DE2608452A1

DE2608452A1 - Roentgenaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE2608452A1
Application number: DE19762608452
Authority: DE
Inventors: Stig Grim
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1976-03-01
Publication date: 1977-09-08
Also published as: SE417374B; SE7701421L; GB1555064A; US4092544A; FR2343272B1; FR2343272A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenaufnahmevorrichtung mit einer Röntgenröhre, der eine Primärblende für die Abgrenzung des Röntgenstrahlenbündels zugeordnet ist und die so gehaltert ist, daß ihr Röntgenstrahlenbündel in beliebiger Richtung in den Raum gerichtet werden kann, und mit einer Filmkassette, die in beliebiger Richtung unabhängig von der Röntgenröhre frei bewegbar ist.

Röntgenaufnahmevorrichtungen der obengenannten Art werden für Aufnahmen von bettlägrigen Patienten verwendet, bei denen mobile, auf Rädern rollende Röntgengeräte verwendet werden und bei denen Filmkassetten unter oder neben dem Patienten angeordnet werden. Derartige Röntgengeräte sind mit einem Gelenkarmsystem versehen, an dem die Röntgenröhre befestigt ist. Dadurch kann die Röntgenröhre einfach in eine geeignete Lage eingestellt werden, wobei das Röntgenstrahlenbündel in eine gewünschte Richtung zum Patienten und zur Filmkassette gebracht werden kann. Bei Röntgenbildaufnahmen ist es erstrebenswert, sowohl die bestmögliche Bildschärfe und den bestmöglichen. Bildkontrabc als auch eine geringe Strahlendosisbelastung der Patienten und des Untersuchungspersonals zu erreichen. Um das beste Bildergebnis zu erreichen, ist eine gute Ausblendung des Röntgenstrahlenbündels von großer Bedeutung. Dadurch wird nämlich die bildverschlechternde Wirkung, die die Sekundärstrahlung vom Patienten in Form von Hintergrundschleiern im Bild gibt, geringer. Eine solche Ausblendung ist jedoch schwer zu verwirklichen, wenn eine mechanische Kupplung zwischen Röntgenröhre und Filmkassette fehlt. Es ist bekannt, das Strahlenbündel gegenüber der Filmkassette dadurch auszurichten, daß die gegenseitige Lage des Röntgen-

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röhrengehäuses, der Primärblende und der Filmkassette mit den Augen geschätzt wird. Der Nachteil dabei besteht darin, daß dann, wenn das Strahlenbündel zu eng ausgeblendet wird, das gewünschte Bild nur noch teilweise erhalten wird. Um dies zu vermeiden, wird in der Praxis häufig eine im Vergleich zur Kassette zu große Ausblendung angewandt.

Ferner ist eine gute Ausblendung von großer Bedeutung, weil damit die Dosisbelastung des Patienten herabgesetzt werden kann. Die Strahlenschutzbehörde in den USA hat deshalb eine automatische Ausblendung des Röntgenstrahlenbündels auf das Format des Films als notwendig vorgeschrieben, jedoch aufgrund der technischen Schwierigkeiten mit Ausnahme von solchen Geräten, bei welchen eine mechanische Kupplung zwischen Röntgenröhre und Filmkassette fehlt, also mit Ausnahme von Vorrichtungen der eingangs genannten Art.

Eine bekannte Methode, die Sekundärstrahlung weniger schädlich für das Bild zu machen, ist die Verwendung eines sog. Sekundär-Strahlenrasters. Dieses Raster besteht aus hochkant stehenden Bleilamellen mit einer hohen Röntgenstrahlenabsorption, die von einem Medium mit niedriger Absorption umgeben sind, und ist zwischen dem Patienten und der Filmkassette angeordnet. Wenn die Oberfläche des Sekundarstrahlenrasters zum Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels nicht rechtwinkelig liegt, wird außer der Sekundärstrahlung die bildgebende Direktstrahlung durch die Lamellen absorbiert und ein sog. Rastereffekt entsteht. Dieser Rastereffekt ist in der Praxis sehr lästig und führt oft, besonders bei bettlägrigen Patienten, zu wiederholten Röntgenaufnahmen, was eine erhöhte Patientendosis und einen erhöhten Filmverbrauch zur Folge hat.

