JP2017156206A - 電子体温計 - Google Patents

Abstract

【課題】本体部の接触による皮膚温の変動が起こりにくく、痩せている人にとっても腋下に挟みやすく、かつ挟み位置がわかりやすい電子体温計を提供する。【解決手段】電子体温計（１）は、筐体（１０）と、筐体の一端部に配置され、被測定者の体温を検出する検温部（２０）と、被測定者への振動報知を行う振動モータ（３０）と、検温部による検温および振動モータの振動を制御する制御部（６０）と、振動モータおよび制御部に電力を供給する電池（４１）と、振動モータおよび電池を収容し、筐体の長手方向の中央よりも一端部側でありかつ筐体のうちで使用時に被測定者の腋窩に収まる部分よりも中央側に配置された収容部（４０）とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子体温計に関する。

現在普及している多くの電子体温計は、内蔵されているブザーにより、使用者に検温完了を報知する。一般的な電子体温計では、健常者の可聴周波数域に合わせて、２ｋＨｚ前後の周波数のブザー音が使用されている。しかしながら、特に高齢者にとっては、１ｋＨｚ以上の高周波のブザー音は聞き取り辛くなる。そこで、使用者に検温完了を確実に報知するために、振動により検温完了を報知する電子体温計が提案されている。

例えば、特許文献１には、電気的な入力信号の周波数や波形を制御することにより、筐体を介して外部に音声、ブザーの動作音、または体感可能な振動を発生することができる振動アクチュエータを有する電子体温計が記載されている。特許文献２には、内部から本体に衝撃を与えるか、偏心軸を回転させて振動を与えるか、振動片によって振動を与えるなどの方法により、電子体温計の本体を振動させて検温終了を知らせることが記載されている。また、特許文献３には、電磁モータに偏心おもりを装着した回転型の振動モータを振動発生装置として有し、検温開始や検温完了を振動により使用者に報知する電子体温計が記載されている。

一般に、腋下に挟んで使用する水銀体温計は細長い本体形状を有し、電子体温計も水銀体温計を踏襲した細長い本体形状を有している。体温計を正しく使用するには、腋下の窪み（腋窩）の中心部に検温部の先端が当たるように、鉛直方向に対して３０〜４５度程度の斜め下方向から体温計を腋下に挟んで固定する必要がある。しかしながら、細長い形状では腋下に挟んだ際の安定性に欠けるため、体温計が使用者の腋下に安定して固定されるようにするための様々な改良が提案されている。

例えば、特許文献４には、腋下の窪み部分に全体がはめ込まれる大きさであって、全体の形状を、一般的な細長い形状ではなく円盤状またはだ円盤状にした電子体温計が記載されている。特許文献５には、本体形状を腋の下の窪みに合わせた任意の曲線形偏平体とし、感温部を腋窩動脈部の肌に密着するように曲線形偏平体の外郭の一端に設けた電子体温計が記載されている。

特開平１１−３０４５９７号公報 特開２０００−１２１４４８号公報 特許第４６２７２６１号公報 特開２００６−１８９４０８号公報 実開昭６３−１４６７３０号公報

特に高齢者には、毎日の健康チェックに体温を測る人が多い。しかしながら、高齢者や痩せている人は、皮下脂肪が少なく筋力も弱いことが多いため、上記の通り、測定中に細長い体温計を安定して挟み続けることが難しい。また、高齢者や痩せている人にとっては、体温計を腋下に挟んでいるという感覚が弱いため、体温計をどこに挟んでいるのかがわからなくなって、挟み方が緩んでしまう。

図７は、一般的な体温計による測定値の時間変化の例を示すグラフである。グラフの横軸は体温計が腋下に挿入されてからの経過時間ｔ（秒）を示し、縦軸は体温計の検温部からの出力温度Ｔ（℃）を示す。実線のグラフは、体温計が腋下に正しく固定され正常に測定できた場合の結果を示し、破線のグラフは、体温計が腋下に正しく固定されず正常に測定できなかった場合の結果を示す。２つのグラフを比較すると、体温計が正しく固定されなかった場合には温度上昇が不安定になることがわかる。痩せている人の場合には、例えば５回の測定のうち１〜２回程度の頻度で、体温計が正しく固定されず、破線のグラフに示すように温度上昇が不安定になる。特に、体温計が予測式の電子体温計である場合には、腋下への挿入直後の温度上昇カーブから、数分後の温度上昇が飽和した時点での体温値を予測しているため、温度上昇が不安定になると、正しい予測値が得られなかったり、エラーになったりする。

