JPS6055934A - 超音波血流計 - Google Patents
超音波血流計Info
- Publication number
- JPS6055934A JPS6055934A JP58165520A JP16552083A JPS6055934A JP S6055934 A JPS6055934 A JP S6055934A JP 58165520 A JP58165520 A JP 58165520A JP 16552083 A JP16552083 A JP 16552083A JP S6055934 A JPS6055934 A JP S6055934A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- effective value
- level
- signal
- blood flow
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
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- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
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- Surgery (AREA)
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- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measuring Volume Flow (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】
産業上の利用分野
本発明は血流により発生する超音波反射信号のドツプラ
効果を用いて、流量、流速などをめる超音波血流計に関
する。
効果を用いて、流量、流速などをめる超音波血流計に関
する。
従来例の構成とその問題点
流体に超音波を発射し、その反射波のドツプラ効果を利
用し流量に比例した信号をめることは一般によく知られ
ている。一方、流量に比例しだ信号を用いて流速をめる
方式も種々提案されている。第１図はその一例であり一
般に演算方式と呼ばれている。探触子１により発射され
た超音波は血流などの流体によりドツプラ効果を受けな
がら反射し、探触子１に受信される。探触子１により受
信された反射波は、受信回路２によシ増幅され直交位相
検波回路３に入力される。直交位相検波回路３によシ互
いに９０°位相のずれた信号ｖｌい■８ が得られる。
用し流量に比例した信号をめることは一般によく知られ
ている。一方、流量に比例しだ信号を用いて流速をめる
方式も種々提案されている。第１図はその一例であり一
般に演算方式と呼ばれている。探触子１により発射され
た超音波は血流などの流体によりドツプラ効果を受けな
がら反射し、探触子１に受信される。探触子１により受
信された反射波は、受信回路２によシ増幅され直交位相
検波回路３に入力される。直交位相検波回路３によシ互
いに９０°位相のずれた信号ｖｌい■８ が得られる。
すなわち、この信号Ｖ＾ 、■８は血流に比例した信号
そのものであシ、それぞれ次の−ように表わされる。
そのものであシ、それぞれ次の−ように表わされる。
ＶＡ ＝ Ａｓ１ｒ＋ｃｕｔ
ＶＢ 、、 ＝ Ａｃｏｓｗｔ
ここで八は振幅、ωは変位周波数である。
またこの信号鳳 を微分回路４に入力し周波数の変化を
電圧の変化に代えるとに′は次のようになる。
電圧の変化に代えるとに′は次のようになる。
Ｖ、、＝ＡωＣＯ５＋Ｉ）ｔ
との■ とｖＢ・を乗算回路５を経て実効値回路６に供
給する。するとこの実効値回路６の出力はＡ２のとなシ
、まさしく流量に比例した直流電圧となる。壕だ他方Ｖ
β を二乗回路７を経て実効値回路６′に供給する。す
るとこの実効値回路６′の出力はＡ２と々シ、この出力
でさきほどめだＡ２ωを除算器８により除算するとその
出力はωに比例した直流電圧となり、これは流速に比例
した電圧となる。このようにして流速に比例した電圧を
めることができるわけだが、この方式には次のよう々欠
点がある。すなわち一般に除算器８として現在入手でき
うるものの演算精度は次式で表わされる。
給する。するとこの実効値回路６の出力はＡ２のとなシ
、まさしく流量に比例した直流電圧となる。壕だ他方Ｖ
β を二乗回路７を経て実効値回路６′に供給する。す
るとこの実効値回路６′の出力はＡ２と々シ、この出力
でさきほどめだＡ２ωを除算器８により除算するとその
出力はωに比例した直流電圧となり、これは流速に比例
した電圧となる。このようにして流速に比例した電圧を
めることができるわけだが、この方式には次のよう々欠
点がある。すなわち一般に除算器８として現在入手でき
うるものの演算精度は次式で表わされる。
Ｅ ＝ ｅ ／又
ここで■工は分母電圧、ｅは標準誤差である。
したがって第１図の除算器８で除算する場合前記ｖ８
の電圧に反比例して演算誤差が増加することになり正し
い流速がめられない。まだ同じようにＶＢがゼロになっ
