CN103054579A - 磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁共振成像系统，包括扫描装置和病床装置，病床装置包括病床支架和床板，床板可在病床支架上沿长度方向移动，在床板的长度方向上设有位置确定装置，位置确定装置用于确定受检者受检部位的位置；根据位置确定装置确定的受检部位的位置，床板可被控制和驱动在病床支架上沿长度方向移动，从而将所述受检部位移动到预定位置。本发明还在扫描装置的外壳上设置了触摸屏，利用触摸屏，可以很方便地在现场选择输入受检者的姿态信息，不但方便而且可以大大降低出错的几率。

Description

磁共振成像系统

技术领域

本发明涉及一种磁共振成像系统，特别是涉及一种具有位置确定装置的病床装置的磁共振成像系统。

背景技术

在磁共振成像系统中，为了获得需要扫描的受检部位图像，需要将受检者摆放到病床上，并根据需要使用合适的局部线圈，并需要将该局部线圈的信息(如线圈代码)、局部线圈的位置信息、受检者摆位(姿态)信息、病床需要移动到成像中心的距离等信息发送给磁共振成像系统的控制装置。通常的方法是使用激光灯来定位所要扫描的部位，并按激光灯设定时的病床位置来将病床移动到成像等中心。在使用激光灯的同时，需要结合控制面板上的摇杆或者飞梭来移动病床使得所需扫描的部位暴露在激光灯下。这种方法的实现相对简单，但是由于激光灯的使用，在做某些部位(如头部)的定位时，需要受检者闭眼。这需要利用控制面板来移动病床，同时还需要在主机上输入受检者的摆放方式，整个流程相对比较复杂，而且由于相关的信息不在现场输入，会增加出错的几率。

局部线圈通常采用局部线圈绑带固定在人体所要扫描的部位，例如中国实用新型专利CN200520125351.1就公开了这样一种磁共振信号接收线圈固定带，包括缚带，缚带的两端分别固定连接有相对应的缚带固定条，缚带成手表状，中部带有观察口，观察口的周围设有若干个线圈固定条。

为了避免这种人工输入出错的问题，中国专利申请CN200610075495.X公开了一种用于确定受检者在磁共振设备中的位置的方法，在将受检者移入之时或之后拍摄三个相互正交的定位器图像，图像分析装置借助这些定位器图像自动确定一个或多个在这些定位器图像中示出的、且在定位器图像中的位置取决于受检者位置的解剖学标记，并借助这些标记来确定受检者的空间位置。

中国专利CN200610159879.X公开了一种用于在磁共振断层造影装置内的至少一个空间方向上确定局部线圈在卧榻上的位置的方法，首先从利用所述局部线圈进行的用于拍摄检查对象的磁共振图像和/或用于在卧榻相对于磁共振断层造影装置的不同位置上测量其它系统参数的磁共振测量中分别提取出一个信号强度值；然后确定提取的信号强度值与卧榻相对于磁共振断层造影装置的位置的函数相关性；最后，基于所确定的函数相关性来确定局部线圈在卧榻上的位置。

中国专利申请CN201010180783.8公开了一种用于确定磁共振断层造影设备的至少一个局部线圈的位置的方法，该磁共振断层造影设备具有位置确定装置，利用至少一个磁场强度传感器在多个位置上测量磁场的场强，并且利用在多个位置上测量的场强确定所述局部线圈的位置。

上述几种方法虽然可以自动确定受检者或局部线圈在磁共振成像系统中的位置，但也需要事先经过复杂的标定和计算，因而也增加了系统的复杂程度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁共振成像系统，该磁共振成像系统可以更加简单、方便地确定受检者待检测部位的当前位置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种磁共振成像系统，包括扫描装置和病床装置，所述病床装置包括病床支架和床板，所述床板可在所述病床支架上沿长度方向移动，在所述床板的长度方向上设有位置确定装置，所述位置确定装置用于确定受检者受检部位的位置；根据所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置，所述床板可被控制和驱动在所述病床支架上沿长度方向移动，从而将所述受检部位移动到预定位置。

