JPH1014906A - 体液分析装置 - Google Patents
体液分析装置Info
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- JPH1014906A JPH1014906A JP8171433A JP17143396A JPH1014906A JP H1014906 A JPH1014906 A JP H1014906A JP 8171433 A JP8171433 A JP 8171433A JP 17143396 A JP17143396 A JP 17143396A JP H1014906 A JPH1014906 A JP H1014906A
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- JP
- Japan
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- puncture
- body fluid
- finger
- blade
- compression band
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
するための圧迫帯と、前記圧迫帯に空気を供給する加圧
手段と、前記圧迫帯の空気を排気する排気手段と、指か
ら出液した体液に関する情報を電気信号に変換する手段
と、前記電気信号により測定値を決定する手段と、決定
した測定値を表示する表示器とを有する体液分析装置で
あって、前記穿刺手段が、前進後退可能な穿刺刃又は穿
刺針と、前記穿刺刃又は穿刺針の運動方向の延長上に設
置された直線運動型のソレノイドとを有することを特徴
とする、体液分析装置。 【効果】 本発明の装置によれば、測定に要する一連の
工程を高い信頼性で自動的・連続的に行うことができ、
体液の分析を簡便にかつ迅速に行うことができる。
Description
含まれる被検知物質を分析することのできる体液分析装
置に関し、特に一連の工程を自動的かつ連続的に行うこ
とのできる体液分析装置に関する。
は、穿刺器具(ランセット)を用いて指、上腕、腹、臀
部などに傷を付け、そこから血滴を絞り出し、包材より
取り出してセンサーに装着した電極にその血滴を付着さ
せることにより行っていた。
ら絞り出すのは非常に面倒であり、また、穿刺器具とセ
ンサーが分離していると、一連の工程を行うにあたって
測定者に要求される操作が多く、測定を行うのが煩雑で
あるという問題があった。
に要する一連の工程を、自動的かつ連続的に行うことの
できる便利な体液分析装置を提供することである。
果、本発明者等は、直線運動型又はロータリ型のソレノ
イドを利用した穿刺手段、穿刺した指から体液を出液さ
せるための圧迫帯(カフ)及びその加圧手段、出液した
体液に関する情報を電気信号に変換する手段、その電気
信号により測定値を決定する手段、決定した測定値を表
示する表示器などを一つの装置に収め、コンピュータに
より制御することによって、測定に要する一連の工程を
自動的かつ連続的に行うことができ、体液の分析を簡便
にかつ迅速に行うことができることを見出し、本発明を
完成した。
と、前記指を圧迫するための圧迫帯と、前記圧迫帯に空
気を供給する加圧手段と、前記圧迫帯の空気を排気する
排気手段と、指から出液した体液に関する情報を電気信
号に変換する手段と、前記電気信号により測定値を決定
する手段と、決定した測定値を表示する表示器とを有す
る体液分析装置であって、前記穿刺手段が、前進後退可
能な穿刺刃又は穿刺針と、前記穿刺刃又は穿刺針の運動
方向の延長上に設置された直線運動型のソレノイドとを
有することを特徴とする、体液分析装置である。
と、前記指を圧迫するための圧迫帯と、前記圧迫帯に空
気を供給する加圧手段と、前記圧迫帯の空気を排気する
排気手段と、指から出液した体液に関する情報を電気信
号に変換する手段と、前記電気信号により測定値を決定
する手段と、決定した測定値を表示する表示器とを有す
る体液分析装置であって、前記穿刺手段が、前進後退可
能な穿刺刃又は穿刺針と、ロッカーアームと、前記ロッ
カーアームを介して前記穿刺刃又は穿刺針を駆動させる
ことのできる直線運動型のソレノイドとを有することを
