Navegação por Revista "Revista Brasileira de Física Médica"

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  • IPEN-DOC 29515

    MAZER, AMANDA C. ; YORIYAZ, HELIO . Avaliação de registro de imagem realizado com e sem pontos de referência extraídos através da técnica SIFT / Image registration assessment performed with and without landmarks extracted using SIFT technique. Revista Brasileira de Física Médica, v. 16, p. 1-8, 2022. DOI: 10.29384/rbfm.2022.v16.19849001676

    Abstract: Em Radioterapia Guiada por Imagem (IGRT), é comum a aquisição de diversas imagens de um paciente e, por consequência, a realização de registro de imagem para a comparação entre elas. Devido a isso, é fundamental que sejam realizados tanto um bom registro quanto um bom controle da qualidade (CQ) do registro. O objetivo deste trabalho é avaliar um registro de imagem quando realizado com e sem pontos de referência. Para isso, imagens de Tomografia Computadorizada (TC) de um paciente da radioterapia foram utilizadas para realizar registros rígido e elástico, com e sem pontos de referência. A técnica Scale Invariant Feature Transform (SIFT) foi utilizada para desenvolver um algoritmo para a extração semiautomática de pontos-chave estáveis das imagens, tanto para os registros quanto para a avaliação de tais registros. Através dos valores de erro médio, erro máximo e Informação Mútua (IM) encontrados, foi possível verificar um melhor alinhamento das imagens quando realizado o registro partindo inicialmente dos pontos de referência extraídos, em comparação com o alinhamento realizado sem esses pontos de referência. A SIFT mostrou ser uma ótima ferramenta para realizar ambas as tarefas e, quando possível, o profissional da clínica deve realizar um bom CQ quantitativo de registro, considerando pontos de referência distribuídos pelas imagens.

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  • IPEN-DOC 29690

    BULL, HENRIQUE C.; RIBEIRO NETO, MARIO; MAISTRO, CARLOS EDUARDO B.; YORIYAZ, HELIO ; SAMPAIO, CAROLINE C.. Avaliação dosimétrica de erros de posicionamento para implementação da técnica de neuroeixo com arcoterapia volumétrica modulada (VMAT) / Dosimetric Evaluation of Setup Errors for Clinical Implementation of Volumetric Modulated Arc Therapy Technique for Craniospinal Irradiation. Revista Brasileira de Física Médica, v. 17, n. 649, p. 1-8, 2023. DOI: org/10.29384/rbfm.2023.v17.19849001649

    Abstract: Este trabalho avaliou retrospectivamente correções de imagens planares de pacientes já submetidos a tratamentos de neuroeixo, a fim de quantificar a magnitude dos erros de posicionamento e aplicá-los em diferentes técnicas de radioterapia em arco modulada volumetricamente (VMAT) para definir a que possui o menor impacto dosimétrico considerando estes erros, para implementação na prática clínica, que é objetivo deste estudo. Ao todo 219 imagens planares de 15 pacientes foram selecionadas para avaliação estatística de erros de posicionamento. Para os planejamentos, quatro pacientes pediátricos já tratados com técnica 3D conformacional foram selecionados. Para cada um, cinco planos de tratamento VMAT foram otimizados em duas técnicas: sobreposição com 3 cm, 6 cm e 9 cm de junção e gradiente com 6 cm e 9 cm e foram avaliados pelos índices: V100%, V95%, D98%, D2%, número de conformidade (CN) e índice de heterogeneidade (HI). Em cada plano, foram inseridos erros de posicionamento com a magnitude encontrada na análise retrospectiva das imagens, bem como avaliar a diferença na distribuição de dose quando considerado a mesa de tratamento. As imagens demonstraram deslocamentos médios entre 1 e 5 mm e em alguns casos chegando à 15 mm. Em relação à qualidade dos planejamentos, todos obtiveram resultados coerentes baseados nas métricas avaliadas sem diferenças significativas. Porém, a técnica de gradiente (9 cm de junção) reduziu o impacto dosimétrico em comparação às outras técnicas quando submetida aos erros de posicionamento. Por fim, ao considerar a mesa de tratamento nos planejamentos, foi encontrada uma redução de 10% no V100%. Os resultados mostraram que para implementação da técnica VMAT para neuroeixo recomenda-se realizar imagem de posicionamento diária para minimizar erros de posicionamento com magnitudes maiores que a média encontrada de 3 mm no sentido longitudinal, pois estes têm impacto significativo na distribuição de dose nos planejamentos modulados.

