KR20100117385A - 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법 - Google Patents
마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 피시술자의 상악 및/또는 하악의 형상을 채득하는 트레이(10)에 마커(50)를 구비하므로서 석고모형에 대한 영상이미지와 환자의 구강에 대한 CT촬영이미지를 마커(50)의 공간적 위치를 참조하여 합성시키는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 방사선 투과성의 인상재(61)를 수용하며 방사선 불투과성 재질인 마커(50)를 구비한 방사선 투과성 재질의 트레이(10)를 피시술자의 구강에 물리고 CT촬영이미지를 얻는 제 1단계(S100); 상기 인상재(61)에 음형된 피시술자의 상기 상악 또는/ 및 하악의 음형 형상에 방사선 불투과성 재질인 석고를 부어서 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 석고모델을 만드는 제 2단계(S200); 상기 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 석고모형에 상기 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 음형이 채득된 인상재(61)를 수용한 상기 마커(50)를 구비한 트레이(10)를 끼우고 CT촬영 이미지를 얻는 제 3단계(S300); 상기 제 1단계에서 얻어진 3차원 이미지와 상기 제 3단계에서 얻어진 3차원 이미지를 상기 1단계에서 얻어진 이미지의 상기 마커(50)의 공간적 위치정보와 상기 제 3단계에서 얻어진 상기 마커(50)의 공간적 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하여 두 개의 3차원이미지를 합치시키 는 제 4단계(S400)를 포함하여 이루어지는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 개시한다.
마커, 3차원이미지, 합성
Description
본 발명은 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법에 관한 것으로서 임플란트 시술 전 시뮬레이션 작업에 사용되는 3차원 이미지를 제작하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 어떤 가공물에 가공을 하는 경우에 시뮬레이션 없이 가공하는 경우에는 가공 위치나 형상이 잘못되면 다시 새로운 가공 대상물을 준비하여 가공이 이루어져야 한다. 이런 경우에 원하는 위치나 형상을 정확히 파악하기 힘들어 여러번 실패하는 경우가 많고 이 경우 재료비 및 시간적인 면에서 많은 낭비가 발생할 수 있다.
따라서 이 경우 미리 시뮬레이션을 통해서 적절한 가공 위치나 가공 형태를 시험할 필요성이 있으며 이를 위해 가공 대상물을 스캐닝하여 스캐닝이미지 테이터를 이용하여 시뮬레이션을 통해 가공 위치나 형상을 결정하고 최종적으로 결정된 가공 형상으로 가공 대상물을 가공하는 장치가 개발 되었다.
이와 같은 시뮬레이션 작업을 통해 가공물을 가공하는 장치를 임플란트 시술 에 사용하기 위해서는 시뮬레이션 작업의 대상인 피시술자의 상악 및/ 또는 하악의 정확한 3차원이미지가 필수적이다.
임플란트 시술의 전단계인 시뮬레이션 작업을 위해서 피시술자의 상악 및/ 또는 하악의 3차원이미지를 만드는 방법으로 종래에 제시된 방법은 다음과 같다.
종래에는 인상재의 음형에서 얻어진 피시술자의 상악 및/또는 하악의 석고모델의 3차원 이미지와 피시술자의 구강의 CT촬영이미지를 치아의 영상, 연조직의 선형분포, 및 인상재의 선형분포를 참조로 하여 합성하여 합성된 3차원이미지를 만들었다.
이와 같은 종래의 기술에 의하면 치아의 외형이 CT좔영의 흑화도 조절값에 따라 부피가 달라지는 문제점이 있었다.
또한, 보철 치아 중 금속 치아의 경우 CT촬영이미지에서 왜곡이 심해 참조영상으로서의 기능이 현저히 저하되는 문제점 있었다.
더불어, CBCT(콘빔CT) 중 회사별 기종에 따른 연조직의 재현성이 현저히 차이가 나서 연조직 외형 선형분포를 획득하기 어렵다는 문제점 있었다.
