JPH1085206A - 医療用ｘ線装置の作動方法 - Google Patents

医療用ｘ線装置の作動方法

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JPH1085206A
JPH1085206A JP9235846A JP23584697A JPH1085206A JP H1085206 A JPH1085206 A JP H1085206A JP 9235846 A JP9235846 A JP 9235846A JP 23584697 A JP23584697 A JP 23584697A JP H1085206 A JPH1085206 A JP H1085206A
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30—Controlling
    • H05G1/38—Exposure time
    • H05G1/42—Exposure time using arrangements for switching when a predetermined dose of radiation has been applied, e.g. in which the switching instant is determined by measuring the electrical energy supplied to the tube
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組織の何らかの動きから生じた問題を十分に
取除くことができ、しかも患者にとって容易で負担のな
い被検組織の位置付けが可能となるに改善を行うこと。 【解決手段】 画像形成の枠内で、場合によっては独立
した複数の画像として送出可能な適合化されたＸ線パル
スの複数の画像情報（部分画像）を、少なくとも１つの
選択された情報部分（画像部分）に依存して相互に結合
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照射源と、ピクセ
ルマトリックスを備えた固体ビーム検出器と、運転制御
用の制御装置と、画像形成のための計算装置とを含んだ
医療用Ｘ線装置の作動方法であって、画像形成のために
Ｘ線ビームを、照射源から照射して透過すべき被検体に
供給し、ビーム検出器によって受信し、引き続き画像情
報を検出し、計算装置を用いて送出可能な画像形成のた
めに処理を施し、Ｘ線ビームを、少なくとも２つの個々
のＸ線パルスの形状に適合化し、Ｘ線パルスの少なくと
も一部の検出されたＸ線パルス固有の画像情報に基づい
て画像形成を行う、医療用Ｘ線装置の作動方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】公知のＸ線透過技法を用いた装置では、
大抵はＸ線フィルムか記録薄板形状の記録媒体が用いら
れる。これらの媒体は撮影の実施毎にＸ線ビームによっ
て露光され、引き続き画像形成のための相応の処理を施
される。この場合Ｘ線ビームは、相応に選定された持続
時間の固有のＸ線パルスの形状で供給される。しかしな
がらその際に特に患者が非協力的な場合では、患者がＸ
線の照射中に動けば動くほどピントが大きくぶれて最終
的に得られた撮影結果が不可となる問題が生じる。この
ような場合には全ての過程が繰り返されなければならな
い。しかしながらこのような問題は、相応の自動性の内
部器官、例えば心臓や肺などの撮影の時にも当てはま
る。さらに公知のＸ線装置では、検査の必要がある問題
領域に相応する可及的に小さな部位にのみＸ線の照射を
絞ってこの照射領域をできるだけ小さく保つために、Ｘ
線ビームの絞りを可及的に厳密に行わなければならない
別の問題がある。つまり検査すべき組織、例えば手など
で、Ｘ線照射が最適な角度で行われるようにＸ線装置を
正確に位置付けしなければならない問題がある。検査す
べき組織が正確に位置付けされなかった場合には、得ら
れた画像の内容も診断には乏しく再度の撮影が余儀なく
される。例えばライトバイザー等のような外部手段も公
知ではあるが、しかしながら場合によってこのような装
置を用いても正確な位置付けを達成することはほとんど
