DE7904837U1

DE7904837U1 - Sonde für eine Ultraschallecho-Planigraphievorrichtung

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Publication number: DE7904837U1
Application number: DE7904837U
Authority: DE
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-02-22
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1979-09-20
Also published as: US4548210A

Description

Die Neuerung betrifft eine Sonde für eine Ultraschallecho-Planigraphievorrichtung, die in Verbindung mit einer Einstich-Kanüle benutzt wird, die beispielsweise zur Gewebsuntersuchung in einen vorbestimmten Bereich des lebenden menschlichen Körpers eingeführt wird.

Seit einigen Jahren wird eine Blutgefäß-Abbildungsmethode als bedeutsames Hilfsmittel für die Entdeckung krankhafter Veränderungen des Gehirns (Großhirn ), des Herzens, der Bauchorgane und von Gliedern angewandt. Dabei werden eine Kanüle z.B. in den Pankreas- oder Gallen(blasen)gang des menschlichen Körpers eingeführt, mittels der Kanüle ein Kontrastmittel eingespritzt und sodann eine Röntgenaufnahme der vorbestimmten Bereiche der betreffenden Körperteile angefertigt. Eine andere, häufig angewandte Untersuchungsmethode besteht darin, daß eine Gewebsprobe eines der Organe des menschlichen Körpers, etwa der Leber oder der Nieren, oder aber Körpersäfte mittels einer solchen Kanüle angesaugt werden.

"I Bei diesen Untersuchungen ist es sehr wichtig, die genaue ^:.f Lage des Teils des betreffenden Organs oder Blutgefäßes, an I dem der Einstich mittels der Kanüle erfolgen soll, präzise

I zu bestimmen, um eine unnötige Entnahme von Gewebsproben von I falschen Organen oder einen Eintritt von Kontrastmittel in

4 die falschen Gewebebereiche zu vermeiden. Weiterhin ist es I dabei von großem Vorteil, wenn das Verhalten oder die Bewe-,' gung der Kanüle auf Echtzeitbasis während einer Zeitspanne I verfolgt werden kann, die von dem Zeitpunkt des Einstichbe-

f ginns der Kanüle bis zu dem Zeitpunkt reicht, an welchem

I die Kanüle das Gewebe des vorbestimmten Organs erreicht.

ι Für den genannten Zweck wird bereits eine mit Ultraschall-Jl wellen arbeitende Planigraphievorrichtung eingesetzt. Diese

I umfaßt eine Sonde aus einer Anzahl von elektroakustischen

I Wandlerelementen, die zumindest in dem Sondenteil, der mit i dem menschlichen Körper in Berührung gebracht wird, linear I angeordnet sind und deren benachbarte Elemente gleichzeitig betätigt werden.

Die Schnittebene des Teils des menschlichen Körpers, in den die Kanüle eingeführt werden soll, wird dabei durch die von den ernannten Wandlerelementen erzeugten Ultraschallstrahlen fortlaufend abgetastet. Das erhaltene planigraphische Bild wird auf der Kathodenstrahlröhre (Bildschirm) einer Anzeigevorrichtung wiedergegeben.

Eine zur Bestimmung der Lage eines vorbestimmten Teils des menschlichen Körpers vor der Röntgenaufnahme benutzte Sonde muß zum Zeitpunkt der Aufnahme herausgenommen werden, um eine unnötige Abbildung der Sonde selbst auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung zu vermeiden.

Im folgenden wird eine Sonde beschrieben, wie sie bisher üblich war. Die Sonde weist einen Träger

mit einer Anzahl von Wandlerelementen auf, die in mindestens einer Reihe an einer Seite der Sonde angeordnet sind, die mit dem menschlichen Körper in Berührung gebracht wird. Ein

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Leitschlitz erstreckt sich in Längsrichtung des Trägers über die in Reihe angeordneten Wandlerelemente , um die. einzuführende Einstich-Kanüle zu führen. Der Leitschlitz besitzt einen V-förmigen Querschnitt, der sich von der Körperberührungs-Seite des Trägers aus zu dessen anderer Seite hin fortlaufend verbreitert. Die Kanüle wird vom oberen Ende des Leitschlitzes her in den vorbestimmten Körperbereich eingeführt. Wenn die Kanüle die vorgesehene Position erreicht hat, muß die Sonde aus den genannten Gründen vom Körper abgenommen werden. Bei dieser Abnahme kommt die bisherige Sonde mit dem Leitschlitz unvermeidlich in Berührung mit der bereits in den Körper eingeführten Kanüle , wobei möglicherweise die Einführrichtung der Kanüle verändert wird, so daß ein nicht vorgesehener Teil des menschlichen Körpers verletzt werden kann. Außerdem kann nach dem Einführen der Kanüle durch den Leitschlitz der Sonde hindurch die Einstichrichtung der Kanüle nicht mehr frei geändert werden. Sofern die Bedienungsperson keine gleichmässige Kraft auf die Kanüle ausübt, besteht hierbei zudem in nachteiliger Weise die Möglichkeit dafür, daß die Kanüle