    Palavras-Chave: neoplasms; tumor cells; radiotherapy; nuclear medicine; physics

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  • IPEN-DOC 25716

    BRANCO, I.S.L.; LIMA, F.A.; ANTUNES, P.C.G. ; YORIYAZ, H. ; BELLEZZO, M.; FONSECA, G.P.; BORGUEZAN NETO, E.; BRUNO, A.C.; SANTO, M.L.R.; BARBI, G.L.; BORGES, L.F.; BERTUCCI, E.C.; VIANI, G.A.; PAVONI, J.F.. Desenvolvimento de software de cálculo de dose pontual em braquiterapia baseado em simulações de Monte Carlo / Software development of point dose calculation in brachytherapy based on Monte Carlo simulations. Revista Brasileira de Física Médica, v. 12, n. 1, p. 2-9, 2018. DOI: 10.29384/rbfm.2018.v12.n1.p2-9

    Abstract: Em braquiterapia, o controle de qualidade é necessário para garantir a consistência entre a dose clínica prescrita para o tratamento e a dose real administrada ao paciente. Entre os procedimentos necessários na adoção de um programa de garantia de qualidade se enquadra a verificação do sistema de planejamento e processo de planejamento e controle de qualidade rotineiro. Visando os processos de verificação do sistema de planejamento, inicialmente, neste trabalho uma fonte de 192Ir GammaMed Plus foi caracterizada com base em parâmetros estabelecidos pelo Task Group 43 (TG-43) da AAPM. Para avaliação de seus parâmetros dosimétricos, a fonte foi simulada através do Método de Monte Carlo, com o código MCNP6 (Monte Carlo NParticle). Os valores de distribuição de dose obtidos a partir da simulação foram comparados com os dados fornecidos pela literatura. As simulações serviram de base para o desenvolvimento de um software de código aberto, o BrachySure, que permite comparar a dose pontual calculada pelo sistema de planejamento e por Monte Carlo em um caso clínico real. Os resultados obtidos na caracterização da fonte, mostram uma ótima concordância com os dados bibliográficos, apresentando diferenças próximas à incerteza associada as simulações. O erro relativo máximo encontrado para a malha virtual simulada (mesh) foi de 0.31%, quando comparada com os valores de outros autores, a diferença relativa apresentou valores em torno de 1% para a maior parte dos pontos da malha. O software BrachySure foi pré-validado e apresentou um erro sistemático ainda a ser utilizado como objeto de pesquisa (em torno de 8%), além disso, este software forneceu uma dupla verificação de dose pontual de maneira rápida e simples, contribuindo para organização dos dados e registro de tratamentos. Intenta-se com os dados obtidos neste trabalho impulsionar o desenvolvimento de novas metodologias para uso na rotina clínica, que contribuam na incorporação de novas estimativas de doses com maior exatidão.

    Palavras-Chave: brachytherapy; iridium 192; monte carlo method; therapy; computer codes; dosimetry

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  • IPEN-DOC 26659

    BRANCO, ISABELA S.L. ; ANTUNES, PAULA C.G. ; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; SHORTO, JULIAN M.B. ; YORIYAZ, HELIO . Estudo dos efeitos de composição e densidade de materiais tecido equivalentes na distribuição de dose longitudinal em protonterapia / Study of the composition and density effects of tissue equivalent materials on the longitudinal dose distribution in proton therapy. Revista Brasileira de Física Médica, v. 13, n. 3, p. 2-7, 2019. DOI: 10.29384/rbfm.2019.v13.n3.p2-7

