(57)【要約】【課題】利用者にとっての生体情報測定装置の利便性を高める。【解決手段】生体情報の特定に使用される検出信号を生成する検出部と、前記検出信号から特定された前記生体情報に関する表示をする表示部を含む表示ユニットと前記検出部が設けられたベルトを具備し、前記表示ユニットは、前記ベルトに対して可変の位置に装着される生体情報測定装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体情報の特定に使用される検出信号を生成する検出部と、
前記検出信号から特定された前記生体情報に関する表示をする表示部を含む表示ユニットと、
前記検出部が設けられたベルトとを具備し、
前記表示ユニットは、前記ベルトに対して可変の位置に装着される
生体情報測定装置。
【請求項２】
前記ベルトに対する前記検出部の位置は、固定である
請求項１の生体情報測定装置。
【請求項３】
前記表示ユニットは、前記ベルトに着脱可能に装着される
請求項１または請求項２の生体情報測定装置。
【請求項４】
前記表示ユニットは、面ファスナーにより前記ベルトに装着される
請求項３の生体情報測定装置。
【請求項５】
前記検出部は、生体に対向し、
前記表示部は、前記ベルトを挟んで前記生体とは反対側に位置する
請求項１から請求項４の何れかの生体情報測定装置。
【請求項６】
前記検出信号から前記生体情報を特定する特定部を具備する
請求項１から請求項５の何れかの生体情報測定装置。
【請求項７】
前記ベルトは、手首に巻回される
請求項１から請求項６の何れかの生体情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の生体情報を測定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被験者の生体情報を測定するための技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、生体信号を検出し、当該生体信号から測定環境を判定する測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４７１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、生体信号を検出する検出部と、生体信号から判定された測定環境の判定結果を表示する表示部とが固定された円環状の装着部を例えば指に装着する。しかし、装着部に対して表示部が固定されていると被験者にとって測定結果が見にくく利便性が低い場合がある。以上の事情を考慮して、本発明は、利用者にとっての生体情報測定装置の利便性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る生体情報測定装置は、生体情報の特定に使用される検出信号を生成する検出部と、検出信号から特定された生体情報に関する表示をする表示部を含む表示ユニットと検出部が設けられたベルトを具備し、表示ユニットは、ベルトに対して可変の位置に装着される。以上の構成では、生体情報に関する表示をする表示部を含む表示ユニットがベルトに対して可変の位置に装着される。したがって、利用者（典型的には被験者）がベルトに対する表示ユニットの位置を変更することができる。例えば、利用者の所望の位置（例えば表示部が見やすい位置）に表示ユニットをベルトに対して装着できる。つまり、利用者にとっての生体情報測定装置の利便性が高まる。
【０００６】
本発明の好適な態様において、ベルトに対する検出部の位置は、固定である。以上の構成では、ベルトに対する検出部の位置が固定される。したがって、検出信号の生成のために適切な位置に検出部を安定的に保持できる。
【０００７】
本発明の好適な態様において、表示ユニットは、ベルトに着脱可能に装着される。以上の構成では、表示ユニットがベルトに着脱可能に装着される。したがって、表示ユニットをベルトに装着した使用とベルトに装着しない使用との双方の使用態様が可能になる。
【０００８】
