説明

圧力検出部

【課題】血液の滞留部を極力少なくした形状とすることにより体外循環過程の血液に血栓が生じてしまうのを抑制することができる圧力検出部を提供する。
【解決手段】患者の血液を体外循環させるための体外循環回路に接続される2つの接続部7a、7bと、これらの接続部間に配置され、体外循環回路の圧力に応じて径方向に変位可能な応答部7cとを備えた圧力検出部において、応答部7c及び接続部7a、7bの径方向の断面が円形状または楕円形状とされ、応答部7cの内径は接続部7a、7bの内径よりも大きく、接続部7a、7bは、応答部7cに向かって内径が漸次拡径するように勾配したテーパ面7aa、7baを有するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、患者の血液を体外循環させるための体外循環回路に接続され、その体外循環回路にて体外循環する血液を流通させ得るとともに、当該体外循環回路内の圧力に応じて径方向に変位可能な圧力検出部に関するものである。
【背景技術】
【0002】
血液透析治療等の血液浄化治療時に使用される体外循環回路は、通常、先端に動脈側穿刺針が取り付け可能な動脈側血液回路と、先端に静脈側穿刺針が取り付け可能な静脈側血液回路とから主に構成されており、これら動脈側血液回路の基端と静脈側血液回路の基端との間にダイアライザ等の血液浄化器が接続されるようになっている。かかる動脈側血液回路の途中には、軟質且つ大径の可撓性チューブから成るしごき部が接続されており、当該しごき部を血液ポンプのローラがしごくことにより、患者の血液が体外循環回路にて体外循環可能とされている。
【0003】
しかるに、血液を体外循環させる過程において、特に動脈側血液回路における血液ポンプより上流側に陰圧が生じることがあることから、従来より、体外循環回路の途中(具体的には、動脈側血液回路における血液ポンプより上流側)に当該陰圧を検出するための陰圧検出部(圧力検出部)が接続された体外循環回路が提案されている。かかる従来の陰圧検出部は、図9、10に示すように、所定容量の内部空間100aを有した可撓性中空状部材100から成り、動脈側血液回路L内を流れる血液が陰圧となると表面部と裏面部とが近接する方向に撓むよう構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−340845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、上記従来の圧力検出部においては、全体形状が偏平状に成形されて成るため、内部空間100aに血液が淀み易い箇所(すなわち、血液の滞留部が生じ易い部位)が生じてしまうという問題があった。すなわち、圧力検出部内の滞留部において血液が淀んでしまうと、その淀んだ血液が血栓となり易い状態となって不具合を生じさせてしまう虞がある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、血液の滞留部を極力少なくした形状とすることにより体外循環過程の血液に血栓が生じてしまうのを抑制することができる圧力検出部を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の発明は、患者の血液を体外循環させるための体外循環回路に接続される2つの接続部と、これらの接続部間に配置され、前記体外循環回路の圧力に応じて径方向に変位可能な応答部とを備えた圧力検出部において、前記応答部及び前記接続部の径方向の断面が円形状または楕円形状とされ、前記応答部の内径は前記接続部の内径よりも大きく、前記接続部は、前記応答部に向かって内径が漸次拡径するように勾配したテーパ面を有することを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の圧力検出部において、前記テーパ面は、内径が全周方向に亘り略均一に拡径するように形成されていることを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の圧力検出部において、前記接続部より前記応答部の方が径方向に撓み易く設定されたことを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の圧力検出部において、前記応答部と接続部とが一体成形されるとともに、前記応答部が前記接続部の肉厚より小さく設定されたことを特徴とする。
