KR20190017482A - 수술 검체용 엑스레이 변환 장치 - Google Patents
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Abstract
수술 검체용 엑스레이 변환 장치는 수술장에 설치된 엑스레이 촬영 장치에 부착하여 설치되고 기존의 X선 촬영에 적합하지 않은 수술 검체를 검체 촬영에 적합한 저선량의 엑스레이로 변환하여 검체를 촬영할 수 있다.
Description
본 발명은 수술 검체용 엑스레이 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 수술장에 설치된 엑스레이 촬영 장치에 부착하여 설치되고 기존의 X선 촬영에 적합하지 않은 수술 검체를 검체 촬영에 적합한 저선량의 엑스레이로 변환하여 검체를 촬영할 수 있는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치에 관한 것이다.
엑스레이 촬영 장치는 엑스선을 인체와 같은 대상체에 조사하여 대상체의 내부에 대한 영상을 획득하는 영상 장치이다.
엑스레이 촬영 장치는 인체의 대상체에 엑스선을 조사한 후, 대상체를 투과하거나 대상체를 투과하지 않고 직접 도달하는 엑스선을 수광하고, 수광된 엑스선을 전기적 신호로 변환시키며, 변환된 전기적 신호를 추출하여 엑스선 영상을 생성한다.
병원의 수술장에서는 환자의 수술 시 수술 부위에서 획득한 검체를 촬영해야 할 필요성이 있다. 수술장에 구비된 엑스레이 촬영 장치는 고전압으로 검체 촬영에 적합하지 않으며, 검체 촬영의 빈도가 많지 않은 병원에서 고가의 장비를 별도로 구입하기가 어려워 검체 촬영 장비를 갖추지 않은 곳도 있다.
현재 우리나라의 병원에서는 수술 후 검체 촬영을 위하여 촬영실까지 검체가 이동하는 동안 수술이 지연되고, 검체 분실의 위험성도 높아 수술장에서 검체 촬영을 할 수 있는 방안이 필요한 실정이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수술장에 설치된 엑스레이 촬영 장치에 부착하여 설치되고 기존의 X선 촬영에 적합하지 않은 수술 검체를 검체 촬영에 적합한 저선량의 엑스레이로 변환하여 검체를 촬영할 수 있는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 수술 검체용 엑스레이 변환 장치는,
수술장에 설치된 엑스레이 촬영 장치;
상기 엑스레이 촬영 장치의 상부에 설치되고, 전압, 전류를 인가받아 엑스선을 생성하여 방출하는 엑스레이 생성부를 내부에 형성되는 엑스레이 변환 몸체;
상기 엑스레이 촬영 장치의 하부에 설치되고, 상부면에 수술 부위에서 획득한 검체를 탑재하고, 상기 엑스레이 생성부에서 생성된 엑스선이 검체를 통과한 후 해당 엑스선을 감지하며 감지된 엑스선의 강도에 대응한 전기 신호를 생성하는 엑스레이 검출부가 내부에 형성되는 수술 검체지지대;
상기 검체의 주변에 설치되어 상기 검체의 위치별로 깊이 영상을 획득하는 카메라부;
상기 카메라부로부터 획득된 깊이 영상들로부터 각각 검체의 두께 정보를 계산하고, 상기 계산된 두께 정보의 화소값을 산출하며, 상기 검체의 두께 정보에 따라 엑스선의 투과성을 확인하기 위한 기설정된 임의의 조사 선량을 나타내는 저선량(Low Dose)의 엑스선량을 설정하는 제어부; 및
상기 엑스레이 검출부의 각 픽셀에서 출력된 전기 신호를 기초로 투영 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하며, 상기 엑스레이 촬영 장치에서 상기 엑스레이 변화 몸체와 상기 수술 검체지지대를 탈부착이 가능한 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 기존의 수술장에 설치된 엑스레이 촬영 장치에 호환되도록 부착하여 설치되고, 기존의 X선 촬영에 적합하지 않은 수술 검체를 검체 촬영에 적합한 저선량의 엑스레이로 변환하여 검체를 촬영할 수 있어 검체를 이동하지 않고 바로 검체 촬영이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 촬영 장치에 부착된 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 외형을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 촬영 장치에 부착된 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 외형을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필터부재를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저선량 엑스레이 변환기의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 촬영 장치에 부착된 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 외형을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필터부재를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저선량 엑스레이 변환기의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 촬영 장치에 부착된 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 외형을 간략하게 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 수술 검체용 엑스레이 변환 장치는 수술장에 설치된 환자용 엑스레이 촬영 장치(10)에 부착되고, 환자의 수술 시 수술 부위에서 획득한 검체(20)를 탑재하는 수술 검체지지대(102)와, 상기 수술 검체지지대(102)의 수직 상방으로 이격되어 엑스레이 변환 몸체(101)가 형성된다.