本発明の好適な態様において、表示ユニットは、面ファスナーによりベルトに装着される。以上の構成では、表示ユニットが面ファスナーによりベルトに装着される。したがって、ベルトにおいて表示ユニットが装着される面内で表示ユニットを任意の方向に変更することができる。
【０００９】
本発明の好適な態様において、検出部は、生体に対向し、表示部は、ベルトを挟んで生体とは反対側に位置する。以上の構成では、検出部は生体に対向し、表示部はベルトを挟んで生体とは反対側に位置する。したがって、検出信号の生成に適切な位置に検出部が設けられるとともに、利用者に見やすい位置に表示部を装着できるという利点がある。
【００１０】
本発明の好適な態様において、検出信号から生体情報を特定する特定部を具備する。以上の構成では、検出信号から生体情報が特定される。したがって、生体情報を特定するための他の装置を必要とすることなく生体情報を特定および表示することが可能である。
【００１１】
本発明の好適な態様において、ベルトは、手首に巻回される。以上の構成では、ベルトは手首に巻回される。日常生活に支障なく常時的に生体情報を測定するという観点からは、利用者の手首にベルトにより装着可能な構成が特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る生体情報測定装置の側面図である。
【図２】手首に装着する前の生体情報測定装置の側面図である。
【図３】ベルトの平面図である。
【図４】生体情報測定装置の機能に着目した構成図である。
【図５】ベルトに装着される表示ユニットの位置および方向の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る生体情報測定装置１の側面図である。生体情報測定装置１は、被験者の生体情報を測定する測定機器であり、被験者の身体のうち測定対象となる部位（以下「測定部位」という）Ｍに装着される。本実施形態では、被験者の手首を測定部位Ｍとして例示する。具体的には、生体情報測定装置１は、測定部位Ｍ内に存在する動脈（例えば橈骨動脈または尺骨動脈）Ｖの血流量を生体情報として測定する。
【００１４】
本実施形態の生体情報測定装置１は、図１に例示される通り、測定部位Ｍに巻回されるベルト１０と、当該ベルト１０に設けられた検出ユニット２０と、当該ベルト１０に装着される表示ユニット３０とを具備する腕時計型の携帯機器である。測定部位Ｍの例示である手首にベルト１０を巻回することで、被験者の手首に生体情報測定装置１が装着される。検出ユニット２０は、ベルト１０に対して固定の位置に設けられているのに対して、表示ユニット３０は、ベルト１０に対して可変の位置に装着される。
【００１５】
図２は、手首に装着される前の状態の生体情報測定装置１の側面図であり、図３はベルト１０の平面図である。図２および図３に例示される通り、本実施形態では、ベルト１０の一方の面に対して固定の位置に検出ユニット２０が設けられ、ベルト１０の他方の面に対して可変の位置に表示ユニット３０が装着される。表示ユニット３０は、ベルト１０に着脱可能に装着される。本実施形態では、表示ユニット３０が面ファスナーによりベルト１０に着脱可能に装着される。面ファスナーは、フック状に起毛された面状の第１接合部１４と、ループ状に起毛された面状の第２接合部３４とを含む。第１接合部１４と第２接合部３４とは着脱可能に接合する。検出ユニット２０と表示ユニット３０とは、有線（通信ケーブル）または無線（近距離無線通信）で接続される。
【００１６】
具体的には、ベルト１０は、図２および図３に例示される通り、基体１２と第１接合部１４と留め具１６とを具備する。基体１２は、可撓性または柔軟性を有する帯状の構造体であり、例えばシリコーン樹脂またはエラストマー樹脂等の任意の材料で形成される。以下の説明では、基体１２における一方の面を第１面Ｓ1といい、他方の面を第２面Ｓ2という。ベルト１０が手首に巻回された状態において、基体１２の第１面Ｓ1は外周側に位置し、第２面Ｓ2はベルト１０の内周側に位置する。
【００１７】