【0011】
請求項5記載の発明は、請求項3記載の圧力検出部において、前記応答部は、前記接続部よりも軟質な材料で成形されたことを特徴とする。
【0012】
請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れか1つに記載の圧力検出部において、前記応答部は、全周に亘って略均一の肉厚とされたことを特徴とする。
【0013】
請求項7記載の発明は、請求項1〜6の何れか1つに記載の圧力検出部において、前記体外循環回路から血液が導入される導入口側の接続部の方が、当該体外循環回路に血液を導出する導出口側の接続部よりもテーパ面の勾配角度が小さく設定されたことを特徴とする。
【0014】
請求項8記載の発明は、請求項1〜7の何れか1つの圧力検出部が接続されたことを特徴とする体外循環回路。
【発明の効果】
【0015】
請求項1の発明によれば、応答部及び接続部の径方向の断面が円形状または楕円形状とされ、応答部の内径は接続部の内径よりも大きく、接続部は、応答部に向かって内径が漸次拡径するように勾配したテーパ面を有するので、血液の滞留部を極力少なくした形状とすることにより体外循環過程の血液に血栓が生じてしまうのを抑制することができる。
【0016】
請求項2の発明によれば、テーパ面は、内径が全周方向に亘り略均一に拡径するように形成されているので、より一層、血液の滞留部を極力少なくした形状とすることができ、体外循環過程の血液に血栓が生じてしまうのをより確実に抑制することができる。
【0017】
請求項3の発明によれば、接続部より応答部の方が径方向に撓み易く設定されたので、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができる。すなわち、応答部は、径方向に撓み難い接続部により支持されるので、応答部の径方向に対する変位を良好に行わせることができるとともに、変位後の応答部が元の状態に円滑且つ確実に戻ることが可能とされるのである。
【0018】
請求項4の発明によれば、応答部と接続部とが一体成形されるとともに、応答部が接続部の肉厚より小さく設定されたので、より簡易に、接続部より応答部の方が径方向に撓み易く設定することができ、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができる。
【0019】
請求項5の発明によれば、応答部は、接続部よりも軟質な材料で成形されたので、より確実に、接続部より応答部の方が径方向に撓み易く設定することができ、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができる。
【0020】
請求項6の発明によれば、応答部は、全周に亘って略均一の肉厚とされたので、体外循環回路内の圧力に応じて径方向に変位する際、より安定した変位とすることができる。
【0021】
請求項7の発明によれば、前記体外循環回路から血液が導入される導入口側の接続部の方が、当該体外循環回路に血液を導出する導出口側の接続部よりもテーパ面の勾配角度が小さく設定されたので、血液の滞留部を極力少なくした形状とすることができるとともに、圧力検出部の全長を小さくすることができる。
【0022】
請求項8の発明によれば、請求項1〜7の何れか1つの圧力検出部が接続された体外循環回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の実施形態に係る圧力検出部が接続された対外循環回路を示す模式図
【図2】同圧力検出部を示す正面図
【図3】図2におけるIII−III線断面図
【図4】図2におけるIV−IV線断面図
【図5】同圧力検出部の応答評価を示すためのグラフ
【図6】本発明の他の実施形態に係る圧力検出部を示す正面図
【図7】図6におけるVII−VII線断面図
【図8】図6におけるVIII−VIII線断面図
【図9】従来の圧力検出部を示す正面図
【図10】図9におけるX−X線断面図