상기와 같은 문제점으로 인해서 시뮬레이션 작업을 위해 필수적인 정확한 피시술자의 상악 및/또는 하악의 3차원이미지를 만드는데 어려움이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 피시술자의 상악 및/또는 하악의 형상을 채득하는 트레이(10)에 마커(50)를 구비하므로서 석고모형에 대한 CT촬영이미지에 나타난 마커의 공간적 위치정보와 환자의 구강에 대한 CT촬영이미지에 나타난 마커의 공간적 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하여 두 개의 이미지를 합성시키는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 방사선 투과성의 인상재(61)를 수용하며 방사선 불투과성 재질인 마커(50)를 구비한 방사선 투과성 재질의 트레이(10)를 피시술자의 구강에 물리고 CT촬영이미지를 얻는 제 1단계(S100); 상기 인상재(61)에 음형된 피시술자의 상기 상악 또는/ 및 하악의 음형 형상에 방사선 불투과성 재질인 석고를 부어서 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 석고모델을 만드는 제 2단계(S200); 상기 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 석고모형에 상기 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 음형이 채득된 인상재(61)를 수용한 상기 마커(50)를 구비한 트레이(10)를 끼우고 CT촬영 이미지를 얻는 제 3단계(S300); 상기 제 1단계에서 얻어진 3차원 이미지와 상기 제 3단계에서 얻어진 3차원 이미지를 상기 1단계에서 얻어진 이미지의 상기 마커(50)의 공간적 위치정보와 상기 제 3단계에서 얻어진 상기 마커(50)의 공간적 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하여 두 개의 3차원이미지를 합치시키는 제 4단계(S400)를 포함하여 이루어지는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 상기 트레이(10)에 구비된 마커(50)의 단면은 중심을 찾을 수 있는 정다각형인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 상기 트레이(10)에 구비된 마커(50)의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 상기 트레이(10)에 구비된 상기 마커(50)는 공간적 분포가 각각 다른 위치에 존재하는 다수개 인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 상기 트레이(10)에 구비된 상기 마커(50)는 공간적 분포가 각각 다른 위치에 구비되는 6개인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 제공한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법에 의하면 3차원 공간의 이미지 합성의 상호매칭정보(Mutual Information)로서 마커의 공간적 위치를 이용하므로서 영상접합의 정밀도가 현저히 높아진다. 또한, 구강에 대한 CT촬영과 동시에 인상재를 이용하여 상악 또는/ 및 하악의 음형을 채득하는 바 CT촬영전 피시술자의 내원의 필요성이 없어진다는 장점이 있다. 더불어, 마커를 구비한 트레이에 단순히 인상재를 넣이 적용하기에 취급이 간편하다는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법에 사용되는 트레이에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법에 대한 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법의 실시예에 따른 사진이다.
본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 이미지 합성을 위한 상호매칭정보(Mutual Information)로서 마커의 공간적 위치정보를 이용하므로서 영상접합의 정밀도가 높은 이미지 매칭 방법을 제공함을 특징으로 한다.
도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법의 각각의 단계는 트레이를 피시술자에게 물리고 CT촬영하는 제 1단 계(S100), 인상재에 찍힌 음형을 이용하여 석고모델을 만드는 제2단계(S200), 석고모델에 트레이를 끼운후 CT촬영하는 제3단계(S300), 및 제1단계와 제3단계의 3차원이미지를 합성하는 제4단계(S400)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법의 각각의 단계에 대해서 자세히 설명하면 다음과 같다.
제 1단계(S100)는 피시술자의 구강의 치골구조에 대한 정보와 마커(50)의 공간적인 위치에 대한 정보를 습득하는 단계이다. 더불어, 피시술자의 상악과 하악의 음형에 대해서 얻는 단계이다. 인상재(61)와 트레이(10)는 방사성 투과성 재질로 구성되고 마커(50)는 방사선 불투과성으로 구비되는 바 CT촬영시 피시술자의 상하악의 치골구조와 마커(50)만이 CT촬영의 3차원 이미지로 표현된다. 피시술자가 점성이 있고 시간이 지남에 따라 응고되는 인상재(61)를 물고 CT촬영을 하는 바 인상재(61)에는 피시술자의 상악 및/ 또는 하악의 음형이 찍히게 된다.
이와 같이 피시술자의 상악 및/ 또는 하악의 음형과 구강내의 치골구조에 대한 CT촬영이미지를 동시에 습득할 수 있어서 피시술자의 내원의 횟수를 현저히 줄일 수 있다.
제2단계(S200)는 인상재(61)에 찍힌 피시술자의 상악 및/ 또는 하악의 음형에 석고를 부어 피시술자의 상악 및/ 또는 하악의 석고모델을 만드는 단계이다. 제2단계에서 사용되는 석고는 그 자체가 방사선 불투과성 물질일 수 있으며 또는 분말상태의 방사성 불투과성의 물질을 골고루 섞은 것일 수 있다. 다만, 본 발명은 제 2단계(S200)를 반드시 포함하는 것은 아니고 이미 만들어진 피시술자의 상악 및 /또는 하악의 석고모델을 이용할 수도 있다.
제3단계(S300)는 상기 제2단계(S200)에서 만들어진 석고모델에 마커(50)가 구비된 트레이(10)를 인상재(61)에 찍힌 음형을 이용하여 끼운 뒤 CT촬영하므로서 피시술자의 잇몸과 치아의 외형, 치열의 배열형태, 상악 및/ 또는 하악의 형태에 대한 3차원이미지와 마커(50)에 대한 3차원 공간의 위치정보를 얻는 단계이다.
