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未来予測手術具現化のための脳機能データベース及び標準脳の作成

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 15H01128
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

田村 学  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (80453174)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード脳機能マッピング / デジタル化 / 標準脳 / 未来予測手術 / データベース / ログ取得 / 行程解析 / 覚醒下手術
研究実績の概要

当該施設では2000年以降、術中MRIを利用したナビゲーションシステムを1600例以上に経験し、加えて2004年以降、覚醒下脳機能マッピングを行う際、ナビゲーション画像や電気刺激及び患者反応の情報を同時記録したビデオ記録(IEMAS)を行い350症例以上に活用された。これら可視化プロセスは手術経験という勘のみならず科学的評価、そして意志決定プロセスとして重要である。ただし、脳表面や白質を電気刺激したprobeの位置情報はアナログのため術中MRIへの反映が不十分であった。この発展的解決のため、覚醒下手術中の刺激probeからの位置情報をログ情報として記録し、患者の脳機能情報を付加することでデジタル化さらにはデータベース構築を行い活用することを目的とした。
2015年から2016年に実施した覚醒下神経膠腫摘出手術29例(男性16名、女性13名、平均38.1±10.8歳、うち初発23例)に対し、マッピング時の刺激電極装置(ユニークメディカル社)の位置情報をログとして取得し、術中MRIナビゲーション(BrainLab社)と連動させ、画像解析ソフト(3D-slicer)上で電気刺激部位のデジタル情報を得た。得られた術中MRI上の反応点は術前MRI及び標準脳上に変換表示すると共に、画像変換に伴う精度を算出した。29名全例でログ情報取得が可能であった。従来のビデオ記録だけでは不確定な刺激位置情報の同定や、brain shiftの判定に有用であった。術中MRI上反応点の画像変換精度については、脳表上で言語停止が得られた10症例に対して近隣脳溝を基準に計測を行い、術前MRIへは2.8±1.3 mm、さらに標準脳へは5.5±3.6 mmと算出された。術中MRIナビゲーションと連動し脳機能マッピング情報のデジタル化が行えた。また、標準脳上への変換に関しても、個々の患者脳へ応用可能となる成果を得た。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Neurospin/Timone Hospital(France)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Neurospin/Timone Hospital(France)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Neurophysiological Monitoring and Awake Craniotomy for Resection of Intracranial Gliomas2017

    • 著者名/発表者名
      Saito T, Tamura M, Chernov M, Ikuta S, Muragaki Y, Maruyama T
    • 雑誌名

      Prog Neurol Surg

      巻: 30 ページ: 117-158

    • DOI

      10.1159/000464387

    • ISBN
      9783318060560, 9783318060577
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Difficulty in identification of the frontal language area in patients with dominant frontal gliomas that involve the pars triangularis.2016

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., Y. Muragaki, T. Maruyama, M. Tamura, M. Nitta, S. Tsuzuki, Y. Konishi, K. Kamata, R. Kinno, K. L. Sakai, H. Iseki and T. Kawamata
    • 雑誌名

      J Neurosurg

      巻: Posted online on 22 Jan 号: 4 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3171/2015.8.jns151204

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcification on CT is a simple and valuable preoperative indicator of 1p/19q loss of heterozygosity in supratentorial brain tumors that are suspected grade II and III gliomas.2016

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., Y. Muragaki, T. Maruyama, T. Komori, M. Tamura, M. Nitta, S. Tsuzuki and T. Kawamata
    • 雑誌名

      Brain Tumor Pathol.

      巻: Posted online on 5 Feb 号: 3 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s10014-016-0249-5

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Why intra-epidermal electrical stimulation achieves stimulation of small fibres selectively: a simulation study2016

    • 著者名/発表者名
      Motogi J, Sugiyama Y, Laakso I, Hirata A, Inui K, Tamura M, Muragaki Y
    • 雑誌名

      Phys Med Biol

      巻: 61 号: 12 ページ: 4479-4490

    • DOI

      10.1088/0031-9155/61/12/4479

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 手術支援機器による術中判断と行動2016

    • 著者名/発表者名
      村垣善浩, 伊関洋, 丸山隆志, 新田雅之, 齋藤太一, 田村学, 都築俊介, 安田崇之, 岡田芳和, 川俣貴一
    • 雑誌名

