KR101394887B1 - 고딕 아치 트레이서 및 그 제조방법 및 그를 이용한 ｃａｄ ｃａｍ 총의치 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고딕 아치 트레이서 및 그 제조 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 고딕 아치 트레이서를 용이하게 구성할 수 있고, 가상화모듈을 통하여 사이버 공간에서, 라이브러리로 모델을 선택하여 베이스를 제작할 수 있는 고딕 아치 트레이서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
요약하면, 본 발명은 무치악 환자의 경우 고딕아치트레이서를 이용하여 하악의 중심위 악간 관계를 기록하여 가상화모듈을 통하여 사이버 공간에서, 라이브러리로 하나의 인공치 배열 모델을 선택하여 베이스를 제작하는 단계로 구성될 수 있다.

Description

고딕 아치 트레이서 및 그 제조방법 및 그를 이용한 ＣＡＤ ＣＡＭ 총의치 제작 방법{The manufacturing method of the Gothic-arch tracer, and Complete denture manufacturing method using Gothic-arch tracer by CAD and CAM}

본 발명은 고딕 아치 트레이서 및 그 제조방법 및 그를 이용한 CAD CAM 총의치 제작 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 고딕 아치 트레이서를 용이하게 구성할 수 있고, 가상화모듈을 통하여 사이버 공간에서, 라이브러리로 미리 제작 되어진 총의치 인공치 배열을 선택하여 총의치 베이스를 제작할 수 있는 고딕 아치 트레이서 및 그 제조방법 및 그를 이용한 CAD CAM 총의치 제작 방법에 관한 것이다.

종래 기술인 한국공개특허 제2007-0068622호는 치과 임상에 있어서, 턱의 중심 관계 및 턱 운동의 기록을 행할 때에 이용하는 구강 내 묘기 장치에 관한 것으로, 상기 윗턱 플레이트(A)에 부착된 묘기 핀(1)의 선단의 바늘과 맞닿아서, 묘기 핀(1)의 움직임을 고딕 아치로서 기록한다.

환자 고유의 절치로각(切齒路角)을 기록함과 함께, 상기 지도 지주 스터드(2)와 맞닿아서 활주시키는 가이드로 되고, 운동경로 기록을 기록하기 위한 턱 운동을 유도한다. 이 지도판(10a)은 도 1에 도시한 바와 같이 지도판 고정 나사(26)에 의해 지도 테이블(10)에 연결되어 있는 환자의 턱을 유도함에 의해, 윗턱 플레이트(A)의 보조 스터드(3, 3)가 가소성의 실리콘 러버 등의 위에 입체적으로

조각함에 의해 기록 형성된다.

또한 기록상(紀錄床)(X, Y)에, 윗턱 플레이트(A)와 아랫턱 플레이트(B)를 장착하는 부착 작업을 행하기 위해 이용되는 것이다. 윗턱 플레이트(A), 아랫턱 플레이트(B)가 각각 부착된 기록상 (X, Y)은 연결 기구(C)로부터 벗겨져서, 시멘트 등의 접착제로 구강 내에 고정된다.

아랫턱 플레이트(B)의 지도판 테이블(10)에 지도판(10a)을 지도판 고정 나사(26)로 연결하는 공정에서 지도판(10a)은, 지도 테이블(10)에 지도판 고정 나사(26)에 의해 고정되고, 조절을 위해 착탈이 가능하게 되어 있는데, 나사가 작고, 나사나 조절기구를 구강 내에 떨어뜨리는 등, 의료사고 위험성이 있다.

묘기판(9a)은, 묘기판(9a)의 기록 형성 공정에서 묘기판 형성용 핀(19)으로 수지를 이용하여 제작하도록 되어 있는데, 그제작의 조작성이 나쁘고, 번잡하였다. 또한, 수평적인 위치를 일정하게 한 스타트 포지션을 조정하기 위한 연결 공정에서는, 연결 기구(C)를 이용하여 윗턱 플레이트(A)와 아랫턱 플레이트(B)를 연결한다.