in die falsche Richtung eingeführt wird. Die bisherige Sonde erfordert demzufolge ein hohes Maß an Geschicklichkeit und Können für die genaue Einführung der Kanüle

Aufgabe der Neuerung ist damit die Schaffung einer verbesser-· ten Sonde für eine Ultraschall lecho-Planigraphievorrichtung, wobei die Sonde ohne weiteres vom zu untersuchenden Körper abnehmbar sein soll, ohne die bereits in den vorgesehenen Körperbereich eingeführte Kanüle zu berühren, wenn unter diesen Bedingungen eine Röntgenaufnahme dieses Körperteils angefertigt werden soll.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den beigefügten Schutzansprüchen.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Neuerung

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anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

E'ig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ultraschallsonde gemäß einer Ausführungsform der Neuerung,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene perspektivische Teildarstellung der Sonde nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Neuerung,

Fig. U eine Schnittdarstellung der Sonde nach Fig. 3 im praktischen Einsatz und

Fig. 5 eine den Fig. 1 und 3 ähnelnde Dcirstellung einer weiteren Ausführungsform der Neuerung.

Fig. 1 veranschaulicht einen parallelflächigen Träger 11 aus einem ausgehärteten Kunstharz. Die mit dem menschlichen Körper in Berührung zu bringende Seite 12 des Trägers 11 ist mit einer Anzahl von elektroakustischen Wandlerelementen 13 versehen, die in gleichen Abständen voneinander in mindestens einer Reihe über die Länge des Trägers 11 hinweg angeordnet sind.

Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich ist, ist in den Träger 11 eine Nut 14 eingestochen, welche Ober- und Unterseite des Trägers 11 senkrecht zu seiner mit dem zu untersuchenden Körper in Berührung bringbaren Seite 12 durchsetzt und die sich von der einen längsverlaufenden Seitenfläche des Trägers

11 über eine vorbestimmte Strecke in waagerechter Richtung teilweise über den Träger 11 erstreckt. Das Innenende dor Nut 14 besitzt eine halbkreisförmige Sohle, die der Umfangsflache einer Einstich-Kanüle 16 angepaßt ist. Alle Innenflächen der Nut 14 sind mit einer elektrisch isolierenden Schicht 15 beschichtet, die ein gleichmäßiges Einführen der Kanüle 16 in den vorgesehenen Körperbereich, ohne den Träger der Ultraschall-Sonde 10 zu berühren, gewährleistet.

Ein T-förmiges Zwischenstück 17 ist in die Nut 14 einführbar, um die durch die Nut 14 hindurchgeführte Kanüle 16 an einer Bewegung durch die Nut 14 in waagerechter Richtung zu hindern. Der in die Nut 14 einführbare Schenkel 17a das T-förmigen Zwischenstücks 17 ist am Ende mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung 17b versehen, welche an die ümfangsflache der Kanüle 16 angepaßt ist. Diese halbkreisförmige Ausnehmung 17b und die halbkreisförmige Sohle 14a am Endabschnitt der Nut 14 bilden gemeinsam eine Leit- bzw. Führungsbohrung 18 für das Einführen der Kanüle 16.

Bei 19 ist ein Anschlußkabel zur elektrischen Verbindung der Wandlerelemente 13 mit einer Sender/Empfänger-Vorrichtung angedeutet.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der beschriebenen Sonde gemäß der Neuerung erläutert. Vor Durchführung der Diagnose wird der Träger 11 der Sonde 10 in Berührung mit dem vorbestimmten Abschnitt des menschlichen Körpers gebracht, der durch Abtastung mit den von den Wandlerelementen 13 ausgesandten Ultraschallstrahlen untersucht werden soll, wobei das T-förmige Zwischenstück 17 in die Nut 14 des Trägers 11 eingeführt ist.