      脳神経外科ジャーナル

      巻: 25(7) ページ: 555-565

    • NAID

      130005253270

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Navigated transcranial magnetic stimulation for glioma removal: prognostic value in motor function recovery from postsurgical neurological deficits2016

    • 著者名/発表者名
      Takakura T, Muragaki Y, Tamura M, Maruyama T, Nitta M, Niki C, Kawamata T
    • 雑誌名

      J Neurosurg

      巻: - 号: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3171/2016.8.jns16442

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳神経外科領域における医療技術の動向2016

    • 著者名/発表者名
      正宗賢,岡本淳,吉光喜太郎,堀瀬友貴, 小西良幸,前田真法,田村学,丸山隆志,伊関洋,生田聡子,村垣善浩
    • 雑誌名

      映像情報メディカル

      巻: 48-1 ページ: 16-20

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 先端工学外科学(FATS)のプロジェクト活動進捗について2016

    • 著者名/発表者名
      田村学,正宗賢,生田聡子,岡本淳,吉光喜太郎,小西良幸,前田真法,仁木千晴,Chernov Mihail,岸本眞治,堀瀬友貴, 丸山隆志,伊関洋,村垣善浩
    • 雑誌名

      Future Medicine

      巻: 29 ページ: 20-34

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Challenges of the Workflow during intraoperative MRI-guided Surgery for Intracranial Gliomas2016

    • 著者名/発表者名
      Muragaki Y, Iseki H, Maruyama T, Nitta M, Yoshimitsu K, Tamura M, Chernov M, Ikuta S, Okamoto J, Konishi Y, Saito T, Okada Y, Takakura K
    • 雑誌名

      Visualization of the Brain and its Pathologies Technical and Neurosurgical Aspects

      巻: - ページ: 195-209

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Difficulty in identification of the frontal language area in patients with dominant frontal gliomas that involve the pars triangularis.2016

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., Y. Muragaki, T. Maruyama, M. Tamura, M. Nitta, S. Tsuzuki, Y. Konishi, K. Kamata, R. Kinno, K. L. Sakai, H. Iseki and T. Kawamata
    • 雑誌名

      J Neurosurg

      巻: 56 ページ: 1-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 頭頂葉言語野近傍神経膠腫に対し,硬膜下電極マッピングと覚醒下手術の併用が機能温存と積極的摘出の両立に有効であった1例2015

    • 著者名/発表者名
      竹林研人, 齋藤太一, 新田雅之, 田村学, 丸山隆志, 村垣善浩, 岡田芳和.
    • 雑誌名

      Neurological Surgery

      巻: 43 ページ: 63-68

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraoperative Functional Mapping and Monitoring during Glioma Surgery.2015

    • 著者名/発表者名
      Saito T, Muragaki Y, Maruyama, Tamura M, Nitta M, Okada Y.
    • 雑誌名

      Neurol Med Chir (Tokyo)

      巻: 55 ページ: 1-13

    • NAID

      130004922268

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大脳白質解剖に基づくグリオーマ手術2015

    • 著者名/発表者名
      丸山隆志, 村垣善浩, 新田雅之, 齋藤太一, 田村学, 伊関洋, 岡田芳和
    • 雑誌名

      脳神経外科ジャーナル

      巻: 24 ページ: 76-84

    • NAID

      130004842138

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strategy of Surgical Resection for Glioma Based on Intraoperative Functional Mapping and Monitoring.2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Muragaki Y, Saito T, Maruyama T, Nitta M, Tsuzuki S, Iseki H, Okada Y
    • 雑誌名

      Neurol Med Chir (Tokyo)

      巻: 55 ページ: 383-398

    • NAID

      130005069869

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 術中言語検査における音声情報を利用した覚醒下手術映像記録のタグ付け2015