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る圧力検出部は、患者の血液を体外循環させて血液浄化治療(例えば血液透析治療)を行わせるための血液回路(具体的には、血液ポンプが配設される部位より上流側)における圧力(特に、陰圧)を検出するためのもので、その適用される血液回路は、図1に示すように、動脈側血液回路1と、静脈側血液回路2と、血液浄化器としてのダイアライザ3とから主に構成されている。なお、動脈側血液回路1及び静脈側血液回路2は、本発明の「体外循環回路」に相当するものである。
【0025】
動脈側血液回路1は、所定の液体を流通させ得る可撓性チューブから成る液体流路を構成するもので、その先端にコネクタcを介して動脈側穿刺針aが取り付け可能とされるとともに、途中に除泡のための動脈側エアトラップチャンバ5が接続されている。また、動脈側血液回路1の途中(圧力検出部7と動脈側エアトラップチャンバ5との間)には、被しごきチューブ1aが接続されており、かかる被しごきチューブ1aを血液ポンプ4に取り付けることが可能とされている。被しごきチューブ1aは、血液ポンプ4(しごき型ポンプ)のローラ4a(しごき部)にて径方向に圧縮されつつ長手方向にしごかれて内部の液体を当該ローラ4aの回動方向に流動させ得るものであり、動脈側血液回路1を構成する他の可撓性チューブより軟質且つ大径の可撓性チューブから成る。
【0026】
静脈側血液回路2は、所定の液体を流通させ得る可撓性チューブから成る液体流路を構成するもので、その先端にコネクタdを介して静脈側穿刺針bが取り付け可能とされるとともに、途中に除泡のための静脈側エアトラップチャンバ6が接続されている。しかるに、静脈側血液回路2を構成する可撓性チューブは、動脈側血液回路1を構成する可撓性チューブと材質及び寸法が略同一のものとされている。そして、動脈側血液回路1と静脈側血液回路2との間には、ダイアライザ3が接続されている。
【0027】
ダイアライザ3は、微小孔(ポア)が形成された複数の中空糸を筐体部に収容して成るものであり、その筐体部に、血液導入ポート3a、血液導出ポート3b、透析液導入ポート3c及び透析液導出ポート3dが形成されており、このうち血液導入ポート3aには動脈側血液回路1の基端が、血液導出ポート3bには静脈側血液回路2の基端がそれぞれ接続されている。また、透析液導入ポート3c及び透析液導出ポート3dは、透析装置本体(不図示)から延設された透析液導入ラインL1及び透析液排出ラインL2とそれぞれ接続されている。
【0028】
そして、ダイアライザ3に導入された患者の血液は、内部の中空糸膜内(血液流路)を通過して血液導出ポート3bから排出される一方、透析液導入ポート3cから導入された透析液が当該中空糸膜外(透析液流路)を通過して透析液排出ポート3dから排出されるよう構成されている。これにより、血液流路を通過する血液中の老廃物等を透析液側に透過させ、清浄化することができ、その清浄な血液を静脈側血液回路2を介して患者の体内に戻すことができる
【0029】
ここで、動脈側血液回路1の途中(血液ポンプ4が配設される部位より上流側)には、動脈側血液回路1及び静脈側血液回路2にて体外循環する血液を流通させ得るとともに、当該動脈側血液回路1内の圧力に応じて径方向に変位可能な圧力検出部7が接続されている。かかる圧力検出部7は、図2〜4に示すように、動脈側血液回路1(体外循環回路)との接続部に形成され、全周方向に亘り血液の流通方向に向かって所定角度で勾配したテーパ面7aa、7baを有するとともに、血液を流通させ得る流路αの径方向の断面が円形状(又は楕円形状であってもよい)とされて成るものである。
【0030】
より具体的には、本実施形態に係る圧力検出部7は、動脈側血液回路1(体外循環回路)の上流側に接続されて血液が導入される導入口側の接続部7aと、当該動脈側血液回路1(体外循環回路)の下流側に接続されて血液を導出する導出口側の接続部7bと、これら接続部7a、7bと連なって形成され、動脈側血液回路1内の圧力に応じて径方向に変位可能な応答部7cとを有している。すなわち、導入口側の接続部7aと導出口側の接続部7bとの間に応答部7cが介在して成るのである。
【0031】
