CN114100088A - 一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，包括基座和控制微机，所述控制微机安装在基座前端右侧，所述基座上端内侧由右向左依次安装有用于脑卒中患者平衡能力训练的静态训练模块、用于脑卒中患者步行能力训练的动态训练模块和用于脑卒中患者专项动作训练的专项训练模块，所述动态训练模块内部设有用于采集行走过程中步态参数的步态分析模块。本发明通过设有的静态训练模块、动态训练模块、专项训练模块和步态分析模块，可以帮助患者进行平衡能力和行走能力的训练，记录分析患者行走过程中的步态参数及足部发力情况，并根据记录的数据针对患者恢复情况设置专线训练，提高患者的行走能力。

Description

一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠

技术领域

本发明涉及康复训练器械领域，特别涉及一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠。

背景技术

“脑卒中”又称“中风”、“脑血管意外”。是一种急性脑血管疾病，是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，包括缺血性和出血性卒中，随着现代医学的水平不断提高，脑血管疾病的救治能力明显提高，死亡率大大降低，但致残率却相对升高，导致患者在言语、吞咽、认知、运动能力、步行能力等方面的障碍，尤其是肢体运动功能障碍严重影响步行能力及日常生活活动能力的恢复，因此恢复步行能力，对偏瘫患者日常生活活动能力的提高和患者生命质量的改善具有十分重要的意义。

偏瘫患者由于高级中枢损伤，失去了对低级中枢的控制，容易出现感觉缺失、运动障碍、肌群间协调能力丧失，失去维持正常姿态控制的能力，临床变现包括患者侧肢体负重能力减退及稳定性下降，身体重心健侧偏移等，影响了平衡的维持和行走能力，表现为划圈步态，行走中步态不稳易引起摔倒。而造成偏瘫步态的原因主要有：患者发病早起忽视了良肢位的摆放，加之缺乏早起规范的康复训练，导致患侧下肢伸肌痉挛模式，使得膝关节屈伸活动受到影响，这种情况不断加重，造成踝背伸肌及群屈膝肌群出现废用性萎缩；患者迈步时为了屈膝，过度抬高患腿，屈膝的同时造成腓肠肌痉挛，足跖屈内翻，导致步态异常，步行能力下降。此外，脑卒中偏瘫患者平衡功能的减退主要表现在过大的躯体侧方运动和骨盆旋转、小范围的垂直运动和躯体运动的不对称性，身体重心偏移、重心摆动系数增大等方面，从而使平衡能力下降，进一步影响患者的步行能力。

在脑卒中偏瘫患者的恢复过程中，常常借助于平衡杆来进行步行和平衡能力的训练，但现有的平衡杠结构单一，功能较少，且需要在专业的医护人员指导下才能完成训练动作，有时为了更好的辅助患者进行训练，会借助足底压力步态分析仪或者超声定位步态分析系统等高科技产品，以便于获取患者在训练过程中的步态参数，帮助患者进行训练，但由于患者的基数较大，高效昂贵的医疗设备的供给不能够满足庞大的患者群体的需求，因此难以进行普及，为此，我们提出一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，通过设有的静态训练模块、动态训练模块、专项训练模块和步态分析模块，可以帮助患者进行平衡能力和行走能力的训练，记录分析患者行走过程中的步态参数及足部发力情况，并根据记录的数据针对患者恢复情况设置专线训练，提高患者的行走能力，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，包括基座和控制微机，所述控制微机安装在基座前端右侧，所述基座上端内侧由右向左依次安装有用于脑卒中患者平衡能力训练的静态训练模块、用于脑卒中患者步行能力训练的动态训练模块和用于脑卒中患者专项动作训练的专项训练模块，所述动态训练模块内部设有用于采集行走过程中步态参数的步态分析模块，所述的平衡能力训练包括骨盆控制训练、躯体的侧方运动控制训练、躯体中心的平稳转移、躯体的对称性训练和下肢屈伸肌群协调性训练及稳定性训练，所述的步态参数包括脑卒中患者步行过程中支撑相与摆动相的时间占比、步长、步速、步宽和步频。

进一步的，所述基座上端连接有支撑杆，所述支撑杆为可伸缩结构，且支撑杆的固定部和伸缩部之间通过手柄进行固定，所述支撑杆的伸缩部内部设有距离调节杆，所述距离调节杆端部连接有扶手杆，且距离调节杆与支撑杆的伸缩部之间通过手柄固定连接，且一侧的扶手杆外部在与静态训练模块、动态训练模块和专项训练模块对应的位置处均安装有分控开关。