그러나 상술한 종래 발명 들은 기준이 없는 수동적인 기술을 사용하여 고딕 아치 트레이서를 용이하게 구성할 수 없고, 가상으로 다양한 위치를 실험할 수 없어 많은 시간과 노력이 드는 문제점이 있었다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 고딕 아치 트레이서를 용이하게 구성하고, 묘기침이 중앙에 용이하게 놓이도록 하며, 가상화모듈을 통하여 사이버 공간에 위치시키고, 라이브러리를 선택하여 CAD CAM 총의치 base를 쉽고 정밀하게 제작 할 수 있는 고딕 아치 트레이서 및 그 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명에 따르면 무치악 환자의 교합 평면을 Camper's plane과 평행하게 설정 할 수 있고, 묘기침을 라쳇으로 돌려 길이( 수직고경)를 마음대로 조절할 수 있다.

본 발명에 따르면 가상화모듈을 통하여 사이버 공간에서 라이브러리 모듈을 통하여 총의치 베이스를 자동으로 편리하게 제작할 수 있다.

본 발명에 따르면 총의치 베이스의 내면과 잇몸사이의 적합도(Fittness)를 Micron level quality control이 가능하며, 총의치 제작을 디지털화 시켜 전 세계 어디든지 배달 가능하고, 구강내 인상과 고딕아치 트레이싱의 구강 내 조작을 1회만 하고 이것을 digital scanning하여 CAD CAM으로 총의치를 제작하여 다음에 환자가 내원시 구강내 장착하는 2단계로 이루어지는 총의치 제작의 혁명적인 방법이다. 종래는 5번의 내원과 많은 시간이 소용되었다.

도1은 종래 발명에 따른 교합 평면을 찾는 방법을 보여주는 도면.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 유치악, 무치악 트레이의 사시도와 평면도.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 폭스플레인의 평면도.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 오피 미터의 평면도와 사시도.
도5와 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 오피 미터( 교합 평면 계측기)와 폭스 플레인이 결합되는 모습을 보여주는 도면.
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 육각 나사 머리 형태를 두어 라쳇으로 돌려 길이를 마음대로 조절하는 것을 보여주는 도면.
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 자석으로 조절하는 것을 보여주는 도면.
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 interpupillary line 등의 평행을 맞추는 방법을 보여주는 도면.
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 교합의 balance가 깨진 경우 좌우로 수직적으로 교합평면이 기울어져 있는 것을 보여주는 도면.
도11은 본 발명의 일실시예에 따른 묘기침이 중앙에 놓이도록 하기 위해, 하악 트레이에 정중선을 표시하는 것을 보여주는 도면.
도12는 본 발명의 일실시예에 따른 CAD/CAM으로 제작하기 위해 스캔한 형상을 보여주는 도면.
도13은 본 발명의 일실시예에 따른 CR bite를 스캔한 형상을 보여주는 도면.
도14와 도15는 본 발명의 일실시예에 따른 CR bite에 상악, 하악 인상을 겹치는 형상을 보여주는 도면.
도16은 Smart facebow로 교합평면각을 측정하는 것을 보여주는 사진 도면.
도 17은 라이브러리중 한가지 예를 보여주는 도면
도18은 본 발명의 일실시예에 따른 smart facebow(환자의 교합 평면각을 디지털로 측정하는 프로그램 이름)에 의해 교합 평면각이 부여되는 것을 보여주는 도면.
도19는 본 발명의 일실시예에 따른 가상 공간의 CR bite에서 상악전치 치아가 배열되어 있는 것을 보여주는 도면.
도20은 본 발명의 일실시예에 따른 Scan 한 상악 치아에 3점의 교합평면을 부여하는 것을 보여주는 도면.
도21은 본 발명의 일실시예에 따른 상악 모델 base 평면(가), 교합 평면(나), 하악 모델 base 평면(다)을 보여주는 도면.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면을 참고하여 자세히 설명한다.

