用于泵装置的夹持元件 |
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| 申请号 | CN202280058336.6 | 申请日 | 2022-06-30 | 公开(公告)号 | CN117881456A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 费森尤斯医疗护理德国有限责任公司; | 发明人 | U·基尔斯特根; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于固定管路的夹持元件，具有：用于接收管路的第一引导部和第二引导部；其中，两个引导部彼此相向地延伸，所述夹持元件设计成能够与 泵 装置相连接，使得能够由所述两个引导部在所述泵装置的泵入口和泵出口处形成管路引导结构。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于固定管路的夹持元件(1)，具有： |
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| 说明书全文 | 用于泵装置的夹持元件技术领域背景技术[0002] 软管泵，又称蠕动泵，是现有技术中已知的一种泵。这种泵常用于医疗领域的流体输送。特别是在透析机器中使用软管泵，因此输送的流体包括血液、透析流体、用于将药物(例如肝素、柠檬酸溶液、铁络合物溶液或其它药物)导入患者血液的药液或其它替代物。例如，通过连接到转子上的闭塞辊将管路中引导的液体输送到这里。管路位于转子和定子之间。流体由闭塞辊沿周向方向输送，其中，在输送的流体中，闭塞辊下游的输送方向处于正压，闭塞辊上游处于负压。软管泵通常有2或4个这样的闭塞辊，径向排列在转子上。软管泵中的上述压力不仅会对输送的流体造成负荷，还会对所使用的软管造成负荷。特别是在泵的入口或出口区域，管路可能会承受过大的负荷。 [0004] 同样，软管本身的加固元件也只能在非常有限的范围内使用。用于透析机的医用软管必须符合特别高的卫生标准和安全标准。此外，作为一次性用品的软管还承受着高成本的压力。 [0005] EP1763636B1描述了一种带有转子的泵，该转子可对插入泵床、呈弧形或通过连接元件固定在泵上的软管进行加压。泵的壳体在连接元件的一侧具有两个不同形状的卡座，其形状与连接元件相适应，其中一个卡座为圆拱形，另一个卡座为角形。本发明的目的是减少输送流体和所用软管的负荷。 发明内容[0006] 本发明的目的是通过具有权利要求1所述特征的夹持元件、具有权利要求10所述特征的泵装置和具有权利要求15所述特征的血液治疗装置来实现的。 [0007] 用于固定管路的夹持元件具有用于接收管路的第一引导部和第二引导部。这两个引导部在此处彼此相向地延伸，夹持元件的设计方式使其可与泵装置连接，使得由两个引导部在泵入口和泵出口处形成管路引导结构。 [0008] 通过引导部的布置，引导部在朝向转子的方向上优选地比在远离转子的方向上彼此间隔得更远，这样就可以实现管路引导，管路在其中的插入角度相对于转子的切线小于120°，优选地小于90°，优选地小于45°。例如，切向接触可在转子上的管路插入点处形成。例如，切向接触可以在管路第一次沿转子周向被引导时形成。 [0009] 在优选的改进中，夹持元件可以设计成可以与泵装置连接，使得至少在泵入口和/或泵出口处的管路引导结构与泵装置的转子基本上切向延伸。这样，管路就与泵装置的转子成切线方向地被供应。因此，转子对管路的作用力不会突然增加，而是持续增加。此外，切向供应还能防止管路本身受到严重的剪切力。 [0010] 要使用的管路特别是用于医疗用途的管路，特别是用于透析治疗的管路，例如用于引导血液体外循环的管路。医疗用管必须符合特别高的卫生标准。这些管路通常由聚氯乙烯材料制成，优选地没有涂层。涂层可能会在治疗过程中脱落，造成微粒进入血液循环的危险。