一方、体温計本体を楕円形状などの腋下の窪み部分に収まる形状とすれば、安定した保持は可能になる。しかしながら、この場合には、従来の細長い体温計に比べて皮膚と体温計本体との接触面積が増えるため、皮膚から体温計本体への伝熱量が大きくなって、体温計を挿入したことにより皮膚温自体が低下してしまうという問題がある。

図８は、体温計の形状による測定値の時間変化の違いの例を示すグラフである。グラフの横軸は体温計が腋下に挿入されてからの経過時間ｔ（秒）を示し、縦軸は体温計の検温部からの出力温度Ｔ（℃）を示す。実線のグラフは、一般的な細長い体温計で測定した結果を示し、破線のグラフは、特許文献１，２の電子体温計のように皮膚と本体との接触面積を増やした体温計で測定した結果を示す。図８のグラフから、皮膚との接触面積が大きい体温計では、細長い体温計と比べて温度上昇の立ち上がり方が小さいことがわかる。このため、皮膚との接触面積が大きい予測式の電子体温計では、特に室温が低く本体が冷えている場合には、皮膚の熱が本体側に逃げることにより適切な温度上昇にならず、正しい予測値が得られなくなる。

そこで、本発明は、本体部の接触による皮膚温の変動が起こりにくく、痩せている人にとっても腋下に挟みやすく、かつ挟み位置がわかりやすい電子体温計を提供することを目的とする。

筐体と、筐体の一端部に配置され、被測定者の体温を検出する検温部と、被測定者への振動報知を行う振動モータと、検温部による検温および振動モータの振動を制御する制御部と、振動モータおよび制御部に電力を供給する電池と、振動モータおよび電池を収容し、筐体の長手方向の中央よりも一端部側でありかつ筐体のうちで使用時に被測定者の腋窩に収まる部分よりも中央側に配置された収容部とを有する電子体温計が提供される。

上記の電子体温計では、収容部の配置位置における筐体の太さは、収容部の配置位置以外における筐体の太さよりも大きいことが好ましい。

上記の電子体温計では、電子体温計全体の重心が、中央よりも一端部側にあり、かつ一端部から中央側に３ｃｍまでの範囲を除く位置にあることが好ましく、その重心は、一端部から中央側に３ｃｍ〜６ｃｍ離れた範囲内にあることが好ましい。

制御部は、検温が開始されるときに振動モータを振動させ、予め定められた適正な温度上昇が検温部により検出されたときに振動モータの振動を停止させることが好ましい。
制御部は、検温が開始されるときに振動モータを振動させ、予め定められた適正な温度上昇が検温部により検出されない限り振動モータの振動を継続させることが好ましい。
振動モータは、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数の振動を発生させることが好ましい。
制御部は、検温が完了したときにも振動モータを振動させることが好ましい。
制御部は、検温が開始されるときと検温が完了したときとで、異なる振動パターンで振動モータを振動させることが好ましい。

上記の電子体温計によれば、本体部の接触による皮膚温の変動が起こりにくく、痩せている人にとっても腋下に挟みやすく、かつ挟み位置がわかりやすい。

電子体温計１の外観および内部構造を示す正面図である。 電子体温計１のブロック図である。 比較例の電子体温計１００の外観および内部構造を示す正面図である。 電子体温計１での電池収容部４０の配置位置を説明するための図である。 振動切換部６３による振動モータ３０の制御を説明するための図である。 電子体温計１の動作例を示すフローチャートである。 一般的な電子体温計による測定値の時間変化の例を示すグラフである。 電子体温計の形状による測定値の時間変化の違いの例を示すグラフである。