Durch die britische Patentschrift 861 550 ist ein Untersuchungstisch bekannt, der aus einer Fläche für die Lagerung des Patienten sowie Vorrichtungen besteht, um mechanisch eine Röntgenröhre mit dem Tisch in einer solchen Weise zu kuppeln, daß nur bestimmte Bewegungen der Röntgenröhre in bezug auf die Lage-

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rungsfläche vorgenommen werden können. Mittels eines Lichtbündels, das den Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels beinhaltet, wird die Lage des Zentralstrahls im Verhältnis zum Patienten und zu einem unterhalb der Lagerungsfläche beweglichen Kassettenhalter markiert. Das Lichtbündel wird durch · eine oder mehrere Lichtquellen, die mit der Röntgenröhre mechanisch, gekuppelt sind, erzeugt. Diese Vorrichtung, die eine mechanische Kupplung zwischen der Röntgenröhre und der Filmkassette voraussetzt, zeigt die relative Lage zwischen Röntgenröhre und Filmkassette nur bei bestimmten Bewegungen der Röhre und der Kassette und ist für eine Röntgenaufnahmevorrichtung der eingangs genannten Art nicht verwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenaufnahmevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Filmkassette bzw. die Röntgenröhre einfach und schnell in die optimale Lage eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Primärblende und/oder der Röntgenröhre eine Lichtquelle räumlich fest zugeordnet ist, die mit Mitteln versehen ist, welche die Lichtstrahlung begrenzen und daß auf der Kassette oder auf einem mit der Kassette fest verbundenen Teil eine Markierung angebracht ist, die so ausgebildet ist, daß an ihr aufgrund des von dem Lichtbündel projizierten Lichtes erkennbar ist, ob die Ränder der Kassette parallel zu den Begrenzungen der sie treffenden Röntgenstrahlung verlaufen, ob der Zentralstrahl der Röntgenstrahlung senkrecht im Zentrum der Kassette auftrifft und ob der gewünschte Fokus-Film-Abstand eingestellt ist und daß die Lichtquelle so angeordnet ist, daß der Lichtstrom vom Patienten nicht unterbrochen wird.

Diese optimale Lage beinhaltet folgende strahlungsgeometrische Bedingungen. Zum ersten trifft der Zentralstrahl des Röntgen-Strahlenbündels den Mittelpunkt der Filmkassette. Zum zweiten verlaufen bei der Verwendung einer Primärblende, die ein viereckiges bestrahltes Feld ergibt, die Begrenzungsflächen des Strah-

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lenbündels parallel zu den Kanten der Filmkassette. Zum dritten stimmt der Abstand zwischen dem Fokus der Röntgenröhre und der Filmkassette, der Fokus-Film-Abstand, mit einem vorausbestimmten Wert überein, und zum vierten trifft der Zentralstrahl des Röntgenstrahlenbündels rechtwinkelig die Oberfläche der Filmkassette.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Einstellvorrichtung für die Einstellung einer Fokussieranordnung für die Lichtstrahlung ein Signal abgibt, das von demjenigen Fokus-Film-Abstand abhängig ist, für welchen die Fokussieranordnung eingestellt ist, und daß dieses Signal und ein Signal, das von der Größe der Kassette abhängt, einem Rechenkreis zugeführt wird, der mittels Motoren die Primärblende derart beeinflußt, daß das Röntgenstrahlenbündel so begrenzt wird, daß dessen Begrenzungsflächen in der Ebene der Filmkassette mit den Kanten der Filmkassette auch bei verschiedenen Fokus-Film-Abständen zusammenfallen. Dadurch ist erreicht, daß das Röntgenstrahlenbündel auch bei verschiedenen Fokus-Film-Abständen in bezug auf die Filmkassette automatisch richtig eingestellt ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben- sich aus zwei in den.Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen und aus den Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführung einer Röntgenaufnahmevorrichtung und

Fig. 2 eine Variante der Vorrichtung nach Fig. 1.

B'ig. 1 zeigt eine Röntgenaufnahmevorrichtung mit einer Röntgenröhre 1, die in nicht dargestellter Weise entweder auf einem Deckenstativ oder Bodenstativ angebracht ist. Die Vorrichtung weist ferner eine Filmkassette 4 auf, die z.B. zwischen einem Untersuchungstisch 19 und einem auf dem Tisch gelagerten, nicht dargestellten Patienten eingeschoben ist. Die der Röntgenröhre

