JP2007135862A - Monitoring device for monitoring state of subject and monitoring system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高齢者、加療中の患者、乳幼児などの被検者の就寝または横臥・仰臥等における心拍数、呼吸数、体動の大きさ、体温等の生体データを測定して被検者の状態を監視する監視装置及び監視システム、それに使用するオムツに関する。 The present invention measures the biological data such as heart rate, respiratory rate, body movement size, body temperature, etc. in bedtime, lying down, supine etc. of subjects such as elderly people, patients being treated, infants, etc. The present invention relates to a monitoring device and a monitoring system for monitoring the state of the diaper, and a diaper used for the monitoring device.
近年、高齢者の人口が増大する傾向にあり、いわゆる高齢化社会に変わりつつある。このため、高齢者に対しての介護負担が増大し、特に在宅介護の場合には常に気を配る必要があり、家族が夜間介護する場合の労力は計り知れないものがある。その結果、介護する人に過大な負担を強いることとなり、大きな社会問題となっている。 In recent years, the population of elderly people tends to increase, and it is changing to a so-called aging society. For this reason, the burden of care for the elderly increases, especially in the case of home care, and it is necessary to always pay attention, and there is an immeasurable amount of effort when the family cares at night. As a result, an excessive burden is imposed on the caregiver, which is a big social problem.
また、病院、介護施設等においては、就寝や横臥・仰臥中に看護婦、看護士が常時、患者または被介護者(被検者)に付き添う訳にもいかず、定期的な回診、または異常時の通報で患者の健康状態を把握することで対処しているのが現状である。 Also, in hospitals and nursing homes, nurses and nurses are not always accompanied by patients or caregivers (subjects) during bedtime, lying down, or lying on their backs. Currently, we are dealing with this by reporting the health status of patients.
近年、介護施設などで高齢者がインフルエンザ等の急激な発熱などがあってもその情報が遅れて重篤となる場合がある。また、自宅などで乳幼児がインフルエンザ等の急激な発熱などがあってもその情報が遅れて重篤となる場合がある。 In recent years, even if elderly people have a sudden fever such as influenza in nursing homes, the information may be delayed and become serious. Even if an infant has a sudden fever such as influenza at home, the information may be delayed and become serious.
こうした状況下、被介護者に身体的及び精神的負担を与えずに、被介護者の健康状態を無侵襲、すなわち無拘束でかつ継続的に把握する方法として、被介護者(被検者)の身体の下にエアマットを敷いて、そのエアマットに加わる圧力変化に基づき被検者の心拍数、呼吸数、イビキ回数、寝返り回数等を測定する技術が提案されている(特許文献1)。また、在宅で居ながらにして血圧、脈拍、体温等の情報を日毎にチェックし、トレンド表示するホームドックシステムも提案されている(特許文献2)。 Under such circumstances, as a method of non-invasively, ie, unconstrained and continuously grasping the health status of the cared person without giving physical and mental burden to the cared person, the cared person (subject) A technique has been proposed in which an air mat is laid under the body of the subject and the subject's heart rate, respiration rate, number of snoring times, number of times of turning, etc. are measured based on a change in pressure applied to the air mat (Patent Document 1). In addition, a home dock system that checks information such as blood pressure, pulse, and body temperature every day while staying at home and displays a trend is also proposed (Patent Document 2).
しかしながら、血圧、脈拍、体温等のデータを測定の都度いちいち手動で入力し、送信する必要がある。また、首輪に埋め込まれた非接触型のICタグにより、IDコードと照合し、飼い主情報、連絡先情報を速やかに取得できる管理システムが提案されている(特許文献3)。また、温度センサと一体化されたICタグにより、軸受の異常検査システムが提案されている(特許文献4)。しかしながら、被検者(高齢者、加療中の患者、乳幼児)や被介護者に身体的及び精神的負担を与えずに、生体の体温データを監視するシステムは未だ提案されていない。
しかしながら、罹病している患者、特に高齢者や乳幼児にあっては特に夜間にインフルエンザ等の感染症による急な発熱があっても気づくのが遅れ、手遅れになる場合がある。 However, patients who are afflicted, especially elderly people and infants, may be late to notice even if there is a sudden fever due to an infection such as influenza at night, which may be too late.
