CN106994396B - Prp连续离心分离装置及分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PRP连续离心分离装置及分离方法，属于医疗器械技术领域。本发明在使用时，首先换向电机启动，致使离心管和红细胞抽取管相通；离心电机转动，使分离器中的分离管进入离心状态；离心到规定时间后，离心管内的红细胞在其底部聚集，抽取离心管内的红细胞，当红细胞抽取完毕后，继续离心规定时间后，离心管内的PRP在其底部聚集，此时，换向电机再次启动，使离心管与PRP抽取管相通，抽取离心管内的PRP，直至PRP抽取完毕。本发明可以实现在单次离心的过程中将全血中的红细胞、PRP和血清自动分离，自动化程度高，从而在解放人工的同时提高工作效率和PRP的分离纯度，患者使用时，可以避免副反应的发生。

Description

PRP连续离心分离装置及分离方法
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种PRP连续离心分离装置分离方法。
背景技术
富血小板血浆((Platelet-rich plasma，简称PRP)，是自体全血经离心后得到的血小板浓缩物，PRP中含有大量生长因子及蛋白质，能精确的自我定位到损伤部位，控制炎症，可以从不同方面对细胞和组织再生起到促进作用，从而加速损伤组织的修复，广泛应用于临床，例如骨关节的修复、大面积烧伤皮肤的修复以及医美整形等领域中。
现有技术中，通过抽取患者的静脉全血，经二次离心法可以获取患者自体的高浓度PRP，二次离心法是获取PRP公认的最有效方法，即红细胞次离心后红细胞被离心到最下层后将红细胞从最底部吸出废弃或作其他用途，PRP次离心后PRP(白细胞、血小板和纤维蛋白)被离心到最下层吸出待用，剩余的血清废弃或作其他用途。
在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术中存在以下不足：
现有技术中，在红细胞次离心后取出离心管抽取红细胞的过程中已没有离心力的作用力，会有少量红细胞与血清重新混合无法抽取，所以在PRP次离心后还会有少量红细胞在底部堆积，抽取PRP层时仍然需要十分小心，避免抽取到红细胞，影响PRP的治疗效果，对操作人员的技术水平要求较高，大大增加了获取高纯度PRP的难度和产业化的进度，而如果想要提高PRP的纯度就需要多次离心、多次抽取，这样又会使较多的血小板和白细胞破裂，达不到预期的治理效果，即要减少离心的次数又要提高PRP的纯度一直是细胞治疗的难题之一。因此，急需一种能自动化、高标准的PRP自动分离装置来解放人工，提高工作效率和PRP分离的纯度。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种PRP连续离心分离装置及分离方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种PRP连续离心分离装置，所述装置包括离心电机、离心架及离心器，所述离心架安装在所述离心电机的输出轴上，所述离心器至少设有一个，所述离心器固定安装在所述离心架上，所述离心器包括换向电机、离心管、换向控制组件、红细胞抽取组件及PRP抽取组件；
所述换向电机固定安装在所述离心架上，所述离心管的顶端固定安装在所述换向电机的输出轴上；
所述换向控制组件包括换向模块、红细胞输送管道、PRP输送管道、红细胞比色通道及PRP比色通道，所述换向模块套装在所述离心管的底端外侧，所述红细胞输送管道的一端或所述PRP输送管道的一端均可选择性地与所述离心管的底部相通，所述红细胞比色通道设置在所述换向模块中，所述红细胞比色通道的两端分别设置有红细胞比色光源和红细胞光电转换器，所述红细胞比色通道和所述红细胞输送管道相连通，所述PRP比色通道设置在所述换向模块中，所述PRP比色通道的两端分别设置有PRP比色光源和PRP光电转换器，所述PRP比色通道和所述PRP输送管道相连通；
