JPH0570456B2 - - Google Patents
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- JPH0570456B2 JPH0570456B2 JP2096409A JP9640990A JPH0570456B2 JP H0570456 B2 JPH0570456 B2 JP H0570456B2 JP 2096409 A JP2096409 A JP 2096409A JP 9640990 A JP9640990 A JP 9640990A JP H0570456 B2 JPH0570456 B2 JP H0570456B2
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- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 12
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000001225 nuclear magnetic resonance method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は核磁気磁鳴装置を用い、被検査体の断
層像を撮影する装置に係り、特に任意の方向の断
層像を撮影するのに好適な装置に関する。
層像を撮影する装置に係り、特に任意の方向の断
層像を撮影するのに好適な装置に関する。
核磁場共鳴を用いて被検査体の断層像を撮影す
る装置（以下、NMR映像装置と呼ぶ。）におい
て、断面を決定する方法として、選択照射法（特
開昭51−53888）が提案されている。この方法は
断層像を撮影しようとする断面内の核スピンのみ
共鳴を起こさせるものである。一般に上記の
NMR映像装置は均一の静磁場を発生する手段
と、その磁場強度に直交する特定の３方向の傾斜
をそれぞれ印加する傾斜磁場発生手段を有する。
上記の選択照射法では、そのうちひとつの傾斜磁
場の印加のもとである特定の周波数帯域を有する
高周波磁場を印加することにより、ある断面にそ
つた核スピンのみを共鳴させてる。一方、装置の
形状から被検査体とくに人体の挿入される方向は
制限されており、したがつて従来の装置では被検
査体について上記特定の３方向の断層像しか得ら
れなかつた。
る装置（以下、NMR映像装置と呼ぶ。）におい
て、断面を決定する方法として、選択照射法（特
開昭51−53888）が提案されている。この方法は
断層像を撮影しようとする断面内の核スピンのみ
共鳴を起こさせるものである。一般に上記の
NMR映像装置は均一の静磁場を発生する手段
と、その磁場強度に直交する特定の３方向の傾斜
をそれぞれ印加する傾斜磁場発生手段を有する。
上記の選択照射法では、そのうちひとつの傾斜磁
場の印加のもとである特定の周波数帯域を有する
高周波磁場を印加することにより、ある断面にそ
つた核スピンのみを共鳴させてる。一方、装置の
形状から被検査体とくに人体の挿入される方向は
制限されており、したがつて従来の装置では被検
査体について上記特定の３方向の断層像しか得ら
れなかつた。
本発明の目的は任意方向の断層像を撮影するこ
とが可能な検査装置を提供することにある。
とが可能な検査装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、特定の
複数方向に備えられた傾斜磁場発生手段を同時に
用いて発生出力の合成により撮影しようとする断
面に直交する方向に傾斜磁場を印加し、その状態
で断面の大きさで定まる帯域幅を持つた高周波磁
場を印加して上記断面にそつた核スピンのみを共
鳴させることを特徴とする。本発明によれば、挿
入される被検査体の方向が制限されているにかか
わらず、その被検査体の任意方向の断面の撮影が
可能となる。
複数方向に備えられた傾斜磁場発生手段を同時に
用いて発生出力の合成により撮影しようとする断
面に直交する方向に傾斜磁場を印加し、その状態
で断面の大きさで定まる帯域幅を持つた高周波磁
場を印加して上記断面にそつた核スピンのみを共
鳴させることを特徴とする。本発明によれば、挿
入される被検査体の方向が制限されているにかか
わらず、その被検査体の任意方向の断面の撮影が
可能となる。
以下実施例を用いて本発明を詳しく説明する。
第１図は本発明の原理を説明するための図であ
る。核磁気共鳴法によれば、磁場強度H0中にあ
る核スピンは、 0＝γH0／2π なる周波数を持つ高周波磁場と共鳴を起こす。こ
こでγは磁気回転比と呼ばれ、物質に固有の定数
である。いまH0と同一方向で、強度が直線的に
変化する傾斜磁場grを重畳する。ここでｇは磁場
の傾斜、ｒは距離である。この状態での共鳴条件
は、 ＝γH0／2π＋γgr／2π である。そこで、与える高周波磁場が0を中心と
