JPS61284233A - 聴力測定装置 - Google Patents

聴力測定装置

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JPS61284233A
JPS61284233A JP61118972A JP11897286A JPS61284233A JP S61284233 A JPS61284233 A JP S61284233A JP 61118972 A JP61118972 A JP 61118972A JP 11897286 A JP11897286 A JP 11897286A JP S61284233 A JPS61284233 A JP S61284233A
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F11/00Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
    • A61F11/04Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense, e.g. through the touch sense

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  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、聴力診断装置、詳細に言えば、電気的刺激を
使用して患者の聴力に関する非常に正確な診断情報を簡
単かつ非常に有効な仕方で提供することができる新規な
改良型聴力測定装置に関するものである。
(従来の技術) 顔面神経系統の部所の皮膚に当てられた電極を介して加
えた、可聴周波変調された超可聴周波数の搬送波信号で
患者に電気的刺激を与えることにより、聴覚の感覚を引
き起こすことが可能なことは、かなり以前より知られて
いた。、米国特許第3.563,246号および同第3
.586.791号は、難聴者の聴覚に刺激を与える上
記のような種類の装置を開示している。この装置では、
共振周波数に対する人体のインピーダンスの変化の影響
をできるだけ少なくし、かつ人体に対する有効な聴覚情
報をできるだけ多く伝達するために、信号源と人体との
間に搬送波周波数におけるLC共振結合が保たれている
(発明の目的) 本発明の目的U′!、、上記米国特許に示された電気的
刺激の原理に立って、生体変換エネルギー、安定性、お
よび精度の良好な制御ができる新規な改良型聴力測定装
置を提供することである。
(発明の構成) 本発明による聴力測定装置は、1対の絶縁された金属電
極から成る静電変換器を用いており、1対の電極は、患
者の皮膚に当てられる。たとえば一方の電極は側頭骨の
乳様突起または耳殊に、他方の電極は他方の乳様突起ま
たは耳珠もしくは腕に当てられる。電極は、電極間の人
体組織のインピーダンスを含む直列共振回路内に発生し
た超可聴周波数の搬送波信号によって駆動される。電圧
発生器の周波数は、直列共振回路によって決められる。
搬送波信号の振幅は、異なる周波数の可聴信号によって
連続的に変調され、動作パラメータたとえば電極に流す
電流量および変調周波数は、患者の聴覚感度の検査を行
なう聴力検査者が設定したプリセット値に従ってマイク
ロプロセッサが自動的に正確に制御する。
本発明による聴力測定装置で得られる注目すべき成果は
、伝統的な音響変換器を必要とすることなく、すなわち
外耳および内耳の構造に関係なく、検査を受けた聴取者
が高忠実度の純音、音声、最高20KHzに及ぶ広いス
ペクトル信号を知覚したことである。
電流量の選択は、マイクロプロセッサ内にプリセットさ
れた選択値と測定された出力電流とを比較し、両者の差
を用いてディジタル減衰器を調節し、2つの値が等しく
なるまで出力電流を制御することによって行なわれる。
可聴変調周波数の選択は、特別のあらかじめ選択した周
波数に対応するディジタル数を発生させ、それに応じて
電圧制御発振器を調節して、電極に加える搬送波信号の
振幅変調を行なう手段へそのあらかじめ選択した周波数
の信号を与えることによって行なわれる。
また、本発明は、選択した出力電流振幅と可聴変調周波
数の値を一定に維持するため、マイクロプロセッサを制
御するのに使用する選択した電流と可聴周波数の値を正
確に表わすディジタル情報を発生する新規な手動設定で
