CN116172543A - 一种磁共振快速成像方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁共振快速成像方法及系统,所述方法包括以下步骤:采集核磁共振设备的环境参数、设备运行参数以及人员到岗参数做归一化处理,建立预热调控系数,对预热调控系数与设置的预热调控阈值进行对比分析,对设备进行调控,获取设备的调控参数,根据调控参数建立预热时间评估系数,再根据核磁共振设备的扫描参数,建立运行时间评估系数,对预热调控系数与运行时间评估系数进行联立,得到各核磁共振设备成像速度系数,选择核磁共振最快成像的设备,以此设备的参数作为标准参数对其余核磁共振设备的参数进行调节,从而提高了核磁共振设备的成像速度。
Description
技术领域
本发明涉及医学诊断技术领域,具体涉及一种磁共振快速成像方法及系统。
背景技术
核磁共振成像(NMR)是一种非侵入性的医学成像技术,它利用了核磁共振的原理,核磁共振是一种物理现象,当原子核受到特定磁场作用时,会发生共振现象,从而产生特定的信号,通过将患者置于强磁场中,使其体内的原子核受到特定的磁场作用,然后通过发送射频信号来激发共振,再检测反馈信号,就可以获得患者体内的图像,核磁共振成像技术的优点是不使用放射性物质,可以提供高分辨率的图像,同时可以显示软组织结构、脑部解剖结构、肿瘤等病变的位置和大小,因此,在临床上广泛用于诊断各种疾病,如肿瘤、心脏病、神经系统疾病等。
现有技术存在以下不足:
核磁共振检测过程中,设备按照设置的固定扫描参数对患者进行扫描,而有些情况,患者只是为了快速获得病灶的大致影像,如果按照以往固定的扫描参数进行核磁共振扫描,浪费了不必要的时间,且耗费了多余的人力与物力,对于影响核磁共振设备快速成像需要调控的参数不确定,使核磁共振设备不能达到快速成像的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁共振快速成像方法及系统,以解决背景技术中不足。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:所述方法包括以下步骤:
步骤S100、预热核磁共振设备,采集预热时核磁共振设备的参数,将获取的参数进行联立,对核磁共振设备建立预热调控系数;
步骤S200、根据预热调控系数与预热调控阈值对设备进行调控,将调控的次数进行记录,作为调控参数;
步骤S300、将核磁共振设备的调控参数建立预热时间评估系数;
步骤S400、获取核磁共振设备的扫描参数,建立运行时间评估系数;
步骤S500、将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节。
在一个优选的实施方式中,步骤S100中,建立预热调控系数,包括以下步骤:核磁共振设备划分为n组,将温度偏差值、电压偏差值、人员到岗率分别标定为、/>、/>进行表示,并通过计算建立预热调控系数/>,表达式为:/>式中,/>为组号为n的核磁共振设备的预热调控系数,/>、/>、/>分别为组号为n的核磁共振设备的温度偏差值、电压偏差值、人员到岗率的预设比例系数,且/>,n取正整数。在一个优选的实施方式中,步骤S200还包括以下步骤:将预热调控系数/>与每台核磁共振设备预设的预热调控阈值进行比较,当预热调控系数/>大于预热调控阈值时,判断此核磁共振设备在后续使用过程中出现故障,该核磁共振设备预热不合格,对此设备进行调控,当预热调控系数/>小于等于预热调控阈值时,判断此核磁共振设备正常,无需进行调节,将此核磁共振设备放入运行设备名单中,并继续对此设备进行监控。在一个优选的实施方式中,步骤S300中,将核磁共振设备的调控参数建立预热时间评估系数,具体包括以下步骤:核磁共振设备划分为n组,将核磁共振设备电压调控次数、温度调控次数分别标定为/>、/>,并通过公式计算核磁共振设备的预热时间评估系数/>,具体计算表达式如下:/> 式中,/>为组号为n的核磁共振设备的预热评估系数,/>、/>分别为第n组核磁共振设备的电压调控次数、温度调控次数的预设比例系数,且,n取正整数。步骤S400中获取核磁共振设备的扫描参数,建立运行时间评估系数,具体过程如下:核磁共振设备划分为n组,将扫描速度、工作空闲时间占比分别标定为/>、/>,并通过公式计算核磁共振设备的时间评估系数,具体计算表达式为:/>式中,/>表示第n组核磁共振设备的运行时间评估系数,/>、/>分别为组号为n的核磁共振的扫描速度、扫描工作空闲时间占比预设比例系数,且/>,n取正整数。在一个优选的实施方式中,步骤S500中将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节,具体步骤如下:核磁共振设备划分为n组,建立成像速度系数,公式如下:/> 式中,/>为组号为n的核磁共振设备的成像速度系数,/>是组号为n的核磁共振设备的预热评估系数,/>是组号为n的核磁共振设备的运行时间评估系数,/>为预热时间段,/>为运行时间段,/>、/>为权重系数,n取正整数;根据成像速度系数,建立成像速度排序表,将成像速度系数按照从小到大进行排序;
