JP3975807B2 - Biological information measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は血圧や脈波などの生体情報の計測に用いる生体情報計測装置、殊に人体の手首や足首を流体袋で圧迫して生体情報の計測を行う生体情報計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
生体情報計測装置として血圧測定装置が一般的であるが、このカフ圧迫法による血圧測定装置は、カフで動脈が完全に閉塞するまで加圧し、その後、徐々に減圧してカフ圧に重畳した動脈の脈波信号を捉えてその振幅変化を基に最高・最低血圧を判定したり、あるいは一定速度で加圧しながら脈波信号を抽出して最高・最低血圧を判定する。この時、圧迫する部位としては主に上腕や手首などが用いられるが、最近は手首を圧迫するタイプのものが小型で携帯性に優れるために注目されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、手首でカフ圧迫法により測定を行う場合、上腕動脈から分岐した橈骨動脈と尺骨動脈とを同時に一定速度で加圧、あるいは阻血した後に一定速度で減圧して、捉えた脈波信号から血圧を判定する。
【0004】
しかし、手首には図18に示すように、上腕動脈から分岐した橈骨動脈14と尺骨動脈15のほかに、橈骨12や尺骨13、腱6が存在しており、殊に腱6が橈骨動脈14と尺骨動脈15の間に存在しており、橈骨動脈14と尺骨動脈15とをカフ1(流体袋2)で圧迫する場合、腱6も同時に圧迫することになる。このためにカフ圧をかなり高くしないことには橈骨動脈14と尺骨動脈15を同時に阻血することができない。
【0005】
また、橈骨動脈14と尺骨動脈15とでは阻血に必要なカフ圧が異なっているために、動脈信号にノイズが混入しやすく、血圧判定精度を高くすることができない。
【0006】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは複数の動脈を的確に圧迫して生体情報の計測を行うことができる生体情報計測装置を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、少なくとも2本の動脈と動脈間に位置する腱が存在する生体部位に装着されて上記両動脈を流体袋で圧迫して生体情報を計測する生体情報計測装置において、流体袋は各動脈に対応する数及び位置にある複数の流体袋で形成されているとともに、相互に連通している複数の流体袋は夫々動脈圧迫方向において複数層からなる積層構造となっており、上記複数の流体袋は対応する動脈の生体における深さに応じて層間接続用の穴径が異なっていることに特徴を有している。各動脈を個別の流体袋で圧迫するようにしたものである。
【0008】
この場合、複数の流体袋は夫々3層以上の積層構造となっていることが好ましく、また複数の流体袋は生体部位への巻き付け周方向において生体側となる内周側の長さよりも外周側の長さが大となっていることが好ましい。
【0009】
また、複数の流体袋は対応する動脈の生体における深さに応じて層数が異なっていてもよい。
【0010】
さらに複数の流体袋が3層以上の積層構造である場合、生体側となる内周側の層間接続用の穴の径が外周側の層間接続用の穴の径よりも大となっていることが好ましい。
【0011】
また、複数の流体袋で構成された流体袋が生体の腱の圧迫用の圧迫部を上記の複数の流体袋間に備えていてもよく、この場合、圧迫部は腱の圧迫方向において複数の層からなる積層構造となった流体袋で形成されていることや、更には圧迫部の積層数が動脈圧迫用の流体袋の積層数より多いことが好ましい。圧迫部の積層数が動脈圧迫用の流体袋の積層数と同じある時には圧迫部の側壁長が動脈圧迫用の流体袋の側壁長より大であることが好ましい。
【0012】
また、上記圧迫部は流体袋に付設された弾性体で形成されているとともにその生体側となる内周側が対応する生体部位形状に沿った湾曲形状となっていてもよい。
【0013】
流体袋におけるポンプとの接続用の接続口が複数の流体袋間に位置していることが好ましい。
【0014】
また、流体袋がその収縮時における流体通路確保用のスペーサを内蔵しているものであってもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図1は本発明に係る生体情報計測装置において用いている動脈圧迫用の流体袋2の断面構造を示しており、ポリウレタンやシリコンなどの可撓性材料で作られた厚さ約0.2mmほどのシート状のものを熱溶着などによる貼り合わせ、あるいはブロー成形などで形成した上記流体袋2は複数層(図1に示す例では2層)を積層したものとして形成された2つの流体袋2a,2bを外層側で連通させた構造となっている。
