JP3319811B2 - Body fat mass measurement device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、人体の測定部位のイン
ピーダンスを測定することにより、体脂肪率、体脂肪
量、除脂肪体重量、体水分量等を簡易に測定するための
体脂肪量測定装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a body fat mass for measuring body fat percentage, body fat mass, lean body mass, body water mass, etc. by measuring the impedance of a measurement site of the human body. It relates to a measuring device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、体脂肪量を求める手法としては、
水中体重法、重水希釈法、キャリパー（皮膚厚計）法等
の種々のものが提供されている。水中体重法は最大呼出
の状態で水中に潜った時の体重と空気中の体重より体密
度を求め、いわゆるアルキメデスの原理により体脂肪率
を推定するものである。このものは「体脂肪率（％）＝
（４．５７０／体密度−４．１４２）×１００」の計算
式にて求めることができ、体脂肪率を正確に求める手法
として最も一般的に用いられているものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for obtaining body fat mass,
Various methods such as an underwater body weight method, a heavy water dilution method, and a caliper (skin thickness gauge) method are provided. In the underwater weight method, body density is determined from the body weight when diving underwater with maximum exhalation and the body weight in the air, and the body fat percentage is estimated based on the so-called Archimedes principle. This is called "body fat percentage (%) =
(4.570 / body density−4.142) × 100 ”, which is the most commonly used technique for accurately calculating the body fat percentage.
【０００３】重水希釈法は身体の除脂肪量に占める体水
分量の割合がほぼ一定であることを利用し、体水分量を
求め、体脂肪率を求める手法である。この重水希釈法で
は重水（Ｄ2 Ｏ）をトレーサーとして用い、体重１ｋｇ
につき１ｇの割合の重水を飲料水によって２０％以下に
希釈したものを経口投与し、投与数時間後の尿中の重水
濃度により体水分量を推定する。体脂肪率は体重に占め
る水分量の割合（％）を用いて、「体脂肪率（％）＝１
００−水分量（％）／０．７３２」より求めることがで
きる。この重水希釈法も水中体重法と同様に体脂肪率を
正確に求める手法として一般的に用いられている。[0003] The heavy water dilution method is a method of obtaining the body water content and the body fat percentage by utilizing the fact that the ratio of the body water content to the lean mass of the body is almost constant. This heavy water dilution method uses heavy water (D 2 O) as a tracer and weighs 1 kg.
1 g of heavy water diluted to 20% or less with drinking water is orally administered, and the body water content is estimated based on the concentration of heavy water in urine several hours after administration. The body fat percentage is calculated by using the ratio of the amount of water to the body weight (%) as "body fat percentage (%) = 1".
00-water content (%) / 0.732 ". This heavy water dilution method is also generally used as a method for accurately determining the body fat percentage, similarly to the underwater body weight method.
【０００４】キャリパー（皮膚厚計）法はキャリパーに
よって数点の皮下脂肪厚さを測定して体脂肪量を推定す
るものであり、わが国では栄研式キャリパーが広く用い
られている。そして、これらのものの他に近年、注目さ
れている手法としてインピーダンス法がある。この手法
は体肢に電極を貼布して通電し、測定した人体のインピ
ーダンス値より体脂肪量を推定するものであり、体組成
成分中の脂肪成分の電気伝導度が他の成分より小さいこ
とを利用している。[0004] The caliper (skin thickness meter) method is to estimate the body fat mass by measuring the thickness of several subcutaneous fats with a caliper, and the Eiken caliper is widely used in Japan. In addition to these methods, there is an impedance method as a technique that has recently attracted attention. In this method, electrodes are attached to the limbs and energized, and the body fat mass is estimated from the measured impedance value of the human body.The electrical conductivity of the fat component in the body composition component must be smaller than the other components. I use.