所述红细胞抽取组件包括红细胞抽取管、红细胞抽取活塞杆及红细胞抽取单元，所述红细胞抽取管与所述红细胞输送管道的另一端相连通，所述红细胞抽取活塞杆活动设置在所述红细胞抽取管中，所述红细胞抽取单元的输出端沿直线运动，驱动所述红细胞抽取活塞杆在所述红细胞抽取管中滑动；
所述PRP抽取组件包括PRP抽取管、PRP抽取活塞杆及PRP抽取单元，所述PRP抽取管与所述PRP输送管道的另一端相连通，所述PRP抽取活塞杆活动设置在所述PRP抽取管中，所述PRP抽取单元的输出端沿直线运动，驱动所述PRP抽取活塞杆在所述PRP抽取管中滑动。
进一步地，所述离心管的顶端设置有换向套，所述换向套安装在所述换向电机的输出轴上，换向电机的输出轴转动，带动换向套及离心管同步转动。
进一步地，所述离心管的底端设置有连接管，所述连接管与所述离心管偏心设置，所述连接管可选择性地与所述红细胞输送管道或所述PRP输送管道相连通，根据待分离的物质，离心管可以实现与不同的输送通道相通。
优选地，所述红细胞比色通道和所述红细胞输送管道垂直设置，所述PRP比色通道和所述PRP输送管道垂直设置。
进一步地，所述红细胞抽取单元包括红细胞驱动电机、红细胞驱动丝杆和红细胞驱动滑块，所述红细胞驱动电机固定设置在所述离心架上，所述红细胞驱动丝杆安装在所述红细胞驱动电机的输出轴上，所述红细胞驱动滑块螺纹套装在所述红细胞驱动丝杆上，所述红细胞驱动滑块固定设置在所述红细胞抽取活塞杆上，红细胞驱动电机的输出轴转动，带动红细胞驱动丝杆转动，进而带动红细胞驱动滑块在红细胞驱动丝杆上下移动，从而使红细胞抽取活塞杆在红细胞抽取管中滑动，完成红细胞的抽取工序。
进一步地，所述PRP抽取单元包括PRP驱动电机、PRP驱动丝杆和PRP驱动滑块，所述PRP驱动电机固定设置在所述离心架上，所述PRP驱动丝杆安装在所述PRP驱动电机的输出轴上，所述PRP驱动滑块螺纹套装在所述PRP驱动丝杆上，所述PRP驱动滑块固定设置在所述PRP抽取活塞杆上，PRP驱动电机的输出轴转动，带动PRP驱动丝杆转动，进而带动PRP驱动滑块在PRP驱动丝杆上下移动，从而使PRP抽取活塞杆在PRP抽取管中滑动，完成PRP的抽取工序。
优选地，所述离心器设置有多个，多个所述离心器绕所述离心架的中心轴等角度间隔设置，这样在一个离心架上，能同时完成多个离心器的PRP抽取工作，以提高PRP的抽取效率。
进一步地，所述离心架包括连接板及支撑板，所述连接板安装在所述离心电机的输出轴上，所述支撑板与所述离心器一一对应设置，所述支撑板绕所述连接板的中心轴等角度间隔连接在所述连接板上。
更进一步地，所述离心电机的输出轴上设置有电滑环，所述电滑环包括相互配合的固定外环和旋转内环，所述固定外环固定安装在所述离心电机的输出轴上，所述旋转内环与所述连接板相连接，所述固定外环及所述旋转内环的侧壁设置有多个供电线通过的输出孔。
一种PRP连续离心分离方法，利用上述的PRP连续离心分离装置进行PRP的离心抽取。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种PRP连续离心分离装置，在使用时，换向电机启动，致使离心管和红细胞抽取管相通；离心电机转动，带动离心架旋转，致使离心架上的分离器中的分离管进入离心状态；离心到规定时间后，离心管内的红细胞在其底部聚集，红细胞抽取单元的输出端驱动红细胞抽取活塞杆在红细胞抽取管中滑动，从而抽取离心管内的红细胞，同时，红细胞比色光源发射光线，光线经红细胞比色通道被红细胞光电转换器识别，当识别的光线颜色由红变黄，则可认定红细胞抽取完毕，红细胞抽取单元停止动作；随后，继续离心规定时间后，离心管内的PRP在其底部聚集，此时，换向电机再次启动，带动离线管换向，使离心管与PRP抽取管相通，PRP抽取单元的输出端驱动PRP抽取活塞杆在PRP抽取管中滑动，从而抽取离心管内的PRP，同时，PRP比色光源发射光线，光线经PRP比色通道被PRP光电转换器识别，当识别的光线颜色由黄变清，则可认定PRP抽取完毕，PRP抽取单元停止动作，离心电机亦停止动作，整个PRP分离过程完成。
