JP2008018148A - 心拍計 - Google Patents
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Abstract
【課題】指装着型の心拍計において、装着感をよくすること。デザインの自由度を高くすること。運動しながら心拍を測定して確認できること。
【解決手段】心拍計1は、人差し指が通される主開口部9を有する装着部2と、主開口部9に通された人差し指の付け根付近の心拍を測定した結果を表示する機能を有する本体部3を備える。装着部2は、収容部5とそれに回動可能に取り付けられる蓋体部6を有する。収容部5には、蓋体部6の回動軸からずれた位置に中心を有する第1の開口部が設けられている。蓋体部6には、蓋体部6の回動軸からずれた位置に中心を有する第2の開口部が設けられている。蓋体部6を回動軸を中心に回すことによって、第1の開口部11と第2の開口部12の重なり量が変化し、それに伴って主開口部9の大きさが変化し、人差し指が太くても細くても、装着することができる。
【選択図】図2
【解決手段】心拍計1は、人差し指が通される主開口部9を有する装着部2と、主開口部9に通された人差し指の付け根付近の心拍を測定した結果を表示する機能を有する本体部3を備える。装着部2は、収容部5とそれに回動可能に取り付けられる蓋体部6を有する。収容部5には、蓋体部6の回動軸からずれた位置に中心を有する第1の開口部が設けられている。蓋体部6には、蓋体部6の回動軸からずれた位置に中心を有する第2の開口部が設けられている。蓋体部6を回動軸を中心に回すことによって、第1の開口部11と第2の開口部12の重なり量が変化し、それに伴って主開口部9の大きさが変化し、人差し指が太くても細くても、装着することができる。
【選択図】図2
Description
この発明は、生体の一部、例えば指に装着されて心拍を測定する心拍計に関する。
従来より、手の指先または指の付け根において、血流による光の透過率の変化に基づいて心拍や血圧を測定する装置が提案されている。例えば、略U字状の彎曲板の先端にさらに内方に曲成する舌片を延設して成る板ばねの根元を本体に取り付け、該板ばねの根元付近に指尖脈を感知するセンサを取り付けたことを特徴とする心拍計が公知である(例えば、特許文献1参照。)。
また、指に装着される円環状の装着部と前記装着部の内周面側に備えられた発光素子及び受光素子とを備え、前記発光素子が前記指に向かって発した光を前記受光素子で受光することで、生体信号の検出を行う生体信号検出装置であって、前記装着部の内周面の径を全体的に縮小する調節機構が備えられていることを特徴とする指輪型の生体信号検出装置が公知である(例えば、特許文献2参照。)。また、被検者の手の指に巻き付けることで、脈拍センサを、自身と手の指との間に挟んで、脈拍測定可能な状態に固定する脈拍センサ取付用バンドを備えた脈拍測定装置において、前記脈拍センサ取付用バンドが、前記脈拍センサの固定される位置よりも指先側の位置における締め付け力を特定の範囲に調整可能に構成されていることを特徴とする脈拍測定装置が公知である(例えば、特許文献3参照。)。
また、一対の挟持部材を上下に配し、これら挟持部材の対向面に発光素子と受光素子とを対向させて設け、前記一対の挟持部材を、被血流検出物体に対する接触圧が調整できる圧力調整ねじとスプリングとを介して連結させたことを特徴とする血流信号検出装置が公知である(例えば、特許文献4参照。)。また、側面に指挿通孔を形成する血圧計本体と、指挿通孔の周壁に沿い三日月形に配置された指カフと、前記血圧計本体の上側にスライドするように設けられ、前記指カフの指への巻付力を調節するスライド摘みと、該スライド摘みと前記指カフとの間に介在し、前記スライド摘みの移動により指カフの指への巻きつきをリ−ドする締付ベルトとを備え、加圧前にスライド摘みを移動して指に指カフを巻き付ける指用血圧計であって、前記締付ベルトは、前記指挿通孔を形成する円筒の内壁と外壁に沿って1巻半以上渦巻状に配置されていることを特徴とする指用血圧計が公知である(例えば、特許文献5参照。)。
しかしながら、上記特許文献1に開示された心拍計は、略U字状の彎曲板よりなる板ばねの根元と舌片とで指先を上下から挟む構成である。そのため、圧迫感があり、装着感が悪いという問題点がある。また、およそ手の平大の大きさであるため、運動をしながら心拍を測定するという用途に向かないという問題点がある。また、人差し指を除く4本の指で心拍計を支えた状態で板ばねの根元と舌片の間に指先を差し込むことができるような形状でなければならないため、デザインの自由度に乏しいという問題点がある。