엑스레이 변환 몸체(101)와 수술 검체지지대(102)는 엑스레이 촬영 장치(10)에 탈부착이 가능하게 구성된다.
저선량 엑스레이 변환기(100)는 엑스레이 촬영 장치(10)의 상부에 설치되는 엑스레이 변환 몸체(101)의 내부에 엑스레이 생성부(110)가 형성되고, 수술 검체지지대(102)의 내부에 엑스레이 검출부(120)를 형성하며, 카메라부(130), 제어부(140), 영상 생성부(150) 및 디스플레이부(160)를 더 포함한다.
엑스레이 생성부(110)는 파워 공급부(미도시)에서 전압, 전류를 인가받아 엑스선을 생성하여 방출한다.
엑스레이 검출부(120)는 엑스레이 촬영 장치(10)의 하부에 설치되어 상기 엑스레이 생성부(110)의 연직 하방에 마주하여 위치하고, 복수의 엑스레이 검출 소자를 포함하며, 엑스레이 생성부(110)에서 생성된 엑스선이 검체(20)를 통과한 후 해당 엑스선을 감지하며 감지된 엑스선의 강도에 대응한 전기 신호를 생성한다.
카메라부(130)는 상기 검체(20)의 주변에 설치되어 검체(20)의 위치별로 깊이 영상을 획득하고, 제어부(140)는 카메라부(130)로부터 획득된 깊이 영상들로부터 각각 검체(20)의 두께 정보를 계산한다.
제어부(140)는 계산된 두께 정보의 화소값을 산출하게 된다.
제어부(140)는 검체(20)의 두께 정보에 따라 엑스선의 투과성을 확인하기 위한 저선량(Low Dose)의 엑스선량을 설정한다.
엑스레이 생성부(110)는 제어부(140)에서 설정한 저선량의 엑스선량을 생성하여 검체(20)에 조사한다. 여기서, 저선량의 엑스선량은 기설정된 임의의 조사 선량으로 영상 획득을 위한 최소의 조사 선량, 예를 들어 5mAs일 수 있으며, 5 내지 10mAs 범위의 값 중 어느 하나의 값을 사용할 수도 있다.
본 발명의 저선량 엑스레이 변환기(100)는 검체(20)인 검체(20)의 형태에 따라 엑스선량을 줄여주거나 늘려야 한다.
엑스레이 검출부(120)는 검체(20)에서 감지된 엑스선의 강도에 대응하여 전기 신호를 생성한다.
제어부(140)는 엑스레이 검출부(120)로부터 생성한 전기 신호를 수신하고, 상기 수신한 전기 신호를 나타내는 조사 선량과 검체(20)의 화소값을 연계하여 최종 조사 선량을 설정한다. 즉, 검체(20)의 두께는 조사 선량에 따라 선형적인 관계로 기설정되어 있다.
영상 생성부(150)는 엑스레이 검출부(120)의 각 픽셀에서 출력된 전기 신호를 기초로 투영 영상을 생성한다. 제어부(140)는 영상 생성부(150)에서 생성된 투영 영상을 디스플레이부(160)를 통해 표시한다.
다른 실시예로서, 제어부(140)는 검체(20)의 두께 정보에 따라 방사선 관전압을 결정할 수 있다. 여기서, 방사선 관전압은 엑스레이의 선질을 결정하며 이는 엑스레이의 투과력을 의미한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 촬영 장치에 부착된 수술 검체용 엑스레이 변환 장치의 외형을 간략하게 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 필터부재를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 수술 검체용 엑스레이 변환 장치는 수술장에 설치된 환자용 엑스레이 촬영 장치(10)에 부착되고, 환자의 수술 시 수술 부위에서 획득한 검체(20)를 탑재하는 수술 검체지지대(102)와 상기 수술 검체지지대(102)의 수직 상방으로 이격되어 엑스레이 변환 몸체(101)가 형성된다.