た場合には除算器８の出刃は不定になり入力される信号
のノイズなどにょシ速い流れと同じ結果が出力されるこ
とがある。寸だ流れのない場合の出力、すなわちゼロが
さたまらない欠点もある。
の電圧に反比例して演算誤差が増加することになり正し
い流速がめられない。まだ同じようにＶＢがゼロになっ
た場合には除算器８の出刃は不定になり入力される信号
のノイズなどにょシ速い流れと同じ結果が出力されるこ
とがある。寸だ流れのない場合の出力、すなわちゼロが
さたまらない欠点もある。
発明の目的
本発明は、以上のような従来の問題点を解決するために
なされたもので、除算器の演算精度を可能なかぎシ一定
に保ち、かつ流れのない場合すなわちゼロ周波数をも出
力することができる超音波血流側を提供することを目的
とする。
なされたもので、除算器の演算精度を可能なかぎシ一定
に保ち、かつ流れのない場合すなわちゼロ周波数をも出
力することができる超音波血流側を提供することを目的
とする。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するもので、血流に対し適当な
角度で超音波を送受信する探触子と、前記探触子により
受信されたドツプラ効果によ之反射波の周波数変化を、
周波数に依存して振幅が変化する第１の信号と周波数に
拠らず振幅が一定な第２の信号とに変換する検波手段と
、前記検波手段で得られた第１及び第２の信号の直流成
分をめる第１及び第２の実効値手段と、前記第２の実効
値手段によりめられた直流成分のレベルを判定するレベ
ル判定手段と、前記レベル判定手段の結果に基づき感度
が切換えられる第１及び第２の感度可変増幅手段と、前
記第１の実効値手段からの直流成分を第１の感度可変増
幅手段により増幅したものを、前記第２の実効値手段か
らの直流成分を第２の感度可変増幅手段により増幅した
もので除する除算手段と、前記レベル判定手段の判定結
果に基づいて前記除算手段の出力を一定時間保持する保
持手段とを具備することを特徴とする超音波血流計を提
供するものである。
角度で超音波を送受信する探触子と、前記探触子により
受信されたドツプラ効果によ之反射波の周波数変化を、
周波数に依存して振幅が変化する第１の信号と周波数に
拠らず振幅が一定な第２の信号とに変換する検波手段と
、前記検波手段で得られた第１及び第２の信号の直流成
分をめる第１及び第２の実効値手段と、前記第２の実効
値手段によりめられた直流成分のレベルを判定するレベ
ル判定手段と、前記レベル判定手段の結果に基づき感度
が切換えられる第１及び第２の感度可変増幅手段と、前
記第１の実効値手段からの直流成分を第１の感度可変増
幅手段により増幅したものを、前記第２の実効値手段か
らの直流成分を第２の感度可変増幅手段により増幅した
もので除する除算手段と、前記レベル判定手段の判定結
果に基づいて前記除算手段の出力を一定時間保持する保
持手段とを具備することを特徴とする超音波血流計を提
供するものである。
実施例の説明
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
図において１は探触子、２は受信回路、３は直交位相検
波回路、４は微分回路、５は乗算回路、６．６は実効値
回路、７は二乗回路でありここまでの構成は従来例と同
じである。すなわち探触子１によシ受信された反射波は
、受信回路２で増幅等の信号処理を受け、直交位相検波
回路３で互いに９００位相のずれた信号Ｖ、、、Ｖｅ
に変換される。
波回路、４は微分回路、５は乗算回路、６．６は実効値
回路、７は二乗回路でありここまでの構成は従来例と同
じである。すなわち探触子１によシ受信された反射波は
、受信回路２で増幅等の信号処理を受け、直交位相検波
回路３で互いに９００位相のずれた信号Ｖ、、、Ｖｅ
に変換される。
そして一方の信号ＶＡ は微分回路４で微分された
て後乗算回路５に送られ、ここでもう一方の信号面 と
掛は合わされた後実効値回路６に送られて出力Ａりを得
る。才だ直交位相検波回路３で得られた他方の信号■８
は二乗回路７を経由し、実効値回路６′で出力Ａ を
得る。
掛は合わされた後実効値回路６に送られて出力Ａりを得
る。才だ直交位相検波回路３で得られた他方の信号■８
は二乗回路７を経由し、実効値回路６′で出力Ａ を
得る。
ここで直交位相検波回路３、微分回路４、乗算回路５、
二乗回路アからなる検波手段１２ば、受信回路２からの
信号を周波数により振幅が変化する信号と周波数によら
ず振幅が一定な信号とに分離する機能を果たしている。
二乗回路アからなる検波手段１２ば、受信回路２からの
信号を周波数により振幅が変化する信号と周波数によら
ず振幅が一定な信号とに分離する機能を果たしている。
次に、実効値回路６′からの出力をレベル判定器９に入
力し、実効値回路６′の出力レベルを判定し、感度可変
増幅器１０ 、１０’に対して次段の除算器８の演算誤
差が小さくなるような感度を指示する。
力し、実効値回路６′の出力レベルを判定し、感度可変
増幅器１０ 、１０’に対して次段の除算器８の演算誤
差が小さくなるような感度を指示する。
実効値回路６の出力Ａ２ω及び実効値回路６ の出力Ａ
２は、前記レベル判定器９の指示に基づいて感度可変増
