JPS61162932A - 脈波測定装置 - Google Patents
脈波測定装置Info
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- JPS61162932A JPS61162932A JP60003787A JP378785A JPS61162932A JP S61162932 A JPS61162932 A JP S61162932A JP 60003787 A JP60003787 A JP 60003787A JP 378785 A JP378785 A JP 378785A JP S61162932 A JPS61162932 A JP S61162932A
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- Japan
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- pulse
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- meter
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
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- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 4
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Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【発明の利用分野〕
本発明は、脈波測定装置、特に循環器系の臨床診断に用
いられる容積脈波測定装置に関するものである。
いられる容積脈波測定装置に関するものである。
指尖における脈波の測定結果を循環器系の臨床診断に用
いるために、従来から光電指尖容積脈波計が用いられて
いる。これは指尖部の毛細血管の容積変化を照射光の吸
収量の変化として電気的に検出するもので原理が簡単で
あって、比較的手軽に脈波を測定することが゛でき非侵
襲性であるということから患者の循−器系の診断に用い
られている。しかし、この光電指尖容積脈波計は、フィ
ラメントにタングステンを用いたタングステンランプを
光源とし、指尖を透過した光を受ける受光器に太陽電池
などを用いていたため、光源からの光が広がり弱いため
、Ｓ／Ｎが悪くその結果信頼度が低く、末梢循環器系に
若干障害が生じている程度の患者の診断には使用できず
、また光源のタングステンランプからの熱放射が患者に
対し負荷となる等の問題もあるため、広く診断には使用
することはできなかった。
いるために、従来から光電指尖容積脈波計が用いられて
いる。これは指尖部の毛細血管の容積変化を照射光の吸
収量の変化として電気的に検出するもので原理が簡単で
あって、比較的手軽に脈波を測定することが゛でき非侵
襲性であるということから患者の循−器系の診断に用い
られている。しかし、この光電指尖容積脈波計は、フィ
ラメントにタングステンを用いたタングステンランプを
光源とし、指尖を透過した光を受ける受光器に太陽電池
などを用いていたため、光源からの光が広がり弱いため
、Ｓ／Ｎが悪くその結果信頼度が低く、末梢循環器系に
若干障害が生じている程度の患者の診断には使用できず
、また光源のタングステンランプからの熱放射が患者に
対し負荷となる等の問題もあるため、広く診断には使用
することはできなかった。
本発明は、このような問題点を除去し、末梢循環器系障
害の定性的及び定量的評価の可能な脈波測定装置を提供
することを目的とするものである。
害の定性的及び定量的評価の可能な脈波測定装置を提供
することを目的とするものである。
本発明は、手足の指尖部よりなる測定部位に光を照射す
る発光ダイオードと、前記測定部位を透過してきた該発
光ダイオードの光量を測定するフォトトランジスタとよ
りなるトランスジューサ及び脈波計本体よりなる第一の
脈波計と、該第一の脈波形と同一構成を有し、耳等の標
準部位における脈波を前記第一の脈波計と同時に測定す
る第二の脈波計と、前記第一及び前記第二の脈波計の測
定結果から脈波の周期、切痕時間、立上り時間及び前記
第一の脈波計の測定脈波の到達時刻の前記第二の脈波計
の測定脈波の到達時刻に対する遅れ時間を演算する演算
手段を有することを特徴とするものである。
る発光ダイオードと、前記測定部位を透過してきた該発
光ダイオードの光量を測定するフォトトランジスタとよ
りなるトランスジューサ及び脈波計本体よりなる第一の
脈波計と、該第一の脈波形と同一構成を有し、耳等の標
準部位における脈波を前記第一の脈波計と同時に測定す