本発明の目的は、特に就寝または安静中(横臥・仰臥中等)の被検者の生体データを利用した身体状態把握の信頼性を高めて、夜間でも被検者や被介護者の正確な状態把握が行える状態監視装置及び監視システムを提供することにある。 The object of the present invention is to improve the reliability of grasping the physical condition using the biological data of a subject who is in bed or resting (such as lying down or lying on his back), so that the accurate state of the subject or cared person can be obtained even at night. An object of the present invention is to provide a state monitoring device and a monitoring system that can be grasped.
上記課題を解決するために、本発明の監視装置は、被検者のベッドに設置したエアマットと、エアマットに設けられた生体情報検出手段と、被検者に装着された温度測定部を有するICタグと、ICタグの情報を読取る読取り部とを備え、生体データとICタグの温度情報に基づき前記被検者の状態を監視することを特徴とする。また、本発明の監視装置は、被検者のベッドに設置したエアマットと、エアマットの内部圧力変化を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出したエアマットの内部圧力変化を基づき被検者の生体データを測定する手段と、被検者に装着された温度測定部を有するICタグと、ICタグの情報を読取る読取り部とを備え、生体データとICタグの温度情報に基づき被検者の状態を監視することを特徴とする。また、被検者のベッドに設置したエアマットと、エアマットの内部圧力変化を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出したエアマットの内部圧力変化を基づき被検者の生体データを測定する測定手段と、被検者に装着された温度測定部を有するICタグと、ICタグの情報を読取る読取り部とを備え、所定時間の生体データ及びICタグの温度情報と予め得られている平常時の生体データと比較して被検者の状態を監視することを特徴とする。また、本発明の監視システムは、被検者のベッドに設置したエアマットと、エアマットの内部圧力変化を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段で検出したエアマットの内部圧力変化を基づき被検者の生体データを測定する測定手段と、被検者に装着された温度測定部を有するICタグと、ICタグの情報を読取る読取り部とを備え、所定時間の生体データ及びICタグの温度情報と予め得られている平常時の生体データと比較して被検者の状態を監視する監視装置と、所定時間の生体データと予め得られている平常時の生体データと比較して被検者の就寝状態を監視する端末装置と、端末装置と伝送可能に管理サイト及び/または医療サイトに設置された管理用制御装置とを具備することを特徴とする。また、本発明におけるコンピュータで読取り可能な記憶媒体は、被検者のベッドに設置されたエアマットの内部圧力変化を圧力検出手段で検出する圧力検出工程のプログラムと、圧力検出手段で検出したエアマットの内部圧力変化を基づき被検者の生体データを測定手段により測定する工程のプログラムと、被検者に装着された温度測定部を有するICタグの温度情報を読取る工程のプログラムと、所定時間の生体データ及び前記ICタグの温度情報と予め得られている平常時の生体データと比較して被検者の状態を監視し、所定時間の生体データと予め得られている平常時の生体データと比較する工程のプログラムを記憶したものである。また、上記に使用する温度測定部を有するICタグを備えたオムツである。 In order to solve the above-described problems, the monitoring device of the present invention is an IC having an air mat installed on a subject's bed, biological information detecting means provided on the air mat, and a temperature measuring unit mounted on the subject. A tag and a reading unit for reading information on the IC tag are provided, and the state of the subject is monitored based on the biological data and the temperature information on the IC tag. In addition, the monitoring device of the present invention includes an air mat installed on the subject's bed, a pressure detection unit that detects a change in the internal pressure of the air mat, and a subject's internal pressure change detected by the pressure detection unit. A means for measuring biological data, an IC tag having a temperature measurement unit attached to the subject, and a reading unit for reading information on the IC tag are provided. Based on the biological data and the temperature information of the IC tag, the