进一步的，所述静态训练模块包括平衡板，所述平衡板下侧设置有四组第一液压缸，所述第一液压缸与平衡板之间设置有万向接头，所述平衡板下端固定连接有若干个弹簧，所述弹簧下端连接有压力传感器，所述平衡板为正方体设置，且平衡板下端中心处安装有第一倾角传感器。

进一步的，所述动态训练模块包括隔板，所述隔板下端与基座固定连接，所述隔板两侧对称安装有四个第二液压缸，所述第二液压缸的端部转动连接有踏板，所述踏板内侧端面与隔板转动连接。

进一步的，所述专项训练模块包括第三液压缸，所述第三液压缸下端与基座固定连接，所述第三液压缸上端固定连接有底板，所述底板下端中部安装有第二倾角传感器，所述底板上端固定连接有显示屏，所述显示屏上端固定连接有隔板，且隔板为透明的玻璃或者有机玻璃材质构成。

进一步的，所述步态分析模块安装在踏板的下端中部，所述步态分析模块包括基板，所述基板上端中部安装有两层压感膜，且压感膜之间在正常状态下为非接触状态，所述基板左端连接有控制器和计时器。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1）通过设有的静态训练模块，通过控制第一液压缸的伸展程度，以控制平衡板的倾斜角度，使患者在不同的倾斜平面上完成一系列的康复动作，并通过第一倾角传感器记录平衡板的倾斜角度，通过设置在平衡板下侧的压力传感器记录患者足部与平衡板之间的压力值，并通过横向和纵向的比较分析来间接反应患者平衡能力的恢复情况，从而可以帮助患者进行骨盆控制训练、躯体的侧方运动控制训练、躯体中心的平稳转移、躯体的对称性训练和下肢屈伸肌群协调性训练及稳定性训练等，锻炼患者的平衡能力，有利于患者的康复；

2）通过设有的动态训练模块，在使用过程中，可通过控制位于隔板两侧的第二液压缸的运行来改变踏板的倾斜角度，便于患者在不同倾角下进行步行训练，可以帮助患者进行踝关节的牵伸训练，且可以根据患者的实际情况设置两侧踏板的倾斜角度，使患者的双足分别在不同倾角的踏板上端进行行走，可以对患者行走过程中的平衡能力和控制能力以及稳定性进行训练，用于改善患者腓肠肌的早期活动和胫骨前肌的协同收缩而造成的足跖屈和内翻，提高患者的步行能力；

3）通过设有的专项训练模块，可以针对不同患者的实际情况来进行专项训练，包括针对某一特定肌肉或者某一特定的关节设计专门的训练动作，同时结合现有的太极拳步法，将步法的足印通过显示屏进行显示，以指导患者进行正确步法的训练，当一组步法训练完成后，控制微机可自动播放下组步法的动作要领，或者使用者通过分控开关进行主动切换，从而可以化患者的下肢薄弱位置的肌肉群或关节处，帮助患者尽快恢复行走能力；

4）通过设有的步态分析模块，在患者行走过程中，当患者的足部与踏板接触后，足部与踏板的压力作用于位于上侧的压感膜，使上侧的压感膜与下侧的压感膜相接处，接触位置形成短路，控制器可以记录压感膜短路位置的坐标，并通过计时器记录短路时刻的间隔信息，从而可以通过计算分析获取患者步行过程中的步态参数，如行走过程中患者下肢支撑相与摆动相的时间占比、步长、步速、步宽和步频等信息，便于根据记录的步态参数来对患者的行走能力进行评估。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明静态训练模块的结构分解示意图；

图3为本发明动态训练模块的结构分解示意图；

图4为本发明专项训练模块的结构分解示意图；

图5为本发明步态分析模块的结构分解示意图。

图中：1、基座；2、控制微机；3、静态训练模块；301、平衡板；302、第一液压缸；303、万向接头；304、弹簧；305、压力传感器；306、第一倾角传感器；4、动态训练模块；401、隔板；402、第二液压缸；403、踏板；5、专项训练模块；501、第三液压缸；502、底板；503、第二倾角传感器；504、显示屏；505、隔板；6、步态分析模块；601、基板；602、压感膜；603、控制器；604、计时器；7、支撑杆；8、手柄；9、距离调节杆；10、扶手杆；11、分控开关。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，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具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-5所示，一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，包括基座1和控制微机2，控制微机2安装在基座1前端右侧，基座1上端内侧由右向左依次安装有用于脑卒中患者平衡能力训练的静态训练模块3、用于脑卒中患者步行能力训练的动态训练模块4和用于脑卒中患者专项动作训练的专项训练模块5，动态训练模块内部设有用于采集行走过程中步态参数的步态分析模块6，平衡能力训练包括骨盆控制训练、躯体的侧方运动控制训练、躯体中心的平稳转移、躯体的对称性训练和下肢屈伸肌群协调性训练及稳定性训练，步态参数包括脑卒中患者步行过程中支撑相与摆动相的时间占比、步长、步速、步宽和步频。