本実施形態の第１接合部１４は、基体１２の第１面Ｓ1を覆うように設置される。第１接合部１４に表示ユニット３０が装着される。なお、第１接合部１４と表示ユニット３０（第２接合部３４）とを接合することが可能であれば、基体１２に対する第１接合部１４の設置態様は任意である。例えば、基体１２の第１面Ｓ1の一部にのみ第１接合部１４を設置する構成も採用され得る。留め具１６は、環状の構造体であり、例えば金属または合成樹脂等で形成される。基体１２の長手方向における一方の端部に留め具１６が設置される。基体１２の第２面Ｓ2が手首の表面に対向または接触するように巻回した状態で、基体１２において留め具１６が設置された端部とは反対側の端部を留め具１６に通すことで、ベルト１０を装着することができる。つまり、基体１２の第２面Ｓ2は、被験者の皮膚に対向または接触する面とも換言され得る。
【００１８】
図４は、生体情報測定装置１の機能に着目した構成図である。検出ユニット２０は、生体情報の特定に使用される検出信号Ｐを生成する機器である。具体的には、検出ユニット２０は、図４に例示される通り、筐体２２と検出部２４と通信部２６とを具備する。筐体２２は、例えば平板状に形成された中空の構造体である。検出部２４と通信部２６とは、筐体２２に収容される。筐体２２は、検出部２４が基体１２の第２面Ｓ2側に位置するように当該ベルト１０に固定される。つまり、ベルト１０に対する検出部２４の位置は固定である。なお、筐体２２をベルト１０に固定するための構造は任意である。上述した通り、基体１２の第２面Ｓ2が手首の表面に対向または接触するようにベルト１０が巻回されるので、検出ユニット２０の表面は手首の表面に接触する。被験者は、検出ユニット２０（検出部２４）が生体情報を好適に検出できる位置にベルト１０を装着する。例えば、検出ユニット２０（検出部２４）が手首の動脈Ｖ上に位置するようにベルト１０を装着する。つまり、検出ユニット２０の検出部２４は、生体（測定部位Ｍ）に対向する。
【００１９】
検出部２４は、発光部Ｅと受光部Ｒとを含む光学センサーモジュールであり、生体情報の特定に使用される検出信号Ｐを生成する。発光部Ｅは、測定部位Ｍに光Ｌを出射する。本実施形態の発光部Ｅは、例えば干渉性が高いコヒーレントな光Ｌ（すなわちレーザー光）を出射する発光素子である。レーザーを発光する発光素子としては、面発光レーザー（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）、フォトニック結晶レーザー、半導体レーザー等が適用可能である。なお、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を発光部Ｅとして利用することも可能である。
【００２０】
発光部Ｅから出射した光Ｌは、測定部位Ｍに入射するとともに測定部位Ｍの内部で反射および散乱を繰り返したうえで受光部Ｒに到達する。すなわち、発光部Ｅと受光部Ｒとで反射型の光学センサーとして機能する。
【００２１】
受光部Ｒは、測定部位Ｍ内を通過した光の受光レベルに応じた検出信号Ｐを生成する。例えば、測定部位Ｍに対向する受光面で光を受光するフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）等の光電変換素子が受光部Ｒとして好適に利用される。なお、検出部２４は、例えば、駆動電流の供給により発光部Ｅを駆動する駆動回路と、受光部Ｒの出力信号を増幅およびＡ/Ｄ変換する出力回路（例えば増幅回路とＡ/Ｄ変換器）を包含するが、図４では各回路の図示を省略した。
【００２２】
測定部位Ｍ内の動脈Ｖは、拍動と同等の周期で反復的に拡張および収縮する。拡張時と収縮時とで血管内の血流量は相違するから、測定部位Ｍからの受光レベルに応じて受光部Ｒが生成する検出信号Ｐは、測定部位Ｍの動脈Ｖの血流量の変動に対応した周期的な変動成分を含む脈波信号である。
【００２３】
通信部２６は、表示ユニット３０と通信するための通信機器であり、検出部２４が生成した検出信号Ｐを表示ユニット３０に送信する。
【００２４】
