CN111035403A - 一种扫描时机确定方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种扫描时机确定方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像;对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果;根据辅助结果确定受检部位的扫描时机。本发明实施例的技术方案,充分考虑了因个体差异性而导致的同等剂量的辅助剂对受检部位的辅助作用不同的情况,基于与扫描环境相应的目标图像自动且客观地分析已使用辅助剂的受检部位是否已达到可进行扫描的状态,实现了精准确定对受检部位执行扫描的最佳时机的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医学图像处理技术领域,尤其涉及一种扫描时机确定方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在医学领域中,电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)是一种常用的检查手段,而有些部位的CT扫描需要在一定条件下进行方能取得较好的扫描效果。以胃部CT扫描为例,技师需要先给受检者服用产气粉或是饮用水,当受检者的胃部充分扩张即充盈后,再对胃部进行CT扫描。
通常情况下,当受检者服用产气粉或是饮用水一段时间后,技师就会对胃部执行CT扫描。但是,不同的受检者在服用等量的产气粉或者饮用水后,个体差异性使得其胃部充盈程度及充盈时间并非完全相同。若在非完全充盈状态时对胃部执行CT扫描,则由此得到的重建图像的图像质量不佳,也就是说,CT扫描的执行时机对图像质量影响较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种扫描时机确定方法、装置、设备及存储介质,以实现根据目标图像自动判断受检部位的扫描时机的效果。
第一方面,本发明实施例提供了一种扫描时机确定方法,包括:
在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像;
对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果;
根据辅助结果确定受检部位的扫描时机。
可选的,根据辅助结果确定受检部位的扫描时机,可以包括:
若根据辅助结果确定对受检部位不执行扫描,则在预设时长后,重新获取目标图像,并重复执行对目标图像进行分析的步骤。
可选的,对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果,可以包括:
获取与受检部位对应的已训练完成的辅助结果分析模型,并将目标图像输入至辅助结果分析模型中,得到辅助剂对受检部位的辅助结果。
可选的,上述扫描时机确定方法,还可以包括:
在扫描前,获取已使用辅助剂的样本部位的样本图像以及样本图像的标记结果,并将样本图像和标记结果作为一组训练样本;
基于多个训练样本对机器学习模型进行训练,得到与样本部位对应的辅助结果分析模型。
可选的,样本图像可以是样本定位像,样本定位像的标记结果可以通过如下步骤预先得到:
获取与样本定位像对应的样本断层图像,并根据样本断层图像的图像质量得到样本定位像的标记结果。
可选的,受检部位可以是胃部,辅助结果可以包括充盈结果,目标图像可以是目标定位像。
可选的,辅助剂可以是造影剂,扫描可以是增强扫描,目标图像可以是目标断层图像。
第二方面,本发明实施例还提供了一种扫描时机确定装置,可以包括:
获取模块,用于在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像;
分析模块,用于对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果;
确定模块,用于根据辅助结果确定受检部位的扫描时机。
第三方面,本发明实施例还提供了一种设备,该设备可以包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行,使得一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的扫描时机确定方法。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的扫描时机确定方法。