して、帯域幅2Δで帯域制限されているとする
と、共鳴を起こす範囲は ｒ＝2πΔ／γg で与えられる。第１図において、ｚ方向（方向
は図の右方の座標系参照）に静磁場H0が印加さ
れているものとする。この状態で、ｙ方向に磁場
傾斜gyを与え、高周波磁場を印加すると、１０１
に示される断面内の核スピンのみが共鳴を起こ
す。ここで断面の厚さｄは ｄ＝4πΔ／γgy で定まり、ｄを変化させるためにはΔあるいは
gyを変えれば良い。次に、ｚ方向に磁場傾斜gzを
与え、高周波を印加すると、１０２で示される断
面の核スピンが共鳴を起こし、断面の大きさｌ
は、 ｌ＝4πΔ／γgz となる。ここで、最初の高周波パルスで核スピン
を90°倒し、次の高周波パルスで核スピンを180°
倒し、つまり90°パルスの順に印加して得られる
エコー信号を計測すると、上記１０２の断面部分
に関する情報が得られる。ただし、90°パルスか
ら計測時点までの横緩和時間T2に関する情報が
含まれている。断面の厚さｄ、大きさとｌは帯域
幅Δ、および傾斜gy，gzで定められる。以上の
説明では、ｙ軸に直交する断面を選択する場合に
ついて述べたが、最初に印加する傾斜磁場をｘ方
向とすれば、ｘ軸に直交する面を選択することが
可能である。そこで、３方向より印加する傾斜磁
場gx，gy，gzを合成することにより、任意方向の
断面を選択することができる。
第１図は本発明の原理を説明するための図であ
る。核磁気共鳴法によれば、磁場強度H0中にあ
る核スピンは、 0＝γH0／2π なる周波数を持つ高周波磁場と共鳴を起こす。こ
こでγは磁気回転比と呼ばれ、物質に固有の定数
である。いまH0と同一方向で、強度が直線的に
変化する傾斜磁場grを重畳する。ここでｇは磁場
の傾斜、ｒは距離である。この状態での共鳴条件
は、 ＝γH0／2π＋γgr／2π である。そこで、与える高周波磁場が0を中心と
して、帯域幅2Δで帯域制限されているとする
と、共鳴を起こす範囲は ｒ＝2πΔ／γg で与えられる。第１図において、ｚ方向（方向
は図の右方の座標系参照）に静磁場H0が印加さ
れているものとする。この状態で、ｙ方向に磁場
傾斜gyを与え、高周波磁場を印加すると、１０１
に示される断面内の核スピンのみが共鳴を起こ
す。ここで断面の厚さｄは ｄ＝4πΔ／γgy で定まり、ｄを変化させるためにはΔあるいは
gyを変えれば良い。次に、ｚ方向に磁場傾斜gzを
与え、高周波を印加すると、１０２で示される断
面の核スピンが共鳴を起こし、断面の大きさｌ
は、 ｌ＝4πΔ／γgz となる。ここで、最初の高周波パルスで核スピン
を90°倒し、次の高周波パルスで核スピンを180°
倒し、つまり90°パルスの順に印加して得られる
エコー信号を計測すると、上記１０２の断面部分
に関する情報が得られる。ただし、90°パルスか
ら計測時点までの横緩和時間T2に関する情報が
含まれている。断面の厚さｄ、大きさとｌは帯域
幅Δ、および傾斜gy，gzで定められる。以上の
説明では、ｙ軸に直交する断面を選択する場合に
ついて述べたが、最初に印加する傾斜磁場をｘ方
向とすれば、ｘ軸に直交する面を選択することが
可能である。そこで、３方向より印加する傾斜磁
場gx，gy，gzを合成することにより、任意方向の
断面を選択することができる。
第２図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。第２図において２０１ａ〜２０１ｄは静磁
場発生用磁石の断面を示し、磁場の向きは紙面の
左から右、あるいはこの逆である。２０２ａ〜２
０２ｄ，２０３ａ〜２０３ｄはそれぞれｘおよび
ｙ方向の磁場傾斜を与える傾斜磁場コイル、２０
４ａおよび２０４ｂはｚ方向の磁場傾斜を与える
傾斜磁場コイルである。これらのコイルは傾斜磁
場コイル駆動回路２０５〜２０７に接続（図示せ
ず）されている。また２０８〜２１０はデイジタ
ルアナログ変換器で、レジスタ２１１〜２１３の
内容をアナログ信号に変換する。
ある。第２図において２０１ａ〜２０１ｄは静磁
場発生用磁石の断面を示し、磁場の向きは紙面の
左から右、あるいはこの逆である。２０２ａ〜２
０２ｄ，２０３ａ〜２０３ｄはそれぞれｘおよび
ｙ方向の磁場傾斜を与える傾斜磁場コイル、２０
４ａおよび２０４ｂはｚ方向の磁場傾斜を与える
傾斜磁場コイルである。これらのコイルは傾斜磁
場コイル駆動回路２０５〜２０７に接続（図示せ
ず）されている。また２０８〜２１０はデイジタ
ルアナログ変換器で、レジスタ２１１〜２１３の
内容をアナログ信号に変換する。
２１４ａ，２１４ｂは高周波磁場を発生する照
射コイルで、高周波電力増幅器２１５に接続（図
示せず）されている。また２１６は変調器、２１
７は発振器、２１８はデイジタルアナログ変換
器、２１９はメモリである。２１６〜２１９はい
わゆるテイラードパルスを発生する機能を持つ。