る第二の脈波計と、前記第一及び前記第二の脈波計の測
定結果から脈波の周期、切痕時間、立上り時間及び前記
第一の脈波計の測定脈波の到達時刻の前記第二の脈波計
の測定脈波の到達時刻に対する遅れ時間を演算する演算
手段を有することを特徴とするものである。
以下、実施例について説明する。
第１図は一実施例の脈波測定装置の構成、第２図はその
要部の構成の一部を示すもので、脈波の測定時の状態を
示している。この図で、１は指。
要部の構成の一部を示すもので、脈波の測定時の状態を
示している。この図で、１は指。
２は耳を示し、３及び４はそれぞれ発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）、５及び６はそれぞれフォトトランジスタを示し
、７は脈波計本体部、８はＡ／Ｄコンバータ、９はマイ
クロコンピュータ、１０はプリンタ、１１はフロッピー
デスク、１２はカラーディスプレイを示し、１３はＬＥ
Ｄの電源、１４はＩ／Ｖコンバータ、１５，１６、及び
１７はそれぞれ信号のパイ・パス・フィルタ及びバリア
プル・ゲイン・アンプ、ＤＣオフセット、１８及び１９
は較正用のバリアプル・ゲイン・アンプ及びロウ・パス
・フィルタを示している。
ＥＤ）、５及び６はそれぞれフォトトランジスタを示し
、７は脈波計本体部、８はＡ／Ｄコンバータ、９はマイ
クロコンピュータ、１０はプリンタ、１１はフロッピー
デスク、１２はカラーディスプレイを示し、１３はＬＥ
Ｄの電源、１４はＩ／Ｖコンバータ、１５，１６、及び
１７はそれぞれ信号のパイ・パス・フィルタ及びバリア
プル・ゲイン・アンプ、ＤＣオフセット、１８及び１９
は較正用のバリアプル・ゲイン・アンプ及びロウ・パス
・フィルタを示している。
すなわち、この実施例の脈波測定装置はＬＥＤとフォト
トランジスタとからなるトランスジューサと脈波計本体
部とからなり、第２図の構成を有する脈波計を２組有し
、入力が２チヤンネルで２ケ所の同時測定が可能になっ
ている。トランスジューサに使用したＬＥＤはその中心
波長は９４０ｎｍ、出力は１．８ｍＷ、ビーム径は照射
面上でφ１．５ｍｍ、フォトトランジスタの受光半値角
は１０°である。Ａ／Ｄコンバータはその入力電圧はＯ
〜５ｖで、データは８ビツト、変換時間は約１２０μＳ
である。
トランジスタとからなるトランスジューサと脈波計本体
部とからなり、第２図の構成を有する脈波計を２組有し
、入力が２チヤンネルで２ケ所の同時測定が可能になっ
ている。トランスジューサに使用したＬＥＤはその中心
波長は９４０ｎｍ、出力は１．８ｍＷ、ビーム径は照射
面上でφ１．５ｍｍ、フォトトランジスタの受光半値角
は１０°である。Ａ／Ｄコンバータはその入力電圧はＯ
〜５ｖで、データは８ビツト、変換時間は約１２０μＳ
である。
次に、この脈波測定装置の作用効果を、この脈波測定装
置を用いて行なった末梢循環器系障害の定量的評価に基
づいて説明する。
置を用いて行なった末梢循環器系障害の定量的評価に基
づいて説明する。
被検者を２３．２℃に保った恒温室内のベッドで、仰臥
位のまま約１０分間安静にさせ、測定部位（手足の指尖
部）とコントロールである耳殻部とにトランスジューサ
を取り付は黒い布により遮光する。ＣＲＴに表示さ九た
脈波をモニタし、安定した状態を見はからってデータを
サンプリングする。測定部位を変え１以上の操作を繰り
返す。
位のまま約１０分間安静にさせ、測定部位（手足の指尖
部）とコントロールである耳殻部とにトランスジューサ
を取り付は黒い布により遮光する。ＣＲＴに表示さ九た
脈波をモニタし、安定した状態を見はからってデータを
サンプリングする。測定部位を変え１以上の操作を繰り
返す。
そして信号に重畳した雑音除去のために多項式適合平滑
化法、波形解析のために平滑化微分法、及び最大エンド
ビー法（ＭＥＭ）を適用しコンピュータにより演算処理
した。波形解析等の演算処理は測定後一括して行った。
化法、波形解析のために平滑化微分法、及び最大エンド
ビー法（ＭＥＭ）を適用しコンピュータにより演算処理
した。波形解析等の演算処理は測定後一括して行った。
測定対象は、主幹動脈が開存している無症状の健康人１
０例、主幹動脈が種々閉塞している患者１０例の計２０
例である。
０例、主幹動脈が種々閉塞している患者１０例の計２０
例である。
第３図、第４図及び第５図はこの実施例の脈波測定装置
を用いて得られた足指の脈波を示すもので、それぞれ原
波形、平滑化処理後の波形、微分波形を示し、横軸には
時間（ｓｅｃ、） 、縦軸にはそれぞれ入力電圧（Ｖｏ
ｉｔ） 、入力電圧（Ｖｏｌｔ）、微分係数（Ｖ／ｓ
ｅｅ、）がとってあり、Ｔ、Ｔｏ。
を用いて得られた足指の脈波を示すもので、それぞれ原
波形、平滑化処理後の波形、微分波形を示し、横軸には
時間（ｓｅｃ、） 、縦軸にはそれぞれ入力電圧（Ｖｏ
ｉｔ） 、入力電圧（Ｖｏｌｔ）、微分係数（Ｖ／ｓ