优选地，所述病床装置进一步包括床板驱动器，所述床板驱动器用于驱动所述床板的移动。

更优地，所述磁共振成像系统进一步包括控制装置，所述控制装置接收来自于所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置信息，并根据该位置信息控制所述床板驱动器对所述床板的驱动。

更优地，所述控制装置包括控制主机和谱仪。

更优地，所述病床装置进一步包括病床控制器，所述病床控制器接收来自于所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置信息，并根据该位置信息控制所述床板驱动器对所述床板的驱动。

更优地，所述病床装置进一步包括病床控制器，所述磁共振成像系统进一步包括控制装置；所述病床控制器接收来自于所述位置确定装置的在所述床板的长度方向上与受检者受检部位的位置相对应的位置信息，并且所述病床控制器向所述控制装置发送该位置信息；并且基于所述位置信息和预先设定的受检者姿态、局部线圈信息和扫描装置的线圈单元名称，所述控制装置确定所述床板所要移动的位移信息，并且所述控制装置向所述病床控制器发送所述位移信息，所述病床控制器根据所述位移信息控制所述床板驱动器对所述床板的驱动。

优选地，在所述扫描装置的外壳上设有触摸屏，所述触摸屏用于显示和/或输入受检者姿态、局部线圈信息、扫描装置的线圈单元名称中的至少一个；所述磁共振成像系统进一步包括控制装置，所述控制装置包括控制主机和谱仪，所述触摸屏与所述磁共振成像系统的控制装置交换受检者姿态、局部线圈信息、扫描装置的线圈单元名称的数据中的至少一个。

更优地，所述触摸屏设置在扫描装置前端面的外壳上。

优选地，所述病床支架的顶部设有滑槽，所述床板包括凹陷部和位于凹陷部两侧的翼部，所述凹陷部嵌在病床支架的滑槽内，所述翼部搭在所述滑槽边沿的上方；所述位置确定装置设置在床板的翼部。

优选地，所述位置确定装置包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被操作，从而获得在所述床板的长度方向上与受检者受检部位的位置相对应的位置信息。

更优地，所述位置确定装置包括可移动位置传感器，所述可移动位置传感器包括可移动构件，所述可移动位置传感器通过所述可移动构件沿着所述床板的长度方向的边缘移动的距离确定所述位置信息。

更优地，所述位置确定装置包括多个传感器，所述传感器沿所述床板的长度方向固定于所述床板，所述传感器在所述床板的长度方向上分别对应于所述床板的长度方向的不同位置。

更优地，所述传感器为机械开关传感器、光电传感器、压力传感器或者触摸开关。

更优地，所述磁共振成像系统具有局部线圈，在床板长度方向上各设有局部线圈绑带固定孔，所述传感器设置在所述局部线圈绑带固定孔中。

更优地，所述局部线圈绑带固定孔包括多个离散的通孔，对应于多个离散的通孔中的每一个设有所述传感器。

更优地，所述局部线圈绑带固定孔为沿着床板的长度方向延伸的长条形槽孔。

更优地，当所述局部线圈的绑带穿过所述局部线圈固定孔时，所述局部线圈的绑带触发所述传感器。

更优地，所述多个传感器在所述床板的长度方向上均匀分布于所述床板的长度范围内。

本发明的有益效果是，在床板上设置了位置确定装置，位置确定装置与磁共振成像系统的控制装置相连接，利用位置确定装置可以将待检测部位的当前位置上传给磁共振成像系统的控制装置，从而控制装置可以计算出将待检测部位移动到成像中心(预定位置)时，床板所需移动的距离。本发明利用床板上的位置确定装置代替现有技术中的激光灯，来实现对待检测部位的定位，使用更加安全、方便。本发明还在扫描装置的外壳上设置了触摸屏，可以很方便地在现场选择输入受检者的姿态信息，比如头先进/脚先进，仰卧/俯卧，左侧卧/右侧卧等信息，使用者可以根据受检者的实际摆位直接在触摸屏上点选设定，设定好的信息也可以实时显示在触摸屏上，便于使用者检查核对，显然，这种输入方式与在远处的主机上输入相比，不但方便而且可以大大降低出错的几率。