以下、図面を参照して、電子体温計について詳細に説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。

図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、それぞれ電子体温計１の外観および内部構造を示す正面図である。また、図２は、電子体温計１のブロック図である。電子体温計１は、腋下に挟んで使用する一般的な電子体温計よりも腋下に挟まれる部分が太く、かつ振動刺激によって腋下への挟み位置を被測定者に知覚させる機能を有する電子体温計である。電子体温計１は、主要な構成要素として、筐体１０、検温部２０、振動モータ３０、電池収容部４０、回路基板５０、制御部６０および圧電ブザー７０などを有する。

筐体１０は、一般的な水銀体温計に似た細長い形状を有する樹脂製の外装ケース（本外部の外装ケース）である。筐体１０の上面には表示部１１とスイッチ１２が設けられており、これらは筐体１０内の回路基板５０上に配置されている。表示部１１は、液晶表示パネル（ＬＣＤ）で構成され、測定中である旨や体温の測定値などを表示する。スイッチ１２は、電子体温計１の電源のオン／オフや、検温開始の操作などを行うための押しボタンスイッチである。

検温部２０は、筐体１０の一端部に配置されており、センサキャップ２１および温度センサ２２を有する。センサキャップ２１は、温度センサ２２の表面を覆い、保護するためのカバーである。温度センサ２２は、感熱素子（サーミスタ）で構成され、導線２３を介して回路基板５０に接続されている。検温部２０は、センサキャップ２１に伝わった熱を温度センサ２２で検出することにより、被測定部位の温度（すなわち、被測定者の体温）を検出する。

振動モータ３０は、例えば電磁モータに偏心おもり（分銅）を装着して構成される。一般に、人体皮膚下の感覚受容体では、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度の振動刺激が最も感知され易いことから、振動モータ３０は、人間が知覚し易い１０Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数の振動を発生させる。振動モータ３０は、検温開始時および検温完了時に動作して、被測定者への振動報知を行う。

電池収容部４０は、収容部の一例であり、電池４１とともに振動モータ３０を収容する。電池収容部４０は、回路基板５０と電気的に接続されている。電池４１は、振動モータ３０や制御部６０、圧電ブザー７０など、電子体温計１の各部を動作させるための電力を供給する。

電子体温計１に振動モータ３０を内蔵させて振動報知を行えば、高齢者や痩せている人でも、電子体温計１の挟み位置をよく知覚することができる。しかしながら、振動モータ３０付きの電子体温計１では、振動モータがない電子体温計と比べて、必要な電池容量が多くなり、本体の総重量も大きくなる。一般に、振動モータを駆動させるために必要な電流は低くても２０ｍＡ前後であるため、電池４１としては大型のコイン電池が必要になる。また、振動モータのサイズと重量も、分銅を回転させる構造のために比較的大きくなる。電子体温計１では、電池４１として大型のコイン電池を使用し、振動モータ３０を内蔵し、電池４１と振動モータ３０があるために筐体１０自体も大きくなることから、総重量は例えば２０ｇ以上になる。振動モータがない一般的な電子体温計の総重量は１０ｇ程度であるから、電子体温計１の重量は、振動モータがない電子体温計と比べて例えば２倍以上になる。このため、以下で説明するように、電池収容部４０の配置位置には工夫が必要である。

図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、それぞれ比較例の電子体温計１００の外観および内部構造を示す正面図である。電子体温計１００は、電子体温計１と同じ構成要素を有するが、電池４１と振動モータ３０を収容する電池収容部４０を、筐体１０の長手方向（Ｘ方向）における検温部２０とは反対側の端部（以下、「後端部」という）に配置したものである。

電子体温計１００では、比較的重量が大きい電池４１と振動モータ３０が筐体１０の後端部側に配置されているため、電子体温計全体の重心が、筐体１０の長手方向の中央よりも後端部側に位置する。このため、高齢者や痩せている人などの挟む力が弱い人にとっては、電子体温計１００は、腋下に挟んだときに筐体１０の後端部が下にずれ落ち易いため、挟み辛い。

図４は、電子体温計１での電池収容部４０の配置位置を説明するための図である。図４では、電子体温計１と、振動モータを有しない一般的な電子体温計２００とを並べて示している。一般的な電子体温計２００では、検温部２０がある側の端部Ｅから筐体１０の長手方向の中央Ｃ側に３ｃｍ程度離れた位置までの部分が、使用時に被測定者の腋窩に収まる部分（腋窩収容部８１）である。また、検温部２０がある側の端部Ｅから筐体１０の長手方向の中央Ｃ側に３ｃｍ〜６ｃｍ程度離れた部分が、使用時に被測定者の腋下のエッジに挟まれる部分（被挟み部８２）である。