ｅｅ、）がとってあり、Ｔ、Ｔｏ。
Ｔｕはそれぞれ、周期切痕時間、立ち上り時間を示して
いる。
いる。
第６図及び第７図は指と耳との波形を重畳して示すもの
で、それぞれ平滑化処理後の波形及び−次微分波形を示
し、横軸には時間（ｓｅｅ、） 、縦軸にはそれぞれ入
力電圧（Ｖｏ ｉｔ） 、微分係数（Ｖ／ｓｅｅ、）が
とってあり、Ｔが足指、Ｅが耳における脈波を示し、Ｔ
、Ｔｏ、Ｔｕの他に耳の脈波到達時刻に対する遅れ時間
Ｔｄが示されている。第図は障害のある場合を示してい
る。これらの図で、横軸、縦軸にはそれぞれ周波数（Ｈ
ｚ）、相対スペクトルがとってあり、ｆ、、 ｆ、はそ
れぞれ相対スペクトルが一１０ｄＢとなる周波数、−２
０ｄＢとなる周波数を示している。そして正常な場合を
示す第８図はスペクトルの最大値が７１９３８．１でノ
イズ差は、 、７８４８７９でｆｌ及びｆ、はそれぞれ
２．３７ （Ｈｚ）、４．４１ （Ｈｚ）であるのに対
して、障害のある場合を示す第９図はスペクトルの最大
値が３８３８９．６ 、ノイズ差１．６９４８９でｆｌ
及びｆ、はそれぞれ２．３２ （Ｈｚ）、３．１１（Ｈ
ｚ）であった。
で、それぞれ平滑化処理後の波形及び−次微分波形を示
し、横軸には時間（ｓｅｅ、） 、縦軸にはそれぞれ入
力電圧（Ｖｏ ｉｔ） 、微分係数（Ｖ／ｓｅｅ、）が
とってあり、Ｔが足指、Ｅが耳における脈波を示し、Ｔ
、Ｔｏ、Ｔｕの他に耳の脈波到達時刻に対する遅れ時間
Ｔｄが示されている。第図は障害のある場合を示してい
る。これらの図で、横軸、縦軸にはそれぞれ周波数（Ｈ
ｚ）、相対スペクトルがとってあり、ｆ、、 ｆ、はそ
れぞれ相対スペクトルが一１０ｄＢとなる周波数、−２
０ｄＢとなる周波数を示している。そして正常な場合を
示す第８図はスペクトルの最大値が７１９３８．１でノ
イズ差は、 、７８４８７９でｆｌ及びｆ、はそれぞれ
２．３７ （Ｈｚ）、４．４１ （Ｈｚ）であるのに対
して、障害のある場合を示す第９図はスペクトルの最大
値が３８３８９．６ 、ノイズ差１．６９４８９でｆｌ
及びｆ、はそれぞれ２．３２ （Ｈｚ）、３．１１（Ｈ
ｚ）であった。
第１０図及び第１１図は、以上のようにして得られた測
定値を前脛骨動脈と後脛骨動脈の開存状況に従って分類
したもので、ＴｕとＴｄとの関係及びｆｌとｆｌとの関
係を示している。第１０図は横軸、縦軸にそれぞれＴ
ｕ （ｓｅｃ、） 、Ｔ ｅ （ｓｅｅ、）が、第１１
図は横軸にｆ ｔ（Ｈｚ ） 、縦軸にｆ２（Ｈｚ）が
とってあり、ｔａ、、ｔｐ。はそれぞれ前脛骨動脈、後
脛骨動脈を示し、＋は主幹動脈の開存、−は閉塞を示し
ている。
定値を前脛骨動脈と後脛骨動脈の開存状況に従って分類
したもので、ＴｕとＴｄとの関係及びｆｌとｆｌとの関
係を示している。第１０図は横軸、縦軸にそれぞれＴ
ｕ （ｓｅｃ、） 、Ｔ ｅ （ｓｅｅ、）が、第１１
図は横軸にｆ ｔ（Ｈｚ ） 、縦軸にｆ２（Ｈｚ）が
とってあり、ｔａ、、ｔｐ。はそれぞれ前脛骨動脈、後
脛骨動脈を示し、＋は主幹動脈の開存、−は閉塞を示し
ている。
第１表及び第２表は、それぞれ第１０図及び第１１図の
場合の実測値を示したもので、Ｔｕ。
場合の実測値を示したもので、Ｔｕ。
Ｔｄおよびｆｌ、ｆ、の平均値（Ａｖ）、標準偏差（σ
）、標本数（Ｎ）が示しである。
）、標本数（Ｎ）が示しである。
これらの図及び表はｔａ、、ｔｐ、の全閉塞例の大部分
はＴｕ待時間０．３ 秒以上、あるいはＴｄ待時間０．
２ 秒以上の範囲に存在し、ｆｉｔｆ２がそれぞれ２
、５ Ｈｚ 、 ３ 、５ Ｈｚ以下の範囲では、標本
数Ｎ＝２１で、Ｔ ｕ ＝０．２０３±０．０３４ｓｅ
ｃ、、 ｆ、＝５．２８±１．４０Ｈｚが得られ、共に
閉塞の群（図中０印）ではＮ＝４０で、Ｔ ｕ ＝０．
３３８±０．０６４ｓｅｃ、、 ｆ、 ＝＝３．８２±
１．３２Ｈｚなる値が得られ、これら２群の間に明確な
差異が見られた。動脈の状態が両者の中間にあたる他の
２群（図中・印及びΔ印）ではＴｕは両者の中間。
はＴｕ待時間０．３ 秒以上、あるいはＴｄ待時間０．
２ 秒以上の範囲に存在し、ｆｉｔｆ２がそれぞれ２
、５ Ｈｚ 、 ３ 、５ Ｈｚ以下の範囲では、標本
数Ｎ＝２１で、Ｔ ｕ ＝０．２０３±０．０３４ｓｅ
ｃ、、 ｆ、＝５．２８±１．４０Ｈｚが得られ、共に
閉塞の群（図中０印）ではＮ＝４０で、Ｔ ｕ ＝０．
３３８±０．０６４ｓｅｃ、、 ｆ、 ＝＝３．８２±
１．３２Ｈｚなる値が得られ、これら２群の間に明確な
差異が見られた。動脈の状態が両者の中間にあたる他の
２群（図中・印及びΔ印）ではＴｕは両者の中間。
ｆ８は共に閉塞の群と同程度の値をとることも判明した
。
。
以上の如く、この実施例の脈波測定装置は、脈波の波形
分析を行ない末梢循環器に障害のある場合に、正常群と
非正常群の間に明確な差異が見られる如き十分大きなＳ
／Ｎ比を有している。