附图说明

图1是一种常见的磁共振成像系统的组成示意图。

图2是图1中的扫描装置沿A向的侧视图。

图3是本发明中床板的一种优选实施例。

图4是本发明中床板的另一种优选实施例。

图5是本发明中床板的再一种优选实施例。

图6是本发明中一种病床装置的横剖示意图。

图7是本发明中一种床板的俯视图。

图8是本发明中另一种床板的俯视图。

图9是触摸屏上所显示信息的一种实例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，常见的磁共振成像系统一般包括病床装置1、扫描装置2和控制装置等。其中病床装置1包括病床支架12和床板10，病床支架12内设有床板驱动器11，可驱动床板10在病床支架12上沿床板的长度方向往复移动，以进出扫描装置2。受检者4躺在床板10上，可随床板进入扫描装置2的内腔中，以便于被扫描成像。为了获得更好的成像质量，局部线圈3可能被采用并放在受检者身体上的待检测部位，以获得更好的接收信号。在床板10上，可能部署如线圈接头、生理信号传感器以及换能器、受检者交互系统的音频或者视频接口等。当受检者4躺在床板10上时，需要将所使用的局部线圈3固定，以使局部线圈3尽可能贴近受检者身体同时也防止扫描过程中由于受检者的运动，造成线圈的相对位移而影响某些改进图像质量的算法(如图像均匀度调节)的失效。

扫描装置2包括外壳21、磁体22、梯度线圈23和体线圈24，中间为内腔。在现有技术中，激光灯25常被设置在扫描装置2端部的外壳上，来定位所要扫描的部位，但在本发明中，无需设置激光灯25。

如图2所示，在扫描装置2外壳上，设置有显示屏26和控制面板28，在控制面板28上，可能存在如控制病床的摇杆或飞梭、受检者交互系统音量调节、受检者孔径通风及照明调节等。病床信息(如当前位置、状态等)以及局部线圈信息(如线圈代码等)也可以被显示在显示屏26上。在本发明中，显示屏26和控制面板28可以保留，以提供给某些习惯于传统工作流程的用户使用。优选地，在扫描装置2前端面的外壳上，还设有触摸屏27，触摸屏27用于显示和/或输入受检者姿态、局部线圈信息、扫描装置的线圈单元名称中的至少一个。触摸屏27也与所述控制装置相连接，触摸屏27与所述磁共振成像系统的控制装置交换受检者姿态、局部线圈信息、扫描装置的线圈单元名称的数据中的至少一个。

继续参照图1，病床装置1进一步包括病床控制器13，通过病床控制器13与磁共振成像系统的控制装置进行通信，上传病床的相关信息，如当前位置(绝对位置)、状态等；同时病床控制器13与病床装置的床板驱动器11相连接，病床控制器13也需要控制床板驱动器11的运动，包括速度、加速度等。

控制装置包括控制主机8和控制扫描装置2工作的谱仪7，谱仪7与射频放大器5、梯度放大器6及病床控制器13相连接，射频放大器5与体线圈24相连接，梯度放大器6与梯度线圈23相连接。

本发明的一个重要创新点是在床板10的长度方向上设有位置确定装置，所述位置确定装置与磁共振成像系统的控制装置相连接，用于确定受检者受检部位的位置。根据所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置，床板10可被控制和驱动，在所述病床支架12上沿长度方向移动。

病床控制器13可以接收来自于所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置信息，并根据该位置信息控制所述床板驱动器11对所述床板10的驱动，移动所述床板10将受检部位移动到预定位置(比如扫描装置的内腔中的成像中心)。病床控制器13根据由位置确定装置确定的受检部位的位置信息计算将受检部位移动到预定位置所需的移动距离，然后控制驱动装置11，对所述床板10进行驱动，移动所述床板10将受检部位移动到预定位置。