図４に示すように、電子体温計１では、筐体１０の中で最も重量が大きい電池収容部４０は、使用時に被測定者の腋下のエッジに挟まれる部分である被挟み部８２に配置されている。言い換えると、電子体温計１では、電池収容部４０は、筐体１０の長手方向（Ｘ方向）の中央Ｃよりも検温部２０が配置されている一端部Ｅ側であり、かつ使用時に被測定者の腋窩に収まる腋窩収容部８１よりも中央Ｃ側に配置されている。電池収容部４０をこの位置に配置することにより、電子体温計１では、全体の重心Ｇが一端部Ｅから中央Ｃ側に３ｃｍ〜６ｃｍ離れた範囲内に位置する。したがって、電子体温計１は、重心Ｇが腋下のエッジに挟まれるので、一般的な電子体温計２００と比べて多少重くなっても、挟んだときに下にずれ落ち辛くなる。

また、図１（Ａ）に示すように、電池収容部４０の配置位置における筐体１０の太さｄ１は、電池収容部４０の配置位置以外における筐体１０の太さｄ２よりも大きい。したがって、電子体温計１では、一般的な電子体温計２００と比べて、使用時に被測定者の腋下のエッジに挟まれる部分の表面積が大きいため、痩せている人にとっても腋下に挟みやすい。また、挟まれる部分の表面積が大きいことから、振動モータ３０を振動させたときに、被測定者はその振動を知覚し易くなる。

なお、検温部２０がある一端部Ｅ（腋窩収容部８１）に電池収容部４０を配置すると、皮膚との接触表面積が増えるため、電子体温計１の一端部Ｅが腋窩に挿入されたときに皮膚の温度が低下して、被測定者の体温を適正に測定できなくなるおそれがある。このため、電池収容部４０は腋窩収容部８１には配置せず、検温部２０がある一端部Ｅは従来の水銀体温計と同じく細いままとすることが好ましい。したがって、電池収容部４０は、電子体温計１全体の重心Ｇが中央Ｃよりも一端部Ｅ側にあり、かつ一端部Ｅから中央Ｃ側に３ｃｍまでの範囲を除く位置にあるように配置される。

回路基板５０は、チップコンデンサ、半導体素子、チップ抵抗などの様々な電子部品が実装された基板であり、筐体１０の内部にその長手方向に沿って配置されている。回路基板５０上には、検出回路５１および駆動回路５２，５３が設けられている。検出回路５１は、温度センサ２２による測定データから被測定部位の温度を検出する。駆動回路５２は、制御部６０から与えられる制御信号に基づいて振動モータ３０を駆動し、振動を発生させる。駆動回路５３は、制御部６０から与えられる制御信号に基づいて圧電ブザー７０を駆動し、ブザー音を発生させる。

制御部６０は、電子体温計１の制御プログラムが記憶されたメモリ、ＣＰＵなどを有する、回路基板５０上のマイクロコンピュータおよびその周辺回路で構成される。制御部６０は、機能ブロックとして、温度上昇判定部６１、体温決定部６２および振動切換部６３を有する。制御部６０は、検温部２０による検温や振動モータ３０の振動など、電子体温計１の動作を制御する。

温度上昇判定部６１は、温度センサ２２が検出した熱に応じた検出信号を検出回路５１から順次取得して、その信号を用いて温度値およびその温度値の変化率を算出する。そして、温度上昇判定部６１は、算出された温度値の変化率が予め定められた温度上昇率以上である場合に、検温部２０の温度は適正に上昇していると判定する。また、温度上昇判定部６１は、算出された温度値の変化率が予め定められた温度上昇率未満である場合に、検温部２０の温度は適正に上昇していないと判定する。この予め定められた温度上昇率は、例えば０．５℃／秒とする。また、温度上昇判定部６１は、算出された温度値の変化率の値から、検温部２０が熱平衡状態になり温度上昇が安定状態に達したか否かを判定する。

