TEST En qué se convierte la mayor parte de la energía cinética de los electrones cuando se produce un disparo del aparato de rayos X?

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1 TEST 1 Producción de Rayos X. Historia de la Radiología. Principios, unidades y equipos de radiodiagnóstico. Factores de exposición: Kilovoltaje, Miliamperaje y tiempo de exposición. Generadores y tubos 1. En qué se convierte la mayor parte de la energía cinética de los electrones cuando se produce un disparo del aparato de rayos X? a) Energía radiante ultravioleta b) Energía térmica o calor c) Energía radiante en forma de rayos X d) Energía cuántica corpuscular 2. Qué tipo de vidrio posee el tubo de rayos X? a) Halogenuro b) Pyrex c) Metacrilato d) Aleación níquel-plomo 3. La superficie de las instalaciones del servicio de radiodiagnóstico de un hospital de 100 camas será de: a) 700 m² b) 800 m² c) 400 m² d) 500 m² Producción de Rayos X 11

2 4. La resistencia del suelo de una sala de radiología digital debe ser de: a) 100 Kg/m² b) 500 Kg/m² c) Kg/m² d) Kg/m² 5. Del tubo de Rayos X surge un haz de radiación X debido a la colisión de: a) Electrones con un cátodo b) Electrones con una placa metálica de signo eléctrico positivo c) Electrones con una placa metálica de signo eléctrico negativo d) Radiación infrarroja sobre partículas gaseosas del tubo electrónico 6. Qué característica es falsa respecto a las propiedades que debe reunir el ánodo del tubo de rayos X? a) Poseer los elementos que lo constituyen un elevado número atómico b) Ser capaz de soportar altas temperaturas sin fundirse c) Ser buen conductor del calor d) Estar siempre fijo (sin movilidad alguna) 7 Quién descubrió los rayos X y en qué año? a) W.C. Roentgen 1895 b) Esposos Curie 1898 c) Röntgen 1896 d) E. Fermi Temario específico / Test 1

3 8. La radiación de frenado o bremsstrahlung se produce en: a) Las interacciones inelásticas electrón-núcleo b) Las interacciones elásticas electrón-átomo c) Las interacciones inelásticas electrón-electrón d) Las interacciones inelásticas fotoeléctricas 9. Qué significan las siglas AEC? a) Control automático de exposición b) Control automático de ganancia c) Control automático de brillo d) Control automático de exploración 10. Qué zonas del exposímetro automático se utilizan para hacer una radiografía de tórax PA? a) Células laterales b) Célula central c) Célula central y célula izquierda d) Célula central y células laterales 11. En radiodiagnóstico la diferencia de potencial entre los extremos del cátodo es de: a) 220 V b) KV c) 6 V d) 125 V Producción de Rayos X 13

4 12. En un tubo de rayos X, qué misión tiene la copa de enfoque? a) Concentrar el haz de fotones en la ventana de salida del tubo b) Enfocar el haz primario sobre el paciente c) Enfocar el haz de electrones sobre la ventana de salida del tubo d) Concentrar el haz de electrones en el punto focal del ánodo 13. Para qué se filtran los rayos X a la salida del tubo? a) Para eliminar los rayos X de menor longitud de onda b) Para eliminar los rayos X de mayor longitud de onda c) Para filtrar el flujo de electrones en el interior de la ampolla d) Para eliminar los rayos X duros 14. Cómo se denomina la radiación primaria tras atravesar al paciente? a) Radiación residual b) Radiación de fuga c) Radiación secundaria d) Radiación directa 15. La función de una rejilla antidifusora ideal es: a) Dejar pasar la radiación primaria y detener la radiación dispersa b) Dejar pasar la radiación primaria y la dispersa c) Dejar pasar la radiación dispersa y detener la primaria d) Detener la radiación dispersa y la radiación primaria 14 Temario específico / Test 1