因此，可用于管路的加固元件受到限制。管路的切向供应可通过结构手段防止管路和被引导的流体(例如血液)承受高负荷。 [0011] 两个引导部可以设计成凹陷，例如横截面不变或横截面变化的凹槽形；也可以设计成突出部，例如用于定位管路的侧向限界结构；还可以设计成几何容器或限界结构，用于将管路定位在夹持元件上。引导部可以贯穿夹持元件的整个表面，也可以只贯穿表面的部分区域。引导部的半径也可以与可插入的管路的外半径一致。同样，半径也可大可小，或在引导部上变化。同样，引导部也可以设计成至少只在两点接收可插入的管路，即点状接收的方式，引导部还可以设计成线状或大范围接收管路的方式。 [0012] 从夹持元件的俯视图来看，引导部的形状实际上也可以是三角形的。可插入的管路相对于夹持元件的位置由引导部决定。引导部的形状可以相同，也可以不同。夹持元件上的引导部的设计方式是，当夹持元件插入泵装置时，至少在泵入口处或泵出口处会形成管路引导结构，通过该管路引导结构将管路在限定位置送入泵装置或引导管路离开泵装置。管路的完全固定可以完全通过夹持元件来实现或夹持元件与泵装置的相互作用来实现。 [0013] 根据本发明设计的夹持元件优选地能使管路至少在包括泵入口和泵出口的泵装置区域内形成环形的一体管路。因此，没有必要像开头引用的EP1763636B1那样，在泵床上插入弯曲或环形的管子，这种管子被设计成与管子其余部分分开的一次性物品。此外，根据本发明的优选实施例，连接元件或夹持元件中的粘合剂和/或插头式连接是不必要的。相反，夹持元件可以将一体式或连续式软管固定到位，而无需粘合剂或插头。在EP1763636B1中，连接元件被夹持，但管路没有被夹持。然而，在EP1763636B1中，管路本身或部分被插入和/或粘合到连接元件中。 [0014] 此外，两个引导部的设计还可以相互联系地设计成在引导部假想延伸的情况下，两个引导部之间形成5°至90°的夹角，优选地是10°至60°，更理想的是25°至50°。 [0015] 根据一种发展方案，夹持元件至少可以是部分弹性的，特别是夹持元件的第一侧部可以是弹性的。 [0016] 夹持元件的至少部分弹性设计有利于夹持元件与泵装置的连接。夹持元件的至少一侧可以是弹性的，这样夹持元件就可以很容易地插入泵装置或从泵装置中取出。因此，夹持元件可以由弹性材料制成，例如弹性塑料。换句话说，可以使用热塑性弹性体、硅树脂或橡胶。 [0017] 根据一种发展方案，夹持元件可以具有用于连接泵装置的至少一个连接元件，特别是突出部，优选地是销形突出部。连接元件可以形成在与第一侧部相反的第二侧部上。 [0018] 连接元件可以设计成允许夹持元件与泵装置可释放地连接。换句话说，连接元件在夹持元件上几何地形成为当夹持元件与泵装置连接时，夹持元件和泵装置之间至少在一个维度上的位置是限定的。换句话说，连接元件可以是夹持元件上的槽形凹部或弹簧形突出部。 [0019] 连接元件也可以设计成夹持元件上的销形突出部或销形凹部。连接元件优选地形成在与第一侧部相反的第二侧部上。夹持元件的安装因此进一步简化。特别是，首先可以将夹持元件义第二侧部插入，然后通过连接元件实现连接，这样就可以很容易地通过弹性的第一侧部将夹持元件完全插入。 [0020] 根据一种发展方案，两个引导部可以形成在第一部分上，其中，第一部分优选地可以绕第二部分的旋转轴旋转。 [0021] 换句话说，夹持元件可以具有可相互移动的至少两个部分。旋转轴可以形成或安装在第二部分上。引导部所在的第一部分可与第二部分连接，以便可绕所述旋转轴旋转。旋转轴可以与第二部分一体成型。例如，旋转轴可以有两个销形突出部，第一部分可与之连接，例如可附接。 [0022] 替代地，第一部分可绕其旋转的旋转轴可安装在第二部分中。通过这种连接，第一部分和第二部分之间的位置可以改变。特别是，第一部分可以倾斜地安装在第二部分上，这样第一部分就可以改变引导部相对于第二部分的位置，从而改变相对于泵装置的位置。 [0024] 根据一种发展方案，第一部分的旋转轴可以布置在第二部分上。 [0025] 根据一种发展方案，旋转轴可以安装在第二部分上，螺旋弹簧可以安装在旋转轴上。 [0026] 换句话说，夹持元件可以具有相互可移动的两个部分。在第一和/或第二部分上可以形成弹簧元件，用于使第一部分相对第二部分被预载。不过，这里的弹簧元件也可以以与第二部分上的旋转轴相连的方式布置。特别是，螺旋弹簧可以设置在旋转轴上，使第一部分以倾斜的方式布置在第二部分上。因此，例如，作用在插入的管路上的力可以设计成可变的。在插入管路的过程中，第一部分可以沿第二部分的方向受力。通过改变第一部分和第二部分之间的距离，不同直径的管路同样可以被牢牢保持。 [0027] 根据一种发展方案，第一和/或第二引导部可以是槽形的。同样或替代地，第一引导部和/或第二引导部也可以在管路的两个相反侧接收管路。 [0028] 换句话说，至少一个引导部可以是槽形的，其中所述引导部的横截面是小于180°的扇形，特别是小于90°的扇形，特别是小于45°的扇形，特别是一个小于30°的扇形。同样，至少一个引导部可以是槽形的，其中所述引导部的横截面跨度为180°或更大的扇形。替代地，至少一个引导部可以具有两个相对的侧壁，并且可以是几乎U形的。替代地，至少一个引导装置可以是欧米茄形状，这样就可以将管路压入引导部中。 [0029] 根据一种发展方案，夹持元件可以具有延伸部。所述延伸部优选地在第一引导部和/或第二引导部之上延伸，这样管路就可以夹在第一引导部和延伸部之间和/或夹在第二引导部和延伸部之间。此处的延伸部可与夹持元件一体成型。同样，延伸部也可以安装在泵装置或泵装置的泵壳体上，并与与泵装置相连的夹持元件相互作用。通过延伸部，管路可以通过静摩擦力固定在夹持元件和延伸部之间。这样可以防止管路在插入后发生移动。例如，夹持元件可以配置成L形。 [0030] 换句话说，延伸部可以将管路固定在管路周向上形成的延伸部上。通过这种方式，管路的接收得到了改善。特别是，延伸部可以形成在与引导部相对的点上，这样就可以夹住管路。延伸部可以在夹持元件的第一部分和第二部分上形成。延伸部优选地形成在第二部分上。如果第一部分相对于第二部分是可移动的或预紧的，则可以改变延伸部和第一部分之间的距离，或通过弹簧力将管路夹在延伸部和第一部分之间。 [0031] 此外，还可以为医疗装置提供一种泵装置，该泵装置具有前述方面之一所述的夹持元件。 [0032] 根据一种发展方案，泵装置还具有：带有泵床的泵壳体；在泵床上形成的转子，转子上布置有至少一个闭塞元件，其中，管路可以放置在泵床和转子之间，通过闭塞元件将其径向压靠泵床，这样，当转子转动时，流体可以在管路中被输送；泵入口，泵入口在泵壳体中形成，管路通过泵入口进入泵装置；泵出口，泵出口在泵床上形成，管路通过泵出口被引导离开泵装置。 [0033] 根据一种发展方案，夹持元件可以插入泵壳体中，这样夹持元件就形成了管路引导结构的一部分，管路可以通过夹持元件固定在泵入口和泵出口处。 [0034] 换句话说，夹持元件可以在泵入口和泵出口处形成管路引导结构的一部分。此处管路引导结构的一部分可由夹持元件形成，管路引导结构的一部分可在泵壳体的泵入口和泵出口处形成。替代地，管路引导结构也可以仅通过夹持元件在泵入口和泵出口处形成。例如，泵壳体的泵入口和/或泵出口处可以有突出部，这些突出部构成泵引导结构的一部分。这样，通过泵壳体和夹持元件之间的相互作用，就可以实现限定的管路引导结构。 [0035] 根据一种发展方案，泵入口和/或泵出口处的管路引导结构优选地是通过夹持元件来实现，即第一引导部和第二引导部设计成相向延伸成使得第一引导部和第二引导部在朝向转子方向上进一步间隔开。换句话说，在夹持元件上，靠近泵装置(例如转子)的部分与远离泵装置(例如转子)的部分相比，引导部之间的间距可以更大。