幅器１０，１０ で感度調整を行った後に除算器８に送
られ、出力Ａ２ωを出力Ａ で割ることにより田に比例
した直流電圧が得られる。この結果は電圧保持回路１１
に送られレベル判定器９の判定結果に基づき出力され流
速と流れの方向とが計測される。この電圧保持回路１１
は一定時間保持したのち出力が除々にゼロになっていく
回路であり、コンデンサと切換えスイッチで構成されサ
ンプルホールド回路とも呼ばれている。
２は、前記レベル判定器９の指示に基づいて感度可変増
幅器１０，１０ で感度調整を行った後に除算器８に送
られ、出力Ａ２ωを出力Ａ で割ることにより田に比例
した直流電圧が得られる。この結果は電圧保持回路１１
に送られレベル判定器９の判定結果に基づき出力され流
速と流れの方向とが計測される。この電圧保持回路１１
は一定時間保持したのち出力が除々にゼロになっていく
回路であり、コンデンサと切換えスイッチで構成されサ
ンプルホールド回路とも呼ばれている。
本実施例でレベル判定器９で実効値回路６′からの信号
が有限であると判定された場合は、電圧保持回路１１を
構成する切換スイッチは常にオンされており、除算器８
の結果が出力される。
が有限であると判定された場合は、電圧保持回路１１を
構成する切換スイッチは常にオンされており、除算器８
の結果が出力される。
一方、レベル判定器９で実効値回路６からの信号がゼロ
電圧であることを検出した場合、電圧保持回路１１を構
成する切換スイッチをオフし、コンデンサに蓄えられた
ゼロ電圧が検出される直前の電圧を出力する。
電圧であることを検出した場合、電圧保持回路１１を構
成する切換スイッチをオフし、コンデンサに蓄えられた
ゼロ電圧が検出される直前の電圧を出力する。
従って測定点が血管からずれるなどして突発的に流速が
ゼロになっても、本構成ではゼロになる直前の電圧によ
り補償することができるので、従来のような異常に大き
い結果を出力することはない。
ゼロになっても、本構成ではゼロになる直前の電圧によ
り補償することができるので、従来のような異常に大き
い結果を出力することはない。
加えてかなり長時間にわたり流速がゼロになった場合に
は、一定時間経過後ゼロを出力することになシ、流れの
ない場合にも大きな誤差を生じることはない。
は、一定時間経過後ゼロを出力することになシ、流れの
ない場合にも大きな誤差を生じることはない。
上記実施例は検波手段１２として直交位相検波回路１３
を用い、一方の信号を微分回路４、乗算回路５で処理し
、他方の信号を二乗回路７で処理する場合についてのべ
たが、検波手段１２としては受信回路２からの出力を周
波数により振幅が変化する信号と周波数によらず振幅が
一定外信号とに分離する機能を有すれば良く、第３図（
ａ）、（ｂ）に示す構成が考えられる。
を用い、一方の信号を微分回路４、乗算回路５で処理し
、他方の信号を二乗回路７で処理する場合についてのべ
たが、検波手段１２としては受信回路２からの出力を周
波数により振幅が変化する信号と周波数によらず振幅が
一定外信号とに分離する機能を有すれば良く、第３図（
ａ）、（ｂ）に示す構成が考えられる。
第３図Ｃａ’）においては前段の受信回路からの出力は
直交位相検波回路３に入力され互いに９０°位相の異々
る信号ｖＡ、ｖ８ を出力し、一方の信号ＶＡ は微分
回路４で微分された後二乗回路１３で二乗されて周波数
により振幅が変化する信号となり、他方の信号ＶＢ は
二乗回路７で二乗されて振幅一定な信号となる。これ以
後は第２図の実施例と同様に処理され流速が計測される
。
直交位相検波回路３に入力され互いに９０°位相の異々
る信号ｖＡ、ｖ８ を出力し、一方の信号ＶＡ は微分
回路４で微分された後二乗回路１３で二乗されて周波数
により振幅が変化する信号となり、他方の信号ＶＢ は
二乗回路７で二乗されて振幅一定な信号となる。これ以
後は第２図の実施例と同様に処理され流速が計測される
。
第３図（ｂ）においては前段の受信回路からの出力を位
相検波回路１４に入力し、その出力Ｖを微分回路４、二
乗回路１３によシ周波数により振幅が可変する信号を得
、同じく出力■を二乗回路２により振幅不変の信号を得
、第２図の実施例と同様に処理して流速を計測する。
相検波回路１４に入力し、その出力Ｖを微分回路４、二
乗回路１３によシ周波数により振幅が可変する信号を得
、同じく出力■を二乗回路２により振幅不変の信号を得
、第２図の実施例と同様に処理して流速を計測する。
第３図（ａ）、（ｂ）いずれの場合も第２図の実施例と
同様の効果を有する。
同様の効果を有する。
発明の効果
以上要するに本発明は血流に対し適当々角度で超音波を
送受信する探触子と、前記探触子によ）受信されたドツ
プラ効果による反射波の周波数変化を、周波数に依存し
て振幅が変化する第１の信号と周波数に拠らず振幅が一
定な第２の信号とに変換する検波手段と、前記検波手段
で得られた第１及び第２の信号の直流成分をめる第１及
び第２の実効値手段と、前記第２の実効値手段によりめ
られた直流成分のレベルを判定するレベル判定手段と、
前記レベル判定手段の結果に基づき感度が切換えられる
第１及び第２の感度可変増幅手段と、前記第１の実効値