【0016】
そして、この流体袋1は、図2に示すように、ポンプ10が組み込まれた計測装置(血圧計)本体5に連結されたカフ1内に合成樹脂製のクリップ板4で外周側が覆われた状態で配設されて、ポンプ10にチューブを介して接続されている。図中8,9はカフ11における外布である。
【0017】
カフ1を人体の手首7の周囲に周回させて面ファスナーなどで係着させ、この状態でポンプ10を作動させて流体袋2に流体(空気)を送り込めば、流体袋2は膨張して伸縮性の高い外布8を介して手首を圧迫するが、この時、流体袋2aを橈骨動脈14上に、流体袋2bを尺骨動脈15上に位置させ、両流体袋2a,2bの間の部分を腱6上に位置させることで、流体袋2aは橈骨12との間で橈骨動脈14を確実に圧迫し、流体袋2bは尺骨13との間で尺骨動脈15を確実に圧迫する。また、腱6の両側において流体袋2a,2bが膨張して圧迫を行うために、腱6が流体袋2a,2b間に嵌り込むような形になることから、流体袋2の膨張でカフ1が手首7の周方向にずれ動いてしまうこともない。
【0018】
しかも各流体袋2a,2bは積層構造となっており、その膨張方向が動脈14,15の圧迫方向になっている上に、生体との接触面が平面となっているために、動脈14,15の圧迫を効果的に行うことができる。
【0019】
図3は流体袋2a,2bを共に3層の積層構造とするとともに、手首7側となる内周側の周方向長Liよりも手首7から遠い側となる外周側の周方向長Loを長くすることで、手首7に周回させた状態での流体袋2の膨張時に流体袋2a,2bが動脈14,15をより確実に圧迫するようにしたものであり、また手首7に周回させた時に流体袋2に生じる皺が少なくなって圧迫の不均一や圧力制御不備が生じにくくなるようにしたものである。
【0020】
図4に示す流体袋2は、橈骨動脈14上に位置させることになる流体袋2aを3層で、尺骨動脈15上に位置させることにある流体袋2bを4層で構成したものを示している。一般に橈骨動脈14よりも尺骨動脈15の方が手首7の表面から深い位置にあって圧迫しにくいために、橈骨動脈14の脈波よりも尺骨動脈15の脈波の方が高圧で出現し、血圧判定に誤差が生じやすいという問題があるが、流体袋2bの層数を流体袋2aの層数より増やして尺骨動脈15の圧迫力を高くできるようにしておくことで、血圧判定の誤差を低減することができる。
【0021】
そして本発明においては、図5に示すように、流体袋2aの層間接続用の穴の径Daよりも、流体袋2bの層間接続用の穴の径Dbを小さくしている。膨張させた時の流体袋2bのストロークを流体袋2aのストロークより大きくすることができるために、尺骨動脈15の圧迫力不足を補うことができる。
【0022】
図6に示すものは、層間接続用の穴を手首7側よりも外周側の方が小さく(Da1<Da2、Db1<Db2)なるようにすることで、上層側でストロークを確保し、下層側でストロークは小さいものの手首7をフラットに圧迫することができるようにして、圧迫有効面積を確保できるようにしたものである。
【0023】
なお、上記図4〜図6に示した各構成を組み合わせると、より好ましい結果を得ることができる。
【0024】
図7に他例を示す。ここでは橈骨動脈14の圧迫用の流体袋2aと尺骨動脈15の圧迫用の流体袋2bとの間に、腱6の圧迫用の小さな流体袋2cを設けて、これら流体袋2a,2b,2cを外層側で連通させている。流体袋2aと流体袋2bとの間の隙間で生じる圧迫不十分な領域を流体袋2cで補うことで、動脈14,15をより確実に圧迫することができるようにしたものである。
【0025】
上記流体袋2cは、図8に示すように多層構造としてもよく、この場合、腱6をより強く圧迫することができる。また、図に示すように流体袋2cの積層数を流体袋2a,2bの積層数より多くしておくと、腱6の圧迫をより強くすることができる。なお、図9に示すように、流体袋2cの積層数が流体袋2a,2bの積層数と同じであっても、流体袋2cの側壁の長さを長くしておけば、流体袋2の断面積が流体袋2a,2bより小さいために、腱6の圧迫を十分強くすることができる。
【0026】
図10に示すように、流体袋2a,2bの間に流体袋2cに代えて、腱圧迫用の弾性体3を配置してもよい。この場合、弾性体3を腱6の形状に沿う腕脚形状としておくことで、弾性体3の存在が流体袋2が周方向に位置ずれしてしまう原因になってしまうことを防ぐことができる。
【0027】
図11に別の例を示す。これは流体袋2におけるポンプ10との接続のための接続口16を流体袋2の周方向の中央位置(好ましくは周方向と直交する方向においても中央位置となるところ)に配置した例を示しており、この場合、流体袋2aと流体袋2bとにバランスよく流体を送り込むことができる。
【0028】