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zugeordnete Primärblende 2 ist mit zwei gegeneinander rechtwinkelig beweglichen, rontgenstrahlenundurchlässigen Lamellenpaaren 3 versehen, durch die ein Röntgenstrahlenbündel mit einer rechteckigen Querschnittsfläche ausgeblendet werden kann. Die Primärblende 2 kann vorzugsweise für Aufnahmen von bettlägrigen Patienten mit mobilen Röntgengeräten im Verhältnis zur Röntgenröhre 1 um eine Achse, die mit der Symmetrieachse (Zentralstrahl) des Röntgenstrahlenbündels zusammenfällt, gedreht werden. Die Röntgenröhre 1 und die Primärblende 2 sind über einen herausragenden Arm 20 mit einer Lichtquelle 16, die in einem Gehäuse 6 angeordnet ist, räumlich fest verbunden, die

etwa mit einer Optik 7 versehen ist, welche die/in derselben Richtung wie das .Röntgenstrahlenbündel 17 verlaufende Lichtstrahlung begrenzt .

Auf einem mit der Kassette 4 fest verbundenen Teil 5 ist eine Markierung angebracht, die aus einem abgegrenzten Feld 10 zum Erfassen der Lage der Kassettenränder 18 in bezug auf die Begrenzungslinien der sie treffenden Röntgenstrahlung und des Fokus-Film-Abstandes sowie aus einer schattenwerfenden Anordnung 11 zum Erfassen des Winkels zwischen dem Zentralstrahl 8 und der Kassettenoberfläche der Kassette 4 besteht.

Vor der Röntgenfilmaufnahme wird die Röntgenröhre 1 und die Filmkassette 4 in eine derartige gegenseitige Lage gebracht, daß die Begrenzungslinien des Lichtbündels 9 der Lichtquelle in einer bestimmten Weise auf das markierte abgegrenzte Feld fallen. Wenn die Röntgenröhre 1 sich in einem bestimmten Abstand von der Filmkassette 4 befindet, können die den Querschnitt des Lichtbündels 9 begrenzenden, auf dem Teil 5 sichtbaren Linien mit dem Feld 10 zusammenfallen. Wenn dies der Fall ist, oder wenn diese Linien symmetrisch zum Feld 10 liegen, durchsetzt der Zentralstrahl 8 des RöntgenstrahlenDündels 17 das Zentrum 15 der Filmkassette 4. Die Begrenzungslinien des Röntgenstrahlenbündels 17 sind im Querschnitt zu den Rändern der Filmkassette 4 parallel und mittels der Lamellen 3 der Primärblende 2 kann erreicht werden, daß sie mit den Rändern 13 zusammenfallen.

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Das Feld 10 erlaubt es also, in "Verbindung mit dem Lichtbündel 9 die Kassette 4 so auszurichten, daß ihre Ränder parallel zu den Querschnittsbegrenzungen der sie treffenden Röntgenstrahlung liegen oder mit diesen Begrenzungen zusammenfallen. Ferner ist aufgrund eines Größenvergleichs· zwischen dem auf dem Teil 5 projezierten Lichtfeld mit dem Feld 10 der Fokus-Film-Abstand feststellbar. Eine Skala im Anschluß an das Feld 10 erleichtert diese Feststellung.

In Fig. 1 weist die lichtdurchlässige,zylindrische, senkrecht am Teil 5 befestigte schattenwerfende Anordnung 11 eine lichtundurchlässige obere Begrenzungsfläche auf. Die Anordnung 11 besteht aus einem Kunstglaszylinder mit geschwärzter Deckfläche. Die schattenwerfende Anordnung 11 wird mittels eines zweiten, von der Lichtquelle 16 über die Optik 7 erzeugten Lichtbündels 14 beleuchtet. Derjenige Lichtstrahl dieses Strahlenbündels, der den Mittelpunkt der Anordnung 11 trifft, wenn die Querschnittsbegrenzungslinien des Lichtbündels 9 mit den Rändern des Feldes 10 zusammenfallen oder symmetrisch und parallel dazu liegen, ist vorzugsweise parallel zu dem Zentralstrahl 8 des Röntgenstrahlenbündels 17. Anhand des Schattens 12 der Deckfläche der Anordnung 11 und eines auf dem Teil 5 aufgezeichneten Musters 13 kann also die Röntgenröhre 1 und die Kassette 4 auch in eine solche relative Lage gebracht werden, daß der Zentralstrahl 8 senkrecht zu ihrer Oberfläche liegt.

Das in allen Richtungen abgegrenzte Lichtbündel 9 kann auch in zwei oder mehrere Lichtströme aufgeteilt werden, die, jeder für sich, nur in bestimmten Richtungen abgegrenzt sind und die zwei oder mehreren abgegrenzten Feldern entsprechen. Wesentlich für die Erfindung ist jedoch, daß auf dem Teil 5 Begrenzungslinien projiziert werden, die die geschilderte Ausrichtung und Abstandsfeststellung erlauben.

