JP2015112301A - 医用診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納部を深く掘り込む必要がなく、ケーブルベア（登録商標）の経年変化による断線を回避することが可能な医用診断装置を提供する。【解決手段】実施形態の医用診断装置は、基面に沿って移動可能に設けられた架台と、前記架台に設置された駆動機構部に対し電源を供給する給電手段とを有する。前記給電手段は、電流用レールと接触子とを有する。電流用レールは、前記基面に沿って設けられる。接触子は、前記架台に設けられ、前記架台が前記基面に沿って移動されるとき、前記電流用レールに接触しながら相対移動することにより前記電流用レールから前記駆動機構部に給電可能に構成される。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、医用診断装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置やＰＥＴ-ＣＴ装置と、Ｘ線アンギオ装置その他のモダリティとが組み合わされるとき、寝台が共用される場合がある。このとき、Ｘ線ＣＴ装置の架台（ガントリともいう）は、床に沿って移動可能に構成される。

床に回転可能に設けられた架台へ配線等を供給するケーブルベア（登録商標）が設けられた医用診断装置がある（例えば、特許文献１）。

床に固定された架台に対し電源を供給する給電手段としては、例えば、床面が溝形状に凹設された収納部にケーブルが格納されたものがある（例えば、特許文献２）。本文献に記載された架台には、Ｘ線管、検出器、高電圧発生部、回転駆動部等を含む診断用画像取得部が収納される。

これらの特許文献に記載された技術を組み合わせることにより、床に移動可能に設けられた架台に対し電源を供給する供給手段として、収納部にケーブルベアが格納されることが可能となる。ここで、「架台に対し電源を供給する」とは、前述する診断用画像取得部と、床を含む基面に沿って移動可能に設けられた架台を駆動するための架台駆動機構部とを有する駆動機構部に対し、電源を供給することをいう。

特開２００９−１４８３２５号公報 特開２００１−２８６４６１号公報

しかしながら、ケーブルベアが曲げられるときの曲げ半径が信号線等と比較して大きい。そのため、ケーブルベアが収納部に収納されるためには、収納部を深く掘り込む必要がある。
また、架台が移動されるとき、ケーブルベアは、曲げられる位置を変えながら架台に追従するため、ケーブルベアが経年変化により断線するおそれがあるという問題点があった。

この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、収納部を深く掘り込む必要がなく、ケーブルベアの経年変化による断線を回避することが可能な医用診断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、実施形態の医用診断装置は、基面に沿って移動可能に設けられた架台と、前記架台に設置された駆動機構部に対し電源を供給する給電手段とを有する。前記給電手段は、電流用レールと接触子とを有する。電流用レールは、前記基面に沿って設けられる。接触子は、前記架台に設けられ、前記架台が前記基面に沿って移動されるとき、前記電流用レールに接触しながら相対移動することにより前記電流用レールから前記駆動機構部に給電可能に構成される。

第１実施形態に係る医用診断装置の側面図。 医用診断装置の正面図。 寝台に対し架台が近づいたときの医用診断装置の側面図。 図１のＡ-Ａ線拡大断面図。 図２のＢ-Ｂ線拡大断面図。 第２実施形態に係る給電手段の拡大断面図。 第３実施形態に係る給電手段の拡大断面図。

［第１実施形態］
医用診断装置の第１実施形態について各図を参照して説明する。
先ず、医用診断装置１の構成について図１を参照して簡単に説明する。図１は、医用診断装置１の側面図である。ここでは、医用診断装置１として、Ｘ線ＣＴ装置を説明する。

図１に示すように、医用診断装置１は、架台１０と寝台２０と給電手段３０とを有する。なお、架台１０は、内部側のフレームと外部側のカバーとを有するが、以下の説明で、架台１０というときは、フレームまたはカバーのいずれか、または、両方を指すものとする。また、医用診断装置１が設置される空間を区画する床、天井、および、立壁（仕切り壁を含む）、その他の構造体を「基面」という場合がある。

