JPS587231A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPS587231A JPS587231A JP56106802A JP10680281A JPS587231A JP S587231 A JPS587231 A JP S587231A JP 56106802 A JP56106802 A JP 56106802A JP 10680281 A JP10680281 A JP 10680281A JP S587231 A JPS587231 A JP S587231A
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- signal
- tgc
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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- G10K11/30—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using refraction, e.g. acoustic lenses
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- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波探触子・を使用した超音波診断装置に
関するものである。
関するものである。
一般に電子走査型超音波探触子としては、リニア走査型
とセクタ走査型が知られているが、最近では第１図に示
すように、複数の圧電振動子１をその音波放射面２が走
査方向の両端部から中央部に向って漸次外方に突出する
ように配列したものも提案されている。
とセクタ走査型が知られているが、最近では第１図に示
すように、複数の圧電振動子１をその音波放射面２が走
査方向の両端部から中央部に向って漸次外方に突出する
ように配列したものも提案されている。
この探触子の特長としては、音波放射面が平坦なリニア
走査型より小さな探触子で広い視野が得られ、またそれ
ぞれの圧電振動子に専用の送受信系を必要とするセクタ
走査型より簡単な回路で駆動および信号処理が行なえる
ということである。
走査型より小さな探触子で広い視野が得られ、またそれ
ぞれの圧電振動子に専用の送受信系を必要とするセクタ
走査型より簡単な回路で駆動および信号処理が行なえる
ということである。
しかし、この探触子において、被検幅を大きくするだめ
に、探触子の曲率を大きくしようとすると、探触子の被
検体への密着性が悪くなり、逆に被検幅が狭くなるなど
良好な画像が得られないという欠点があった。
に、探触子の曲率を大きくしようとすると、探触子の被
検体への密着性が悪くなり、逆に被検幅が狭くなるなど
良好な画像が得られないという欠点があった。
そこで、本出願人は、この欠点を解決しさらに広範囲な
被検領域を得ることのできる超音波探触子を提案した。
被検領域を得ることのできる超音波探触子を提案した。
（特願昭５５−８８１２９号）との探触子は、第２図に
示すように、凸状に配列された複数の圧電振動ｆ２１の
前面に視野拡大用の音響レンズ２２を設けたものである
。この音響レンズ２２としては音速が被検体よシ遅く、
かつ音響インピーダンスが被検体の音響インピーダンス
と略等しい材質を用いる。この音響レンズ２２を設ける
ことにより、圧電振動子２１がら出た音波は音響レンズ
２２から被検体に入射するときに外方に屈折するため、
被検領域を拡大することができ、またこの音響レンズに
より被検体との接触良くなシ良好な画像が得られる。
示すように、凸状に配列された複数の圧電振動ｆ２１の
前面に視野拡大用の音響レンズ２２を設けたものである
。この音響レンズ２２としては音速が被検体よシ遅く、
かつ音響インピーダンスが被検体の音響インピーダンス
と略等しい材質を用いる。この音響レンズ２２を設ける
ことにより、圧電振動子２１がら出た音波は音響レンズ
２２から被検体に入射するときに外方に屈折するため、
被検領域を拡大することができ、またこの音響レンズに
より被検体との接触良くなシ良好な画像が得られる。
しかし種々検討した結果、この探触子を用いた場合にま
だ問題があることがわかった。その問題は、音響レンズ
２２による音波の減衰である。すなわち、第２図におい
て、Ａ部を通過する音波２３とＢ部を通過する音波２４
では、音響レンズ２２を通過する距離が異る。たとえば
音響レンズ２２としてシリコンゴムを用いた場合、シリ
コンゴムでの音波の減衰は約１ｄＢ／ｍｉｔ＋である。
だ問題があることがわかった。その問題は、音響レンズ
２２による音波の減衰である。すなわち、第２図におい
て、Ａ部を通過する音波２３とＢ部を通過する音波２４
では、音響レンズ２２を通過する距離が異る。たとえば