上記特許文献2に開示された生体信号検出装置は、円環状の装着部が指を締め付けることのみによって指に装着される。そのため、装着時にセンサ本体の安定性が悪いという問題点がある。従って、運動をしながら生体信号を測定するという用途に向かないという問題点がある。
上記特許文献3に開示された脈拍測定装置は、脈拍センサ取付用バンドを引っ張りながら指に巻き付けることによって、適正な締め付け力を得る構成である。一方の手でバンドを引っ張りながら他方の手の指にバンドを巻き付ける動作を、実際に一人で行うことは容易ではない。つまり、装着性が悪いという問題点がある。また、両面ファスナーを備えた単なるバンドであるため、デザインの自由度に乏しいという問題点がある。
上記特許文献4に開示された血流信号検出装置は、一対の挟持部材で指先を上下から挟む構成であるため、圧迫感があり、装着感が悪いという問題点がある。また、一対の挟持部材の間隔を広げる操作をするためのレバーが設けられているため、デザインの自由度に乏しいという問題点がある。
また、上記特許文献3および4のいずれも、測定結果を表示させる機構を一体的に備えていないため、運動をしながら脈拍を測定し、その測定結果を確認しながら運動の負荷を調整するという用途に向かないという問題点がある。測定結果を表示させる表示装置を一体的に有する構成とした場合には、その表示装置の大きさや重さによっては、バンドの張力による締め付け力(特許文献3の場合)またはスプリングの弾性復帰力(特許文献4の場合)だけでは不十分であり、安定して表示装置を支えることができないという問題点がある。
上記特許文献5に開示された指用血圧計は、指カフに空気を供給するための電動ポンプを内蔵するため、その大きさはおよそ手の平大である。従って、このような指カフおよび電動ポンプを有する構成を、心拍を測定する装置に適用した場合、運動をしながら心拍を測定するという用途には向かないという問題点がある。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、装着感がよく、デザインの自由度が高い例えば指に装着するタイプの心拍計を提供することを目的とする。また、この発明は、例えば指に装着して運動しながら心拍を測定し、その測定結果を確認できる心拍計を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1の発明にかかる心拍計は、装着部を有し、該装着部を生体の一部に装着することで生体の心拍を測定する心拍計において、前記装着部は、収容部と該収容部に回動軸を中心に回動可能に重ねられる蓋体部とにより成り、前記収容部には第1の開口部が設けられており、前記蓋体部には第2の開口部が設けられており、前記第1の開口部と前記第2の開口部は、前記収容部に対して前記回動軸を中心に前記蓋体部を回すことにより、前記第1の開口部と前記第2の開口部の重なり量が変化するように設けていることを特徴とする。
この請求項1の発明によれば、蓋体部を回動軸を中心に回すことによって装着部の主開口部の大きさが変わるので、生体の、心拍計が装着される被装着部が太くても細くても心拍計を装着することができる。また、主開口部に生体の被装着部を通すことができれば、その他の形状や材質等は問わないので、デザインの自由度が高い。
また、請求項2の発明にかかる心拍計は、請求項1に記載の発明において、前記第1の開口部は、前記収容部の前記回動中心から偏芯した位置に中心を有し、前記第2の開口部は、前記蓋体部の前記回動中心から偏芯した位置に中心を有することを特徴とする。この請求項2の発明によれば、蓋体部を回動軸を中心に回すことによって、第1の開口部と第2の開口部の重なり量が変化する。
また、請求項3の発明にかかる心拍計は、請求項1または2に記載の発明において、前記収容部の内部には、前記蓋体部の回動に伴って同蓋体部と一体的に移動する内部ドラム部が設けられていることを特徴とする。この請求項3の発明によれば、内部ドラム部が生体の被装着部に面接触するので、装着感に優れる。