〔架台１０〕
架台１０は開口１１および底部１２を有する。架台１０には、開口１１を中心にして、Ｘ線を照射するＸ線管（図示しない）と、Ｘ線管から照射され、開口１１内の被検体（図示しない）を透過したＸ線を検出するＸ線検出器（図示しない）とが対向配置される。Ｘ線管およびＸ線検出器は、開口１１中心に回転可能に構成され、それらを回転させる力にモータが用いられる（回転駆動部）。架台１０には、Ｘ線管に高電圧を印加する高電圧発生部（図示しない）が設けられる。

図２は医用診断装置１の正面図、図３は寝台２０に対し架台１０が近づいたときの医用診断装置１の側面図である。図１から図３に示すように、基面２としての床には一対の案内レール１３が延設される。架台１０は、案内レール１３により基面２に沿って寝台２０から離れた位置（図１参照）と、寝台２０に近づいた位置（図３参照）との間を移動可能に案内され、モータの動力によりレール上を自走し、モータの保持力により任意の位置に保持される（架台駆動機構部）。

基面２には案内レール１３に沿って収納部３が並設される。収納部３は一対の案内レール１３の間に配置される。架台１０は、収納部３に架け渡されることにより、収納部３の溝口３ａ（後述する）の一部を外部から塞ぐように配置される。基面２と架台１０の底部１２との間にはわずかな空隙が設けられる。

ここで、架台１０が移動される方向を「Ｚ軸方向」または「体軸方向」という場合がある。さらに、Ｚ軸方向に対し直交する水平方向を「Ｘ軸方向」という場合がある。さらに、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に対し直交する方向を「Ｙ軸方向」、「高さ方向」または「深さ方向」という場合がある。

〔寝台２０〕
図１及び図３に示すように、寝台２０は、被検体（図示しない）が載置される天板２１を有する。天板２１は、架台１０に対して高さ調整可能に構成される。

〔給電手段３０〕
図４は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。図１および図４に示すように、給電手段３０は収納部３に設けられる。なお、給電手段３０が電源を供給する先は、前述する診断用画像取得部および架台移動機構部を含む駆動機構部である。

（収納部３）
図４に示すように、給電手段３０は、基面２が溝形状に凹設された収納部３に設けられる。収納部３は、上方に開放された溝口３ａ、溝底３ｂ、および、溝壁３ｃを有する。溝底３ｂおよび溝壁３ｃは、導電性の材料により構成される。導電性の材料を図４にハッチングを付して示す。溝底３ｂ、溝壁３ｃは、アースブロック３ｄ（後述する）に接続される。

溝口３ａはカバー部材３３の導電性層３３１（後述する）で覆われる。それにより、収納部３の内面が、導電性を有する溝底３ｂおよび溝壁３ｃ、並びに、導電性層３３１により構成される。導電性層３３１は、アースブロック３ｄに接続される。

両溝壁３ｃの上端縁が溝口３ａの両縁に相当する。収納部３の溝口３ａは、約１０２ｍｍのＸ軸方向の幅を有する。収納部３の溝底３ｂは、約４０ｍｍの深さを有する。

一般的に、ケーブルベアを収納する収納部の深さは、約１５０ｍｍである。これに対し、収納部３の深さは、ケーブルベアを格納する収納部の深さと比較して、約９０ｍｍ（＝１５０−４０）も浅くなる。そのため、収納部３を施工するときの作業が容易になる。

さらに、ケーブルベアを収納する収納部の幅は、約２５０ｍｍである。これに対し、収納部３の幅は、ケーブルベアを格納する収納部の幅と比較として、約１４８ｍｍ（＝２５０−１０２）だけ狭くなる。そのため、収納部３を施工するときの作業がさらに容易になる。

溝口３ａの両縁（溝壁３ｃの上端縁）に電気的に接続して、アースブロック３ｄが配置される。アースブロック３ｄには、溝口３ａを覆うカバー部材３３の導電性層３３１（後述する）が接触する。それにより、収納部３の内面（導電性を有する溝底３ｂおよび溝壁３ｃ、並びに導電性層３３１）が接地される。そのため、収納部３の内部のノイズが外部に漏れ難くなり、反対に、外部から収納部３の内部にノイズが入り難くなる。