表示ユニット３０は、検出ユニット２０から提供された検出信号Ｐを利用して被験者に生体情報を提供するための機器である。具体的には、表示ユニット３０は、図４に例示される通り、筐体３２と第２接合部３４と表示部３５と記憶部３６と制御部３７と通信部３８とを具備する。筐体３２は、例えば扁平な直方体に形成された中空の構造体である。図２に例示される通り、第２接合部３４は、筐体３２の１つの面を覆うように設置される。なお、第２接合部３４と第１接合部１４とを接合することが可能であれば、筐体３２に対する第２接合部３４の設置態様は任意である。例えば、筐体３２の１つの面の一部にのみ第２接合部３４を設置する構成も採用され得る。表示部３５は、第２接合部３４が設置された面とは反対側の面に設置される。記憶部３６と制御部３７と通信部３８とは、筐体３２の内部に収容される。
【００２５】
筐体３２に設置された第２接合部３４は、ベルト１０の基体１２における第１面Ｓ1に設置された第１接合部１４に接合される。ベルト１０の第１接合部１４に表示ユニット３０の第２接合部３４を接合することで、表示ユニット３０をベルト１０に装着することができる。表示ユニット３０の表示部３５は、図１に例示される通り、ベルト１０を挟んで生体（測定部位Ｍ）とは反対側に位置する。本実施形態では、ベルト１０に対する表示ユニット３０の装着に面ファスナーを利用しているので、基体１２の第１面Ｓ1の面内方向における表示ユニット３０の位置および方向は任意である。例えば、図１の例示のように、ベルト１０を手首に装着したときに、手首を挟んで検出ユニット２０とは反対側に位置するように表示ユニット３０をベルト１０に装着することが可能である。また、図５に実線で例示される通り、表示部３５に表示される画像の縦方向がベルト１０の長手方向に沿うように表示ユニット３０をベルト１０に装着するほか、図５に破線で例示される通り、表示画像の縦方向がベルト１０の長手方向に対して傾斜または直交するように表示ユニット３０をベルト１０に装着することも可能である。
【００２６】
表示部３５は、例えば液晶表示パネルであり、制御部３７から指示された各種の画像を表示する。具体的には、表示部３５は、検出信号Ｐから特定された生体情報に関する表示をする。通信部３８は、検出ユニット２０と通信するための通信機器であり、検出ユニット２０から送信された検出信号Ｐを受信する。記憶部３６は、例えば不揮発性の半導体メモリーで構成され、制御部３７が実行するプログラムや制御部３７が使用する各種のデータを記憶する。制御部３７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の演算処理装置であり、表示ユニット３０の全体を制御する。
【００２７】
本実施形態の制御部３７は、記憶部３６に記憶されたプログラムを実行することで、動脈Ｖの血流量を被験者に提示するための複数の機能（指示部７２および特定部７４）を実現する。なお、制御部３７の機能を複数の集積回路に分散した構成や、制御部３７の一部または全部の機能を専用の電子回路で実現した構成も採用され得る。また、図４では制御部３７と記憶部３６とを別体の要素として図示したが、記憶部３６を内包する制御部３７を例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により実現することも可能である。
【００２８】
指示部７２は、表示ユニット３０および検出ユニット２０の各要素に各種の指示をする。例えば、表示部３５に対する画像の表示の指示、および、上述した検出ユニット２０の検出部２４に対する発光の指示が指示部７２により実行される。
【００２９】
特定部７４は、検出信号Ｐから生体情報を特定する。具体的には、通信部３８が受信した検出信号Ｐから動脈Ｖの血流量Ｑを算定する。例えば、特定部７４は、以下の式(１)を利用して、血流量Ｑを算定する。ｆdは、静止した組織からの散乱光と動いている血球からの散乱光との干渉によって生じるうなり信号の周波数である。Ｉは、受光部Ｒの受光強度である。Φ(ｆd)は、検出信号Ｐのパワースペクトルであり、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を利用して算出される。
【数１】
2018175022.tif 000003
【００３０】
指示部７２は、特定部７４が特定した血流量Ｑの表示を表示部３５に指示する。表示部３５は、指示部７２の指示により、特定部７４が特定した血流量Ｑに関する表示をする。血流量Ｑの表示態様は、任意である。例えば血流量Ｑを表す文字列を表示させる。なお、検出ユニット２０と表示ユニット３０との各々に電池（図示略）が設けられる。
