CN102149336A - 自膨胀动脉瘤充填装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于将支架放入动脉瘤(112)以至少部分充填和稳定动脉瘤的自膨胀动脉瘤充填装置(102，202)、系统和方法。该自膨胀动脉瘤充填装置(102)具有压缩的未展开构造和膨胀的三维展开的构造，并且可断开展开接点(104，204)将该自膨胀动脉瘤充填装置可释放地连接到推进线(106，206)。该可断开展开接点可以机械、电解或热切断以将该自膨胀动脉瘤充填装置与该推进线分离。

Description

自膨胀动脉瘤充填装置及系统
相关专利申请的交叉引用
本专利申请基于2008年9月12日提交的美国临时专利申请No.61/096,546，其全部内容以引用方式并入本文。
背景技术
本发明总体上涉及血管内装置。更具体地讲，本发明涉及用于充填血管病状(例如颅内动脉瘤)的血管内装置。
脑动脉瘤的当前治疗通过动脉瘤的开放手术夹法或通过介入血管内路径来进行。介入血管内治疗的主要支持涉及将一圈或多圈线圈经由微导管放入动脉瘤囊内。与介入血管内治疗相关的缺陷之一是“宽颈”动脉瘤因线圈一旦定位后就不会成功地保持在动脉瘤囊内的可能性而通常不受此类治疗的作用。与普通单线线圈构造相关的另一缺陷是外科医生为了将足长的线圈引入动脉瘤内频繁需要的操作次数以及与增加的此类操作相关的风险。
为了努力改进具有此类宽颈解剖结构的动脉瘤在线圈中的保持，已经开发出颅内支架，其用于放入原始血管以充当将线圈在动脉瘤囊内保持到位的支肋。然而，这种方法需要将一个或多个永久性支架放入脑血管。永久性颅内支架的使用与增加的短期发病率(在放置期间引起的不良作用)以及长期发病率(术后颅内狭窄)有关。
期望提供一种自膨胀动脉瘤充填装置、系统和方法，其不仅可以覆盖动脉瘤的颈部还可以在动脉瘤中用作永久性栓塞。期望提供一种自膨胀动脉瘤充填装置、系统和方法，其还实现了将沉积在动脉瘤内的单一统一复合基质用来治疗动脉瘤的大体球形构造，以避免为了植入动脉瘤而需要操作或移动自膨胀动脉瘤充填装置。还期望提供一种自膨胀动脉瘤充填装置、系统和方法，其可以用作动脉瘤的唯一机械稳定，或可以用作将线圈、胶水或其他组合物保持在动脉瘤内的锚定器。本发明满足这些和其它需要。
发明内容
简而言之，通常，本发明提供了一种用于治疗动脉瘤的自膨胀动脉瘤充填装置，以及用于为治疗动脉瘤而将该自膨胀动脉瘤充填装置从原始血管展开进入动脉瘤以至少部分充填和稳定动脉瘤的系统和方法。在一个方面，该系统提供了一种可以覆盖动脉瘤颈部并可以充当动脉瘤中永久性栓塞的自膨胀动脉瘤充填装置。自膨胀动脉瘤充填装置还提供了一种随其展开而膨胀的单一统一复合基质，并实现大体球形或卵形的构造，以便该自膨胀动脉瘤充填装置不需要在动脉瘤中操纵。自膨胀动脉瘤充填装置可以用来独立地机械稳定动脉瘤，或用作其他线圈、胶水或其他组合物的锚定器。
因此，本发明提供了一种自膨胀动脉瘤充填系统，其包括具有压缩的未展开的构造和膨胀三维展开的构造的自膨胀动脉瘤充填装置、推进线(pusher wire)以及将自膨胀动脉瘤充填装置可释放连接到推进线的可断开展开接点。在目前优选的方面，自膨胀动脉瘤充填装置的展开的构造是大体球形或卵形。在一个实施例中，自膨胀动脉瘤充填装置的至少一部分由形状记忆材料(例如镍钛诺)形成。在另一实施例中，自膨胀动脉瘤充填装置由诸如铂或铂合金之类的金属构成。可断开展开接点可以机械、电解或热切断，以将自膨胀动脉瘤充填装置与推进线分离。在目前优选的方面，可断开展开接点能够被电流切断，并提供附着固定装置用来将电流供给到可断开展开接点，以切断可断开展开接点。
