JP2005006964A - 画像撮影装置及び画像撮影方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステップS104で操作者が曝射スイッチを押したならば、X線撮影を実行する。ステップS105で照射野認識を行い、ステップS106で照射野内の画像の特徴を捉えて濃度調整を行う。濃度調整した画像をステップS107で表示部に表示し、ステップS108で操作者が切出しを指示するとステップS109に進み、指示された切出し領域の画像サイズを調べる。また、同時に該画像の特徴抽出を行う。つまり、本実施形態では切出し領域の画像が「手指」の撮影方法ボタンに付随した特徴を有するかどうか調べる。続いてステップS110で切出した領域が有効と判断した場合はステップS115へ進み、無効と判断した場合はステップS111へ進み、報知処理を実行する。
【選択図】 図7
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、X線デジタル画像撮影装置及びその撮影方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から医用診断を目的としたX線撮影には、増感紙とX線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリーンシステムが広く用いられている。X線撮影されたフィルム画像は、シャウカステンに掛けて観察し、診断部位の観察しやすい濃度域のコントラストをたてるようにフィルムが設計されているが、撮影条件がずれると露光オーバーや露光アンダーになりやすく、診断に悪影響を及ぼす。
【0003】
近年、X線の強度に比例した電気信号に変換するFlat Panel Detector(以下、FPDという。)を採用したX線デジタル撮影装置が使用され始めている。この撮影装置においては、大面積のX線検出器により被験者の画像を撮像し、全画像領域内から画像処理技術によってX線が照射された領域を検出し、当該画像の特徴を抽出して濃度調整するため、従来問題であった露光調整の問題を解決できる(例えば、特許文献1参照)。また、全画像領域内から指定した領域を切り出すため無効なデジタル情報を削除し、情報保存量を削減できるという利点もある。また、画像強調等の画像処理で診断能を向上させる機能も備えている。
【0004】
しかしながら、前述した照射野認識はプログラムによって実現しており、プログラムで意図した通りのX線量や、被写体の配置等の撮影方法を実施しないと100%の成功は望めない。つまり、例外的な条件で撮影した場合には、手動で切出し領域を修正する必要がある。
【0005】
【特許文献1】
特公平7−52284号公報。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように操作者の指示より切出し領域を指定する場合、マウスやタッチパネル操作において人為的なミスによって切出し領域を過小に指定してしまうことがある。その時、操作者は画像の濃度に注意を払っていることが多く、濃度が安定している場合に、切出し領域の有効性を気にせずに画像撮影を完了してしまうと、外部のプリンタや画像記憶装置、あるいは画像表示装置へ無効な画像を送信してしまうという問題点があった。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、操作者により撮影画像から切出した画像領域が無効のまま処理されてしまうことを防止し、指定された画像領域が有効でないことを操作者に報知する技術の提供である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像撮影装置は、撮影画像から所定の画像領域を指定する指定手段と、前記指示手段により指定された領域が有効領域か否かを判断する判断手段と、前記判断手段での判断結果を報知する報知手段とを具備する。
【0009】
また、本発明に係る画像撮影方法は、撮影画像から所定の画像領域を指定する指定工程と、前記指示工程により指定された領域が有効領域か否かを判断する判断工程と、前記判断工程での判断結果を報知する報知工程とを具備する。
【0010】
また、好ましくは、上記装置又は方法において、前記判断手段(工程)は前記指定手段(工程)により指定された画像領域の縦或いは横のピクセル数が予め設定した閾値より小さいか判断し、前記報知手段(工程)は前記ピクセル数が予め設定した閾値より小さい場合に報知する。
【0011】
また、好ましくは、上記装置又は方法において、前記判断手段(工程)は前記指定手段(工程)により指定された画像領域の面積が予め設定した閾値より小さいか判断し、前記報知手段(工程)は前記面積が予め設定した閾値より小さい場合に報知する。
【0012】
また、好ましくは、前記判断手段(工程)は前記指定手段(工程)により指定された画像領域が予め指定された画像に付随するパラメータの特徴を有するか判断し、前記報知手段(工程)は前記特徴を有しない場合に報知する。
【0013】
また、好ましくは、前記報知手段(工程)は、前記指定手段(工程)によって指定された画像領域の色を変化させて有効領域でないことを報知する。
【0014】