音響レンズ２２としてシリコンゴムを用いた場合、シリ
コンゴムでの音波の減衰は約１ｄＢ／ｍｉｔ＋である。
したがって既存の回路構成でこの探触子を使用した場合
、探触子の両端では音波の減衰が大きく中央付近では減
衰が小さいため、画像の両端の感度が中央付近での感度
に比べて低下し、この探触子の被検領域の拡大という特
長が生かされなくなってし１う。
、探触子の両端では音波の減衰が大きく中央付近では減
衰が小さいため、画像の両端の感度が中央付近での感度
に比べて低下し、この探触子の被検領域の拡大という特
長が生かされなくなってし１う。
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単
な回路を設けることによシ、探触子の中央と両端での音
波の減衰に差がなく、被検領域の拡大を十分に図ること
のできる超音波診断装置を提供することを目的とするも
のである。
な回路を設けることによシ、探触子の中央と両端での音
波の減衰に差がなく、被検領域の拡大を十分に図ること
のできる超音波診断装置を提供することを目的とするも
のである。
以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第３図は本発明の第１の実施例を示す構成図である。制
御回路３１から送られるタイミング信号に応じて、補正
信号発生回路３２からは音響レンズの減衰を補正する゛
ための信号が送信回路３３に送られ、補正がなされた送
信信号が探触子３４に印加され、音波３６となって被検
体３６に放射される。次に、被検体３６内で反射された
音波は探触子３４で受信され、ＴＧＣｕ路３７で音波の
反射深度に応じた利得制御が行なわれ、受信回路３８で
受信波の検波が行なわれ、表示回路３９で走査変換が行
なわれて、ＣＲＴ等の表示部４０で表示がなされる。
御回路３１から送られるタイミング信号に応じて、補正
信号発生回路３２からは音響レンズの減衰を補正する゛
ための信号が送信回路３３に送られ、補正がなされた送
信信号が探触子３４に印加され、音波３６となって被検
体３６に放射される。次に、被検体３６内で反射された
音波は探触子３４で受信され、ＴＧＣｕ路３７で音波の
反射深度に応じた利得制御が行なわれ、受信回路３８で
受信波の検波が行なわれ、表示回路３９で走査変換が行
なわれて、ＣＲＴ等の表示部４０で表示がなされる。
第４図（８）〜（ｑを用いて音響レンズによる音波減衰
が行なわれる動作を説明する。第４図＾は本実施例の要
部の詳細を示す構成図であり、第４図（Ｂ）。
が行なわれる動作を説明する。第４図＾は本実施例の要
部の詳細を示す構成図であり、第４図（Ｂ）。
（ｑは同図＾の要部の動作を示す波形図である。
補正信号発生回路３２では探触子の走査位置の中央から
両端に向って電圧が大きくなる信号すを発生し、この信
号を送波用電源回路３３′に入力する。信号すにより送
波用電圧も信号すと対応した波形になり、送信波も波形
Ｃのように探触子の走査位置に対応してレベルの変わる
信号となる。この信号レベルの変化を、所定の拡大レン
ズを超音波が往復することによる減衰を補正するように
変えることにより、受信される信号は探触子の走査位置
に関係なくほぼ同一レミルとなり感度差のない均一な画
像が得られる。
両端に向って電圧が大きくなる信号すを発生し、この信
号を送波用電源回路３３′に入力する。信号すにより送
波用電圧も信号すと対応した波形になり、送信波も波形
Ｃのように探触子の走査位置に対応してレベルの変わる
信号となる。この信号レベルの変化を、所定の拡大レン
ズを超音波が往復することによる減衰を補正するように
変えることにより、受信される信号は探触子の走査位置
に関係なくほぼ同一レミルとなり感度差のない均一な画
像が得られる。
第６図は本発明の第２の実施例を示す構成図であり、補
正信号発生回路３２から出力される補正信号がＴＧＣ商
路３７に印加される以外は第３図の構成と同じである。
正信号発生回路３２から出力される補正信号がＴＧＣ商
路３７に印加される以外は第３図の構成と同じである。
第６図＾は同実施例の要部の詳細を示す構成図であり、
同図（Ｂ）〜ｑは同図＾の要部波形図である。
同図（Ｂ）〜ｑは同図＾の要部波形図である。
第６図四〜（至）を用いて本実施例の動作を説明する。
補正信号発生回路３１では第１の実施例と同じ補正信号
すを発生し、この信号を加算器３７’に入力し、ＴＧＣ
信号Ｃと加算、する。ＴＧＣ回路３７ではＴＧＣ信号に
より増幅率が変化するものであるため、ＴＧＣ信号Ｃに
代えて加算器３７′の出力信号ｄを入力することにより
、受信感度は探触子の走査位置と深さ方向に対応して変
化し、拡大レンズの減衰を補正することができる。した
がって、受信された信号は探触子の中央では増幅率は押
えられ両端部は増幅率が上がる。この結果受信信号は感
度補正された均一な画像として表示される。
すを発生し、この信号を加算器３７’に入力し、ＴＧＣ
