CN112881395A - 一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，包括箱体，箱体的前侧壁上设有控制器，箱体的内部并排开设有放置腔与检测腔，放置腔的内部放置有摆放架，检测腔的内部有支架，支架的一侧连接有用于采集微柱凝胶卡图像的摄像头，摄像头将采集的图像传输至控制器并由控制器传输至外部的LIS软件系统上进行保存，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过自动运输机构可将摆放架上的微柱凝胶卡逐个摆放在支架上，由摄像头进行图像采集，继而代替肉眼识别判定，提高了对实验结果判定的准确度，并且系统采集的结果与图像一一对应，方便后续溯源核对，并且也方便人工进行核查，当出现疑似有误时能够进行纠正。

Description

一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统

技术领域

本发明涉及血型抗原图像分析鉴定技术领域，具体为一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统。

背景技术

血型抗原实验时一般采用人工对检验结果进行判定，人工进行对检验结果进行判定存在以下缺点：一、肉眼判断容易失误，尤其是新生儿、婴幼儿患者或疑难血型血型抗原不强，红细胞的颗粒细小，肉眼看到不清晰，容易漏检误检；二、人工进行对检验结果进行判定时，实验结果需要手动输入到LIS(实验室管理软件系统)内，且对于微柱凝胶卡的图像无法录入到LIS(实验室管理软件系统)内进行备份，原始数据缺失，追溯性较差；因此我们提出了一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，包括箱体，所述箱体的前侧壁上设有控制器，所述箱体的上端转动连接有箱盖，所述箱体的内部并排开设有放置腔与检测腔，所述放置腔的内部放置有用于摆放多个微柱凝胶卡的摆放架，所述检测腔的内部固定连接有用于单独摆放微柱凝胶卡的支架，所述支架的一侧且位于检测腔的侧壁上固定连接有用于采集微柱凝胶卡图像的摄像头，所述摄像头将采集的图像传输至控制器并由控制器传输至外部的LIS软件系统上，所述箱体的内部设有将摆放架上的微柱凝胶卡依次抓取至支架上的自动运输机构。

优选的，所述自动运输机构包括分别转动连接在放置腔与检测腔内部两个第一螺杆，两个第一螺杆均通过第一电机驱动旋转，两个第一螺杆的侧壁上均啮合连接有滑块，所述滑块上滑动连接有电动推杆，所述电动推杆的输出轴上固定连接有支撑杆，所述支撑杆的内部转动连接有第二螺杆，所述第二螺杆上啮合连接有移动块，所述移动块的下侧面通过扭簧转动连接有夹持微柱凝胶卡的夹爪。

优选的，所述夹爪的侧壁上固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆包括固定杆、第三弹簧以及导向杆，所述导向杆通过第三弹簧滑动连接在固定杆的端部，所述电动推杆的侧壁上固定连接有立板，所述立板的侧壁上开有导轨，所述导向杆滑动连接在导轨的内部实现控制夹爪的开合。

优选的，两个立板上均开有两个导轨，且同一立板上的两个导轨对称设置，所述导轨包括滑槽、开口槽、闭口槽、松脱槽以及回位槽；所述滑槽、开口槽与回位槽交汇点处的回位槽的底部高于滑槽、开口槽的底部高度，所述开口槽与松脱槽交汇点处的开口槽的底部高于松脱槽靠近滑槽一侧的底部高度。

优选的，所述摆放架通过定位装置固定卡接在放置腔的内部，所述卡接装置包括固定架、活动架、插槽、楔形块、按压杆、第一弹簧与第二弹簧，所述固定架固定连接在放置腔的侧壁上，所述活动架通过第二弹簧滑动连接在放置腔的侧壁上，所述插槽开设在活动架的侧壁上，所述楔形块固定连接在按压杆的下端且活动插接在插槽的内部，所述按压杆通过第一弹簧滑动连接在放置腔的内部，且按压杆的上端与箱盖活动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过自动运输机构可将摆放架上的微柱凝胶卡逐个摆放在支架上，由摄像头进行图像采集，继而代替肉眼识别判定，提高了对实验结果判定的准确度；并且通过摄像头对微柱凝胶卡进行图像采集，并将采集的图像传输至LIS软件系统上，有利于原始数据进行备份，具有较好的追溯性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图I；