特徴とする、体液分析装置である。
と、前記指を圧迫するための圧迫帯と、前記圧迫帯に空
気を供給する加圧手段と、前記圧迫帯の空気を排気する
排気手段と、指から出液した体液に関する情報を電気信
号に変換する手段と、前記電気信号により測定値を決定
する手段と、決定した測定値を表示する表示器とを有す
る体液分析装置であって、前記穿刺手段が、前進後退可
能な穿刺刃又は穿刺針と、カムと、前記カムを介して前
記穿刺刃又は穿刺針を駆動させることのできるロータリ
ー型のソレノイドとを有することを特徴とする、体液分
析装置である。
と、前記指を圧迫するためのカフと、前記カフに空気を
供給する加圧手段と、前記カフの空気を排気する排気手
段と、指から出液した体液に関する情報を電気信号に変
換する手段と、前記電気信号により測定値を決定する手
段と、決定した測定値を表示する表示器とを有する本発
明の体液分析装置によれば、電気的制御により指を穿刺
した後、その指を加圧したカフによって圧迫して体液を
出液させ、出液後、排気によってカフを緩めて指を開放
し、得られた体液から必要な情報を電気信号に変えて測
定値を決定し、表示器に表示することができるため、測
定に要する一連の工程を高い信頼性で自動的かつ連続的
に行うことができ、体液の分析を簡便にかつ迅速に行う
ことができる。
カーアームを介した直線運動型のソレノイドや、カムを
介したロータリ型のソレノイドで行うことにより、体液
分析装置を小型化でき、可搬性に優れたものとすること
ができる。また、皮膚に刺さった穿刺刃又は穿刺針を引
き抜くことのできるバネを設けることにより、穿刺時間
(穿刺刃又は穿刺針が皮膚に刺さっている時間)を極め
て短くすることができ、測定者の痛みを軽減することが
できる。
検出する圧力センサを加えることにより、測定者の指の
太さにかかわらずカフの圧力の上限を定めることがで
き、測定者に過剰な圧迫感を与えることなく、指から適
量の体液を絞り出すことができる。
細に説明する。ここで、本発明における体液とは、穿刺
することによって生体から出液し得る液体をいい、例え
ば血液や、細胞間浸出液等が挙げられる。本発明の一例
による体液分析装置の斜視図を図1に示す。この体液分
析装置1は、直方体状のケーシング11を有し、そのケー
シング11には緊締部2と、穿刺部3と、表示器4と、メ
インスイッチ51と、穿刺スイッチ52とが設けられてい
る。緊締部2は、その中に指が挿入され得るように円筒
状になっており、緊締部2の内部には、指を圧迫するカ
フ(圧迫帯)21が設けられている。このカフ21は、カフ
駆動装置(図示せず)による空気の注入・排気を利用し
て、指を圧迫・開放することができるようになってい
る。カフ駆動装置は、カフ21の圧力を検知するセンサ
(圧力センサ)と、電磁弁と、ポンプと、リーク弁とを
有しており、それらはゴム管を通じてカフ21に連通して
いる。このカフ駆動装置は、体液分析装置1の内部に設
けられたコンピュータ(図示せず)によって制御され
る。
6、及びスリーブ6に収容された板状の基体7を有す
る。基体7の一方の側には、穿刺刃71が前進・後退可能
に設けられており(図3(a) 及び(b) 参照)、他方の側
には電極チップ72が設置されているとともに、その電極
チップ72の端子部に連結するように電極リード73a,73
bが配設されている(図3(c) 参照)。この基体7及び
穿刺刃71を後方から見た斜視図は、図3(d) に示され
る。
ステンレススチール製のものを使用するのが好ましく、
市販のもの、例えば Feather Safety Razor 社製の Blo
od Lancetsなどを使用することができる。なお、本実施
例では穿刺刃を使用しているが、本発明はこれに限定さ
れることなく、皮膚を傷付けて体液を出液させることが
できるものであればいかなるものであってもよく、例え
ば針状のもの(穿刺針)であってもよい。
素インキ(図示せず)が塗布されている。この酵素イン
キは、体液中の被検知物質に応じて種々のものを選択す
ることができ、例えば血糖値を測定する場合には、グル
コースオキシダーゼ等を含むインキ組成物を用いること
ができる。穿刺刃71及び電極チップ72を有する基体7を
収容したスリーブ6を、体液分析装置1から取り外し可