図12に示すものは、流体袋2a,2b間を連通させている部分の断面積が小さく、この部分を通じて流体袋2a,2bに流体を送り込む場合、流体袋2a,2bが収縮している状態では上記連通部分で圧力損失が生じることに鑑み、流体袋2a,2bの最外層で相互に連通している部分に、中央部が切欠23となっているスペーサ22を入れて、収縮時にも所定の断面積以上の流路が確保されるようにしている。スペーサ22としては、厚さ0.2mm程度のウレタンシートを好適に用いることができる。
【0029】
スペーサ22に代えて、図13に示すように流体袋2a,2bの内面に突条24を設けたり、あるいは図14に示すように、流体袋2a,2bの内面に溝25を設けたり、図15に示すように、流体袋2a,2bの内面に多孔質材26を配置することによって、収縮時にも所定の断面積以上の流路が確保されるようにしてもよい。
【0030】
また、図16に示すように、接続口16周辺にチャンバー27を設けるようにしてもよい。
【0031】
図17は流体袋2の外周に配置するクリップ板4の一部にくり抜き部28を設けたものを示している。クリップ板4と流体袋2との密着性が良くなることから、流体まわりがより一層改善される。なお、図示例ではクリップ板4と手首7との曲率が合わない領域、つまりクリップ板4の曲率半径が最も小さい領域付近にくり抜き部28を一つ設けているが、複数のくり抜き部28を設けても良く、くり抜き部28を設ける位置やくり抜き部28の形状等、図示例に限定されるものではない。
【0032】
また、以上の各例では手首に装着して橈骨動脈と尺骨動脈とを確実に圧迫するものを示したが、指や足首、足指などにおいても2本の動脈が存在するとともにその間に腱などの硬い組織が存在していることから、これらの部分に適用させたものであってもよい。
【0033】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、少なくとも2本の動脈と動脈間に位置する腱が存在する生体部位に装着されて上記両動脈を流体袋で圧迫して生体情報を計測する生体情報計測装置において、流体袋は各動脈に対応する数及び位置にある複数の流体袋で形成されているために、各動脈が個別の流体袋で圧迫されるものであり、動脈間に位置する腱で動脈の圧迫が阻害されてしまったり周方向にずれが生じてしまうようなことがなく、しかも相互に連通している複数の流体袋は夫々動脈圧迫方向において複数層からなる積層構造となっていて、各流体袋は動脈の圧迫方向に膨張するものであり、生体との接触面も平面で形成することができるために、複数の動脈の圧迫を効果的に行うことができる。加えるに、複数の流体袋は対応する動脈の生体における深さに応じて層間接続用の穴径が異なっているために、深い位置にある動脈に対する動脈への圧迫力を強くすることができる。
【0034】
この場合、複数の流体袋は夫々3層以上の積層構造となっていると、圧迫力を高くすることができる。
【0035】
また複数の流体袋は生体部位への巻き付け周方向において生体側となる内周側の長さよりも外周側の長さが大となっていると、生体部位に巻き付けた時、流体袋の膨張による圧迫力を適切に動脈に伝えることができる上に、流体袋に生じる皺が少なくなるために、皺が生じることによる弊害を少なくすることができる。
【0036】
また、複数の流体袋は対応する動脈の生体における深さに応じて層数が異なっていても、深い位置にある動脈に対する動脈への圧迫力を強くすることができる。
【0037】
さらに複数の流体袋が3層以上の積層構造である場合、生体側となる内周側の層間接続用の穴の径が外周側の層間接続用の穴の径よりも大となっていることが好ましい。外周側でストロークを確保しつつ、内周側で生体をフラットに圧迫することができる。
【0038】
また、複数の流体袋で構成された流体袋が生体の腱の圧迫用の圧迫部を上記の複数の流体袋間に備えていると、腱が動脈の圧迫の邪魔になってしまう状態を避けることができる。
【0039】
この場合、圧迫部は腱の圧迫方向において複数の層からなる積層構造となった流体袋で形成されていると、動脈圧迫用の流体袋と同時に圧迫部も膨張させることができる。
【0040】
しかも圧迫部の積層数が動脈圧迫用の流体袋の積層数より多いと、腱の圧迫を効果的に行うことができる。圧迫部の積層数が動脈圧迫用の流体袋の積層数と同じでも圧迫部の側壁長が動脈圧迫用の流体袋の側壁長より大であれば、腱の圧迫を効果的に行うことができる。
【0041】
また、上記圧迫部は流体袋に付設された弾性体で形成されているとともにその生体側となる内周側が対応する生体部位形状に沿った湾曲形状となっていてもよい。腱の圧迫をずれが生じたりすることなく行うことができる。
【0042】
流体袋におけるポンプとの接続用の接続口が複数の流体袋間に位置していることが各流体袋をバランス良く膨張させることができる点で好ましい。
【0043】