テイラードパルスとは、0を中心周波数として、
（0−Δ）〜（0＋Δ）の帯域を持つたパルスで
あり、簡単には、周波数0を持つた発振器出力を
振幅変調することで得られる。すなわち、発振器
２１７の出力は、振幅変調しようとする波形で記
憶したメモリ２１９の内容を２１８でアナログ量
に変換した信号で、２１６により変調される。い
ま２１７の発振周波数を0、２１９に核格される
という波形が2sin（α・ｎ・Δt）／（ｎ・Δt）な
る形で表わされており、メモリの読出し間隔Δt
をπ／（α・ｎ）とすると、 （f0−α）〜（f0＋α）なる帯域を持つたテイラ
ードパルスを出力することが可能である。
射コイルで、高周波電力増幅器２１５に接続（図
示せず）されている。また２１６は変調器、２１
７は発振器、２１８はデイジタルアナログ変換
器、２１９はメモリである。２１６〜２１９はい
わゆるテイラードパルスを発生する機能を持つ。
テイラードパルスとは、0を中心周波数として、
（0−Δ）〜（0＋Δ）の帯域を持つたパルスで
あり、簡単には、周波数0を持つた発振器出力を
振幅変調することで得られる。すなわち、発振器
２１７の出力は、振幅変調しようとする波形で記
憶したメモリ２１９の内容を２１８でアナログ量
に変換した信号で、２１６により変調される。い
ま２１７の発振周波数を0、２１９に核格される
という波形が2sin（α・ｎ・Δt）／（ｎ・Δt）な
る形で表わされており、メモリの読出し間隔Δt
をπ／（α・ｎ）とすると、 （f0−α）〜（f0＋α）なる帯域を持つたテイラ
ードパルスを出力することが可能である。
２２０ａ，２２０ｂは核磁気共鳴信号を計測す
る受信用コイルで、前置増幅器２２１に接続（図
示せず）されている。また２２２はアナログデイ
ジタル変換器である。受信用コイル２２０ａ，２
２０ｂに誘起された核磁気共鳴信号は前置増幅器
２２１で増幅された後、２２２でデイジタル量に
変換され、シーケンスコントローラ２２３を経由
して、デイジタル計算機２２４に入力される。２
２５は操作卓であり、検査開始、検査条件の入
力、結果の表示などを行なう。
る受信用コイルで、前置増幅器２２１に接続（図
示せず）されている。また２２２はアナログデイ
ジタル変換器である。受信用コイル２２０ａ，２
２０ｂに誘起された核磁気共鳴信号は前置増幅器
２２１で増幅された後、２２２でデイジタル量に
変換され、シーケンスコントローラ２２３を経由
して、デイジタル計算機２２４に入力される。２
２５は操作卓であり、検査開始、検査条件の入
力、結果の表示などを行なう。
第２図に示す装置の動作原理は次の通りであ
る。操作卓２２５より検査条件を入力すると、必
要な情報がデイジタル計算機２２４に転送され
る。計算機は断層像を計測するシーケンス、すな
わち、傾斜磁場の大きさと印加時間、高周波磁場
の印加時期、アナログデイジタル変換の開始等を
コードとして作り出し、そのデータをシーケンス
コントローラ２２３に送る。コントローラ２２３
は計算機２２４が作り出したコード化されたシー
ケンスを１つずつ解読し、必要に応じて、レジス
タ２１１〜２１３を介して傾斜磁場を印加し、メ
モリ２１９を起動してテイラードパルスの発生を
行なわせる。
る。操作卓２２５より検査条件を入力すると、必
要な情報がデイジタル計算機２２４に転送され
る。計算機は断層像を計測するシーケンス、すな
わち、傾斜磁場の大きさと印加時間、高周波磁場
の印加時期、アナログデイジタル変換の開始等を
コードとして作り出し、そのデータをシーケンス
コントローラ２２３に送る。コントローラ２２３
は計算機２２４が作り出したコード化されたシー
ケンスを１つずつ解読し、必要に応じて、レジス
タ２１１〜２１３を介して傾斜磁場を印加し、メ
モリ２１９を起動してテイラードパルスの発生を
行なわせる。
以上の動作で、任意の断面の核スピンのみを共
鳴させることができ、次に断面の像を計測する。
断面の像を計測する方法として、投影−再構成法
および２次元フーリエ変換法がその代表的なもの
として提案されている。いずれの方法でも、傾斜
磁場の振幅、印加時期、印加時間、およびアナロ
グデイジタル変換開始の時期によつて実現可能で
ある。このため、シーケンスコントローラ２２３
で制御することにより、断層像を計算するに必要
なデータを計測できる。計測されたデータは計算
機２２４で必要な処理、すなわち、フイルタリン
グ、フーリエ変換、逆投影のいすれかを行ない、
断層像を再編成した後、操作卓２２５内に組み込
まれたデイスプレイに表示される。
鳴させることができ、次に断面の像を計測する。
断面の像を計測する方法として、投影−再構成法
および２次元フーリエ変換法がその代表的なもの
として提案されている。いずれの方法でも、傾斜
磁場の振幅、印加時期、印加時間、およびアナロ
グデイジタル変換開始の時期によつて実現可能で
