JP2020535895A - フレームレス超音波治療 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、その全開示が、参照することによって本明細書に組み込まれる、2017年10月5日に出願された、米国仮特許出願第62/568,439号の利益および優先権を主張する。
Claims (95)
- 解剖学的標的を処置するためのシステムであって、前記システムは、
(a)処置装置と、
(b)時間間隔の間に前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得するための第1の撮像モダリティと、
(c)前記時間間隔の間に第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するための第2の撮像モダリティであって、前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的に対する相対的場所を有し、前記第2の撮像モダリティは、前記第1の撮像モダリティよりも高い画像捕捉速度を有する、第2の撮像モダリティと、
(d)コントローラであって、前記コントローラは、(i)前記標的と関連付けられる情報を決定するように、前記解剖学的標的の1つ以上の画像を処理することと、(ii)前記第1の撮像可能物体の一連の画像を処理することと、(iii)前記一連の画像および前記解剖学的標的に対する前記第1の撮像可能物体の相対的場所に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡することと、(iv)少なくとも部分的に、前記時間間隔の間の前記追跡された移動および前記解剖学的標的と関連付けられる情報に基づいて、前記解剖学的標的を処置するための前記処置装置と関連付けられる処置計画を生成することとを行うように構成される、コントローラと
を備える、システム。 - 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記処置計画に基づいて、前記処置装置をアクティブ化するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1または第2の撮像モダリティはさらに、第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するように構成され、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するための第3の撮像モダリティをさらに備え、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記解剖学的標的の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、第2の撮像可能物体の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的と異なり、前記コントローラはさらに、ステップ(c)において取得される前記一連の画像のそれぞれにおいて前記第1の撮像可能物体の場所を決定し、前記第1の撮像可能物体の決定された場所に基づいて、前記解剖学的標的の場所を推測するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、解剖学的特徴である、請求項8に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、MRトラッカである、請求項8に記載のシステム。
- 前記解剖学的標的と関連付けられる情報は、場所、熱マップ、微小気泡用量マップ、またはその時間的キャビテーション活動マップのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、その前記追跡された移動に基づいて、前記解剖学的標的と関連付けられる情報を更新するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記解剖学的標的の1つ以上の画像は、1つ以上のベースライン位相画像を含み、前記コントローラはさらに、前記解剖学的標的の熱マップを生成するように、前記1つ以上のベースライン位相画像から前記追跡された移動と関連付けられる位相偏移を減算するように構成される、請求項12に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティはさらに、前記第1の撮像可能物体の一連の参照画像を含む参照ライブラリを取得する、請求項13に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、(i)前記第2の撮像モダリティを使用して取得された前記第1の撮像可能物体の画像のうちの1つを前記参照ライブラリ内の前記参照画像と比較し、最良に合致する参照画像を識別することと、(ii)少なくとも部分的に、前記識別された最良に合致する参照画像に基づいて、前記位相偏移を決定することとを行うように構成される、請求項14に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記MRI装置は、比較的に速い走査速度で前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得し、比較的に遅い走査速度で前記第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、カメラを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、超音波装置を備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記処置装置は、前記超音波装置を備える、請求項18に記載のシステム。
- 前記処置装置は、前記第2の撮像モダリティと異なる第2の超音波装置を備える、請求項18に記載のシステム。
- 前記超音波装置は、複数のトランスデューサ要素を備え、前記処置計画は、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つと関連付けられる振幅、周波数、位相、方向、またはアクティブ化時間のうちの少なくとも1つを規定する、請求項18に記載のシステム。
- 解剖学的標的を処置するための処置計画を生成する方法であって、前記方法は、
(a)時間間隔の間に、第1の撮像モダリティを使用して、前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得し、それに基づいて、前記解剖学的標的と関連付けられる情報を決定するステップと、
(b)また、前記時間間隔の間に、第2の撮像モダリティを使用して、第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するステップであって、前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的に対する相対的場所を有し、前記第2の撮像モダリティは、前記第1の撮像モダリティよりも高い画像捕捉速度を有する、ステップと、
(c)前記時間間隔の間にリアルタイムで、その前記1つ以上の画像、前記第1の撮像可能物体の一連の画像、および前記解剖学的標的に対する前記第1の撮像可能物体の相対的場所に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するステップと、