Das markierte Feld 10 kann durch weitere markierte Felder ergänzt werden, so daß verschiedene solche Felder das Lichtbündel bei verschiedenen Fokus-Film-Abständen umfassen.

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In Fig. 2 fällt das abgegrenzte Feld 10 mit dem markierten Auster 13 und dem Schatten 12 der schattenwerfenden Anordnung 11 zusammen. Die schattenwerfende Anordnung 11 kann in diesem Falle aus einem lichtdurchlässigen Quader mit einer mit lichtabsorbierender Farbe markierten oberen Begrenzungsfläche bestehen.

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann äie schattenwerfende Anordnung 11 aus einem Rohr mit lichtundurchlässigen Begrenzungsflächen bestehen, das an seinem unteren Ende mit einer lichtregistrierenden Anordnung versehen ist. Diese lichtregistrierende Anordnung gibt ein Signal ab oder verhindert eine Röntgenaufnahme, wenn das Licht von der Lichtquelle 16 durch das Rohr nicht die lichtregistrierende Anordnung erreicht, also die Filmkassette 4 nicht rechtwinkelig zum Zentralstrahl 8 liegt. Hierzu kann eine zusätzliche lichtregistrierende Anordnung im Anschluß zum abgegrenzten Feld 10 vorhanden sein, die ein Signal abgibt, wenn die Begrenzungsflächen des Licht-"bündels 9 in einer bestimmten Weise die Fläche des Feldes 10 treffen und/oder eine Röntgenaufnahme verhindern, wenn dies nicht der Fall ist. Es kann dadurch die Lage der Kassettenkanten in bezug auf das Röntgenstrahlenbündel 17 erfaßt werden.

¥enn Kassetten für verschiedene Formate zusammen mit dem gleichen Röntgengerät 1 verwendet werden, können Mittel vorhanden sein, die ein Signal abgeben, das von der Größe der Kassette abhängt. Ferner können Mittel vorhanden sein, die dann, wenn der Fokus sich in einem bestimmten Abstand von der Filmkassette befindet und wenn der Zentralstrahl 8 die Filmkassette 4 im Zentrum 15 rechtwinkelig trifft, abhängig von dem Signal, das das Kassettenformat kennzeichnet, in bekannter Weise Motoren beeinflussen. Diese Moinren bringen automatisch die Primärblende dazu, das Röntgenstrahlenbündel 17 so abzugrenzen, daß dessen Begrenzungslinien in der Ebene der Filmkassette 4 mit den Rändern 18 der Filmkassette 4 zusammenfallen.

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Im Rahmen der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß die Einstellvorrichtung für die Einstellung einer Fokussieranordnuiig für das Lichtbündel 9 ein Signal abgibt, das von demjenigen

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Fokus-Film-Abstand abhängig ist, für welchen die Fokussieranordnung eingestellt ist. Dieses Signal und das Signal, das von der Größe der Kassette abhängt, kann einem Rechenkreis zugeführt werden, der mittels Motoren die Primärblende 2, 3 derart beeinflußt, daß das Röntgenstrahlenbündel 17 so begrenzt wird, daß dessen Begrenzungslinien in der Ebene der Filmkassette 4 mit den Rändern 18 der Filmkassette 4 auch bei verschiedenen Fokus-Film-Abständen zusammenfallen.