【０００５】従来のインピーダンス方式による体脂肪測
定装置Ａを図７に示す。このものは、４電極式の電極
２，５を用い、電流を印加する電極と電位差を測定する
電極を被検者イの右手と右足の甲の部分にそれぞれ装着
し、５０ＫＨｚあるいは１００ＫＨｚの周波数で定電流
を被検者の人体に印加してインピーダンス値を測定す
る。測定したインピーダンス値と入力部３によってキー
入力した身体データとしての身長、体重、年齢、性別等
により演算部で体脂肪率を推定して表示部４に表示す
る。FIG. 7 shows a conventional body fat measuring device A using the impedance method. This device uses four-electrode electrodes 2 and 5, and attaches an electrode for applying a current and an electrode for measuring a potential difference to the right hand and the instep of the right foot of the subject A, respectively, at a frequency of 50 KHz or 100 KHz. A constant current is applied to the human body of the subject to measure an impedance value. The arithmetic unit estimates the body fat percentage based on the measured impedance value and the height, weight, age, sex, and the like as the body data input by the key input from the input unit 3 and displays the estimated percentage on the display unit 4.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、生体インピ
ーダンスは、被検者イの体動姿勢、脈拍数、発汗等の影
響を強く受ける。そのために被検者イを仰臥位あるいは
座位のような安静状態として測定時の影響を取り払おう
としている。このために、従来の体脂肪量測定装置Ａ
は、演算に必要な身長、体重、年齢、性別等の身体デー
タの入力部３と測定値の表示部４が被検者にとって扱い
にくい位置に置く必要があり、通常、測定には被検者イ
に加えて測定者が必要となっていた。しかしながら、体
脂肪量や体重等の身体計測値は個人のプライバシーに属
し、人によっては知られたくない値であり、その測定を
第三者（測定者）が行うということは被検者イの心理的
負担となっている。また、従来の測定方法にあっては測
定者の存在が前提となるので、気軽に体脂肪率を測定す
ることは難しく、日常の健康管理に体脂肪量を利用する
ことの妨げになっている。The bioelectrical impedance is strongly affected by the body movement posture, pulse rate, perspiration, etc. of the subject A. For this reason, the subject A is placed in a resting state such as a supine position or a sitting position to remove the influence of the measurement. For this purpose, the conventional body fat mass measuring device A
It is necessary that the input unit 3 for the physical data such as height, weight, age, and gender necessary for the calculation and the display unit 4 for the measured values be placed in a position that is difficult for the subject to handle. A measurer was needed in addition to a. However, physical measurements such as body fat mass and body weight belong to the privacy of the individual and are values that one does not want to be known to the person, and it is not possible for a third party (measurer) to perform the measurement. It is a psychological burden. In addition, in the conventional measurement method, since the presence of a measurer is premised, it is difficult to easily measure the body fat percentage, which hinders the use of the body fat mass for daily health management. .
【０００７】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、被検者が気軽且つ簡易に一人で体脂肪量を測
定できる体脂肪量測定装置を提供しようとするものであ
る。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a body fat mass measuring apparatus which allows a subject to easily and easily measure body fat mass alone.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、人体に電流を印加して生体インピーダ
ンスを測定し、体脂肪量、体水分量等を測定する測定装
置であって、手首に装着するバンド１の内面にインピー
ダンス測定用の一方の電極２を備え、バンド１の外面に
身長、体重、年齢、性別等を入力する入力部３と、イン
ピーダンス値を演算して得られる測定値を表示する表示
部４を備え、バンド１から出された配線９の先端にイン
ピーダンス測定用の他方の電極５を備えたことに特徴を
有している。According to the present invention, there is provided a measuring apparatus for measuring a bioelectrical impedance by applying a current to a human body to measure a body fat mass, a body moisture mass, etc., in order to achieve the above object. An electrode 2 for measuring impedance is provided on the inner surface of the band 1 worn on the wrist, and an input unit 3 for inputting height, weight, age, gender, etc. is provided on the outer surface of the band 1, and the impedance value is obtained by calculating. A display unit 4 for displaying the measured value is provided, and an input is provided at the tip of the wiring 9 extending from the band 1.