【００３１】
以上の説明から理解される通り、本実施形態では、表示ユニット３０がベルト１０に対して可変の位置に装着されるので、利用者（典型的には被験者）がベルト１０に対する表示ユニット３０の位置を変更することができる。例えば、検出ユニット２０（検出部２４）が手首の動脈Ｖ上に位置するようにベルト１０を手首に巻回した後に、被験者の所望の位置（例えば表示部３５が見やすい位置）に表示ユニット３０をベルト１０に対して装着できる。ひいては、利用者にとって生体情報測定装置１の利便性が高くなる。
【００３２】
＜変形例＞
以上に例示した形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を適宜に併合することも可能である。
【００３３】
（１）前述の形態では、ベルト１０に対する検出部２４の位置は固定であったが、ベルト１０に対する検出部２４の位置を可変にすることも可能である。例えば、検出ユニット２０を面ファスナーによりベルト１０に着脱可能に装着することも可能である。ただし、ベルト１０に対する検出部２４の位置を固定にする構成によれば、検出信号Ｐの生成のために適切な位置に検出部２４を安定的に保持できるという利点がある。
【００３４】
（２）前述の形態では、表示ユニット３０を面ファスナー（第１接合部１４および第２接合部３４）によりベルト１０に着脱したが、表示ユニット３０をベルト１０に着脱可能に装着するための構造は任意である。例えば、ベルト１０の基体１２の第１面Ｓ1と、表示ユニット３０の筐体３２の１つの面とに磁性材料で形成された磁性体を設けることで、表示ユニット３０をベルト１０に磁力により着脱可能に装着する構成も採用され得る。なお、ベルト１０の基体１２と表示ユニット３０の筐体３２とを磁性材料で形成することも可能である。また、表示ユニット３０の筐体３２に留め具（クリップ）を設けて、表示ユニット３０をベルト１０に着脱可能に装着する構成も採用され得る。ただし、面ファスナーおよび磁性材料により表示ユニット３０をベルト１０に着脱可能に装着する構成によれば、ベルト１０において表示ユニット３０が装着される面内で表示ユニット３０を任意の方向に変更することができる。
【００３５】
（３）前述の形態では、表示ユニット３０はベルト１０に着脱可能に装着されたが、表示ユニット３０がベルト１０に対して着脱可能か否かは不問である。例えば、表示ユニット３０がベルト１０に装着された状態でベルト１０に対する表示ユニット３０の装着位置を利用者が変更できる構成も可能である。以上の説明から理解される通り、表示ユニット３０がベルト１０に対して可変の位置に装着できる構成であれば、表示ユニット３０をベルト１０に装着するための構造は任意である。ただし、表示ユニット３０がベルト１０に着脱可能に装着される構成によれば、表示ユニット３０をベルト１０に装着した状態での使用とベルト１０に装着しない状態での使用との双方の使用態様が可能になる（ひいては利用者毎の多様な要求に対応できる）という利点がある。
【００３６】
（４）前述の形態では、検出部２４は生体（測定部位Ｍ）に対向し、表示部３５はベルト１０を挟んで生体とは反対側に位置したが、検出部２４と表示部３５との位置関係は以上の例示に限定されない。ただし、検出部２４が生体に対向し、表示部３５がベルト１０を挟んで生体とは反対側に位置する構成によれば、検出信号Ｐの生成に適切な位置に検出部２４が設けられるとともに、利用者に見やすい位置に表示部３５が装着される。
【００３７】
（５）前述の形態では、検出部２４が発光部Ｅと受光部Ｒとをそれぞれ１個ずつ含む構成を例示したが、発光部Ｅおよび受光部Ｒの各々の個数は任意である。例えば１個の発光部Ｅと２個の受光部Ｒとを検出部２４が含むことも可能である。
【００３８】
（６）前述の形態では、留め具１６と第１接合部１４と基体１２とを含むベルト１０を例示したが、検出部２４を設けることができ、表示ユニット３０を可変の位置に装着することができれば、ベルト１０の構成は任意である。例えば、利用者の手首が挿入される環状のベルト１０を利用することも可能である。すなわち、留め具１６は省略され得る。また、帯状の面ファスナーを基体１２として利用したベルト１０を利用することも可能である。すなわち、基体１２とは別個の第１接合部１４は省略され得る。