能なカートリッジ式にすれば、それらを使い捨てにする
ことができ、衛生上非常に有利なものとなる。
型のものであり、穿刺スイッチ52のオンによって駆動さ
れる。このソレノイド9を側方から見た図を図4(a) に
示す。ソレノイド9の中心部には、コイルの磁気作用に
より作動するプランジャ91が通っており、アーム部材8
に連結されている。ソレノイド9はソレノイドホルダー
93により保持されているが、このソレノイドホルダー93
とプランジャ91との間には、アーム部材8が貫通するよ
うに押しバネ92が設けられている。
はアーム部材8を介して前進する。前進した穿刺刃71の
先端部は基体7から突出し、電極チップ72よりも前方の
位置まで到達する。穿刺刃71の電極チップ72からの突出
量は、指を体液分析装置1に装着した状態で、その指を
穿刺して出液させることができ、かつ出液した体液が電
極チップ72に接触し得るように設定すればよい。
ランジャ91を押し戻すことにより後退させられる。本実
施例のように押しバネ92を設けることにより、皮膚に刺
さった穿刺刃71を素早く引き抜くことができ、測定者の
痛みを軽減することができる。
押しバネ92の代わりに引張りバネ94をプランジャ91の後
端に設けてもよい。このような引張りバネ94を設けるこ
とにより、突出した穿刺刃71を初期位置に戻すことがで
きる。本実施例では引張りバネ94の後端をケーシング11
の内側に固定したが、ソレノイドホルダー93の内側に固
定してもよい。
が、プランジャ91を初期の位置に戻すには足りるが、皮
膚に刺さっている穿刺刃71を引き抜くには足りない場
合、図5に示すように、基体7の前方両脇に板バネ74を
設置してもよい。このような板バネ74を設けることによ
り、皮膚に刺さった穿刺刃71を短時間で引き抜くことが
でき、測定者の痛みを少なくすることができる。また、
穿刺刃71の電極チップ72からの突出量は、この板バネ74
の厚さや硬さを変えることによって調整することができ
る。
に、上記押しバネ92と引張りバネ94とを併用してもよ
い。このように両バネを併用することにより、プランジ
ャ91(ひいては穿刺刃71)の中立位置を保持することが
できるとともに、皮膚に刺さった穿刺刃71を素早く引き
抜くことができる。
の斜視図を図6に示す。この体液分析装置1'は、図1
における体液分析装置1とほぼ同様の構成を有するが、
穿刺刃71'を駆動する手段が異なり、ソレノイド9'の運
動方向をロッカーアーム81で変換して穿刺刃71'を駆動
する。
段を図7(a) に示す。本体液分析装置1'では、ロッカ
ーアーム81は軸82を支点に揺動可能に設けられている。
ソレノイド9'のプランジャ91'にはプッシュロッド95が
連結されており、そのプッシュロッド95の先端部がロッ
カーアーム81に当たるようにソレノイド9'は設置され
ている。ソレノイド9'が設けられている側と反対側
(軸82をはさんで)におけるロッカーアーム81の端に
は、アーム部材8'が設けられている。そのアーム部材
8'の先端部は、穿刺刃71'を挟持している。本実施例で
は、ソレノイド9'側におけるロッカーアーム81の端に
引張りバネ94'が設けられており、ロッカーアーム81を
ソレノイド9'側に引っ張っている。
てソレノイドの直線運動の方向を変換することにより、
部品配置をコンパクトにまとめることができ、体液分析
装置の小型化を図ることができる。
段では、ソレノイド9'が駆動することによりプッシュ
ロッド95が突出し、ロッカーアーム81を衝打する。衝打
されたロッカーアーム81は軸82を支点に揺動運動を行
い、アーム部材8'を介して穿刺刃71'を突出させる。揺
動したロッカーアーム81及び突出した穿刺刃71'は、引
張りバネ94'の作用により初期位置に戻される。
さが、ロッカーアーム81及び穿刺刃71'を初期の位置に
戻すには足りるが、皮膚に刺さっている穿刺刃71'を引
き抜くには足りない場合、図5に示すように、基体7の
前方両脇に板バネ74を設置してもよい。
アーム部材8'の横にロッカーアーム81を押圧するよう
に押しバネ92'を設けてもよい。この押しバネ92'は、揺
動したロッカーアーム81を初期位置に復帰させることが
でき、それに伴い、突出した穿刺刃71'を後退させるこ