アースブロック３ｄの外側（溝口３ａの縁とは反対側）には、側溝である水受け部３ｅが配置される。架台１０の移動型の医用診断装置１は、手術室に設置される場合がある。手術室では、清掃時に基面２としての床に水等がまかれることがある。溝口３ａの外側に水受け部３ｅが設けられたことにより、収納部３の外部からカバー部材３３と基面（床）２との間を通って収納部３の内部に水等が滲み込むのを防止することが可能となる。

収納部３には、前述する駆動機構部に給電するための配電線として、４本の電流用レール３１（幅約１５ｍｍ、後述する）が収納され、また、隣接する電流用レール３１間の隙間を設ける必要があるため、それだけで、溝口３ａのＸ軸方向の幅は約７０ｍｍとなる。実際には、補強用凸条部３４１（後述する）が設けられるため、その幅は約１０２ｍｍとなる。

図４に示すように、給電手段３０は、電流用レール３１、接触子３２、カバー部材３３、レール台３４、および、接触子台３５を有する。

（レール台３４）
レール台３４は、絶縁性を有する材料により成形され、収納部３の溝底３ｂに固定される。検査室には、Ｘ線ＣＴ装置以外のモダリティとして、超音波診断装置（図示しない）が設けられる。超音波診断装置にはキャスタ（図示しない）が設けられる。キャスタは、例えば約２０ｍｍ幅の車輪（図示しない）を有する。前述したように、溝口３ａの幅は約１０２ｍｍであるから、超音波診断装置が基面（床）２に沿って移動されるとき、車輪が溝口３ａに入り込むおそれがある。溝口３ａを迂回したりすると、超音波診断装置を迅速に移動できず、診断に支障を来すおそれがある。

キャスタの車輪等が溝口３ａに入り込まないように、レール台３４は、３本の補強用凸条部３４１を有する。補強用凸条部３４１は、約１０ｍｍのＸ軸方向の幅を有する。３本の補強用凸条部３４１は、互いに平行にＺ軸方向に沿って延設され、溝口３ａの縁（溝壁３ｃの上端縁）とそれに隣接する補強用凸条部３４１との間の隙間（２つ）、あるいは、互いに隣接する補強用凸条部３４１同士の間の隙間（２つ）が予め定められた幅未満になるように、溝壁３ｃに沿って配置される。ここで、「予め定められた幅」は、例えば、キャスタの車輪の幅に相当する。４つの隙間をキャスタの車輪の幅未満にすることにより、これらの隙間に車輪が入り込むことが防止される。なお、予め定められた幅（車輪の幅）を約２０ｍｍに想定して、隙間が約１８ｍｍに設定されることについては後述する。

さらに、３本の補強用凸条部３４１は、基面２（溝口３ａの縁）とほぼ同じ高さを有する。そのため、補強用凸条部３４１と基面２との間に高さ方向で大きな段差が生じない。それにより、キャスタを円滑に移動することが可能となる。

（電流用レール３１）
電流用レール３１は４つの隙間に配置され、Ｚ軸方向に沿って延設され、レール台３４に固定される。電流用レール３１は、Ｘ軸方向で約１５ｍｍの幅、Ｙ軸方向で約１５ｍｍの丈を有する。約１５ｍｍ幅の電流用レール３１と、その両側に設けられた約１．５ｍｍの空隙とにより、約１８ｍｍの隙間が設定される。

（接触子台３５）
図１および図４に示すように、接触子台３５は、架台１０の底部１２に設けられる。図４では、底部１２を図示しない。接触子台３５と補強用凸条部３４１とが当接しないように、接触子台３５と補強用凸条部３４１との間にわずかな空隙が設けられる。なお、接触子台３５と補強用凸条部３４１とを当接させて、架台１０が移動されるとき、接触子台３５が補強用凸条部３４１に摺動するように構成されてもよい。

（接触子３２）
接触子３２は４つの隙間に配置され、接触子台３５に設けられる。接触子３２は、Ｘ軸方向で約１５ｍｍの幅、Ｙ軸方向で約１５ｍｍの丈を有する。接触子３２は、架台１０がＺ軸方向に移動されるとき、電流用レール３１に接触しながら移動することで、電流用レール３１から架台１０に給電可能に構成される。接触子３２と高電圧発生部とが電気的に接続される。