本发明可以实现在单次离心的过程中将全血中的红细胞、PRP和血清自动分离，自动化程度高，从而在解放人工的同时提高工作效率和PRP的分离纯度，患者使用时，可以避免副反应的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的PRP连续离心分离装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的PRP连续离心分离装置的正视示意图；
图3为本发明实施例中电滑环的结构示意图；
图4为本发明实施例中电滑环的正视示意图；
图5为本发明实施例的PRP连续离心分离装置中的离心器的结构示意图；
图6为本发明实施例中换向电机和离心管的连接示意图；
图7为图6的正视图；
图8为本发明实施例中离心管的安装示意图；
图9为图8的剖面示意图；
图10为本发明实施例中换向模块的剖面示意图；
图11为本发明实施例中换向模块的剖面示意图；
图12为本发明实施例的PRP连续离心分离的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种具有自动化功能的PRP连续离心分离装置及方法，以从静脉全血中提取PRP，以供使用。
图1为本发明实施例的PRP连续离心分离装置的结构示意图，图2为本发明实施例的PRP连续离心分离装置的正视示意图，参见图1及图2，本发明实施例的一种PRP连续离心分离装置，包括离心电机1、离心架2及离心器，其中，离心架2安装在离心电机1的输出轴上，离心器至少设有一个，离心器固定安装在离心架2上。
结合图1及图2，本发明实施例中，离心电机1可以安装在底板8上，该底板8用于将该装置安装在操作台上，方便使用。
结合图1及图2，本发明实施例中，在地板8上可以设置有控制器10，用于控制装置的其余部件。
结合图1及图2，本发明实施例中，离心电机1的输出轴上可以设置有电滑环9，图3为本发明实施例中电滑环的结构示意图，图4为本发明实施例中电滑环的正视示意图，参考图3及图4，本发明实施例的电滑环9包括相互配合的固定外环9.1和旋转内环9.2，固定外环9.1固定安装在离心电机1的输出轴上，旋转内环9.2与离心架2相连接，固定外环9.1及旋转内环9.2的侧壁设置有多个供电线通过的输出孔9.3，以用于控制器10与装置的其余部件进行通讯连线。
结合图1及图2，本发明实施例的离心架2可以包括连接板2.1及支撑板2.2，连接板2.1安装旋转内环9.2上，和旋转内环9.2同步转动，而2.2支撑板与离心器一一对应设置，支撑板绕连接板2.1的中心轴等角度间隔连接在连接板2.1上。
图5为本发明实施例的PRP连续离心分离装置中的离心器的结构示意图，参考图1、图2及图5，本发明实施例的离心器包括换向电机3、离心管4、换向控制组件5、红细胞抽取组件6及PRP抽取组件7。
结合图1及图2，本发明实施例中，换向电机3固定安装在离心架2的支撑板2.2上，离心管4的顶端固定安装在换向电机3的输出轴上。
图6为本发明实施例中换向电机和离心管的连接示意图，图7为图6的正视图，结合图5、图6及图7，本发明实施例中，离心管4的顶端可以固定设置有换向套11，换向套11安装在换向电机3的输出轴上，通过换向套11将离心管4安装在换向电机3的输出轴上，换向电机3的输出轴转动，带动换向套11及离心管4同步转动。