저선량 엑스레이 변환기(100)는 엑스레이 변환 몸체(101)의 내부에 엑스레이 생성부(110)가 형성되고, 수술 검체지지대(102)의 내부에 엑스레이 검출부(120)를 형성하며, 카메라부(130), 제어부(140), 영상 생성부(150), 디스플레이부(160) 및 필터부재(200, 210, 220)를 더 포함한다.
제2 실시예는 전술한 제1 실시예의 구성요소와 중복되는 설명을 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.
카메라부(130)는 검체(20)의 위치별로 깊이 영상을 획득하고, 제어부(140)는 카메라부(130)로부터 획득된 깊이 영상들로부터 각각 검체(20)의 두께 정보를 계산한다. 제어부(140)는 계산된 두께 정보의 화소값을 산출하게 된다.
제어부(140)는 검체(20)의 위치별 두께 정보에 따라 엑스선의 투과성을 확인하기 위한 저선량(Low Dose)의 엑스선량을 각각 설정한다.
엑스레이 생성부(110)는 제어부(140)에서 설정한 저선량의 엑스선량을 생성하고, 엑스레이의 투과율을 줄여주는 필터부재(200, 210, 220)를 통과하여 검체(20)에 조사한다.
예를 들면, 저선량의 엑스선량이 1mAs로 설정되어 있는데, 실제적으로 엑스레이 생성부(110)에서 최소의 조사 선량이 5mAs인 경우, 엑스레이의 조사 선량을 1mAs로 줄일 수 있는 필터부재(200, 210, 220)를 사용하는 것이다.
엑스레이 검출부(120)는 검체(20)에서 감지된 엑스선의 강도에 대응하여 전기 신호를 생성한다.
영상 생성부(150)는 엑스레이 검출부(120)의 각 픽셀에서 출력된 전기 신호를 기초로 투영 영상을 생성하며, 제어부(140)는 디스플레이부(160)를 통해 생성한 투영 영상을 표시한다.
검체(20)는 위치별 두께에 따라 엑스선량이 달라질 수 있다. 이러한 점을 고려하여 제어부(140)는 검체(20)의 위치별 두께 정보에 따라 엑스선의 투과성을 확인하기 위한 저선량(Low Dose)의 엑스선량을 각각 설정하며, 이를 기초로 필터부재를 설정할 수 있다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 필터부재(200)는 철망 같은 메쉬(Mesh) 또는 판(Plate) 형태로 형성되고, 엑스레이를 흡수할 수 있는 납 또는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 소재로 이루어지며, 엑스선의 투과율을 전체적으로 감쇄하여 엑스선 조사의 균일도를 향상시키며, 엑스선의 세기를 줄인다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 필터부재(210)는 상부 투과율 조절부(211), 중간 투과율 조절부(213) 및 하부 투과율 조절부(212)를 포함한다.
상부 투과율 조절부(211)와 하부 투과율 조절부(212)는 글라스로 형성되어 엑스선의 세기를 미세하게 감쇄시키며, 중간 투과율 조절부(213)는 상부 투과율 조절부(211)와 하부 투과율 조절부(212)의 사이에 형성되어 엑스선을 차단하는 납 소재의 차단부(213b)와 엑스선이 투과하는 소재로 제조된 투과부(213a)로 이루어져 있다.
중간 투과율 조절부(213)는 투과부(213a)의 폭에 따라 엑스선량이 조절되고, 검체(20)의 두께가 두꺼운 경우, 투과부(213a)의 폭을 크게 형성하며, 검체(20)의 두께가 얇은 경우, 투과부(213a)의 폭을 작게 형성하여 검체(20)의 두께에 따라 엑스선량을 부분적으로 다르게 조사한다. 즉, 중간 투과율 조절부(213)는 검체(20)의 두께에 따라 엑스선량을 부분적으로 패턴 조절할 수 있다.
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예의 필터부재(220)는 전체적인 형태가 오목하게 휘어지게 형성되고, 엑스레이가 투과하는 소재로 이루어진 투과 패널(222)과 투과되지 않은 소재로 이루어진 차단 패널(224)을 포함한다.