图2为本发明的整体结构示意图II；

图3为本发明的放置腔、检测腔、摆放架与支架处的结构示意图I；

图4为本发明的放置腔、检测腔、摆放架与支架处的结构示意图II；

图5为本发明的自动运输机构处的结构示意图；

图6为本发明的移动块、夹爪、伸缩杆与导轨处的结构示意图I；

图7为本发明的移动块、夹爪、伸缩杆与导轨处的结构示意图II；

图8为本发明的移动块、夹爪、伸缩杆与导轨处的结构示意图III；

图9为本发明的移动块、夹爪、伸缩杆与导轨处的结构示意图IV；

图10为本发明的移动块、夹爪与伸缩杆处的爆炸图；

图11为本发明的导轨与立板处的结构示意图I；

图12为本发明的图11的A处放大图；

图13为本发明的导轨与立板处的结构示意图II；

图14为本发明的固定架、活动架与摆放架处的结构示意图；

图15为本发明的固定架、活动架与放置腔处的结构示意图；

图16为本发明的定位装置、箱体与箱盖处的剖视图；

图17为本发明的摄像头、支架、检测腔与温控装置处的剖视图；

图18为本发明的控制电路简图。

图中：1、箱体，101、放置腔，102、检测腔，2、箱盖，3、摆放架，4、定位装置，401、固定架，402、活动架，403、插槽，404、楔形块，405、按压杆，406、第一弹簧，407、第二弹簧，5、支架，6、摄像头，7、自动运输机构，701、第一螺杆，702、第一电机，703、滑块，704、电动推杆，705、支撑杆，706、第二螺杆，707、移动块，708、夹爪，709、扭簧，8、伸缩杆，801、固定杆，802、第三弹簧，803、导向杆，9、导轨，901、滑槽，902、开口槽，903、闭口槽，904、松脱槽，905、回位槽，10、立板，11、控制器，12、电磁铁，13、磁性件，14、温控装置，15、擦拭棒。

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。

请参阅图1-18，本发明提供一种技术方案：一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，包括箱体1，所述箱体1的前侧壁上设有控制器11，控制器11起到控制该装置运行的作用，控制器11目前均有公开使用的技术方案，并且其结构和原理也不是发明的技术特征所在，故不做赘述，例如控制器11可采用创莓CHM的树莓派4开发板，所述箱体1的上端转动连接有箱盖2，如图2所示，箱盖2的后侧壁与箱体1的侧壁通过折页进行铰接，且为了使箱盖2能够在闭合状态下进行锁死，箱体1的侧壁上增设有电磁铁12，箱盖2的侧壁上增设有磁性件13，当箱盖2闭合后，磁性件13贴附在电磁铁12的表面，当电磁铁12通电启动时，电磁铁12产生磁力将磁性件13吸附住，致使箱盖2在闭合状态下固定，当电磁铁12断电后，电磁铁12的磁力消除，此时可将箱盖2打开，电磁铁12与控制器11电连接，通过控制器11控制器电磁铁12的启停，所述箱体1的内部并排开设有放置腔101与检测腔102，所述放置腔101的内部放置有用于摆放多个微柱凝胶卡的摆放架3，所述检测腔102的内部固定连接有用于单独摆放微柱凝胶卡的支架5，所述支架5的一侧且位于检测腔102的侧壁上固定连接有用于采集微柱凝胶卡图像的摄像头6，所述摄像头6将采集的图像传输至控制器11并由控制器11传输至外部的LIS软件系统上，摄像头6采集微柱凝胶卡的图像，以识别红细胞位于微管中的位置状况，阳性结果反应强度：红细胞位于胶表面，为4+强阳性反应，红细胞悬浮在胶中为1-3+弱阳性反应，越靠近胶底颗粒越小，红细胞全部沉积在微管底部为阴性，可以观察更加清晰，解决了肉眼判断容易失误的问题，并且控制器11将获取的图像数据以及自动判断结果信息进行匹配整合，将实验结果的图像传输至LIS软件系统进行保存，其结果与图像一一对应，方便后续溯源核对，并且也方便人工进行核查，当出现疑似有误时能够进行纠正，所述箱体1的内部设有将摆放架3上的微柱凝胶卡依次抓取至支架5上的自动运输机构7。