在本发明的系统和方法中，还可以提供微导管用来将压缩构造的自膨胀动脉瘤充填装置输送进动脉瘤，用以治疗动脉瘤。通过微导管输送处于未展开状态的压缩构造的自膨胀动脉瘤充填装置。微导管插入动脉瘤内，用推进线将自膨胀动脉瘤充填装置推过微导管，直到自膨胀动脉瘤充填装置离开微导管并作为单一单元展开进入动脉瘤。随着自膨胀动脉瘤充填装置离开微导管，其从压缩构造转变成膨胀构造，并因此允许在动脉瘤内膨胀以实现完全展开状态，在此之后自膨胀动脉瘤充填装置与推进线分离，微导管和推进线从原始血管收回。将自膨胀动脉瘤充填装置与推进线分离的步骤可以通过机械、热或电解切断的方式进行，以切断可断开接点以将自膨胀动脉瘤充填装置与推进线分离。在本发明的目前优选方面，可断开展开接点能够被电流切断，将自膨胀动脉瘤充填装置与推进线分离的步骤通过将电流供给到可断开接点以切断可断开接点来进行。
根据以下的具体实施方式和附图，本发明的这些和其它优点将变得更清楚，附图以实例的方式示出本发明的特征。
附图说明
图1A-1D示出了根据本发明的自膨胀动脉瘤充填装置展开进入动脉瘤的方法。
图2是示出了根据本发明的自膨胀动脉瘤充填系统的一个实实施例的基本设备的示意图，该系统包括以膨胀构造示出并连接到推进线的自膨胀动脉瘤充填装置。
图3是示出了适用于实践定位在微导管内的本发明的图2的自膨胀动脉瘤充填装置的塌陷或压缩构造的示意图。
图4A-4C示出了根据本发明的将自膨胀动脉瘤充填装置展开进入动脉瘤的方法的另一实施例。
图5示出了以膨胀构造示出并连接到推进线的由一股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图6示出了以膨胀构造示出的由一股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图7示出了以膨胀构造示出的由一股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图8示出了以膨胀构造示出的由一股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图9示出了以膨胀构造示出的由一股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图10a示出了以膨胀构造示出的具有由四股细长形状记忆材料形成的四瓣构造的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图10b示出了图10a自膨胀动脉瘤充填装置的替代视图。
图11a示出了以膨胀构造示出的具有由五股细长形状记忆材料形成的五瓣构造的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图11b示出了具有由四股细长形状记忆材料的四瓣构造并具有连接至其的推进线的类似于图11a中装置的自膨胀动脉瘤充填装置。
图11c示出了具有连接的推进线的图11b的自膨胀动脉瘤充填装置的替代视图。
图11d示出了推进线被移除的图11b的自膨胀动脉瘤充填装置。
图12a示出了当膨胀时具有六瓣原子构造的由六股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图12b示出了图12a的自膨胀动脉瘤充填装置的替代视图。
图13a是当膨胀时具有八瓣原子构造的由八股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的实例实施例。
图13b示出了图13a的自膨胀动脉瘤充填装置的替代视图。
具体实施方式
在一个示例性实施例中，本发明的自膨胀动脉瘤充填系统提供了一种自膨胀动脉瘤充填装置，该装置实现了将沉积在动脉瘤内的单一统一复合基质用来充当支架的大体球形构造。因为支架的形状是预定的，以便自膨胀动脉瘤充填装置被作为单一复合球体展开，所以这种设计不需要操纵或移动植入的支架。一旦展开，自膨胀动脉瘤充填装置就充当将其他线圈、胶水或其他组合物保持在动脉瘤囊内的锚定器。
根据本发明的自膨胀动脉瘤充填装置不仅只是覆盖动脉瘤的颈部，而且还充当永久性的栓塞。根据动脉瘤的构造和尺寸以及外科医生的偏好，根据本发明的自膨胀动脉瘤充填装置还可以用作动脉瘤的唯一机械稳定。