きる静粛な磁気的戻り止め手段を提供することも意図し
ている。
(実施例) 発明をよく理解することができるように、以下、添付図
面について詳細に説明する。
本発明による聴力測定装置は、米国特許第3.586,
791号に開示されている容量結合の原理を利用し、ヘ
ッドバンド1)に取り付けられマイラー (Mylar
)外被10aで皮膚から絶縁された1対の金属電極10
を用いて、可聴周波数で振幅変調された高い周波数の搬
送波信号を患者の頭の両側の皮膚に加えるようになって
いる。電極10は、2個の固定高Qインダクタ12.1
3、出力変成器16の出力巻線14.15、および抵抗
器17を含む直列共振回路内に連結されている。マイラ
ーと皮膚の境界面のキャパシタンスは、回路要素の1つ
であり、変化させることができるから、マイラー・皮膚
境界面と固形インダクタ12.13から成る直列共振回
路を使って患者に頭に加える搬送波信号の周波数を決め
ることができる。搬送波周波数は、1O−100KHz
の範囲、たとえば59KIIzにすべきである。
このために、共振回路内の電流の量を表わす抵抗器17
の両端の電圧がフィードバック変成器18を介して入力
増幅器19へ正帰還される。増幅器19は、搬送波再生
段21、可聴振幅変調器22、ディジタル減衰器23、
オン・オフ制御器24およびパワー増幅器25から成る
信号発生装置の一部である。パワー増幅器25の出力は
、変成器16の一次巻線26へ送られる。総合フィード
バックは、正であるから、回路はインダクタ12.13
とマイラー被覆電極10におけるマイラー・皮膚容量に
よって決まる周波数で振動を持続する。
変調器22は、以下詳しく説明するように、マイクロフ
ォン27、磁気テープ・プレーヤ28、あるいは音声発
生装置29から変調信号を選択して受は取るよに接続さ
れており、その選択は、選択した変調信号を変調器22
へ送る手動音声セレクタ30によって行なわれる。搬送
波再生・振幅制御回路21は、既知の仕方で変調波から
搬送波を取り出す働きをするので、変調器22に入る信
号は一定振幅の搬送波電圧のみから成り、その搬送波は
その都度改めて変調されることになる。変調信号は、音
声発生装置29において高精度で制御され、また搬送波
再生回路21から送られてくる搬送波の振幅は一定であ
るから、ディジタル減衰器23の入力端における信号は
一定である。
典型的な測定装置では、電極10へ供給する出力電流は
、たとえば、0.25++Aづつ、0.25+Aから3
0論^の範囲にわたって調節できる。この電流量の選択
は、所望の出力電流のディジタル表現を発生させ、その
ディジタル表現をマイクロプロセッサ(CPU)31に
送り、CPU31内で前記ディジタル表現と出力電流の
ディジタル表現とを比較して制御信号をディジタル減衰
器へ加え、出力電流を所望のプリセット値に調節するこ
とによって行なわれる。
所望の出力電流のディジタル表現の発生は、手動操作式
電流セレクタ32.33(第1図、第3A図、第3B図
、第3C図参照)をブリセントすることによって行なわ
れ、前者32は、0.25n+Aの小さいステップで電
流の調整を可能にし、後者は最高30+w^までより大
きなステップで調整を可能にする。調整は、ハウジング
36(第2図参照)上のダイヤル34.35の一方また
は両方を操作することによって行なわれる。ハウジング
36の中には、電流セレクタ32.33および第1図に
示した回路の部品も入っている。電流セレクタは実質上
同一であるから、一方のみを詳細に説明することとする
第3A図、第3B図および第3C図にわかり易く示しで
あるように、電流セレクタ32のダイヤル34は、ハウ
ジング36内のプリント回路基板39に支持されたハブ
38の中で回転可能な軸゛37に取り付けられている。
さらに軸37に取り付けられ一緒に回転する回転子40
は、その外周に下に垂れたスカート部41が付いてい尋
。スカート部41には、1対の光断続器(optoin
ter −ruptor)  43.44を通過して掃
引されるように構成された複数(図示実施例においては
12個)の円弧部分42(第3A図参照)が等間隔で形
成されている。光断続器43.44は、非対称に配置さ
れているので、ダイヤル34のどの設定位置においても
、一方は円弧部分42の端部42aにより、他方は別の
円弧部分42の反対側の端部42bによってさえぎられ
るので、ダイヤル34をどちらかの方向に回転させると