제1단계에서 설명한 바와 같이 마커(50)를 제외한 트레이(10)의 구성부품은 방사선투과성인바 CT촬영시 나타나지 않고 석고모형의 제작에 사용된 석고는 방사선 불투과성 물질로 구성되거나 또는 이를 포함하고 있기 때문에 제3단계에서는 석고모형에 의한 잇몸과 치아의 외형, 치열의 배열형태, 상악 및/ 또는 하악의 형태에 대한 3차원이미지와 마커(50)에 대한 3차원 공간의 위치정보가 CT촬영에 의해서 얻어진다.
제 4단계(S400)는 제1단계에서 얻어진 피시술자의 구강의 치골구조 및 마커(50)와 제3단계에서 얻어진 피시술자의 잇몸과 치아의 외형, 치열의 배열형태, 상악 및/또는 하악의 형태에 대한 3차원이미지 및 마커(50)에 대한 3차원 공간의 위치정보를 이용하여 마커를 기준으로 각각의 3차원이미지를 합성하는 단계이다. 제 4단계(S400)의 이미지의 합성은 마커(50)의 공간적 위치를 모듈화하여 제 1단계(S100)에서 얻어진 3차원이미지와 제 3단계(S300)에서 얻어진 3차원 이미지를 합성시킬 수 있다. 도 3에서 도시한 바와 같이 모듈화된 마커의 3차원 위치정보인 A와 A' 및 B와 B'를 끝단면인 다각형의 중심점을 기준으로 합치시킴으로서 제1단계(S100)과 제 3단계(S300)의 3차원 이미지를 합치시킬 수 있다. 이와 같이 마 커(50)를 모듈화하여 이미지를 합성하는 경우 이미지를 매칭할 때 적은 수의 마커(50)의 공간적 위치정보를 이용하여 정확한 이미지 매칭이 가능하다. 더불어 다수의 마커(50)를 모듈화하여 이미지를 매칭할 수도 있다.
본 발명에 의한 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법의 마커(50)의 끝단면은 정다각형으로 구비됨을 특징으로 한다.
마커(50)의 끝단면은 상호매칭정보(Mutual Information)로 사용되기 때문에 마커(50)의 정확한 3차원 위치정보를 얻기 위해서 중심점을 찾기에 용이한 정다각형의 구비함이 바람직하다. 정다각형의 중심점을 찾는 방법으로는 공지의 작도법을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법의 마커(50)의 끝단면은 원형으로 구비됨을 특징으로 한다. 마커(50)의 끝단면이 원형인 경우 원주에 존재하는 3점을 이용하여 중심점을 찾을 수 있다. 원의 중심점을 찾는 방법으로는 공지의 작도법을 이용할 수 있다.
상호매칭정보(Mutual Information)로 마커(50)의 공간적 위치정보(마커(50)의 끝단면의 중심점)를 이용하므로서 영상접합의 정밀도가 현저히 높은 3차원이미지를 만들 수 있다.
트레이(10)에 고정구비되어 모듈화된 마커(50)을 기준으로 3차원이미지를 합성시키므로 적은 수의 상호매칭정보(Mutual Information)만을 가지고도 영상접합의 정밀도가 현저히 높은 3차원이미지를 만들 수 있다.
즉, 마커(50)의 수는 트레이(10) 위에 공간적으로 각각 다른 위치(특이점으 로 이용될 수 있는 위치)에 적어도 3개 이상의 마커(50)를 구비함이 바람직하나 반드시 이에 한정하지는 않는다. 다수의 마커(50)를 구비할수록 이미지 합성의 정확도는 더 높아질 수 있음은 공지의 사실이다.
또한, 본 발명에 의한 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법은 제1단계에서 얻어진 치아의 3차원 위치정보 및 마커(50)의 위치정보와 제 3단계에서 얻어진 치아의 3차원 위치정보 및 마커(50)의 위치정보를 이용하여 이미지를 합성하는 방법을 제공함을 특징으로 한다.
제1단계에서 피시술자의 상악 및/ 또는 하악의 구강을 CT촬영하는 경우에 얻어지는 치아의 3차원 위치정보 및 마커(50)의 3차원 위치정보와 제3단계에서 석고모형을 CT촬영하는 경우 얻어지는 치아모형의 3차원 위치정보 및 마커(50)의 3차원 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하여 이를 가지고 이미지를 매칭 시킬 수 있다. 즉, 제1단계와 제 3단계의 3차원 이미지에 공통적으로 나타나는 치아의 외형에 대한 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 추가적 이용하므로서 트레이(10)에 구비되는 마커(50)의 수를 줄일 수 있고 더불어 더욱 정확한 이미지 매칭을 할 수도 있다. 다만, 상호매칭정보(Mutual Information)의 수는 마커(50)의 위치정보와 치아의 외형에 대한 위치정보를 포함하여 3개 이상을 모듈화하여 적용함이 바람직하다.