また、請求項4の発明にかかる心拍計は、請求項3に記載の発明において、前記内部ドラム部にリブが設けられていることを特徴とする。この請求項4の発明によれば、リブによって、生体の被装着部と内部ドラム部の接触面との摩擦抵抗が増すので、生体の被装着部に心拍計を適切に装着した状態において、心拍計が回ってしまうのを防ぐことができる。
また、請求項5の発明にかかる心拍計は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の発明において、前記蓋体部には、同蓋体部を回すときに指をかける突起部が設けられていることを特徴とする。この請求項5の発明によれば、突起部に指をかけることによって、蓋体部およびそれとともに内部ドラム部を容易に回すことができる。
また、請求項6の発明にかかる心拍計は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の発明において、前記装着部には、測定した心拍を表示する機能を有する本体部が一体的に取り付けられていることを特徴とする。この請求項6の発明によれば、測定した心拍を表示し、装着者がその表示を確認することができる。
また、請求項7の発明にかかる心拍計は、請求項6に記載の発明において、前記本体部は、人差し指の付け根に装着した際に、手の甲側および中指側に張り出し、人差し指および中指のそれぞれの付け根にある関節の骨によって支持され得る出っ張り部分を有することを特徴とする。この請求項7の発明によれば、装着時に、出っ張り部分が、その裏側から人差し指および中指のそれぞれの付け根にある関節の骨によって支えられるので、装着時に本体部が安定する。また、蓋体部を回す際に、出っ張り部分が中指の付け根にある関節の骨によって支えられるので、蓋体部とともに心拍計が回ってしまうのを防ぐことができる。
また、請求項8の発明にかかる心拍計は、請求項7に記載の発明において、心拍の測定結果が、装着した側の手の指先を身体の前で斜め前方に向けた状態のときに装着者に対して正対するように、前記本体部に表示されることを特徴とする。この請求項8の発明によれば、ジョギングやウォーキングなどの運動をしているときに、不自然に腕の振りの向きを変えることなく、自然に腕を振っている状態で、生体の被装着部に視線を向けたときに、本体部の表示用の窓部に数字が装着者に正対した状態で表示されるので、視認性に優れる。
本発明にかかる心拍計によれば、装着感がよく、デザインの自由度が高いという効果を奏する。また、運動しながら心拍を測定し、その測定結果を確認できるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる心拍計の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、この発明の実施の形態にかかる心拍計の装着例を示す外観図である。図1に示すように、この心拍計1は、例えば左手Hの人差し指F1の付け根付近に装着して使用される。心拍計1は、人差し指F1を通す環状の装着部2と、演算装置や表示装置を有する本体部3とが一体化された構成となっている。演算装置は、図に現われていない心拍センサの検出信号に基づいて心拍数や消費カロリー等を求める。表示装置は、心拍数等を表示する。図示例では、本体部3の表側の表示窓部に、心拍数とストップウォッチ機能による経過時間(または、カウントダウンタイマ機能による残存時間)と設定値に対する消費カロリーのパーセンテージが表示されている。
本体部3は、装着部2により人差し指F1に装着されたときに、手の甲側および中指F2側に出っ張るように設けられている。また、本体部3は、装着部2内を通る人差し指F1を横切る方向A−A(人差し指F1の伸びる方向B−Bに直交する方向)に対して本体部3の横方向C−Cが所定の角度θで斜めに傾くように、装着部2の上に設けられている。ここで、角度θは、平均的な体格の人の人差し指F1に心拍計1を装着したときに、人差し指F1および中指F2のそれぞれの付け根にある関節の骨が本体部3の、手の甲側および中指F2側への出っ張り部分4の裏側に丁度、当たるような角度である。
図2および図3は、それぞれ、この発明の実施の形態にかかる心拍計の人差し指を通す主開口部を最も閉じたときの状態を示す斜視図および正面図である。また、図4および図5は、それぞれ、この発明の実施の形態にかかる心拍計の人差し指を通す主開口部を最も開いたときの状態を示す斜視図および正面図である。