（カバー部材３３）
前述したように、架台１０は収納部３の溝口３ａの一部を外部から塞ぐように配置される。架台１０により塞がれる溝口３ａの一部以外を外部から塞ぐように、カバー部材３３が設けられる。

図５は、図２のＢ-Ｂ線断面図である。図１、図４および図５に示すように、カバー部材３３は、電流用レール３１を覆う長尺形状を有する。カバー部材３３の一部が架台１０に連結される。架台１０の接触子台３５に連結されたカバー部材３３の部分としての絶縁性層３３２（後述する）を図５に示す。なお、絶縁性層３３２に連結された接触子台３５の部分は、絶縁性を有する。カバー部材３３の両端部は、Ｚ軸方向の収納部３の端部に延ばされる。長手方向の両側（図１および図３では、収納部３の左右）に巻き取り機構４０が配置される。

巻き取り機構４０は、巻き軸４１、モータ（図示しない）、動力伝達手段(図示しない)、および、制御部（図示しない）を有する。巻き軸４１にはカバー部材３３の端部が連結される。制御部は、架台１０の移動および移動方向に応じて、モータおよび動力伝達手段を制御する。

例えば、架台１０が寝台２０に対し離れた位置（図１参照）から寝台２０に対し近づいた位置（図３参照）に移動されるとき、制御部がモータおよび動力伝達手段を制御することにより、右側の巻き取り機構４０の巻き軸４１に対しモータの動力が伝達され、カバー部材３３が巻き取られる。左側の巻き取り機構４０の巻き軸４１に対し動力が伝達されず、カバー部材３３が繰り出される。

なお、カバー部材３３が巻き取られるとき、架台１０の移動量以上の長さが巻き取られることで、カバー部材３３が張られた状態で、たるみなく巻き取られる。さらに、カバー部材３３が繰り出されるとき、モータの保持力が働き、カバー部材３３は張られた状態で、たるみなく繰り出される。

以上のように、左右の巻き取り機構４０によってカバー部材３３が巻き取りあるいは繰り出されることにより、収納部３の溝口３ａが常時外部から塞がれる。

カバー部材３３は、下層側（収納部３の内部に面する側）に導電性層３３１が設けられ、上層側に絶縁性層３３２が設けられる。なお、カバー部材３３により溝口３ａが覆われるとき、導電性層３３１がアースブロック３ｄに接触することは、前述した通りである。なお、導電性層３３１とアースブロック３ｄとの接触性を高めるため、アースブロック３ｄと接触する導電性層３３１の部分をブラシ状に形成してもよい。

カバー部材３３は、シート形状で、比較的に弱い剛性を有するものであるが、図４に示すように、前述する補強用凸条部３４１上に載置された形になるため、溝口３ａを覆ったときに、下方に湾曲したりすることがなく、また、超音波診断装置の移動時にそのキャスタの車輪がカバー部材３３の上を通ったとしても、大きな変形が回避される。

〔信号伝達手段３０Ａ〕
以上に、給電手段３０等の構成を説明した。次に、Ｘ線管、Ｘ線検出器および高電圧発生部に対し、制御信号を送信し、Ｘ線検出器からの検出信号を受信するための、信号伝達手段３０Ａの構成について説明する。

図４に示すように、基面２としての床には、信号伝達手段３０Ａが格納される収納部３００が設けられる。収納部３００は、収納部３の構成と同じ構成を有しているため、その構成に収納部３の構成と同一番号を付し、その説明を省略する。なお、収納部３００のＸ軸方向の幅を、収納部３と同様に、予め定められた幅未満に設定することは言うまでもない。

信号伝達手段３０Ａは、固定用アンテナ３６、移動用アンテナ３７、固定用アンテナ台３８、および、移動用アンテナ台３９を有する。

固定用アンテナ台３８は架台１０の底部１２に設けられる。固定用アンテナ３６は固定用アンテナ台３８に固定される。移動用アンテナ台３９は、収納部３００の溝底３ｂに固定される。移動用アンテナ３７は、Ｚ軸方向に沿って延設され、移動用アンテナ台３９に設置される。