    • 著者名/発表者名
      西村俊彦, 長尾智晴, 伊関洋, 村垣善浩, 田村学, 南伸二
    • 雑誌名

      医療情報学

      巻: 34-6 ページ: 271-279

    • NAID

      130005148402

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「覚醒下手術ガイドライン」の解説2015

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 村垣善浩
    • 雑誌名

      脳神経外科速報

      巻: 25-12 ページ: 1292-1299

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Digitized Brain-mapping and Functional Database for the Future-predicting Glioma Surgery2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Maruyama T, Mangin JF, Sato I, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Nambu K, Masamune K, Yamada H, Minami S, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
    • 学会等名
      The third International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 術中MRIを利用した脳機能マッピング情報のデジタル化2017

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 佐藤生馬, 生田聡子, 正宗賢, 山田浩之, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第17回日本術中画像情報学会シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島市、鹿児島県
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 電極の相違による脳直接 電気刺激の局在性比較2017

    • 著者名/発表者名
      沓名崇晴,ゴメスタメス ホセ,平田晃正,田村学,村垣善浩
    • 学会等名
      信学技報
    • 発表場所
      伊勢市観光文化会館、三重県
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 覚醒下脳腫瘍摘出に有効な術前脳機能マッピングと術中脳機能情報のデジタル化2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 生田聡子, 岡本淳, 吉光喜太郎, 小西良幸, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第25回日本コンピュータ外科学会
    • 発表場所
      大田区、東京都
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MRIからの脳溝情報を軸に展開した脳腫瘍術前治療計画2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 都築俊介, 安田崇之, 生田聡子, 正宗賢, 伊関洋, Mangin Jean Francois, 金野竜太, 酒井邦嘉, 川俣貴一, 村垣善浩
    • 学会等名
      第75回日本脳神経外科学会総会
    • 発表場所
      福岡市、福岡県
    • 年月日
      2016-09-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 脳腫瘍摘出に有用な術前脳機能マッピングと術中脳機能情報のデジタル化の試み2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 山田浩之, 南伸二, 正宗賢, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第14回日本AwakeSurgery学会
    • 発表場所
      千代田区、東京都
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] TMSによる運動野の高分解能位置推定2016

    • 著者名/発表者名
      青沼新大,ゴメスタメスホセ,ラークソ イルッカ,平田晃正,高倉朋和,田村学,村垣善浩
    • 学会等名
      信学技報
    • 発表場所
      網走 オホーツク・文化交流センター、北海道
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 脳腫瘍未来予測手術に向けた脳機能マッピング位置情報のデジタル化とデータベース構築2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 佐藤生馬, 新田雅之, 山田浩之, 南伸二, 吉光喜太郎, 岡本淳, 生田聡子,南部恭二郎, 正宗賢, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第35回日本医用画像工学会大会
    • 発表場所
      千葉市、千葉県
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 覚醒下術中言語機能検査ツール(IEMAS)を用いた手術管理と医療安全2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 生田聡子, 吉光喜太郎, 南部恭二郎, 正宗賢, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第16回日本術中画像情報学会
    • 発表場所
      松山市、愛媛県
    • 年月日
      2016-07-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Digitized brain-mapping localization and their compiled brain-function database can lead the future-predicting glioma surgery2016

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Maruyama T, Mangin J-F, Ikuma S, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Masamune K, Yamada H, Minami S, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
    • 学会等名
      20th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
    • 発表場所
      Heidelberg, Germany
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Localization of induced electric field in the brain by TMS coil2016

    • 著者名/発表者名
      S. Aonuma, J. Gomez-Tames, I. Laakso, A. Hirata, T. Takakura, M. Tamura, and Y. Muragaki
    • 学会等名
      ICNIRP International NIR Workshop
    • 発表場所
      Cape Town, Souch Africa
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 術中MRIと連動するマッピング位置情報のデジタル化 - 未来予測手術のためのデータベース構築 -2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 佐藤生馬, Mangin Jean-Francois, 新田雅之, 正宗賢, 山田浩之, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第25回脳神経外科手術と機器学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 神経膠腫摘出のための覚醒下皮質電気刺激言語マッピングにおける精度検討2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 齋藤太一, 南伸二, 生田聡子, 吉光喜太郎, 岡本淳, 正宗賢, 伊関洋, 金野竜太, 酒井邦嘉, 川俣貴一, 村垣善浩
    • 学会等名
      第18回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス 船井哲良記念講堂(京都市)
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 脳腫瘍摘出のためのマッピング位置情報デジタル化と脳機能データベース構築2016