同样或可选地，在泵入口和/或泵出口处的管路引导结构优选地是通过夹持元件使管路相对于转子被切向地供应来实施的。 [0036] 根据用于医疗装置的泵装置的一种发展方案，泵入口和泵出口可由泵壳体和夹持元件构成，以便在泵入口和/或泵出口处使管路在相反两侧被固定。 [0037] 此外，还可以提供一种血液治疗装置，该血液治疗装置带有根据上述方面设计的泵装置和根据上述方面设计的夹持元件。 [0039] 同样，也可以提供管路套件，优选地是用于体外血液治疗，优选地是透析治疗。根据本发明，用于体外血液治疗(优选地是透析治疗)的管路的一部分可以连接到夹持元件上。在插入血液治疗装置之前，可将管路连接到第一引导部和/或第二引导部上。如果管路没有连接到两个引导部上，则可在将夹持元件插入血液治疗装置后将管路连接到另一个引导部上。 [0040] 因此，根据本发明的夹持元件、泵装置或血液治疗装置可以减少作用在管路和管路内介质上的力。特别是，由于管路是相对于泵装置的转子斜着或切向进入泵装置的，因此作用力会更小。这主要是因为泵装置对管路的作用力不会突然增大。 [0041] 由于管路已经切向或沿着转子的周向方向插入，也就是说沿着旋转运动的方向插入，因此管路不会突然改变方向。相反，管路已经沿周向方向插入，因此作用在管路上的力会逐渐增大。换句话说，闭塞元件以持续增加的力作用在管路上。避免力的突然作用对管路中的流体也有积极影响。例如，如果管路中导引的是血液，而突然的力的作用可能会导致血液损伤。通过本发明的教学方法，可以避免突然的力的作用，从而避免对导管中的流体和导管本身造成损坏。 [0042] 此外，通过本发明的夹持元件，还可以改变入口或出口的几何形状，而无需在泵壳体本身进行改变。这就为在现有泵装置的情况下实现管路所需的入口或出口几何形状提供了一种成本效益高且结构简单的可能性。附图说明 [0043] 下面将参照附图对本发明进行举例说明，附图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。在附图中： [0044] 图1是泵装置的示意图； [0045] 图2示出了血液治疗装置的流体系统的简化流动模式； [0046] 图3是血液治疗装置正视图的局部剖面示意图； [0047] 图4是夹持元件的侧视示意图； [0048] 图5是夹持元件的俯视示意图。 具体实施方式[0049] 图1所示的泵装置具有泵壳体14。转子16和闭塞元件15以及引导元件17安装在泵壳体14中。泵壳体14还具有泵床。如图1所示，管路18可以插入所述泵床中。管路18可以是血液管路、透析流体管路或替代物管路。 [0050] 与此类似，泵装置也可以是软管泵或蠕动泵，并可用作血液泵、透析流体泵或替代物泵。这种泵可用于血液治疗装置20中。 [0051] 图1还示出了转子16周向上的轴向引导元件17。引导元件17的作用是对正管路，特别是防止管路从管床滑出。轴向引导元件优选地在此处旋转附接，使得引导元件17和管路之间就不会产生摩擦。如图所示，两个引导元件17可以附接到转子16上。同样，转子16上也可以设置多个引导元件17，例如三个或四个引导元件，或者只有一个引导元件17。 [0052] 转子16的前侧设置有盖子。转子还可以具有手柄(此处未示出)，其可以从转子16上展开。该手柄还能使转子16手动转动，并使泵进行泵送操作。在图1所示的泵装置中，夹持元件1已经插入泵装置中。因此，从这个角度只能看到夹持元件1的延伸部10。该延伸部10用于在平面外固定管路。从图1中可以看出，夹持元件1使管路能够相对于转子16切向地被供应。因此，闭塞元件15不会对管路产生突然的作用力。相反，在闭塞元件15和管路首次接触后，力的作用会缓慢增加。这样就可以避免因管路内压力突然增加而造成的血液损伤。管路的切向插入还可以避免闭塞元件撞击管路而被迫急剧改变方向所造成的剪切力。 [0053] 此外，图1示出了附接到转子16上的闭塞元件15。这些闭塞元件15在此处呈圆柱形，以辊子的形式形成。