収納部３００に、固定用アンテナ３６等を有する信号伝達手段３０Ａを設けたので、収納部３００の幅が狭く、その深さが浅くなるため、収納部３と同様に、収納部３００を施工する際の作業が容易となる。

（動作）
以上に、第１実施形態に係る医用診断装置の構成を簡単に説明した。次に、医用診断装置１の動作について図を参照して説明する。

図１および図３に示すように、架台１０が移動されるとき、接触子３２が電流用レール３１に接触しながら移動するため、電流用レール３１から接触子３２を介して高電圧発生部等に電力を供給することが可能となる。

さらに、架台１０が移動されるときであっても、固定用アンテナ３６および移動用アンテナ３７により、架台１０とコンソール（図示しない）との間で、制御信号および検出信号の送受信が可能となる。

給電手段３０が格納される収納部３、および、信号伝達手段３０Ａが格納される収納部３００の内面が導電性を有し、かつ、接地されるため、収納部３、３００の内部から外部にノイズが漏れ難くなり、さらに、収納部３、３００の外部から内部にノイズが入り難くなる。

［第２実施形態］
次に、医用診断装置の第２実施形態について図６を参照して説明する。
なお、第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

図６は、給電手段の拡大断面図である。第１実施形態では、レール台３４が３本の補強用凸条部３４１を有し、それにより、収納部３内に約１８ｍｍ幅（予め定められた幅）の４つの隙間を作り、１つの隙間に１つの電流用レール３１を配置した。この隙間の約１８ｍｍの幅は、キャスタの車輪の幅が約２０ｍｍであることに対応するものであった。

これに対し、第２実施形態では、レール台３４が１本の補強用凸条部３４１を有する。それにより、収納部３内に２つの隙間が作られる。１つの隙間に２つの電流用レール３１が配置される。この隙間の幅は、約３４．５ｍｍ（１５×２＋１．５×３）である。電流用レール３１の幅は、約１５ｍｍであり、溝壁３ｃと電流用レール３１との間の空隙、隣接する電流用レール３１間の空隙、電流用レール３１と補強用凸条部３４１との間の空隙は、約１．５ｍｍである。この隙間の約３４．５ｍｍの幅は、キャスタの車輪の幅が約３６ｍｍであることに対応するものである。

以上のように、車輪の幅に応じて隙間を変えるには、補強用凸条部３４１の本数や幅を変えればよい。

［第３実施形態］
次に、医用診断装置の第３実施形態について図７を参照して説明する。
なお、第３実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

前記実施形態の給電手段３０では、上側に接触子３２が配置され、下側に電流用レール３１が配置されたものを示したが、逆の態様、すなわち、上側に電流用レール３１が配置され、下側に接触子３２が配置されてもよい。

図７に示すように、この態様では、給電手段３０は、屋根部材３９ａ、および、Ｌ字状部材３９ｂを有する。屋根部材３９ａは、電流用レール３１を上方から覆うようにＺ軸方向に沿って延設される。

屋根部材３９ａは、三角形の断面形状に形成され、頂角部、底角部、斜辺部および底辺部を有する。頂角部を上にして収納部３内に配置された屋根部材３９ａを図７にハッチングを付して示す。

屋根部材３９ａの底辺部に電流用レール３１が固定される。屋根部材３９ａは、電流用レール３１を固定するレール台の機能を有する。底角部は、所定の間隔をおいて収納部３の溝壁３ｃに支持される。さらに、Ｚ軸方向の屋根部材３９ａの両端部は、溝壁３ｃに支持される。

Ｌ字状部材３９ｂは、接触子台３５に連結される。Ｌ字状部材３９ｂは、底角部を支持する溝壁３ｃとは反対側の溝壁３ｃに沿って下方に延ばされ、さらに、電流用レール３１の下面に臨むようにＸ軸方向に沿って延ばされる。Ｘ軸方向に沿って延ばされたＬ字状部材３９ｂに接触子３２が、電流用レール３１の下面に接触するように配置される。

