス部２は、筐体９に、スイッチ部１２、計時部１３、第一記憶部１４、ノイズ除去部１５、排尿演算部１６、第二記憶部１７、出力部１８、ガイド部１９及びこれら各部の制御処理を行う制御部２０等を有する。
【００１８】
スイッチ部１２では、電源投入や表示の切り替えやデータの呼び出し等をする。計時部１３では、体重計測部１１による排尿中の体重変化量の計測と共に排尿中の時間及びその際の日付と時刻を計る。第一記憶部１４では、体重計測部１１で計測された排尿中の体重変化量と計時部１３で計られた排尿中の時間とのデータを記憶する。ノイズ除去部１５では、第一記憶部１４に記憶された排尿中の体重変化量と排尿中の時間とのデータからノイズを取り除く。
【００１９】
排尿演算部１６では、ノイズ除去部１５でノイズが取り除かれた排尿中の体重変化量と排尿中の時間とのデータから排尿に関する情報を求める。第二記憶部１７では、排尿演算部１６で求められた排尿に関する情報と、これと共に計時部１３で計られた排尿中の時間及びその際の日付と時刻とを来歴データとして記憶する。ここで、排尿に関する情報とは、尿流率、排尿量に代表されるように、排尿についての管理や診断に用いる値のことである。また、尿流率とは、単に尿流率、最大尿流率（Max Flow Rate：ＭＦＲ）、平均尿流率（Average Flow Rate：ＡＦＲ）等のことである。更に、排尿量とは、単に排尿量、総排尿量等のことである。
【００２０】
出力部１８は、表示部２１、メモリカード出力部２２及び外部機器出力部２３を有する。そして、これら各出力部２１、２２、２３では、それぞれの形態に応じて、計時部１３で計られた排尿中の時間及びその際の日付と時刻、排尿演算部１６で求められた排尿に関する情報及び第二記憶部１７に記憶される来歴データ等を出力する。すなわち、表示部２１では画面に表示し、メモリカード出力部２２では磁気・ＩＣ等のメモリカードに出力し、外部機器出力部２３ではパソコン等の外部機器に出力する。
【００２１】
ガイド部１９は、表示部２１と音声部２４とを有する。そして、この各ガイド部２１、２４では、それぞれの形態に応じて、計測の際の行動についてのガイドをする。すなわち、表示部２１では、計測の際に次の行動ステップについてのメッセージを表示する。音声部２４では、計測の際に次の行動ステップについての報知音を鳴らす。
【００２２】
次に、本発明の排尿計の設置方法について説明する。計量部１は、通常排尿するにあたってトイレの便器の手前の立つ位置に配置する。ボックス部２は、その近傍で操作や表示の見やすい位置となる壁等に掛けて配置する。また、必要に応じて、パソコン等の外部機器を排尿計と接続し、目的に応じてトイレの内や外に配置する。
【００２３】
次に、図３のフローチャートを用いて、排尿計の計測手順及び動作の流れについて説明する。まず初めに、被計測者は、スイッチ部１２により電源を投入し（ステップ１）、載せ台５に乗る（ステップ２）。そして、この計量部１において、公知の体重計と同様に荷重信号を検出する（ステップ３）。
【００２４】
続いて、体重演算部１０において、この検出された荷重信号を排尿開始前の体重値として演算する。そして、検出された荷重信号が一定の変動以内になると排尿を開始してもよい旨を、音声部２４において報知音を鳴らし、表示部２１においてメッセージを表示することにより、被計測者に対して報知する。（ステップ４）。被計測者は、これらの報知音やメッセージを合図に排尿を開始する（ステップ５）。
【００２５】
更に、体重演算部１０では、被計測者が排尿を開始してから終了するまでの排尿中の荷重信号を体重値として演算し、この排尿中の体重値と排尿開始前の体重値との差を体重変化量として演算する。一方、計時部１３において、この排尿中の時間及びその際の日付と時刻を計る（ステップ６）。
【００２６】
続いて、第一記憶部において、体重演算部で演算された排尿中の体重変化量と計時部で計られた排尿中の時間とのデータを記憶する（ステップ７）。