基座1上端连接有支撑杆7，支撑杆7为可伸缩结构，且支撑杆7的固定部和伸缩部之间通过手柄8进行固定，支撑杆7的伸缩部内部设有距离调节杆9，距离调节杆9端部连接有扶手杆10，且距离调节杆9与支撑杆7的伸缩部之间通过手柄8固定连接，且一侧的扶手杆10外部在与静态训练模块3、动态训练模块4和专项训练模块5对应的位置处均安装有分控开关11。

静态训练模块3包括平衡板301，平衡板301下侧设置有四组第一液压缸302，第一液压缸302与平衡板301之间设置有万向接头303，平衡板301下端固定连接有若干个弹簧304，弹簧304下端连接有压力传感器305，平衡板301为正方体设置，且平衡板301下端中心处安装有第一倾角传感器306。

通过采用上述技术方案：静态训练模块3用于脑卒中患者平衡能力训练，在使用时，患者首先采用站立姿势立于平衡板301的上端中部位置，且双足均保持良肢位的摆放，双手辅助扶手杆10保持身体平衡，若患者在自然站立状态下可以保持平衡，则可使双手脱离扶手杆10，当患者动作到位后，可通过控制微机2或者分控开关11开启静态训练项目，其训练模式可分为自动模式和手动模式，自动模式下由控制微机2自动控制静态训练模块3的运行，患者跟随做康复训练，手动模式下，患者通过分控开关11主动控制静态训练模块3的运行，训练内容及动作要领包括：1）站姿骨盆控制训练，动作要领一为：患者采用良肢位站立姿态，双足位于平衡板301上端中部，位于平衡板301下侧的第一液压缸301沿顺时针方向依次做伸展、收缩的往复操作，使平衡板301围绕下端中心轴线进行循环转动，在平衡板301转动过程中，患者控制躯体保持平衡状态，尽可能保持髋关节位置不发生位移，并根据患者实际情况重复多组上述动作，随着训练程度的加深，增大或适量减小第一液压缸301的伸展程度，以控制平衡板301的倾斜角度，且通过第一倾角传感器306记录平衡板301一个变换周期内的倾斜情况，通过压力传感器305记录平衡板301一个变换周期内患者足部与平衡板301之间的压力值，在平衡板301倾角相同的周期内，通过比较倾角相同的周期内采集的压力值或压力值不同的周期内采集的倾角值来反应患者对于骨盆控制的稳定性；动作要领二为：患者采用良肢位站立姿态，双足位于平衡板301上端中部，平衡板301处于水平状态，患者在有支撑和无支撑的状态下分别沿固定方向（顺时针或者逆时针）进行骨盆旋转训练，尽量保持骨盆在同一水平面上转动，并根据患者实际情况重复多组上述动作，通过压力传感器305记录一个运动周期内患者足部与平衡板301之间的压力值，通过比较各周期内采集的压力值来反应患者对于骨盆控制的稳定性；动作要领三：患者采用良肢位站立姿态，双足位于平衡板301上端中部，平衡板301在第一液压缸301的驱动下呈倾斜状态，并通过第一倾角传感器306记录平衡板301的倾斜角度，患者与平衡板301倾斜方向相反的一侧肢体保持微曲状态，尽量保持骨盆在同一水平面上，患者在有支撑和无支撑的状态下分别沿固定方向（顺时针或者逆时针）进行骨盆旋转训练，尽量保持骨盆在同一水平面上转动，并根据患者实际情况重复多组上述动作，通过压力传感器305记录一个运动周期内患者足部与平衡板301之间的压力值，通过比较各周期内在同一倾角状态下采集的压力值来反应患者对于骨盆控制的稳定性，需要说明的是，站姿骨盆控制训练的动作要领包括上述动作要领，实际使用中，可以根据患者的情况来进行动作的设计，其余的平衡能力训练内容，如躯体的侧方运动控制训练、躯体中心的平稳转移、躯体的对称性训练和下肢屈伸肌群协调性训练及稳定性训练可参考骨盆控制训练模式和现有的医学康复训练标准动作来进行，在此不再赘述，其原理均是通过控制第一液压缸301的伸展程度，以控制平衡板301的倾斜角度，使患者在不同的倾斜平面上完成一系列的康复动作，并通过第一倾角传感器306记录平衡板301的倾斜角度，通过设置在平衡板301下侧的压力传感器305记录患者足部与平衡板301之间的压力值，并通过横向和纵向的比较分析来间接反应患者平衡能力的恢复情况，从而可以锻炼患者的平衡能力，有利于患者的康复。