选择成像速度排序表第一位的核磁共振设备的作为标准设备,根据此核磁共振设备的扫描序列设置的参数作为标准参数,对其余核磁共振设备的参数向标准参数进行调控。
本发明还提供一种磁共振快速成像系统,包括采集模块、对比模块、处理模块、调控模块、快速成像模块;
采集模块采集核磁共振设备的环境参数、设备运行参数、人员到岗参数、扫描参数,将数据发送到处理模块,处理模块获取采集模块发送的数据,将采集的设备参数中的环境参数、设备运行参数以及人员到岗参数进行联立得到预热调控系数,发送到对比模块,将扫描参数进行联立得到运行时间评估系数,发送到快速成像模块,对比模块接收到采集模块发送的信息,将预热调控系数与预热调控阈值进行对比,将对比后的结果发送到调控模块,调控模块接收到对比模块发送的数据,根据调控系数对设备进行调控,将调控参数发送到快速成像模块,对不能调控的设备发出预警信息,快速成像模块获取处理模块与调控模块发送的数据,根据获取的调控参数,建立预热时间评估系数,根据获取扫描参数,建立运行时间评估系数,根据预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节。
在上述技术方案中,本发明提供的技术效果和优点:
本发明通过采集核磁共振设备的环境参数、设备运行参数以及人员到岗参数做归一化处理,建立预热调控系数,对预热调控系数与设置的预热调控阈值进行对比分析,对核磁共振设备进行调控,获取核磁共振设备的调控参数,根据调控参数建立预热时间评估系数,再根据核磁共振设备的扫描参数,建立运行时间评估系数。
对预热调控系数与运行时间评估系数联立建立快速成像系数,根据快速成像系数建立快速成像排序表,根据快速成像排序表,选择核磁共振最快成像的设备,以此设备的参数作为标准参数对其余设备的参数进行调控,从而提高了核磁共振设备的成像速度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种磁共振快速成像方法的流程图;
图2为本发明的一种磁共振快速成像系统的模块示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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、完整的描述,显然,所描述的实施例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作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。
实施例1
请参阅图1所示,本实施例所述一种磁共振快速成像方法及系统,所述方法包括以下步骤:
预热核磁共振设备,采集预热时核磁共振设备的参数,将获取的参数进行联立,对核磁共振设备建立预热调控系数,根据预热调控系数与预热调控阈值对设备进行调控,将调控的次数进行记录,作为调控参数,将核磁共振设备的调控参数建立预热时间评估系数,获取核磁共振设备的扫描参数,建立运行时间评估系数,将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数公式,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节。
本实施例中,预热核磁共振设备,采集预热时核磁共振设备的参数,将获取的参数进行联立,对核磁共振设备建立预热调控系数,根据预热调控系数与预热调控阈值对设备进行调控,将调控的次数进行记录,具体包括以下步骤:
核磁共振设备划分为n组,将温度偏差值、电压偏差值、人员到岗率分别标定为、/>、/>进行表示,并通过计算建立预热调控系数/>,表达式为:/>式中,/>为组号为n的核磁共振设备的预热调控系数,/>、/>、/>分别为组号为n的核磁共振设备的温度偏差值、电压偏差值、人员到岗率的预设比例系数,且/>,n取正整数,比例系数/>、/>、/>的具体值由本领域技术人员依据具体情况进行设置,在此不作限定。
核磁共振划分为n组是为了将核磁共振设备进行区分,以便后续对核磁共振设备进行辨别。
其中,核磁共振设备的温度偏差值表示核磁共振设备处于预热环境中,核磁共振设备的最佳预热温度与通过温度传感器测量出实际环境温度之间差值的绝对值,温度偏差值越大,预热期间的核磁共振设备越容易出现故障。
其中,核磁共振设备的电压偏差值表示核磁共振设备处于预热时的通电电压值与核磁共振设备设定的最佳电压值之间差值的绝对值,通电电压值使用万用表进行测量,将测量引线连接到设备上的电源端子上,以获得核磁共振设备的电压值,电压偏差值越大,预热期间的核磁共振设备越容易出现故障。
核磁共振设备的电压值可能会因设备的不同而有所差异,对于最佳设定的电压值,由实际情况而定。