5 16. El filamento de un tubo de rayos X suele ser de: a) Wolframio toriado b) Plomo c) Acero toriado d) Cerámica con torio, para soportar altas temperaturas 17. Según el tipo de examen radiológico que se va a realizar, es necesario emplear un haz de radiación X con: a) Una velocidad apropiada b) Unos electrones específicos c) Una determinada técnica (factores de exposición) d) Una densidad adecuada 18. Cuáles son los factores técnicos de exposición radiológica de más interés? a) Kilovoltaje, tiempo y energía de la radiación b) Miliamperaje, energía térmica y kilovoltaje c) Tiempo, miliamperaje y kilovoltaje d) Tiempo, intensidad radiante y voltaje del filamento 19. Los tiempos de exposición a la radiación X deben ser lo más pequeños posibles para disminuir la cantidad de radiación que recibe el paciente y para: a) Disminuir el Kv b) Aumentar la cmea c) Disminuir la borrosidad cinética d) Aumentar la intensidad radiante (msv) Producción de Rayos X 15

6 20. Qué tipo de soportes en unidades radiológicas son más utilizados en Radiología Intervencionista? a) De techo b) De columna c) Portátiles d) En C 21. De qué material está forrado el interior del armazón de protección o carcasa del tubo de rayos X? a) Fibra de carbono b) Plástico c) Agua d) Plomo 22. El modelo de antecedente histórico más antiguo del tubo de rayos X es el tubo de: a) Coolidge b) Crooques c) Bucky d) Potter 23. Qué afirmación es correcta sobre el tubo de rayos X? a) El polo negativo es el ánodo b) El vacío del mismo debe ser total c) El foco o lugar de impacto de electrones se localiza en el cátodo d) El aceite refrigerante corre en el interior del tubo 16 Temario específico / Test 1

7 24. Qué elemento del tubo de rayos X forma parte de su estructura interna? a) Filamento catódico b) Filtro añadido c) Colimador d) Carcasa 25. En qué lugar se producen los electrones en el tubo de rayos X? a) Anticátodo b) Foco c) Filamento catódico d) Filtros añadidos 26. Por qué efecto concretamente se producen los electrones en la fuente del tubo, situada en el cátodo? a) Químico b) Eléctrico c) Térmico d) Piezoeléctrico 27. Qué característica es incorrecta respecto a la estructura de enfoque de electrones del cátodo de tubo de rayos X? a) Tiene forma cilíndrica y está cargado negativamente b) En su interior está el filamento del tubo c) No es metálica, sino de una variedad de plástico d) Se denomina también colimador del foco Producción de Rayos X 17

8 28. De qué material suele ser el blanco de los electrones en el tubo de rayos X? a) Wolframio o tungsteno b) Cobre c) Plomo d) Mercurio 29. El principio de la construcción de tubos de rayos con ángulos anódicos de se denomina Principio de: a) Angulación b) Isotropía c) Foco lineal (o de Goetze) d) Whitehouse 30. Si producimos una radiografía con 80 kv y 10 mas se puede obtener una imagen de una calidad similar si utilizamos: a) 70 kv y 5 mas b) 90 kv y 5 mas c) 60 kv y 60 mas d) 100 kv y 5 mas 18 Temario específico / Test 1

9 TEST 1 Solu ciones 1. b) Energía térmica o calor De todas formas, hay que darse cuenta de que sólo un 1% o menos de la energía puesta en juego dentro del tubo se convierte finalmente en rayos X, con lo que hay que ser muy prudentes con aumentar tensiones e intensidades para aumentar la energía y cantidad de rayos X, pues generalmente, con esto, se obtendrá un aumento de la temperatura bastante más acusado que el aumento de rayos X de frenado. 2. b) Pyrex El tubo de rayos X consiste en una ampolla de vidrio (Pyrex) en la que se ha hecho un alto vacío, que contiene en su interior un filamento con potencial negativo (cátodo) y un blanco con potencial positivo (ánodo). 3. d) 500 m² La superficie de las instalaciones radiológicas debe ser del 6 al 7% de la superficie total del edificio. También se puede calcular el espacio de las instalaciones multiplicando el número de camas del hospital por 5 (número de camas x 5 = m²). La distribución de la superficie de un servicio de radiodiagnóstico sería la siguiente: - Zona de pacientes: 25% de la superficie - Zona de exploraciones: 25-30% de la superficie - Zona central o laboratorio: 25% de la superficie - Zona de personal y servicio: 15% de la superficie - Zona de archivo: 10% de la superficie 4. d) Kg/m² La estructura de las instalaciones debe seguir unos determinados patrones, así, la altura mínima de la sala de ser de 3,4 m, la distancia entre columnas será de entre 6 y 9 m, la resistencia del suelo será de Kg/m², deben existir canaletas de 20x20 cm en el suelo para las conducciones eléctricas, habrá aire acondicionado regulable en cada sala y desde el punto de vista de la protección radiológica, todas las instalaciones deben estar perfectamente blindadas contra las radiaciones ionizantes. 5. b) Electrones con una placa metálica de signo eléctrico positivo Cuando se hace pasar corriente por un filamento fabricado de wolframio toriado (cátodo o polo negativo), éste emite electrones por efecto termoiónico. Estos electrones se dirigen hacia el ánodo (polo positivo), fabricado de una aleación de wolframio y renio, e interaccionan con él produciendo rayos X. Producción de Rayos X 19