(d)少なくとも部分的に、前記時間間隔の間の前記追跡された移動および前記解剖学的標的と関連付けられる情報に基づいて、前記解剖学的標的を処置するための処置計画を生成するステップと
を含む、方法。 - 少なくとも部分的に、前記処置計画に基づいて、処置装置をアクティブ化するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記処置装置は、超音波装置を備える、請求項23に記載の方法。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、超音波装置を備える、請求項24に記載の方法。
- 前記処置装置は、前記第2の撮像モダリティと異なる第2の超音波装置を備える、請求項25に記載の方法。
- 前記超音波装置は、複数のトランスデューサ要素を備え、前記処置計画は、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つと関連付けられる振幅、周波数、位相、方向、またはアクティブ化時間のうちの少なくとも1つを規定する、請求項24に記載の方法。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、カメラを備える、請求項22に記載の方法。
- 前記第1または第2の撮像モダリティを使用し、第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するステップと、
少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するステップと
をさらに含む、請求項22に記載の方法。 - 第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するための第3の撮像モダリティを使用するステップと、
少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するステップと
をさらに含む、請求項22に記載の方法。 - 少なくとも部分的に、前記解剖学的標的の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 少なくとも部分的に、第2の撮像可能物体の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的と異なり、前記方法はさらに、ステップ(c)において取得される前記一連の画像のそれぞれにおいて前記第1の撮像可能物体の場所を決定し、前記第1の撮像可能物体の決定された場所に基づいて、前記解剖学的標的の場所を推測するステップを含む、請求項22に記載の方法。
- 前記第1の撮像可能物体は、解剖学的特徴である、請求項34に記載の方法。
- 前記第1の撮像可能物体は、MRトラッカである、請求項34に記載の方法。
- 前記解剖学的標的と関連付けられる情報は、場所、熱マップ、微小気泡用量マップ、またはその時間的キャビテーション活動マップのうちの少なくとも1つを含む、請求項22に記載の方法。
- その前記追跡された移動に基づいて、前記解剖学的標的と関連付けられる情報を更新するステップをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記解剖学的標的の1つ以上の画像は、1つ以上のベースライン位相画像を含み、前記方法はさらに、前記解剖学的標的の熱マップを生成するように、前記1つ以上のベースライン位相画像から前記追跡された移動と関連付けられる位相偏移を減算するステップを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記第1の撮像モダリティを使用し、前記第1の撮像可能物体の一連の参照画像を含む参照ライブラリを取得するステップをさらに含む、請求項39に記載の方法。
- 前記第2の撮像モダリティを使用して取得された前記第1の撮像可能物体の画像のうちの1つを前記参照ライブラリ内の前記参照画像と比較し、最良に合致する参照画像を識別するステップと、
少なくとも部分的に、前記識別された最良に合致する参照画像に基づいて、前記位相偏移を決定するステップと
をさらに含む、請求項40に記載の方法。 - 前記第1および前記第2の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記方法はさらに、前記MRI装置をアクティブ化し、比較的に速い走査速度で前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得し、比較的に遅い走査速度で前記第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するステップを含む、請求項22に記載の方法。
- 解剖学的標的を処置するためのシステムであって、前記システムは、
(a)処置装置と、
(b)処置の間に前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得するための第1の撮像モダリティと、
(c)処置の間に第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するための第2の撮像モダリティであって、前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的に対する相対的場所を有し、前記第2の撮像モダリティは、前記第1の撮像モダリティよりも高い画像捕捉速度を有する、第2の撮像モダリティと、
(d)コントローラであって、前記コントローラは、(i)それと関連付けられる情報を決定するように、前記解剖学的標的の1つ以上の画像を処理することと、(ii)前記第1の撮像可能物体の一連の画像を処理することと、(iii)前記一連の画像および前記解剖学的標的に対する前記第1の撮像可能物体の相対的場所に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡することと、(iv)少なくとも部分的に、処置の間に取得された前記解剖学的標的の追跡された移動および情報に基づいて、前記処置装置に、治療を前記解剖学的標的に送達させることとを行うように構成される、コントローラと
を備える、システム。 - 前記第1または第2の撮像モダリティはさらに、第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するように構成され、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項43に記載のシステム。