手段からの直流成分を第１の感度可変増幅手段により増
幅したものを、前記第２の実効値手段からの直流成分を
第２の感度可変増幅手段により増幅したもので除する除
算手段と、前記レベル判定手段の判定結果に基づいて前
記除算手段の出力を一定時間保持する保持手段とを具備
することを特徴とする超追波血流割を提供するもので、
血流の流速が超音波の反射信号のレベルに関係なく常に
精度よくめることができるとともに、流れのない場合に
も結果か不定になることなく大きな誤差をあたえること
はなくなる。
送受信する探触子と、前記探触子によ）受信されたドツ
プラ効果による反射波の周波数変化を、周波数に依存し
て振幅が変化する第１の信号と周波数に拠らず振幅が一
定な第２の信号とに変換する検波手段と、前記検波手段
で得られた第１及び第２の信号の直流成分をめる第１及
び第２の実効値手段と、前記第２の実効値手段によりめ
られた直流成分のレベルを判定するレベル判定手段と、
前記レベル判定手段の結果に基づき感度が切換えられる
第１及び第２の感度可変増幅手段と、前記第１の実効値
手段からの直流成分を第１の感度可変増幅手段により増
幅したものを、前記第２の実効値手段からの直流成分を
第２の感度可変増幅手段により増幅したもので除する除
算手段と、前記レベル判定手段の判定結果に基づいて前
記除算手段の出力を一定時間保持する保持手段とを具備
することを特徴とする超追波血流割を提供するもので、
血流の流速が超音波の反射信号のレベルに関係なく常に
精度よくめることができるとともに、流れのない場合に
も結果か不定になることなく大きな誤差をあたえること
はなくなる。
第１図は従来の超音波血流計を示す概略プロツタの他の
構成を示すブロック図である。 １・・・・・・探触子、２・・・・・・受信回路、３・
・・・・・直交位相検波回路、４・・・微分回路、５・
曲・乗算回路、６．６・・実効値回路、７・・・・・・
二乗回路、８・・・除算器、９・・・・・レベル判定器
、１０，１０′・川・感度可変増幅器、１１・−一・保
持回路、１２・・・・・検波手段。
構成を示すブロック図である。 １・・・・・・探触子、２・・・・・・受信回路、３・
・・・・・直交位相検波回路、４・・・微分回路、５・
曲・乗算回路、６．６・・実効値回路、７・・・・・・
二乗回路、８・・・除算器、９・・・・・レベル判定器
、１０，１０′・川・感度可変増幅器、１１・−一・保
持回路、１２・・・・・検波手段。
Claims (1)
- 血流に対し適箔な角度で超音波を送受信する探触子と、
前記探触子により受信されたドツプラ効果による反射波
の周波数変化を、周波数に依存して振幅が変化する第１
の信号と周波数に拠らず振幅が一定な第２の信号とに変
換する検波手段と、前記検波手段で得られた第１及び第
２の信号の直流成分をめる第１及び第２の実効値手段と
、前記第２の実効値手段によ請求められた直流成分のレ
ベルを判定するレベル判定手段と、前記レベル判定手段
の結果に基づき感度が切換えられる第１及び第２の感度
可変増幅手段と、前記第１の実効値手段からの直流成分
を第１の感度可変増幅手段により増幅したものを、前記
第２の実効値手段からの直流成分を第２の感度可変増幅
手段により増幅したもので除する除算手段と、前記レベ
ル判定手段の判定結果に基づいて前記除算手段の出力を
一定時間保持する保持手段とを具備することを特徴とす
る超音波血流計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165520A JPS6055934A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 超音波血流計 |
| US06/647,489 US4593700A (en) | 1983-09-08 | 1984-09-05 | Ultrasonic wave blood flow meter |
| EP84110671A EP0137317B1 (en) | 1983-09-08 | 1984-09-07 | Ultrasonic wave blood flow meter |
| DE8484110671T DE3477462D1 (en) | 1983-09-08 | 1984-09-07 | Ultrasonic wave blood flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165520A JPS6055934A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 超音波血流計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055934A true JPS6055934A (ja) | 1985-04-01 |
| JPH0221257B2 JPH0221257B2 (ja) | 1990-05-14 |
Family