本发明实施例的技术方案,通过在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像,该目标图像可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助结果;进而,对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果,该辅助结果可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助作用是否已使后续的受检部位的扫描达到理想的扫描效果;这样一来,根据辅助结果可以确定是否对受检部位执行扫描,也就是说,若根据辅助结果认为后续的受检部位的扫描可以达到理想的扫描效果,则可以给出对受检部位立即执行扫描的建议;反之,则可以给出对受检部位暂不执行扫描的建议。上述技术方案,充分考虑了因个体差异性而导致的同等剂量的辅助剂对受检部位的辅助作用不同的情况,基于与扫描环境相应的目标图像自动且客观地分析已使用辅助剂的受检部位是否已达到可进行扫描的状态,实现了精准确定对受检部位执行扫描的最佳时机的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种扫描时机确定方法的流程图;
图2是本发明实施例一中的一种扫描时机确定方法的优选实施例图;
图3是本发明实施例二中的一种扫描时机确定装置的结构框图;
图4是本发明实施例三中的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一中提供的一种扫描时机确定方法的流程图。本实施例可适用于根据目标图像自动判断是否对受检部位执行扫描的情况,尤其适用于根据目标图像自动判断辅助剂对受检部位的辅助作用是否已达到理想的扫描效果的情况。该方法可以由本发明实施例提供的扫描时机确定装置来执行,该装置可以由软件和/或硬件的方式实现,该装置可以集成在设备上。
参见图1,本发明实施例的方法具体包括如下步骤:
S110、在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像。
其中,在对受检部位执行扫描前,可先对受检部位使用辅助剂,该辅助剂可以是造影剂、产气粉、饮用水等等,其可以提高受检部位的重建图像的图像质量;在受检部位使用辅助剂一段时间后,可以获取受检部位的目标图像,这一段时间可以根据临床经验数据确定,其通常认为是辅助剂对受检部位已充分发挥辅助作用的时间段。
需要说明的是,在不同的扫描环境中可选择不同的目标图像和/或辅助剂,比如,若受检部位是胃部,则辅助剂可以是产气粉和/或饮用水,目标图像可以是胃部的目标定位像,也就是说,可以先给受检者预先服用产气粉和/或饮用水,这可以使胃部达到充盈状态,然后在一段时间后对胃部执行定位像扫描以获得胃部的目标定位像,该目标定位像可用于判断胃部的充盈状态。再比如,若受检部位是心脏或血管,则辅助剂可以是造影剂,目标图像可以是目标断层图像,也就是说,可以先对受检部位执行定位像扫描以得到后续增强扫描的确切的扫描位置;然后,给受检者预先注射造影剂,这可以增强心脏或血管在CT图像上的CT值;再后,获取受检位置的目标断层图像以判断造影剂是否已到达扫描位置(即,感兴趣区域)。再比如,针对磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MR)、正电子发射型计算机断层成像(Positron Emission Computed Tomography,PET)等等,也可以先给受检者注射辅助剂如核素、造影剂等等,然后再获取相应的目标图像以判断辅助剂对受检部位的辅助结果。
S120、对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果。
其中,对目标图像进行分析的方式有很多种,比如,提取目标图像的预设特征,根据这预设特征对目标图像进行分析,预设特征可以是灰度值、受检部位的形态学结构等等;或者,将预设特征输入至已训练完成的机器学习模型中,通过该机器学习模型对目标图像进行分析,通常情况下,认为机器学习模型包括神经网络模型,神经网络模型包括深度学习模型;当然,还可以通过其他的现有技术的方式对目标图像进行分析,在此不再赘述。
进一步,根据目标图像的分析结果可以得到辅助剂对受检部位的辅助结果,该辅助结果可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助作用是否已使后续的受检部位的扫描达到理想的扫描效果。需要说明的是,辅助结果可以通过多种形式展现,这与实际的应用环境有关,示例性的,在胃癌CT扫描中,辅助结果可以是充盈状态,而充盈状态也可以通过多种形式展现,如完全充盈、半充盈和非充盈;再如[0,1]间的任一数值,其中,0表示非充盈,1表示完全充盈;等等;再示例性的,在心脏CT增强扫描中,辅助结果可以是增强状态,同样的,增强状态也可以通过多种形式展现,在此不再赘述。
S130、根据辅助结果确定受检部位的扫描时机。