subject's It is characterized by monitoring the state. Also, an air mat installed on the subject's bed, a pressure detection means for detecting a change in the internal pressure of the air mat, and a measurement means for measuring the biological data of the subject based on the change in the internal pressure of the air mat detected by the pressure detection means And an IC tag having a temperature measuring unit attached to the subject, and a reading unit for reading the information of the IC tag, and the normal data obtained in advance and the biological data and IC tag temperature information for a predetermined time. The condition of the subject is monitored in comparison with the biological data. In addition, the monitoring system of the present invention includes an air mat installed on the subject's bed, a pressure detection unit that detects a change in the internal pressure of the air mat, and a subject's internal pressure change that is detected by the pressure detection unit. A measuring means for measuring biometric data; an IC tag having a temperature measuring unit attached to the subject; and a reading unit for reading information on the IC tag. A monitoring device that monitors the condition of the subject in comparison with the obtained normal biological data, and the bedtime of the subject in comparison with the biological data for a predetermined time and the normal biological data obtained in advance. It is characterized by comprising a terminal device for monitoring the state, and a management control device installed at the management site and / or medical site so as to be able to transmit with the terminal device. Further, the computer-readable storage medium according to the present invention includes a pressure detection process program for detecting a change in the internal pressure of the air mat installed in the bed of the subject by the pressure detection means, and an air mat detected by the pressure detection means. A program for measuring biological data of a subject based on a change in internal pressure by a measuring means, a program for reading temperature information of an IC tag having a temperature measuring unit attached to the subject, and a living body for a predetermined time The condition of the subject is monitored by comparing the data and temperature information of the IC tag with normal biological data obtained in advance, and compared with biological data for a predetermined time and normal biological data obtained in advance The program of the process to perform is memorize | stored. Moreover, it is a diaper provided with the IC tag which has the temperature measurement part used for the above.