不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べたような医療用Ｘ線装置の作動方法において、組
織の何らかの動きから生じる問題を十分に取除くことが
でき、しかも患者にとって容易で負担のない被検組織の
位置付けが可能となるように改善を行うことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、画像形成の枠内で、場合によっては独立した複数の
画像として送出可能な適合化されたＸ線パルスの複数の
画像情報（部分画像）を、少なくとも１つの選択された
情報部分（画像部分）に依存して相互に結合するように
して解決される。
【０００５】本発明によれば、もはや唯１つの長い持続
時間のパルスに適合化された照射ではなく、少なくとも
２つもしくはそれ以上の複数の個々のＸ線パルスの形状
でＸ線照射が行われる。この場合はＸ線パルスの持続時
間が、ビーム適合化の時間全体に対して短く選択され
る。なぜなら１つのＸ線パルス期間における照射時間が
短ければ短いほど、この場合に生じ得る不意の動きは問
題に結び付かない。個々のＸ線パルスによって固体ビー
ム検出器に受け取られ読み出される画像情報は、後続の
動作毎に異ならせて利用することができる。有利な点の
１つは、Ｘ線パルス固有の画像情報の全てが、つまりそ
の際に得られる“多数の部分画像”が画像形成の際に相
互に結合でき、特に有利にはそれらの固有の画像情報内
容により結合に応じて評価を行うことができることであ
る。その他にももちろん１つのＸ線パルスの画像情報だ
けに基づいて制御を行うことも可能である。つまり例え
ば最初にビーム検出器によって読み出されその際に得ら
れた画像情報に基づいて後続の画像形成を相応に制御す
ることも可能である。すなわち全ての後続するビーム
を、最初に得られた第１の画像情報に依存して制御する
ことも可能である。この手法によれば、先行する画像情
報の検出の後で例えば組織位置を特定し、引き続きこの
情報に基づいて制御ないしは位置補正を実施することが
可能となる。本発明による方法は、特別な利点と共に全
てをカバーする多機能な作動方法となる。個々のＸ線パ
ルスへの分解とそれによる多数の部分画像情報の供給に
よって、これらの情報に基づいたないしはこれらの情報
によって制御される画像形成ないし画像作成動作が前述
したような問題を起こすことなく可能になる。
【０００６】本発明によれば、画像形成の枠内で、場合
によっては独立した複数の画像として送出される適合化
されたＸ線パルスの複数の画像情報（複数の部分画像）
を、少なくとも１つの選択された情報部分（画像部分）
に依存して相互に結合される。有利には、所定の組織の
動きのもとで画像情報（つまり部分加増）が次のように
相互に結合ないしはシフトされる。すなわち選択された
各部分画像にある情報部分（画像部分）、つまり被検組
織の相応の部分もしくは相応のマーキング部分が上下に
おかれ、全ての独立した画像情報がそれらに関して相互
にそろえられ、動き等の影響のない画像が形成されるよ
うに相互に結合ないしシフトされる。
【０００７】本発明の別の有利な実施例によれば、断層
撮影を可能にするために、照射源及び／又はビーム検出
器がその位置に関してＸ線パルス間で変更される。それ
により有利には装置構成部の相応の位置変更のもとで断
層撮影を実施することが可能となる。これは得られた画
像情報から部分画像の形態で計算装置側で合成されて形
成される。それにより特に有利には例えば３Ｄの断層画
像が形成されたり、３Ｄで組織を画像に再生することが
可能となる。この場合の装置構成部の移動形態には何も
限定を加えない。そのためあらゆる種類の断層撮影が実
現可能である。
【０００８】別の有利な実施例によれば、Ｘ線パルス固
有のＸ線ビームがそのスペクトル合成及び／又は線量に
おいて変化される。例えば照射源に対する作動電圧をＸ
線パルス毎に上昇させてもよい。この種の手法は様々な
品質のＸ線量子を供給する。これは、様々な被検体のも
とで、適合化されたビームが異なって吸収される利点に
結び付き、さらに吸収の種類に基づいて器官を識別する
ことが可能となる。１つの検査内で適合化されるＸ線パ
ルスをできるだけ多くすることによって、多くの異なっ
た“ビーム品質”での適合化ができ、これは有利にはさ
らに厳密な被検体の細分化につながる。とりわけ、例え
ば最初に適合化された第１のＸ線パルスを位置確定のた