また、本発明に係る画像撮影装置は、撮影画像から所定の画像領域を指定する指定手段と、前記指定手段により指定された領域が有効領域か否かを評価する評価手段と、前記評価手段での評価結果に基づいて、前記指定された領域を予め設定した領域の大きさに再設定する設定手段とを具備する。
【0015】
また、本発明に係る画像撮影装置は、撮影画像から所定の画像領域を指定する指定工程と、前記指定工程により指定された領域が有効領域か否かを評価する評価工程と、前記評価工程での評価結果に基づいて、前記指定された領域を予め設定した領域の大きさに再設定する設定工程とを具備する。
【0016】
また、好ましくは、上記装置又は方法において、前記設定手段(工程)は、前記指定手段(工程)により指定された画像領域の重心を求め、当該重心を中心として前記指定された領域を予め設定した領域の大きさに再設定する。
【0017】
なお、本発明は、上記画像撮影方法をコンピュータに実行させるためのプログラムやコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体としても成立する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
[第1の実施形態]
図1は、本発明に係る実施形態の画像撮影装置のシステム構成を示すブロック図である。
【0020】
図1に示すように、本実施形態の画像撮影装置は、X線などの放射線を用いて撮影する医療用X線デジタル画像撮影装置に適用した例であり、蛍光体及び大画面光電変換装置を備えたFPD1と、X線発生装置23との曝射の同期を行い、画像を蓄積する画像読取制御部3、CPU10、制御プログラムを格納するRAM11、撮影画像を蓄えるハードディスク12、ディスクインターフェース(I/F)13、操作者とのユーザI/F16、外部装置との通信用LAN I/F15とを備える。なお、本発明は、X線以外の他の画像撮影装置にも適用可能である。
【0021】
10はX線撮影装置4において、本実施形態の制御プログラムを実行するホストCPU、11は本実施形態の制御プログラムを記憶するRAMであり、制御プログラム6はハードディスク12から読み込み、ワークエリアとしてのRAM11上でCPU10により動作する。7はRAM11上に確保した撮影画像を一時格納するためのRAMである。
【0022】
FPD1と、画像読取制御部3とは、電源、画像転送および制御信号用のデータ線2を介して接続されている。12は、ホストCPU10で動作する本例の制御プログラムを格納するハードディスクである。さらに、撮影に必要となる補正情報や、撮影済み画像を一時的に蓄える役割も兼ねる。14は、X線撮影装置4の内部バス、15はLAN I/Fで、撮影オーダーを外部のオーダリング装置22から受信したり、撮影済みの画像を診断に供するために外部機器であるプリンタ20やPACS21に送信するために使用する。
【0023】
16はユーザI/F部で、表示用ディスプレイ装置17、およびキーボード、マウス等の入力機器18でX線撮影装置の操作者とのインターフェースを行う。もちろん、表示および入力部の17,18はタッチパネル装置でも代替可能である。
【0024】
まず、X線撮影装置4のCPU10は、放射線科情報システム(RIS)からのオーダリング情報をLAN19上のオーダー装置22から受信する。本実施形態では、受信したオーダリング情報の一覧をユーザI/F部からディスプレイ17に図2のように表示する。X線撮影装置の操作者である放射線技師が、30に表示される検査を入力装置18で選択すると、CPU10が実行する制御プログラム6は、CRTや液晶表示装置などの表示部17に表示する画面を変化させ、詳細の撮影オーダー情報を表示する。
【0025】
図3は、本発明に係る実施形態の表示部17の表示例を示す図である。
【0026】
CPU10は、30で選択された検査を操作者に提示するため、34に患者情報、例えば患者ID、氏名、生年月日等を表示する。また、撮影予約トレイ31にオーダー装置22から受信した撮影部位で構成される撮影オーダーを表示する。本実施形態では、例えば「手指」撮影を3枚実施する。32は、前述の撮影オーダーを表すボタンに対応する撮影条件である。35は、X線撮影装置の状態を表示するために使用する。
【0027】
前記撮影オーダーボタンは、個別の撮影方法に適した画像処理パラメータや撮影条件を、記憶装置であるハードディスク12内のデータベース(DB)に記憶している。操作者が撮影方法ボタンを押すことで、本実施形態の制御プログラムによりDBから撮影条件や画像処理パラメータを読み出し、使用する撮影条件として決定し、制御プログラム6でRAM上に格納し撮影制御に使用する。
【0028】
CPU10は撮影作業に入り、31に示すオーダリング情報1番目の撮影部位、「手指」ボタンを選択状態にする。操作者は、撮影する患者をFPD1とX線管球24との間に配置し、撮影姿勢に整位する。その間にシステム制御プログラム6によりCPU10はFPD1に電圧を加え、FPDでX線撮影が行えるように撮影準備のコマンドを発行する。FPD1の制御プログラムは、前記コマンドを受信し、X線撮影可能な状態に移行させる。暗電流によるノイズが低減するまで数秒のウエイトを経て、制御プログラム6はFPD1がX線撮影可能な状態になるのを検知し、35に”READY”と表示する。