    Abstract: A eficiência de procedimentos radioterápicos depende do equilíbrio entre o fornecimento de altas doses conformadas ao volume tumoral e a restrição das doses recebidas pelos tecidos e órgãos saudáveis circundantes. Sendo uma modalidade de radioterapia, a protonterapia destaca-se neste cenário por possuir vantagens dosimétricas, que, quando combinadas com avanços tecnológicos, permitem que um grande potencial na conformidade da distribuição de dose. Este trabalho visa contribuir em um estudo dosimétrico, especificamente considerando os efeitos da heterogeneidade devido à presença de materiais tecido equivalentes com diferentes densidades e composições químicas, de modo a analisar qual destes parâmetros exerce maior influência na distribuição de dose longitudinal. A metodologia desenvolvida neste trabalho foi baseada em simulações de Monte Carlo com o código GEANT4 (através da interface TOPAS). Os objetos simuladores cilíndricos representados foram compostos inteiramente por diversos materiais tecido-equivalentes. Três grupos de estudo guiaram as simulações, o primeiro manteve a composição e densidade originais dos materiais, ao seguinte foi atribuída a todos os materiais heterogêneos a mesma densidade da água, mas mantiveram-se suas composições químicas originais; e por fim, foram realizadas simulações com as densidades originais dos materiais heterogêneos e composição química da água para todos os casos. Através da análise da distribuição de dose longitudinal variando com a profundidade, foi possível observar o comportamento da influência dos parâmetros de composição e densidade no alcance do feixe (d90) para os diferentes materiais e energias analisados. O estudo mostrou que, o efeito que a densidade dos materiais tecido equivalentes exerce sobre a deposição de dose é mais expressivo que o efeito de sua composição. A maior exatidão no range de tratamento permite evitar uma sub ou sobre dosagem da área irradiada. Esta é uma das diversas linhas de pesquisa que contribuem para a diminuição das incertezas em protonterapia.

    Palavras-Chave: computer codes; dosimetry; monte carlo method; phantoms; protons; radiation dose distributions; radiotherapy; therapy

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  • IPEN-DOC 26444

    YORIYAZ, HELIO ; BRANCO, ISABELA S.L. ; ALMEIDA, ISABEL P.; FONSECA, GABRIEL P.. Fundamentos de transporte e cálculo de dose em tratamentos com feixes de prótons / Fundamentals of transport and dose calculation in proton beam therapy. Revista Brasileira de Física Médica, v. 13, n. 1, p. 109-115, 2019. DOI: 10.29384/rbfm.2019.v13.n1.p109-115

    Abstract: Este artigo de revisão apresenta um breve histórico, com os principais fatos da evolução da terapia com feixe de prótons, seguido de uma descrição das principais características dosimétricas apresentadas em faixas de energia utilizadas em terapia. É feita uma breve comparação entre a protonterapia e as demais modalidades de radioterapia com feixe de fótons. Também estão descritos alguns códigos de Monte Carlo atualmente utilizados na simulação do transporte de prótons no meio e suas peculiaridades.

    Palavras-Chave: calculation methods; comparative evaluations; computerized simulation; dosimetry; monte carlo method; photon beams; planning; proton beams; proton transport; radiation dose distributions; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 27590

    RODRIGUES, BRUNO L.; BERTOTTI, VICTOR A.; FLOSI, ADRIANA A.; YORIYAZ, HELIO ; NUNES, MAIRA G. ; MAISTRO, CARLOS E.B.. Impacto dosimétrico de curvas CT-to-ED em irradiações de heterogeneidades de alto número atômico / Dosimetric impact of CT-to-ED curves on high atomic number heterogeneity irradiations. Revista Brasileira de Física Médica, v. 14, p. 1-9, 2020. DOI: 10.29384/rbfm.2020.v14.19849001578

    Abstract: Com a evolução dos sistemas de planejamento e a redução das incertezas no cálculo de dose, a correção de heterogeneidades se tornou necessária. A presença de ligas metálicas de alta densidade ainda é uma das limitações e fonte de imprecisão no cálculo de dose. Embora existam algoritmos de cálculo de dose precisos, a principal dificuldade está no estabelecimento de curvas de correção do número de Hounsfield (HU) para densidade eletrônica (CT-to-ED), para valores de HU apropriados. A maioria dos tomógrafos atuais trabalha em 12 bits, saturando o número de Hounsfield em torno de 3000 HU, sendo insuficiente para a maioria dos materiais de alto número atômico. No entanto, já existem equipamentos que operam com 16 bits e que não saturam na presença destes materiais, resultando em informações mais completas das propriedades físicas. O objetivo deste trabalho é avaliar, em irradiações de heterogeneidades de alto Z, o impacto dosimétrico quando são utilizadas curvas de correção que incluem altos valores de HU. Foram analisados os fatores que influenciam a construção da curva CT-to-ED e as fontes de incerteza no processo. As curvas foram introduzidas no sistema de planejamento e os resultados comparados com medidas experimentais. Os resultados indicaram que quando materiais de alto número atômico são incluídos na construção da curva CT-to-ED, existe uma dependência dessas curvas com a energia do tomógrafo. Observou-se uma maior concordância entre os dados medidos experimentalmente e os dados calculados, quando as curvas CT-to-ED expandidas para altos valores de HU são utilizadas pelos sistemas de planejamento.

