磁気共鳴スペクトロスコピー法による脳阡害の評価

磁気共鳴スペクトロスコピー法による脳障害の評価
一一神経遊走障害の検討一一
異田
敏・浅野
河原道子・栄
孝・同
銀次
勝美・平木祥夫
大田原俊輔
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MICHIKOKA
WAHARA，KATSUMISAKAE，
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IandSHUNSUKEOHTAHARA
1999
岡山大学教育学部研究集録
第
1
1
0号別刷
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9
9
9
岡山大学教育学部研究集録第 1
1
0
号
(
1
9
9
9
) 2
9-3
4
磁気共鳴スペクトロスコピー法による脳障害の評価
一一神経遊走障害の検討一一
異国
敏・浅野
孝・・岡
鉄次'・河原道子"・栄
大田原俊輔・..
勝美“・平木祥夫"
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報を付加した化学シフト画像 (
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I)があり，生体内の代謝物質の分布や脳機能
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;CS
1. まえがき
磁気共鳴法には，画像診断法としてすでに臨床応
の解析を非侵襲的に行うことができるようになった。
MRSは1
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4
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用が普及している磁気共鳴イメージング (
り各々独自に基本原理が考案きれ，その後化学構造
I)や磁気共鳴アンギオグラ
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の他に，磁気共鳴スベクトロスコピー (
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;MRS) や MRSに位置情
の解析法として応用きれその有用性が確立きれてい
る。本法の生物学領域における応用は 1
9
7
3
年の Moon
3
とR
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s)による細胞内 p
H測定が最初のものであ
る。その後超伝導磁気技術の進歩に伴い 1
9
8
1年に初
岡山大学教育学部障害児教育講座 7
0
0
8
5
3
0 岡山市津島中 3-1-1
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- 29-
異国
敏・浅野
孝・開
銀次・河原道子・栄
勝美・平木祥夫・大田原俊輔
また，神経遊走障害の分類，障害部位，合併症も同
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時に表に示した。神経遊走障害の分類は h
の臨床応用として C
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l ら‘}により，ヒトの骨
9
8
3
年
格筋のスペクトル分析が行われた。ついで， 1
)により新生児の脳代謝測定に本法が用
に Cady ら5
いられ，神経学領域への応用が注目きれるようにな
った。
MRS による分析が可能な核種は3lp， IH
，1
3
C
，
1
5
N，1
9
F
，2
3
N
aなどであるが，中でも lH-MRSは
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(NAA)，c
などの脳代謝物質の測定が可能であることから，す
でに脳梗塞，脳腫事や脱髄疾患などの患者において
病状の把握や治療効果の判定などの臨床応用がなき
れている。 IH-MRSで測定できる物質の内， NAA
は神経細胞と軸索に選択的に存在することが知られ8)
ていることから， NAAは神経細胞や軸索の障害の
程度の判定に有用と考え 1)られている。また， Chは
神経伝達物質である a
c
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l
c
h
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l
i
n
eの合成成分であ
り，さらに膜の隣脂質の合成や崩壊にも関与するこ
とから髄鞘形成や脱髄を反映すると考え畠}られており，
Crはエネルギ一代謝に関与することが考え 8)られて
いる。以上のように， IH-MRSにより中枢神経系の
発達過程やその障害に関する情報が得られ，しかも
非侵襲的に測定できることから各種脳障害などの小
児神経学領域への臨床応用が期待きれている。
きて，発達障害やてんかんの原因として神経遊走
障害が近年注目きれているが， IH-MRSを用いた神
anefeldら"の
経遊走障害に関する研究として， H
Hemimegalencephaly
，成瀬ら 1
0
)の pachygyriaや
，
P
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lら11)の graym
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ける測定の報告がある。しかし，症例数も少なく十
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分な検討ではない。そこで，未だ報告のない p
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aの症例を含め各種神経遊走障害における
IH-MRSの測定を行い，同時に本法の有用性も検討
することを目的に本研究を行った。
2.症例および方法
8
歳1
0ヵ月(平
症例は表に示した生後 8ヵ月から 2
均1
0
歳1
0ヵ月)の MRI所見から神経遊走障害と診
断された 6症例で，男性 3名，女性 3名であった。
， polymicrogyria 1例および
graymatter 4例
hemimegalencephaly1例で，障害部位は前頭葉 2
例，頭頂葉 1例，前頭から頭頂葉にかけての領域が
2例，大脳半球が l例であった。また， 6例中てん
かんが 5例，精神発達遅滞が 3例，睡眠障害が 1例
に伴われていた。
使用した装置は Siemens社製 MagnetomH15
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)で，測定には s
，STEAM法を用いた。測定条件は TR1
5
0
0
mode
，TE2
7
0msec
，積算回数3
2
0回て二水抑制には
msec
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，C
hess法を用いた。関心
領域は病変部を含む部位に 2X2X2c
m
'-3X3X
5CDtの大きさに設定して測定を行い，同時に反対側
の MRI上障害を認めない対称領域の測定も行い比
較検討した。本法では信号の絶対値は得られないた
2.0ppm)，Cr(3.0ppm)，および Ch(
3
.
