CN112051529A - 一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈 - Google Patents

一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,包括线圈本部和线圈分离部,线圈本部设置在下壳体内,线圈分离部设置在上壳体内,下壳体和上壳体之间通过线圈开合装置实现锁扣和解扣;在上壳体上设置脚掌孔,线圈开合装置包括锁扣装置和解固装置,在上壳体上设置分离装置;当下壳体和上壳体通过线圈开合装置实现锁扣时,下壳体连接凸板和上壳体连接凸板对接,形成环绕膝关节或踝关节的圆筒,公式接插件插入母式接插件I和母式接插件II内,锁扣孔与卡扣孔I和卡扣孔II正对,推离柱的下端顶在下壳体连接凸板上,三角形凸起的底面勾在凸台的上表面上,推压块顶在三角形凸起斜面上。本案是一种锁固方便、可靠、易于调试维护的射频接收线圈。

Description

一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈
技术领域
本发明涉及一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,属于核磁共振医疗成像设备。
背景技术
目前,市场上通过低场磁共振系统实现对膝关节和踝关节的成像扫描主要有三种方式:方式一、根据不同的部位设计不同线圈,即膝关节线圈只能扫描膝关节,踝关节线圈只能扫描踝关节;类型二、线圈组合设计类型,即通过膝关节线圈的固定部分与不同结构的上盖进行更换匹配来实现对踝关节的扫描成像;类型三、通过软线圈或其他结构的线圈(如头线圈)来实现对踝关节进行成像。
通常线圈的设计会采用上、下两部分可分合的形式,当上下两部分线圈连接时会通过相应的锁扣装置锁固;现在市场上常见的锁扣方式存在操作繁琐、开合不方便、锁扣不可靠等问题。为了解决锁扣装置不可靠的问题,有些设计会在线圈接口的两侧面新增附加锁扣旋钮,这样能很好地起到可靠连接上下两部分锁固的目的;但线圈使用完成后需要增加一个频旋转动作或拨动锁扣旋钮开关动作,无疑增加了时间成本,降低了成像设备的扫描效率;另外,由于一定场强的磁体的开口间距与磁体的成本密切相关,场强一定是开口间距越大成本越高,通常线圈放入磁体线圈两侧不会有太大间隙供操作人员用手去旋转锁扣旋钮,因此这种情况下用于加固功能的锁扣旋钮只是摆设,起不到实际该有的作用,导致锁扣不可靠并增加线圈重复的锁固,这样会增加线圈返修率,最终影响扫描成功率。
综上可以看出,由于线圈锁固不可靠,为达到预期锁固效果重复压合线圈会使线圈容易损坏;另外,市场上线圈基本为全封闭式,即线圈线路被包裹在线圈壳体内部,并且没有预留外部微调孔位,这样给后期维护人员的维修、查找问题以及调试操作带来不必要的麻烦。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,是一种锁固方便、可靠、易于调试维护的射频接收线圈。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,包括线圈本部和线圈分离部,线圈本部和线圈分离部闭合后形成环形电路;线圈本部设置在下壳体内,线圈分离部设置在上壳体内,下壳体和上壳体之间通过线圈开合装置实现锁扣和解扣;在上壳体上设置脚掌孔,所述线圈开合装置包括锁扣装置和解固装置,在上壳体上设置分离装置;
所述下壳体包括半圆筒状的内层下壳体和外层下壳体,在内层下壳体的两条直边上设置下壳体连接凸板,在下壳体连接凸板上设置母式接插件I和卡扣孔I,在外层下壳体的对应位置处设置母式接插件II和卡扣孔II;母式接插件I和母式接插件II与线圈本部电气连接;