導入口側の接続部7aには、動脈側血液回路1を構成する可撓性チューブを嵌入して接続する接続部位7abが形成されるとともに、全周方向に亘り血液の流通方向に向かって所定角度で緩やかに勾配したテーパ面7aaが形成されている。また、導出口側の接続部7bには、動脈側血液回路1を構成する可撓性チューブを嵌入して接続する接続部位7bbが形成されるとともに、全周方向に亘り血液の流通方向に向かって所定角度で緩やかに勾配したテーパ面7baが形成されている。すなわち、圧力検出部7内における血液を流通させ得る流路αは、上流側がテーパ面7aa及び下流側がテーパ面7baを介して動脈側血液回路1の流路と連通されているのである。
【0032】
また、本実施形態に係る圧力検出部7は、導入口側の接続部7a及び応答部7cが射出成形にて一体成形されて成るとともに、導出口側の接続部7bが射出成形にて成形され、これら部品を有機溶剤(例えばシクロヘキサン等)で接着させることにより構成されている。なお、導入口側の接続部7a、応答部7c及び導出口側の接続部7bをそれぞれ射出成形にて成形して接着させるもの、或いは導入口側の接続部7a、応答部7c及び導出口側の接続部7bを一体成形して成るもの等であってもよい。
【0033】
さらに、本実施形態に係る圧力検出部7は、接続部7a、7bより応答部7cの方が径方向に撓み易く設定されている。具体的には、応答部7cと導入口側の接続部7aとが一体成形されるとともに、応答部7cが導入口側の接続部7aの肉厚より小さく(例えば1〜2mm程度薄く)設定されるとともに、応答部7cは、導出口側の接続部7bよりも軟質な材料で成形されている。例えば、導入口側の接続部7a及び応答部7cの材質は、軟質PVC(ポリ塩化ビニル)とされるとともに、導出口側の接続部7bの材質は、復元性がより高い高重合度(例えばP=1700〜2500)の軟質PVC(ポリ塩化ビニル)とされている。
【0034】
このように、接続部7a、7bより応答部7cの方が径方向に撓み易く設定することにより、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができる。すなわち、応答部7cは、径方向に撓み難い接続部7a、7bにより両端が支持されるので、応答部7cの径方向に対する変位を良好に行わせることができるとともに、変位後の応答部7cが元の状態に円滑且つ確実に戻ることが可能とされるのである。
【0035】
特に、本実施形態においては、応答部7cと接続部7aとが一体成形されるとともに、応答部7cが接続部7aの肉厚より小さく設定されたので、より簡易に、接続部7aより応答部7cの方が径方向に撓み易く設定することができ、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができる。加えて、本実施形態においては、応答部7cは、接続部7bよりも軟質な材料で成形されたので、より確実に、接続部7bより応答部7cの方が径方向に撓み易く設定することができ、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができる。
【0036】
なお、導入口側の接続部7a、導出口側の接続部7b、及び応答部7cを一体成形したものとし、応答部7cが導入口側の接続部7a及び導出口側の接続部7bの肉厚より小さく設定されたもの、或いは導入口側の接続部7a、導出口側の接続部7b、及び応答部7cをそれぞれ別部材から成るものとし、応答部7cが導入口側の接続部7a及び導出口側の接続部7bよりも軟質な材料で成形されたものとしてもよい。
【0037】
しかるに、本実施形態に係る応答部7cは、全周に亘って略均一の肉厚とされており、体外循環回路内の圧力に応じて径方向に変位する際、より安定した変位とすることができるものとされている。すなわち、応答部7cの肉厚が周方向に亘って不均一である場合、体外循環回路内に圧力変化が生じた際、肉厚に応じて種々方向に変位してしまい、変位が不安定となってしまうのに対し、本実施形態の如く、応答部7cが全周に亘って略均一の肉厚とすれば、体外循環回路内に圧力変化が生じた際、周方向に略均一に変位するので、安定した変位を図ることができるのである。
【0038】
さらに、本実施形態においては、テーパ面7aaまたはテーパ面7baは、内径が全周方向に亘り略均一に拡径するように形成されている。これにより、より一層、血液の滞留部を極力少なくした形状とすることができ、体外循環過程の血液に血栓が生じてしまうのをより確実に抑制することができる。なお、テーパ面7aaの勾配角度は、20〜60°、テーパ面7baの勾配角度は、20〜90°程度が好ましい。