【００２７】
続いて、ノイズ除去部１５において、排尿中の体重変化量に影響する排尿以外の信号成分をノイズとして取り除くために、第一記憶部１４で記憶された排尿中の体重変化量と排尿中の時間とのデータを高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）し（ステップ８）、排尿による周波数帯域を特定し、その特定された周波数帯域について逆ＦＦＴをする（ステップ９）。図４はＦＦＴ処理結果の一例を示すグラフであり、縦軸にパワー、横軸に周波数を表す。比較的ゆっくりと体重の変化として作用する排尿は、１Hz付近以下の周波数帯域となってあらわれ、比較的はやく体重の変化として作用する脈拍・体動・振動等の排尿以外の信号成分は、１Hz付近超えの周波数帯域となってあらわれることが本発明者により見出された。そこで、第一記憶部１４で記憶された排尿中の体重変化量と排尿中の時間とのデータをＦＦＴした後、排尿の影響による１Hz付近以下の周波数帯域を特定して、この１Hz付近以下の周波数帯域について逆ＦＦＴすることにより、ノイズが取り除かれた排尿中の体重変化量と排尿中の時間とのデータを得ることを可能とした。
【００２８】
続いて、排尿演算部１６において、このノイズが取り除かれた排尿中の体重変化量と排尿中の時間とのデータから排尿中の排尿量を求める（ステップ１０）。排尿量は、体重変化量を尿の比重で除すことにより求める。例えば、尿の比重を水と同じように１g／mlであって、排尿中にサンプリングされた一時点の体重変化量が１０gであった場合には、１０／１＝１０mlで排尿中にサンプリングされた一時点の排尿量となる。排尿開始から終了までにわたる排尿量を時系列的に結果を表すと、図５の排尿量と時間との関係の結果の一例を示すグラフのようになる。縦軸に排尿量、横軸に時間を表す。排尿が進むに従って当然に排尿量が増加する傾向となり、排尿開始から終了までの排尿量のトータルが総排尿量となる。更に、排尿演算部では、この排尿量と時間との関係の結果のデータを用いて微分することにより、排尿中の尿流率を求める（ステップ１１）。図６の尿流率と時間との関係の結果の一例を示すグラフのように、縦軸に尿流率、横軸に時間を表す。ピークの箇所がＭＦＲとなる。また、排尿中の尿流率の平均を求めて、ＡＦＲを求めてもよい。
【００２９】
続いて、出力部１８において、上述のステップ１０、ステップ１１で求められた結果を出力する（ステップ１２）。表示部２１では、図５、６に示すようなグラフを表示する。また、スイッチ部１２により、図７の結果の表示の一例のように、排尿の日付、時刻、総排尿量、ＭＦＲ等を数値や文字で表示する画面に切り替えられる。また、メモリカード出力部２２では、メモリカードに結果の信号を出力し、外部機器出力部２３では、外部機器に結果の信号を出力する。
【００３０】
続いて、第二記憶部１７において、出力部１８で出力される結果を来歴データとして記憶する（ステップ１３）。この記憶された来歴データは、その後、スイッチ部１２により呼び出され、ステップ１２と同様に出力部１９において出力が可能である。
【００３１】
続いて、被計測者が計量部の載せ台から降りると自動的に電源が切れ、一連の計測が終了となる（ステップ１４）。
【００３２】
なお、上述の第一の実施の形態においては、ノイズ除去部１５によるノイズ除去処理を、排尿演算部１６によって排尿に関する情報が求められる前段階に行ったが、後段階に行うことも可能である。この場合の排尿計の計測手順及び動作は、例えば、図８のフローチャートに示すように、ステップ２１からステップ２９までを、図３のフローチャートからＦＦＴ（ステップ８）と逆ＦＦＴ（ステップ９）を除いた流れで進む。そして、ＦＦＴ（ステップ３０）及び逆ＦＦＴ（ステップ３１）によりノイズを除去した尿流率を求め、積分することによりノイズを除去した排尿量を求める（ステップ３２）。そして、再度、図３のフローチャートと同様にステップ３３からステップ３５までの流れで進む。というものとなる。