信号Ｃと加算、する。ＴＧＣ回路３７ではＴＧＣ信号に
より増幅率が変化するものであるため、ＴＧＣ信号Ｃに
代えて加算器３７′の出力信号ｄを入力することにより
、受信感度は探触子の走査位置と深さ方向に対応して変
化し、拡大レンズの減衰を補正することができる。した
がって、受信された信号は探触子の中央では増幅率は押
えられ両端部は増幅率が上がる。この結果受信信号は感
度補正された均一な画像として表示される。
第７図は本発明の第３の実施例を示す構成図であり、第
３図に示す第１の実施例と第６図に示す第２の実施例と
の両者を用いたもので、送波及び受波のそれぞれに・お
いて感度の補正を行なうものである。詳細は第３図、第
５図と同様であるので省略する。
３図に示す第１の実施例と第６図に示す第２の実施例と
の両者を用いたもので、送波及び受波のそれぞれに・お
いて感度の補正を行なうものである。詳細は第３図、第
５図と同様であるので省略する。
本実施例は、音響レンズ材の減衰が非常に大きく送波又
は受波のみでは補正しきれない場合に行うと効果的であ
る。
は受波のみでは補正しきれない場合に行うと効果的であ
る。
第８図は本発明の第４の実施例を示す動作説明図であっ
て、ＴＧＣ信号の起点を変えることにより感度補正を行
うものである。
て、ＴＧＣ信号の起点を変えることにより感度補正を行
うものである。
探触子で受信された反射波は、ＴＧＣ回路で反射深度に
応じた増幅率で増幅され、被検体内の深部で反射された
信号も減衰なく受信回路へ送らねる。このようなＴＧＣ
回路の増幅率はＴＧＣ信号により変化するものであり、
通常ＴＧＣ信号としては第８口側に示すような、受信タ
イミング８１を起点と［７、時間とともにその電圧レベ
ルが大きくなるような信号８２を用いる。
応じた増幅率で増幅され、被検体内の深部で反射された
信号も減衰なく受信回路へ送らねる。このようなＴＧＣ
回路の増幅率はＴＧＣ信号により変化するものであり、
通常ＴＧＣ信号としては第８口側に示すような、受信タ
イミング８１を起点と［７、時間とともにその電圧レベ
ルが大きくなるような信号８２を用いる。
したがって、第８図（Ｂ）に示すように、ＴＧＣ信号の
起点を、タイミング信号８３から８６へ順次変化させる
ことにより、ＴＧＣ信号は信号８７から信号９０へ順次
変化し、被検体内のＰ点で反射された信号は、順次Ｑ、
Ｒ，Ｓ、Ｔと大きくなる増幅率で増幅されることになる
。すなわち、受信タイミングパルスを音響レンズの減衰
特性に合せて、第８図（ｑに示すように、両端部に対し
ては中央部よりも速くなるようにタイミング信号９１〜
９４を印加することにより、信号９６〜９７に示すよう
に、音響レンズに応じて増幅レベルの異なるＴＧＣ信号
が得られ、音響レンズに合った感度補正が行なえる。
起点を、タイミング信号８３から８６へ順次変化させる
ことにより、ＴＧＣ信号は信号８７から信号９０へ順次
変化し、被検体内のＰ点で反射された信号は、順次Ｑ、
Ｒ，Ｓ、Ｔと大きくなる増幅率で増幅されることになる
。すなわち、受信タイミングパルスを音響レンズの減衰
特性に合せて、第８図（ｑに示すように、両端部に対し
ては中央部よりも速くなるようにタイミング信号９１〜
９４を印加することにより、信号９６〜９７に示すよう
に、音響レンズに応じて増幅レベルの異なるＴＧＣ信号
が得られ、音響レンズに合った感度補正が行なえる。
本実施例の全体構成は、第９図に示すように、第６図に
示す第２の実施例り一はとんど同じであるが、補正信号
発生回路３２′だけが、上記のように異なるものである
。
示す第２の実施例り一はとんど同じであるが、補正信号
発生回路３２′だけが、上記のように異なるものである
。
以上説明したごとく本発明は、音波放射面が外方に向っ
て突状になるように配列した圧電振動子列を有し、−圧
電振動子の配列方向に漸次厚さの異なる音響レンズを音
波放射面に設けた超音波探触子を備えた超音波診断装置
において、音響レンズの厚みの変化による音波の減衰の
変化を補正する補正手段を有しているため、従牙のリニ
ア走査型の回路構成に簡単な回路の補正手段を加えるこ
とのみで、非常に簡単に被検領域が非常に広く、画像内
に感度差のない一様な高品位画像が得られる。
て突状になるように配列した圧電振動子列を有し、−圧
電振動子の配列方向に漸次厚さの異なる音響レンズを音
波放射面に設けた超音波探触子を備えた超音波診断装置
において、音響レンズの厚みの変化による音波の減衰の
変化を補正する補正手段を有しているため、従牙のリニ
ア走査型の回路構成に簡単な回路の補正手段を加えるこ
とのみで、非常に簡単に被検領域が非常に広く、画像内
に感度差のない一様な高品位画像が得られる。
第１図は従来の超音波探触子の概略構成図、第２図は本
出願人が既に提案し、た超音波探触子の概略構成図、第
３図は本発明の第１の実施例の超音波診断装置を示す構
成図、第４図四〜（ｑは同実施例の説明図、第６図は本