    Palavras-Chave: radiotherapy; heterogeneous effects; computerized tomography; monte carlo method; doses; therapy; densitometers

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  • IPEN-DOC 27765

    MELETTI, AMANDA F.; RIBEIRO, VICTOR A.B.; SIQUEIRA, PAULO T.D. ; YORIYAZ, HELIO ; SHORTO, JULIAN M.B. ; NUNES, MAIRA G. ; BARSANELLI, CRISTIANE. Levantamento da curva CT-to-ED para CBCT e seu uso na estimativa de dose em tratamento radioterápico de próstata / Determination of CT-to-Density conversion curve for CBCT and its usability in prostate cancer radiotherapy dose calculation. Revista Brasileira de Física Médica, v. 14, p. 1-6, 2020. DOI: 10.29384/rbfm.2020.v14.19849001574

    Abstract: A fim de estimar a dose em pacientes em tratamento radioterápico de próstata, foi levantada a curva CT-to-ED para o sistema kv-CBCT XVI da Elekta e aplicado um método de sua correção para a região específica da pelve. O levantamento da curva foi feita por meio dos fantomas CatPhan® 503 e CIRS Pelvic e, para a sua correção, foram utilizadas as imagens de CBCT de 8 pacientes selecionados. A curva foi validada por meio de comparações entre a qualidade dos planejamentos calculados na Tomografia de Referência e na Tomografia de Feixe Cônico. Foram avaliados os histogramas de dose-volume (DVHs) e as distribuições de dose pelo critério gama – 3% e 3mm nos casos VMAT e 2% e 2mm nos 3D. Após a correção da curva, a diferença do cálculo da dose entre a CBCT e a CT de referência diminuiu, em média, de 4,7%±0,8% para 1,7%±1,1% nos planejamentos VMAT e de 3,2%±1,7% para 1,9%±1,6% nos planejamentos 3D. As aprovações nas análises gama subiram, em média, de 80,6%±3,5% para 99,1%±0,5% (VMAT) e de 84,3%±4,2% para 98,9%±1,0% (3D). Uma vez garantida a acurácia do cálculo na CBCT, a curva pode ser utilizada para verificar se a dose diariamente entregue ao paciente condiz com aquela que foi planejada e, caso contrário, ele pode ser beneficiado de replanejamento (e de compensação da dose) nas frações remanescentes de seu tratamento.

    Palavras-Chave: calculation methods; computerized tomography; electron density; isodose curves; phantoms; planning; prostate; radiation dose distributions; radiation doses; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 28649

    OLIVEIRA, JOAO M.; VERNUCIO, SILMARA L.; FREDIANI, LARISSA; ANTUNES, PAULA C.G. ; YORIYAZ, HELIO . O método de Análise de Modos de Falha e de seus Efeitos (FMEA) como ferramenta de decisão para os testes de comissionamento de novos sistemas / The use of Failure Mode and Effects Analysis as a decision tool for novel equipment commissioning tests. Revista Brasileira de Física Médica, v. 15, p. 1-7, 2021. DOI: 10.29384/rbfm.2021.v15.19849001576