所述上壳体包括半圆筒状的内层上壳体和外层上壳体,在内层上壳体的两条直边上设置上壳体连接凸板,在上壳体连接凸板上设置公式接插件、推离柱孔和锁扣孔,推离柱孔设置在上壳体连接凸板中部,推离柱孔的两侧各设置一个锁扣孔;在外层上壳体上设置分离按钮孔;公式接插件与线圈分离部电气连接;
所述分离装置包括分离盒、无磁弹簧II和推离柱,推离柱的周侧设置限位凸起,无磁弹簧II套设在推离柱上,推离柱的限位凸起以上部分设置在分离盒内,无磁弹簧II挤压在分离盒顶面和推离柱的限位凸起之间,分离盒安装在上壳体连接凸板上,推离柱的下端从推离柱孔向下伸出;
所述锁扣装置包括矩形的锁扣盒、卡扣、无磁弹簧I和凸台;在锁扣盒的中部设置隔离板,锁扣盒正对隔离板的两侧底部各安装一根转动轴杆,每根转动轴杆上安装一个卡扣,无磁弹簧I安装在锁扣盒内、挤压在卡扣和隔离板之间;卡扣为顶端具备直角三角形凸起的杆状结构,直角三角形凸起的竖面沿着杆的方向,直角三角形凸起的底面垂直杆的方向且向背离隔离板的方向延伸,直角三角形凸起的斜面在直角三角形凸起的底面的上方;锁扣盒安装在外层下壳体上,卡扣穿出卡扣孔II和卡扣孔I,且直角三角形凸起的底面高出下壳体连接凸板上表面的高度,高出距离大于凸台厚度和上壳体连接凸板厚度之和;凸台安装在上壳体连接凸板上,且凸台朝向分离装置的侧面与锁扣孔远离分离装置的孔壁在同一个平面上;
所述解固装置包括分离按钮、推压板和推压块,分离按钮固定在推压板上表面中部,推压板下表面两侧各设置一个推压块,两个推压块之间形成避让分离装置的区域;解固装置安装在外层上壳体内,分离按钮从分离按钮孔露出;
当下壳体和上壳体通过线圈开合装置实现锁扣时,下壳体连接凸板和上壳体连接凸板对接,形成环绕膝关节或踝关节的圆筒,公式接插件插入母式接插件I和母式接插件II内,锁扣孔与卡扣孔I和卡扣孔II正对,推离柱的下端顶在下壳体连接凸板上,三角形凸起的底面勾在凸台的上表面上,推压块顶在三角形凸起的斜面上;向下按压分离按钮至最大位置时,推压块仍然顶在三角形凸起的斜面上,三角形凸起向远离所勾凸台的方向转动至完全脱离凸台,推压块在无磁弹簧II的作用下将上壳体推离下壳体,下壳体和上壳体进入解扣状态。
优选的,所述无磁弹簧II和无磁弹簧I为黄铜材质,转动轴杆为不锈钢材质。
优选的,所述下壳体上设置调谐旋钮孔I,微调电容I的调节部正对调谐旋钮孔I(即微调电容I从调谐旋钮孔I露出),微调电容I与线圈本部电气连接,通过调节微调电容I实现线圈本部的频率调谐和/或阻抗匹配;上壳体上设置调谐孔旋钮II,微调电容II的调节部正对调谐旋钮孔II(即微调电容II从调谐旋钮孔II露出),微调电容II与线圈分离部电气连接,通过调节微调电容II实现线圈分离部的频率调谐和/或阻抗匹配。本案中,若需要对线圈进行频率调谐或阻抗匹配,需要借助辅助工具,比如螺丝刀等,调节时将螺丝刀伸入到调谐旋钮孔内,调节微调电容;没有将微调电容的调节部位从调谐旋钮孔内凸出,是避免射频接收线圈在使用时被动调节,影响使用效果。
在现有技术中,射频线圈有如下三种线圈结构:①单通道表面线圈,②两单元电路组合设计的正交线圈,③多通道组成的相控阵线圈,本案优选采用第二种,即:线圈本部和线圈分离部闭合后形成的环形电路为两单元电路组合成的正交线圈结构;构成线圈本部的每个单元电路上连接两个微调电容I,分别对所连接单元电路进行频率调谐和阻抗匹配,同一个单元电路上的两个微调电容I从同一个调谐旋钮孔I露出,不同单元电路上的微调电容I从不同调谐旋钮孔I露出;构成线圈分离部的每个单元电路上连接两个微调电容II,分别对所连接单元电路进行频率调谐和阻抗匹配,同一个单元电路上的两个微调电容II从同一个调谐旋钮孔II露出,不同单元电路上的微调电容II从不同调谐旋钮孔II露出。该方案中,即线圈本部和线圈分离部闭合后形成的环形电路的两个单元电路,每一个闭合的单元电路在线圈本部和线圈分离部均设有两个微调电容,每一个闭合的单元电路设置有四个微调电容。