ある。このため、シーケンスコントローラ２２３
で制御することにより、断層像を計算するに必要
なデータを計測できる。計測されたデータは計算
機２２４で必要な処理、すなわち、フイルタリン
グ、フーリエ変換、逆投影のいすれかを行ない、
断層像を再編成した後、操作卓２２５内に組み込
まれたデイスプレイに表示される。
第３図はシーケンスコントローラ２２３を実現
するための一実施例である。計算機（図示せず）
で作成されたコード化されたシーケンス３０１ａ
はメモリ３０１に格納されている。３０２はタイ
ミング発生回路で、計算機からの開始信号３０２
ａにより、アドレスレジスタ３０３の内容を順次
進めながらメモリ３０の内容を読み出す。
するための一実施例である。計算機（図示せず）
で作成されたコード化されたシーケンス３０１ａ
はメモリ３０１に格納されている。３０２はタイ
ミング発生回路で、計算機からの開始信号３０２
ａにより、アドレスレジスタ３０３の内容を順次
進めながらメモリ３０の内容を読み出す。
３０４はレジスタで、メモリ３０１から読み出
したデータ３０１ｂを一時保持する。コード化さ
れたシーケンスは１つのデータを16〜48ビツトか
らなり、例えば上位８ビツトが命令の種類、下位
８〜40ビツトが傾斜磁場の振幅などのデータを表
わしている。３０５はデコーダで、レジスタ３０
４に保持されたデータの上位８ビツトを解読し
て、最大256種類の命令に分ける。デーコダ３０
５の出力はそれぞれ、傾斜磁場、高周波磁場の印
加、アナログデイジタル変換開始などの動作を行
なわせる。３０６はレジスタで、傾斜磁場の振
幅、シーケンスを組むうえで必要な待ち時間等
が、一時的に保持される。３０７はメモリで、デ
イジタル量に変換された核磁気共鳴信号３０７ａ
を一時的に記憶し、一連の計測が終了すると、そ
の内容は計算機に送られる。以上の動作により、
任意断層面の選択、核磁気共鳴信号の計測が制御
される。
したデータ３０１ｂを一時保持する。コード化さ
れたシーケンスは１つのデータを16〜48ビツトか
らなり、例えば上位８ビツトが命令の種類、下位
８〜40ビツトが傾斜磁場の振幅などのデータを表
わしている。３０５はデコーダで、レジスタ３０
４に保持されたデータの上位８ビツトを解読し
て、最大256種類の命令に分ける。デーコダ３０
５の出力はそれぞれ、傾斜磁場、高周波磁場の印
加、アナログデイジタル変換開始などの動作を行
なわせる。３０６はレジスタで、傾斜磁場の振
幅、シーケンスを組むうえで必要な待ち時間等
が、一時的に保持される。３０７はメモリで、デ
イジタル量に変換された核磁気共鳴信号３０７ａ
を一時的に記憶し、一連の計測が終了すると、そ
の内容は計算機に送られる。以上の動作により、
任意断層面の選択、核磁気共鳴信号の計測が制御
される。
以上、本発明によれば、断層像を撮影する任意
の方向の断面を設定し、その断面に直交する傾斜
磁場を印加した状態で、断面の大きさで定まる帯
域幅を持つた高周波磁場を印加することにより、
人体内の任意方向の断面内の核スピンのみに共鳴
を起こさせ、断面外の情報が混入せず、画質の良
い任意断層撮影が可能となる。
の方向の断面を設定し、その断面に直交する傾斜
磁場を印加した状態で、断面の大きさで定まる帯
域幅を持つた高周波磁場を印加することにより、
人体内の任意方向の断面内の核スピンのみに共鳴
を起こさせ、断面外の情報が混入せず、画質の良
い任意断層撮影が可能となる。
第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発
明の一実施例を示すブロツク図、第３図は第２図
で用いるシーケンスコントローラの構成を示す図
である。 １０２……選択された断面、２０５〜２０７…
…傾斜磁場コイル駆動回路、２１５……高周波電
力増幅器、２１６……変調回路、２２１……前置
増幅器、２２３……シーケンスコントローラ、２
２４……デイジタル計算機、３０１……メモリ。
明の一実施例を示すブロツク図、第３図は第２図
で用いるシーケンスコントローラの構成を示す図
である。 １０２……選択された断面、２０５〜２０７…
…傾斜磁場コイル駆動回路、２１５……高周波電
力増幅器、２１６……変調回路、２２１……前置
増幅器、２２３……シーケンスコントローラ、２
２４……デイジタル計算機、３０１……メモリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検体が挿入される空間に一の方向のほぼ均
一な静磁場を発生する手段、前記一の方向に対し
てそれぞれ特定の関係を有する複数の特定方向に
それぞれ磁場強度の傾斜をつけるための複数の傾
斜磁場発生手段及び、前記被検体に高周波磁場を
印加する手段を備え、得られる核磁気共鳴信号か
ら断層像を再構成する核磁気共鳴を用いた検査装
置において、上記複数の傾斜磁場発生手段を同時