とができる。このように押しバネ92'を設けることによ
り、皮膚に刺さっている穿刺刃71'を素早く引き抜くこ
とができ、測定者の痛みを軽減することができる。
に、上記引張りバネ94'と押しバネ92'とを併用してもよ
い。このように両バネを併用することにより、ロッカー
アーム81(ひいては穿刺刃71)の中立位置を保持するこ
とができるとともに、皮膚に刺さった穿刺刃71'を素早
く引き抜くことができる。
図を図8に示す。この体液分析装置1''は、図1におけ
る体液分析装置1とほぼ同様の構成を有するが、穿刺刃
71を駆動する手段が異なり、ロータリー型のソレノイド
9''の回転運動を、カム96を介してアーム部材8''の直
線運動に変え、それにより穿刺刃71''を駆動する。
段を図9(a) に示す。本体液分析装置1''で使用するソ
レノイド9''はロータリー型のものであり、回転運動を
行う。ソレノイド9''の回転軸97には、カム96が取り付
けられている。カム96は、穿刺刃71''を突出させること
ができればいかなる形状であってもよいが、さらに、突
出した穿刺刃71''を後退させることもできるような形状
であるのが好ましい。本実施例では、カム96として段部
960 を有するものを使用しており、段部960 における下
段の部分(L)はカムの半径が最も小さくなっており、
段部960 における上段の部分(U)はカムの半径が最も
大きくなっている。
端は、押しバネ92''に連結している。アーム部材8''の
側部からはロッド83が垂直に伸びており、上記カム96は
このロッド83に当接するようになっている。
用いているが、ロータリー型のソレノイドは直線運動型
のソレノイドと比較して実容積が少ないため、より小さ
い体液分析装置を作製するのに有利である。
段では、ソレノイド9''が駆動することによりカム96が
回転する。本実施例では、カム96は時計回りの方向に回
転する。この回転によりロッド83方向のカム96の半径は
次第に大きくなリ、カム96はロッド83を押圧する。ロッ
ド83はその押圧によりアーム部材8''を後方に移動さ
せ、バネ92''を押し縮める。ここで、カム96の段部960
がロッド83側に来ると、ロッド83は押圧状態から急に開
放され、バネ92''の弾性力によりカム96側に平行移動す
る。それに伴い、アーム部材8''及び穿刺刃71''は前方
に突出し、穿刺を行う。
反動により皮膚から引き抜くことができるが、その力が
小さい場合には、図5に示すように基体7の前方両脇に
板バネ74を設置してもよい。カム96が1回転して初期の
位置に戻ると、穿刺刃71''、アーム部材8''及びロッド
83も押しバネ92''の作用により初期位置に戻される。上
記実施例では、ロッド83がカム96の動きに追従するよう
に押しバネ92''を設けたが、本発明は押しバネだけに限
定されることなく、図9(b) に示すように、押しバネ9
2''の代わりにロッド83をカム側に引っ張る引張りバネ9
4''を設けてもよいし、図9(c) に示すように、押しバ
ネ92''と引張りバネ94''の両者を設けてもよい。
示すブロック図である。なお、体液分析装置1',1''も
同様の回路構成を有するため、体液分析装置1を例にと
って説明する。
より圧力センサと、電磁弁と、ポンプと、リーク弁とに
連通しており、これらで空気圧系を構成している。体液
分析装置における各部材の動作は、コンピュータによっ
て制御される。コンピュータは、電磁弁、リーク弁及び
ポンプをオン/オフする機能、圧力センサで検出される
空気圧データを取り込む機能、ソレノイドを作動させる
機能、電極からの電気信号を取り込む機能、電気信号を
演算して測定値を決定する機能、ならびに測定値を表示
器に出力する機能を備えている。
オンによって初期化され、穿刺スイッチ52のオンによっ
てソレノイド9を駆動させるとともに、その所定時間の
後にポンプが駆動するようにプログラムされている。ま
た、圧力センサによって検出したカフ21の圧力もしくは
体液が電極に接触したことの情報を取り込むか、又はポ
ンプのオンからの所定時間経過によって、ポンプをオフ
にし、電磁弁及びリーク弁を開放するように指令を出
す。電極からの電気信号もコンピュータに取り込まれる
ようになっており、コンピュータで決定された測定値は