【0029】
操作者は画面でFPD1が撮影READY状態であることを確認後、曝射スイッチ25を押し、X線を発生させるトリガをシステムに入力する。この曝射スイッチ25より発生する曝射信号は、同期信号線5を介して画像読取制御部3へ入力される。画像読取制御部3では、制御信号2の状態でFPD1の駆動タイミングを合わせて蓄積動作を開始させ、同時に曝射許可信号5を発生させる。曝射許可信号5は、X線発生装置制御部23へ戻され、X線発生装置制御部23はX線管球24からX線を発生させる。
【0030】
本システムは、X線照射後に患者を透過したX線像を、蛍光体を介してFPD1でデジタルデータとして取得し、画像読取制御部3へ転送する。次にCPU10は、制御プログラム6を実行し、ユーザI/F部の画面を図4のように変化させる。この時、撮影前に決定された画像処理パラメータを使用し、FPD1から取得したX線撮影画像に照射野認識を施し、その後自動部位解析処理を実施して、画像中から「手指」の特徴を探し出して、自動濃度調整を行う。解析に成功すると、決定した照射野を図4の41のように表示し、該領域内での濃度やコントラストパラメータを操作者に表示する。操作者は、選択された領域の濃度やコントラストが安定していることを確認し、撮影の成功をシステムに入力するため、パラメータ保存ボタン44を押す。
【0031】
CPU10は画像読取制御部3から取得した画像データを40に表示し、撮影実施情報として、X線発生条件をユーザI/F上の41に表示するとともに、ハードディスク12に記憶する。
【0032】
42は撮影画像の濃度やコントラストを調整するためのパラメータボタンを例示している。X線撮影装置4は、CPU10が実行する制御プログラムにより、画像解析を行い、画像の濃度を自動的に解析するが、もし40に表示される画像の自動濃度調整に問題がある場合、操作者はパラメータボタン42を調節することで撮影画像のコントラストや濃度を変更できる。
【0033】
操作者は図4に示す画面で撮影済み画像の確認を終えると、次の撮影を行うために、画面上の「次撮影」ボタン43を押して、図3に示す画面へ戻る。ユーザI/F部16では、オーダーされた次の撮影部位を選択する。
【0034】
撮影オーダーのすべてが完了するまで、操作者に前述と同様の撮影フローを繰り返し実行させ、すべて完了すると次の撮影が存在しないので、CPU10は43に示すボタンを「検査終了」に変化させる。操作者がボタン43を押す事でその患者の検査を終了することができる。
【0035】
検査が終了すると、制御プログラム6はハードディスク12に記憶した撮影条件、および撮影実施情報を、オーダリング装置22へ送信する。また制御プログラム6は、予め決められた通信プロトコルに従い、オーダリング装置22へ検査の撮影が終了したことを伝える。
【0036】
また、制御プログラム6は撮影済み画像を、前述の撮影条件や撮影実施情報を付帯情報とした画像データをDICOM(Digital Imaging & Communications in Medicine)と呼ばれる医療用の標準通信プロトコルに従って、外部装置へまとめて出力する。技師は撮影済みの画像を確認するため、X線撮影装置を離れて画像表示装置で診断画像の確認作業や、出力したフィルムの出来を確認する作業を行い、該画像は医師によって診断に使用される。
【0037】
しかし、図5に示すように被験者がギプス51をしている場合や金属を埋め込んでいる場合、照射野内のヒストグラムが通常画像から大きく変動し、濃度が安定しないことがある。また、金属片を埋め込んでいるため、散乱X線の影響で照射野の認識を失敗することもある。こうした場合に、ヒストグラムからX線を透過しない金属部と類推される画素値を除去し、再度照射野認識をする方法も考案されているが、万全ではない。そのため、例外的な撮影画像において操作者が手動で画面上に表示した画像から有効画像領域を指定し直すことが避けられず、一日のうちに数回発生する。そのため、本来の照射野が53であったにもかかわらず、52のように認識してしまい、図5のように表示してしまうと操作者の修正作業が発生する。ここで、操作者が有効領域の切出しに失敗しているにも関わらず、偶然濃度が安定していたために、気付かずに後工程に撮影完了として流すと、診断に使用できない画像が外部装置へ送出されることになり、再修正して送信し直すため、患者や医師の待ち時間を増やすことになり、時間の損失につながる。
【0038】
そこで、操作者が指定して切り出した画像領域が有効領域かどうかを判断し、その判断結果を報知する処理について、図7のフローチャートを参照して説明する。
【0039】
まず、操作者が画面上の撮影部位を示すボタンを押すと、CPUが実行する本実施形態のプログラムにより、撮影パラメータを格納するDBから撮影条件および画像処理パラメータを取得し、プログラムRAMに格納する。
【0040】