、光断続器43.44は連続的に応答するが、その応答
の程度は、回転の方向によって決まる。
回転子40には、等角度前して配置されたボア45の円
形配列が設けられており、各ボアに永久磁石46がはめ
込まれている。プリント回路基板39には、永久磁石4
6にほぼ整合して磁性材料で作られた複数の平ネジ頭4
7が固定されている。
ダイヤル34を回転させると、磁石46とネジ頭47間
の磁界が交互に消滅したり、再発生したりするから、ダ
イヤルをまわす人には、戻り止め感覚が非常に明確に感
知される。
光遮断器43.44からの出力は、通常は高値である。
ダイヤル34を時計方向に囲わすと、光断続器43は、
光断続器44より前に開くので前者は後者より前に低値
になる。ダイヤル34を反時計方向に回わすと、今度は
、光断続器44が光断続器43より前に低値になる。光
断続器43の出力は、インバータ48 (第3A図参照
)を介してフリップフロップ49のピンDとピンR、フ
リップフロップ50のとンC1およびANDゲート51
の一方の端子へ送られる。ANDゲー)51の他方の端
子は、フリップフロップ50のピンQへ接続されている
光断続器44の出力は、同様に、インバータ52を介し
てフリップフロップ50のピンDとピンR1フリップフ
ロップ49のピンC1およびANDゲート53の一方の
端子へ送られる。ANDゲート53の他方の端子は、フ
リソプフ口ップ49のピンQへ接続されている。AND
ゲート53と51は、それぞれ、導線54.55通じて
UP信号とDOWN信号をCPU31へ送ると共に、O
Rゲート56に対する入力を提供し、’ORゲート56
は以下説明するように、導線57を通じてCPU31ヘ
ステップパルスを送る。
以下、作用について説明する。ダイヤル34を時計方向
に回わすと、最初に光断続器43が低値になり、フリッ
プフロップ49のピンDとピンRおよびフリップフロッ
プ50のピンCが高値になる。ダイヤル34が1ステッ
プ動かされたその少しあとに光断続器44が低値になる
と、フリップフロップ49のピンCとANDゲート53
に対する一方の入力が共に高値になる。フリップフロッ
プ49のピンC上の高値信号はそのピンQを高値にする
から、ANDゲート53とORゲート56の両方の出力
は高値になり、導線54上にUPパルス、そして導線5
7上に5TEPパルスが生じる。
ダイヤル34を逆のまわすと、光断続器44が光断続器
43より前に低値になるが、今度は、ANDゲート51
とORゲート56の両方の出力が高値になる。これによ
り、導線55を通じてDOWNパルス、そして導線57
を通じて5TEPパルスが送られる。
電流セレクタ33は、電流セレクタ32と類似しており
、電流値を上方にまたは下方に調節するため、そのダイ
ヤル35を時計方向または反時計方向にまわすと、UP
、DOWNおよび5TEP信号がCPU31へ送られる
動作中、計算機、すなわちCPU31(第1図参照)は
、セレクタ32.33によってCP U31へ送られた
パルスから、ダイヤル34.35の操作によってあらか
じめ選択された電流値のディジタル表現を発生し、それ
を乱アクセス記憶装置に記憶させる。増幅器19からの
測定電流は、出力電流に正確に比例する電圧を与えるよ
うに校正された精密型交流・直流変換器58によって直
流電圧に変換され、その直流電圧は、CPU31内のア
ナログ・ディジタル(A/D)変換器へ送られ、そのデ
ィジタル出力は、ブリセント電流値のディジタル表現と
連続的に比較される。もし両者が異なっていれば、修正
ディジタル・データがCPU31内のラッチへ送り込ま
れ、次にディジタル減衰器23へ伝送され、そのディジ
タル減衰器23が電極10に対する電流をブリセント値
に正確に調節する。CPU31は、絶えずセレクタ32
.33の設定を質関し、出力電流を正確にブリセント値
に維持する必要があるときは、共振ループの利得を修正
するよう減衰器23を調節する役目をする。
可聴変調周波数は、第2図に示すように、ハウジング3
6に設置されたダイヤル61.62によって動かされる
音声セレクタ59.60によって選択される。音声セレ
クタ59.60は< 100Hzから20. OOOH
zの範囲の周波数を選択することができ、前者59は、
IKHzのステップで粗調節を行ない、後者60は、1
00Hzのステップで精密調節を行なう。音声セレク、
り59.60は、構造および作用が電流セレクタ32.