为了实现将摆放架3上的微柱凝胶卡抓取至支架5上进行图像采集，图像采集后将支架5上的微柱凝胶卡再抓取至摆放架3上实现复位，具体而言，所述自动运输机构7包括分别转动连接在放置腔101与检测腔102内部两个第一螺杆701，两个第一螺杆701均通过第一电机702驱动旋转，第一电机702的数量为两个，两个第一电机702分别固定连接放置腔101与检测腔102的内部，两个第一电机702的输出轴分别与两个第一螺杆701的端部连接，当第一电机702启动时，第一电机702的输出轴会带着第一螺杆701旋转，两个第一螺杆701的侧壁上均啮合连接有滑块703，所述滑块703上滑动连接有电动推杆704，所述电动推杆704的输出轴上固定连接有支撑杆705，当第一螺杆701转动时，第一螺杆701会带着滑块703移动，此时，滑块703会带着电动推杆704一端，从而使支撑杆705在放置腔101与检测腔102横向移动，所述支撑杆705的内部转动连接有第二螺杆706，第二螺杆706通过管状电机驱动旋转，管状电机固定在支撑杆705的内部(管状电机为现有机技术产品，故图中未示出)，所述第二螺杆706上啮合连接有移动块707，所述移动块707的下侧面通过扭簧709转动连接有夹持微柱凝胶卡的夹爪708，移动块707的下侧面两侧均转动连接有转轴，且夹爪708固定连接在转轴的两端，扭簧709套接在转轴上，且扭簧709的一端固定连接在移动块707的侧壁上，扭簧709的另一端固定连接在转轴或夹爪708的侧壁上，扭簧709始终对夹爪708产生中部转动的扭力，致使夹爪708处于闭合的状态，另外，夹爪708的侧壁上设有挡板，夹持微柱凝胶卡时，每个夹爪708夹持在微柱凝胶卡的四角处，挡板将抵在微柱凝胶卡的侧壁上，防止微柱凝胶卡在夹爪708的夹持下窜动。

为了使夹爪708在上下滑动时，能够实现自动夹持或松开微柱凝胶卡，具体而言，所述夹爪708的侧壁上固定连接有伸缩杆8，所述伸缩杆8包括固定杆801、第三弹簧802以及导向杆803，所述导向杆803通过第三弹簧802滑动连接在固定杆801的端部，第三弹簧802起到对导向杆803向外的弹力，所述电动推杆704的侧壁上固定连接有立板10，所述立板10的侧壁上开有导轨9，所述导向杆803滑动连接在导轨9的内部实现控制夹爪708的开合。

具体而言，两个立板10上均开有两个导轨9，且同一立板10上的两个导轨9对称设置，所述导轨9包括滑槽901、开口槽902、闭口槽903、松脱槽904以及回位槽905；

其中所述滑槽901、开口槽902与回位槽905交汇点处的回位槽905的底部高于滑槽901、开口槽902的底部高度，并且此高度差是突越式，从而实现单向方向的运动；

所述开口槽902与松脱槽904交汇点处的开口槽902的底部高于松脱槽904靠近滑槽901一侧的底部高度，同样的此高度差是突越式，从而实现单向方向的运动。

如图12所示，滑槽901、开口槽902与回位槽905的交汇点处为a点，所述开口槽902与松脱槽904的交汇点处为b点，所述闭口槽903的起始点为c点，所述闭口槽903与回位槽905的交汇点处为d点；