优选的,沿下壳体和上壳体锁扣状态形成的圆筒长度方向,脚掌孔设置在圆筒的前端,调谐孔II设置在外层上壳体的顶部中心,调谐孔I设置在外层下壳体的前侧。
优选的,在下壳体连接凸板上设置引导柱孔I,在外层下壳体的对应位置处设置引导柱孔II,在在上壳体连接凸板上设置引导柱,当下壳体和上壳体通过线圈开合装置实现锁扣时,引导柱插入引导柱孔I和引导柱孔II内。
有益效果:本发明提供的用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,是一种新型结构的射频接收线圈,能够同时适配膝、踝关节扫描,是一种锁固方便、可靠、易于调试维护的射频接收线圈。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2(a)为内层下壳体的结构示意图;
图2(b)为外层下壳体的结构示意图;
图3(a)为外层上壳体的结构示意图;
图3(b)为内层上壳体的结构示意图;
图4(a)为线圈开合装置锁扣状态的结构示意图;
图4(b)为线圈开合装置解扣状态的结构示意图;
图5为分离装置的结构示意图;
1-下壳体;11-内层下壳体;12-外层下壳体;131-母式接插件I;132-母式接插件II;141-引导柱孔I;142-引导柱孔II;15-下壳体连接凸板;161-卡扣孔I;162-卡扣孔II;2-上壳体;21-内层上壳体;22-外层上壳体;23-公式接插件;24-引导柱;25-上壳体连接凸板;3-脚掌孔;4-调谐旋钮孔I;5-调谐旋钮孔II;6-解固装置;61-分离按钮;62-推压板;63-推压块;71-转动轴杆;72-无磁弹簧I;73-卡扣;74-凸台;75-锁扣盒;8-分离装置;81-分离盒;82-无磁弹簧II;83-推离柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,包括线圈本部和线圈分离部,线圈本部和线圈分离部闭合后形成环形电路;线圈本部和线圈分离部采用两单元电路组合的正交线圈结构;线圈本部设置在下壳体1内,线圈分离部设置在上壳体2内,下壳体1和上壳体2之间通过线圈开合装置实现锁扣和解扣;其特征在于:在上壳体2上设置脚掌孔3,所述线圈开合装置包括锁扣装置和解固装置6,在上壳体2上设置分离装置8。沿下壳体1和上壳体2锁扣状态形成的圆筒长度方向,脚掌孔3设置在圆筒的前端,根据人体工学和考虑满足成像效果最佳化需要,可以设计脚掌孔3的尺寸约为110mm×45mm。
如图2(a)和图2(b)所示,所述下壳体1包括半圆筒状的内层下壳体11和外层下壳体12,在内层下壳体11的两条直边上设置下壳体连接凸板15,在下壳体连接凸板15上设置母式接插件I131、引导柱孔I141和卡扣孔I161,在外层下壳体12的对应位置处设置母式接插件II132、引导柱孔II142和卡扣孔II162;母式接插件I131和母式接插件II132与线圈本部电气连接。所述下壳体1上设置两个调谐旋钮孔I4(直径约4mm),构成线圈本部的每个单元电路上连接两个微调电容I4,分别对所连接单元电路进行频率调谐和阻抗匹配,同一个单元电路上的两个微调电容I4从同一个调谐旋钮孔I露出,不同单元电路上的微调电容I4从不同调谐旋钮孔I露出;调谐旋钮孔I4设置在外层下壳体12的前侧。下壳体1中的电气部分及不适合裸露在外的部分合理设置在内层下壳体11和外层下壳体12通过螺丝孔拼接后形成的空间内,。