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, Mangin Jean-Francois, 新田雅之, 齋藤太一, 生田聡子, 岡本淳, 吉光喜太郎, 小西良幸, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第18回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス 船井哲良記念講堂(京都市)
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Digitized Brain-mapping Localization and their Compiled Brain-function Database For the Future-predicting Glioma Surgery2016

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Maruyama T, Mangin JF, Sato I, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Masamune K, Yamada H, Minami S, Kawamata T, Iseki H, Muragaki Y
    • 学会等名
      The second International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス 野依記念学術交流館(名古屋市)
    • 年月日
      2016-02-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 未来予測手術実現のための画像情報デジタル化と脳機能データベース構築2015

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, Mangin JF, 新田雅之, 斉藤太一, 生田聡子, 岡本淳, 吉光喜太郎, 小西良幸, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第24回日本コンピュータ外科学会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(文京区、東京都)
    • 年月日
      2015-11-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 神経膠腫摘出術における覚醒下言語機能皮質マッピングの精度検討2015

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 齋藤太一, 南伸二, 生田聡子, 正宗賢, 伊関洋, 川俣貴一, 村垣善浩
    • 学会等名
      第13回日本AwakeSurgery学会
    • 発表場所
      名古屋国際センター(名古屋市、愛知県)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Functional MRI and DTI in Evaluation of Intracranial Gliomas2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Muragaki Y, Maruyama T, Kinno R, Sakai K, Kawamata T, Masamune K, Iseki H
    • 学会等名
      The Educational Course “Contemporary management of intracranial gliomas
    • 発表場所
      Nobosibirsk, Russia
    • 年月日
      2015-08-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Preoperative MRI-based delineation of the sulcal and gyral anatomy and its usefulness for glioma resection in neurosurgery2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Maruyama T, Nitta M, Saito T, Yoshimitsu K, Konishi Y, Okamoto J, Ikuta S, Masamune K, Mangin J-F, Okada Y, Iseki H, Muragaki Y
    • 学会等名
      19th annual conference of the International Society for Computer Aided Surgery (CARS)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 未来予測手術を見据えた覚醒下手術中の電気刺激位置情報取得2015

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 斉藤太一, 生田聡子, 正宗賢, 山田浩之, 南伸二, 川俣貴一, 伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第15回日本術中画像情報学会
    • 発表場所
      東京サイエンスセンター(川崎市、神奈川県)
    • 年月日
      2015-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Advantage of Leksell GammaPlan for Brain Tumor Management: Image Co-registration, Volumetry and Delineation for Brain Mapping2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Muragaki Y, Hayashi M, Konishi Y, Chernov M, Tamura N, Regis J, Masamune K, Iseki H
    • 学会等名
      12th Bi-annual Congress of the International Stereotactic Radiosurgery Society (ISRS)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2015-06-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contemporary management of intracranial gliomas - Information-guided Surgery and Precision-guided Therapy -2015

    • 著者名/発表者名
      Tamura M, Muragaki Y, Chernov M, Iseki H, Maruyama T, Nitta M, Yoshimitsu K, Konishi Y, Ikuta S, Okamoto J, Niki C, Maeda M, Horise Y, Kishimoto S, Masamune K, Takakura K
    • 学会等名
      Seminar on Oncology with the XIV International Congress ‘Evidence-based Medicine - The Cornerstone of the Modern Healthcare’
    • 発表場所
      Khabarovsk, Russia
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MRIからの脳溝イメージング情報を活用した脳外科手術支援2015

    • 著者名/発表者名
      田村学, 丸山隆志, 新田雅之, 斉藤太一, 生田聡子, 正宗賢, Jean-Francois Mangin, 岡田芳和,伊関洋, 村垣善浩
    • 学会等名
      第24回脳神経外科手術と機器学会シンポジウム
    • 発表場所
      ナレッジキャピタルコングレコンベンションセンター(大阪市北区)
    • 年月日
      2015-04-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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