【0039】
またさらに、本実施形態においては、体外循環回路へ血液が導出される導出口側のテーパ面7baよりも体外循環回路から血液が導入される導入口側のテーパ面7aaの方が、テーパ面の勾配角度が小さく(すなわち、勾配が緩やかに)設定されている。このように設定する理由は、流路径が拡大する部分(導入口側)では流れの剥離が生じやすく、滞留部を少なくするためにテーパ面7aaの勾配角度を小さくする必要があり、一方、流路径が縮小する部分(導出口側)では流れの剥離が生じにくいためテーパ面7baの勾配角度を大きくできるためである。したがって、導入口側のテーパ面7aaの勾配角度を小さくし、導出口側のテーパ面7baの勾配角度を大きくすることにより、血液の滞留部を極力少なくしつつ、圧力検出部7のサイズ(特に長手方向の寸法)を小さくすることができる。
【0040】
次に、本実施形態に係る応答評価について説明する。
本実施形態に係る圧力検出部(実施例)と、本発明の特徴点を有さない比較例とに対し、種々値の陰圧を付与し、その厚さ(具体的には、圧力に応じて径方向に変位した語の応答部の外径)を計測する実験を行った。なお、実施例は、図2〜4で示す構造の圧力検出部、比較例は、図9、10で示す構造の圧力検出部である。その結果、図5に示すように、特に300(mmHg)以上の領域において、実施例の方が比較例と比べて応答性が良好であることが分かった。
【0041】
上記実施形態によれば、応答部7c及び接続部7a、7bの径方向の断面が円形状または楕円形状とされ、応答部7cの内径は接続部7a、7bの内径よりも大きく、接続部7a、7bは、応答部7cに向かって内径が漸次拡径するように勾配したテーパ面7aa、7baを有するので、血液の滞留部を極力少なくした形状とすることにより体外循環過程の血液に血栓が生じてしまうのを抑制することができる。
【0042】
さらに、本実施形態によれば、体外循環回路に接続されるとともにテーパ面7aa、7baを有した接続部7a、7bと、接続部7a、7bと連なって形成され、体外循環回路内の圧力に応じて径方向に変位可能な応答部7cとを有したので、接続部7a、7bと応答部7cとの特性を互いに異ならせることができるとともに、血液の滞留部を極力少なくした形状とすることにより体外循環過程の血液に血栓が生じてしまうのを抑制することができる。なお、上記実施形態によれば、圧力検出部7が接続された体外循環回路を提供することができる。すなわち、本発明の体外循環回路によれば、上記実施形態が奏し得る効果を有することができるのである。
【0043】
また、上記実施形態によれば、陰圧(負圧)だけでなく陽圧(正圧)も検出させることができる。すなわち、応答部7cの径方向の変位のうち、径が小さくなる変位の他、径が大きくなる変位を検出することにより、動脈側血液回路1(液体流路)が陽圧になったことを検出することができるのである。これにより、例えば、上記実施形態の如く血液ポンプ4に適用した場合、当該血液ポンプ4が正転駆動したときの動脈側血液回路1(血液ポンプ4と静脈側穿刺針bとの間の液体流路)の陰圧を検出することができるとともに、逆転駆動したときの動脈側血液回路1(血液ポンプ4と静脈側穿刺針bとの間の液体流路)の陽圧を検出することができる。
【0044】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図6〜8に示すように、導出口側の接続部7’bに被しごきチューブ1aが接続されたものとしてもよい。かかる圧力検出部7’は、動脈側血液回路1(体外循環回路)の上流側に接続されて血液が導入される導入口側の接続部7aと、当該動脈側血液回路1(体外循環回路)の下流側に接続されて血液を導出する導出口側の接続部7’bと、これら接続部7a、7’bと連なって形成され、動脈側血液回路1内の圧力に応じて径方向に変位可能な応答部7cとを有している。
【0045】
しかるに、導入口側の接続部7aには、動脈側血液回路1を構成する可撓性チューブを嵌入して接続する接続部位7abが形成されるとともに、全周方向に亘り血液の流通方向に向かって所定角度で緩やかに勾配したテーパ面7aaが形成されている。また、導出口側の接続部7’bには、動脈側血液回路1に接続された被しごきチューブ1aを嵌入して接続する接続部位7’bbが形成されるとともに、全周方向に亘り血液の流通方向に向かって所定角度で緩やかに勾配したテーパ面7b’aが形成されている。なお、テーパ面7aaの勾配角度は、20〜60°、テーパ面7b’aの勾配角度は、20〜90°程度が好ましい。