発明の第２の実施例を示 ０ す構成図、第６図（８）〜口は同実施例の説明図、第７
図は本発明の第３の実施例を示す構成図、第８図（８）
〜（ｑは本発明の第４の実施例を示す説明図、第９図は
同実施例の構成図である。 ２１・・・・・圧電振動子、２２・・山・音響レンズ、
３１・・・・・・制御回路、３２．３２’・・・・・・
補正信号発生回路、３３・・・・・送信回路、３３′・
・・・・送波用電源回路、３４・・・・・超音波探触子
、３６・・・・被検体、３７・・・・ ＴＧＣ回路、３
７′・・・・加算器、３８・・・・・・受信回路、３９
・山・・表示回路、４ｏ・・・・・・表示部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名鶏
１ｒＩＡ １１２図 １ ω） （Ｃ） ３１６図 （Ａ） （１） 支ｂ１ 第８図 時間 時間 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和５６年特許願第１０５８０２弓 ２発明の名称 超音波診断装置 ３補正をする者 事イ′１との［辻７・、 特 許
出 願 点化 所 大阪府門真市大字門真１
００６番地名 称 （５８２）松下電器産業株式会社代
表考 山 下 俊 彦４代理
人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正しま
す。 （２）同書第４頁第３行目の「この探触子を用いた−１
を「この音響レンズを備えた探触子を用いた」に訂正し
ます０ （３）同書第４頁第１５行目と第１６行目との間に次の
文言を挿入１〜ます。 「なお、この音響レンズ内での超音波減衰の回頭は、圧
電振動子の配列方向における音波放射面の形状が外方に
凸状をなす場合に限らず、圧電振動子の走査方向におい
て音響レンズの厚さが変化する場合に一般に発生するも
のである。ｊ（樽 同書第４頁第１７行の「簡単な回路
を」から第１８行の「差がなく」までを次のように訂正
します。 「簡単な回路の補正手段を設けることにより、音響レン
ズ内の超音波の減衰量の差を補正し、圧電振動子の走査
方向にわたって総合感度を均一化し」 （６）同書第６頁第１行の「の一実施例を」を「を実施
例と共に」に訂正します０ （６）同書第５頁第２行と第３行の間に次の文言を挿入
します。 「なお、以下の各実施例においては、超高−波探触子の
音波放射面が、圧電振動子の走査方向（（おいて円弧状
に外方に突出している場合について説明する。」 （７） 同書第９頁第７行の「圧電振動子の配列方向
に漸次厚さの」を「音波の伝搬方向の厚さが圧電振動子
の走査方向において」に訂正します。 ２、特許請求の範囲 なる超音波探触子全備え、前記音響レンズの厚みの変化
による音波の減衰の変化を補正する補正手段を備えたこ
とを特徴とする超音波診断装置。 （３）補正手段が、音波の送信回路の電源型［１［を音
響レンズの壓さＶ一応じて変化させる機能を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装
置。 （４）補正手段が、超音波探触子で受信した反射波全増
幅するＴＧＣ回路のＴ（、Ｃ信号を音響レンズの厚さに
応じて変化させる機能を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の超音波診断装置。 （５）補正手段が、超音波探触子で受信した反射波を増
幅するＴＧＣ回路のＴＧＣ信号の起点を音響レンズの厚
さに応じてり）化させる機能を有することを特徴とする
特許１予１求の範囲第１項記載の超音波診断装置。
出願人が既に提案し、た超音波探触子の概略構成図、第
３図は本発明の第１の実施例の超音波診断装置を示す構
成図、第４図四〜（ｑは同実施例の説明図、第６図は本
発明の第２の実施例を示 ０ す構成図、第６図（８）〜口は同実施例の説明図、第７
図は本発明の第３の実施例を示す構成図、第８図（８）
〜（ｑは本発明の第４の実施例を示す説明図、第９図は
同実施例の構成図である。 ２１・・・・・圧電振動子、２２・・山・音響レンズ、
３１・・・・・・制御回路、３２．３２’・・・・・・
補正信号発生回路、３３・・・・・送信回路、３３′・
・・・・送波用電源回路、３４・・・・・超音波探触子
、３６・・・・被検体、３７・・・・ ＴＧＣ回路、３
７′・・・・加算器、３８・・・・・・受信回路、３９
・山・・表示回路、４ｏ・・・・・・表示部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名鶏
１ｒＩＡ １１２図 １ ω） （Ｃ） ３１６図 （Ａ） （１） 支ｂ１ 第８図 時間 時間 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和５６年特許願第１０５８０２弓 ２発明の名称 超音波診断装置 ３補正をする者 事イ′１との［辻７・、 特 許
出 願 点化 所 大阪府門真市大字門真１
００６番地名 称 （５８２）松下電器産業株式会社代