体温決定部６２は、温度上昇が安定状態に達したと温度上昇判定部６１が判定すると、検温部２０による検温が完了したと判定し、そのときまでに温度上昇判定部６１により算出された最終的な温度値が被測定者の体温であると決定する。このとき、体温決定部６２は、決定した温度値を表示部１１に表示させる。

振動切換部６３は、検温開始時および検温完了時に駆動回路５２に制御信号を出力して、振動モータ３０による振動報知のオン／オフを制御する。

図５は、振動切換部６３による振動モータ３０の制御を説明するための図である。まず、電子体温計１の電源がオフのときには、振動モータ３０の振動もオフである。振動切換部６３は、スイッチ１２が操作されて電源がオンになり、検温部２０による検温が開始されるときに、振動モータ３０を振動させる。検温部２０が腋窩に挿入されて電池収容部４０が腋下のエッジに挟まれるときに振動モータ３０を振動させることで、被測定者は電子体温計１の挟み位置を認識し易くなる。

検温開始後も、振動切換部６３は、検温部２０の温度が例えば０．５℃／秒以上の温度上昇率で上昇していると温度上昇判定部６１により判定されない限り、振動モータ３０の振動を継続させる。したがって、被測定者にとっては、振動モータ３０の振動が停止しない場合には、電子体温計１が適正な位置に挟まれていないことがわかるため、その位置を修正するように促される。

そして、振動切換部６３は、検温部２０の温度が例えば０．５℃／秒以上の温度上昇率で上昇していると温度上昇判定部６１により判定されたときに、予め定められた適正な温度上昇が検出されたとして、振動モータ３０の振動を停止させる。このように、検温中に振動モータ３０の振動を停止させることにより、電池４１の無駄な消耗を防ぐとともに、振動モータ３０の振動がノイズになって体温の測定値の精度が低下しないようにする。

さらに、振動切換部６３は、体温決定部６２が検温完了と判定したときに、再び振動モータ３０を振動させ、一定時間経過後にその振動を停止させる。こうして、電子体温計１は、振動により検温完了を被測定者に報知する。

振動切換部６３は、検温が開始されるときと検温が完了したときとで、異なる振動パターンで振動モータ３０を振動させることが好ましい。例えば、検温開始時の振動を８０Ｈｚの連続パターンとして、検温完了時の振動を８０Ｈｚの断続パターン（例えば、１００ｍ秒の振動オンと１００ｍ秒の振動オフとの繰返し）としてもよい。

圧電ブザー７０は、検温完了時に、その旨を被測定者に報知するためのブザー音を発する。検温部２０による検温に影響を及ぼさないように、圧電ブザー７０は、回路基板５０の裏側における筐体１０内で、検温部２０とは反対側の端部近くに配置される。

なお、制御部６０は、検温完了時に、振動モータ３０による振動とともに圧電ブザー７０を駆動させてもよいし、あるいは、検温完了時には振動モータ３０を振動させず、圧電ブザー７０のみを駆動させて、被測定者に検温完了を報知してもよい。ただし、ブザー音では電子体温計１の挟み位置が被測定者に伝わりにくいため、制御部６０は、検温開始時には、圧電ブザー７０のブザー音ではなく、振動モータ３０の振動により挟み位置を被測定者に報知する。

図６は、電子体温計１の動作例を示すフローチャートである。図６に示した各ステップの処理は、制御部６０内のメモリに予め記憶されたプログラムに従って、制御部６０内のＣＰＵにより実行される。

まず、制御部６０は、スイッチ１２が操作されて電源がオンになる（Ｓ１）と、検温部２０による検温を開始する（Ｓ２）。このとき、制御部６０の振動切換部６３は、振動モータ３０を例えば連続パターンで振動させて、被測定者に電子体温計１の挟み位置を報知する（Ｓ３）。そして、制御部６０の温度上昇判定部６１は、検温部２０による検温に応じて算出された温度値の変化率が０．５℃／秒以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。振動切換部６３は、温度値の変化率が０．５℃／秒未満である間（Ｓ４でＮｏ）は振動モータ３０の振動を継続させ、温度値の変化率が０．５℃／秒以上になったときに、振動モータ３０の振動を停止させる（Ｓ５）。