【００３３】
また、第一記憶部１４へのデータの記憶も体重演算部１０や計時部１３での処理直後でなくともよく、ノイズ除去と連動して図８のフローチャートの一時記憶（ステップ２７）をＦＦＴ（ステップ３０）の直前としても有効である。
【００３４】
また、ステップ１２において、表示部に表示される図５のグラフは、図９のようなグラフとしてもよい。排尿量の変化の方向を下降する表示とする。体重の変化が減少となるので、これと連動して認識しやすいものとなる。
【００３５】
また、公知の体重計のように、体重演算部１０において、体重値を求め、その結果を出力部１８に出力してもよい。
【００３６】
上述したように、第一の実施の形態における本発明の排尿計は、被計測者が計量部１の載せ台５に乗って排尿中の体重変化量を体重計測部１１で計測し、その排尿中の時間を計時部１３で計り、排尿演算部１６でこれらにより得られたデータを換算により排尿量、微分により尿流率として求め、その結果を出力部１８に出力するものである。これによると、通常の便器内に排尿されるため、排尿後の尿の廃棄や洗浄などの後処理の必要性がなく利用することが可能となるために、手間が掛かったり、衛生面に配慮したりすることがなく取扱いが向上する。また、通常に排尿する時と同様な排尿姿勢を保って利用することが可能であるために、被計測者の排尿時の心理状態に影響を及ぼすことがない正確な結果を得ることができる。
【００３７】
また、ノイズ除去部１５により、排尿中の体重変化量と排尿中の時間との関係に基づいたデータからノイズが除去されるために、より正確な結果を得ることができる。更に、排尿を開始してから終了するまでの排尿中の体重変化量と排尿中の時間との関係に基づいたデータを第一記憶部に一旦記憶してから一度にノイズを除去するので、ノイズ処理効率が向上する。
【００３８】
また、第二記憶部１７に出力部１８で出力される排尿に関する情報を来歴データとして記憶し、この来歴データをその後に出力が可能であるために記録の軽減が図れる。また、ガイド部１９により、計測の際の行動についてガイドされ、より取扱う上での便利さが向上する。特に、排尿計が排尿のデータの取得が可能な状態となっていることを確認してから排尿の開始が確実にできる。
【００３９】
本発明の第二の実施の形態について説明する。
【００４０】
まず、図１０の排尿計のブロック図を用いて、本発明の排尿計の構成について説明する。本発明の排尿計は、第一の実施の形態と同様な外観をし、計量部３１、ボックス部３２及び計量部３１とボックス部３２との間を結ぶコードから成る。
【００４１】
計量部３１は、公知の技術による体重検出装置であり、ベースと載せ台に囲まれた内部にロードセル３６、増幅器３７及びＡ／Ｄ変換器３８等を有する。
【００４２】
ボックス部３２は、筐体に、計量部３１で検出された荷重信号から排尿前後の体重値を演算する体重演算部４０を有する。そして、この体重演算部４０と計量部３１とによって、排尿前後の体重値を計測する体重計測部４１を構成する。
【００４３】
また、ボックス部３２は、筐体に、スイッチ部４２、計時部４３、第一記憶部４４、排尿演算部４６、第二記憶部４７、出力部４８、ガイド部４９及びこれら各部の制御処理を行う制御部５０等を有する。
【００４４】
スイッチ部４２では、電源投入等をする。計時部４３では、体重計測部４１による排尿前後の体重値の計測と共にその際の日付と時刻を計る。第一記憶部４４では、体重計測部４１で計測された排尿前後の体重値を記憶する。排尿演算部４６では、第一記憶部４４で記憶された排尿前後の体重値のデータから総排尿量を求める。第二記憶部４７では、排尿演算部４６で求められた総排尿量と計時部４３で計られた排尿前後の体重値と計測の際の日付と時刻とを来歴データとして記憶する。
【００４５】