10 6. d) Estar siempre fijo (sin movilidad alguna) El ánodo tiene un dispositivo (rotor) que lo hace girar mientras sobre él incide el haz de electrones, aumentando así la superficie de impacto (foco térmico) y evitando el sobrecalentamiento del mismo. 7. a) W.C. Roentgen 1895 La radiología es una especialidad médica que nace el 8 de noviembre de 1895, con el descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Conrad Roentgen. 8. a) Las interacciones inelásticas electrón-núcleo Un fenómeno muy interesante ocurre cuando los electrones son desviados por los núcleos atómicos, en este caso, el electrón debido a la interacción electromagnética que existe entre él y el núcleo se desvía de su trayectoria frenándose, convirtiendo la energía que pierde en su frenado en radiación electromagnética. En este caso el choque es también inelástico pues la energía cinética inicial del sistema electrón-átomo antes del choque es mayor que la que posee el sistema después del choque ya que, los fotones de frenado se llevan parte de la energía que el sistema tenía en un principio. La energía de los fotones de frenado no coincide con la diferencia de energía entre los niveles electrónicos del átomo, sino que cuando un haz de electrones incide sobre un blanco, la interacción entre electrón y blanco se realiza de manera probabilística pasando algunos electrones más cerca del núcleo y otros más lejos. De esta manera, unos se frenarán más y otros menos, dando como resultado que los fotones producidos por la deceleración sean de muy diversas energías. En general, lo que se obtiene es un continuo de fotones con energías desde prácticamente cero, en el caso de que no se hubiera dado la interacción, hasta energías tan grandes como las que en un principio tenía el haz de electrones, que es el caso en que algunos de los electrones del haz se frenan totalmente, convirtiendo toda su energía cinética en radiación. 9. a) Control automático de exposición Control automático de la exposición (AEC): El exposímetro automático mide la dosis de exposición de la película después de que la radiación atraviese al paciente. Detiene el funcionamiento del generador cuando se ha alcanzado la cantidad suficiente. Esta cantidad, que ha sido predeterminada, es la necesaria para obtener un ennegrecimiento correcto. Para obtener un buen resultado de un exposímetro automático es necesario que esté en las mismas condiciones que la película, que mida esencialmente la radiación útil y que no esté influido por la radiación difusa. Habitualmente se encuentra colocado detrás de la parrilla antidifusora. 10. a) Células laterales Al seleccionar los kilovoltios el operador determina el contraste y la penetración, y fija aproximadamente el orden del tiempo de exposición que será determinado por el exposímetro automático. Sólo los fotones X útiles (los que han atravesado al paciente y la parrilla antidifusora) cuentan para el ennegrecimiento de la película. Por el contrario, es el nivel alcanzado en el exposímetro automático el que detendrá el generador. Un dispositivo de regulación en el pupitre de control del generador permite modificar la sensibilidad del exposímetro. Esta regulación significa, en relación con la posición neutra, un 25-40% de ennegrecimiento en más o en menos. La regulación de la sensibilidad permite adaptar el exposímetro a 20 Temario específico / Test 1