図2〜図5に示すように、装着部2は、本体部3と一体または一体的に形成された略筒状の収容部5と、収容部5の前面に回動可能に取り付けられた略環状の蓋体部6と、収容部5内に収容され、蓋体部6と一緒に移動する内部ドラム部7と、収容部5と蓋体部6の間で、収容部5の前面に固定された略三日月状の内部パネル8を備えている。図3および図5に白丸で示すように、蓋体部6の回動軸G−Gは、装着時の人差し指F1の伸びる方向に平行で、かつ収容部5の中心を通る。内部パネル8は、図4および図5では蓋体部6に隠れており、見えていない。
装着部2は、人差し指F1を通すための主開口部9を有す。この主開口部9の大きさは、蓋体部6を回動軸G−Gを中心に回すことによって、大きくなったり、小さくなったりする。例えば、回動軸G−Gを中心に、蓋体部6側、すなわち装着時の指先側から見て時計回りに蓋体部6を回すことによって、装着部2の主開口部9が大きくなる。蓋体部6には、回すときに指をかける突起部10が設けられている。例えば、蓋体部6および内部ドラム部7は、ばね等により主開口部9が最も閉じた状態に復帰するように付勢されている。あるいは、ラチェット機構等により、蓋体部6が任意の角度だけ回した位置で止るような構成となっていてもよい。
図6は、この発明の実施の形態にかかる心拍計において収容部に内部パネルを取り付けた状態を示す斜視図である。図6に示すように、装着部2の収容部5においては、収容部5の下半部と内部パネル8の下側の縁によって、一部を仮想線(二点鎖線)で示す略円形状の第1の開口部11ができている。この第1の開口部11の大きさは、想定される人差し指F1の太さよりも少し大きい程度である。内部パネル8が略三日月状であるため、第1の開口部11の中心を通る軸D−Dは、収容部5の中心を通る軸、すなわち蓋体部6の回動軸G−Gから装着時の中指F2側にずれている。
図7は、この発明の実施の形態にかかる心拍計において蓋体部に内部ドラム部を取り付けた状態を示す斜視図である。図7に示すように、装着部2の蓋体部6においては、一部を隠れ線(破線)で示す略円形状の第2の開口部12ができている。この第2の開口部12の大きさは、第1の開口部11の大きさと同じである。第2の開口部12の中心を通る軸E−Eは、蓋体部6の回動軸G−Gからずれている。
収容部5、内部ドラム部7、内部パネル8および蓋体部6を組み立てた状態において、蓋体部6を回動軸G−Gを中心に回して第2の開口部12の中心を通る軸E−Eと第1の開口部11の中心を通る軸D−Dのずれ具合を変えることによって、第1の開口部11と第2の開口部12の重なり量が変化し、上述したように装着部2の主開口部9の大きさが変化する。軸E−Eが軸D−Dに一致したときが、図5に示す状態である。軸E−Eと軸D−Dが最もずれたときが、図3に示す状態である。なお、図3および図5に、軸D−Dと軸E−Eをそれぞれ点で示した。
内部ドラム部7は、発泡ウレタンゴム等のクッション材でできている。内部ドラム部7の、人差し指F1に面接触する接触面13は、その断面形状が略三日月状をなすように、第2の開口部12の縁の一部に沿って彎曲している。その接触面13には、人差し指F1との摩擦抵抗を増すための凸状のリブ14が設けられている。また、内部ドラム部7には、図示しない心拍センサにより心拍を検出するための光を通す窓部15が設けられている。心拍センサは、内部ドラム部7の裏側で、この窓部15に面して取り付けられる。
蓋体部6は、収容部5内へ向かって突出する支持部16を有する。支持部16は、略円弧状の断面形状を有し、内部ドラム部7を支持する。支持部16には、収容部5に取り付けられた蓋体部6が収容部5から脱落するのを防ぐための抜け止め用の溝17と、心拍センサから伸びる信号線を通すための溝18が設けられている。収容部5から蓋体部6の脱落を防ぐ構成については、後述する。また、蓋体部6と内部ドラム部7の間には、装着部2の主開口部9を大きくするために蓋体部6を回したときに内部パネル8が蓋体部6および内部ドラム部7と干渉するのを避けるための切り欠き部19が設けられている。
図8は、この発明の実施の形態にかかる心拍計において収容部に内部ドラム部と内部パネルを取り付けた状態を示す斜視図である。図8に示すように、内部ドラム部7は、装着部2の主開口部9が最も開いた状態のときに装着時の親指側に位置し(図4および図5も参照)、最も閉じた状態のときに装着時の親指寄りの下側に位置する(図2および図3も参照)。いずれにしても、内部ドラム部7が装着時の中指側に来ることはない。装着時の中指側には、常に、装着部2の薄い部分が位置することになる。