具体的,按照调控环境与调控设备两方面进行调控,例如,当核磁共振设备所处的环境温度偏差值是影响预热调控系数的主要原因,则对环境温度进行调控,若是环境温度较高导致的调控系数高,则调节室内空调进行温度调节,第一次调节空调温度后,设定固定的调节时长,实时获取环境参数与设备运行参数生成预热调控系数,判断预热调控系数是否小于等于预热调控阈值,若小于等于预热调控阈值,则对温度调节次数进行记录;若设定的调节时长达到时限,预热调控系数仍大于预热调节阈值,则再次进行调节,若温度调节的次数达到设定的调节次数阈值,仍不能将预热调控系数调节至小于等于预热调控阈值,则对该设备进行报警,并通知维护人员维修;同理,电压偏差值作为主要影响预热调控系数的原因时,对电压进行调控。
在一个可选的例子中,根据不同核磁共振设备所在监测区域的场景特征调整参数之间的比例大小排序,例如,若核磁共振设备所在区域为多台大功率设备集成区域,则电压的影响权重最大,即调整电压满足实际调控情况,此时设备运行参数的权重大于环境参数的权重;若核磁共振设备所在监测区域为人员较多的封闭区域,由于空气流通不佳,区域温度较高,此时调整环境参数的权重较大。根据实际核磁共振设备所在场景,对各参数之间的权重大小进行调整,以更好地反应核磁共振设备所在监测区域的不同影响因素,方便后续的调控。
实施例2
上述实施例1中,将核磁共振设备的调控参数建立预热时间评估系数,具体包括以下步骤:核磁共振设备划分为n组,将核磁共振设备电压调控次数、温度调控次数分别标定为、/>,并通过公式计算核磁共振设备的预热时间评估系数/>,具体计算表达式如下/> 式中,/>为组号为n的核磁共振设备的预热评估系数,、/>分别为第n组核磁共振设备的电压调控次数、温度调控次数的预设比例系数,且,n取正整数,比例系数/>、/>的具体值由本领域技术人员依据具体情况进行设置,在此不作限定。
核磁共振设备的电压调控次数用于体现预热时间评估系数调控到满足预热调控阈值所需调控的电压次数;核磁共振设备的温度调控次数用于体现预热时间评估系数调控到满足预热调控阈值所需调控的温度次数。
核磁共振设备的电压调控次数、温度调控次数进行记录,在预热调控系数与预热调控阈值进行对比时,并记录下各个核磁共振设备的调控参数,预热评估系数越大,核磁共振设备的稳定性越差。
获取核磁共振设备的扫描参数,建立运行时间评估系数,具体包括以下步骤:核磁共振设备划分为n组,将扫描速度、工作空闲时间占比分别标定为、/>,并通过公式计算核磁共振设备的时间评估系数,具体计算表达式为:/> 式中,/>表示第n组核磁共振设备的运行时间评估系数,/>、/>分别为组号为n的核磁共振设备的扫描速度、扫描工作空闲时间占比预设比例系数,且/>,n取正整数。
扫描速度表示核磁共振设备在成像的过程中扫描的平均速度,扫描速度是根据扫描次数与所用时间的比值求得,扫描速度可通过核磁共振设备计算得到,扫描速度越快,核磁共振设备成像的速度越快。
扫描工作空闲时间占比,扫描工作空闲时间是指在整个成像过程中,扫描不同部位或切换不同类型扫描之间调试设备、清理设备或其他必要的操作的时间,扫描工作空闲时间占总扫描时间的比值,即为扫描工作空闲时间占比,扫描工作空闲时间占比可通过计算得到,扫描工作空闲时间占比越小,核磁共振设备成像的速度越快。
运行时间评估系数表示核磁共振设备在运行期间,核磁共振设备成像速度的系数,运行时间评估系数越大,该核磁共振设备的成像速度越慢。
将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节,具体步骤如下:核磁共振设备划分为n组,建立成像速度系数,公式如下:
式中,/>为组号为n的核磁共振设备的成像速度系数,/>是组号为n的核磁共振设备的预热评估系数,/>是组号为n的核磁共振设备的运行时间评估系数,/>为预热时间段,/>为运行时间段,/>、/>为权重系数,n取正整数;根据成像速度系数,建立成像速度排序表,将成像速度系数按照从小到大进行排序,成像速度系数最小的核磁共振设备作为运行时间排序表的第一位,以此类推;
选择成像速度排序表第一位的核磁共振设备的作为标准设备,根据此核磁共振设备的扫描序列设置的参数作为标准参数,对其余核磁共振设备的参数向标准参数进行调控,例如以下参数:
重复时间参数是指扫描序列中两个脉冲之间的时间间隔,决定了重复脉冲的频率,即图像采集的速率,重复时间越大,成像的速度越慢,重复时间越小,成像速度越快。
像素尺寸参数是核磁共振图像中的最小单元,像素尺寸是指核磁共振图像中相邻像素之间的距离,像素尺寸越小,成像的速度越慢。
扫描序列是指在数据采集过程中,应用特定的脉冲序列和梯度磁场以获取图像的过程,扫描序列是核磁共振图像采集的基本方式,它决定了图像的对比度、时间和空间分辨率等因素,扫描序列的参数是指控制核磁共振图像采集和形成的各种参数,这些参数可以根据不同的临床需要进行调整,以获取所需的图像信息,扫描序列的参数是核磁共振图像采集和形成的基本控制参数,比如矩阵大小、反转角度,回波时间,重复时间等参数。
实施例3
如图2所示,本实施例所述一种磁共振快速成像系统,包括采集模块、对比模块、处理模块、调控模块、快速成像模块;
采集模块:采集核磁共振设备的环境参数、设备运行参数、人员到岗参数、扫描参数,将数据发送到处理模块;