ID=15813949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58165520A Granted JPS6055934A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 超音波血流計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4593700A (ja) |
| EP (1) | EP0137317B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6055934A (ja) |
| DE (1) | DE3477462D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1262276C (en) * | 1985-05-30 | 1989-10-10 | ANTI-FOLDING CIRCUIT FOR GRADUALLY VARIABLE QUANTITY MEASURING APPARATUS | |
| US4807636A (en) * | 1986-09-09 | 1989-02-28 | Vital Science Corporation | Method and apparatus for measuring volume fluid flow |
| US4850364A (en) * | 1987-11-12 | 1989-07-25 | Hewlett-Packard Company | Medical ultrasound imaging system with velocity-dependent rejection filtering |
| JPH03188841A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-08-16 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2615519B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1997-05-28 | 松下電器産業株式会社 | 超音波ドプラ血流計 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1791191C3 (de) * | 1968-09-28 | 1974-08-22 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Gerät zur Ermittlung der Blutflußgeschwindigkeit |
| US4324258A (en) * | 1980-06-24 | 1982-04-13 | Werner Huebscher | Ultrasonic doppler flowmeters |
| US4434669A (en) * | 1980-10-08 | 1984-03-06 | National Research Development Corporation | Apparatus for transmitting and receiving sound |
| NO150015C (no) * | 1981-11-13 | 1984-08-08 | Vingmed As | Fremgangsmaate ved blodstroemhastighetsmaaling med ultralyd, kombinert med ekko-amplitudeavbildning, for undersoekelse av levende biologiske strukturer |
| JPS5920149A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-01 | 富士通株式会社 | 超音波パルスドプラ血流計 |
-
1983
- 1983-09-08 JP JP58165520A patent/JPS6055934A/ja active Granted
-
1984
- 1984-09-05 US US06/647,489 patent/US4593700A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-09-07 DE DE8484110671T patent/DE3477462D1/de not_active Expired
- 1984-09-07 EP EP84110671A patent/EP0137317B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3477462D1 (en) | 1989-05-03 |
| EP0137317A3 (en) | 1985-10-02 |
| EP0137317A2 (en) | 1985-04-17 |
| US4593700A (en) | 1986-06-10 |
| EP0137317B1 (en) | 1989-03-29 |
| JPH0221257B2 (ja) | 1990-05-14 |
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