11 las condiciones de trabajo particulares para compensar la importancia de la radiación difusa o de una localización excesiva. Si el exposímetro automático está bien regulado, el resultado obtenido es un gris medio en la superficie de la película en relación con el campo de la película en relación con el campo de la célula utilizada. Habitualmente hay una célula central y dos células laterales simétricas. Salvo casos particulares, utilizar la célula central y situarla sobre la zona a estudiar. Para los pulmones de frente utilizar las dos células laterales. 11. c) 6 V La d.d.p. entre los extremos del cátodo es de unos 6 V, pudiendo trabajar indistintamente en AC y en DC, ya que esta corriente sólo tiene la finalidad de calentar el cátodo, por tanto el circuito asociado al cátodo para generar esta corriente será sólo un transformador de 220 V a 6 V. 12. d) Concentrar el haz de electrones en el punto focal del ánodo Los electrones se emiten desde el cátodo que se encuentra en el interior de la taza de focalización o copa de enfoque, cuya misión es concentrar el haz de electrones en el punto focal del ánodo. 13. b) Para eliminar los rayos X de mayor longitud de onda Los filtros se utilizan para eliminar los rayos X de mayor longitud de onda (blandos), que lo único que producen es el aumento de la dosis en superficie del paciente. A este efecto, en la ampolla de vidrio se encuentra una pequeña superficie circular donde el vidrio es más delgado que se denomina ventana de salida del haz. 14. a) Radiación residual Dentro de la radiación generada por un tubo de rayos X suelen definirse los siguientes conceptos: Se denomina radiación directa o primaria a la radiación que emerge del tubo de rayos X en la dirección de utilización. Hasta ahora, sólo se habían hecho referencias a esta radiación. La radiación directa suele ser unas veces mayor que la radiación secundaria. La radiación residual es la radiación directa tras atravesar al paciente. Entendemos por radiación dispersa aquella que se genera como consecuencia de dispersiones Compton entre el haz directo y los absorbentes interpuestos en su trayectoria, tales como el paciente, los accesorios o el aire. Radiación de fuga sería la radiación que escapa al blindaje (es necesario blindar todo el tubo salvo la ventana de salida). Y por último denominamos radiación secundaria a la radiación de fuga más la radiación dispersa. 15. a) Dejar pasar la radiación primaria y detener la radiación dispersa El objetivo de una placa radiográfica es obtener una imagen que permita el diagnóstico del paciente, por lo que obtener una imagen nítida tiene una gran importancia. Cuando se quiere obtener una imagen anatómica de una parte de mayor espesor, la radiación dispersada por el paciente aumenta, por lo que la imagen que se forma no se debe únicamente a la transmisión del haz incidente, sino que también aparece el haz dispersado por el paciente que no se corresponde con la imagen que se desea. Para evitar el efecto de la radiación dispersa, se interpone entre la placa radiográfica y el paciente una rejilla antidifusora. Fue inventada en 1913 por el Dr. Gustave Bucky y también se conoce por el apellido de su autor. La rejilla antidifusora consiste en una serie de láminas de plomo sobre un material transparente a la radiación X y que sirve para mantener la estructura de plomo. El material transparente suele Producción de Rayos X 21