その後、温度上昇判定部６１は、温度値および温度上昇率を順次算出して検温を継続する（Ｓ６）。制御部６０の体温決定部６２は、温度上昇が安定状態に達したと温度上昇判定部６１が判定すると、Ｓ６で算出された最終的な温度値が被測定者の体温であると決定する（Ｓ７）。そして、体温決定部６２は、決定した温度値を表示部１１に表示させる（Ｓ８）。このとき、振動切換部６３は、振動モータ３０を例えば断続パターンで振動させて、被測定者に検温完了を報知する（Ｓ９）。振動切換部６３は、振動モータ３０の振動を一定時間継続させた後で停止させる（Ｓ１０）。以上で、電子体温計１は動作を終了する。

以上説明したように、電子体温計１では、最も重量と表面積が大きい電池収容部４０が（したがって、電子体温計１の重心が）、使用時に腋下に挟まれる位置に配置されている。このため、電子体温計１は、痩せている人であっても腋下に挟みやすく、また挟んだときに下にずれ落ち辛くなる。また、電子体温計１は、腋下の皮膚が最も敏感な１０Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数の振動を発生させるため、被測定者にとってはその挟み位置をはっきり自覚することができ、正しい挟み方で測定できる可能性が高くなる。さらに、電子体温計１では、腋下の皮膚に接触する検温部２０は従来の水銀体温計と同じ細い形状なので、接触による皮膚の温度低下が起こりにくく、皮膚温の変動による測定精度の低下の問題も回避される。

なお、振動モータ３０による筐体１０の振動周波数は、筐体１０と皮膚との接触によって共振周波数が下がることから低い値にシフトし、このシフト量は筐体１０と皮膚との接触面積が大きいほど大きくなる。そこで、電子体温計１は、さらに、筐体１０に振動センサを内蔵し、筐体１０の振動周波数のシフト量を検出することにより、被測定者の挟み方が適正であるかどうかをそのシフト量に基づいて判定してもよい。

１ 電子体温計
１０ 筐体
２０ 検温部
３０ 振動モータ
４０ 電池収容部
４１ 電池
５０ 回路基板
６０ 制御部
７０ 圧電ブザー

Claims (9)

1. 筐体と、
   前記筐体の一端部に配置され、被測定者の体温を検出する検温部と、
   被測定者への振動報知を行う振動モータと、
   前記検温部による検温および前記振動モータの振動を制御する制御部と、
   前記振動モータおよび前記制御部に電力を供給する電池と、
   前記振動モータおよび前記電池を収容し、前記筐体の長手方向の中央よりも前記一端部側でありかつ前記筐体のうちで使用時に被測定者の腋窩に収まる部分よりも前記中央側に配置された収容部と、
   を有することを特徴とする電子体温計。
2. 前記収容部の配置位置における前記筐体の太さは、前記収容部の配置位置以外における前記筐体の太さよりも大きい、請求項１に記載の電子体温計。
3. 電子体温計全体の重心が、前記中央よりも前記一端部側にあり、かつ前記一端部から前記中央側に３ｃｍまでの範囲を除く位置にある、請求項１または２に記載の電子体温計。
4. 前記重心は、前記一端部から前記中央側に３ｃｍ〜６ｃｍ離れた範囲内にある、請求項３に記載の電子体温計。
5. 前記制御部は、前記検温が開始されるときに前記振動モータを振動させ、予め定められた適正な温度上昇が前記検温部により検出されたときに前記振動モータの振動を停止させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子体温計。
6. 前記制御部は、前記検温が開始されるときに前記振動モータを振動させ、予め定められた適正な温度上昇が前記検温部により検出されない限り前記振動モータの振動を継続させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子体温計。
7. 前記振動モータは、１０Ｈｚ〜１００Ｈｚの周波数の振動を発生させる、請求項５または６に記載の電子体温計。
8. 前記制御部は、前記検温が完了したときにも前記振動モータを振動させる、請求項５〜７のいずれか一項に記載の電子体温計。
9. 前記制御部は、前記検温が開始されるときと前記検温が完了したときとで、異なる振動パターンで前記振動モータを振動させる、請求項８に記載の電子体温計。

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