また、内部パネル8は、収容部5に例えば図示省略したねじ部材によって取り付けられる。図8において、符号20は、内部パネル8を取り付けるためのねじ部材を通すねじ孔である。
図9および図10は、それぞれ、この発明の実施の形態にかかる心拍計の人差し指を通す主開口部を最も閉じたときおよび最も開いたときの装着部の断面構成を示す断面図である。図9および図10に示すように、内部ドラム部7の移動範囲は、内部ドラム部7の先端21が、収容部5がその内側に膨出する膨出部22の一端に設けられた第1の段差部23に突き当たる位置(図9)から、内部ドラム部7の後端24が膨出部22の他端に設けられた第2の段差部25に突き当たる位置(図10)までである。
収容部5から蓋体部6の脱落を防ぐ構成は、以下のとおりである。図11〜図13は、この発明の実施の形態にかかる心拍計を異なる角度から見た分解斜視図である。これらの図に示すように、抜け止め用の溝17は、蓋体部6の支持部16の、収容部5の内面に臨む面に設けられている。収容部5には、貫通孔26が設けられている。
収容部5に、内部ドラム部7、心拍センサ27および内部パネル8が取り付けられ、蓋体部6が被せられた状態で、収容部5の貫通孔26に、収容部5の外側から抜け止めピン28が打ち込まれる。抜け止めピン28の先端は、収容部5の内側に突出し、蓋体部6の抜け止め用の溝17内に入り込む。それによって、収容部5から蓋体部6が抜けなくなる。なお、図12および図13では、心拍センサ27および抜け止めピン28は省略されている。
また、図12に示すように、本体部3の側面には、操作ボタンなどが設けられている。スタート/ストップボタン29は、装着時に、人差し指F1の付け根の親指側に位置する(図1参照)。この位置は、装着者が視認しなくても手探りで容易にわかる位置であり、最も押しやすい位置である。装着時に、中指F2の付け根の位置(図1参照)には、電池収納部の蓋30が設けられている。スタート/ストップボタン29と電池収納部の蓋30の間には、動作モード等の選択を行うためのセレクトボタン31と、各種設定を行うためのセットボタン32が設けられている。
以上説明したように、実施の形態によれば、蓋体部6を回動軸G−Gを中心に回すことによって装着部2の主開口部9の大きさが変わるので、人差し指F1が太くても細くても心拍計1を装着することができる。蓋体部6を回す際、蓋体部6の突起部10に指をかけることによって、蓋体部6および内部ドラム部7を容易に回すことができる。その際、本体部3の出っ張り部分4が中指F2の付け根にある関節の骨によって支えられるので、蓋体部6とともに心拍計1が回ってしまうのを防ぐことができる。従って、人差し指F1の太さに関係なく、容易に装着することができる。
また、実施の形態によれば、クッション性を有する内部ドラム部7が人差し指F1に面接触するので、装着感に優れる。また、人差し指F1が太くても細くても、装着時の中指側に装着部2の内部ドラム部7のない部分、すなわち薄い部分が位置するので、装着感に優れる。また、実施の形態によれば、装着部2の主開口部9に人差し指F1を通すことができれば、その他の形状や材質等は問わないので、デザインの自由度が高い。
さらに、実施の形態によれば、心拍計1が人差し指F1に装着された状態のときに、本体部3の、手の甲側および中指F2側への出っ張り部分4が、その裏側から人差し指F1および中指F2のそれぞれの付け根にある関節の骨によって支えられるので、心拍計1を装着したときに、本体部3が安定する。また、内部ドラム部7のリブ14によって、人差し指F1と内部ドラム部7の接触面13との摩擦抵抗が増すので、人差し指F1に心拍計1を適切に装着した状態において、心拍計1が回ってしまうのを防ぐことができる。従って、運動しながら心拍を測定する用途に適している。
さらにまた、実施の形態によれば、ジョギングやウォーキングなどの運動をしているときに、不自然に腕の振りの向きを変えることなく、自然に腕を振っている状態で、左手の人差し指F1の付け根付近に視線を向けたときに、本体部3の表示用の窓部に数字が装着者に正対した状態で表示されるので、視認性に優れる。従って、運動しながら心拍を測定し、その測定結果を容易に確認することができる。