【００３９】
（７）前述の形態では、表示ユニット３０の筐体３２に設置される第２接合部３４と、ベルト１０の基体１２に設置される第１接合部１４とで構成される面ファスナーを利用して表示ユニット３０をベルト１０に装着したが、面ファスナーの態様は任意である。例えば、表示ユニット３０の筐体３２に第２接合部３４を設置し、ベルト１０の基体１２に第１接合部１４を設置する構成、または、フック状の起毛とループ状の起毛とが混在した面状の接合部をベルト１０の基体１２と表示ユニット３０の筐体３２とに設置する構成も採用され得る。また、前述の形態では、図３に例示される通り、基体１２の第１面Ｓ1の全体を覆うように第１接合部１４が設置されたが、例えば第１面Ｓ1の一部に第１接合部１４を設置すること、または、第１面Ｓ1の複数箇所に第１接合部１４を設置することも可能である。なお、表示ユニット３０の筐体３２に設置される第２接合部３４についても、例えば筐体３２の１つの面の一部に第２接合部３４を設置すること、または、筐体３２の１つの面の複数箇所に第２接合部３４を設置することも可能である。
【００４０】
（８）前述の形態では、検出部２４を収容する筐体２２をベルト１０に固定することで、検出部２４の位置をベルト１０に対して固定したが、検出部２４の位置をベルト１０に対して固定する構成は任意である。例えば、ベルト１０の基体１２の内部に検出部２４を収容する構成も可能である。つまり、検出ユニット２０において筐体２２は必須ではない。
【００４１】
（９）前述の形態では、検出信号Ｐから生体情報を特定する特定部７４を具備したが、生体情報測定装置１において特定部７４は必須ではない。例えば生体情報測定装置１と通信可能な端末装置（例えばスマートフォン）に特定部７４を設けた構成（例えば端末装置で実行されるアプリケーションで実現される構成）も採用され得る。生体情報測定装置１は、端末装置に検出信号Ｐを送信する。端末装置は、受信した検出信号Ｐから生体情報を特定し、生体情報測定装置１に送信する。生体情報測定装置１の表示ユニット３０は、受信した生体情報を表示する。ただし、特定部７４を具備する前述の実施形態の構成によれば、端末装置を必要とすることなく生体情報を特定および表示することが可能である。
【００４２】
（１０）前述の形態では、表示ユニット３０の筐体３２に制御部３７および記憶部３６を収容したが、検出ユニット２０の筐体２２に制御部３７および記憶部３６を収容することも可能である。表示部３５を含み、かつ、ベルト１０に対して可変の位置に装着できれば、表示ユニット３０の具体的な構成は任意である。つまり、表示ユニット３０の筐体３２および通信部３８についてもその具体的な構成の如何は問わない。
【００４３】
（１１）前述の形態では、測定部位Ｍ内の動脈Ｖの血流量Ｑを生体情報として特定したが、生体情報の種類は以上の例示に限定されない。例えば、酸素飽和度（ＳｐＯ２），血圧，血糖値または脈波伝播速度（ＰＷＶ）を生体情報として特定する構成も採用され得る。
【００４４】
（１２）前述の形態では、手首を測定部位Ｍとしたが、ベルト１０で巻回できる部位（例えば足首または腕）であれば測定部位Ｍは任意である。ただし、日常生活に支障なく常時的に生体情報を測定するという観点からは、利用者の手首にベルト１０により装着可能な構成が特に有効である。
【符号の説明】
【００４５】
１…生体情報測定装置、１０…ベルト、１２…基体、１４…第１接合部、１６…留め具、Ｓ1…第１面、Ｓ2…第２面、２０…検出ユニット、２２…筐体、２４…検出部、２６…通信部、３０…表示ユニット、３２…筐体、３４…第２接合部、３５…表示部、３６…記憶部、３７…制御部、３８…通信部、７２…指示部、７４…特定部、Ｅ…発光部、Ｒ…受光部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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