また、流体袋がその収縮時における流体通路確保用のスペーサを内蔵していると、圧力損失を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例における流体袋の断面図である。
【図2】同上の全体構成を示す断面図である。
【図3】他例の流体袋の断面図である。
【図4】さらに他例の流体袋の断面図である。
【図5】別の例の流体袋の断面図である。
【図6】さらに別の例の流体袋の断面図である。
【図7】他の例の流体袋の断面図である。
【図8】さらに他の例の流体袋の断面図である。
【図9】別の例の流体袋の断面図である。
【図10】さらに別の例の流体袋の断面図である。
【図11】 (a)(b)は他の例の流体袋の平面図と断面図である。
【図12】 (a)(b)は更に他の例の流体袋の平面図と断面図である。
【図13】 (a)(b)は別の例の流体袋の平面図と断面図である。
【図14】 (a)(b)はさらに別の例の流体袋の平面図と断面図である。
【図15】 (a)(b)は他の例の流体袋の平面図と断面図である。
【図16】 (a)(b)は更に他の例の流体袋の平面図と断面図である。
【図17】クリップ板の斜視図である。
【図18】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1 カフ
2 流体袋
2a 流体袋
2b 流体袋[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a biological information measuring apparatus used for measuring biological information such as blood pressure and pulse wave, and more particularly to a biological information measuring apparatus that measures biological information by pressing a wrist or ankle of a human body with a fluid bag.
[0002]
[Prior art]
A blood pressure measuring device is generally used as a biological information measuring device, but this blood pressure measuring device using the cuff compression method pressurizes until the artery is completely occluded with the cuff, and then gradually reduces the pressure and superimposes it on the cuff pressure. The maximum / minimum blood pressure is determined based on a change in the amplitude of the detected pulse wave signal, or the maximum / minimum blood pressure is determined by extracting the pulse wave signal while pressurizing at a constant speed. At this time, the upper arm, wrist, or the like is mainly used as a portion to be pressed, but recently, a type that presses the wrist is attracting attention because of its small size and excellent portability.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when measuring with the cuff compression method on the wrist, the radial artery and the ulnar artery branched from the brachial artery are simultaneously pressurized at a constant speed or depressurized at a constant speed and then blood pressure is detected from the captured pulse wave signal. Determine.