其中,由于辅助结果可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助作用是否已使后续的受检部位的扫描达到理想的扫描效果,因此,根据辅助结果可以确定受检部位的扫描时机,即根据辅助结果可以确定是否对受检部位执行扫描。也就是说,若根据辅助结果认为后续的受检部位的扫描可以达到理想的扫描效果,则可给出对受检部位立即执行扫描的建议;反之,则可给出对受检部位暂不执行扫描的建议。扫描时机的精准确定有助于提高后续得到的重建图像的图像质量,而较佳的图像质量是医生诊断的重要依据。示例性的,针对胃部CT扫描的例子,在根据胃部的充盈状态确定对胃部执行扫描后,即可对胃部执行扫描以得到用于疾病诊断的三维断层图像;针对血管增强扫描的例子,若根据辅助结果确定造影剂已到达血管,则可对血管执行用于疾病诊断的增强扫描。
需要说明的是,根据辅助结果确定是否对受检部位执行扫描的实现方式有很多种,例如,可以将辅助结果与预设扫描执行条件进行对比,在满足时即对受检部位执行扫描,以胃癌CT扫描为例,若辅助结果以[0,1]间的任一数值表示,且预设扫描执行条件是大于0.8的数值,那么,若辅助结果是0.9,则满足预设扫描执行条件,可以给出对受检部位立即执行扫描的建议;若辅助结果是0.5,则未满足预设扫描执行条件,可以给出对受检部位暂不执行扫描的建议,与此同时,还可以给出再次给受检者服用饮用水等辅助剂的建议。
在此基础上,可选的,若根据辅助结果确定对受检部位暂不执行扫描,则在预设时长后,可以重新获取目标图像,并重复执行对目标图像进行分析的步骤。其中,预设时长是使已使用的辅助剂继续发挥辅助作用或是使再次使用的辅助剂发挥辅助作用的时长,其可以根据临床经验数据确定,并认为在预设时长达到后,辅助剂对受检部位的辅助作用已使后续的受检部位的扫描达到理想的扫描效果。此时,可以重新获取受检部位的目标图像,重复执行目标图像的分析过程,基于目标图像验证是否可以对受检部位执行扫描。
本发明实施例的技术方案,通过在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像,该目标图像可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助结果;进而,对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果,该辅助结果可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助作用是否已使后续的受检部位的扫描达到理想的扫描效果;这样一来,根据辅助结果可以确定是否对受检部位执行扫描,也就是说,若根据辅助结果认为后续的受检部位的扫描可以达到理想的扫描效果,则可以给出对受检部位立即执行扫描的建议;反之,则可以给出对受检部位暂不执行扫描的建议。上述技术方案,充分考虑了因个体差异性而导致的同等剂量的辅助剂对受检部位的辅助作用不同的情况,基于与扫描环境相应的目标图像自动且客观地分析已使用辅助剂的受检部位是否已达到可进行扫描的状态,实现了精准确定对受检部位执行扫描的最佳时机的效果。
一种可选的技术方案,对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果,具体可以包括:获取与受检部位对应的已训练完成的辅助结果分析模型;将目标图像输入至辅助结果分析模型中,得到辅助剂对受检部位的辅助结果。也就是说,每个已训练完成的辅助结果分析模型可以对应一个或多个受检部位,在获取到受检部位的目标图像时,可以将目标图像输入至与受检部位对应的辅助结果分析模型中,由此得到辅助剂对受检部位的辅助结果。而且,在模型训练过程中,还可以结合简单交叉验证、S折交叉验证、留一交叉验证等各种方式进一步提高模型训练的精度。
在此基础上,可选的,已训练完成的辅助结果分析模型可以通过如下步骤预先得到:在扫描前,获取已使用辅助剂的样本部位的样本图像以及样本图像的标记结果,并将样本图像和标记结果作为一组训练样本;基于多个训练样本对机器学习模型进行训练,由此得到与样本部位对应的辅助结果分析模型。其中,机器学习模型是未经训练的机器学习模型;多个样本图像的范围可能存在差异,示例性的,以样本部位是胃部为例,出于算法鲁棒性考虑,胃部的样本图像的范围可能存在差异,但样本图像中多包含完整的胃部,比如,有些样本图像可能包含胃部和一部分肺部,有些样本图像可能包含胃部和一些肝脏,这是因为,医生对定位像的范围的认定不同,有些定位像的视野小一些,有些定位像的视野大一些。
需要说明的是,样本图像的标记结果可以通过多种方式得到,以样本图像是样本定位像为例,可以根据样本定位像直接确定其标记结果;也可以对样本部位先后进行定位像扫描得到样本定位像以及CT扫描得到样本断层图像,进而,根据样本断层图像的图像质量得到样本定位像的标记结果;等等。这一标记结果好比上文所述的辅助结果,其可以通过多种形式展现,这与实际的应用环境有关。也就是说,模型训练过程中的标记结果和模型使用过程中的辅助结果的展现形式是一致的。