处理模块:获取采集模块发送的数据,将采集的设备参数中的环境参数、设备运行参数以及人员到岗参数进行联立得到预热调控系数,发送到对比模块,将扫描参数进行联立得到运行时间评估系数,发送到快速成像模块;
对比模块:接收采集模块发送的信息,将预热调控系数与预热调控阈值进行对比,将对比后的结果发送到调控模块;
调控模块:接收对比模块发送的数据,根据调控系数对设备进行调控,将调控参数发送到快速成像模块,对不能调控的设备发出预警信息;
快速成像模块:获取处理模块与调控模块发送的数据,根据获取的调控参数,建立预热时间评估系数,根据获取扫描参数,建立运行时间评估系数,将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节。
上述公式均是去量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
上述实施例,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时,上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络,或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD),或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系,但也可能表示的是一种“和/或”的关系,具体可参考前后文进行理解。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件,或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,既可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种磁共振快速成像方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
步骤S100、预热核磁共振设备,采集预热时核磁共振设备的参数,将获取的参数进行联立,对核磁共振设备建立预热调控系数;
步骤S200、根据预热调控系数与预热调控阈值对设备进行调控,将调控的次数进行记录,作为调控参数;
步骤S300、根据核磁共振设备的调控参数,建立预热时间评估系数;
步骤S400、获取核磁共振设备的扫描参数,建立运行时间评估系数;
步骤S500、将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节。
6.根据权利要求5所述的一种磁共振快速成像方法,其特征在于:
步骤S500中将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节,具体步骤如下:
核磁共振设备划分为n组,建立成像速度系数,公式如下:
式中,/>为组号为n的核磁共振设备的成像速度系数,/>是组号为n的核磁共振设备的预热评估系数,/>是组号为n的核磁共振设备的运行时间评估系数,/>为预热时间段,/>为运行时间段,/>、/>为权重系数,n取正整数;
根据成像速度系数,建立成像速度排序表,将成像速度系数按照从小到大进行排序;
选择成像速度排序表第一位的核磁共振设备的作为标准设备,根据此核磁共振设备的扫描序列设置的参数作为标准参数,对其余核磁共振设备的参数向标准参数进行调控。
7.一种磁共振快速成像系统,用于实现权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于:包括采集模块、对比模块、处理模块、调控模块、快速成像模块;
采集模块采集核磁共振设备的环境参数、设备运行参数、人员到岗参数、扫描参数,将数据发送到处理模块;
处理模块获取采集模块发送的数据,将采集的设备参数中的环境参数、设备运行参数以及人员到岗参数进行联立得到预热调控系数,发送到对比模块,并将扫描参数进行联立得到运行时间评估系数,并发送到快速成像模块;
对比模块接收到采集模块发送的信息,将预热调控系数与预热调控阈值进行对比,将对比后的结果发送到调控模块;
调控模块接收到对比模块发送的数据,根据调控系数对设备进行调控,将调控参数发送到快速成像模块,对不能调控的设备发出预警信息;
快速成像模块获取处理模块与调控模块发送的数据,根据获取的调控参数,建立预热时间评估系数,根据获取扫描参数,建立运行时间评估系数,将预热时间评估系数与运行时间评估系数进行联立,建立成像速度系数公式,根据成像速度系数,筛选出快速成像的核磁共振设备的参数,对其余核磁共振设备进行调节。
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CN116172543B (zh) | 2023-07-04 |
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