导向杆803与夹爪708的上下滑动均受电动推杆704驱动，即电动推杆704驱动支撑杆705上下升降时，单向杆803与夹爪708随着支撑杆705上下升降；

立板10的数量为两个，两个立板10分别处于放置腔101与检测腔102的内部，当在摆放架3上抓取或放置微柱凝胶卡时，夹爪708一侧的导向杆803滑动于位于放置腔101内部的导轨9内(夹爪708另一侧的导向杆803处于导轨9外)，当在支架5上抓取或放置微柱凝胶卡时，夹爪708另一侧的导向杆803滑动于位于检测腔102内部的导轨9内，即夹爪708在放置腔101与检测腔102之间移动时，两侧的导向杆803会随着夹爪708的移动插接在导轨9或从导轨9内滑出，通过第二螺杆706与移动块707控制夹爪708的位置，且导向杆803在导轨9内部滑动时，第三弹簧802处于压缩状态，由于第三弹簧802的弹力作用，导向杆803的端部始终与导轨9的底壁接触；

所述导向杆803在导轨9内部滑动时，夹爪708夹持微柱凝胶卡的步骤为：

第一步：导向杆803沿着滑槽901向下滑动，此时夹爪708逐渐向下移动靠近微柱凝胶卡，此时夹爪708始终处于闭合状态；

第二步：导向杆803滑动至a点位置时，由于回位槽905的底部高度高于滑槽901、开口槽902的底部高度，因此导向杆803会顺着开口槽902滑动，导向杆803在开口槽902的内部滑动中，夹爪708始终向下滑动，且夹爪708克服扭簧709的扭力逐渐打开；

第三步：导向杆803滑动至c点位置时，夹爪708处于微柱凝胶卡的两侧，且受到扭簧709的扭力作用，导向杆803滑动至d点处，此时夹爪708闭合并将微柱凝胶卡夹持住；

第四步：导向杆803依次沿着回位槽905、滑槽901向上滑动，致使夹爪708将微柱凝胶卡向上抓起。

所述导向杆803在导轨9内部滑动时，夹爪708松开微柱凝胶卡的步骤为：

第一步：导向杆803沿着滑槽901向下滑动，此时夹爪708逐渐向下移动，此时夹爪708始终处于夹持微柱凝胶卡的状态；

第二步：导向杆803滑动至a点位置时，由于回位槽905的底部高度高于滑槽901、开口槽902的底部高度，因此导向杆803会顺着开口槽902滑动，导向杆803在开口槽902的内部滑动中，夹爪708克服扭簧709的扭力逐渐打开，实现将微柱凝胶卡松脱，导向杆803滑动至b点位置时，夹爪708完全将微柱凝胶卡松开；

第三步：当导向杆803滑动至b点与c点之间时，向上滑动导向杆803，此时由于开口槽902的底部高于松脱槽904靠近滑槽901一侧的底部高度，因此，导向杆803会沿着送脱槽904向上滑动，当导向杆803滑动至送脱槽904的最上端时，通过扭簧709的扭力作用，致使导向杆803复位至滑槽901的最上端，此时夹爪708处于闭合状态。

如图14-16所示，为了能够将摆放架3快速的固定安装在放置腔101的内部，具体而言，所述摆放架3通过定位装置4固定卡接在放置腔101的内部，所述卡接装置4包括固定架401、活动架402、插槽403、楔形块404、按压杆405、第一弹簧406与第二弹簧407，所述固定架401固定连接在放置腔101的侧壁上，所述活动架402通过第二弹簧407滑动连接在放置腔101的侧壁上，如图16所示，第二弹簧407起到将活动架401向左的拉力，所述插槽403开设在活动架402的侧壁上，所述楔形块404固定连接在按压杆405的下端且活动插接在插槽403的内部，所述按压杆405通过第一弹簧406滑动连接在放置腔101的内部，第一弹簧406起到对按压杆405向上的弹力，且按压杆405的上端与箱盖2活动连接。