在上述技术方案的基础上,以胃部CT扫描为例,电子计算机断层扫描时机确定方法的具体实现过程还可以如图2所示:具体的,将目标定位像输入至已训练完成的辅助结果分析模型中,得到分类结果和/或概率值。其中,该辅助结果分析模型可以认为是一个分类神经网络,相应的,分类结果可以将目标定位像划分为各个类型,概率值可以是目标定位像属于某一类型的概率值,比如,分类结果可以是完全充盈、半充盈和非充盈,概率值可以是[0,1]间的任一数值,0表示非充盈,1表示完全充盈。进一步,根据分类结果和/或概率值可以确定是否对胃部执行CT扫描,也就是说,若根据分类结果和/或概率值判断胃部已处于合格状态,则可对胃部立即执行CT扫描;若根据分类结果和/或概率值判断胃部未处于合格状态,则可在预设时长后再对胃部执行CT扫描,或是,在预设时长后重新获取目标定位像并再次对目标定位像进行分析,直至胃部已处于合格状态,这可提高重建图像的图像质量。
当采用上述方案对胃部的目标定位像进行分析时,可以客观且自动地判断出胃部扩张是否已处于合格状态,并给出是否需要继续等待、是否需要继续服用产气粉或者饮用水、是否开始执行CT扫描的建议,这可以显著提高后续的重建图像的图像质量,为医生对胃部疾病的诊断提供了重要依据。而且,客观且自动地判断方式无需对技师进行专业的技能培训,也无需积累大量的临床经验,是一个省时省力的实现方案。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的扫描时机确定装置的结构框图,该装置用于执行上述任意实施例所提供的扫描时机确定方法。该装置与上述各实施例的扫描时机确定方法属于同一个发明构思,在扫描时机确定装置的实施例中未详尽描述的细节内容,可以参考上述扫描时机确定方法的实施例。参见图3,该装置具体可包括:获取模块210、分析模块220和确定模块230。其中,
获取模块210,用于在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像;分析模块220,用于对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果;
确定模块230,用于根据辅助结果确定受检部位的扫描时机。
可选的,确定模块230,具体可以包括:
重复执行单元,用于若根据辅助结果确定对受检部位不执行扫描,则在预设时长后,重新获取目标图像,并重复执行对目标图像进行分析的步骤。
可选的,分析模块220,具体可以包括:
获取单元,用于获取与受检部位对应的已训练完成的辅助结果分析模型;
分析单元,用于将目标图像输入至辅助结果分析模型中,得到辅助剂对受检部位的辅助结果。
可选的,在上述装置的基础上,该装置还可包括:
样本模块,用于在扫描前,获取已使用辅助剂的样本部位的样本图像以及样本图像的标记结果,并将样本图像和标记结果作为一组训练样本;
训练模块,用于基于多个训练样本对机器学习模型进行训练,得到与样本部位对应的辅助结果分析模型。
可选的,在上述装置的基础上,该装置还可包括:
标记结果获取模块,用于样本图像是样本定位像,获取与样本定位像对应的样本断层图像,并根据样本断层图像的图像质量得到样本定位像的标记结果。
可选的,受检部位可以是胃部,辅助结果可以包括充盈结果,目标图像可以是目标定位像。
可选的,辅助剂可以是造影剂,扫描可以是增强扫描,目标图像可以是目标断层图像。
本发明实施例二提供的扫描时机确定装置,通过获取模块可在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像,该目标图像可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助结果;进而,分析模块可对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果,该辅助结果可以呈现出辅助剂对受检部位的辅助作用是否已使后续的受检部位的扫描达到理想的扫描效果;这样一来,确定模块可根据辅助结果可以确定是否对受检部位执行扫描,也就是说,若根据辅助结果认为后续的受检部位的扫描可以达到理想的扫描效果,则可以给出对受检部位立即执行扫描的建议;反之,则可以给出对受检部位暂不执行扫描的建议。上述装置,充分考虑了因个体差异性而导致的同等剂量的辅助剂对受检部位的辅助作用不同的情况,基于与扫描环境相应的目标图像自动且客观地分析已使用辅助剂的受检部位是否已达到可进行扫描的状态,实现了精准确定对受检部位执行扫描的最佳时机的效果。
本发明实施例所提供的扫描时机确定装置可执行本发明任意实施例所提供的扫描时机确定方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是,上述扫描时机确定装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种设备的结构示意图,如图4所示,该设备包括存储器310、处理器320、输入装置330和输出装置340。设备中的处理器320的数量可以是一个或多个,图4中以一个处理器320为例;设备中的存储器310、处理器320、输入装置330和输出装置340可以通过总线或其它方式连接,图4中以通过总线350连接为例。