33に類似しており、各セレクタは、UP、DOWNお
よび5TEPパルスをCPU31へ送り、CPU31は
それらのパルスからブリセント周波数のディジタル表現
を発生する。CPU31内のディジタル・アナログ変換
器は、プリセット周波数のディジタル表現をアナログ値
へ変換する。そのアナログ値は、音声発生装置29内の
電圧制御正弦波発振器へ送られ、その正弦波発振器は正
確にプリセット周波数値で可聴信号を発生する。その可
聴信号は、超可聴周波数搬送波をプリセ−/ )された
可聴周波数で変調するため、変調器22へ送られる。
可聴周波数と電流量は、ハウジング36の表示パネル6
3にある発光ダイオード(LED)で表示することがで
きる。ダイオードは、CPU31に応答する通常の8桁
LED励振器装置64で制御することができる。
電極を包んでいるマイラー膜が破れると、マイラー・皮
膚境界面の容量が増加して、それに比例して搬送波周波
数が減少する。この状態を検知するために、搬送波再生
段21からの出力が、低域ろ波器65とピーク検出器6
6を介して比較器67へ送られる。上記の状態によって
生じる搬送波周波数の減少は、低域ろ波器で検出され、
それにより、フリップフロップ68がセットされ、オン
オフ制御装置24内のオンオフ・フリップフロップを起
動して測定装置を停止させる。同時に、ハウジング36
上のCHECK MYLARインジケータ69が点灯し
て、オペレータに上記状態の存在を警告する。
また、電極10が取り付けられているヘッドセットが患
者の皮膚に正しく当たっていないと、マイラー・皮膚境
界面の容量が減少し、それに比例して搬送波周波数が増
加する。この状態は、搬送波再生段21からの出力を、
パルス形成器70とディバイダ71と周波数・電圧変換
器72から成るチャンネルに通し、その出力を比較器7
3と関連するフリップフロップ74へ送ることによって
検出される。ヘッドセントが不適切な状態であると、周
波数・電圧変換器72からの出力が増大し、比較器73
を起動させ、フリップフロップ74をセットし、それに
よりオンオフ制御回路24内の信号オンオフ・フリップ
フロップが起動して測定装置を停止させる。同時に、ハ
ウジング36上のCHECK HEADSETインジケ
ータ75が点灯してオペレータに警告する。
患者の聴覚感度を検査するときは、一方のマイラー被覆
電極10を患者の側頭骨乳様突起または耳珠の上に置き
、他方を他方の側頭骨乳様突起または耳珠もしくは人体
の別の部分だ、とえば腕の上に置くことができる0次に
、通例の仕方で、変調周波数セレクタ59.60と電流
セレクタ32.33を調節して、その患者について異な
る周波数における聴力しきい値を測定することができる
上述のように本発明により、電気的刺激を用いて患者の
難聴の度合を判断する非常に効果のある非音響型聴力測
定装置が得られる。制御装置は構造が簡単で、使い易く
、その上、刺激電流および20K)12の周波数まで段
階的に高められる可聴周波数の調節を正確かつ確実に行
なうことができる。
本発明による装置は、上述のような聴力の検査に限定さ
れないことは理解されよう。たとえば、本装置は、米国
特許出願第722.997号(1985年4月15日出
願、発明の名称“回復促進のため損傷した骨や軟かい組
織に電気的刺激を与える方法”)に開示された方法のよ
うに、超可聴周波数の振幅変調搬送波信号を生体に加え
ること、および電流量と可聴変調周波数とを正確にプリ
セットすることが要求されるあらゆる用途に有効に使用
することができる。
上に述べた特別の実施例は、説明のためだけのものであ
り、特許請求の範囲の範囲内で、形状や細部構造を修正
することは可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に従って作られた聴力測定装置の略ブ
ロック図、 第2図は、第1図に示した装置の典型的なハウジングと
制御パネルの前方斜視図、 第3A図は、第3B図の線3A−3Aに沿って切り取り
、矢印の方向に見た部分断面平面図であって、第1図の
聴力測定装置において電流または可聴周波数の値をプリ
セットするため用いることができる手動調節式セレクタ
手段とそのための回路を示す図、 第3B図は、第3A図の線3B−3Bに沿って切り取り
、矢印の方向に見た断面図、 第3C図は、第3A図と第3B図に示したセレクタの側
面図である。 lO・・・・・・電流、 IQa・・・・・・マイラー
外被、12.13・・・・・・固定インダクタ、14.