Die einzelnen Wandlergruppen, die jeweils aus mehreren benachbarten Wandlerelementen 13 bestehen, werden abwechselnd

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mit hoher Geschwindigkeit durch einen elektronischen Schalterkreis angesteuert. DAe von den Wandlerelementen 13 emittierten Ultraschallwellen werden in Ultraschallstrah.1 en bzw. -bündel umgewandelt. Ein Schnittbild des Körperbereichs, in den die Kanüle 16 eingeführt werden soll, wird auf einer nicht dargestellten Anzeigevorrichtung wiedergegeben. Unter Beobachtung des dargestellten Schnittbilds führt die Bedienungsperson die Kanüle 16 durch die Führungsbohrung 18 hindurch in den vorgesehenen Bereich des menschlichen Körpers ein. Das Verhalten bzw. die Bewegung der Kanüle 16 bei ihrer Einführung in den Körper ist dabei ebenfalls auf der Anzeigevorrichtung sichtbar. Wenn die Kanüle 16 die Sollstellung im Körper erreicht hat, wird in diesen mittels einer an die Kanüle 16 angeschlossenen Spritze ein Kontrastmittel eingespritzt, oder eine Probe des inneren Gewebes wird mittels einer an die Kanüle 16 angeschlossenen Saugvorrichtung angesaugt. Wenn später eine Röntgenaufnahme des Innengewebes oder dergleichen angefertigt werden soll, werden das Zwischenstück 17 und der Träger 11 der Sonde 10 auf die durch die Pfeile A und B (Fig. 2) angedeutete Weise waagerecht in entgegengesetzten Richtungen auf der Oberfläche des menschlichen Körpers auseinandergezogen, um das Zwischenstück 17 aus der Nut 14 des Trägers 11 herauszuziehen. Hierauf kann die Sonde 10 ohne weiteres vom Körper abgenommen werden, so daß nur die Kanüle 16 an der Einstichstelle zurückbleibt.

Bei der Sonde 10 gemäß der beschriebenen Ausführungsform wird die Einstich- bzw. Einführrichtung der Kanüle 16 durch die Führungsbohrung 18 bestimmt, welche durch die Nut 14 und das Zwischenstück 17 festgelegt wird, so daß die Kanüle 16 genau in den vorbestimmten Bereich des Körpers eingeführt werden kann. Wenn der Träger 11 der Sonde und das Zwischenstück 17 in waagerechter Richtung über die Körperoberfläche relativ zur eingeführten Kanüle 16 auseinandergezogen werden, läßt sich die Sonde 10 ohne weiteres vom Körper abnehmen, ohne daß sie die Kanüle 16 berührt oder deren Einführrichtung verändert.

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Die Abnahme der Sonde 10 ist somit sehr schnell möglich, wo- ί bei für diesen Arbeitsgang keine besondere Geschicklichkeit |

der Bedienungsperson erforderlich ist. i

Nachstehend ist anhand der Fig, 3 und ¹^ eine andere Ausführungsform der neuerungsgemäßen Sonde im einzelnen beschrieben. ⁴

Die Sonde 20 gemäß dieser abgewandelten Ausführungsform be- I. sitzt dieselbe Form wie die vorher beschriebene Sonde, und ' die Wandlerelemente 13 sind auf dieselbe Weise wie vorher angeordnet. Die den Teilen der ersten Ausführungsform entsprechenden Teile dieser abgewandelten Ausführungsform sind daher mit denselben Bezugszeichen wie vorher bezeichnet und nicht näher erläutert.

Der Träger 11 ist mit einer keilförmigen Ausnehmung 22 versehen, die sich praktisch in der Mitte des Trägers 11 teilf weise über diesen erstreckt und im wesentlichen senkrecht , '

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zu der mit dem Körper in Berührung bringbaren Seite 12 des Trägers 11 verläuft, sich dabei zu dieser Seite 12 hin ver- ; jungt und an ihrer Oberseite 21 in die Oberfläche des Trägers 11 übergeht.

In die keilförmige Ausnehmung 22 ist ein herausnehmbares Zwischenstück 23 eingesetzt, das aus einem transparenten Material, z.B. Acrylharz, besteht. Das Zwischenstück 23 enthält einen Leit- bzw. Führungsschlitz 24, der sich über den in Reihe angeordneten Wandlerelementen 13 in Längsrichtung des Trägers 11 erstreckt und sich zu dessen Berührungsseite 12 hin verjüngt. Senkrecht zum Leitschlitz 24 verläuft eine Leit- bzw. Führungsnut 24, welche die Einführung der Kanüle 16 in den Träger 11 von seiner einen Seitenfläche her erlaubt. Der längst/erlaufende Leitschlitz 24 erleichtert

der Bedienungsperson die Einführung der Einstich-Kanüle 16 in den vorgesehenen Körperbereich, der mit den von den Wand-

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lerelementen 13 emittierten Ultraschallstrahlen abgetastet werden soll/ sowie die Bestimmung der Einführ- bzw. Einstichrichtung der Kanüle 16. Die Leitnut 25 ermöglicht der Bedienungsperson die Einführung der Kanüle 16 in einer Richtung praktisch senkrecht zum Leitschlitz 24.