分析を行ない末梢循環器に障害のある場合に、正常群と
非正常群の間に明確な差異が見られる如き十分大きなＳ
／Ｎ比を有している。
また、２チヤンネルの脈波計を有しているため、その一
つによって指尖の脈波を測定し、これと他の一つによっ
て例えば耳の脈波を測定し、耳の脈波到達時刻に対する
指尖の脈波の遅れ時間の測定が可能となり循環器障害の
定量的な評価・診断をより有効なものとすることが可能
となった。そして例えば、マイクロコンピュータによる
波形解析の結果、正常群と非正常群との間に明確な差異
を生せしめることが可能となり、循環器系障害の定量的
な評価・診断のための多くの客観的な情報を提供可能と
するものである。
つによって指尖の脈波を測定し、これと他の一つによっ
て例えば耳の脈波を測定し、耳の脈波到達時刻に対する
指尖の脈波の遅れ時間の測定が可能となり循環器障害の
定量的な評価・診断をより有効なものとすることが可能
となった。そして例えば、マイクロコンピュータによる
波形解析の結果、正常群と非正常群との間に明確な差異
を生せしめることが可能となり、循環器系障害の定量的
な評価・診断のための多くの客観的な情報を提供可能と
するものである。
またこの脈波測定装置はトランスジューサにＬＥＤ、フ
ォトトランジスタを用いているため。
ォトトランジスタを用いているため。
タングステンランプを用いる場合の如き熱負荷を患者に
与えることもなく、その結果、脈波高き長時間連続して
記録して、薬剤投与等の効果判定も可能となり、循環器
系障害の評価・治療の上でも有効な手段となりうるもの
である。
与えることもなく、その結果、脈波高き長時間連続して
記録して、薬剤投与等の効果判定も可能となり、循環器
系障害の評価・治療の上でも有効な手段となりうるもの
である。
本発明は、末梢循環器系障害の定性的及び定量的評価の
可能な脈波測定装置を提供可能とするもので、産業上の
効果の大なるものである。
可能な脈波測定装置を提供可能とするもので、産業上の
効果の大なるものである。
第１図は本発明の脈波測定装置の一実施例の構成図、第
２図は第１図の要部の構成図、第３図。 第４図及び第５図は第１図の実施例を用いて得られた脈
波の原波形、平滑化処理後の波形及び微分波形の説明図
、第６図及び第７図は指と耳における脈波波形を平滑化
処理した後の波形及び−次微分波形が重ねて示しである
説明図、第８図及び第９図はＭＥＭによって得られた脈
波のスペクトルの説明図、第１０図及び第１１図は、第
１図の実施例を用いて得られた脈波の測定結果を前脛骨
動脈と後脛骨動脈の開存状況に従って分類して示した線
図である。 １・・・指、２・・・耳、３，４・・・発光ダイオード
、５゜６・・・フォトトランジスタ、７・・・脈波形本
体部、８・・・Ａ／Ｄコンバータ、９・・・マイクロコ
ンピュータ、１０・・・プリンタ、１１・・・フロッピ
ーデスク、１２・・・カラーデスプレイ。
２図は第１図の要部の構成図、第３図。 第４図及び第５図は第１図の実施例を用いて得られた脈
波の原波形、平滑化処理後の波形及び微分波形の説明図
、第６図及び第７図は指と耳における脈波波形を平滑化
処理した後の波形及び−次微分波形が重ねて示しである
説明図、第８図及び第９図はＭＥＭによって得られた脈
波のスペクトルの説明図、第１０図及び第１１図は、第
１図の実施例を用いて得られた脈波の測定結果を前脛骨
動脈と後脛骨動脈の開存状況に従って分類して示した線
図である。 １・・・指、２・・・耳、３，４・・・発光ダイオード
、５゜６・・・フォトトランジスタ、７・・・脈波形本
体部、８・・・Ａ／Ｄコンバータ、９・・・マイクロコ
ンピュータ、１０・・・プリンタ、１１・・・フロッピ
ーデスク、１２・・・カラーデスプレイ。
Claims (1)
- １、手足の指尖部等よりなる測定部位に光を照射する発
光ダイオードと、前記測定部位を透過してきた該発光ダ
イオードの光量を測定するフォトトランジスタとよりな
るトランスジューサ及び脈波計本体よりなる第一の脈波
計と、該第一の脈波形と同一構成を有し、耳等の標準部
位における脈波を前記第一の脈波計と同時に測定する第
二の脈波計と、前記第一及び前記第二の脈波計の測定結
果から脈波の周期、切痕時間、立上り時間及び前記第一
の脈波計の測定脈波の到達時刻の前記第二の脈波計の測
定脈波の到達時刻に対する遅れ時間を演算する演算手段
を有することを特徴とする脈波測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003787A JPS61162932A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 脈波測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60003787A JPS61162932A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 脈波測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61162932A true JPS61162932A (ja) | 1986-07-23 |