12 ser aluminio o un material orgánico, si bien, la rigidez estructural del aluminio es mejor para este propósito. No obstante, el aluminio absorbe más radiación directa que los materiales plásticos, por lo que la dosis al paciente es mayor, aunque el contraste de la imagen es mejor. 16. a) Wolframio toriado El filamento del tubo de rayos X es una espiral de hilo conductor que tiene unos 2 cm de longitud y unos 2 mm de grosor. Se fabrica en una aleación de Wolframio con Torio o Wolframio con Cesio. 17. c) Una determinada técnica (factores de exposición) Una adecuada exposición del paciente a los rayos X es fundamental para obtener una radiografía diagnóstica y de calidad. Las técnicas de exposición son múltiples y variadas, dependiendo del tipo de examen y objetivos marcados en el mismo. Los factores de exposición controlables por el técnico son el kilovoltaje, el miliamperaje y el tiempo de exposición. 18. c) Tiempo, miliamperaje y kilovoltaje La adecuada exposición del paciente a los rayos X es fundamental para obtener una radiografía diagnóstica y de calidad. Los principales factores técnicos de exposición son el kilovoltaje (kv), el miliamperaje (ma) y el tiempo (s). Hay otras variables que influyen en la exposición del paciente, que son: el propio paciente, la distancia foco-imagen, los limitadores del campo de radiación, los métodos antidifusores, el tamaño del foco y el tipo de generador. 19. c) Disminuir la borrosidad cinética El tiempo de exposición debe ser siempre lo más corto posible, así se consigue disminuir la dosis de radiación que recibe al paciente y reducir la borrosidad cinética o por movimiento en la imagen. 20. d) En C Por su forma y características los soportes en C o L son los más utilizados en radiología intervencionista Este equipo consta de una base sobre ruedas donde se encuentran el panel de control y la unidad de alimentación para el intensificador de imagen. Unido a esta base tenemos el brazo en C con el tubo de rayos X en un extremo y el intensificador de imagen con la cámara de TV en el otro. Por otro lado, está el soporte móvil sobre el que se encuentran el monitor y los controles de televisión. El brazo en C se coloca rodeando al paciente que se encuentra sobre una camilla o una mesa de operaciones (radiotransparente), suficientemente alta como para alojarlo. Tiene una gran movilidad, así, puede realizar desplazamientos a lo largo, puede elevarse y bajar, además de girar en distintas direcciones. De todas formas, el tubo siempre queda centrado con el intensificador de imagen. Este aparato se suele utilizar para controlar mediante la observación de las imágenes que aparecen en el monitor de TV: la dilatación de una estenosis de esófago, la reducción de fracturas, la colocación del electrodo de un marcapaso provisional, CPRE, cateterismo cardiaco, etc... El papel del técnico en este tipo de exploraciones consiste en controlar todos los factores de exposición, para lo que manipulará los mandos existentes en el panel de control del aparato. Mediante un pulsador de pie, dará escopia intermitente y controlará el tiempo de exposición total durante una 22 Temario específico / Test 1

13 determinada exploración, mediante la visualización del contador de tiempo de que disponen estos aparatos. Y, además, manejará los controles de imagen de la televisión (ajuste de brillo, contraste...). 21. d) Plomo Las partes principales de un tubo de rayos X son (desde el exterior hacia el interior): cubierta metálica, blindaje de plomo, espacio para el aceite, ampolla de vidrio, taza de focalización, fuente de electrones (cátodo), ánodo y filtros. El blindaje de plomo es útil para absorber la radiación no coincidente con el haz de rayos X que se va a utilizar. 22. b) Crooques El Tubo de Crookes es una invención del científico William Crookes en el siglo XIX, y es una versión más evolucionada del desarrollo del Tubo de Geissler. Consiste en un tubo de vacío por el cual circulan una serie de gases, que al aplicarles electricidad adquieren fluorescencia, de ahí que sean llamados fluorescentes. A partir de este experimento (1878) Crookes dedujo que dicha fluorescencia se debe a rayos catódicos, que consisten en electrones en movimiento, y, por tanto, también descubrió la presencia de electrones en los átomos. El Tubo de Coolidge fue un perfeccionamiento del Tubo de Crookes. 23. b) El vacío del mismo debe ser total Los rayos X se producen en el interior de un tubo de vidrio, en el que se ha hecho un alto vacío, y donde se aplica una diferencia de potencial (d.d.p.) de aproximadamente 50 a 150 KV entre sus polos positivo y negativo. El cátodo (polo negativo) se calienta cuando hacemos pasar una corriente entre sus extremos, para que se produzca una emisión de electrones por efecto termoiónico. Si aumentamos esta corriente (miliamperaje), aumenta el número de electrones emitidos, es decir, la corriente que atraviesa el tubo. Los electrones emitidos por el cátodo encuentran un campo eléctrico que los atrae hacia el ánodo (polo positivo), debido a la elevada diferencia de potencial (kilovoltaje). Los electrones se dirigen hacia el ánodo (también denominado blanco) sin chocar en su trayectoria con partículas de polvo o aire, ya que el tubo se encuentra con un alto vacío, cediendo en él la energía que transportan básicamente de dos formas, por interacciones con los electrones corticales y por interacciones con los núcleos. 24. a) Filamento catódico Las partes principales de un tubo de rayos X son (desde el exterior hacia el interior): cubierta metálica, blindaje de plomo, espacio para el aceite, ampolla de vidrio, taza de focalización, fuente de electrones (cátodo), ánodo y filtros. 25. c) Filamento catódico El cátodo (polo negativo) se calienta cuando hacemos pasar una corriente entre sus extremos, para que se produzca una emisión de electrones por efecto termoiónico. 26. c) Térmico El cátodo (polo negativo) se calienta cuando hacemos pasar una corriente entre sus extremos, para que se produzca una emisión de electrones por efecto termoiónico. Producción de Rayos X 23