に用いてそれぞれの発生する傾斜磁場の合成によ
り任意の方向の断面を選択する断面選択用の傾斜
磁場を発生し、前記断面選択用の傾斜磁場が発生
している状態で所定帯域幅の高周波磁場を印加し
て任意方向の断面にそつた核スピンを選択的に共
鳴させる制御手段を有するこを特を特徴とする磁
気共鳴を用いた検査装置。 ２ 前記制御手段は、少なくともそれぞれの傾斜
磁場発生手段の出力傾斜磁場の振幅を示すデータ
を含むコード化されたシーケンスを格納したメモ
リと、前記メモリから読出されたシーケンスのう
ち上記振幅を示すデータをそれぞれアナログ信号
に変換して前記の各傾斜磁場発生手段の駆動回路
に供給する振幅制御信号発生部を有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の核磁気共
鳴を用いた検査装置。 ３ 前記制御手段は断層像撮影前に撮影すべき断
面をあらかじめ設定することを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の核磁気共鳴を用いた検査
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096409A JPH02289233A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2096409A JPH02289233A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58065413A Division JPS59192947A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289233A JPH02289233A (ja) | 1990-11-29 |
| JPH0570456B2 true JPH0570456B2 (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=14164172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2096409A Granted JPH02289233A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02289233A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005105089A1 (ja) | 2004-04-30 | 2005-11-10 | National University Corporation Chiba University | 精神神経疾患の治療薬 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5153888A (ja) * | 1974-09-11 | 1976-05-12 | Nat Res Dev | |
| JPS52127389A (en) * | 1976-04-14 | 1977-10-25 | Nat Res Dev | Apparatus and method of nuclear magnetic resonance |
| JPS54158988A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-15 | Makudonarudo Sutoraku Jieemusu | Method of picking up image information from body |
| JPS5848839A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴を用いた検査装置 |
| JPS59645A (ja) * | 1982-03-13 | 1984-01-05 | ブル−カ−・メデイツインテヒニク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 核磁気共鳴の測定装置 |
| JPS5957146A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 核磁気共鳴による検査方法及び検査装置 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2096409A patent/JPH02289233A/ja active Granted
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02289233A (ja) | 1990-11-29 |
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