表考 山 下 俊 彦４代理
人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正しま
す。 （２）同書第４頁第３行目の「この探触子を用いた−１
を「この音響レンズを備えた探触子を用いた」に訂正し
ます０ （３）同書第４頁第１５行目と第１６行目との間に次の
文言を挿入１〜ます。 「なお、この音響レンズ内での超音波減衰の回頭は、圧
電振動子の配列方向における音波放射面の形状が外方に
凸状をなす場合に限らず、圧電振動子の走査方向におい
て音響レンズの厚さが変化する場合に一般に発生するも
のである。ｊ（樽 同書第４頁第１７行の「簡単な回路
を」から第１８行の「差がなく」までを次のように訂正
します。 「簡単な回路の補正手段を設けることにより、音響レン
ズ内の超音波の減衰量の差を補正し、圧電振動子の走査
方向にわたって総合感度を均一化し」 （６）同書第６頁第１行の「の一実施例を」を「を実施
例と共に」に訂正します０ （６）同書第５頁第２行と第３行の間に次の文言を挿入
します。 「なお、以下の各実施例においては、超高−波探触子の
音波放射面が、圧電振動子の走査方向（（おいて円弧状
に外方に突出している場合について説明する。」 （７） 同書第９頁第７行の「圧電振動子の配列方向
に漸次厚さの」を「音波の伝搬方向の厚さが圧電振動子
の走査方向において」に訂正します。 ２、特許請求の範囲 なる超音波探触子全備え、前記音響レンズの厚みの変化
による音波の減衰の変化を補正する補正手段を備えたこ
とを特徴とする超音波診断装置。 （３）補正手段が、音波の送信回路の電源型［１［を音
響レンズの壓さＶ一応じて変化させる機能を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装
置。 （４）補正手段が、超音波探触子で受信した反射波全増
幅するＴＧＣ回路のＴ（、Ｃ信号を音響レンズの厚さに
応じて変化させる機能を有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の超音波診断装置。 （５）補正手段が、超音波探触子で受信した反射波を増
幅するＴＧＣ回路のＴＧＣ信号の起点を音響レンズの厚
さに応じてり）化させる機能を有することを特徴とする
特許１予１求の範囲第１項記載の超音波診断装置。
Claims (4)
- （１）音波放射面が走査方向の両端部から中央部に向っ
て漸次外方に突出するように複数個の圧電振動子が配列
され、前記音波放射面上に、音速が被検体内より遅く、
音響インピーダンスが前記被検体と略同−で、前記圧電
振動子の配列方向の厚さが漸次具なる音響レンズを形成
してなる超音波探触子を備えた超音波診断装置において
、前記音響レンＸ゛の厚みの変化による音波の減衰の変
化を補正する補正手段を備えたことを特徴とする超音波
診断装置。 - （２）補正手段が、音波の送信回路の電源電圧を音響レ
ンズの厚さに応じて変化させる機能を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装置。 - （３）補正手段が、超音波探触子で受信した反射波を増
幅するＴＧＣ回路のＴＧＣ信号を音響レンズの厚さに応
じて変化させる機能を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の超音波診断装置。 - （４）補正手段が、超音波探触子で受信した反射波を増
幅するＴＧＣ回路のＴＧＣ信号の起点を音響レンズの厚
さに応じて変化させる機能を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の超音波診断装置。
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP56106802A JPS587231A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 超音波診断装置 |
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ID=14442994
Family Applications (1)
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1981
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- 1982-07-06 EP EP19820303548 patent/EP0070139B1/en not_active Expired
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Also Published As
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