表示器4に出力される。なお、本回路構成は一例に過ぎ
ず、場合によっては圧力センサはなくてもよい。
記体液分析装置1の詳細な動作の一例を説明する。な
お、体液分析装置1',1''も同様の動作を行うため、体
液分析装置1を例にとって説明する。測定を開始する前
に、測定者はカフ内に指を挿入する。指はいずれの指で
あってもよく、また左右どちらの手の指であってもよ
い。メインスイッチ51を入れると、コンピュータ内のメ
モリ類のクリア等、システムの初期化がなされる。
穿刺スイッチが入ると、ソレノイド9が駆動し、穿刺刃
が基体から突出する(ステップ1)。突出した穿刺刃は
指先の皮膚を傷付けた後、バネの作用により元の位置に
戻る。穿刺刃の突出後、ポンプが駆動し(ステップ
2)、カフ21を加圧する。このカフ21は指を圧迫し、傷
ついた皮膚から体液を絞り出す。
は、3通りの方法がある。第1には、例えばカフの圧力
によりみかけ上の血圧が所定の値(P)に到達したら、
判定YESとする(図11:ステップ3)。なお、みかけ
上の血圧とは、カフにより指を圧迫する過程において圧
力センサから表示される過渡的な血圧値をいう。すなわ
ち、カフ圧力を端的に反映するみかけ上の血圧は、圧力
センサによって検知できる。Pの値は120 mmHg以上が望
ましく、180 mmHg程度が最も適量の出液を得ることがで
きる。この第1の方法によれば、測定者の指の太さにか
かわらず、カフ圧の上限を定めることができ、測定者に
過剰な圧迫感を与えることなく、体液を絞り出すことが
できる。
時間(T)経過したら、判定YESとする(図12:ステ
ップ3')。Tの値は、5秒から60秒程度が望ましく、2
0秒程度が最も適量の出液を得ることができる。
したら、判定YESとする(図13:ステップ3")。こ
の第3の方法によれば、必要十分量の体液を確保できる
と共に、余分な圧力で指を不当に圧迫することがなくな
る。なお、このステップで第2の方法及び第3の方法を
適用する場合には、圧力センサは不要となる。
定に従ってポンプの駆動が停止したら(図11:ステップ
4)、即電磁弁及びリーク弁を開放し、カフ内の空気を
速やかに排気する(ステップ5)。弁は一つでもよい
が、電磁弁及びリーク弁を併用することにより、素早く
カフ内の空気を排気することができ、測定者の指を圧迫
状態から開放することができる。
電極に接触し、体液に関する情報が電気信号となってコ
ンピュータに送られ、演算を開始する(ステップ6)。
演算開始からt時間経過したら(ステップ7)、演算終
了とする(ステップ8)。測定値が安定するのに一定の
時間を必要とするため、tの値は電極の性能に大きく依
存するが、一般的に5〜60秒程度を必要とする。コンピ
ュータによる演算によって測定値を決定したら、その測
定値を表示器4に表示する(ステップ9)。
ば、一連の操作過程を減らし、極めて簡単に検査を済ま
せることができる。また、本装置は穿刺手段、加圧手
段、体液に関する情報を電気信号に変換する手段、測定
値を決定する手段、及び測定値を表示する表示器を全て
具備しているため、一般ユーザーが熟練を必要とせず、
容易かつ迅速に使用することができる。さらに、本発明
の体液分析装置では、使用する酵素インキの種類を変え
ることにより、血糖値のみならず、体液中の種々の物質
の分析を行うことができる。
たが、本発明はこれに限定されることなく、本発明の思
想を逸脱しない限り、種々の変更を施すことができる。
例えば、表示器の部分を装置本体に対して回動自在にす
ることにより、表示器を所望の方向に向けることがで
き、測定が行い易くなる。また、本発明は指用に限らず
手首、腕などを対象にした装置に応用しても良い。さら
には、盲人用に音声によるガイドを併設し、スイッチ一
つで、測定結果を聞くまでの一連のシステムに変更する
ことも可能である。
連の工程を高い信頼性で自動的・連続的に行うことがで
き、体液の分析を簡便にかつ迅速に行うことができる。
る。
視図である。
び電極チップを示す図である。(a) は穿刺刃側から見た
図であり、(b) は穿刺刃が突出した状態を示す図であ
り、(c) は電極チップ設置側から見た図であり、(d) は
後方から見た図である。
各例(a) 〜(c) を示す側面図である。
る。
ある。
各例(a) 〜(c) を示す平面図である。