더불어, 구강에 대한 CT촬영이미지와 석고모델에 대한 CT촬영이미지를 비교하여 공통적인 요소에 대한 위치정보를 찾고 이에 대한 위치정보와 마커의 공간적 위치정보를 더하여 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하므로서 3차원 이미 지를 매칭하는 방법은 본 발명에 포함된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실 시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법에 사용되는 트레이에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법에 대한 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법의 실시예에 따른 사진이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 트레이 50: 마커
61: 인상재
S100: 트레이를 피시술자에게 물리고 CT촬영하는 제 1단계
S200: 인상재에 찍힌 음형을 이용하여 석고모형을 만드는 제2단계
S300: 석고모형에 트레이를 끼운후 CT촬영하는 제3단계
S400: 제1단계와 제3단계의 3차원이미지를 합성하는 제4단계
Claims (7)
- 방사선 투과성의 인상재(61)를 수용하며 방사선 불투과성 재질인 마커(50)를 구비한 방사선 투과성 재질의 트레이(10)를 피시술자의 구강에 물리고 CT촬영이미지를 얻는 제 1단계(S100);상기 인상재(61)에 음형된 피시술자의 상기 상악 또는/ 및 하악의 음형 형상에 방사선 불투과성 재질인 석고를 부어서 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 석고모델을 만드는 제 2단계(S200);상기 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 석고모형에 상기 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 음형이 채득된 인상재(61)를 수용한 상기 마커(50)를 구비한 트레이(10)를 끼우고 CT촬영 이미지를 얻는 제 3단계(S300);상기 제 1단계에서 얻어진 3차원 이미지와 상기 제 3단계에서 얻어진 3차원 이미지를 상기 1단계에서 얻어진 이미지의 상기 마커(50)의 공간적 위치정보와 상기 제 3단계에서 얻어진 상기 마커(50)의 공간적 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하여 두 개의 3차원이미지를 합치시키는 제 4단계(S400)를 포함하여 이루어지는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 트레이(10)에 구비된 마커(50)의 끝단면은 중심을 찾을 수 있는 정다각 형인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 트레이(10)에 구비된 마커(50)의 끝단면은 원형인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 트레이(10)에 구비된 상기 마커(50)는 공간적 분포가 각각 다른 위치에 존재하는 다수개 인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법
- 제 1항에 있어서,상기 트레이(10)에 구비된 상기 마커(50)는 공간적 분포가 각각 다른 위치에 구비되는 3개인 것을 특징으로 하는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법.
- 방사선 투과성의 인상재(61)를 수용하며 방사선 불투과성 재질인 마커(50)를 구비한 방사선 투과성 재질의 트레이(10)를 피시술자의 구강에 물리고 CT촬영이미지를 얻는 제 1단계(S100);상기 인상재(61)에 음형된 피시술자의 상기 상악 또는/ 및 하악의 음형 형상에 방사선 불투과성 재질인 석고를 부어 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 석고모델을 만드는 제 2단계(S200);상기 제2단계에서 만들어진 석고모델에 피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 음형이 채득된 상기 인상재(61)를 수용한 상기 마커(50)를 구비한 상기 트레이(10)를 끼우고 CT촬영 이미지를 얻는 제 3단계(S300);상기 제 1단계에서 얻어진 3차원 이미지와 상기 제 3단계에서 얻어진 3차원 이미지를 상기 1단계에서 얻어진 이미지의 상기 마커(50) 및 치아의 공간적 위치정보와 상기 제 3단계에서 얻어진 상기 마커(50) 및 치아의 공간적 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하여 두 개의 3차원 이미지를 합치시키는 제 4단계(S400)를 포함하여 이루어지는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법.
- 방사선 투과성의 인상재(61)를 수용하며 방사선 불투과성 재질인 마커(50)를 구비한 방사선 투과성 재질의 트레이(10)를 피시술자의 구강에 물리고 CT촬영이미지를 얻는 제 1단계(S10);피시술자의 상악 또는/ 및 하악의 형상을 가진 석고모델에 상기 인상재(61)를 수용한 상기 마커(50)를 구비한 상기 트레이(10)를 끼우고 CT촬형 이미지를 얻는 제 2단계(S20);상기 제 1단계에서 얻어진 3차원 이미지와 상기 제 2단계에서 얻어진 3차원 이미지를 상기 1단계에서 얻어진 이미지의 상기 마커(50)의 공간적 위치정보와 상기 제 2단계에서 얻어진 상기 마커(50)의 공간적 위치정보를 상호매칭정보(Mutual Information)로 이용하여 두 개의 3차원이미지를 합치시키는 제 3단계(S30)를 포함하여 이루어지는 마커를 구비한 트레이를 이용한 임플란트용 이미지 매칭 방법.
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