15・・・・・・出力巻線、16・・・・・・出力変成
器、17・・・・・・抵抗器、   18・・・・・・
帰還変成器、19・・・・・・入力増幅器、21・・・
・・・搬送波再生段、22・・・・・・音声振幅変調器
、 23・・・・・・ディジタル減衰器、 z4・・・・・・オンオフ制御器、 25・・・・・・パワー増幅器、 26・・・・・・−
次巻線、27・・・・・・マイクロフォン、 28・・・・・・磁気テーププレーヤ、29・・・・・
・音声発生装置、 30・・・・・・手動音声セレクタ、 31・・・・・・マイクロプロセッサ(CP U)、3
2.33・・・・・・手動操作式電流セレクタ、34.
35・・・・・・ダイヤル、 36・・・・・・ハウジング、 37・・・・・・軸、
38・・・・・・ハブ、 39・・・・・・プリント回
路基板、40・・・・・・回転子、41・・・・・・ス
カート部、42・・・・・・円弧部分、42a、42b
・・・・・・端部、43.44・・・・・・光断続器、
  45・・・・・・ボア、46・・・・・・永久磁石
、 47・・・・・・ネジ類、48・・・・・・インバ
ータ、 49.50・・・・・・フリップフロップ、51・・・
・・・ANDゲート、  52・・・・・・インバータ
、53・・・・・・ANDゲート、54.55・・・・
・・導線、56・・・・・・ORゲート、 57・・・
・・・導線、58・・・・・・交流・直流変換器、 59.60・・・・・・音声セレクタ、61.62・・
・・・・ダイヤル、 63・・・・・・表示パネル、 64・・・・・・8桁LED励振器、 65・・・・・・低域ろ波器、 66・・・・・・ピーク検出器、67・・・・・・比較
器、68・・・・・・フリップフロップ、 69・・・・・・CHlliCK MYLARインジケ
ータ、70・・・・・・パルス形成器、71・・・・・
・デイバイダ、72・・・・・・周波数電圧変換器、7
3・・・・・・比較器、74・・・・・・フリップフロ
ップ、 75・・・・・・CHHCK HHADSf!Tインジ
ケータ。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回路内に生体インピーダンスを含めるため生体の
    皮膚に当てられる電極端子を有する直列共振回路と、 前記直列共振回路を含み、前記直列共振回路によって決
    まる高い周波数の搬送波信号を前記直列共振回路へ加え
    る発振器手段と、 前記搬送波信号の振幅を可聴周波数で変調する手段と、 異なる可聴周波数の変調信号を前記変調手段へ加えるよ
    うに制御可能な可聴信号発生器手段と、 前記直列共振回路へ加える搬送波信号の振幅を選択値に
    調節するため選択的に制御することができる減衰器手段
    と、 を備えている装置であって、 前記直列共振回路へ加える搬送波信号の振幅に応答して
    その第1ディジタル表現を発生する手段と、 前記搬送波信号の振幅の選択値の第2ディジタル表現を
    発生する第1調節可能手段と、 前記第1および第2ディジタル表現の双方に応答して、
    前記直列共振回路へ加える搬送波信号の振幅を前記選択
    値に維持するように前記減衰器手段を制御する手段と、 を備えていることを特徴とする前記の装置。
  2. (2)選択した可聴変調周波数の第3ディジタル表現を
    発生する第2調整可能手段と、 前記第3ディジタル表現に応答して前記選択した可聴変
    調周波数の可聴変調信号を発生するように前記可聴信号
    発生器手段を制御する手段と、 を備えていることを特徴とする特許・請求の範囲第1項
    記載の装置。
  3. (3)前記第1調整可能手段は、 前記直列共振回路へ加える前記搬送波信号の振幅のあら
    かじめ定めた値を選択するため両方向にステップ状に調
    節可能な手段と、 前記調節可能な手段の調節に応答して、ステップパルス
    とその調節の方向を指示するパルスとを発生する手段と