めの予備撮影の実施に用いる場合には、放射線による影
響をできるだけ少なく維持するために、この線量が後続
のＸ線パルスのものよりも少ない方がよい。
【０００９】さらに本発明による別の有利な実施例によ
れば、少なくとも１つの例えば第１のＸ線パルスの画像
情報に基づいて、透過すべき被検体の透過度が求めら
れ、この求められた透過度の値に基づいて撮影固有のパ
ラメータを定め、該パラメータに従って照射源等の制御
が行なわれる。この場合マトリックスビーム検出器がほ
ぼ線量測定器として作動するので、特に有利にはこれま
での従来技術で用いられてきた測定器具類、例えば線量
測定チャンバ等が省かれる。この場合さらに有利には、
例えば線量検出のために選択された画像の部分領域が正
確に調整ないしは位置付けされていない場合には、これ
らが第１のＸ線パルスの実施の後と予備撮影の後でさら
に相応に後調整される。それにより特に有利にはさらな
る第２のＸ線パルスが相応に低減された線量で適合化さ
れ、従って線量の高いパルスは存在しない。そのため患
者に負担のない正確な線量の算出とそれに伴う制御パラ
メータの算出が可能となる。
【００１０】さらに有利には、独立画像として送出可能
で場合によっては相互に結合される画像情報がノイズの
抑圧に関して処理される。これは例えば相応の平滑化に
よって行われてもよいし、ビーム検出器の読み出しの際
に複数のピクセルを統合して読み出してもよい。画像情
報の結合はさらに、それぞれ実施される検査手法の種類
や所望する画像に応じて複数の画像情報の相互の加算又
は減算によって行われてもよい。
【００１１】本発明による方法の他にもさらに本発明
は、Ｘ線ビームを照射する照射源と、該Ｘ線ビームを受
信するピクセルマトリックスを備えた固体ビーム検出器
と、該ビーム検出器から読み出された画像情報に基づい
て送出可能な画像を形成するための計算装置と、運転を
制御するための制御装置とを含んだ医療Ｘ線装置にも関
する。この医療用Ｘ線装置は、本発明によれば、次のよ
うなことによって傑出している。すなわち制御装置が、
適合化すべきＸ線ビームが少なくとも２つのＸ線パルス
の形状で発生されるように構成され、計算装置が、１つ
又は複数の送出可能な画像がビーム検出器から読み出さ
れたＸ線パルス固有の画像情報に基づいて形成されるよ
うに構成されている点で傑出している。
【００１２】この制御装置は有利にはＸ線ビームの発生
を被検体に適合化された個々のパルス形態に制御するこ
とが可能である。引き続き計算装置を用いて１つ又は複
数の画像の形成が可能である。これはその内容において
Ｘ線固有の画像情報に依存する、すなわち計算装置は、
Ｘ線パルス固有の複数の部分画像の合成による合成画像
形成のためにも、またＸ線パルスの個々の画像、例えば
最初に適合化された第１のＸ線パルスに基づく予備撮影
の診断のためにも構成されている。そのためこれらの相
応の情報に基づいて、引き続きさらなる制御ないし位置
付けに用いる情報を得ることが可能となる。
【００１３】本発明の別の有利な実施例によれば、制御
装置は、ビーム適合化の時間全体よりも短いＸ線パルス
を形成するように構成されている。それにより十分に短
い何らかの運動による影響が十分に阻止された部分画像
を得ることができる。その他に照射源及び／又はビーム
検出器は、断層撮影の実施のためにその位置をＸ線パル
ス毎に変更可能であり、前記計算装置は、位置の異なる
複数のＸ線パルス固有の画像情報を結合するように構成
されている。
【００１４】さらに被検体ないしは断層部に依存した部
分画像の重畳を可能にするために、本発明によれば有利
には、計算装置は、Ｘ線パルス固有の場合によっては独
立した複数の画像として送出される画像情報（部分画
像）が少なくとも１つの選択された情報部分（画像部
分）に依存して結合されるように構成されている。それ
により複数の部分画像を位置座標に応じて相応に重畳さ
せ、被検体の不意の変位による影響を補償するために１
つの合成画像に合成することが可能となる。
【００１５】さらに有利には、制御装置は、そのスペク
トル合成及び／又は線量において変化するＸ線パルスを
形成するように構成される。それによりスペクトル合成
による固有の検査を行うことも可能となる。
【００１６】実際の所与条件に相応する装置制御に関し
て、患者への放射線の影響を可及的に僅かに抑えると同