- 第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するための第3の撮像モダリティをさらに備え、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項43に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記解剖学的標的の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項43に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、第2の撮像可能物体の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項43に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的を含む、請求項43に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的と異なり、前記コントローラはさらに、前記一連の画像のそれぞれにおいて前記第1の撮像可能物体の場所を決定し、前記第1の撮像可能物体の決定された場所に基づいて、前記解剖学的標的の場所を推測するように構成される、請求項43に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、解剖学的特徴である、請求項49に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、MRトラッカである、請求項49に記載のシステム。
- 前記解剖学的標的と関連付けられる情報は、場所、熱マップ、微小気泡用量マップ、またはその時間的キャビテーション活動マップのうちの少なくとも1つを含む、請求項43に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、その前記追跡された移動に基づいて、前記解剖学的標的と関連付けられる情報を更新するように構成される、請求項43に記載のシステム。
- 前記解剖学的標的の1つ以上の画像は、1つ以上のベースライン位相画像を含み、前記コントローラはさらに、前記解剖学的標的の熱マップを生成するように、前記1つ以上のベースライン位相画像から前記追跡された移動と関連付けられる位相偏移を減算するように構成される、請求項53に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティはさらに、前記第1の撮像可能物体の一連の参照画像を含む参照ライブラリを取得する、請求項54に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、(i)前記第2の撮像モダリティを使用して取得された前記第1の撮像可能物体の画像のうちの1つを前記参照ライブラリ内の前記参照画像と比較し、最良に合致する参照画像を識別することと、(ii)少なくとも部分的に、前記識別された最良に合致する参照画像に基づいて、前記位相偏移を決定することとを行うように構成される、請求項55に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記MRI装置は、比較的に速い走査速度で前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得し、比較的に遅い走査速度で前記第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するように構成される、請求項43に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、カメラを備える、請求項43に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、超音波装置を備える、請求項43に記載のシステム。
- 前記処置装置は、前記超音波装置を備える、請求項59に記載のシステム。
- 前記処置装置は、前記第2の撮像モダリティと異なる第2の超音波装置を備える、請求項59に記載のシステム。
- 前記超音波装置は、複数のトランスデューサ要素を備え、前記コントローラはさらに、治療を前記解剖学的標的に送達するように、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つと関連付けられる振幅、周波数、位相、方向、またはアクティブ化時間のうちの少なくとも1つを規定するように構成される、請求項59に記載のシステム。
- 時間間隔の間に解剖学的標的の熱マップを提供するためのシステムであって、前記システムは、
(a)前記時間間隔の間に前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得するための第1の撮像モダリティと、
(b)前記時間間隔の間に第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するための第2の撮像モダリティであって、前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的に対する相対的場所を有し、前記第2の撮像モダリティは、前記第1の撮像モダリティよりも高い画像捕捉速度を有する、第2の撮像モダリティと、
(c)コントローラであって、前記コントローラは、(i)その前記熱マップを生成するように、前記解剖学的標的の1つ以上の画像を処理することと、(ii)前記第1の撮像可能物体の一連の画像を処理することと、(iii)前記一連の画像および前記解剖学的標的に対する前記第1の撮像可能物体の相対的場所に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡することと、(iv)少なくとも部分的に、前記時間間隔の間の前記解剖学的標的の追跡された移動および情報に基づいて、前記解剖学的標的の熱マップを更新することとを行うように構成される、コントローラと
を備える、システム。 - 前記第1または第2の撮像モダリティはさらに、第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するように構成され、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項63に記載のシステム。
- 第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するための第3の撮像モダリティをさらに備え、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項63に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記解剖学的標的の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項63に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、第2の撮像可能物体の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項63に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的を含む、請求項63に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的と異なり、前記コントローラはさらに、前記一連の画像のそれぞれにおいて前記第1の撮像可能物体の場所を決定し、前記第1の撮像可能物体の決定された場所に基づいて、前記解剖学的標的の場所を推測するように構成される、請求項63に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、解剖学的特徴である、請求項69に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、MRトラッカである、請求項69に記載のシステム。