필터부재(220)는 오목하게 휘어져 있어 소정의 입사각을 갖고 방사상으로 조사되는 엑스선의 필터링이 효과적이다.
투과 패널(222)의 폭은 일정하게 형성할 수 있으며, 검체(20)의 형태에 따라 투과 패널(222)의 폭을 다르게 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저선량 엑스레이 변환기의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
저선량 엑스레이 변환기(100)는 엑스레이 변환 몸체(101)에 결합된 거치대(103)와, 상기 거치대(103)에 결합되어 상하 방향으로 이동하는 제1 이동부재(104)와, 상기 제1 이동부재(104)의 하부면을 관통하여 수직 방향으로 일정한 길이의 제1 스크류부재(105)가 세워지고, 그 하부 끝단 부분이 수술 검체지지대(102)를 관통하여 제1 구동모터에 결합된다.
수술 검체지지대(102)의 내부에는 상기 제1 구동모터에서 일정 거리 이격되어 제2 구동모터(109)가 형성되고, 상기 제2 구동모터(109)의 상부에 수직 방향으로 일정한 길이의 제2 스크류부재(108)가 관통하여 세워진다.
상기 제2 스크류부재(108)의 상부에는 상하 방향으로 이동하는 제2 이동부재(107)가 결합되고, 상기 제2 이동부재(107)의 수평 방향으로 필터부재(200, 210, 220)가 결합된다.
제1, 2 이동부재(104, 107)는 제1, 2 스크류부재(105, 108)가 관통되어 제1, 2 스크류부재(105, 108)의 외주면 나사선에 각각 맞물리는 나사산을 내측면에 형성한다. 따라서, 제1, 2 이동부재(104, 107)는 제1, 2 구동모터(106, 109)에 의해 제1, 2 스크류부재(105, 108)의 회전되면 제1, 2 스크류부재(105, 108) 상에서 상하 방향으로 이동하게 된다.
제어부(140)는 엑스레이 검출부(120)로부터 생성한 전기 신호를 수신하고, 상기 수신한 전기 신호를 나타내는 조사 선량과 검체(20)의 화소값을 연계하여 최종 조사 선량을 설정한다.
제어부(140)는 제1 구동모터(106)와 제2 구동모터(109)를 제어하여 엑스레이 변환 몸체(101)와 필터부재를 상하 방향으로 이동시키고, 엑스선을 조사하여 엑스선량을 계산하며, 설정한 최종 조사 선량이 될 때까지 엑스레이 변환 몸체(101)와 필터부재를 동시 또는 각각 별개로 이동시켜 가면서 엑스선을 조사하도록 제어한다.
이상에서 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 엑스레이 촬영 장치 20: 검체
100: 저선량 엑스레이 변환기 101: 엑스레이 변환 몸체
102: 수술 검체지지대 103: 거치대
104: 제1 이동부재 105: 제1 스크류부재
106: 제1 구동모터 107: 제2 이동부재
108: 제2 스크류부재 109: 제2 구동모터
110: 엑스레이 생성부 120: 엑스레이 검출부
130: 카메라부 140: 제어부
150: 영상 생성부 160: 디스플레이부
200, 210, 220: 필터부재 211: 상부 투과율 조절부
212: 하부 투과율 조절부 213: 중간 투과율 조절부
213a: 투과부 213b: 차단부
222: 투과 패널 224: 차단 패널
100: 저선량 엑스레이 변환기 101: 엑스레이 변환 몸체
102: 수술 검체지지대 103: 거치대
104: 제1 이동부재 105: 제1 스크류부재
106: 제1 구동모터 107: 제2 이동부재
108: 제2 스크류부재 109: 제2 구동모터
110: 엑스레이 생성부 120: 엑스레이 검출부
130: 카메라부 140: 제어부
150: 영상 생성부 160: 디스플레이부
200, 210, 220: 필터부재 211: 상부 투과율 조절부
212: 하부 투과율 조절부 213: 중간 투과율 조절부
213a: 투과부 213b: 차단부
222: 투과 패널 224: 차단 패널
Claims (6)
- 수술장에 설치된 엑스레이 촬영 장치;
상기 엑스레이 촬영 장치의 상부에 설치되고, 전압, 전류를 인가받아 엑스선을 생성하여 방출하는 엑스레이 생성부를 내부에 형성되는 엑스레이 변환 몸체;