本发明实施例中，换向套11用于安装离心管4的一端的内壁呈六角状，当然也可以为圆形，本发明实施例对此不做限制
图8为本发明实施例中离心管的安装示意图，图9为图8的剖面示意图，结合图3、图8及图9，本发明实施例中，离心管4的顶端可以设置有管帽12，该管帽12插设在换向套11中，而在离心管4的底端可以设置有连接管13，该连接管13与离心管4偏心设置，连接管13在换向电机3的驱动下进行转动。
结合图9，本发明实施例中，连接管13可以呈锥状，其顶部与离心管4的底部的截面相若，而其底部的截面小于其顶部的截面，这样可以保证物质输送通畅，防止堵塞。
图10为本发明实施例中换向模块的剖面示意图，图11为本发明实施例中换向模块的剖面示意图，结合图3、图10及图11，本发明实施例中，换向控制组件5包括换向模块5.1、红细胞输送管道5.2、PRP输送管道5.3、红细胞比色通道5.4及PRP比色通道5.5。
进一步地，本发明实施例中，换向模块5.1套装在离心管4的底端外侧，红细胞输送管道5.2及PRP输送管道5.3并排设置在换向模块5.1中，在换向电机3的驱动下转动的连接管13，可以选择性地与红细胞输送管道5.2的一端或PRP输送管道5.3的一端相通。
结合图10及图11，本发明实施例中，红细胞比色通道5.4设置在换向模块5.1中，红细胞比色通道5.4的两端分别设置有红细胞比色光源5.6和红细胞光电转换器5.7，红细胞比色通道5.4和红细胞输送管道5.2相连通，当红细胞在红细胞输送管道5.2中输送时，红细胞比色光源5.6发射光线，由于红细胞呈红色，光线经红细胞比色通道5.4被红细胞光电转换器5.7识别，由于红细胞呈红色，因此，在红细胞输送时，红细胞光电转换器5.7能识别到红色。
结合图10及图11，本发明实施例中，PRP比色通道5.5也设置在换向模块5.1中，PRP比色通道5.5的两端分别设置有PRP比色光源(图中未标出)和PRP光电转换器(图中未标出)，PRP比色通道5.5和PRP输送管道5.3相连通，当PRP在PRP输送管道5.3中输送时，PRP比色光源发射光线，由于RPR呈黄色，光线经PRP比色通道5.5被PRP光电转换器识别，由于PRP为黄色，因此，在RPR输送时，PRP光电转换器能识别到黄色。
若血清在PRP输送管道中输送时，由于血清呈清色，因此，PRP光电转换器能识别到清色，本发明实施例正是利用红细胞、PRP及血清的不同颜色，根据待分离的物质，使离心管可以选择性地与不同的输送通道相通。
结合图10及图11，本发明实施例中，红细胞比色通道5.4可以和红细胞输送管道5.2垂直设置，PRP比色通道5.5可以和PRP输送管道5.3垂直设置，这样可以在一定程度上防止阻碍光线的传播，使颜色识别的更加迅速及时。
结合图5、图8及图9，本发明实施例中，红细胞抽取组件6包括红细胞抽取管6.1、红细胞抽取活塞杆6.2及红细胞抽取单元，红细胞抽取管6.1与红细胞输送管道5.2的另一端相连通，红细胞抽取活塞杆6.2活动设置在红细胞抽取管6.1中，红细胞抽取单元的输出端沿直线运动，驱动红细胞抽取活塞杆6.2在红细胞抽取管6.1中滑动，进而实现红细胞的抽取工作。
结合图5，本发明实施例中的红细胞抽取单元可以包括红细胞驱动电机6.3、红细胞驱动丝杆6.4和红细胞驱动滑块6.5，红细胞驱动电机6.3固定设置在离心架2的支撑板2.2上，红细胞驱动丝杆6.4安装在红细胞驱动电机6.3的输出轴上，红细胞驱动滑块6.5螺纹套装在红细胞驱动丝杆6.4上，红细胞驱动滑块6.5固定设置在红细胞抽取活塞杆6.2上，红细胞驱动电机6.3的输出轴转动，带动红细胞驱动丝杆6.4转动，进而带动红细胞驱动滑块6.5在红细胞驱动丝杆6.4上下移动，从而使红细胞抽取活塞杆6.2在红细胞抽取管6.1中滑动，完成红细胞的抽取工序。