操作者が検査開始を指示すると、ステップS100で患者データおよび撮影オーダーを、オーダー装置22から取得して画面上に表示する。次にステップS101に進み、操作者が撮影オーダーに従って、画面上の撮影方法ボタンを押すと、センサをREADY状態にするため、ステップS102に進み、準備中であることを画面上に表示し、撮影準備駆動を開始する。十分に暗電流が減少したらステップS103に進み、撮影可能であることを画面に表示する。続いてステップS104で、操作者が曝射スイッチを押したならば、X線撮影を実行する。
【0041】
その後、ステップS105で照射野認識を行い、続いてステップS106で照射野内の画像の特徴を捉えて濃度調整を行う。濃度調整した画像をステップS107で表示部に表示し、ステップS108で操作者が切出しを指示するとステップS109に進み、指示された切出し領域の画像サイズを調べる。また、同時に該画像の特徴抽出を行う。つまり、本実施形態では切出し領域の画像が「手指」の撮影方法ボタンに付随した特徴を有するかどうか調べる。続いてステップS110で切出した領域が有効と判断した場合はステップS115へ進み、無効と判断した場合はステップS111へ進み、報知処理を実行する(例えば、図6に示す警告画面表示60や音声を伴った警告)。ステップS111での報知処理後、ステップS108に戻り、操作者が再度切出しを指示すればステップS109へ進む。
【0042】
上記ステップS110における切出し領域の有効か無効かの判断は、下記▲1▼〜▲3▼の少なくとも1つを実行する。即ち、
▲1▼切出し領域の画像の縦或いは横のピクセル数が予め設定した閾値より小さいか判断し、上記ピクセル数が予め設定した閾値より小さい場合にステップS111で報知処理を実行する。
【0043】
▲2▼切出し領域の画像面積が予め設定した閾値より小さいか判断し、上記面積が予め設定した閾値より小さい場合にステップS111で報知処理を実行する。
【0044】
▲3▼切出し領域が予め指定された画像に付随するパラメータの特徴(例えば、「手指」)を有するか判断し、この特徴を有しない場合にステップS111で報知処理を実行する。
【0045】
なお、上記▲1▼〜▲3▼において、ステップS111の報知処理では、切出し領域の画像の色を変化させることにより、有効領域でないことを確実に報知せしめる。
説明を続けると、ステップS108で操作者が切出しの指示をしなかった場合は、ステップS115に進み、検査オーダーの撮影が終了したかどうか判断し、全ての撮影が終了していればステップS116へ進み、検査終了処理を実行して検査情報を閉じる。一方、ステップS115で検査オーダーが終了していなければ、ステップS101へ戻り、全ての撮影が終了するまでステップS101以降の処理を繰り返す。
【0046】
以上のステップにより、撮影画像の切出し領域が有効かどうかを判断し、操作者に報知することで失敗を回避するように制御する。
【0047】
[第2の実施形態]
第1実施形態の処理では、図7のステップS111において報知処理を行ったが、第2の実施形態では予め撮影方法別に設定した最小領域へ画像領域を広げて表示する例について説明する。
【0048】
即ち、ステップS109で切出し領域を評価する時、撮影方法「手指」に対して最小切出し領域は1cmと予め設定しておく。この値は、小児の手指撮影データのうち最も小さい画像サイズを設定しておく。設定値に対して、操作者が指示した領域が小さい場合、操作者がダブルクリックのような操作ミスをしてしまったと判断し、報知する代りに切出し領域を予め設定した最小領域に拡大して表示する(再設定)。
【0049】
さらに自動変更したことを操作者に示すために、選択指示領域の色を緑から赤に変化させて表示する。その場合、操作者が指定した領域の重心を中心として、自動的に選択枠を広げるようにし、操作者の切出しミスを報知すると共に、無効画像が送出されないようにする。操作者は、切出し時に前記評価結果を確認した後、再度領域指示を行うか、次撮影に移る。
【0050】
また、前記の最小切出し領域は撮影方法別に設定可能にし、撮影部位別の有効領域を設定するようにしている。
【0051】
上記各実施形態においては、ハードディスクに記憶した制御プログラムをRAMへ転送し、CPUで実行する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の記憶媒体を用いて実現してもよい。また、同様の動作をする回路で実現してもよい。
【0052】
なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用してもよい。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
【0053】
プログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROMなどを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0054】
更に、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0055】