如图16所示，将盛装有微柱凝胶卡的摆放架3放在放置腔101的内部，且使摆放架3位于固定架401与活动架402之间，然后关闭箱盖2，此时箱盖2会向下按压按压杆405，此时按压杆405会克服第一弹簧406的弹力向下滑动，从而驱使楔形块404向下插入插槽403的内部，这样楔形块404会驱使活动架402向着固定架401滑动，致使活动架402与固定架401之间的空间缩小，这样在关闭箱盖2的同时，便可使活动架402与固定架401将在摆放架3固定在放置腔101的内部，避免了摆放架3在放置腔101的内部移动，当实验结束后，打开箱盖2，此时，第一弹簧406将驱动按压杆405向上滑动，致使楔形块404从插槽403的内部抽出，同时第二弹簧407拉着活动架402滑动后，致使活动架402与固定架401的距离变大，从而使活动架402与固定架401消除了对摆放架3的夹持，便于摆放架3从放置腔101的内部取出。

为了使箱体1(检测腔102)内部的温度处于恒低温状态，所述检测腔102的内部设有温控装置14，且所述温控装置14的制冷端与检测腔102的内部连通，当温控装置14启动时，温控装置14对检测腔102进行降温，从而实现控制检测腔102内部的温度处于恒低温状态，温控装置14是一个热传递的装置，制冷原理为：一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端，如图17所示，温控装置14的左侧为制冷端，右侧为制热端(制热端与外界连通便于散热)，当温控装置14工作时，其制冷端降低检测腔102内部的温度，温控装置14目前均有公开使用的技术方案，并且其结构和原理也不是本发明的技术特征所在，故不做赘述，例如温控装置14采用半导体制冷器，温控装置14与控制器11电连接，通过控制器11可控制温控装置14运行；

且为了防止微柱凝胶卡的外壁上凝结有水珠，影响摄像头6图像采集不清楚，因此放置腔101与检测腔102之间的侧壁上转动连接有擦拭微柱凝胶卡外壁的擦拭棒15，擦拭棒15的表面采用海绵材质，当与微柱凝胶卡接触时，擦拭棒15可将微柱凝胶卡外壁上的水珠擦掉，以确保摄像头6采集的图像更加清晰。

工作原理：使用时，打开箱盖2，将盛装有微柱凝胶卡的摆放架3放置到放置腔101的内部，关闭箱盖2后通过定位装置4对摆放架3进行固定，此时通过按动控制器11上的启动键，致使自动运输机构7开始运行(自动运输机构7与控制器11电连接，通过控制器11可控制自动运输机构7运行)，此时第一电机702启动带着第一螺杆701旋转，第一螺杆701转动带着电动推杆704以及支撑杆705移动，致使夹爪708移动至摆放架3上的微柱凝胶卡的正上方(可通过第一电机702带着第一螺杆701转动圈数来确定夹爪708的位置)，然后控制器11控制电动推杆704驱动支撑架705向下移动，致使夹爪708向下移动并抓取微柱凝胶卡，然后控制器11控制电动推杆704驱动支撑架705向上移动，致使夹爪708向上移动并将微柱凝胶卡从摆放架3上取出，然后控制器11再控制第一电机702驱动第一螺杆701转动，致使将支撑架705移动至如图4所示的状态，然后控制器11控制管状电机驱动第二螺杆706转动后，移动块707带着夹爪708从放置腔101朝着检测腔102移动，致使被夹爪708夹持的微柱凝胶卡移动至支架5的正上方，然后控制器11控制电动推杆704驱动支撑架705向下移动，致使夹爪708松开微柱凝胶卡后，微柱凝胶卡放置在支架5上，此时通过摄像头6进行对该微柱凝胶卡的图像采集，摄像头6将采集的图像传递至控制器11，控制器11将接收的图像传输到LIS(实验室管理软件系统)内；