结合图5、图8及图9，本发明实施例中，PRP抽取组件7包括PRP抽取管7.1、PRP抽取活塞杆7.2及PRP抽取单元，PRP抽取管7.1与PRP输送管道5.3的另一端相连通，PRP抽取活塞杆7.2活动设置在PRP抽取管7.1中，PRP抽取单元的输出端沿直线运动，驱动PRP抽取活塞杆7.2在PRP抽取管7.1中滑动，进而实现PRP的抽取工作。
结合图5，本发明实施例中的PRP抽取单元可以包括PRP驱动电机7.3、PRP驱动丝杆7.4和PRP驱动滑块7.5，PRP驱动电机7.3固定设置在离心架2的支撑板2.2上，PRP驱动丝杆7.4安装在PRP驱动电机7.3的输出轴上，PRP驱动滑块7.5螺纹套装在PRP驱动丝杆7.4上，PRP驱动滑块7.5固定设置在PRP抽取活塞杆7.2上，PRP驱动电机7.3的输出轴转动，带动PRP驱动丝杆7.4转动，进而带动PRP驱动滑块7.5在PRP驱动丝杆7.4上下移动，从而使PRP抽取活塞杆7.2在PRP抽取管7.1中滑动，完成PRP的抽取工序。
本发明实施例中的红细胞抽取单元和PRP抽取单元主要是利用丝杆驱动，当然，也可以采用其他例如线性模组、齿轮齿条结构等，本发明实施例对此不做限制。
本发明实施例还提供了一种PRP连续离心分离方法，是利用上述的PRP连续离心分离装置进行PRP的离心抽取。
图12为本发明实施例的PRP连续离心分离的流程示意图，结合图12，该方法包括：
S1：换向电机启动，致使离心管和红细胞抽取管相通；
S2：离心电机转动，带动离心架旋转，致使离心架上的分离器中的分离管进入离心状态；
S3：离心到规定时间后，离心管内的红细胞在其底部聚集；
S4：红细胞抽取单元的输出端驱动红细胞抽取活塞杆在红细胞抽取管中滑动，从而抽取离心管内的红细胞；
S5：在抽取离心管内的红细胞的同时，红细胞比色光源发射光线，光线经红细胞比色通道被红细胞光电转换器识别，当识别的光线颜色由红变黄，则可认定红细胞抽取完毕，红细胞抽取单元停止动作；
S6：继续离心规定时间后，离心管内的PRP在其底部聚集；
S7：换向电机再次启动，带动离线管换向，使离心管与PRP抽取管相通；
S8：PRP抽取单元的输出端驱动PRP抽取活塞杆在PRP抽取管中滑动，从而抽取离心管内的PRP；
S9：在抽取离心管内的PRP的同时，PRP比色光源发射光线，光线经PRP比色通道被PRP光电转换器识别，当识别的光线颜色由黄变清，则可认定PRP抽取完毕，PRP抽取单元停止动作，离心电机亦停止动作，整个PRP分离过程完成。
需要说明的是，上述离心的整个过程中，离心电机是一直转动的，但其转速可调，以在离心管中分离出红细胞及PRP。
本发明可以实现在单次离心的过程中将全血中的红细胞、PRP和血清自动分离，自动化程度高，从而在解放人工的同时提高工作效率和PRP的分离纯度，患者使用时，可以避免副反应的发生。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述装置包括离心电机、离心架及离心器，所述离心架安装在所述离心电机的输出轴上，所述离心器至少设有一个，所述离心器固定安装在所述离心架上，所述离心器包括换向电机、离心管、换向控制组件、红细胞抽取组件及PRP抽取组件；
所述换向电机固定安装在所述离心架上，所述离心管的顶端固定安装在所述换向电机的输出轴上；
所述换向控制组件包括换向模块、红细胞输送管道、PRP输送管道、红细胞比色通道及PRP比色通道，所述换向模块套装在所述离心管的底端外侧，所述红细胞输送管道的一端或所述PRP输送管道的一端可选择性与所述离心管的底部相通，所述红细胞比色通道设置在所述换向模块中，所述红细胞比色通道的两端分别设置有红细胞比色光源和红细胞光电转换器，所述红细胞比色通道和所述红细胞输送管道相连通，所述PRP比色通道设置在所述换向模块中，所述PRP比色通道的两端分别设置有PRP比色光源和PRP光电转换器，所述PRP比色通道和所述PRP输送管道相连通；