도2에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 고딕 아치 트레이서는 무치악과 유치악 상악판(a,b)과 무치악과 유치악 하악판(c,d)으로 이루어지며, 크게 트레이(100, 100', 200, 200')와 상기 각 트레이(100, 100', 200, 200')에는 고정용 돌기가 형성되어 Fox plane을 고정하고 상악판과 하악판을 고정하는 역할을 한다.

여기에서 A 부분과 B 부분인 무치악 상악 트레이(100)에서 소구치부 쪽은 잘라내어 유치악 상악 트레이(100')를 만들 수 있다. 하악 트레이(200, 200')도 동일하다.

왜냐하면 하악 운동은 접번 운동을 하므로 유치악에서는 상하악 간의 트레이(100', 200') 간격을 최소화하여야 상기 트레이(100', 200')로 인한 조기접촉을 방지하여 하악의 CR position을 정확히 찾을 수 있다.

그리고 도2에서 보는 바와 같이 상기 각 트레이(100, 100', 200, 200')는 양눈을 연결한 선( interpupillary line)- 동공선과 평행을 가이드하는 각각 한쌍의 인디케이터 돌기(104, 104')와 측면에서의 교합 평면을 가이드하는 교합평면가이드 돌기(106, 106')와 폭스플레인(Fox plane;300)과의 결합을 위한 결합 돌기(102, 102')가 구성된다.

즉 본 발명의 일실시예 따라 상기 트레이(100)는 전방에 두점 , 양옆에 전후방으로 두점으로 표시되는 교합평면 인디케이터 돌기가 구비된다.

또한 도5에서 보는 바와 같이 오피 미터(op meter ;400)의 끼움부(402)에 Fox plane(300)이 끼워져 도6과 같이 전면에서는 interpupillary line과 평행하게, 측면에서는 Camper's plane과 평행하게 하여 교합평면을 찾을 수 있도록 한다.

또한 유치악에서는 상하악 간의 트레이(100', 200') 간격을 최소화하여 최대한 상악 전치가 접촉한 상태를 유지하여야 한다.

한편 도7 등을 참고하면, 무치악 상악 트레이(100)는 시중의 유치악 상악 파셜 트레이를 기본으로 제작하며, 묘기판은 전방부에서 15mm 후방에서 시작하여 후방 끝까지 덮도록 슬라이드 식으로 만들 수도 있다. 반면 무치악 하악 트레이 묘기판(206)은 하악 트레이 전체를 덮는다.

도8에서 보는 바와 같이 상기 상악판과 하악판은 자성이 있는 금속으로 이루어지고, 하악판은 그림이 잘 그려지는 상부와 자석이 잘 붙는 하부가 결합되어 있다. 즉 무치악 고딕 아치 트레이(100)와 묘기판(109, 206)에 자석(800)을 매개로 상하악 트레이(100,200)가 평행을 유지하며 구강 내에 장착된다.

예를 들어 상부가 프라스틱판이고 하부가 자석이 잘붙는 금속판임이 바람직하다. 도7의 하악판(206)에 묘기침(610)에 의하여 고딕 아치가 그려지면 정점(Apex)에 딤플(dimple)이 만들어지고, 고딕아치가 잘 그려지도록 하기 위해서이다.

여기에서 무치악 상태는 상하 공간이 충분히 있기 때문에 일정 두께를 갖는 자석(800)의 두께가 다양하여야 한다.

도9에서 보는 바와 같이 전면에서는 interpupillary line과 평행하게, 측면에서는 Camper's plane과 평행하게 하여 교합평면을 찾을 수 있도록 하는 것으로서, 상악판은 내부쪽 가운데 묘기침을 고정 할 수 있게 두껍게 제작하고 여기에 암 나사길을 만들어 묘기침을 고정하고, 상기 묘기침은 일정 일단부에 지름 6mm 나사 머리 형태를 두어 라쳇으로 돌려 길이를 조절할 수 있도록 형성되며, 상기 묘기침 가운데에 볼펜심 같은 것을 꽂을 수 있도록 홈을 형성하는 것이 바람직하며, 이에 대해 아래에서 자세히 설명한다.