Nachstehend ist die Arbeitsweise dieser abgewandelten Sonde 20 näher erläutert.

Die mit den linear angeordneten Wandlerelementen 13 versehene Seite 12 des Trägers 11 der Sonde 20 wird mit dem durch Ultraschallstrahlen abzutastenden Bereich eines menschlichen Körpers 26 in Berührung gebracht. Unter Verschiebung des Trägers 11 wird anhand des Planigraphiebilds der vorbestimmte Bereich des Körpers gesucht, in den die Kanüle 16 einzuführen ist. Das Planigraphiebild dieses Körperbereichs wird dabei auf dem Bildschirm bzw. der Kathodenstrahlröhre der Anzeigevorrichtung wiedergegeben. Sodann wird die Kanüle 16 von der einen Seitenfläche des Trägers 11 her in die Leitnut im Adapter 23 eingeführt. Im Leitschlitz 24 wird hierauf die Richtung gewählt, in welcher die Kanüle 16 in den vorbestimmten Körperbereich eingestochen werden soll.

Das Planigraphiebild des vorbestimmten Innenbereichs des menschlichen Körpers sowie ein Bild der Kanüle 16 erscheinen dabei auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung. Die Einführrichtung der Kanüle 16 wird unter Beobachtung des Bilds auf dem Bildschirm gesteuert. Die Stellung des in den Leitschlitz 24 des durchsichtigen Zwischenstücks 23 eingeführten Teils der Kanüle 16 kann dabei ebenfalls durch Sichtbetrachtung beobachtet werden. Nach dem Einführen der Kanüle 16 in den vorgesehenen Körperbereich wird der Träger 11 von Hand von der Körperoberfläche abgenommen, wobei sorgfältig darauf geachtet werden muß, daß eine Berührung der Kanüle 16 mit dem Leitschlitz 24 und der Leitnut 25 des Zwischenstücks 23 vermieden wird. Die in den Körper eingeführte Kanüle 16 kann

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dann auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung beobachtet werden.

In Fig. 5 ist noch eine andere Ausführungsform der Neuerung dargestellt, bei welcher die Form der Sonde 30 und die Anordnung der Wandlerelemente 13 den vorher beschriebenen Ausführungsformen entsprechen. Die den Teilen der vorher beschriebenen Ausführungsformen ähnelnden oder entsprechenden Teile sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht näher erläutert.

Ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform weist die Sonde 30 eine keilförmige Ausnehmung 31 auf/ die sich praktisch in der Mitte des Trägers 11 teilweise über diesen erstreckt, im wesentlichen senkrecht zur Berührungsseite 12 des Trägers 11 angeordnet ist, sich zu dieser Berührungsseite 12 hin verjüngt und mit ihrer Oberseite in die Oberfläche des Trägers 11 übergeht. In diese keilförmige Ausnehmung 31 des Trägers 11 sind zwei keilförmige Zwischenstücke 32 und 33 aus einem durchsichtigen Material, z.B. Acrylharz, eingesetzt. Durch die aufeinander ausgerichteten Querseiten der Zwischenstücke 32 und 33 und die innere Längsfläche der keilförmigen Ausnehmung 31, welche diesen Querseiten zugewandt ist, wird ein Leitschlitz 34 festgelegt. Die einander gegenüberstehenden Flächen der Zwischenstücke 32 und 33 bilden eine Leitnut 35. Die Sonde 30 gemäß dieser dritten Ausführungsform wird auf dieselbe Weise betrieben wie die Sonde gemäß der zweiten Ausführungsform, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt .

Die Sonden 20 und 30 gemäß zweiter bzw. dritter Ausführungsform bieten im Vergleich zur ersten Ausführungsform der Neuerung die folgenden Vorteile: Da das in die Sonde eingeführte Zwischenstück aus einem transparenten bzw. durchsichtigen Material besteht, ist die Stellung einer in das Zwischenstück eingeführten Kanüle von der Außenseite des Zwischen-

; Stücks her feststellbar. Die Bedienungsperson kann dabei

jj ohne weiteres das auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung

I erscheinende Planigraphiebild mit der tatsächlich von der

J in den Leitschlitz eingeführten Kanüle eingenommenen Stel-

I lung vergleichen und darauf abstimmen. Ein weiterer Vorteil

I besteht darin, daß eine fehlerhafte Einführung der Kanüle in

I den menschlichen Körper infolge einer Ablenkung oder Täu-

I schung der Bedienungsperson wirksam vermieden werden kann.