【0046】
かかる他の実施形態においても、応答部7cと接続部7aとが一体成形されるとともに、応答部7cが接続部7aの肉厚より小さく設定されており、より簡易に、接続部7aより応答部7cの方が径方向に撓み易く設定することができ、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができるようになっている。加えて、本他の実施形態においても、上記実施形態と同様、応答部7cは、接続部7’bよりも軟質な材料で成形されており、より確実に、接続部7’bより応答部7cの方が径方向に撓み易く設定することができ、安定した応答性及び形状の復元性を得ることができるようになっている。
【0047】
さらに、本実施形態においては、接続部7a、7bより応答部7cの方が径方向に撓み易く設定されているが、これら接続部7a、7b及び応答部7cが略等しい可撓性を有するもの(略同一の肉厚又は同一の材質から成るもの)としてもよく、或いは導入口側の接続部7aのテーパ面7aaと導出口側の接続部7b、7’bのテーパ面7ba、7’baとの勾配角度が略等しく設定されたものとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0048】
応答部及び接続部の径方向の断面が円形状または楕円形状とされ、応答部の内径は接続部の内径よりも大きく、接続部は、応答部に向かって内径が漸次拡径するように勾配したテーパ面を有する圧力検出部であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【符号の説明】
【0049】
1 動脈側血液回路(液体流路)
1a 被しごきチューブ
2 静脈側血液回路
3 ダイアライザ(血液浄化器)
4 血液ポンプ(しごき型ポンプ)
5 動脈側エアトラップチャンバ
6 静脈側エアトラップチャンバ
7 圧力検出部
7a 導入口側の接続部
7aa テーパ面
7b 導出口側の接続部
7ba テーパ面
7c 応答部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者の血液を体外循環させるための体外循環回路に接続される2つの接続部と、これらの接続部間に配置され、前記体外循環回路の圧力に応じて径方向に変位可能な応答部とを備えた圧力検出部において、
前記応答部及び前記接続部の径方向の断面が円形状または楕円形状とされ、前記応答部の内径は前記接続部の内径よりも大きく、前記接続部は、前記応答部に向かって内径が漸次拡径するように勾配したテーパ面を有することを特徴とする圧力検出部。
【請求項2】
前記テーパ面は、内径が全周方向に亘り略均一に拡径するように形成されていることを特徴とする請求項1記載の圧力検出部。
【請求項3】
前記接続部より前記応答部の方が径方向に撓み易く設定されたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の圧力検出部。
【請求項4】
前記応答部と接続部とが一体成形されるとともに、前記応答部が前記接続部の肉厚より小さく設定されたことを特徴とする請求項3記載の圧力検出部。
【請求項5】
前記応答部は、前記接続部よりも軟質な材料で成形されたことを特徴とする請求項3記載の圧力検出部。
【請求項6】
前記応答部は、全周に亘って略均一の肉厚とされたことを特徴とする請求項1〜5の何れか1つに記載の圧力検出部。
【請求項7】
前記体外循環回路から血液が導入される導入口側の接続部の方が、当該体外循環回路に血液を導出する導出口側の接続部よりもテーパ面の勾配角度が小さく設定されたことを特徴とする請求項1〜6の何れか1つに記載の圧力検出部。
【請求項8】
請求項1〜7の何れか1つの圧力検出部が接続されたことを特徴とする体外循環回路。

【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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