实施例2

如图1-5所示，一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，包括基座1和控制微机2，控制微机2安装在基座1前端右侧，基座1上端内侧由右向左依次安装有用于脑卒中患者平衡能力训练的静态训练模块3、用于脑卒中患者步行能力训练的动态训练模块4和用于脑卒中患者专项动作训练的专项训练模块5，动态训练模块内部设有用于采集行走过程中步态参数的步态分析模块6，平衡能力训练包括骨盆控制训练、躯体的侧方运动控制训练、躯体中心的平稳转移、躯体的对称性训练和下肢屈伸肌群协调性训练及稳定性训练，步态参数包括脑卒中患者步行过程中支撑相与摆动相的时间占比、步长、步速、步宽和步频。

基座1上端连接有支撑杆7，支撑杆7为可伸缩结构，且支撑杆7的固定部和伸缩部之间通过手柄8进行固定，支撑杆7的伸缩部内部设有距离调节杆9，距离调节杆9端部连接有扶手杆10，且距离调节杆9与支撑杆7的伸缩部之间通过手柄8固定连接，且一侧的扶手杆10外部在与静态训练模块3、动态训练模块4和专项训练模块5对应的位置处均安装有分控开关11。

动态训练模块4包括隔板401，隔板401下端与基座1固定连接，隔板401两侧对称安装有四个第二液压缸402，第二液压缸402的端部转动连接有踏板403，踏板403内侧端面与隔板401转动连接。

步态分析模块6安装在踏板403的下端中部，步态分析模块6包括基板601，基板601上端中部安装有两层压感膜602，且压感膜602之间在正常状态下为非接触状态，基板601左端连接有控制器603和计时器604。

通过采用上述技术方案：动态训练模块4用于脑卒中患者步行能力训练，在使用过程中，可通过控制位于隔板401两侧的第二液压缸402的运行来改变踏板403的倾斜角度，便于患者在不同倾角下进行步行训练，可以帮助患者进行踝关节的牵伸训练，且可以根据患者的实际情况设置两侧踏板403的倾斜角度，使患者的双足分别在不同倾角的踏板403上端进行行走，可以对患者行走过程中的平衡能力和控制能力以及稳定性进行训练，用于改善患者腓肠肌的早期活动和胫骨前肌的协同收缩而造成的足跖屈和内翻，提高患者的步行能力，同时在踏板403下端设置有步态分析模块6，在患者行走过程中，当患者的足部与踏板403接触后，足部与踏板403的压力作用于位于上侧的压感膜602，使上侧的压感膜602与下侧的压感膜602相接处，接触位置形成短路，控制器603可以记录压感膜602短路位置的坐标，并通过计时器604记录短路时刻的间隔信息，从而可以通过计算分析获取患者步行过程中的步态参数，如行走过程中患者下肢支撑相与摆动相的时间占比、步长、步速、步宽和步频等信息，便于根据记录的步态参数来对患者的行走能力进行评估。

实施例3

如图1-5所示，一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，包括基座1和控制微机2，控制微机2安装在基座1前端右侧，基座1上端内侧由右向左依次安装有用于脑卒中患者平衡能力训练的静态训练模块3、用于脑卒中患者步行能力训练的动态训练模块4和用于脑卒中患者专项动作训练的专项训练模块5，动态训练模块内部设有用于采集行走过程中步态参数的步态分析模块6，平衡能力训练包括骨盆控制训练、躯体的侧方运动控制训练、躯体中心的平稳转移、躯体的对称性训练和下肢屈伸肌群协调性训练及稳定性训练，步态参数包括脑卒中患者步行过程中支撑相与摆动相的时间占比、步长、步速、步宽和步频。

基座1上端连接有支撑杆7，支撑杆7为可伸缩结构，且支撑杆7的固定部和伸缩部之间通过手柄8进行固定，支撑杆7的伸缩部内部设有距离调节杆9，距离调节杆9端部连接有扶手杆10，且距离调节杆9与支撑杆7的伸缩部之间通过手柄8固定连接，且一侧的扶手杆10外部在与静态训练模块3、动态训练模块4和专项训练模块5对应的位置处均安装有分控开关11。