出力部４８は、表示部６１、メモリカード出力部６２及び外部機器出力部６３を有する。そして、これら各出力部６１、６２、６３では、それぞれの形態に応じて、計時部４３で計られた日付と時刻、排尿演算部４６で求められた総排尿量及び第二記憶部４７に記憶される来歴データ等を出力する。すなわち、表示部６１では画面に表示し、メモリカード出力部６２では磁気・ＩＣ等のメモリカードに出力し、外部機器出力部６３ではパソコン等の外部機器に出力する。
【００４６】
ガイド部４９は、表示部６１と音声部６４とを有する。そして、この各ガイド部６１、６４では、それぞれの形態に応じて、計測の際の行動についてのガイドをする。すなわち、表示部６１では、計測の際に次の行動ステップについてのメッセージを表示する。音声部６４では、計測の際に次の行動ステップについての報知音を鳴らす。
【００４７】
次に、本発明の排尿計の設置方法について説明する。計量部３１とボックス部３２は、公知の体重計と同様に配置する。また、必要に応じて、パソコン等の外部機器を排尿計と接続し、目的に応じた場所に配置する。
【００４８】
次に、図１１のフローチャートを用いて、排尿計の計測手順及び動作の流れについて説明する。まず初めに、被計測者は、スイッチ部４２により電源を投入し、載せ台に乗る（ステップ４１）。
【００４９】
続いて、計量部３１において、公知の体重計と同様に荷重データを検出し、体重演算部４０において、公知の体重計と同様に排尿前の体重値を演算する（ステップ４２）。一方、計時部４３において、排尿の日付と時刻を計り、第一記憶部４４において、この排尿前の体重値を記憶する（ステップ４３）。
【００５０】
続いて、排尿前の体重値が記憶されると、排尿をトイレで済ませる旨を、音声部６４において報知音を鳴らし、表示部６１においてメッセージを表示することにより、被計測者に対して報知する（ステップ４４）。
【００５１】
続いて、被計測者は、これらの報知音やメッセージに従って、一旦載せ台を降り、トイレで排尿を済ませて、再度載せ台に乗る（ステップ４５）。ここでは、被計測者がトイレで排尿を済ませた後に、計測することを忘れた場合のことを考慮し、排尿前の計測から一定時間が過ぎると、再度、音声部６４において報知音を鳴らし、表示部６１においてメッセージを表示することにより、被計測者に対して報知してもよい。また、排尿後の計測が行われないときには、第一記憶部４４に記憶されている排尿前の体重値をクリアし、再度、排尿前の体重値を計測可能な状態に戻すものとしてもよい。
【００５２】
続いて、計量部３１において、公知の体重計と同様に荷重データを検出し、体重演算部４０において、公知の体重計と同様に排尿後の体重値を演算し（ステップ４６）、第一記憶部４４において、この排尿後の体重値を記憶する（ステップ４７）。
【００５３】
続いて、排尿演算部４６において、ステップ２６で第一記憶部４４に記憶された排尿後の体重値からステップ４３で第一記憶部４４に記憶された排尿前の体重値を減算することにより排尿前後による体重変化量を演算し、この排尿前後による体重変化量を尿の比重で除すことにより総排尿量を求める（ステップ４８）。
【００５４】
続いて、出力部４８において、ステップ４３で計られた排尿の日付と時刻、ステップ４８で求められた総排尿量等の結果を出力する（ステップ４９）。例えば、表示部６１では、図１２の結果の表示の一例のように、排尿の日付や時刻、総排尿量等の結果を数値や文字で画面に表示する。また、メモリカード出力部６２では、メモリカードに同様の結果の信号を出力し、外部機器出力部２３では、外部機器に同様の結果の信号を出力する。
【００５５】
続いて、第二記憶部４７において、出力部４８で出力される結果を来歴データとして記憶する（ステップ５０）。この記憶された来歴データは、その後、スイッチ部４２により呼び出され、ステップ４９と同様に出力部４８において出力が可能である。
【００５６】
続いて、被計測者が計量部の載せ台から降りると自動的に電源が切れ、一連の計測が終了となる（ステップ５１）。
【００５７】
なお、上述の第二の実施の形態においては、公知の体重計のように、体重演算部４０において、求められた体重値を出力部１８に出力してもよい。