图像采集后，自动运输机构7将支架5上的微柱凝胶卡夹住并重新放置在摆放架3的原来位置处，然后再从摆放架3上抓取另一个微柱凝胶卡并放置在支架5上，继而实现对摆放架3上的微柱凝胶卡一一进行采集图像，本系统的控制器11对图像进行自动识别，其结果与图像一一对应，方便后续溯源核对，并且也方便人工进行核查，当出现疑似有误时能够进行纠正。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的前侧壁上设有控制器(11)，所述箱体(1)的上端转动连接有箱盖(2)，所述箱体(1)的内部并排开设有放置腔(101)与检测腔(102)，所述放置腔(101)的内部放置有用于摆放多个微柱凝胶卡的摆放架(3)，所述检测腔(102)的内部固定连接有用于单独摆放微柱凝胶卡的支架(5)，所述支架(5)的一侧且位于检测腔(102)的侧壁上固定连接有用于采集微柱凝胶卡图像的摄像头(6)，所述摄像头(6)将采集的图像传输至控制器(11)并由控制器(11)传输至外部的LIS软件系统上，所述箱体(1)的内部设有将摆放架(3)上的微柱凝胶卡依次抓取至支架(5)上的自动运输机构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，其特征在于：所述自动运输机构(7)包括分别转动连接在放置腔(101)与检测腔(102)内部两个第一螺杆(701)，两个第一螺杆(701)均通过第一电机(702)驱动旋转，两个第一螺杆(701)的侧壁上均啮合连接有滑块(703)，所述滑块(703)上滑动连接有电动推杆(704)，所述电动推杆(704)的输出轴上固定连接有支撑杆(705)，所述支撑杆(705)的内部转动连接有第二螺杆(706)，所述第二螺杆(706)上啮合连接有移动块(707)，所述移动块(707)的下侧面通过扭簧(709)转动连接有夹持微柱凝胶卡的夹爪(708)。

3.根据权利要求2所述的一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，其特征在于：所述夹爪(708)的侧壁上固定连接有伸缩杆(8)，所述伸缩杆(8)包括固定杆(801)、第三弹簧(802)以及导向杆(803)，所述导向杆(803)通过第三弹簧(802)滑动连接在固定杆(801)的端部，所述电动推杆(704)的侧壁上固定连接有立板(10)，所述立板(10)的侧壁上开有导轨(9)，所述导向杆(803)滑动连接在导轨(9)的内部实现控制夹爪(708)的开合。

4.根据权利要求3所述的一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，其特征在于：两个立板(10)上均开有两个导轨(9)，且同一立板(10)上的两个导轨(9)对称设置，所述导轨(9)包括滑槽(901)、开口槽(902)、闭口槽(903)、松脱槽(904)以及回位槽(905)；

所述滑槽(901)、开口槽(902)与回位槽(905)交汇点处的回位槽(905)的底部高于滑槽(901)、开口槽(902)的底部高度，所述开口槽(902)与松脱槽(904)交汇点处的开口槽(902)的底部高于松脱槽(904)靠近滑槽(901)一侧的底部高度。

5.根据权利要求1所述的一种婴幼儿血型弱抗原图像分析鉴定系统，其特征在于：所述摆放架(3)通过定位装置(4)固定卡接在放置腔(101)的内部，所述卡接装置(4)包括固定架(401)、活动架(402)、插槽(403)、楔形块(404)、按压杆(405)、第一弹簧(406)和第二弹簧(407)，所述固定架(401)固定连接在放置腔(101)的侧壁上，所述活动架(402)通过第二弹簧(407)滑动连接在放置腔(101)的侧壁上，所述插槽(403)开设在活动架(402)的侧壁上，所述楔形块(404)固定连接在按压杆(405)的下端且活动插接在插槽(403)的内部，所述按压杆(405)通过第一弹簧(406)滑动连接在放置腔(101)的内部，且按压杆(405)的上端与箱盖(2)活动连接。

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