상기 엑스레이 촬영 장치의 하부에 설치되고, 상부면에 수술 부위에서 획득한 검체를 탑재하고, 상기 엑스레이 생성부에서 생성된 엑스선이 검체를 통과한 후 해당 엑스선을 감지하며 감지된 엑스선의 강도에 대응한 전기 신호를 생성하는 엑스레이 검출부가 내부에 형성되는 수술 검체지지대;
상기 검체의 주변에 설치되어 상기 검체의 위치별로 깊이 영상을 획득하는 카메라부;
상기 카메라부로부터 획득된 깊이 영상들로부터 각각 검체의 두께 정보를 계산하고, 상기 계산된 두께 정보의 화소값을 산출하며, 상기 검체의 두께 정보에 따라 엑스선의 투과성을 확인하기 위한 기설정된 임의의 조사 선량을 나타내는 저선량(Low Dose)의 엑스선량을 설정하는 제어부; 및
상기 엑스레이 검출부의 각 픽셀에서 출력된 전기 신호를 기초로 투영 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하며, 상기 엑스레이 촬영 장치에서 상기 엑스레이 변화 몸체와 상기 수술 검체지지대를 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치. - 제1항에 있어서,
상기 엑스레이 변환 몸체로부터 소정 거리 하방으로 이격되어 설치되고, 조사되는 엑스선의 투과율을 감쇄하여 상기 엑스선의 세기를 줄이는 필터부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치. - 제1항에 있어서,
상기 엑스레이 변환 몸체에 결합된 거치대와, 상기 거치대에 결합되어 상하 방향으로 이동하는 제1 이동부재와, 상기 제1 이동부재의 하부면을 관통하여 수직 방향으로 일정한 길이의 제1 스크류부재가 세워지고 그 하부 끝단 부분이 상기 수술 검체지지대를 관통하여 제1 구동모터에 결합되고,
상기 수술 검체지지대의 내부에는 상기 제1 구동모터에서 일정 거리 이격되어 제2 구동모터가 형성되고, 상기 제2 구동모터의 상부에 수직 방향으로 일정한 길이의 제2 스크류부재가 관통하여 세워지고, 상기 제2 스크류부재의 상부에 상하 방향으로 이동하는 제2 이동부재가 결합되고, 상기 제2 이동부재의 수평 방향으로 상기 엑스선의 투과율을 감쇄하여 상기 엑스선의 세기를 줄이는 필터부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치. - 제3항에 있어서,
제어부는 상기 엑스레이 검출부로부터 생성한 전기 신호를 수신하고, 상기 수신한 전기 신호를 나타내는 조사 선량과 검체의 화소값을 연계하여 최종 조사 선량을 설정하고, 상기 제1 구동모터와 상기 제2 구동모터를 제어하여 상기 엑스레이 변환 몸체와 상기 필터부재를 상하 방향으로 이동시키고, 엑스선을 조사하여 엑스선량을 계산하며, 설정한 최종 조사 선량이 될 때까지 상기 엑스레이 변환 몸체와 상기 필터부재를 동시 또는 각각 별개로 이동시켜 가면서 엑스선을 조사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 필터부재는 글라스로 형성되고 서로 일정 거리 이격되어 상기 엑스선의 세기를 미세하게 감쇄하는 상부 투과율 조절부와 하부 투과율 조절부;
상기 상부 투과율 조절부와 상기 하부 투과율 조절부의 사이에 형성되고, 상기 엑스선을 차단하는 납, 구리, 알루미늄 중 하나의 소재의 차단부와 엑스선이 투과하는 소재로 제조된 투과부로 이루어진 중간 투과율 조절부를 포함하며, 상기 중간 투과율 조절부는 상기 투과부의 폭에 따라 엑스선량이 조절되는 것을 특징으로 하는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 필터부재는 오목하게 휘어지게 형성되고, 엑스레이가 투과하는 소재로 이루어진 투과 패널과 투과되지 않은 소재로 이루어진 차단 패널을 포함하고,
상기 투과 패널의 폭은 일정하게 형성하거나, 상기 검체의 형태에 따라 상기 투과 패널의 폭을 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 수술 검체용 엑스레이 변환 장치.
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