    、 を備えていることを特徴とする特特許請求の範囲第1項
    記載の装置。
  4. (4)前記第2調節可能手段は、 前記振幅変調手段へ加えるあらかじめ定めた可聴変調周
    波数を選択するため両方向にステップ状に調節可能な手
    段と、 前記調節可能な手段のステップ状調節に応答してステッ
    プパルスとその調節の方向を指示するパルスとを発生す
    る手段と、 を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の装置。
  5. (5)前記第1ディジタル表現を発生する手段は、前記
    直列共振回路へ加える搬送波信号に応答してその直流ア
    ナログ値を発生する変換手段と、前記直流アナログ値を
    そのディジタル表現に変換するアナログ・ディジタル変
    換手段とから成り、前記双方応答手段は、前記第1およ
    び第2ディジタル表現を比較してそれらの差に応じて前
    記減衰器手段を制御する比較器手段から成ることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の装置。
  6. (6)前記第3ディジタル表現に応答する手段は、前記
    ディジタル表現をアナログ値へ変換するディジタル・ア
    ナログ変換器から成り、前記可聴信号発生器手段は前記
    アナログ値に応答して選択した周波数の可聴変調電圧を
    発生する電圧制御発振器手段から成ることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の装置。
  7. (7)固定部材に対しステップ状に選択して動かすこと
    ができる可動部材と、前記可動部材および固定部材に取
    り付けられ、前記可動部材が静止位置へステップ状に動
    かされるようにする戻り止め手段を形成している協同磁
    気手段とから成ることを特徴とするプリセレクタ装置。
  8. (8)前記可動部材は、両方向に回転可能な部材から成
    り、前記磁気手段は前記可動部材および前記固定部材の
    それぞれに一定角度離して配置された素子の円形配列か
    ら成り、前記円形配列は、可動部材上の素子と固定部材
    上の素子とが近接した状態において実質上重なり合うこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第7項記載のプリセレク
    タ装置。
  9. (9)前記可動部材には、前記可動部材を設定すること
    ができるステップに対応して、一定角度離して配置され
    た円弧部分が設けられており、前記可動部材を1ステッ
    プの端から端まで動かしたとき前記円弧部分により影響
    を受けて連続的に応答するようにセンサが設置されてお
    り、その応答の程度は前記可動部材の移動方向によって
    決まることを特徴とする特許請求の範囲第8項記載のプ
    リセレクタ装置。
  10. (10)さらに、前記センサに応答してステップパルス
    と前記可動部材の移動方向を指示するパルスとを発生す
    る回路手段を備えていることを特徴とする特許請求の範
    囲第9項記載のプリセレクタ装置。
JP61118972A 1985-06-11 1986-05-23 聴力測定装置 Granted JPS61284233A (ja)

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JPH0584167B2 JPH0584167B2 (ja) 1993-12-01

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EP0206463A3 (en) 1987-03-18
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