It is characterized by having the other electrode 5 for measuring the impedance .
【０００９】また、インピーダンス測定用の他の電極５
を体重計６の荷重支持部分６ａに設置するようにしても
よい。また、体重計６に身長を計測する身長計測手段７
を備えるようにしてもよい。Further, another electrode 5 for impedance measurement is used.
May be installed on the load supporting portion 6a of the weight scale 6. A height measuring means 7 for measuring the height on a weight scale 6;
May be provided.
【００１０】[0010]
【作用】しかして、測定した生体インピーダンス値を体
脂肪量、体水分量等に換算するのに必要な身体データ入
力を手首に装着されたバンド１上の入力部３において行
うことができ、しかも、測定値の表示もバンド１上に設
けられた表示部４によって読むことができ、測定時の操
作に伴う動作が小さくなり、体動によるインピーダンス
変動を小さくして操作性を良くしながら、一人で気軽に
体脂肪量測定を行うことができる。Thus, the input of the physical data required to convert the measured bioimpedance value into the amount of body fat, the amount of body water, etc. can be performed at the input unit 3 on the band 1 attached to the wrist, and The display of the measured value can also be read by the display unit 4 provided on the band 1, the operation accompanying the operation at the time of measurement is reduced, and the impedance fluctuation due to body movement is reduced to improve operability. Can easily measure body fat mass.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明を図示された実施例に基づいて
詳述する。本発明の第１実施例を図１、図２に示す。本
実施例は右手、右足間において体脂肪量を測定するもの
であり、被検者イの人体の右手首に装着されるバンド１
の内面にはインピーダンス測定用の電極２が配されてお
り、バンド１の外面には入力部３と表示部４とが配され
ている。バンド１から出された配線９の先端には他の電
極５が配されており、この電極５は被検者イの人体の右
足の甲に配置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the body fat mass is measured between the right hand and the right foot, and the band 1 worn on the right wrist of the human body of the subject A is used.
An electrode 2 for impedance measurement is arranged on the inner surface of the band, and an input unit 3 and a display unit 4 are arranged on the outer surface of the band 1. Another electrode 5 is arranged at the tip of the wiring 9 extending from the band 1, and this electrode 5 is arranged on the instep of the right leg of the human body of the subject A.
【００１２】入力部４は被検者イの身体データとしての
身長、体重、年齢、性別等のデータを入力するためのも
のであり、キー操作によって身体データを入力できるよ
うになっている。表示部３は電極２、電極５により測定
されたインピーダンス値と入力部３によって入力された
身体データに基づいて演算部８で演算された値を体脂肪
率、体脂肪量、除脂肪体重量、体水分量として表示する
ようになっている。The input section 4 is for inputting data such as height, weight, age, sex, etc. as physical data of the subject A, and can input physical data by key operation. The display unit 3 displays the values calculated by the calculation unit 8 based on the impedance values measured by the electrodes 2 and 5 and the body data input by the input unit 3 into the body fat percentage, the body fat mass, the lean body weight, It is displayed as the amount of body water.
【００１３】インピーダンス測定用の電極は電流印加用
と電圧測定用の２つを組とする４電極で構成されてお
り、電流印加用と電圧測定用の電極は相互に３ｃｍ程度
以上離して配置されている。本発明における人体のイン
ピーダンス測定はいわゆる４電極法を用いて行われる。
この４電極法による測定は４つの電極を用いるものであ
り、定電流印加電極と電圧検出電極の２つの電極を１組
としてインピーダンスを測定する被検者イの人体の測定
部位の両端において、定電流印加電極を外側に配置する
と共に電圧検出電極を内側に配置するようにして取付
け、次に定電流印加電極に５０ＫＨｚ程度の高周波を５
００μＡ程度の定電流で加え、電圧検出電極より電位差
を検出してインピーダンス値を求める。測定したインピ
ーダンス値、入力部３によって入力された身体データと
しての身長、体重、年齢、性別等を基に演算部８で体脂
肪率を推定し、表示部４に表示する。ここで、電位差を
測定する際の増幅器の入力インピーダンスを充分大きく
すれば人体のインピーダンスを正確に測定できる。The electrodes for impedance measurement are composed of four electrodes, each of which is a pair of two for current application and voltage measurement. The electrodes for current application and voltage measurement are spaced apart from each other by about 3 cm or more. ing. The impedance measurement of the human body in the present invention is performed using a so-called four-electrode method.