如图3(a)和图3(b)所示,所述上壳体2包括半圆筒状的内层上壳体21和外层上壳体22,在内层上壳体21的两条直边上设置上壳体连接凸板25,在上壳体连接凸板25上设置公式接插件23、引导柱24(可以为尼龙材料)、推离柱孔和长方形的锁扣孔(锁扣孔的宽度要比卡扣73的厚度大1~2mm,锁扣孔的长度为直角三角形凸起的底面长度(包括杆的厚度)的1.5~2倍,),推离柱孔设置在上壳体连接凸板25中部,推离柱孔的两侧各设置一个锁扣孔两锁扣孔两侧最大跨度小于两卡扣73正常垂直状态、外部边沿空间跨度5~6mm;在外层上壳体22上设置分离按钮孔;公式接插件23与线圈分离部电气连接。上壳体2上设置两个调谐旋钮孔II5(直径约4mm),构成线圈分离部的每个单元电路上连接两个微调电容II5,分别对所连接单元电路进行频率调谐和阻抗匹配,同一个单元电路上的两个微调电容II5从同一个调谐旋钮孔II露出,不同单元电路上的微调电容II5从不同调谐旋钮孔II露出,调谐旋钮孔II5设置在外层上壳体22的顶部中心。上壳体2中的电气部分及不适合裸露在外的部分合理设置在内层上壳体21和外层上壳体22通过螺丝孔拼接后形成的空间内。
如图5所示,所述分离装置8包括分离盒81、黄铜材质的无磁弹簧II82和直径6mm的推离柱83,推离柱83的周侧设置限位凸起,无磁弹簧II82套设在推离柱83上,推离柱83的限位凸起以上部分设置在分离盒81内,无磁弹簧II82挤压在分离盒81顶面和推离柱83的限位凸起之间,分离盒81安装在上壳体连接凸板25上,推离柱83的下端从推离柱孔向下伸出(不宜太长,超出上壳体连接凸板25下表面6~8mm即可)。
如图4(a)和图4(b)所示,所述锁扣装置包括矩形的锁扣盒75(可采用尼龙材料)、卡扣73、黄铜材质的无磁弹簧I72和凸台74(厚度为3~4mm);在锁扣盒75的中部设置隔离板,锁扣盒75正对隔离板的两侧底部各安装一根304不锈钢材质的转动轴杆71,每根转动轴杆71上安装一个卡扣73,无磁弹簧I72安装在锁扣盒75内、挤压在卡扣73和隔离板之间;卡扣73为顶端具备直角三角形凸起的杆状结构,直角三角形凸起的竖面沿着杆的方向,直角三角形凸起的底面垂直杆的方向且向背离隔离板的方向延伸,直角三角形凸起的斜面在直角三角形凸起的底面的上方;锁扣盒75通过尼龙螺钉安装在外层下壳体12上,卡扣73穿出卡扣孔II162和卡扣孔I161,且直角三角形凸起的底面高出下壳体连接凸板15上表面的高度,高出距离大于凸台74厚度和上壳体连接凸板25厚度之和;凸台74通过AB胶水或无磁螺钉安装在上壳体连接凸板25上,且凸台74朝向分离装置8的侧面与锁扣孔远离分离装置8的孔壁在同一个平面上。
所述解固装置6包括分离按钮61(可采用ABS材料)、推压板62和推压块63(可采用尼龙材料),分离按钮61通过尼龙螺钉固定在推压板62上表面中部,推压板62下表面两侧各通过尼龙螺钉固定一个推压块63,两个推压块63之间形成避让分离装置8的区域;解固装置6安装在外层上壳体22内,分离按钮61从分离按钮孔露出。本案设计推压块63的厚度为6mm,宽度与卡扣73的宽度一致,均为8mm;两个推压块63内部空间跨度大于锁扣装置中两卡扣73正常垂直状态时内部空间跨度3-4mm。
当下壳体1和上壳体2通过线圈开合装置实现锁扣时,下壳体连接凸板15和上壳体连接凸板25对接,形成环绕膝关节或踝关节的圆筒,公式接插件23插入母式接插件I131和母式接插件II132内,引导柱24插入引导柱孔I141和引导柱孔II142内,锁扣孔与卡扣孔I161和卡扣孔II162正对,推离柱83的下端顶在下壳体连接凸板15上(最好能够在下壳体连接凸板15的对应位置上设置推离柱孔位,推离柱孔位的直径比推离柱83的直径大0.5~1mm为佳),三角形凸起的底面勾在凸台74的上表面上,推压块63顶在三角形凸起的斜面上;向下按压分离按钮61至最大位置时,推压块63仍然顶在三角形凸起的斜面上,三角形凸起向远离所勾凸台74的方向转动至完全脱离凸台74,推压块63在无磁弹簧II82的作用下将上壳体2推离下壳体1,下壳体1和上壳体2进入解扣状态。