ある。
各例(a) 〜(c) を示す平面図である。
すブロック図である。
ローチャートである。
他の例を示す図である。
別の例を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 指を穿刺する穿刺手段と、前記指を圧迫
するための圧迫帯と、前記圧迫帯に空気を供給する加圧
手段と、前記圧迫帯の空気を排気する排気手段と、指か
ら出液した体液に関する情報を電気信号に変換する手段
と、前記電気信号により測定値を決定する手段と、決定
した測定値を表示する表示器とを有する体液分析装置で
あって、前記穿刺手段が、前進後退可能な穿刺刃又は穿
刺針と、前記穿刺刃又は穿刺針の運動方向の延長上に設
置された直線運動型のソレノイドとを有することを特徴
とする、体液分析装置。 - 【請求項2】 指を穿刺する穿刺手段と、前記指を圧迫
するための圧迫帯と、前記圧迫帯に空気を供給する加圧
手段と、前記圧迫帯の空気を排気する排気手段と、指か
ら出液した体液に関する情報を電気信号に変換する手段
と、前記電気信号により測定値を決定する手段と、決定
した測定値を表示する表示器とを有する体液分析装置で
あって、前記穿刺手段が、前進後退可能な穿刺刃又は穿
刺針と、ロッカーアームと、前記ロッカーアームを介し
て前記穿刺刃又は穿刺針を駆動させることのできる直線
運動型のソレノイドとを有することを特徴とする、体液
分析装置。 - 【請求項3】 指を穿刺する穿刺手段と、前記指を圧迫
するための圧迫帯と、前記圧迫帯に空気を供給する加圧
手段と、前記圧迫帯の空気を排気する排気手段と、指か
ら出液した体液に関する情報を電気信号に変換する手段
と、前記電気信号により測定値を決定する手段と、決定
した測定値を表示する表示器とを有する体液分析装置で
あって、前記穿刺手段が、前進後退可能な穿刺刃又は穿
刺針と、カムと、前記カムを介して前記穿刺刃又は穿刺
針を駆動させることのできるロータリー型のソレノイド
とを有することを特徴とする、体液分析装置。 - 【請求項4】 皮膚に刺さった前記穿刺刃又は穿刺針を
引き抜くことのできるバネが設けられていることを特徴
とする、請求項1乃至3いずれか記載の体液分析装置。 - 【請求項5】 駆動した前記穿刺刃又は穿刺針を初期位
置に戻すことのできるバネが設けられていることを特徴
とする、請求項1乃至4いずれか記載の体液分析装置。 - 【請求項6】 さらに前記圧迫帯の圧力を検出する圧力
センサを有することを特徴とする、請求項1乃至5いず
れか記載の体液分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17143396A JP3604816B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 体液分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17143396A JP3604816B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 体液分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1014906A true JPH1014906A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3604816B2 JP3604816B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=15923043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17143396A Expired - Fee Related JP3604816B2 (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 体液分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3604816B2 (ja) |
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