또한 도2에서 보는 바와 같이 상기 고정용 돌기는 상기 트레이(100) 외부로 형성되는 4개의 돌기(108-1, 108-2)이며- 이것은 상악판을 고정시키기 위한 돌기이며--, 폭스플레인(300)은 고정용 돌기(102)는 전후방에 형성시킨 것이다.

또한 도3과 도5에서 보는 바와 같이 폭스플레인(300)은 상기 고정용 구멍(302)은 전후방에 형성 시킨 것이다.

또한 도7에서 보는 바와 같이 상기 고정용 돌기(108-1,108-2)에 상악판을 고정시키고 상기 묘기침은 상악판에 형성시키는 것으로서, 도11에서 보는 바와 같이 하악 트레이가 상악 트레이에 맞추어서 안면의 정중앙에 놓이도록 하기 위해, 상기 상악 트레이(100)에 정중선을 표시하고, 자석 표면에 ”+“ 형상을 표시하며, 상기 자석을 상기 ”+“ 형상에 맞추어 위치 시키고, 상기 자석의 한쪽 면은 돌기가 형성 되어 상악 묘기침 구멍에 꽂혀진다. 이때는 묘기침이 상악판에서 분리 되어 있다.

도11에서 보는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 하악 트레이(200) “ 묘기침에 의해 고딕 아치가 그려지는 하악판에는 열 ”+(250)“ 자가 그려져 있다. 상기 열 + 자에 맞추어서 자석을 하악 트레이(200)에 왁스로 고정한다. 이로서 상, 하악 트레이(100, 200)가 안면의 정중앙에 위치하게 된다.

그 이유는 상악 트레이가 폭스 플레인(300)과 오피 미터(400)에 의해 두개골의 정중앙에 위치하고 하악 트레이(200)는 상기 자석에 의하여 상악 트레이(100)의 정중앙에 위치하게 된다.

상기 하악 교합 평면(도21의 다)이 기울어진 경우 즉, 상하악 balance가 깨진 경우에는 하악 트레이(200)가 구강내 하악 치열과 정확하게 맞지 않는 경우는 , 환자의 하악이 상악에 대하여 좌우 및 수직 방향에서 서로 뒤틀려 있기 때문이다.

이 때는 하악 트레이(200)를 하악에 안착 시킬 때 상악과 분리 시키지 않으면 하악 트레이가 하악 악궁에 정확하게 맞지 않아 구강내 장착 할 수 없다.

이 경우 자석으로 상하악 트레이(100, 200)가 평행한 상태로 수평적으로는 평행한 상태를 유지하고 좌우로는 상하악 정중선이 일치하지 않은 상태가 된다.

하악 트레이(200)를 구강내 안착시키고, 그렇게 되면 하악의 정중선은 상악과 다르게 되어 있는 상태가 된다.

그리고 하악 트레이(200)에 러버 인상제를 채우고, 하악 악궁에 맞게 하악 트레이(200)를 전후 좌우로 움직여 위치를 조절하고, 상하악을 다물게하여 경화되기를 기다린다. 이런 상태에서 하악의 중심위 악간 관계를 기록한다.

또한 상악판 묘기침을 결합후 nose tip에서 chin까지 거리가 일정 길이가 되게( 남자 평균 70-75mm, 여자 65-70mm) 렌치로 길이를 조절하는 것이 바람직하다.

또한 상악판과 하악판은 자성이 있어 잘 붙는 금속 등으로 제작하는 것이 바람직하다.

또한 상기 상악판은 내부쪽 가운데 묘기침을 고정 할 수 있게 두껍게 제작하고 여기에 암 나사길을 만들어 묘기침을 고정한다.

도7의 상기 묘기침(610)은 예를 들어 끝 부위에 지름 6mm 육각 나사 머리 형태(620)를 두어 라쳇으로 돌려 길이를 마음대로 조절할 수 있다.

즉 상악판에 묘기침 구멍이 뚫어 지고, 묘기침(610)과 육각 나사 머리 형태(620)는 일체로 이루어져 라쳇으로 돌려 길이를 조절할 수 있다.