なお本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体から、そのプログラムをインターネット等の通信ラインを介して要求者にそのプログラムを配信する場合にも適用可能である。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作者により撮影画像から切出した画像領域が無効のまま処理されてしまうことを防止し、指定された画像領域が有効でないことを操作者に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態の画像撮影装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図2】表示部の撮影オーダー一覧表示例を示す図である。
【図3】表示部の撮影画面例を示す図である。
【図4】表示部の撮影後の状態を示す図である。
【図5】照射野認識で誤った場合の表示例を示す図である。
【図6】切出し後の警告表示例を示す図である。
【図7】切出し領域の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 FPD
3 画像読取制御部
4 X線デジタル画像撮影装置
6 制御プログラム
10 CPU
11 RAM
12 ハードディスク
20 プリンタ
21 PACS
22 オーダー装置
23 X線発生装置制御部
24 X線管球
25 曝射スイッチ
Claims (16)
- 撮影画像から所定の画像領域を指定する指定手段と、
前記指示手段により指定された領域が有効領域か否かを判断する判断手段と、
前記判断手段での判断結果を報知する報知手段とを具備することを特徴とする画像撮影装置。 - 前記判断手段は前記指定手段により指定された画像領域の縦或いは横のピクセル数が予め設定した閾値より小さいか判断し、前記報知手段は前記ピクセル数が予め設定した閾値より小さい場合に報知することを特徴とする請求項1に記載の画像撮影装置。
- 前記判断手段は前記指定手段により指定された画像領域の面積が予め設定した閾値より小さいか判断し、前記報知手段は前記面積が予め設定した閾値より小さい場合に報知することを特徴とする請求項1に記載の画像撮影装置。
- 前記判断手段は前記指定手段により指定された画像領域が予め指定された画像に付随するパラメータの特徴を有するか判断し、前記報知手段は前記特徴を有しない場合に報知することを特徴とする請求項1に記載の画像撮影装置。
- 前記報知手段は、前記指定手段によって指定された画像領域の色を変化させて有効領域でないことを報知することを特徴とする請求項1に記載の画像撮影装置。
- 撮影画像から所定の画像領域を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定された領域が有効領域か否かを評価する評価手段と、
前記評価手段での評価結果に基づいて、前記指定された領域を予め設定した領域の大きさに再設定する設定手段とを具備することを特徴とする画像撮影装置。 - 前記設定手段は、前記指定手段により指定された画像領域の重心を求め、当該重心を中心として前記指定された領域を予め設定した領域の大きさに再設定することを特徴とする請求項6に記載の画像撮影装置。
- 撮影画像から所定の画像領域を指定する指定工程と、
前記指示工程により指定された領域が有効領域か否かを判断する判断工程と、
前記判断工程での判断結果を報知する報知工程とを具備することを特徴とする画像撮影方法。 - 前記判断工程では前記指定工程により指定された画像領域の縦或いは横のピクセル数が予め設定した閾値より小さいか判断し、前記報知工程では前記ピクセル数が予め設定した閾値より小さい場合に報知することを特徴とする請求項8に記載の画像撮影方法。
- 前記判断工程では前記指定工程により指定された画像領域の面積が予め設定した閾値より小さいか判断し、前記報知工程は前記面積が予め設定した閾値より小さい場合に報知することを特徴とする請求項8に記載の画像撮影方法。
- 前記判断工程では前記指定工程により指定された画像領域が予め指定された画像に付随するパラメータの特徴を有するか判断し、前記報知工程は前記特徴を有しない場合に報知することを特徴とする請求項8に記載の画像撮影方法。
- 前記報知工程では、前記指定工程によって指定された画像領域の色を変化させて有効領域でないことを報知することを特徴とする請求項8に記載の画像撮影方法。
- 撮影画像から所定の画像領域を指定する指定工程と、
前記指定工程により指定された領域が有効領域か否かを評価する評価工程と、
前記評価工程での評価結果に基づいて、前記指定された領域を予め設定した領域の大きさに再設定する設定工程とを具備することを特徴とする画像撮影方法。 - 前記設定工程では、前記指定工程により指定された画像領域の重心を求め、当該重心を中心として前記指定された領域を予め設定した領域の大きさに再設定することを特徴とする請求項13に記載の画像撮影方法。
- 請求項8乃至14のいずれか1項に記載の画像撮影方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項8乃至14のいずれか1項に記載の画像撮影方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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