2
め
， NAA(
ppm)の各ピークの面積を求め，ついで面積比 NAA/
Crおよび Ch/Crを算出しこれらを検討した。
3.成績
図 1から図 6に
， 6症例における病変部を含む領
域および対称領域におけるスペクトルを， MRI上設
定した関心領域と共に示した。
NAA/Cr比は表 2に示したように，症例 lから症
例 4の h
e
t
e
r
o
t
o
p
i
cgraymatterの 4症例で，恵、側
において各々1.4
1，1
.9
5
，2
.
2
7および1.7
1で，対称
測定部位における同比，各々1.8
9
，2
.
8
9
，2
.
8
7
，2
.
5
5
に比しいずれも低値であった。また，症例 5の p
o
l
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-
.
9
9
，症例 6の h
emimegalencephaly
c
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g
y
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i
aでは 0
では1.3
0で，対称測定部位における同比.各々 3
_
2
6，
2
.
0
3に比しいずれも低値であったが，特に p
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l
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i
aにおいて対称側との差が著明であった。
Ch/Cr比は表 2に示したように，症例 1から症例
4の h
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cgraym
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rの 4症例で，患側に
.
1
3
，1
.7
5
，0.
9
7および1.0
5であった。
おいて各々 2
また，症例.
5の p
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aでは 0
.
4
9
，症例 6
のh
emimegalencephalyでは1.6
2で，対称測定部位
表1
一
対象
症例
1
2
3
4
5
6
年令(性)
8m(M)
1Y3m(M)
1
1Y2m(M)
21Y2m(F)
2
8Y10m(F)
lY8m(F)
病
変
h
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cg
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-3
0ー
病変部位
右前頭葉
右前頭葉
左頭頂葉
左前頭頭頂葉
左前頭頭頂葉
右大脳半球
合併症
てんかん，精神遅滞
てんかん，精神遅滞
睡眠障害
てんかん
てんかん
てんかん.精神遅滞
神経遊走障害の
MRスペクトロスコピー
・
甲
ー
.
.
.
，
.
.
.
.
.
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ド
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目
3
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C
h
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c
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l油 i
f
tIppm
2
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5 2
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0 1
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Chemicals
h
i
f
tIppm
図 1 定例 1 (
h
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t
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r
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t
o
p
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cg
r
a
ym
a
t
t
e
r
) における l
H-MR5
左が病変を含む領域 (
MRI上黒四角)，右が対称、側 (MRI上白四角)におけるスベクトル
NAA:N
a
c
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y
l
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，Cr:c
r
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3
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5 3.
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Chemicals
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図 2 症例 2 (
h
e
t
e
r
o
t
o
p
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r
a
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a
t
t
e
r
) における lH-MR5
右が病変を含む領域 (
MRI上黒四角)，左が対称側 (MRI上白四角)におけるスペクトル
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c
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，Cr:c
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Ch
凶代(同町}
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図 3 症例 3 (
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r
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t
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t
t
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r
) における lH-MR5
右が病変を含む領域 (
MRI上黒四角)，左が対称側 (MRI上白四角)におけるスベクトル
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， Ch:c
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- 3
1ー
異国
敏・浅野
孝・岡
銭次・河原道子・栄
勝美・平木祥夫・大田原俊輔
一
.
，
.
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.
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1
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h
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t/ppm
2
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5 2
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図 4 定例 4 (
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t
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r
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t
o
p
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cg
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a
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r
) における lH-MRS
右が病変を含む領域 (MRI上黒四角)，左が対称側 (MRI上白四角)におけるスペクトル
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国 5 症例 5(
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) における lH-MRS
右が病変を含む領域 (MRI上黒四角)，左が対称、側におけるスペクトル
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1
相聞)
Ch
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司・
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図 S 定例 6 (
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) における lH-MRS
左が病変領域 (MRI上黒四角)，右が対称側 (MRI上白四角)におけるスペクトル
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- 3
2ー
神経遊走障害の MRスペクトロスコピー
表
2 6症例における NA
A
lCrおよび Ch/Cr比
症例
1
2
3
4
5
6
NAA/Cr比
1
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1
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9:
t
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.
3
8
) と述べている。これら測定部位による
差異を考慮すると本研究における 6例の対称側関心
領域における NAA/Cr比および Ch/Cr比はいず
れも橋本らの標準値から 2SD以内にあり正常範囲内
C
h
/
C
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2
.
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1
.6
2(
1
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3
)
と考えられた。
きて本研究の症例 5の p
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r
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r
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aの病変を
含む領域の NAA/Cr比は橋本ら川の標準値に比し
2.5SD以下の低値であるが，その他の症例では年齢
や測定部位を考慮すると橋本らの標準値に比し 2SD
(1内の数値は対称測定部位における同比
における同比，各々 1
.
8
2
，2
.
1
9
，1
.
1
6
，1
.
7
2
，1
.