【００５８】
上述したように、第二の実施の形態における本発明の排尿計は、被計測者の排尿前後の体重値を体重計測部１１で計測し、そのデータを第一記憶部に記憶し、排尿演算部４６でこのデータから排尿前後の体重変化量を求め、この体重変化量を換算することにより総排尿量を求め、その結果を出力部１８に出力するものである。これによると、被計測者が通常のトイレで排尿する前後の体重を計測するだけで自動的にその際の総排尿量が求められ、排尿後の尿の廃棄や洗浄等の後処理の必要がなく、特段の排尿姿勢等を保つことなく利用することが可能となる。このために、手間が掛かったり、衛生面に配慮したりすることがなく取扱いが向上し、また、被計測者の排尿時の心理状態に影響を及ぼすことがない正確な結果を得ることができる。
【００５９】
また、第二記憶部４７に総排尿量を来歴データとして記憶し、この来歴データをその後に出力部４８により出力が可能であるために記録の軽減が図れる。また、ガイド部１９により、計測の際の行動についてガイドされ、より取扱う上での便利さが向上する。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、被計測者の排尿中の体重変化量を体重計測部で計測し、これに基づくデータから排尿に関する情報あるいは総排尿量を排尿演算部で求めるものであり、排尿後の尿の廃棄や洗浄などの後処理や特段の排尿姿勢の維持等の必要性がなく利用することが可能であるために、取扱いが向上し正確な結果を得ることができる。
【００６１】
また、ノイズ除去部により、体重計測部から得られたデータを第一記憶部に一旦記憶してから、このデータに含まれる排尿による以外の信号成分をノイズとして除去するので、ノイズ処理効率が向上し、得られる結果がより正確となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】排尿計の第一実施形態における外観の一例を示す斜視図である。
【図２】排尿計の第一実施形態における構成の一例を示すブロック図である。
【図３】排尿計の第一実施形態における計測手順及び動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】ＦＦＴ処理結果の一例を示すグラフである。
【図５】排尿量と時間との関係の結果の一例を示すグラフである。
【図６】尿流率と時間との関係の結果の一例を示すグラフである。
【図７】計測結果の表示の一例である。
【図８】排尿計の第一実施形態における計測手順及び動作の流れの別の例を示すフローチャートである。
【図９】排尿量と時間との関係の結果の別の例を示すグラフである。
【図１０】排尿計の第二実施形態における構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】排尿計の第二実施形態における計測手順及び動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】計測結果の表示の一例である。
【符号の説明】
１、３１  計量部
２、３２  ボックス部
３  コード
４  ベース
５  載せ台
６、３６  ロードセル
７、３７  増幅器
８、３８  Ａ／Ｄ変換器
９  筐体
１０、４０  体重演算部
１１、４１  体重計測部
１２、４２  スイッチ部
１３、４３  計時部
１４、４４  第一記憶部
１５  ノイズ除去部
１６、４６  排尿演算部
１７、４７  第二記憶部
１８、４８  出力部
１９、４９  ガイド部
２０、５０  制御部
２１、６１  表示部
２２、６２  メモリカード出力部
２３、６３  外部機器出力部
２４、６４  音声部
【図１】
0003767853.tif 000002
【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】
0003767853.tif 000013