所述红细胞抽取组件包括红细胞抽取管、红细胞抽取活塞杆及红细胞抽取单元，所述红细胞抽取管与所述红细胞输送管道的另一端相连通，所述红细胞抽取活塞杆活动设置在所述红细胞抽取管中，所述红细胞抽取单元的输出端沿直线运动，驱动所述红细胞抽取活塞杆在所述红细胞抽取管中滑动；
所述PRP抽取组件包括PRP抽取管、PRP抽取活塞杆及PRP抽取单元，所述PRP抽取管与所述PRP输送管道的另一端相连通，所述PRP抽取活塞杆活动设置在所述PRP抽取管中，所述PRP抽取单元的输出端沿直线运动，驱动所述PRP抽取活塞杆在所述PRP抽取管中滑动。
2.根据权利要求1所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述离心管的顶端设置有换向套，所述换向套安装在所述换向电机的输出轴上。
3.根据权利要求1所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述离心管的底端设置有连接管，所述连接管与所述离心管偏心设置，所述连接管可选择性地与所述红细胞输送管道或所述PRP输送管道相连通。
4.根据权利要求1所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述红细胞比色通道和所述红细胞输送管道垂直设置，所述PRP比色通道和所述PRP输送管道垂直设置。
5.根据权利要求1所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述红细胞抽取单元包括红细胞驱动电机、红细胞驱动丝杆和红细胞驱动滑块，所述红细胞驱动电机固定设置在所述离心架上，所述红细胞驱动丝杆安装在所述红细胞驱动电机的输出轴上，所述红细胞驱动滑块螺纹套装在所述红细胞驱动丝杆上，所述红细胞驱动滑块固定设置在所述红细胞抽取活塞杆上。
6.根据权利要求1所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述PRP抽取单元包括PRP驱动电机、PRP驱动丝杆和PRP驱动滑块，所述PRP驱动电机固定设置在所述离心架上，所述PRP驱动丝杆安装在所述PRP驱动电机的输出轴上，所述PRP驱动滑块螺纹套装在所述PRP驱动丝杆上，所述PRP驱动滑块固定设置在所述PRP抽取活塞杆上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述离心器设置有多个，多个所述离心器绕所述离心架的中心轴等角度间隔设置。
8.根据权利要求7所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述离心架包括连接板及支撑板，所述连接板安装在所述离心电机的输出轴上，所述支撑板与所述离心器一一对应设置，所述支撑板绕所述连接板的中心轴等角度间隔连接在所述连接板上。
9.根据权利要求8所述的PRP连续离心分离装置，其特征在于，所述离心电机的输出轴上设置有电滑环，所述电滑环包括相互配合的固定外环和旋转内环，所述固定外环固定安装在所述离心电机的输出轴上，所述旋转内环与所述连接板相连接，所述固定外环及所述旋转内环的侧壁设置有多个供电线通过的输出孔。
10.一种PRP连续离心分离方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的PRP连续离心分离装置进行PRP的离心抽取。
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