本発明では、就寝または安静中(横臥・仰臥中等)の被検者の生体データを利用した身体状態把握の信頼性を高めて、夜間でも被検者、被介護者、介護者に負担感なく正確な体温情報を含む生体状態の把握が行える。 In the present invention, the reliability of grasping the physical state using the biological data of the subject who is sleeping or resting (such as lying down or lying on the back) is improved, and there is no burden on the subject, the caregiver, or the caregiver at night. The biological state including accurate body temperature information can be grasped.
図1は、本発明の一実施例を示し、介護施設内,自宅等に設置したエアマットと被検者及び監視装置の概略を示している。図2は監視装置を形成する端末装置5のブロック図、図3は、温度測定部を有するICタグ(RFID)のブロック図である。図4は、被検者が装着するオムツ(b)とその装着状態を示す外観図(b)である。なお、本発明は、実施例に限定されるものではなく、適宜変更可能であることはいうまでもない。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and shows an outline of an air mat, a subject, and a monitoring device installed in a nursing facility or at home. FIG. 2 is a block diagram of the
図1において、1は病院、介護施設,自宅等の部屋を示し、生体データ測定用専用エアマット2をベッド3の上に設置し、エアチューブ4を経てパソコンなどの機能を有する端末装置5とデータ測定用専用エアマット2とを接続し、データ測定用専用エアマット2の圧力変化を端末装置5に伝達できるようにしている。
In FIG. 1,
<監視システムの具体的構成>
被検者(老人,乳幼児等)Pは、通常の状態(横臥,仰臥)で生体データ測定用専用エアマット2の上でオムツ(パンツ)200(図4(a),図4(b)参照)をはいて就寝する。オムツ200は、伸縮部材を備えた胴開口部201、伸縮部材を備えた脚開口部202、尿等を吸収する吸収部材(不図示)からなり、温度測定部を有するICタグ100をその内側に備える。オムツ200は、パンツ状に限らず、他の形状でもよい。また、温度測定部を有するICタグ100は、面ファスナー等を備える囲包部材で囲包し、着脱自在にしてもよい。端末装置5には、圧力変化を検出する圧力センサと、その検出信号を処理して管理サイト/医療サイト7へLAN等専用回線またはインターネット等の情報通信ネットワーク8を介して伝送する制御監視装置、ICタグ読み取り部34が設けられている。端末装置5と管理サイト/医療サイト7の管理用コンピュータ(制御装置)11とは、情報通信ネットワーク8で、相互に情報が伝送できるようになっている。管理用コンピュータ(制御装置)11は、記憶部,表示部,入力部,外部通信部等を備えている。なお、温度測定部を有するICタグ100は、耳内挿入式にしたり、体表面の任意箇所に貼付可能にして複数の箇所の体温情報を取得するようにしてもよい。なお、この場合には、同時に体温情報の読取り可能になる、アンチコリージョン型のICタグを用いる。
<Specific configuration of monitoring system>
The subject (old person, infant, etc.) P is a diaper (pants) 200 on the biological data measurement dedicated
管理サイト/医療サイト7にはサーバー(データ処理装置)9を設置し、被検者PのIDと関連付けして、脈拍,呼吸,血圧,体温,血中酸素飽和度,血糖等の生体情報の測定データの収集、集計、データ分析等を行うようにしてもよい。また、担当医10の机上には管理パソコン11を設置し、担当医10が随時、被検者Pの身体状態を把握、監視するとともに、緊急時の被検者異常通報を受けたり、電話器により適宜看護婦の待機部屋に指示を出したり、ハンディ・ナースコールで連絡したりすることができるようにしてもよい。
A server (data processing device) 9 is installed at the management site /
図2において、40は、ROM42,RAM43などに記憶されたコンピュータ読み取り可能なプログラム、所定の条件などに基づいて所定の処理フローを実行する制御部(CPU)である。36は表示部、44は、検出された体温,心拍,呼吸などの生体情報を記憶する記憶部である。20は、微差圧センサ、21は、絶対圧力センサで、エアマット2の内部圧力をエアチューブ4を介して微差圧センサ20と絶対圧力センサ21に入力される。被検者Pの身体に起因する振動がエアマット2に伝達されるので、エアマット2の内部圧力が変化する。微差圧センサ20は圧力変動分を検出し、また、絶対圧力センサ21はエアマット2の内部圧力の絶対圧力を検出する。絶対圧力センサ21は被検者Pがエアマット2上にいるかを検出するために設けられている。
In FIG. 2,
微差圧センサ20としては、例えば、圧力の変化を受ける受圧面と対抗電極との間の静電容量変化を検知して差圧を検出するコンデンサマイクロフォン型差圧計が用いられる。コンデンサマイクロフォン型差圧計はエアマット2内部の微小な圧力変動を検出できる。
As the fine