또한 상기 묘기침(610)은 끝이 날카롭게 되어 있어, 여기에 볼펜 심과 같은 형상을 꽂을 수 있다.

도4 내지 도6과 도9에서 보는 바와 같이 상술한 본 발명에 따른 고딕 아치 트레이서는 상악 트레이(100)에 fox plane을 고정후 러버 인상재를 내부에 채운 후 전면에서는 interpupillary line과 평행하게, 측면에서는 camper's plane(가, 나, 다)과 평행하게 상악에 고정 후 경화되기를 기다리고, 경화된 후 fox plane을 제거한다.

계속하여 상악 트레이(100)에 상악판을 구멍에 끼우고, 가운데 자석을 끼우며, 하악 묘기판(30)이 부착된 하악 트레이(200)를 고정한다.

이렇게 되면 camper's plane, 상악판 , 하악판이 모두 평행하게 제작 된다. 하악 악궁에 맞게 하악 트레이(200)를 전후 좌우로 움직여 가상으로 하악 트레이의 구강내 위치를 시험할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예로서 도6의 (a) interpupillary line과 평행하고, (b) 측면에서는 camper's plane과 평행하게 하는 공정을 살펴보면, 상악 트레이(100)에 fox plane을 고정후 러버 인상재를 내부에 채운 후 전면에서는 interpupillary line과 평행하게, 측면에서는 camper's plane과 평행하게 상악에 고정 후 경화되기를 기다린다. 경화된 후 fox plane을 제거하면 최종적으로 교합 평면과 평행하게 된다.

그리고, 상악 트레이(100)에 상악판을 구멍에 끼우고, 가운데 자석을 끼우고, 하악 묘기판이 부착된 트레이를 고정한다. 이렇게 되면 camper's plane, 상악판 , 하악판이 모두 평행하게 제작 된다. 이때 nose tip에서 chin까지 거리가 일정 거리가 되게( 남자 평균 70-75mm, 여자 65-70mm) 자석으로 높이를 조절한다.

계속하여 하악 트레이에 러버 인상제를 채우고 상하악을 다물게하여 경화되기를 기다린다.

그리고 상악 판 묘기침을 결합후 nose tip에서 chin까지 거리가 일정하게 되도록 렌치로 길이를 조절한다.

요약하면, 본 발명은 무치악 환자의 경우 고딕아치트레이서를 이용하여 하악의 중심위 악간 관계를 기록하는 단계와 , 스캔 모듈을 통하여 CR bite를 스캔하는 단계와, 가상화모듈을 통하여 상악/하악 모델을 사이버 공간에 위치시키는 단계와, 상악/하악 교합 설정하는 단계와, 라이브러리 모듈을 통하여 하나의 인공치 배열 모델을 선택하여 베이스를 제작하는 단계로 이루어진다.

예를 들어 라이브러리 모듈을 통하여 하나의 인공치 배열 모델을 선택하여 베이스를 제작하는 단계는, 치아 붙이기 2880가지중 각 변수를 입력할 수 있다.

즉 전치부 형태에 따라 변수 3가지, 전치부 색상에 따라 변수 3가지, 구치부 형태에 따라 변수 8가지, 하악 수평면에서 폭경에 따라 3가지, 교합평면 각에 따라 10가지 등을 입력할 수 있다.

예를 들어 3*4*8*3*10=2880 가지의 조합을 마음대로 선택할 수 있으며, 안면 비대칭등 변수에 따라 치과에서 레진치를 붙일 수도 있다.

계속하여 도21에서 보는 바와 같이 세개의 가상 평면이 형성된다.

1. 상악 모델 base 평면(가) ?? 고딕 아치 트레이서 돌출 모서리 3개를 연결한 평면에서 적당한 거리에 평면을 형성한다.

2. 교합 평면(나)- 수직적 위치는 고딕 아치 트레이서상 양 중절치 점이고 상악 모델 base 평면과 평행한 평면

3. 하악 모델 base 평면(다) ?? 고딕 아치 트레이서 돌출 모서리 3개를 연결한 평면에서 적당한 거리에 평면을 형성한다.