存储器310作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的扫描时机确定方法对应的程序指令/模块(例如,扫描时机确定装置中的获取模块210、分析模块220和确定模块230)。处理器320通过运行存储在存储器310中的软件程序、指令以及模块,从而执行设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的扫描时机确定方法。
存储器310可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外,存储器310可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器310可进一步包括相对于处理器320远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置330可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置340可包括显示屏等显示设备。
实施例四
本发明实施例四提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种扫描时机确定方法,包括:
在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像;
对目标图像进行分析,得到辅助剂对受检部位的辅助结果;
根据辅助结果确定受检部位的扫描时机。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的扫描时机确定方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。依据这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种扫描时机确定方法,其特征在于,包括:
在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像;
对所述目标图像进行分析,得到所述辅助剂对所述受检部位的辅助结果;
根据所述辅助结果确定所述受检部位的扫描时机。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述辅助结果确定所述受检部位的扫描时机,包括:
若根据所述辅助结果确定对所述受检部位不执行扫描,则在预设时长后,重新获取所述目标图像,并重复执行所述对所述目标图像进行分析的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述目标图像进行分析,得到所述辅助剂对所述受检部位的辅助结果,包括:
获取与所述受检部位对应的已训练完成的辅助结果分析模型;
将所述目标图像输入至所述辅助结果分析模型中,得到所述辅助剂对所述受检部位的辅助结果。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
在扫描前,获取已使用辅助剂的样本部位的样本图像以及所述样本图像的标记结果,并将所述样本图像和所述标记结果作为一组训练样本;
基于多个所述训练样本对机器学习模型进行训练,得到与所述样本部位对应的所述辅助结果分析模型。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述样本图像是样本定位像,所述样本定位像的标记结果通过如下步骤预先得到:
获取与所述样本定位像对应的样本断层图像,并根据所述样本断层图像的图像质量得到所述样本定位像的标记结果。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述受检部位是胃部,所述辅助结果包括充盈结果,所述目标图像是目标定位像。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述辅助剂是造影剂,所述扫描是增强扫描,所述目标图像是目标断层图像。
8.一种扫描时机确定装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于在扫描前,获取已使用辅助剂的受检部位的目标图像;
分析模块,用于对所述目标图像进行分析,得到所述辅助剂对所述受检部位的辅助结果;
确定模块,用于根据所述辅助结果确定所述受检部位的扫描时机。
9.一种设备,其特征在于,所述设备包括:
一个或多个处理器;
存储器,用于存储一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的扫描时机确定方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的扫描时机确定方法。
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