The measurement by the four-electrode method uses four electrodes, and the two electrodes of a constant current application electrode and a voltage detection electrode are used as a set to measure impedance at both ends of a measurement part of the human body of the subject A. The current application electrode is arranged outside and the voltage detection electrode is arranged inside, and then a high frequency of about 50 KHz is applied to the constant current application electrode.
A constant current of about 00 μA is applied, and a potential difference is detected from a voltage detection electrode to obtain an impedance value. The arithmetic unit 8 estimates the body fat percentage based on the measured impedance value, height, weight, age, gender, and the like as the body data input by the input unit 3 and displays it on the display unit 4. Here, if the input impedance of the amplifier at the time of measuring the potential difference is made sufficiently large, the impedance of the human body can be accurately measured.
【００１４】インピーダンス値から体脂肪量を推定する
のは次の原理による。インピーダンスは導体の長さに比
例し、導体の横断面積に反比例することから（１）式で
表すことができる。 Ｚ＝ρＬ／ａ…………………………………（１） ここで Ｚはインピーダンス（Ω） ρは導電率（Ωｃｍ） Ｌは導体長さ（ｃｍ） ａは断面積（ｃｍ2 ） （１）式より Ｚ＝ρＬ2 ／ａＬ＝ρＬ2 ／Ｖ……………（２） Ｖは導体容量 （２）式より Ｖ＝ρＬ2 ／Ｚ………………………………（３） （３）式より生体容量Ｖは導体の長さの２乗に比例し、
インピーダンスに逆比例することになる。したがって、
生体容量は導体の長さとインピーダンスが分かれば推定
できる。インピーダンスはレジスタンスとリアクタンス
のベクトルの和である。しかし、生体組織におけるリア
クタンスは抵抗値に比較すると非常に小さく、インピー
ダンスとの相関も低いことからインピーダンスはレジス
タンスと置き換えることができる。したがって、身体組
成としての体水分量あるいは体脂肪量は、導体の長さで
ある身長の２乗に比例し、生体電気抵抗値（レジスタン
ス）すなわち、インピーダンスに逆比例するという関係
式から推定する。The body fat mass is estimated from the impedance value according to the following principle. Since the impedance is proportional to the length of the conductor and inversely proportional to the cross-sectional area of the conductor, it can be expressed by equation (1). Z = ρL / a (1) where Z is impedance (Ω) ρ is conductivity (Ωcm) L is conductor length (cm) a is cross-sectional area (cm) 2 ) From equation (1), Z = ρL 2 / aL = ρL 2 / V (2) V is the conductor capacity From equation (2), V = ρL 2 / Z... ……… (3) From equation (3), the biological capacity V is proportional to the square of the conductor length,
It will be inversely proportional to the impedance. Therefore,
The biocapacity can be estimated if the length and impedance of the conductor are known. The impedance is the sum of the resistance and reactance vectors. However, the reactance in the living tissue is very small compared to the resistance value, and the correlation with the impedance is low, so that the impedance can be replaced with the resistance. Therefore, the amount of body water or body fat as body composition is estimated from a relational expression that is proportional to the square of body height, which is the length of a conductor, and is inversely proportional to bioelectric resistance (resistance), that is, impedance.