14 27. c) No es metálica, sino de una variedad de plástico Los electrones se emiten desde el cátodo que se encuentra en el interior de la taza de focalización o copa de enfoque, cuya misión es concentrar el haz de electrones en el punto focal del ánodo. Sí ésta fuera de cualquier variedad de plástico se fundiría, debido a las altas temperaturas que se generan en el interior del tubo, del orden de los 2000 C. 28. a) Wolframio o tungsteno El ánodo fijo está formado generalmente por un metal con número atómico muy elevado (Wolframio). Posteriormente se diseñaron los ánodos rotatorios, que se utilizan cuando la carga del tubo es elevada y se requieren grandes corrientes en un breve intervalo de tiempo. Son los más habituales en radiodiagnóstico. Pueden ser de wolframio o de una mezcla de 90% de wolframio y 10% de renio. Wolframio o tungsteno: es el mismo elemento químico. 29. c) Foco lineal (o de Goetze) Para poder conseguir un tamaño de foco que permita una buena nitidez de imagen y a su vez no se dañe rápidamente por la temperatura, actualmente se construyen ánodos siguiendo el principio de foco lineal de Goetze resolviendo así el compromiso entre carga térmica y nitidez de la imagen. Su finalidad es que el foco que se proyecta (foco óptico o efectivo) sea más pequeño que el foco real. Esto se consigue inclinando la superficie anódica de tal manera que la superficie del foco óptico o proyectado sea menor que la del foco real. La mayoría de los fotones de rayos X dentro del intervalo de energías propias de radiodiagnóstico se emiten con un ángulo de unos 45 respecto de la dirección de incidencia del haz de electrones. Para aumentar el tamaño del foco térmico sin aumentar el tamaño del foco óptico, se utiliza un ánodo inclinado unos pocos grados respecto del ángulo de salida del haz de rayos X. El ángulo utilizado en radiodiagnóstico suele ser de 6-17 y la superficie aparente del foco varia de 0.1x0.1 mm a 2x2 mm. 30. b) 90 kv y 5 mas Para un aumento de 10 kv reducir a la mitad los mas: La primera de estas reglas es que si se aplican 10 kv más hay que reducir a la mitad el valor de mas (cada vez que se incrementen esos 10 kv). Si se toman 10 kv menos, el producto mas se duplicará. Esta regla, aunque bastante inexacta, da los mejores resultados en la zona de 60 a 90 kv; fuera de ella resulta menos satisfactoria. Ejemplo: Una radiografía producida con 80 kv y 10 mas se puede obtener también con 90 kv y 5 mas, o con 70 kv y 20 mas, o 60 kv y 40 mas. Para un aumento de tensión del 15 por 100, reducir a la mitad los mas: Una mejor aproximación a la relación entre kv y mas para las regiones superiores de mas es la que dice que a un aumento del 15 por 100 de la tensión le corresponde una disminución del producto mas del 60 por 100. Una reducción del 15 por 100 de la tensión implicaría un aumento de mas al doble. Ejemplo: Una radiografía producida con 80 kv y 10 mas se puede conseguir asimismo con % = 92 kv y 5 mas, o con 68 kv y 20 mas, o 58 kv y 40 mas. Si se comparan entre sí estas dos reglas se observa que son prácticamente equivalentes en la zona de 60 a 80 kv. Por lo tanto, el cambio de 60 a 70 kv, según la primera regla, se puede comparar con el de 60 a % = 69 kv de la segunda. De modo similar, el cambio de 70 a 80 kv corresponde de 70 a 80,5 kv, lo que da una buena aproximación. Fuera de esta zona, los valores empiezan a divergir. Por ejemplo, el valor mas se reduce a la mitad cuando 24 Temario específico / Test 1

15 los 40 kv pasan a 50 kv, y los 100 kv se convierten en 110 kv cuando se sigue la primera regla, en tanto que tomando la segunda este caso indica valores de 40 a 46 kv y de 100 a 115 kv. Por eso no se puede aplicar la primera regla en estas gamas. La segunda produce mejores resultados, aunque tampoco sean óptimos. Producción de Rayos X 25

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