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Claims

-M- Pat entans prüehe

1. Röntgenaufnahmevorrichtung mit einer Röntgenröhre, der eine Primärblende für die Abgrenzung des RÖntgenstrahlenbündels zugeordnet ist, und die so gehaltert ist, daß ihr Röntgenstrahlenbündel in beliebiger Richtung in den Raum gerichtet werden kann, und mit einer Filmkassette, die in beliebiger Richtung unabhängig von der Röntgenröhre frei bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärblende (2) und/oder der Röntgenröhre (1) eine Lichtquelle (16) räumlich fest zugeordnet ist, die mit Mitteln (7) versehen ist, welche die Lichtstrahlung begrenzen, und daß auf der Kassette (4) oder auf einem mit der Kassette (4) fest verbundenen Teil (5) eine Markierung (10, 11) angebracht ist, die so ausgebildet ist, daß an ihr aufgrund des.von dem Lichtbündel projezierten Lichtes erkennbar ist, ob die Ränder der Kassette (4) parallel zu den Begrenzungen der sie treffenden Röntgenstrahlung (17') verlaufen, ob der Zentralstrahl (8) der Röntgenstrahlung (17) senkrecht im Zentrum der Kassette auftrifft und ob der gewünschte Fokus-Film-Abstand eingestellt ist und daß die Lichtquelle (16) so angeordnet ist, daß der Lichtstrom (9, 14) vom Patienten nicht unterbrochen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (10, 11) aus einem abgegrenzten Feld (10) zum Erfassen der Lage' der Kassettenkanten in bezug auf die Begrenzungen der sie treffenden Röntgenstrahlung (17) und des Fokus-Film-Ab-Stands sowie aus einer schattenwerfenden Anordnung (11) zum Erfassen des Winkels zwischen Zentralstrahl (8) und Kassettenoberfläche besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Primärblende, die ein rechteckiges Feld begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbündel (9) durch eine Optik (7) derart abgegrenzt und die Markierung (10, 11) derartige Begrenzungslinien besitzt, daß die Begrenzungen der Röntgenstrahlung (17) parallel zu den Wänden der Kassette (4) verlaufen oder mit diesen zusammenfallen, wen::i das projezierte Licht eine vorbestimmte Lage in bezug auf die Markierung (10, 11) hat.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung( 10/11)ein rechteckiges Feld aufweist und daß das Lichtbündel (9) rechteckig begrenzt ist.,

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schattenwerfende Anordnung (11) eine im. Abstand von der Kassettenoberfläche oder der Oberfläche des mit ihr verbundenen Teils (5) angeordnete Fläche ist, der auf einer dieser Oberflächen ein Muster (12) zugeordnet ist. 10

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster (12) mit dem abgegrenzten Feld (10) zusammenfällt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schattenwerfende Anordnung aus einem Rohr mit lichtundurchlässigen Begrenzungsflächen besteht, das an seinem unteren Ende mit einer lichtregistrierenden Anordnung versehen ist, die ein Signal abgibt oder eine Röntgenaufnahme verhindert, wenn das Licht von der Lichtquelle (16) durch das Rohr nicht die lichtregistrierende Anordnung erreicht, also die Filmkassette (4) nicht rechtwinkelig zum Zentralstrahl (8) liegt. ' ;

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß außer der im Rohr angeordneten lichtregistriereriden Anordnung eine zusätzliche lichtregistrierende Anordnung im Anschluß zum abgegrenzten Feld (10) vorhanden ist, die ein Signal abgibt, wenn die Begrenzungsflächen des Liclrfcbün^ dels (9) in einer bestimmten Weise dieses Feld (10) treffen und/oder eine Röntgenaufnahme verhindert, wenn dies nicht der Fall ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der Kassetten für verschiedene Formate zusammen mit dem gleichen Röntgengerät verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die ein Signal abgeben, das von der Größe der Kassette (4) abhängt.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Ms 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die dann, wenn der Fokus sich in einem bestimmten Abstand von der Filmkassette (4) befindet, und wenn der Zentralstrahl (8) .die Filmkassette (4) im Zentrum (15) rechtwinkelig trifft, abhängig von einem Signal, das das Kassettenformat kennzeichnet, in bekannter Weise Motoren beeinflussen, die automatisch die Primärblende (2, 3) dazu bringen, das Röntgenstrahlenbündel (17) so abzugrenzen, daß dessen Begrenzungsflächen in der Ebene dar Filmkassette (4) mit den Kanten (18) der Filmkassette (4) zusammenfallen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Fokussieranordnung (7) für die Lichtstrahlung vorhanden ist, die derart einstellbar ist, daß das Lichtbündel (9) bei verschiedenen Fokus-Film-Abständen immer innerhalb des abgegrenzten Feldes (10) liegt.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung für die Einstellung der Fokussieranordnung (7) ein Signal abgibt, das von demjenigen Fokus-Film-Abstand abhängig ist, für welchen die Fokussieranordnung (7) eingestellt ist und daß dieses Signal und das Signal, das von der Größe der Kassette (4) abhängt, einem Rechenkreis zugeführt wird, der mittels Motoren die Primärblende (3) derart beeinflußt, daß das Röntgenstrahlenbündel (17) so begrenzt wird, daß dessen Begrenzungsflächen in der Ebene der Filmkassette (4) mit den Kanten (18) der Filmkassette (4) auch bei verschiedenen Fokus-Film-Abständen zusammenfallen.

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