【００１５】しかして、測定した生体インピーダンス値
を体脂肪量、体水分量等に換算するのに必要な身体デー
タ入力を手首に装着されたバンド１上の入力部３におい
て行い、バンド１上に設けられた表示部４によって測定
値を見て体脂肪率、体脂肪量、除脂肪体重量、体水分量
等を知ることができる。そして、身体データ入力を手首
に装着されたバンド１上の入力部３において行うことが
でき、しかも、測定値の表示もバンド１上に設けられた
表示部４によって読むことができるために測定時の操作
に伴う動作が小さくなり、体動によるインピーダンス変
動を小さくして操作性を良くしながら、一人で気軽に体
脂肪量測定を行うことができるものである。Thus, the input of the body data necessary for converting the measured bioimpedance value into the body fat amount, the body water amount, etc. is performed in the input section 3 on the band 1 attached to the wrist. By observing the measured values on the display unit 4 provided, the body fat percentage, the body fat amount, the lean body mass, the body water amount, and the like can be known. The body data can be input at the input unit 3 on the band 1 worn on the wrist, and the display of the measured values can be read by the display unit 4 provided on the band 1, so that the measurement data can be read. The operation associated with the operation becomes smaller, the impedance fluctuation due to the body movement is reduced, and the operability is improved, and the body fat mass can be easily measured by one person.
【００１６】本発明の第２実施例を図３、図４に示す。
このものにあっては、他の電極５が体重計６の荷重支持
部分６ａに設置されており、体重の入力を入力部３から
行わなくともよいようになっている。つまり、荷重支持
部分６ａに設けられた他の電極５は被検者イの右足の裏
に当てられるようになっており、体重計６に載ることで
身体データとしての体重が自動的に演算部８に入力され
るようになっており、身体データとしての体重を入力部
３から入力するのを省略できるようになっている。ま
た、体重計６による体重の測定値はバンド１上の表示部
４としての体重表示部４ａに表示されるようになってい
る。FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention.
In this device, another electrode 5 is provided on the load supporting portion 6a of the weight scale 6, so that the input of the weight does not have to be performed from the input unit 3. That is, the other electrode 5 provided on the load supporting portion 6a is adapted to be applied to the sole of the right foot of the subject A, and the weight as body data is automatically calculated by placing the weight on the scale 6. 8 so that the input of the weight as the physical data from the input unit 3 can be omitted. The measured value of the weight by the weight scale 6 is displayed on a weight display section 4a as the display section 4 on the band 1.
【００１７】本発明の第３実施例を図５、図６に示す。
このものにあっては、上記実施例のものにおいて、被検
者イの身長を計測するための身長計測手段７を備えてお
り、体重、身長の入力を入力部３から行わなくともよい
ようになっている。つまり、このものにおいては、体重
計６に載ることで身体データとしての体重が自動的に演
算部８に入力され、また、身長計によって計測された計
測値が自動的に演算部８に入力されるようになってお
り、身体データとしての体重と身長を入力部３から入力
するのを省略できるようになっている。また、体重計及
び身長計による測定値はバンド１上の表示部４としての
体重表示部４ａと身長表示部４ｂに表示されるようにな
っている。FIGS. 5 and 6 show a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, the height measuring means 7 for measuring the height of the subject A is provided in the above embodiment, so that the input of the weight and the height does not have to be performed from the input unit 3. Has become. That is, in this device, the weight as body data is automatically input to the arithmetic unit 8 by being put on the weight scale 6, and the measured value measured by the height meter is automatically input to the arithmetic unit 8. The input of the weight and the height as the physical data from the input unit 3 can be omitted. Further, the measured values by the weight scale and the height scale are displayed on the weight display section 4a and the height display section 4b as the display section 4 on the band 1.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明は上述のように、人体に電流を印
加して生体インピーダンスを測定し、体脂肪量、体水分
量等を測定する測定装置であって、手首に装着するバン
ドの内面にインピーダンス測定用の一方の電極を備え、
外面に身長、体重、年齢、性別等を入力する入力部と、
インピーダンス値を演算して得られる測定値を表示する
表示部を備え、バンドから出された配線の先端にインピ
ーダンス測定用の他方の電極を備えているので、手首に
装着されるバンド上で測定の際の身体データの入力と、
測定値の表示を行うことができ、一人で気軽に体脂肪量
を測定することができるものである。As described above, the present invention relates to a measuring apparatus for measuring a body impedance by applying a current to a human body and measuring a body fat amount, a body moisture amount, etc., wherein an inner surface of a band worn on a wrist is provided. Equipped with one electrode for impedance measurement,
An input unit for inputting height, weight, age, gender, etc. on the outer surface,
A display unit for displaying the measured values obtained by calculating the impedance value, Inpi the tip of the wire issued from the band
-Since it has the other electrode for dance measurement , input of body data at the time of measurement on a band worn on the wrist,
The measured value can be displayed, and the body fat amount can be easily measured alone.