专项训练模块5包括第三液压缸501，第三液压缸501下端与基座1固定连接，第三液压缸501上端固定连接有底板502，底板502下端中部安装有第二倾角传感器503，底板502上端固定连接有显示屏504，显示屏504上端固定连接有隔板505，且隔板505为透明的玻璃或者有机玻璃材质构成。

通过采用上述技术方案：在患者进行通过静态训练模块3和动态训练模块4进行多组针对平衡能力和行走能力训练后，可以通过采集到患者的足部发力情况以及步态参数来分析患者在行走过程中的薄弱环节，通过设置的专项训练模块5可以针对不同患者的实际情况来进行专项训练，包括针对某一特定肌肉或者某一特定的关节设计专门的训练动作，同时结合现有的太极拳步法，以太极拳中的独立步（金鸡独立）为例，其动作要领为：患者双足站立在底板502上端中部，双手扶住扶手杆10，上身保持直立状态，重心缓慢移动至左足，左膝关节微曲约5至10度，缓慢提起右下肢，屈膝、屈髋、踝背屈，并保持至5秒，慢慢收回右腿且右足着地，重心缓慢移动至右足，缓慢提起坐下肢等，重复上述动作5至10组；在患者锻炼过程中，将上述太极拳中的独立步动作以语音或者视频方式告知使用者，并将步法的足印通过显示屏504进行显示，以指导患者进行正确步法的训练，当一组步法训练完成后，控制微机2可自动播放下组步法的动作要领，包括太极步法中的：前上步、中定部、后退步及其余专业步法，或者使用者通过分控开关11进行主动切换，从而可以化患者的下肢薄弱位置的肌肉群或关节处，帮助患者尽快恢复行走能力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，包括基座（1）和控制微机（2），其特征在于：所述控制微机（2）安装在基座（1）前端右侧，所述基座（1）上端内侧由右向左依次安装有用于脑卒中患者平衡能力训练的静态训练模块（3）、用于脑卒中患者步行能力训练的动态训练模块（4）和用于脑卒中患者专项动作训练的专项训练模块（5），所述动态训练模块内部设有用于采集行走过程中步态参数的步态分析模块（6），所述的平衡能力训练包括骨盆控制训练、躯体的侧方运动控制训练、躯体中心的平稳转移、躯体的对称性训练和下肢屈伸肌群协调性训练及稳定性训练，所述的步态参数包括脑卒中患者步行过程中支撑相与摆动相的时间占比、步长、步速、步宽和步频。

2.根据权利要求1所述的一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，其特征在于：所述基座（1）上端连接有支撑杆（7），所述支撑杆（7）为可伸缩结构，且支撑杆（7）的固定部和伸缩部之间通过手柄（8）进行固定，所述支撑杆（7）的伸缩部内部设有距离调节杆（9），所述距离调节杆（9）端部连接有扶手杆（10），且距离调节杆（9）与支撑杆（7）的伸缩部之间通过手柄（8）固定连接，且一侧的扶手杆（10）外部在与静态训练模块（3）、动态训练模块（4）和专项训练模块（5）对应的位置处均安装有分控开关（11）。

3.根据权利要求1所述的一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，其特征在于：所述静态训练模块（3）包括平衡板（301），所述平衡板（301）下侧设置有四组第一液压缸（302），所述第一液压缸（302）与平衡板（301）之间设置有万向接头（303），所述平衡板（301）下端固定连接有若干个弹簧（304），所述弹簧（304）下端连接有压力传感器（305），所述平衡板（301）为正方体设置，且平衡板（301）下端中心处安装有第一倾角传感器（306）。

4.根据权利要求1所述的一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，其特征在于：所述动态训练模块（4）包括隔板（401），所述隔板（401）下端与基座（1）固定连接，所述隔板（401）两侧对称安装有四个第二液压缸（402），所述第二液压缸（402）的端部转动连接有踏板（403），所述踏板（403）内侧端面与隔板（401）转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，其特征在于：所述专项训练模块（5）包括第三液压缸（501），所述第三液压缸（501）下端与基座（1）固定连接，所述第三液压缸（501）上端固定连接有底板（502），所述底板（502）下端中部安装有第二倾角传感器（503），所述底板（502）上端固定连接有显示屏（504），所述显示屏（504）上端固定连接有隔板（505），且隔板（505）为透明的玻璃或者有机玻璃材质构成。

6.根据权利要求1所述的一种脑卒中患者行走康复训练用平衡杠，其特征在于：所述步态分析模块（6）安装在踏板（403）的下端中部，所述步态分析模块（6）包括基板（601），所述基板（601）上端中部安装有两层压感膜（602），且压感膜（602）之间在正常状态下为非接触状态，所述基板（601）左端连接有控制器（603）和计时器（604）。

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