例如，转子的周向上形成有两个闭塞元件15。同样，也可以提供三个或四个闭塞元件，或者只有一个闭塞元件。闭塞元件15设计成将管道径向向外压靠泵床。为此，可通过弹簧对闭塞元件进行预载。通过压在管路上的闭塞元件15以及转子16的转动，流体在管路中被输送。 [0054] 如图1所示，如果将管路插入泵装置，并且泵装置按顺时针方向转动，流体就会在管路中从泵入口12被输送到泵出口13。在血液泵的情况下，通过血液泵可以从患者身上抽取血液，并通过动脉管路供应给透析器21。透析器21具有与静脉和动脉血管相连的血液室以及透析流体室。这些腔室之间由半透膜隔开。在透析器21中，血液按逆流原理流动，透析流体则在另一侧流动。透析器21的血液侧和血液泵是体外血液循环的一部分。 [0055] 图2示出了作为透析机器的血液治疗装置20的流体系统简化流程图。流体通过透析用水接口22、下游减压阀23(例如将压力降至约0.5巴)和入口节流阀24供入血液治疗装置20。渗透液，即经过软化和过滤的水，通过透析用水接口1供入。 [0056] 透析液通过透析器21后，经由透析流体排出管路和排液阀25进入排液口。新鲜透析流体可通过热交换器26被透析液加热，以便随后进一步加热，例如通过加热线圈或加热棒。此外，渗透液还要在脱气室27中进行脱气处理。为了促进空气从渗透液中排出，渗透液通过脱气节流阀28暴露在负压下。通过温度的升高和压力的降低，空气可以通过下游的空气分离器29以气泡的形式排出。 [0057] 渗透液脱气后，通过混合至少一种浓缩溶液产生混合流体，即透析流体。为了提供新鲜透析流体，可通过透析用水接口22供应渗透液，并例如从浓缩液容器(此处未示出)中提供两种浓缩溶液(例如碳酸氢盐浓缩液和酸浓缩液)，然后进行混合。浓缩溶液通过浓缩液泵30、31输送。浓缩液泵30、31可以设计成往复泵、隔膜泵或齿轮泵等。配比，即按预先确定的比例将酸浓缩物和碳酸氢盐与渗透液混合，可以按体积或按电导率控制的方式进行。在本示例性实施例所示的体积配比中，供应量是通过浓缩液泵30、31(例如往复泵)的脉冲供应来实现的。 [0058] 混合产生的透析流体随后流经平衡室32的一部分，进入透析流体回路。平衡室32在新鲜透析流体和使用过的透析流体(即透析液)之间保持平衡。透析器21的上游连接有混合流体传感器33，用于检查透析流体的成分是否正确。旁通阀34连接在混合流体传感器33的下游，例如电导率传感器。如果透析过程中混合流体传感器33检测到非生理流体，即不符合预定条件(例如预定电导率)的流体，旁通阀34将被打开，透析流体通过线路部分34流出。 [0060] 图3示出了体外血液治疗装置20的部分正视剖面图。这里的血液循环装置可以有管路系统，患者的血液可以在治疗过程中流经该管路系统。管路系统可插入透析机器进行治疗，并可与透析装置的模块(例如血液模块)相互作用。这里的血液模块可以具有动脉血管动脉部分的动脉患者管钳29。如前所述，血液通过动脉连接针从患者体内抽取，然后通过静脉连接针回流。以相应的方式，血液模块同样可以具有静脉患者管钳26，其中所述静脉患者管钳26下游的血液通过静脉连接针再次供应给患者。 [0061] 图3所示的血液治疗装置20的局部剖面图从上到下具有三个软管泵11，其中，第一泵是单针泵，第二泵是血液泵，第三泵是替代物泵。这里的体外血液治疗装置可以具有全部三个软管泵，也可以只有一个血液泵或只有一个血液泵和一个替代物泵。替代物可通过替代物泵以预稀释或后稀释的方式供应给动脉或静脉血管。 [0062] 此外，还可提供肝素或其它抗凝剂的供给点。因此，血液治疗装置可以配备肝素泵21、动脉压力测量单元28和传感器25、27。所述传感器25、27可监测管路内的气泡和内容物。 因此，还可以提供超声波传感器和用于识别颜色的光学传感器。最后，血液治疗装置具有动脉压力测量单元28和静脉压力连接装置23。 [0063] 图4示出了根据本发明设计的夹持元件1的侧视图。