前記第３実施形態では、屋根部材３９ａが電流用レール３１を上方から覆うことにより、何らかの原因（例えば、清掃時の水撒き）により、水の飛散が電流用レール３１の付近で生じたときでも、水が電流用レール３１にかからないため、水よけとなる。

なお、前記実施形態において、収納部３が基面２としての床に配置され、収納部３に形成される隙間が予め定められた幅未満に設定されるように、補強用凸条部３４１の本数や幅が決められた。しかし、収納部３の溝口３ａの幅が予め定められた幅未満であれば、補強用凸条部３４１は不要であることはいうまでもない。

さらに、前記実施形態で、基面２としての床に収納部３および案内レール１３が設けられたが、案内レール１３が床に設けられても、収納部３が基面２としての天井や立壁に設けられるときがある。また、案内レール１３が天井や立壁に設けられ、収納部３も天井や立壁に設けられるときがある。これらのときには、収納部３の溝口３ａにキャスタの車輪などが入り込むことを考慮する必要がないため、収納部３の溝口３ａの幅が予め定められた幅未満である必要がなく、また、補強用凸条部３４１も不要であることはいうまでもない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 医用診断装置
２ 基面
３ 収納部
３ａ 溝口
３ｂ 溝底
３ｃ 溝壁
３ｄ アースブロック
３ｅ 水受け部
１０ 架台
１１ 開口
１２ 底部
１３ 案内レール
２０ 寝台
２１ 天板
３０ 給電手段
３１ 電流用レール
３２ 接触子
３３ カバー部材
３３１ 導電性層
３３２ 絶縁性層
３４ レール台
３４１ 補強用凸条部
３５ 接触子台
３６ 固定用アンテナ
３７ 移動用アンテナ
３８ 固定用アンテナ台
３９ 移動用アンテナ台
３０Ａ 信号伝達手段
３００ 収納部

Claims (5)

1. 基面に沿って移動可能に設けられた架台と、前記架台に設置された駆動機構部に対し電源を供給する給電手段とを有する医用診断装置において、
   前記給電手段は、
   前記基面に沿って設けられた電流用レールと、
   前記架台に設けられ、前記架台が前記基面に沿って移動されるとき、前記電流用レールに接触しながら相対移動することにより前記電流用レールから前記駆動機構部に給電可能に構成された接触子と、
   を有する
   ことを特徴とする医用診断装置。
2. 前記電流用レールは、前記基面に溝形状に形成され、溝口、溝底および両溝壁を有する収納部に配置され、
   前記架台は、前記収納部の溝口の一部を外部から塞ぐように移動可能に配置され、
   前記溝口の一部を塞ぐ前記架台の部分に前記接触子が配置され、
   前記一部以外の前記溝口は、カバー部材により外部から塞がれ、
   前記カバー部材は、前記収納部の前記溝口を塞ぐように配置され、接地された導電性層と、前記導電性層を外方から覆う絶縁性層とを有することを特徴とする請求項１に記載の医用診断装置。
3. 前記カバー部材は、前記電流用レールを覆う長尺形状を有し、
   前記カバー部材の一部は、前記架台に連結され、
   前記カバー部材の両端は、前記架台の移動時においても前記収納部の溝口を塞ぐように、前記電流用レールの両端側から前記架台の移動に応じて巻き取り、あるいは、繰り出し可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の医用診断装置。
4. 前記収納部に、前記溝壁とほぼ同じ高さを有する一または複数の補強用凸条部が前記溝壁に沿って配置され、
   前記補強用凸条部は、前記溝壁と前記溝壁に隣接する前記補強用凸条部との間の隙間、あるいは、互いに隣接する前記補強用凸条部同士の間の隙間が予め定められた幅未満になるように配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の医用診断装置。
5. 前記収納部の溝口は、上方に開放され、
   前記収納部には、前記電流用レールを上方から覆うように屋根部材が配置され、
   前記接触子は、前記電流用レールの側面または下面に接触するように配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の医用診断装置。

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