微差圧センサ20の検出信号は監視制御装置30を構成するゲイン制御部31に与えられる。ゲイン制御部31は微差圧センサ20の検出信号のレベルを所定範囲の信号レベルに調整する。被検者Pの姿勢によってエアマット2に伝わる心拍や呼吸などの振動の強さが異なるために、微差圧センサ20の出力信号の強度(レベル)が異なる。ゲイン制御部31は姿勢によって異なる信号レベルを所定レベルの信号になるようにゲインを調整し、心拍フィルタ32、呼吸フィルタ33に出力する。また、ゲイン制御部31のゲイン値が姿勢判別部36に加えられる。ゲイン制御部31によって所定レベルに変換された微差圧センサ20の出力信号を心拍フィルタ32、呼吸フィルタ33に加えることにより、これら心拍フィルタ32、呼吸フィルタ33から心拍信号、呼吸信号などの被検者Pの生体データが得られる。心拍フィルタ32、呼吸フィルタ33から得られた被検者 Pの生体データはA/D変換部35でデジィタル信号に変換されデータ処理部37に入力される。また、被検者Pに装着されたオムツ200の内側に装着された温度センサ付きICタグ100(図4(a)参照)から、温度情報をICタグ読取り部34で間歇的(例えば10〜30分ごと)に読み取る。ICタグ読取り部34から13.56MHzの電磁波を送信し、その信号をアンテナを介して温度センサ付きICタグ100が受け、温度センサ106による温度(体温)情報(本実施例では、被検者Pの腹部付近の体温情報)を温度センサ付きICタグ100から読取る。データ処理部37は入力した生体データの各種の演算処理を行い、被験者Pの状態を監視する。生体データの各種の演算処理には、被検者Pの平常時の生体データとのパターン比較などが含まれる。データ処理部37は絶対圧力センサ21がエアマット2上に被験者Pがいることを検出しているときに演算処理を実行する。
The detection signal of the fine
また、ゲイン制御部31のゲイン値が姿勢判別部36に加えられる。エアマット2の内部圧力を検出する微差圧センサ20の検出信号のレベルは被検者Pの横臥している姿勢によって異なるためゲイン制御部31でゲイン調整する。
Further, the gain value of the gain control unit 31 is added to the
<ICタグの構成>
図3において、101は、ICタグ読み取り部34からの信号を受け、ロジック部110を所定のフローで動作させるプログラムが記憶され、コンピュータで読取り可能な記憶媒体であるRAMである。102はEEPROMで、温度センサ106のそれぞれに対応するオフセット値,温度補正値などが記憶されている。また、体温情報も記憶可能である。なお、ロジック部110は、より複雑な処理フローの制御が可能なCPUとしてもよい。
<Configuration of IC tag>
In FIG. 3, reference numeral 101 denotes a RAM which is a computer-readable storage medium that stores a program that receives a signal from the IC tag reading unit 34 and operates the
温度センサ106としては、温度変化に対してほぼリニアにアナログ出力し、小型化・ICタグとの一体化が可能で、35〜42℃の間で温度分解能が0.05℃である、半導体型の温度センサ、例えばC−MOS温度センサが好ましく用いられるが、サーミスタ型、サーモパイル(熱電対)型でも可能である。103は、被検者Pに設けられた温度測定部を有するICタグ(RFID)100の体温情報を取得するための送受信回路、103aはアンテナ、104は電源部である。この電源部104は、コイルを有するアンテナ部103aを介して、体温情報を読取られる時に温度測定部を有するICタグ100の各部に電源を供給する。107はA/D変換部であり、温度センサ106と発振回路(不図示)で発生した体温信号をA/D変換するものである。ICタグ100は、アンテナ103aを含めて5mm×5mm、厚さ1.5mm程度の大きさである。なお、ICタグ100は、生体を通過可能な周波数の電磁波での通信(送受信)可能なものであれば、どのような周波数でもよいが、好ましくは13.56MHzの電磁波で送信可能になっている。
As the
体温情報もEEPROM102に記憶できるので、別のマットに被検者Pを移し換えても継続して体温情報を記憶できる。また、間違った被検者Pの情報を取得しないようにしたり、アンテナ103aから出力される信号を暗号化処理可能にしてセキュリティ機能を持たせることができる。
Since the body temperature information can also be stored in the
データ処理部37において、演算された心拍数、呼吸数、体動の大きさ、体温等を演算処理した結果は記憶部44に被検者PのIDと対応して記憶部44に記憶されるとともに表示装置36に表示される。同時に管理サイト/医療サイト7に伝送可能となっている。このようにして被検者Pの状態の監視が行われる。
In the
生体データは、差圧センサ(相対圧センサ)20と絶対圧力センサ21で捉えた信号の特徴により、心拍数、呼吸数等を識別化する。例えば、心拍数と呼吸数は、フィルタ32、33を通して正常範囲の周波数に分離する。A/D変換部35によりディジタル信号に変換後にデータ処理部37において高速フーリエ変換を施してピークスペクトルとなる基本周波数を求め、それぞれを抽出する。
The biometric data identifies the heart rate, the respiratory rate, and the like based on the characteristics of signals captured by the differential pressure sensor (relative pressure sensor) 20 and the absolute pressure sensor 21. For example, the heart rate and the respiration rate are separated into frequencies in the normal range through the
<生体情報取得の処理フロー>