本案的锁扣装置与解固装置共同作用可轻松实现线圈的开合锁固,锁扣装置在自然状态下受到线圈分离部挤压时,锁扣装置与线圈分离部上两侧的凸台74衔接,此时线圈本部和线圈分离部被锁固,并通过电气接插件形成一个线圈整体。
使用时,通过分离按钮61解除下壳体1和上壳体2的机械连接、线圈本部和线圈分离部的电气连接,将膝关节(踝关节)放置在下壳体1上,盖上上壳体2(如果是踝关节,则脚掌从脚掌孔3伸出)并按压,通过线圈开合装置锁扣下壳体1和上壳体2,实现下壳体1和上壳体2的机械连接、线圈本部和线圈分离部的电气连接,即可开始射频扫描。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,包括线圈本部和线圈分离部,线圈本部和线圈分离部闭合后形成环形电路;线圈本部设置在下壳体(1)内,线圈分离部设置在上壳体(2)内,下壳体(1)和上壳体(2)之间通过线圈开合装置实现锁扣和解扣;其特征在于:在上壳体(2)上设置脚掌孔(3),所述线圈开合装置包括锁扣装置和解固装置(6),在上壳体(2)上设置分离装置(8);
所述下壳体(1)包括半圆筒状的内层下壳体(11)和外层下壳体(12),在内层下壳体(11)的两条直边上设置下壳体连接凸板(15),在下壳体连接凸板(15)上设置母式接插件I(131)和卡扣孔I(161),在外层下壳体(12)的对应位置处设置母式接插件II(132)和卡扣孔II(162);母式接插件I(131)和母式接插件II(132)与线圈本部电气连接;
所述上壳体(2)包括半圆筒状的内层上壳体(21)和外层上壳体(22),在内层上壳体(21)的两条直边上设置上壳体连接凸板(25),在上壳体连接凸板(25)上设置公式接插件(23)、推离柱孔和锁扣孔,推离柱孔设置在上壳体连接凸板(25)中部,推离柱孔的两侧各设置一个锁扣孔;在外层上壳体(22)上设置分离按钮孔;公式接插件(23)与线圈分离部电气连接;
所述分离装置(8)包括分离盒(81)、无磁弹簧II(82)和推离柱(83),推离柱(83)的周侧设置限位凸起,无磁弹簧II(82)套设在推离柱(83)上,推离柱(83)的限位凸起以上部分设置在分离盒(81)内,无磁弹簧II(82)挤压在分离盒(81)顶面和推离柱(83)的限位凸起之间,分离盒(81)安装在上壳体连接凸板(25)上,推离柱(83)的下端从推离柱孔向下伸出;
所述锁扣装置包括矩形的锁扣盒(75)、卡扣(73)、无磁弹簧I(72)和凸台(74);在锁扣盒(75)的中部设置隔离板,锁扣盒(75)正对隔离板的两侧底部各安装一根转动轴杆(71),每根转动轴杆(71)上安装一个卡扣(73),无磁弹簧I(72)安装在锁扣盒(75)内、挤压在卡扣(73)和隔离板之间;卡扣(73)为顶端具备直角三角形凸起的杆状结构,直角三角形凸起的竖面沿着杆的方向,直角三角形凸起的底面垂直杆的方向且向背离隔离板的方向延伸,直角三角形凸起的斜面在直角三角形凸起的底面的上方;锁扣盒(75)安装在外层下壳体(12)上,卡扣(73)穿出卡扣孔II(162)和卡扣孔I(161),且直角三角形凸起的底面高出下壳体连接凸板(15)上表面的高度,高出距离大于凸台(74)厚度和上壳体连接凸板(25)厚度之和;凸台(74)安装在上壳体连接凸板(25)上,且凸台(74)朝向分离装置(8)的侧面与锁扣孔远离分离装置(8)的孔壁在同一个平面上;