그리고 도18에서 보는 바와 같이 smart facebow에 의해 교합 평면각이 부여된다. Smart facebow는 안이 평면에 고무줄을 끼우고 사진을 찍어 컴퓨터 프로그램에 의해 교합평면각을 측정하는 것을 말한다.

만약 15도라고 가정하여 교합 평면각을 부여하면 이러한 모양으로 교합기에 마운팅 된 느낌으로 나와야 한다.

여기에서 고딕아치 트레이서상 양 중절치 사이를 좌표 ( X=0,Y=0,Z=0)으로 잡는다. smart facebow에 의해 교합 평면각이 부여된다. 만약 15도라고 가정하여 교합 평면각을 부여하면 구치부 공간 좌표가 정해진다.

그리고 치아 template를 상악 교합 평면에 배열 전치부는 CR bite 전치부 형상에 맞추고 구치부는 교합 평면과 평행하게 위치 시킨다.

도19에서 보는 바와 같이 가상 공간에서 치아 배열하는 방법은 고딕아치 트레이서상 양 중절치 사이를 좌표 ( X=0,Y=0,Z=0)으로 잡는다.

도20에서 보는 바와 같이 Scan 한 상악 치아에 3점의 교합평면을 부여한다.( 상악 중절치 사이 ,6번 근심 설측 교두)

도21에서 보는 바와 같이 양중절치 사이를 registeration point로 하고 정면에서는 양쪽 돌기를 측면에서는 측면 돌기를 이용 스캔한 치아 데이터를 고딕 아치 트레이파일로 옮겨 새로운 파일을 생성한다. 고딕 아치 트레이서상 좌표만 기억하고 나머지는 데이터는 지운다.

도21에서 보는 바와 같이 3점의 좌표상에 template 치아를 위치시키면 상하악 공간상에 치아가 위치하게 된다.

마지막으로 CAD로 base를 제작하는 데, 미리 채득해 놓은 표준 총의치 외형 데이터를 라이브러리로 저장, 이 데이터를 확대, 축소해 적합시키고 점막면, 연마면, 인공치의 각면을 갖춘 총의치의 외형 데이터를 작성한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 다음의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

100 : 무치악 상악 트레이
200 : 무치악 하악 트레이
104, 104' : 인디케이터 돌기(전방부에서 교합평면 가이드 돌기)
106, 106' : 교합평면가이드 돌기(측방부에서 교합평면 가이드 돌기)
300 : 폭스플레인(Fox plane)
102, 102' : 결합 돌기(폭스플레인(Fox plane) 고정용 돌기)
400 : 오피 미터(op meter)
402 : 끼움부
206 : 무치악 하악 트레이 묘기판
206' : 유치악 하악 트레이 묘기판
800 : 자석

Claims (5)

1. 상악판과 하악판으로 이루어지며, 양옆에 전후방으로 두점을 표시하고 Camper's plane과 평행하게 하여 교합평면을 찾을 수 있도록 하는 트레이와;
   상기 트레이 외부에 형성되는 다수개의 고정용 돌기와;
   고정용 돌기의 암놈 구멍을 전후방에 형성시킨 폭스플레인(Fox plane)과;
   상기 고정용 돌기에 상악판을 고정하고 상악판에 형성시키는 묘기침;
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고딕 아치 트레이서.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상악판과 하악판은 자성이 있는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고딕 아치 트레이서.
3. 제1항에 있어서,
   상기 상악판은 내부쪽 가운데 묘기침을 고정 할 수 있도록 일정 두께로 제작하고, 상기 묘기침을 고정할 수 있도록 암 나사길을 형성하는 것을 특징으로 하는 고딕 아치 트레이서.
4. 제1항에 있어서,
   상기 묘기침은 일정 지름으로 일단부에 나사 머리 형태를 두어 라쳇으로 길이를 조절할 수 있고, 상기 묘기침 가운데에 볼펜심을 꽂을 수 있도록 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 고딕 아치 트레이서.
5. 삭제

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