DE2916071A1

DE2916071A1 - Verfahren und vorrichtung zur ableitung eines betaeubungsagenzes

Info

Publication number: DE2916071A1
Application number: DE19792916071
Authority: DE
Inventors: Heyman Harold Dr Samson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1979-04-20
Publication date: 1979-11-15
Also published as: GB2020384A; ZA782253B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann. Djpl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. R A.¥eickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska ^f, 2916071

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8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Dr. H. H. Samson

72 Oxford Road

Riviera, Johannesburg, Süd-Afrika

Verfahren und Vorrichtung zur Ableitung
eines Betäubungsagenzes

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WjeickmAlNN, Djpl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. RA-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska λ- 2916071

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen und Einrichtungen, die dazu herangezogen werden können, Anästhesiemittel bzw. Betäubungsagenzien, wie Gase, aus einem Operationssaal abzuleiten. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Verfahren, die für diesen Zweck anwendbar sind.

Das Inhalieren von Spurenmengen von Inhalations-Anästhesieagenzien hat sich als potentielle Gefahr für die Gesundheit des Operationssaalpersonals herausgestellt. Auf diesem Wege .kann sich ferner eine Verunreinigung durch Viren und Bakterien ausbreiten. Die Erfindung schafft eine Vorrichtung und eine Einrichtung sowie ein Verfahren für die Beseitigung dieser Gefahren.

Die meisten Operationssäle sind mit Reinigungseinrichtungen ausgestattet, bei denen ein Hochdruckabsaugsystem hohen Volumens verwendet ist. Die Anlage ist jedoch zuweilen unwirksam, und häufig ist sie schwierig zu bedienen.

Damit ein Reinigungssystem erfolgreich arbeitet, müssen verschiedene Variable berücksichtigt werden. Der Absaugdruck ist sozusagen die heimtückigste

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Variable. Dabei 1st zu berücksichtigen, daß sich dieser Absaugdruck nicht nur von einer einrichtung zur anderen ändert - und in verschiedenen Operationssälen desselben Gebäudes - sondern vielmehr ändert er sich bei verschiedenen Saugflaschen· Venn mehr als ein Punkt gleichzeitig von einer Quelle erfaßt wird, kann Überdies der Druck nicht konstant gehalten bleiben. Die ströiBungsvolumen der verschiedenen Altersgruppen sowie die unterschiedlichen Arten der Atmung bzw. tie apirat ion - nämlich spontane und kontrollierte Atmung - sind ebenfalls variable Faktoren« Schließlich darf die Reinigungseinrichtung die Lioigen nicht von jeglichen an sie abgegebenen Gasen befreien.

Der Irfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine besonders wirksame und einfache Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Ableitung von Agenzien zu schaffen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung.

Bei der nachstehend näher beschriebenen Erfindung sind die bekannten Gasströmungsgesetze, die Physiologie dar Atmung und ein AbsRugdruck variabler Stärke berücksichtigt. Infolgedessen überwindet die Erfindung nicht nur die oben aufgeführten Schwierigkeiten, sondern sie vermeidet auch eine Uberdehnung der Lungen.

Die Erfindung umfaßt einen Behälter irgendeiner Form oder Größe« In seiner Originalform 1st der betreffende Behälter durch ein Hohlrohr mit gleichmäßiger lichter Weite gebildet. Das betreffende Hohlrohr weist vier öffnungen auf, in die vier verschiedene Röhren zum Zwecke der Verbindung eingeführt werden können. Die betreffenden Öffnungen können auf jeder Oberseite des betreffenden Behälters vorgesehen sein.

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Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt eine mögliche Verwendung der betreffenden Vorrichtung.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten der betreffenden Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 bis 11 zeigen weitere Einzelheiten einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Wie in Fig. 1 ,gezeigt, stellt eine Öffnung A die eigentliche Leitung für Gase aus einem Patienten, dar, um diese Gase in einen Behälter T einzuleiten. Eine Öffnung B ist mit einer Absaugpumpe oder einer anderen geeigneten Unterdruckeinrichtung verbunden, welche die verbrauchten Gase außerhalb der Umgebungen des Operationssaales abgibt. Mne Öffnung C ist mit einem Druckmesser verbunden, und eine Öffnung D erlaubt das Anssugen von Luft in den Behälter T aus der Umgebungsatmosphäre.