参照图1A-1D，本发明提供了一种将根据本发明的自膨胀动脉瘤充填装置的展开进入伸出原发或原始血管(未示出)的动脉瘤112的方法。参照图1A，本发明的自膨胀动脉瘤充填系统的基本设备包括由可断开接点或展开接头104连接到推进线106的以压缩构造示出的自膨胀动脉瘤充填装置102。推进线还可以提供用于从外部电源(未示出)供给电流的一个或多个附着固定装置。自膨胀动脉瘤充填装置优选地由具有在附着位置107连接在一起的连接端105的多股细长形状记忆材料103形成。在一个实施例中，该多股细长材料103由镍钛诺形成。另外，如图所示，自膨胀动脉瘤充填装置102可以以塌陷或压缩形式定位在微导管110内。
通过微导管110将处于未展开状态102的以塌陷或压缩为构造的自膨胀动脉瘤充填装置输送到动脉瘤112的位置。随着自膨胀动脉瘤充填装置102展开并离开微导管，其从其压缩的状态转变为膨胀的状态，如图1B所示。一旦自膨胀动脉瘤充填装置102已经完全展开进入动脉瘤112，其就能够如图1C所示地完全膨胀。一旦自膨胀动脉瘤充填装置102已经完全展开，展开接点104被激活以释放自膨胀动脉瘤充填装置102并允许微导管110和推进线106从原始血管收回，如图1D所示。
应当指出的是这些附图旨在结合本发明的某些实例实施例来示出方法和材料的基本特征，从而补充下面提出的详细书面描述。然而，这些附图不按比例绘制，不会精确反映任何指定实施例的特征，并且不应理解为限定或限制本发明范围内实施例的值或特性的范围。具体地讲，为清楚起见，可以缩小或放大具体元件和结构的相对尺寸设计和定位。在不同附图中类似或相同附图标记的使用旨在表明类似或相同元件或特征的存在。
在一个实施例中，为了利用这些材料有关其保持形状记忆的能力、生物流体抵抗性、柔软性和非铁磁性(其将允许患者接受MRI操作并穿过金属探测器)的特性，根据本发明的自膨胀动脉瘤充填装置优选由铂及其合金构成。尽管铂及其合金是优选的，但本领域的技术人员将理解，其他材料以及在某些情况下两种或多种材料(例如包括其他金属和聚合物)的组合可以用于构造根据本发明的自膨胀动脉瘤充填装置。可选地，在替代实施例中，自膨胀动脉瘤充填装置102的至少一部分由超弹性材料形成。或者，在另一优选实施例中，自膨胀动脉瘤充填装置102的至少一部分由形状记忆材料形成。在一个实施例中，形状记忆材料是镍钛诺。与用于构造自膨胀动脉瘤充填装置102的一种或多种材料无关，其特征在于一种展开的构造，该构造为大体球形、卵形或另外成形以避免与充填动脉瘤的常规线圈有关的松散末端。
根据本发明的自膨胀动脉瘤充填装置102可以通过放入动脉瘤112内的微导管110引入，其为当前治疗的标准。随后用细线(常称为推进线106)将自膨胀动脉瘤充填装置102推过微导管110，直到其离开微导管并作为单一单元在直接的荧光镜观察下展开进入动脉瘤囊。重新参照图1B，随着自膨胀动脉瘤充填装置102从微导管110内展开，其呈现或被引发呈现其完整三维构造，并且当为治疗中的动脉瘤适当设计尺寸时，自膨胀动脉瘤充填装置的尺寸将超出动脉瘤的开口进入原始血管，并因此将被无限期地保持在动脉瘤囊内并将不会出现伸出动脉瘤的任何松散末端。
在一个可选实施例中，通过将推进线106拉回进微导管110从而造成自膨胀动脉瘤充填装置102跟随，自膨胀动脉瘤充填装置102可以在展开过程期间回缩进微导管110。在回缩期间，自膨胀动脉瘤充填装置102将转变回压缩的构造，以进入微导管110。
重新参照将自膨胀动脉瘤充填装置102通过微导管110展开进入动脉瘤110的过程，一旦完成了足够的展开，即，当自膨胀动脉瘤充填装置已经完全从输送微导管110排出并圆满定位在动脉瘤囊内时，自膨胀动脉瘤充填装置102可以通过电解或热方法与其送进线分离。送进线(或推进线106)随后可以通过微导管110收回并被丢弃，而将自膨胀动脉瘤充填装置102留在原位。
所公开的输送系统提供了一种用于在动脉瘤囊内引入大体球形或卵形的装置，以在治疗中至少部分充填和稳定动脉瘤。自膨胀动脉瘤充填装置102可以单独使用或与包括常规线圈和/或材料的其他血管闭塞装置结合使用，所述材料包括旨在促进和/或抑制动脉瘤和周围组织内的某些作用和反应的材料。例如，已经提出了用于通过减少由支架放置产生的刺激以及伴随的血栓形成或再狭窄来抑制内膜增生的多种涂层和组合物。其他涂层和组合物可以单独或结合地包括在内，用以输送一种或多种制药/治疗剂以延缓平滑肌组织增生或再狭窄。