時に最適な画像形成を可能にするために、有利には、少
なくとも１つの例えば第１のＸ線パルスの画像情報に基
づいて、照射される被検体の透過度を算出する手段が設
けられ、前記制御装置は、求められた透過度値に基づい
て求められる撮影固有のパラメータに依存して撮影動作
を制御するように構成される。この場合前記手段は、本
発明によれば計算装置であってもよい。
【００１７】特に低い線量の際に量子化雑音によって顕
著に引き起こされる画像ノイズを抑えるために、さらに
本発明の有利な実施例によれば、計算装置を用いて、独
立画像として送出可能な画像情報や場合によっては画像
として送出可能な相互に結合された複数の画像情報がノ
イズ抑圧のために処理可能である。さらに有利には計算
装置は、選択された検査モードないしは所望の送出画像
に依存して、複数の画像情報の加算又は減算による結合
のために構成されてもよい。その他にも可及的に迅速な
作動と、可及的に実際の所与条件に相応する画像の送出
を可能にするために、前記計算装置は、実質的にリアル
タイムで送出可能な画像形成のために構成されていても
よい。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。
【００１９】図１には本発明によるＸ線装置の主要構成
部が基本原理図で示されている。この装置は高電圧発生
器１を有している。この高電圧発生器１は照射源２から
焦点３を介して照射されるＸ線ビーム４の発生のために
用いられる。照射されたＸ線ビーム４は被検体５に当て
られ、この被検体５後方に配設されたピクセルマトリッ
クスを備えた固体ビーム検出器６に達する。この固体ビ
ーム検出器６はＸ線ビーム４を受け取って、そこからこ
のビームに基づいて相応の画像情報が読み出される。こ
の目的のためにこの実施例では計算装置７と制御装置８
が組み合わされて設けられている。計算装置７は、後続
のモニタ９に表示される画像の作成のために用いられ
る。この場合は各構成部の相応の操作のために走査装置
１０が付加的に設けられている。図示のように制御装置
８は高電圧発生器１と交信可能に接続されている。それ
により、発生されるＸ線ビームが相応に制御可能とな
る。
【００２０】図２の上方のダイヤグラムには、従来技術
によって適合化されたＸ線ビームの時間経過図が示され
ている。この場合は唯１つのＸ線パルスの形状で適合化
が行われており、このような適合化においては冒頭に述
べたような特に被検体の動きと相応の被検体の位置付け
に関して問題が生じる。
【００２１】それに対して図２の下方には本発明によ
る、個々のＸ線パルス形状でのＸ線ビームの適合化が示
されている。ここでのＸ線ビームは多数の固有のＸ線パ
ルス１１の形状で適合化されており、これらは相連続し
てクロック制御される。各Ｘ線パルス１１の持続時間
は、ビーム適合化の時間全体よりも著しく短く設定され
ている。それにより、相応の動きによる影響が仮にパル
ス適合化時点で生じたとしてもこのように短いビーム適
合化によって大した問題にはならない。図示の実施例で
は、縦軸にプロットされた線量出力が、本発明によるク
ロック制御されたＸ線パルスの場合では、従来技術によ
る唯１つのＸ線パルスの場合の線量出力よりも幾分高め
に選定されている。しかしながらこの線量出力は検査の
種類にも左右されるので相応に低めに設定することも可
能である。もちろんＸ線パルス毎にこの線量出力を変化
させてもよい。
【００２２】各Ｘ線パルス１１はビーム検出器６に、独
立して読み出し可能な画像情報を提供する。この画像情
報は計算装置７を用いて相応に読み出され、さらに検査
の種類に応じてないしは送出される画像に対する要求に
応じて処理される。例えば総合的な画像情報、すなわ
ち、Ｘ線パルスによって得られた複数の部分画像を重畳
させて１つの合成画像にすることも可能である。その他
にも個々のＸ線パルスを分離してそれらの部分画像をい
ろいろな観察に用いてもよい。例えば最初のＸ線パルス
はこのようにして被検体の位置付けに利用し、その他を
相応のさらなるパラメータ、例えば透過度等の制御パラ
メータの検出に用いてもよい。
【００２３】最後に図３には断層画像の形成に対する実
施形態が示されている。この図にはビーム検出器６が拡
大して示されている。ここには位置の異なる部分画像
ａ,ｂ,〜ｚが示されている。これらの部分画像は、照射