Family
ID=11566890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60003787A Pending JPS61162932A (ja) | 1985-01-11 | 1985-01-11 | 脈波測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61162932A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261235B1 (en) | 1993-01-07 | 2001-07-17 | Seiko Epson Corporation | Diagnostic apparatus for analyzing arterial pulse waves |
| JP2012161556A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Seiko Epson Corp | 脈波計測装置、およびプログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110980A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-10 | Citizen Watch Co Ltd | Wrist watch with sphygmometer |
| JPS57117830A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Pulse detecting circuit |
-
1985
- 1985-01-11 JP JP60003787A patent/JPS61162932A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110980A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-10 | Citizen Watch Co Ltd | Wrist watch with sphygmometer |
| JPS57117830A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-22 | Matsushita Electric Works Ltd | Pulse detecting circuit |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261235B1 (en) | 1993-01-07 | 2001-07-17 | Seiko Epson Corporation | Diagnostic apparatus for analyzing arterial pulse waves |
| US6364842B1 (en) | 1993-01-07 | 2002-04-02 | Seiko Epson Corporation | Diagnostic apparatus for analyzing arterial pulse waves |
| US6767329B2 (en) | 1993-01-07 | 2004-07-27 | Seiko Epson Corporation | Diagnostic apparatus for analyzing arterial pulse waves |
| US7192402B2 (en) | 1993-01-07 | 2007-03-20 | Seiko Epson Corporation | Diagnostic apparatus for analyzing arterial pulse waves |
| US7465274B2 (en) | 1993-01-07 | 2008-12-16 | Seiko Epson Corporation | Diagnostic apparatus for analyzing arterial pulse waves |
| JP2012161556A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Seiko Epson Corp | 脈波計測装置、およびプログラム |
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