- 前記解剖学的標的の1つ以上の画像は、1つ以上のベースライン位相画像を含み、前記コントローラはさらに、前記解剖学的標的の熱マップを生成するように、前記1つ以上のベースライン位相画像から前記追跡された移動と関連付けられる位相偏移を減算するように構成される、請求項63に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティはさらに、前記第1の撮像可能物体の一連の参照画像を含む参照ライブラリを取得する、請求項72に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、(i)前記第2の撮像モダリティを使用して取得された前記第1の撮像可能物体の画像のうちの1つを前記参照ライブラリ内の前記参照画像と比較し、最良に合致する参照画像を識別することと、(ii)少なくとも部分的に、前記識別された最良に合致する参照画像に基づいて、前記位相偏移を決定することとを行うように構成される、請求項73に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記MRI装置は、比較的に速い走査速度で前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得し、比較的に遅い走査速度で前記第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するように構成される、請求項63に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、カメラを備える、請求項63に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、超音波装置を備える、請求項63に記載のシステム。
- 解剖学的標的と関連付けられる場所および熱マップを描写する撮像を提供するためのシステムであって、前記システムは、
(a)前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得するための第1の撮像モダリティと、
(b)第1の撮像可能物体の1つ以上の画像を取得するための第2の撮像モダリティであって、前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的に対する相対的場所を有し、前記第2の撮像モダリティは、前記第1の撮像モダリティよりも高い画像捕捉速度を有する、第2の撮像モダリティと、
(c)コントローラであって、前記コントローラは、(i)前記熱マップを生成するように、前記解剖学的標的の1つ以上の画像を処理することと、(ii)前記第1の撮像可能物体の一連の画像を処理することと、(iii)前記一連の画像および前記解剖学的標的に対する前記第1の撮像可能物体の相対的場所に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡することとを行うように構成される、コントローラと、
(d)前記解剖学的標的の生成された熱マップおよび追跡された移動を同時に表示するためのディスプレイと
を備える、システム。 - 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記解剖学的標的の表示された熱マップおよび移動に基づいて、処置装置をアクティブ化するように構成される、請求項78に記載のシステム。
- 前記処置装置は、超音波装置を備える、請求項79に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、処置のための前記超音波装置と異なる第2の超音波装置を備える、請求項80に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記第2の撮像モダリティは、カメラを備える、請求項78に記載のシステム。
- 前記第1または第2の撮像モダリティはさらに、第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するように構成され、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項78に記載のシステム。
- 第2の撮像可能物体の第2の一連の画像を取得するための第3の撮像モダリティをさらに備え、前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記第2の撮像可能物体の第2の一連の画像に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項78に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、前記解剖学的標的の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項78に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、少なくとも部分的に、第2の撮像可能物体の予測された移動に基づいて、前記解剖学的標的の移動を追跡するように構成される、請求項78に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的を含む、請求項78に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、前記解剖学的標的と異なり、前記コントローラはさらに、前記一連の画像のそれぞれにおいて前記第1の撮像可能物体の場所を決定し、前記第1の撮像可能物体の決定された場所に基づいて、前記解剖学的標的の場所を推測するように構成される、請求項78に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、解剖学的特徴である、請求項88に記載のシステム。
- 前記第1の撮像可能物体は、MRトラッカである、請求項88に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、前記追跡された移動に基づいて、前記熱マップを更新するように構成される、請求項78に記載のシステム。
- 前記解剖学的標的の1つ以上の画像は、1つ以上のベースライン位相画像を含み、前記コントローラはさらに、前記解剖学的標的の熱マップを生成するように、前記1つ以上のベースライン位相画像から前記追跡された移動と関連付けられる位相偏移を減算するように構成される、請求項91に記載のシステム。
- 前記第1の撮像モダリティはさらに、前記第1の撮像可能物体の一連の参照画像を含む参照ライブラリを取得する、請求項92に記載のシステム。
- 前記コントローラはさらに、(i)前記第2の撮像モダリティを使用して取得された前記第1の撮像可能物体の画像のうちの1つを前記参照ライブラリ内の前記参照画像と比較し、最良に合致する参照画像を識別することと、(ii)少なくとも部分的に、前記識別された最良に合致する参照画像に基づいて、前記位相偏移を決定することとを行うように構成される、請求項93に記載のシステム。
- 前記第1および前記第2の撮像モダリティは、MRI装置を備え、前記MRI装置は、比較的に速い走査速度で前記解剖学的標的の1つ以上の画像を取得し、比較的に遅い走査速度で前記第1の撮像可能物体の一連の画像を取得するように構成される、請求項78に記載のシステム。
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