或者，在磁共振成像系统的控制装置的参与下，完成对床板10的驱动。例如，病床控制器13接收来自于所述位置确定装置的在床板10的长度方向上与受检者受检部位的位置相对应的位置信息，并且病床控制器13向所述控制装置发送该位置信息；或者，磁共振成像系统的控制装置直接接收接收来自于所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置信息。基于所述位置信息和预先设定的受检者姿态、局部线圈信息和扫描装置的线圈单元名称，所述控制装置确定床板10所要移动的位移信息，并且所述控制装置向所述病床控制器13发送所述位移信息，所述病床控制器13根据所述位移信息控制床板驱动器13对所述床板10的驱动，从而将所述受检部位移动到预定位置(比如扫描装置的内腔中的成像中心)。如图6所示，在本发明的一个优选实施例中，病床支架12的顶部设有一个滑槽121，床板10包括一个凹陷部101和位于凹陷部左右两侧的两个翼部102，其中凹陷部101嵌在病床支架的滑槽121内并可沿该滑槽121滑动，两个翼部102搭在滑槽121边沿的上方，床板10上可以铺设软垫和/或脊柱线圈103。

如图7所示，结合图1，本发明沿床板10的长度方向、在床板10的左右两侧各设置一排局部线圈绑带固定孔105，在本申请中，床板的长度方向是指受检者躺在床板上时的体长方向，也是床板往复运动的方向；床板的左右方向与床板的长度方向垂直，也就是受检者平躺在床板上时的左右方向。当床板10设有如图6所示的翼部102时，所述局部线圈绑带固定孔105和位置确定装置设置在床板的翼部102上。但本发明并不限于图6所示的槽形床板，即便床板10是一块平板或者弧形结构，局部线圈绑带固定孔105仍可以设置在床板10的左右两侧边缘处。

位置确定装置包括多个传感器。在局部线圈绑带固定孔105中设置多个传感器(图中未显示)，所述多个传感器在所述床板的长度方向上均匀分布于所述床板的长度范围内，每个传感器对应于所述床板长度方向上的不同位置。当多个传感器中与受检部位在长度方向上相对应的一个传感器被触发时，位置确定装置可以确定受检部位的位置信息。

具体地说，所述传感器与磁共振成像系统的控制装置相连接，或者通过病床控制器13与控制装置相连接；当用于固定局部线圈3的绑带穿过所述局部线圈绑带固定孔105内时，该位置的对应的传感器就会被触发产生感应信号并传给控制装置，控制装置根据被触发传感器的位置即可确定受检者身体上待检部位的位置或局部线圈3的位置，并可以将该位置显示在触摸屏27上。所述多个传感器就构成了本发明中的一种位置确定装置的一部分，传感器可以是机械开关传感器、光电传感器、压力传感器或者触摸开关等多种公知的传感器，只要在局部线圈的绑带或者其他的触发器件(在不使用局部线圈的情况下使用)插入局部线圈绑带固定孔105内时，能够在对应位置产生电信号即可。这种局部线圈绑带接入的信息，可以与该局部线圈的线圈代码一起传回控制装置，控制装置将解析后的线圈名称传到触摸屏27，并将其显示在相应的位置，操作者可以直接触摸该显示信息，将该局部线圈的位置定位为需要床板移动的目标位置(也就是预定位置)，从而实现局部线圈的中心以及受检部位定位。

触摸屏27也与磁共振成像系统的控制装置(控制主机8或谱仪7)相连接，或者通过病床控制器13与控制装置相连接，在触摸屏27上可以输入和显示受检者的姿态，比如头先进/脚先进，仰卧/俯卧，左侧卧/右侧卧等，由于操作者可以在看着病床上受检者的同时输入这些信息，并能当场进行核对，因此就不容易出错。如上所述，局部线圈的相关信息也可以显示在触摸屏27上。另外，原本通过控制面板28来实现的功能，也能通过触摸屏27上的触摸按钮来实现。在图7中，床板两侧的局部线圈绑带固定孔105为沿着床板的长度方向延伸的长条形槽孔，沿长条形槽孔全长设置一排传感器。

局部线圈绑带固定孔105也可以由多个离散的通孔构成，如图8所示，在床板10的两侧各设有一排离散的通孔，对应于每个通孔均设有一个传感器，当局部局部线圈绑带端部的卡扣插入一个通孔时，该通孔所对应的传感器被触发，产生电信号传给控制装置，控制装置根据通孔(或传感器)的位置，即可确定局部线圈的位置。