源及び／又はビーム検出器を適合化された個々のＸ線パ
ルス間でその位置を変更することによって得られる。つ
まりＸ線パルス毎にビーム検出器上で露光作用面をシフ
トさせ、それぞれ異なる検出器領域を露光させることに
よって得られる。ビーム検出器が適合するサイズを有し
ていない場合には、これらの部分画像はそれに応じて同
じ位置にて結像される。各部分画像は計算装置７を用い
て読み出され、１つの合成画像に処理される。このよう
にして相応の処理によれば３Ｄの断層画像もしくは３Ｄ
の立体的組織構造が再生可能となる。このデジタル処理
された複数の部分画像からの断層画像形成の枠内では照
射源とビーム検出器のあらゆる動きが可能である。例え
ば通常はカバー側に配設されて移動する照射源が線形に
も螺旋状にも移動可能である。またビーム検出器の構成
に応じてこれを不動に保つことも可能であり、さらに照
射源の移動に合わせて相応にコンビネーションされた動
きを伴わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線装置の基本構成図である。
【図２】Ｘ線ビームの露光経過の従来技術によるものと
本発明によるものとを比較したダイヤグラムである。
【図３】断層撮影の実施のための複数の部分画像から形
成される合成画像の基本原理図である。
【符号の説明】
１ 高電圧発生器 ２ 照射源 ３ 焦点 ４ Ｘ線ビーム ５ 被検体 ６ 固体ビーム検出器 ７ 計算装置 ８ 制御装置 ９ モニタ １０ 走査装置

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 照射源と、ピクセルマトリックスを備え
    た固体ビーム検出器と、運転制御用の制御装置と、画像
    形成のための計算装置とを含んだ医療用Ｘ線装置の作動
    方法であって、画像形成のためにＸ線ビームを、照射源
    から照射して透過すべき被検体に供給し、ビーム検出器
    によって受信し、引き続き画像情報を検出し、計算装置
    を用いて送出可能な画像形成のために処理を施し、Ｘ線
    ビームを、少なくとも２つの個々のＸ線パルス形状に適
    合化し、Ｘ線パルスの少なくとも一部の検出されたＸ線
    パルス固有の画像情報に基づいて画像形成を行う形式の
    方法において、 画像形成の枠内で、場合によっては独立した複数の画像
    として送出可能な適合化されたＸ線パルスの複数の画像
    情報（部分画像）を、少なくとも１つの選択された情報
    部分（像部分）に依存して相互に結合することを特徴と
    する、医療用Ｘ線装置の作動方法。
  2. 【請求項２】 前記Ｘ線パルスの持続時間を、ビーム適
    合化の時間全体に対して短く選択する、請求項１記載の
    医療用Ｘ線装置の作動方法。
  3. 【請求項３】 断層撮影を可能にするために、照射源及
    び/又はビーム検出器をその位置に関してＸ線パルス間
    で変更する、請求項１又は２記載の医療用Ｘ線装置の作
    動方法。
  4. 【請求項４】 Ｘ線パルス固有のＸ線ビームのエネルギ
    ー成分及び/又は線量を変更する、請求項１〜３いずれ
    か１項記載の医療用Ｘ線装置の作動方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも第１のＸ線パルスの線量を、
    後続のＸ線パルスの線量よりも少なくする、請求項４記
    載の医療用Ｘ線装置の作動方法。
  6. 【請求項６】 少なくとも１つの例えば第１のＸ線パル
    スの画像情報に基づいて、透過すべき被検体の透過度を
    求め、この求められた透過度値に基づいて撮影固有のパ
    ラメータを定め、該パラメータに従って照射源等の制御
    を行う、請求項１〜５いずれか１項記載の医療用Ｘ線装
    置の作動方法。
  7. 【請求項７】 独立画像として送出可能で場合によって
    は相互に結合される画像情報を、ノイズの抑圧に関して
    処理する、請求項１〜６いずれか１項記載の医療用Ｘ線
    装置の作動方法。
  8. 【請求項８】 前記画像情報を、結合の枠内で相互に加
    算又は減算する、請求項１〜７いずれか１項記載の医療
    用Ｘ線装置の作動方法。
  9. 【請求項９】 Ｘ線ビームを照射する照射源と、該Ｘ線