如上所述，自膨胀动脉瘤充填装置102通常将附接到随后可以用来将装置通过微导管引入动脉瘤的送进线、导线、推进线或芯线的远端。可断开接点(也被称为展开接点104)通常将设置在送进线106和装置102的接点处，用以展开后在动脉瘤囊内分离。正如本领域的技术人员所公知，多种可断开接点已经在此类应用中用来提供推进线和支架组件的机械、电解和热分离。
多种可机械拆卸的装置是本领域技术人员所公知的，例如，其包括其中螺旋缠绕线圈可以从推进线拧下的实施例，从而提供联锁表面，释放联锁扣钩或分别设置在推进线和线圈的远端的其他互补结构。自膨胀动脉瘤充填装置上的联锁表面可以外部或内部地设置在装置结构上。采用附加结构(例如，包括推进套)的其他更复杂的机构也已经用于从推进线释放装置。
与机械释放机构相比，可电解断开的接点通过将适当的电压施予芯线并由此诱导电流通过接点来切断。接点先于血管闭塞装置或推进线而腐蚀。利用竞争性腐蚀的原理，并非旨在腐蚀的除了接点区域之外的线和装置的那些部分可以绝缘以抑制任何电解反应。除了机械和电解的可断开接点以外，在应用加热(通常由流过接点的电流引起的电阻加热)来将接点材料减弱和/或熔化到足以将装置从推进线释放的程度的情况下释放。
图2示出了自膨胀动脉瘤充填系统的替代实施例。参照图2，自膨胀动脉瘤充填系统的基本设备200包括通过可断开接点或展开接点204连接到推进线206的以膨胀构造示出的自膨胀动脉瘤充填装置202。推进线还可以提供用于从外部电源(未示出)供应电流的一个或多个附着固定装置208。自膨胀动脉瘤充填装置优选地由具有在第一附着位置207a连接在一起的第一端205a和在第二附着位置207b连接在一起的第二端205b的多股细长形状记忆材料203形成。如图3中所示，以塌陷的或压缩的构造，自膨胀动脉瘤充填装置202a可以定位在适用于实践本发明的微导管210内。
参照图4A-4C，本发明还提供了将自膨胀动脉瘤充填装置展开进入伸出原发或原始血管212的动脉瘤212’的方法的替代实施例。通过微导管210将处于未展开状态202的以塌陷或压缩为构造的自膨胀动脉瘤充填装置输送到动脉瘤212的位置，然后通过微导管以部分展开状态202b展开进入动脉瘤，如图4B所示，并且最后，自膨胀动脉瘤充填装置在动脉瘤内自膨胀以实现完全展开状态202c，如图4C所示。在此之后展开接点被激活以释放自膨胀动脉瘤充填装置并允许微导管和推进线从原始血管收回。
参照图5-13B，本发明还提供了由如前面实施例所述可在附着位置连接在一起并可从展开接点输送的一股或多股细长形状记忆材料形成的自膨胀动脉瘤充填装置的替代形状和构造。如图10a至图13b所示，自膨胀动脉瘤充填装置可以通过用例如对应数量的片段、裂片、瓣或肋形成空间充填笼的多股细长形状记忆材料形成。所示的自膨胀动脉瘤充填装置可以通过将镍钛诺线以特定缠绕图案绕芯轴缠绕来建造。具有绕线的芯轴随后在熔炉中加热一段设定时间。在加热之后，芯轴用冷却剂淬火，从而冷却。压缩空气可以用来将过量冷却剂从芯轴移除。线被切断并从芯轴移除。
多种设计、材料和步骤已经在其他公布中公开，包括例如美国专利申请No.2007/0150045；No.2007/0106311；No.2007/0036042；No.2006//0206199；No.2006/0155323；No.2006/0106421；No.2005/0251200；No.2005/0249776；No.2005/0033409；No.2004/0193246；No.2004/0193206；No.2004/0098027；No.2004/0093014；No.2004/0044391；No.2003/0181927；No.2003/0171739；No.2003/0083676；No.2003/0028209；