以上において本発明は、上述した実施の形態に限らず、種々変更可能である。例えば、蓋体部6を回すことによって装着部2の主開口部9の大きさが変わる構成であれば、上述した構成に限らない。また、上述した例は、左手の人差し指F1に装着するタイプのものであるが、各構成部の左右を反転させることにより、右手の人差し指に装着するタイプの心拍計が得られる。
以上のように、本発明にかかる心拍計は、携帯型の心拍計に有用であり、特に、ジョギングやウォーキング、あるいはその他の運動をしながら心拍を測定する心拍計に適している。
D 第1の開口部の中心を通る軸
E 第2の開口部の中心を通る軸
G 回動軸
F1 人差し指
F2 中指
1 心拍計
2 装着部
3 本体部
4 出っ張り部分
5 収容部
6 蓋体部
7 内部ドラム部
9 主開口部
10 突起部
11 第1の開口部
12 第2の開口部
13 人差し指との接触面
14 リブ
E 第2の開口部の中心を通る軸
G 回動軸
F1 人差し指
F2 中指
1 心拍計
2 装着部
3 本体部
4 出っ張り部分
5 収容部
6 蓋体部
7 内部ドラム部
9 主開口部
10 突起部
11 第1の開口部
12 第2の開口部
13 人差し指との接触面
14 リブ
Claims (8)
- 装着部を有し、該装着部を生体の一部に装着することで生体の心拍を測定する心拍計において、
前記装着部は、収容部と該収容部に回動軸を中心に回動可能に重ねられる蓋体部とにより成り、
前記収容部には第1の開口部が設けられており、
前記蓋体部には第2の開口部が設けられており、
前記第1の開口部と前記第2の開口部は、前記収容部に対して前記回動軸を中心に前記蓋体部を回すことにより、前記第1の開口部と前記第2の開口部の重なり量が変化するように設けていることを特徴とする心拍計。 - 前記第1の開口部は、前記収容部の前記回動中心から偏芯した位置に中心を有し、
前記第2の開口部は、前記蓋体部の前記回動中心から偏芯した位置に中心を有することを特徴とする請求項1に記載の心拍計。 - 前記収容部の内部には、前記蓋体部の回動に伴って同蓋体部と一体的に移動する内部ドラム部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の心拍計。
- 前記内部ドラム部にリブが設けられていることを特徴とする請求項3に記載の心拍計。
- 前記蓋体部には、同蓋体部を回すときに指をかける突起部が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の心拍計。
- 前記装着部には、測定した心拍を表示する機能を有する本体部が一体的に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の心拍計。
- 前記本体部は、人差し指の付け根に装着した際に、手の甲側および中指側に張り出し、人差し指および中指のそれぞれの付け根にある関節の骨によって支持され得る出っ張り部分を有することを特徴とする請求項6に記載の心拍計。
- 心拍の測定結果が、装着した側の手の指先を身体の前で斜め前方に向けた状態のときに装着者に対して正対するように、前記本体部に表示されることを特徴とする請求項7に記載の心拍計。
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|---|---|---|---|---|
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| JP2019010363A (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-24 | オリンパス株式会社 | 内視鏡用リモートコントローラ |
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2006
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| KR102555603B1 (ko) * | 2021-04-14 | 2023-07-18 | 계명대학교 산학협력단 | 반지형 스마트 청진기와 이를 제작하기 위한 제작방법 |
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