    ビームを受信するピクセルマトリックスを備えた固体ビ
    ーム検出器と、該ビーム検出器から読み出された画像情
    報に基づいて送出可能な画像を形成するための計算装置
    と、運転を制御するための制御装置とを含み、前記制御
    装置（８）は、適合化すべきＸ線ビーム（４）が少なく
    とも２つのＸ線パルス（１１）の形状で発生されるよう
    に構成されており、前記計算装置（７）は、１つ又は複
    数の送出可能な画像が、ビーム検出器（６）から読み出
    されたＸ線パルス固有の画像情報に基づいて形成される
    ように構成されている、請求項１項〜８項に記載の方法
    を実施するための医療用Ｘ線装置において、 前記計算装置（７）は、Ｘ線パルス固有の場合によって
    は独立した複数の画像として送出される画像情報（部分
    画像）が少なくとも１つの選択された情報部分（画像部
    分）に依存して結合されるように構成されていることを
    特徴とする医療用Ｘ線装置。
  10. 【請求項１０】 前記制御装置（８）は、ビーム適合化
    の時間全体よりも短いＸ線パルス（１１）を形成するよ
    うに構成されている、請求項９記載の医療用Ｘ線装置。
  11. 【請求項１１】 前記照射源（２）及び／又はビーム検
    出器（６）は、断層撮影の実施のためにその位置をＸ線
    パルス（１１）毎に変更可能であり、前記計算装置
    （７）は、位置の異なった複数のＸ線パルス固有の画像
    情報を結合するように構成されている、請求項９又は１
    ０記載の医療用Ｘ線装置。
  12. 【請求項１２】 前記制御装置（８）は、そのスペクト
    ル合成及び/又は線量において変化するＸ線パルス（１
    １）を形成するように構成されている、請求項９〜１１
    いずれか１項記載の医療用Ｘ線装置。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つの例えば第１のＸ線パ
    ルスの画像情報に基づいて、照射される被検体の透過度
    を算出する手段が設けられており、前記制御装置は、求
    められた透過度値に基づいて求められる撮影固有のパラ
    メータに依存して撮影動作を制御するように構成されて
    いる、請求項９〜１２いずれか１項記載の医療用Ｘ線装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記手段は、計算装置（７）である、
    請求項１３記載の医療用Ｘ線装置。
  15. 【請求項１５】 前記計算装置（７）を用いて、独立画
    像として送出可能な画像情報や場合によっては画像とし
    て送出可能な相互に結合された複数の画像情報がノイズ
    抑圧のために処理可能である、請求項９〜１４いずれか
    １項記載の医療用Ｘ線装置。
  16. 【請求項１６】 前記計算装置（７）は、複数の画像情
    報の加算又は減算による結合のために構成されている、
    請求項９〜１５いずれか１項記載の医療用Ｘ線装置。
  17. 【請求項１７】 前記計算装置（７）は、実質的にリア
    ルタイムで送出可能な画像形成のために構成されてい
    る、請求項９〜１６いずれか１項記載の医療用Ｘ線装
    置。
JP9235846A 1996-09-02 1997-09-01 医療用ｘ線装置の作動方法 Pending JPH1085206A (ja)

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DE19635592A DE19635592B4 (de) 1996-09-02 1996-09-02 Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Röntgeneinrichtung und medizinische Röntgeneinrichtung

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DE (1) DE19635592B4 (ja)

Cited By (2)

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