[0004]
However, as shown in FIG. 18, in addition to the
[0005]
Further, since the cuff pressure necessary for ischemia is different between the
[0006]
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a biological information measuring apparatus capable of measuring biological information by accurately compressing a plurality of arteries.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the present invention relates to a biological information measuring apparatus that is attached to a biological part where at least two arteries are located and a tendon located between the arteries exists and compresses both the arteries with a fluid bag to measure biological information. Is formed of a plurality of fluid bags in the number and position corresponding to each artery, and the plurality of fluid bags communicating with each other has a laminated structure composed of a plurality of layers in the direction of arterial compression , The plurality of fluid bags are characterized in that the hole diameters for interlayer connection differ according to the depth of the corresponding artery in the living body . Each artery is compressed with a separate fluid bag.
[0008]
In this case, it is preferable that each of the plurality of fluid bags has a laminated structure of three or more layers, and the plurality of fluid bags are on the outer peripheral side than the length on the inner peripheral side that is the living body side in the circumferential direction around the living body part. It is preferable that the length of is large.
[0009]
Further, the plurality of fluid bags may be the number of layers are different according to the depth in the body of the corresponding arteries.
[0010]
Furthermore, when the plurality of fluid bags have a laminated structure of three or more layers, the diameter of the inner-layer-side interlayer connection hole on the living body side is larger than the outer-layer-side interlayer connection hole diameter. Is preferred.
[0011]
In addition, a fluid bag composed of a plurality of fluid bags may include a compression part for compressing a living body's tendon between the plurality of fluid bags. In this case, the compression part includes a plurality of compression parts in the compression direction of the tendon. It is preferable that it is formed of a fluid bag having a laminated structure composed of layers, and further, the number of compression portions is more than the number of layers of fluid bags for arterial compression. When the number of stacked compression portions is the same as the number of stacked fluid bags for arterial compression, the side wall length of the compression portion is preferably larger than the side wall length of the fluid bag for arterial compression.
[0012]
The compression part may be formed of an elastic body attached to the fluid bag and may have a curved shape along the living body part shape corresponding to the inner peripheral side of the living body side.
[0013]
It is preferable that the connection port for connection with the pump in the fluid bag is located between the plurality of fluid bags.
[0014]
The fluid bag may contain a spacer for securing a fluid passage when the fluid bag is contracted.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an arterial
[0016]
As shown in FIG. 2, the
[0017]
When the
[0018]
Moreover, each
[0019]
FIG. 3 shows a structure in which the
[0020]
The
[0021]
And in this invention, as shown in FIG. 5, the diameter Db of the hole for interlayer connection of the
[0022]
In the structure shown in FIG. 6, the stroke on the upper layer side is secured by making the hole for interlayer connection smaller on the outer peripheral side than the
[0023]
In addition, a more preferable result can be obtained by combining the configurations shown in FIGS.
[0024]
FIG. 7 shows another example. Here, a small
[0025]
The
[0026]
As shown in FIG. 10, an
[0027]
FIG. 11 shows another example. This shows an example in which the
[0028]
In the case shown in FIG. 12, the cross-sectional area of the portion communicating between the
[0029]
Instead of the
[0030]
Further, as shown in FIG. 16, a
[0031]
FIG. 17 shows a part of the
[0032]
In each of the above examples, the wrist and the ulnar arteries are shown to be surely pressed against the wrist, but there are two arteries in the fingers, ankles, toes, etc. Since a hard tissue is present, it may be applied to these portions.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, in a biological information measuring apparatus that is attached to a biological site where at least two arteries are located and a tendon located between the arteries exists and compresses both the arteries with a fluid bag to measure biological information. Since the fluid bags are formed of a plurality of fluid bags in the number and position corresponding to each artery, each artery is compressed by a separate fluid bag, and the tendon between the arteries is a tendon. The compression is not hindered or the circumferential displacement does not occur, and the plurality of fluid bags communicating with each other has a laminated structure composed of a plurality of layers in the direction of arterial compression. Since the fluid bag is inflated in the direction of compression of the artery and the contact surface with the living body can be formed as a flat surface, it is possible to effectively compress a plurality of arteries . In addition, since the plurality of fluid bags have different hole diameters for interlayer connection according to the depth of the corresponding artery in the living body, it is possible to increase the compression force on the artery against the artery at a deep position.