该夹持元件可连接到前面所述的软管泵11之一。特别是，可通过将夹持元件1插入泵壳体14，在泵入口12和泵出口13处形成管路引导结构。为此，夹持元件1通过连接元件6(如图3所示的突出部)与泵壳体14连接。为此，可在泵壳体14上形成相应的凹陷或槽。替代地，也可以在泵壳体14上形成突出部，并在夹持元件1上形成相应的凹陷或槽作为连接元件6。换句话说，夹持元件1和泵壳体14之间可以形成形状配合连接。夹持元件1和泵壳体14之间也可形成磁性连接。 [0064] 为便于安装，首先将夹持元件1以第二侧部5(其上形成有连接元件6)斜插入泵壳体14中。随后，通过简单的推入即可将夹持元件1完全插入。特别是由于第二侧部4可以带有弹性元件，因此可以做到这一点。为此，如图3所示，可以在第二侧部4上形成弹性侧板。所述侧板特别是可以由弹性塑料制成。换句话说，可以使用热塑性弹性体、硅树脂或橡胶。 [0065] 将夹持元件1从泵壳体14中取出时，可通过延伸部10抓住夹持元件，并将其推向第二侧部5的方向。随后，夹持元件1与具有弹性元件的第一侧部4可以首先升起，然后完全从泵壳体14上移除。 [0066] 夹持元件1上的延伸部10特别是形成在第一引导部2之上。此外，也可以在第二引导部3之上形成延伸部。延伸部10可以从夹持元件1的第一部分7或第二部分8延伸出来。延伸部10优选地从第二部分8延伸出来，在夹持元件1的安装状态下，第二部分8相对于泵壳体14是不可移动的。延伸部10特别适用于在至少两侧固定管路。 [0067] 延伸部可以从上侧固定管路，而第一引导部2或第二引导部3可以从下侧固定管路。管路可以从一侧插入，就图3所示的示例性实施例而言，可以从左侧插入，并且可以从上侧固定，也就是说，可以从远离泵壳体14的方向固定。同样或替代地，也可以通过三个点或多个点来固定管路。延伸部10的下侧可以呈弧形，指向第一引导部2或第二引导部3。弧形的半径可以与传统管路的半径相对应。特别是，半径可为5至30毫米，特别是10至20毫米。 [0068] 第一引导部2和/或第二引导部3的横截面可以是半圆形或大于180°。第一引导部2和/或第二引导部3的形状可以例如是四分之一圆或大于四分之一圆。特别是，第一引导部2和/或第二引导部3可以形成20°至270°的弧形，优选地是30°至180°的弧形，优选地是35°至90°的弧形，优选地是约45°的弧形。 [0069] 图4所示的夹持元件1在插入泵壳体14后可与管路连接。特别是，插入后，管路可以插入第一引导部2和第二引导部3。替代地，图4中未示出的管路可以在插入之前就与夹持元件1连接。这里的夹持元件可以是管路套件的一部分。在这种情况下，管路和夹持元件可以设计成一次性的。 [0070] 例如，在插入泵壳体14之前，管路可以以环形回路方式连接到第一引导部2和第二引导部3上。替代地，也可以在插入泵壳体14之前，只将导管连接到引导部2、3中的一个上，然后在插入泵壳体14之后，再将管路连接到另一个引导部2、3上。如果管路在插入之前已经连接到夹持元件1上，则可以方便操作。特别是，夹持元件1在插入之前已将管路插入，从而减少了操作步骤。这一点尤其有利，因为安装透析装置必须只占用一定的时间，以免影响严格的时间计划。 [0071] 图5是夹持元件1的俯视示意图。引导部2、3在平面上的投影形状实际上是三角形。在本图中，用于连接夹持元件1和泵装置的突出部6位于夹持元件1的边缘。替代地，也可以在中心位置形成突出部6，或者在不同位置形成多个突出部6。 [0072] 夹持元件1还可以具有旋转轴，此处未作说明。旋转轴可形成在第二部分8中。第二部分8还可以具有弹簧，此处未作说明。所述弹簧可作为螺旋弹簧安装在旋转轴上。第一部分7可以与第二部分8连接，以便围绕所述旋转轴旋转。这样，插入引导部2、3的管路就可以相对延伸部10或泵壳体的元件被预载。 |
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