    Abstract: Foi proposta a utilização da Análise de Modos de Falha e de suas Consequências (FMEA) como ferramenta de decisão para a escolha e priorização dos testes de comissionamento para novos equipamentos. Um aplicador Vienna para braquiterapia ginecológica intersticial foi utilizado como caso de estudo. Escalas de 1 a 5 foram utilizadas para classificar os riscos segundo a sua ocorrência, severidade e detectabilidade. Foram identificados 12 riscos e como resultado da sua classificação nove testes foram selecionados para o comissionamento. O índice de priorização do risco (RPN) médio mais elevado para o aplicador foi de 21,3 correspondente a 17% do máximo possível (125) e o mais baixo de 1,4. Em relação a sua classificação, 33,3% dos riscos tiveram RPN superior a 10 e 25% foram classificados com valor inferior a 5. Nenhum risco teve severidade superior ou igual a 4. Os três primeiros riscos por ordem de prioridade foram de naturezas diversas, sendo o primeiro e o segundo riscos de parâmetro físico, e o terceiro de software. Os testes finais selecionados após a classificação foram os listados inicialmente com base apenas nos riscos. Entretanto, a classificação dos riscos serviu de base para justificar a sua escolha. O método proposto permitiu a determinação dos testes ideais para o comissionamento do aplicador em questão, bem como a identificação dos testes mais críticos e prioritários.

    Palavras-Chave: brachytherapy; decision making; equipment; failure mode analysis; gynecology; radiation source; implants; risk assessment

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  • IPEN-DOC 26490

    SIQUEIRA, PAULO T.D. ; YORIYAZ, HELIO ; SHORTO, JULIAN M.B. ; CAVALIERI, TASSIO A. . Princípios e aplicações da terapia por captura de nêutrons por boro / Principles and applications of boron neutron capture therapy. Revista Brasileira de Física Médica, v. 13, n. 1, p. 116-121, 2019. DOI: 10.29384/rbfm.2019.v13.n1.p116-121

    Abstract: A terapia por captura de nêutrons (neutron capture therapy — NCT) é uma técnica radioterápica bimodal com princípios de funcionamento muito vantajosos para o tratamento de cânceres difusos. Contudo, apesar dessa vantagem conceitual e de sua primeira proposição já exceder 80 anos, essa técnica ainda não se encontra consolidada na comunidade clínica internacional como proposta terapêutica. Esse insucesso em seu estabelecimento não tem impedido que diversos grupos de pesquisa de diversos países do mundo invistam tempo e recursos em seu desenvolvimento. Neste texto apresentamos brevemente um histórico da NCT e dos principais desafios enfrentados pelos diversos grupos de pesquisas, uma comunidade de entusiastas da técnica, no seu desenvolvimento e na consolidação terapêutica da sua vertente mais estudada, a boron neutron capture therapy (BNCT). É apresentado também um resumo dos principais resultados alcançados com a técnica, além de um breve relato dos estudos realizados na instalação experimental de BNCT no Brasil.

    Palavras-Chave: boron; boron 10; brazilian cnen; carriers; dosimetry; gadolinium; neutron capture therapy; neutron sources; radiotherapy

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  • IPEN-DOC 26506

    FONSECA, GABRIEL P.; BELLEZZO, MURILLO ; YORIYAZ, HELIO . Sistemas de planejamento em radioterapia / Radiotherapy planning systems. Revista Brasileira de Física Médica, v. 13, n. 1, p. 92-98, 2019. DOI: 10.29384/rbfm.2019.v13.n1.p92-98

    Abstract: Este artigo apresenta uma breve descrição do histórico do desenvolvimento de sistemas de planejamento, seguida da descrição dos atuais sistemas comerciais utilizados nos centros de radioterapia no país e no mundo. É apresentado também um novo sistema de planejamento denominado A Medical Image-based Graphical platfOrm (AMIGO). Esse software foi desenvolvido em parceria com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, a Universidade de São Paulo e a Universidade de Maastricht. A primeira versão do software foi desenvolvida para simular tratamentos braquiterápicos por meio de uma interface gráfica com recursos similares aos sistemas de planejamento comerciais. Uma nova versão está sendo desenvolvida para uso em teleterapia, como uma alternativa aos softwares comercias, e permitirá a análise de diversos detalhes do tratamento, além da validação dos cálculos realizados pelos sistemas comerciais.

    Palavras-Chave: algorithms; calculation methods; monte carlo method; phantoms; planning; radiation doses; radiotherapy

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Buscar os artigos apresentados em um evento internacional de 2015, sobre loss of coolant, do autor Maprelian.

Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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