No.2003/0018294；No.2003/0004681；No.2001/0007946；和美国专利No.7241301；No.7232461；No.7201762；No.7195636；No.7128736；No.6953472；No.6936055；No.6855153；No.6811560；No.6802851；No.6793664；No.6723112；No.6645167；No.6592605；No.6589265；No.6585748；No.6569179；No.6540657；No.6511468；No.6506204；No.6454780；No.6383174；No.6344041；No.6299619；No.6238403；No.6231590；No.6193708；No.6187024；No.6183495；No.6171326；No.6168615；No.6186592；No.6139564；No.6096034；No.6093199；No.6090125；No.6086577；No.6063104；No.6063070；No.6036720；No.5980554；No.5980514；No.5935148和No.5108407，各专利公开的内容已全文并入本文。
根据上述内容显而易见，虽然已经示出和描述了本发明的具体形式，但是可以在本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种更改。因此，本发明旨在受所附权利要求书的限制，而非其他限制。

Claims (26)

1.一种用于治疗动脉瘤的动脉瘤充填设备，包括：
自膨胀动脉瘤充填装置，其具有压缩的未展开的构造和膨胀三维展开的构造，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置随着其展开而从所述压缩构造转换为所述膨胀三维构造；
推进线；以及
可断开的展开接点，其将所述自膨胀动脉瘤充填装置可释放地连接到所述推进线。
2.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的所述展开构造为大体球形。
3.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的所述展开构造为大体卵形。
4.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置包括选自铂和铂合金的金属。
5.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的至少一部分由超弹性材料形成。
6.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的至少一部分由形状记忆材料形成。
7.根据权利要求6所述的动脉瘤充填设备，其中所述形状记忆材料是镍钛诺。
8.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述可断开展开接点包括用于将所述自膨胀动脉瘤充填装置从所述推进线机械切断的部件。
9.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述可断开展开接点包括用于将所述自膨胀动脉瘤充填装置从所述推进线电解切断的部件。
10.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述可断开展开接点包括用于将所述自膨胀动脉瘤充填装置从所述推进线热切断的部件。
11.根据权利要求1所述的动脉瘤充填设备，其中所述可断开展开接点能够被电流切断，并进一步包括用于将电流供给到所述可断开展开接点以切断所述可断开展开接点的附着固定装置。
12.一种用于为治疗动脉瘤而将自膨胀动脉瘤充填装置从原始血管展开进入动脉瘤以至少部分充填和稳定动脉瘤的系统，包括：
自膨胀动脉瘤充填装置，其具有压缩的未展开构造和膨胀的三维展开的构造；