2
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，
3
に比し低い症例が 5例あったカ1症例 1の h
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rでは患側が対称側に比し高〈一
致じた成績は得られなかった。
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aでは NAA/Cr比
また，症例 5の p
と同様，対称側に比し著しく低値であることが注目
きれた。
4
.考
以内と考えられ，明らかな異常値とは言えない。こ
れは測定領域に病変部位のみならず周辺の健常と思
われる組織も含まれていることより，明瞭な異常値
として現れなかったことが考えられる。いずれにせ
よ，本研究の 6例全例において病変を含む領域が対
称側に比し低値を示したことは神経遊走障害の病態
を反映しての NAA/Cr比の低下と推測きれる。こ
の NAA/Cr比の低下は今までに報告きれた
H
a
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l
dら"の Hemimegalencephaly
，成瀬ら 10)の
p
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lら11)の graym
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aの症例における測定結果と一致するものであ
察
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e
rKnaapら聞は生後 1ヵ月から 1
6
歳の健常
児4
1
名の傍側脳室の深部白質および一部灰白質を含
む広範な領域の部位における同比の lH-MRSの検
討から， NAA/Cr比は年齢と共に増加し，一方 Ch/
Cr比は年齢と共に減少すること，また，これらの変
化は特に生後 3歳までが急激であることを明らかに
5
歳の健
しでいる。また，橋本ら川は生後 1ヵ月から 1
1
名の頭頂部の lH-MRSの測定を行い， van
常児3
d
e
r Knaapらの成績と同様の NAA/Cr比および
Ch/Cr比の発達的変化を報告している。これら 2つ
の報告を比較すると， NAA/Cr比および Ch/Cr比
のいずれも各年齢を通じて橋本らの成績が低値であ
るが，これら成績の違いは，脳の測定部位の違いや，
測定装置や測定条件の相違によるものと思われる。
本研究における 6例の健常と思われる対称側関心
and
e
rKnaapらの各年齢別
領域の NAA/Cr比は v
.
5
パーセンタイル以下であ
標準値に比し，いずれも 2
り，橋本らの健常児頭頂葉の成績に近似するもので
あゥた。また， Ch/Cr比も橋本らの健常児頭頂葉の
成績に近似するものであった。本研究の測定装置は
橋本らの使用した装置と同じ S
iemens社1.5
t
e
s
l
a超
伝導製方式 Magnetomであり，また測定条件も TR
に相違(橋本ら;5
00msec，本研究;1500msec)
があるものの，その他の条件はすべて共通しており，
彼等の成績を標準値として参考にし得るものと考え
られる。また，橋本らは測定部位による違いについ
ても検討し頭頂部より前頭部の方が NAA/Cr比は
低ド(頭頂部;2
.5
5:
t
:O
.5
3
，前頭部;2
.
1
1:
t
:
1
.7
5
)，
Ch
J
Cr比は高い(頭頂部;1
.3
5:
t
:O
.2
6
，前頭部;
った。
NAA/Cr比の低下には NAAの低下と Crの増
加が考えられるが， Crは各種代謝状態を通じて一定
である川こと， Crはエネルギー貯蔵レベルを反映す
る12)ことより病変部で Crが上昇することは考え難
<
， NAAが低下しているものと推測される。
NAAの生体における役割についての知見は未だ十
e
rKnaapら12)
分には明らかにされていないが， vand
は年齢に伴う NAA上昇の説明として軸索の発達や
樹状突起やシナプス接続の増加を挙げており，神経
細胞の成熟過程を反映することを示唆している。ま
た，成瀬聞は NAAが神経細胞やその枝に特異的に
存在するアミノ酸であることから神経細胞の機能評
価に有用としている。神経遊走障害における NAA/
Cr比の低下の理由として，まず病変部における神経
細胞の減少を反映していることが考えられる。しか
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aの症例で NAA/Cr比
し，本研究で p
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aは病理学
の低下が最も著明であり， p
的には細胞減少層が乏しく神経細胞や軸索が比較的
多いことが知られている川ことより，同比の低下は
病変部位における神経細胞の減少よりもむしろ機能
低下をより反映したものと推測きれる。
Chは神経伝達物質である a
c
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eの成分で
あり，また膜リン脂質の合成と分解に関与し 7
L髄鞘
の形成が盛んな乳児期に多いと考えられる。本研究
の多くの症例で Ch/Cr比が低下しており，これは髄
鞘化の異常を反映したものの可能性があるが，全例
に一致した成績ではなく今後の検討を要する。
本法により非侵襲的な脳代謝物質の測定が可能で
- 33-
翼団
敏・浅野
孝・岡
鉄次・河原道子・栄
あり，神経遊走障害において脳機能評価に有用と考
えられた。今後，各種脳障害や発達障害の機能的側
面の評価法としての本法の役割が期待きれる。
引用文献
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2
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1
0
) 成瀬昭二，高屋和志，吉岡博:磁気共鳴法による目前の
代謝機能画像ー小児神経疾患への適応を中心に一.脳と
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三好弘一，田内美紀，黒田泰弘:脳の lH-MRS.脳と発
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)成瀬昭二:磁気共鳴法による脳の代謝機能画像一小児
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神経疾患への適用を中心に一.脳と発達(19
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(平成 10
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