图9示出了触摸屏27上所显示部分信息的实例，它包括受检者卧姿信息(仰卧/俯卧，左侧卧/右侧卧等)201、受检者方向信息(头先进/脚先进)202、扫描装置内腔喇叭口示意图203、床板移动方向204、局部线圈的名称205、局部线圈插入插座的信息206、局部线圈中心标识207、局部线圈未插入插座的信息208、固定孔被插入标识209、固定孔未被插入标识210、线圈单元名称211和位置标尺212等。操作者可以通过点选触摸屏上显示的信息来对受检者的实际姿态进行设定。在触摸屏27上可以显示局部线圈所在的位置，如相对于病床零点的绝对位置等，以便操作者进一步确认线圈的位置信息。设定的信息将传回控制装置。

对于某些不使用绑带的局部线圈，可以通过线圈接头的位置信息，如某种直插式头线圈，其线圈插头位置固定，可以在线圈进入系统的情况下直接显示线圈的位置信息到显示屏或触摸屏上。或者某些带有硬质底座的线圈，例如某种四肢线圈，也可以利用位置确定装置得到位置信息。

现代磁共振技术通常采用多通道阵列线圈，在触摸屏上可以根据局部线圈中的各个线圈单元的几何结构信息在触摸屏上显示每个通道的位置信息，从而为操作者提供方便。对于多通道线圈，触摸屏可以显示线圈单元名称，操作者可以在触摸屏上触摸选取所要用于成像的线圈单元以保证获得足够好的图像质量。进一步，操作者可以通过显示在触摸屏上的位置信息结合实际观察到的线圈中心修正局部线圈的位置。

本发明在扫描装置的外壳上设置了触摸屏，操作者可以更为及时、直观地了解和设置线圈信息，受检者的摆位信息等，这种直观的实现方式可以进一步优化应用工作流，这种实现方式可以减少在控制主机上输入受检者姿态可能存在的错误机会。

变化例

本发明的位置确定装置也可以采用其它方式来实现。

比如位置确定装置也可以仅用一个传感器来实现，如图3所示，所述位置确定装置可以是设置在床板10边缘的可移动位置传感器109a，当受检者躺在床板10上时，只要将可移动位置传感器109a的可移动构件滑动到与受检者身体上的待检测部位平齐的位置即可，可移动位置传感器109a通过所述可移动构件沿着所述床板的长度方向的边缘移动的距离确定所述位置信息。此时可移动位置传感器109a将可移动构件的位置信号上传到控制装置，控制装置根据该位置信号即可确定待检测部位的当前位置。此时，可移动位置传感器可以是激光测距传感器或者具有滚珠的位置传感器。

如图4所示，所述位置确定装置也可以是固定安装在床板10边缘的至少一排按钮开关109b，每一排中的多个按钮开关109b分别对应于所述床板长度方向上的不同位置。该按钮开关109b也相当于一种传感器，当受检者躺在床板10上时，操作者只要按下与受检者身体上的待检测部位平齐的一个按钮开关，该按钮开关产生的电信号传到控制装置，控制装置根据该按钮开关的信号即可确定待检测部位的当前位置。

再如图5所示，在床板10的边缘、沿床板的长度方向设有触摸开关104，所述触摸开关104与磁共振成像系统的控制装置相连接，所述位置确定装置为显示在触摸开关104上的触摸按钮109c，当受检者躺在床板10上时，操作者只要触摸与受检者身体上的待检测部位平齐的一个触摸按钮，控制装置就可以根据该触摸按钮的位置确定待检测部位的当前位置。以上几种方式都是使床板上的位置确定装置与受检者身体上的待检测部位相对应，控制装置根据位置确定装置产生的位置信号，可以确定待检测部位的当前位置。

需要注意的是，上述实施例只是示例性的。并不对本发明进行限制。本领域的技术人员可以在不背离后附的权利要求的范围的情况下进行许多其他的变化和修改。

Claims (18)

1.一种磁共振成像系统，包括扫描装置和病床装置，所述病床装置包括病床支架和床板，所述床板可在所述病床支架上沿长度方向移动，其特征是：

在所述床板的长度方向上设有位置确定装置，所述位置确定装置用于确定受检者受检部位的位置；根据所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置，所述床板可被控制和驱动在所述病床支架上沿长度方向移动，从而将所述受检部位移动到预定位置。