所述解固装置(6)包括分离按钮(61)、推压板(62)和推压块(63),分离按钮(61)固定在推压板(62)上表面中部,推压板(62)下表面两侧各设置一个推压块(63),两个推压块(63)之间形成避让分离装置(8)的区域;解固装置(6)安装在外层上壳体(22)内,分离按钮(61)从分离按钮孔露出;
当下壳体(1)和上壳体(2)通过线圈开合装置实现锁扣时,下壳体连接凸板(15)和上壳体连接凸板(25)对接,形成环绕膝关节或踝关节的圆筒,公式接插件(23)插入母式接插件I(131)和母式接插件II(132)内,锁扣孔与卡扣孔I(161)和卡扣孔II(162)正对,推离柱(83)的下端顶在下壳体连接凸板(15)上,三角形凸起的底面勾在凸台(74)的上表面上,推压块(63)顶在三角形凸起的斜面上;向下按压分离按钮(61)至最大位置时,推压块(63)仍然顶在三角形凸起的斜面上,三角形凸起向远离所勾凸台(74)的方向转动至完全脱离凸台(74),推压块(63)在无磁弹簧II(82)的作用下将上壳体(2)推离下壳体(1),下壳体(1)和上壳体(2)进入解扣状态。
2.根据权利要求1所述的用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,其特征在于:所述无磁弹簧II(82)和无磁弹簧I(72)为黄铜材质,转动轴杆(71)为304不锈钢材质。
3.根据权利要求1所述的用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,其特征在于:所述下壳体(1)上设置调谐旋钮孔I(4),微调电容I的调节部正对调谐旋钮孔I(4),微调电容I与线圈本部电气连接,通过调节微调电容I实现线圈本部的频率调谐和/或阻抗匹配;上壳体(2)上设置调谐孔旋钮II(5),微调电容II的调节部正对调谐旋钮孔II(5),微调电容II与线圈分离部电气连接,通过调节微调电容II实现线圈分离部的频率调谐和/或阻抗匹配。
4.根据权利要求3所述的用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,其特征在于:所述线圈本部和线圈分离部闭合后形成的环形电路为两单元电路组合成的正交线圈结构;构成线圈本部的每个单元电路上连接两个微调电容I(4),分别对所连接单元电路进行频率调谐和阻抗匹配,同一个单元电路上的两个微调电容I(4)从同一个调谐旋钮孔I露出,不同单元电路上的微调电容I(4)从不同调谐旋钮孔I露出;构成线圈分离部的每个单元电路上连接两个微调电容II(5),分别对所连接单元电路进行频率调谐和阻抗匹配,同一个单元电路上的两个微调电容II(5)从同一个调谐旋钮孔II露出,不同单元电路上的微调电容II(5)从不同调谐旋钮孔II露出。
5.根据权利要求3所述的用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,其特征在于:沿下壳体(1)和上壳体(2)锁扣状态形成的圆筒长度方向,脚掌孔(3)设置在圆筒的前端,调谐孔II设置在外层上壳体(22)的顶部中心,调谐孔I设置在外层下壳体(12)的前侧。
6.根据权利要求1所述的用于膝、踝关节扫描的射频接收线圈,其特征在于:在下壳体连接凸板(15)上设置引导柱孔I(141),在外层下壳体(12)的对应位置处设置引导柱孔II(142),在在上壳体连接凸板(25)上设置引导柱(24),当下壳体(1)和上壳体(2)通过线圈开合装置实现锁扣时,引导柱(24)插入引导柱孔I(141)和引导柱孔II(142)内。
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