【００１９】また、体重計、身長計と一体化することに
よって入力操作を簡易化することができるものである。Also, the input operation can be simplified by integrating with a weight scale and a height scale.
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the present invention.
【図２】同上の人体への装着状態を説明する説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a state of attachment to a human body according to the embodiment.
【図３】他の実施例を示すものであり、（ａ）は人体へ
の装着状態を説明する説明図、（ｂ）は電極の配置状態
を示す平面図である。FIGS. 3A and 3B show another embodiment, in which FIG. 3A is an explanatory view illustrating a state of attachment to a human body, and FIG. 3B is a plan view illustrating an arrangement state of electrodes.
【図４】同上に用いられるバンドの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a band used in the above.
【図５】他の実施例を示すものであり、（ａ）は人体へ
の装着状態を説明する説明図、（ｂ）は電極の配置状態
を示す平面図である。FIGS. 5A and 5B show another embodiment, in which FIG. 5A is an explanatory view illustrating a state of attachment to a human body, and FIG. 5B is a plan view showing an arrangement state of electrodes.
【図６】同上に用いられるバンドの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a band used in the above.
【図７】従来例を説明する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a conventional example.
１ バンド ２ 電極 ３ 入力部 ４ 表示部 ５ 電極 ６ 体重計 ６ａ 荷重支持部分 ７ 身長計測手段 Reference Signs List 1 band 2 electrode 3 input unit 4 display unit 5 electrode 6 weighing machine 6a load supporting part 7 height measuring means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−158835（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−114023（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−39002（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−74109（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 5/053 G01G 19/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-158835 (JP, A) JP-A-6-114023 (JP, A) JP-A-3-39002 (JP, U) JP-A-6-14002 74109 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 5/053 G01G 19/50
Claims (3)
スを測定し、体脂肪量、体水分量等を測定する測定装置
であって、手首に装着するバンドの内面にインピーダン
ス測定用の一方の電極を備え、バンドの外面に身長、体
重、年齢、性別等を入力する入力部と、インピーダンス
値を演算して得られる測定値を表示する表示部を備え、
バンドから出された配線の先端にインピーダンス測定用
の他方の電極を備えて成ることを特徴とする体脂肪量測
定装置。1. A measuring device for measuring a body impedance by applying a current to a human body to measure a body fat mass, a body moisture mass, etc., wherein one electrode for impedance measurement is provided on an inner surface of a band worn on a wrist. An input unit for inputting height, weight, age, gender, etc. on the outer surface of the band, and a display unit for displaying a measured value obtained by calculating an impedance value ,
For impedance measurement at the end of the wiring out of the band
A body fat mass measuring device comprising the other electrode of (1) .
重計の荷重支持部分に設置したことを特徴とする請求項
１記載の体脂肪量測定装置。2. The body fat mass measuring device according to claim 1, wherein the other electrode for impedance measurement is installed on a load supporting portion of the weight scale.
備えて成る請求項２記載の体脂肪量測定装置。3. The body fat mass measuring device according to claim 2, further comprising a height measuring means for measuring the height on the weight scale .
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| JP09800293A JP3319811B2 (en) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | Body fat mass measurement device |
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| JPH06304149A JPH06304149A (en) | 1994-11-01 |
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-
1993
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