2.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其特征是，所述病床装置进一步包括床板驱动器，所述床板驱动器用于驱动所述床板的移动。

3.如权利要求2所述的磁共振成像系统，其特征是，所述磁共振成像系统进一步包括控制装置，所述控制装置接收来自于所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置信息，并根据该位置信息控制所述床板驱动器对所述床板的驱动。

4.如权利要求3所述的磁共振成像系统，其特征是，所述控制装置包括控制主机和谱仪。

5.如权利要求2所述的磁共振成像系统，其特征是，所述病床装置进一步包括病床控制器，所述病床控制器接收来自于所述位置确定装置确定的所述受检部位的位置信息，并根据该位置信息控制所述床板驱动器对所述床板的驱动。

6.如权利要求2所述的磁共振成像系统，其特征是，所述病床装置进一步包括病床控制器，所述磁共振成像系统进一步包括控制装置；

所述病床控制器接收来自于所述位置确定装置的在所述床板的长度方向上与受检者受检部位的位置相对应的位置信息，并且所述病床控制器向所述控制装置发送该位置信息；并且

基于所述位置信息和预先设定的受检者姿态、局部线圈信息和扫描装置的线圈单元名称，所述控制装置确定所述床板所要移动的位移信息，并且所述控制装置向所述病床控制器发送所述位移信息，所述病床控制器根据所述位移信息控制所述床板驱动器对所述床板的驱动。

7.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其特征是，在所述扫描装置的外壳上设有触摸屏，所述触摸屏用于显示和/或输入受检者姿态、局部线圈信息、扫描装置的线圈单元名称中的至少一个；所述磁共振成像系统进一步包括控制装置，所述控制装置包括控制主机和谱仪，所述触摸屏与所述磁共振成像系统的控制装置交换受检者姿态、局部线圈信息、扫描装置的线圈单元名称的数据中的至少一个。

8.如权利要求7所述的磁共振成像系统，其特征是，所述触摸屏设置在扫描装置前端面的外壳上。

9.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其特征是，所述病床支架的顶部设有滑槽，所述床板包括凹陷部和位于凹陷部两侧的翼部，所述凹陷部嵌在病床支架的滑槽内，所述翼部搭在所述滑槽边沿的上方；所述位置确定装置设置在床板的翼部。

10.如权利要求1所述的磁共振成像系统，其特征是，所述位置确定装置包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被操作，从而获得在所述床板的长度方向上与受检者受检部位的位置相对应的位置信息。

11.如权利要求10所述的磁共振成像系统，其特征是，所述位置确定装置包括可移动位置传感器，所述可移动位置传感器包括可移动构件，所述可移动位置传感器通过所述可移动构件沿着所述床板的长度方向的边缘移动的距离确定所述位置信息。

12.如权利要求10所述的磁共振成像系统，其特征是，所述位置确定装置包括多个传感器，所述传感器沿所述床板的长度方向固定于所述床板，所述传感器在所述床板的长度方向上分别对应于所述床板的长度方向的不同位置。

13.如权利要求12所述的磁共振成像系统，其特征是，所述传感器为机械开关传感器、光电传感器、压力传感器或者触摸开关。

14.如权利要求12所述的磁共振成像系统，其特征是，所述磁共振成像系统具有局部线圈，在床板长度方向上各设有局部线圈绑带固定孔，所述传感器设置在所述局部线圈绑带固定孔中。

15.如权利要求14所述的磁共振成像系统，其特征是，所述局部线圈绑带固定孔包括多个离散的通孔，对应于多个离散的通孔中的每一个设有所述传感器。

16.如权利要求14所述的磁共振成像系统，其特征是，所述局部线圈绑带固定孔为沿着床板的长度方向延伸的长条形槽孔。

17.如权利要求14所述的磁共振成像系统，其特征是，当所述局部线圈的绑带穿过所述局部线圈固定孔时，所述局部线圈的绑带触发所述传感器。

18.如权利要求12所述的磁共振成像系统，其特征是，所述多个传感器在所述床板的长度方向上均匀分布于所述床板的长度范围内。

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