[0034]
In this case, if each of the plurality of fluid bags has a laminated structure of three or more layers, the pressing force can be increased.
[0035]
In addition, when the plurality of fluid bags have a length on the outer peripheral side that is larger than the length on the inner peripheral side, which is the living body side, in the circumferential direction around the living body part, The compressive force can be properly transmitted to the artery, and wrinkles generated in the fluid bag are reduced, so that adverse effects caused by wrinkles can be reduced.
[0036]
Further, a plurality of fluid bags even if the number of layers are different according to the depth in the body of the corresponding artery, it is possible to strongly compression force to the artery against the artery at the deep position.
[0037]
Furthermore, when the plurality of fluid bags have a laminated structure of three or more layers, the diameter of the inner-layer-side interlayer connection hole on the living body side is larger than the outer-layer-side interlayer connection hole diameter. Is preferred. The living body can be pressed flat on the inner peripheral side while securing the stroke on the outer peripheral side.
[0038]
Further, when a fluid bag composed of a plurality of fluid bags is provided with a compression portion for compressing a living body's tendon between the plurality of fluid bags, a state in which the tendon obstructs the compression of the artery is avoided. be able to.
[0039]
In this case, when the compression part is formed of a fluid bag having a laminated structure including a plurality of layers in the direction of compression of the tendon, the compression part can be inflated simultaneously with the fluid bag for arterial compression.
[0040]
In addition, when the number of compression portions stacked is greater than the number of fluid bags for artery compression, tendon compression can be effectively performed. Even if the number of compression layers is the same as the number of fluid bags for arterial compression, if the side wall length of the compression portion is larger than the side wall length of the arterial pressure fluid bag, the tendon can be effectively compressed. .
[0041]
In addition, the compression part may be formed of an elastic body attached to the fluid bag and may have a curved shape along the corresponding body part shape on the inner peripheral side which is the living body side. The tendon can be compressed without causing a shift.
[0042]
It is preferable that the connection port for connection with the pump in the fluid bag is located between the plurality of fluid bags in that each fluid bag can be inflated with good balance.
[0043]
Further, when the fluid bag has a built-in spacer for securing the fluid passage when contracted, the pressure loss can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fluid bag in an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the above.
FIG. 3 is a cross-sectional view of another example of a fluid bag.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a fluid bag of still another example.
FIG. 5 is a cross-sectional view of another example fluid bag.
FIG. 6 is a cross-sectional view of still another example fluid bag.
FIG. 7 is a cross-sectional view of another example fluid bag.
FIG. 8 is a cross-sectional view of still another example fluid bag.
FIG. 9 is a cross-sectional view of another example fluid bag.
FIG. 10 is a cross-sectional view of still another example fluid bag.
FIGS. 11A and 11B are a plan view and a cross-sectional view of another example of a fluid bag. FIGS.
FIGS. 12A and 12B are a plan view and a cross-sectional view of a fluid bag of still another example.
FIGS. 13A and 13B are a plan view and a sectional view of another example of a fluid bag. FIGS.
FIGS. 14A and 14B are a plan view and a cross-sectional view of still another example of a fluid bag.
FIGS. 15A and 15B are a plan view and a cross-sectional view of another example of a fluid bag. FIGS.
FIGS. 16A and 16B are a plan view and a cross-sectional view of a fluid bag of still another example. FIGS.
FIG. 17 is a perspective view of a clip plate.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1
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