推进线；
可断开展开接点，其将所述自膨胀动脉瘤充填装置可释放地连接到所述推进线；和
微导管，其用于为治疗所述动脉瘤而将处于所述压缩构造的所述自膨胀动脉瘤充填装置输送进动脉瘤，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置随着其通过所述微导管展开而从所述压缩的构造转变为所述膨胀的构造。
13.根据权利要求12所述的自膨胀动脉瘤充填系统，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的所述展开的构造为大体球形。
14.根据权利要求12所述的自膨胀动脉瘤充填系统，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的所述展开的构造为大体卵形。
15.根据权利要求12所述的自膨胀动脉瘤充填系统，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置由选自由铂和铂合金属构成。
16.根据权利要求12所述的动脉瘤充填设备，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的至少一部分由超弹性材料形成。
17.根据权利要求12所述的动脉瘤充填设备，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置的至少一部分由形状记忆材料形成。
18.根据权利要求17所述的动脉瘤充填设备，其中所述形状记忆材料是镍钛诺。
19.根据权利要求12所述的自膨胀动脉瘤充填系统，其中所述可断开展开接点包括用于将所述自膨胀动脉瘤充填装置从所述推进线机械切断的部件。
20.根据权利要求12所述的自膨胀动脉瘤充填系统，其中所述可断开展开接点包括用于将所述自膨胀动脉瘤充填装置从所述推进线电解切断的部件。
21.根据权利要求12所述的自膨胀动脉瘤充填系统，其中所述可断开展开接点包括用于将所述自膨胀动脉瘤充填装置从所述推进线热切断的部件。
22.根据权利要求12所述的自膨胀动脉瘤充填系统，其中所述可断开展开接点能够被电流切断，并进一步包括用于将电流供给到所述可断开展开接点以切断所述可断开展开接点的附着固定装置。
23.一种为治疗动脉瘤而将自膨胀动脉瘤充填装置从原始血管展开进入动脉瘤以至少部分充填和稳定动脉瘤的方法，包括如下步骤：
提供自膨胀动脉瘤充填装置，其具有压缩的未展开构造和膨胀的三维展开的构造；推进线；可断开展开接点，其将所述自膨胀动脉瘤充填装置可释放地连接到所述推进线；以及微导管，其用于为治疗所述动脉瘤而将处于所述压缩构造的所述自膨胀动脉瘤充填装置输送进动脉瘤；
将处于未展开状态的所述压缩构造的所述自膨胀动脉瘤充填装置通过所述微导管输送到动脉瘤；
将所述微导管的末端部分插入所述动脉瘤内；
将所述自膨胀动脉瘤充填装置用所述推进线推过所述微导管，直到所述自膨胀动脉瘤充填装置离开所述微导管，其中所述自膨胀动脉瘤充填装置随着其通过所述微导管离开而从所述压缩的构造转变为所述膨胀的构造；
允许所述自膨胀动脉瘤充填装置在所述动脉瘤内膨胀以实现完全展开状态；
将所述自膨胀动脉瘤充填装置与所述推进线分离；以及
将所述微导管和推进线从所述原始血管收回。
24.根据权利要求23所述的方法，其中将所述自膨胀动脉瘤充填装置与所述推进线分离的所述步骤包括机械切断所述可断开展开接点，以将所述自膨胀动脉瘤充填装置与所述推进线分离。
25.根据权利要求23所述的方法，其中将所述自膨胀动脉瘤充填装置与所述推进线分离的所述步骤包括热切断所述可断开展开接点，以将所述自膨胀动脉瘤充填装置与所述推进线分离。
26.根据权利要求23所述的方法，其中所述可断开展开接点能够被电流切断，并且将所述自膨胀动脉瘤充填装置与所述推进线分离的所述步骤包括将电流供给到所述可断开接点以切断所述可断开接点。
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