エアマット2上に被検者Pがいる(横臥,仰臥状態)ことまたは入力部45等における測定開始操作等の入力指示を条件に測定を開始する。10〜60分毎に、差圧センサ(相対圧センサ)20と絶対圧力センサ21で圧力信号を取得(検出)する(ステップS1)。取得した圧力信号の特徴により、心拍数、呼吸数等を識別化し、心拍数、呼吸数等を演算する(ステップS2)。1回の圧検出時間は、2〜5分程度である。また、体温情報は、10〜60分毎に、ICタグ100にICタグ読取り部34から13.56MHzの電磁波を送信(送受信距離は、10cm〜1m程度)し、その信号と同期して得られる温度センサ106の体温情報を読取る(ステップS3)。これらの生体情報は、記憶部44に記憶される(ステップS4)。この生体情報は閾値と比較される(ステップS5)。例えば、体温の場合、上限値が37.0℃、下限値が35.5℃としている。また、心拍は、例えば、上限値が120拍/分、下限値が30拍/分、呼吸数は、例えば、上限値が90/分、下限値が10/分としている。これらの生体情報のうち少なくとも1つの情報が異常と判断されると、アラームを発生させ(ステップS6)、管理サイト/医療サイト7の担当医10に報知するようにしている。なお、担当医10の携帯電話などに報知するようにしてもよい。異常と判断された被検者Pの容体を確認後、リセット(ステップS7)する。異常がない場合は、ステップS1に戻り、 測定終了の指示入力があるまで生体情報の 測定を繰り返す。測定され、記憶部44に記憶される生体情報は、平均値、最大値、最小値、最多値を求めて、被検者PのIDとともにそれらのデータも記憶部44、サーバー9に記憶する。記憶部44に記憶された、心拍数、呼吸数、体温等の生体情報は、図6に示すように表示部36にトレンド表示される。表示部36では、心拍数、呼吸数、体温を同時に1時間(60分)毎にトレンド表示しているが、このうち1つまたは任意の組合せで表示可能にしてもよい。また、解熱剤などの投薬データをメモ情報として、日時とともに入力部45で入力しておくことで、表示部36の生体情報のトレンド表示と併せて表示可能となる。管理サイト/医療サイト7の表示部(不図示)でも同様の表示ができるようになっている。
<Biological information acquisition processing flow>
The measurement is started on the condition that the subject P is on the air mat 2 (recumbent, supine) or an input instruction such as a measurement start operation in the
なお、ステップS5において、閾値との比較判断する前に、心拍数、呼吸数、体温等の生体情報の変化率が所定値より大きい場合、例えば体温において、0.5℃/時間の場合、測定間隔を初期設定値より短くして測定するようにすることで、被検者Pに対して、より詳細な監視が可能となる。 In step S5, before the comparison with the threshold value is made, measurement is performed when the rate of change of biological information such as heart rate, respiratory rate, and body temperature is greater than a predetermined value, for example, at 0.5 ° C./hour at body temperature. By making the interval shorter than the initial set value and measuring, the subject P can be monitored in more detail.
なお、圧力検出に基づく解析時間(所定時間)は2〜5分間でなく、任意の時間に設定できる。解析時間は1就寝分のデータ解析に都合のよい時間でよく、また、1就寝分でなく、所定の就寝時間内を設定することもできる。システムの規模、解析速度等により最適な条件とする。 The analysis time (predetermined time) based on pressure detection can be set to an arbitrary time, not 2 to 5 minutes. The analysis time may be a time convenient for data analysis of one bedtime, and can be set within a predetermined bedtime instead of one bedtime. The optimum conditions are set according to the system size and analysis speed.
データ処理部37は、例えば、被検者Pの健康状態を次のような判断基準に基づき判定する。
For example, the
次に就寝中の異常監視と緊急通報について説明する。端末装置5のデータ処理部37は、所定時間(2〜5分間)分の生体データを解析して心拍数、呼吸数等を算出し、また、ICタグからの温度情報から、これらが異常といえる既定値の範囲を越えた場合に体温値異常、心拍数異常、呼吸数異常として表示装置38へ表示するとともに、緊急通報として管理パソコン11に通報する。このとき被検者Pの状態を撮像手段で撮像し、生体情報の異常情報とともに送信できるようにすれば、管理サイト/医療サイト7の医師10の判断が容易になる。データ処理部37は心拍数異常、呼吸数異常として表示装置38へ表示すると共にブザーを鳴動させるようにする。データ処理部37は、体動に関しては一定時間以上続くと発作と認識して同様に表示とブザー応答を行い、情報通信ネットワーク8を介して管理サイト/医療サイト7の管理パソコン11へ通報する。これを受けて管理サイト/医療サイト7の医師などの医療従事者が対処方法を情報通信ネットワーク8や電話、FAXなどでフィードバックする。
Next, we will explain the abnormal monitoring during sleep and emergency calls. The
1・・・病院、介護施設等の部屋、2・・・エアマット、3・・・ベッド、4・・・エアチューブ、5・・・端末装置、P・・・被験者、7・・・管理サイト、8・・・情報通信ネットワーク、9データサーバー、10・・・担当医、100・・・ICタグ、101・・・RAM、102・・・EEPROM、103・・・送信受信回路、103a・・・アンテナ、106・・・サーミスタ 200・・・オムツ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
A diaper provided with an IC tag having the temperature measuring unit according to claim 1.
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