/I Die Kanüle wird in aufrechter bzw. lotrechter Stellung durch

I die Leitnut in waagerechter Richtung in den Leitschlitz einge-

I führt, wodurch eine Beschädigung des Endabschnitts, d.h. der

j Spitze, der Kanüle vermieden wird. Schließlich läßt sich das

1 aus durchsichtigem Acrylharz bestehende Zwischenstück kostsn-

I sparend und einfach herstellen.

Claims

» * f f 8, JuIf 1979 Tokyo Shibaura Denki K.K. Schutzansprüche

1. Sonde für eine Ultraschallecho-Planigrafievorrichtung mit einem Träger, dessen Grundfläche mit einem menschlichen Körper in Berührung bringbar ist, und einer Anzahl von in mindestens einer Längsreihe am Träger angeordneten Ultraschall-Wandlerelementen, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (11) mit einer Leitnut (14; 25; 35) zum

Einführen einer Einstich-Kanüle (16) versehen ist, wobei die Leitnut (14; 25; 35) sich von der Grundfläche (12) zu der entgegengesetzten Fläche des Trägers(ll) sowie von der einen Seitenfläche des Trägers

(11) aus teilweise in diesen hinein erstreckt, so daß

die Sonde von dem menschlichen Körper nach dem Einstich der Kanüle (16) entfernbar ist.

2. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitnut (14) ein Element (17) herausnehmbar eingesetzt ist.

3. Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Leitnut (14) im Träger (11) und das in diese herausnehmbar einsetzbare Element (17) eine öffnung (18) zum Einführen der Kanüle festgelegt ist..

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4. Sonde nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitnut (14) ein kanalartiger Durchgang ist j der sich geradlinig mit einer vorbestimmten Breite von der einen Seitenfläche des Trägers (11) aus teilweise in diesen hinein erstreckt und am Ende mit einer halbkreisförmigen Sohle (Ii) a) versehen ist, die eine der Umfangs· fläche der Kanüle (16) angepasste Form besitzt.

5. Sonde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitnut (14) im Träger (11) das die öffnung festlegende Element (17) aufzunehmen vermag, dessen Ende mit einer halbkreisförmigen Vertiefung (17 b) mit einer der Umfanß-sflache der Kanüle (16) aneepassten Form versehen ist, und daß die Vertiefung (17 b) und die halbkreisförmige Schohle (14 a) am Ende des Durchgangs (14) eine Öffnung (18) zur Einführung der Kanüle (16) bilden.

6. Sonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Leitnut (14) vollständig mit einer elektrisch isolierten Schicht (15) überzogen ist.

7. Sonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitnut (25, 35) in einem bzw. durch ein

in eine eine Keilform besitzende, sich senkrecht zur Grundfläche (12) des Trägers (11) erstreckende

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und fortlaufend in Richtung auf diese Fläche f

verjüngende Ausnehmung (22; 31) einsetzbares |,

Zwischenstück (23; 32 33) gebildet ist. |

8. Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, ;■' daß das Zwischenstück aus zwei voneinander ge- \ trennten Teilen besteht, die in die Ausnehmung

(31) des Trägers (11) in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind, derart, daß durch deren Querwände zusammen mit der diesen zugewandten Innenfläche des Trägers (11) ein Leitschlitz -(34) gebildet wird, und daß die einander zugewandten Flächen der Zwischenteile (32, 33) die ; Leitnut (35) festlegen. ,

9. Sonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die beiden Zwischenteile (32, 33) aus einem durch- ' sichtigen Werkstoff hergestellt sind.

10. Sonde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der durchsichtige Werkstoff ein Acrylharz ist.

11. Sonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Ausnehmung (22) herausnehmbar einsetzbare Zwischenstück (23) einstückig ausgebildet ist.

12. Sonde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das herausnehmbar einsetzbare Zwischenstück (23) eine sich teilweise über den Träger (11) erstreckende Leitnut (25) und einen mit dieser praktisch unter einem rechten Winkel in Verbindung stehenden Leitschlitz (24) aufweist.

13. Sonde nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Element (23) aus einem durchsichtigen Werkstoff besteht.

14. Sonde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der durchsichtige Werkstoff ein Acrylharz ist.