Da die Öffnung C für das normale Funktionieren der Erfindung völlig überflüssig ist, kann sie insgesamt weggelassen sein, was für sämtliche AusfUhrungsbeispiele zutrifft.

Der genannte Behälter T kann so modifiziert werden, daß er den verschiedenen Bedürfnissen von Anästhesiekreisen gerecht wird, die mit unterschiedlichen Arten der Beatmung in Verbindung stehen.

Im folgenden sei eine kontrollierte Beatmung bzw.

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Respiration betrachtet. Wenn die Lungen eiaer Insufflation mitteJs einer Vorrichtung ausgesetzt werden, welche f j a? Ksc-bination von Rückschlagventilen umfeiBt, um ein Wiedereinatmen zu verhindern - eine derart?rn Vorrichtung kann ein mechanischer Ventilator Geir> - i'.&itii laufen die Jinden des Behälters T schräg zu, wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist. Das eine Ende D besitzt fine Länge eines sogenannten Xlefantenrohres F, wie es iii Fig.. 11 veranschaulicht ist. Das andere Ende ist in den Auslaß eines Vtntilators '£ eingesteckt, wie dies in Fig. 6 veranschaulicht ist. JJie eine enge Bohrung besitzende Verbindung B für das mit starker Strömung arbeitende Hochdruck-Absaugsystem bleibt unverändert, wie dies aus Fig. Mb) ersichtlich ist. In Fig. 4(a) ist eine sehr weite Verbindung gezeigt, die zwingend vorgesehen ist, um das weit aufgebohrte Rohr aufzunehmen, welches in Verbindung mit dem mit niedrigem Druck und hohen Volumen arbeitenden Absaugsystem verwendet wird.

Ln Fife. 5 ist ein einfaches Verfahren veranschaulicht, gemäß dem der zuvor erwähnte Behälter T sowohl für das herkömmliche, mit hohem Druck und hohem Volumen arbeitende System als auch für das erst kürzlich eingeführte Absaugsystem mit niedrigem Druck und hohem Volumen verwendet werden kann. Das enge Hochdruckrohr kann mittels eines Adapters M an der Niederdruckverbindung B angebracht sein.

Nunmehr sei die Arbeitsweise der betreffenden Vorrichtung näher betrachtet. Wenn ein starker Absaug-Unterdruck auf die Verbindung B zur Wirkung gebracht wird und wenn beide Enden des Behälters T offen bleiben, dann wird ein gleich großes Luftvolumen in die beiden Öffnungen A und D eingesaugt, und zwar durch

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Drucke, die so niedrig sind, daß sie mit den derzeit benutzten Druckmessern nicht aufgezeichnet werden können.

Wenn ein Rohr mit einer Länge von 122cm und einer lichten Weite mit feinem Durchmesser, der größer ist als der in dem Behälter, an dem einen Ende angebracht wird, und wenn das andere Ende offen bleibt, dann ist die Zunahme des Unterdrucks minimal; sie beträgt ±0,2 cm H₂O. Dieser Wert ist wesentlich geringer als der Druck, der durch die Lungen ausgeübt wird, wenn diese für das Strömungsvolumen sorgen (das Luftvolumen, das ein Patient in der Ruhelage ein- und ausatmet). Der betreffende Druckwert liegt 4 bis 6 cm

Demgemäß kann unter der Voraussetzung, daß der Einlaß und die lichte Weite des Rohres unbehindert bleiben, der starke Absaugdruck nicht verhindern, daß das Rückschlagventil während des Ausatmens öffnet und die Lungen den gefährlichen hohen Drucken aussetzt.

Als eine Vorsichtsmaßnahme, durch die ebenfalls die effektive Reinigung sichergestellt wird, ist ein harter Verschluß mit genügend großen Öffnungen in den Einlaß des Rohres eingesteckt, wie dies in Fig. 6(g) veranschaulicht ist.

Wenn der Behälter T mit dem Auslaß des Ventilators E verbunden ist und wenn an der Anbringungsstelle B ein Unterdruck zur Wirkung gebracht wird, dann wird Luft unverzüglich in das Rohr F aus der Umgebungsatmosphäre gesaugt. Da das Rückschlagventil geschlossen ist und lediglich für ausgeatmete Gase geöffnet ist, wird das Rohr innerhalb von ein bis zwei Sekunden schnell mit Luft gefüllt, und zwar in Abhängigkeit von der Stärke

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des verfügbaren Abzuges.

Das Rohr stellt nunmehr einen Vorratsbehälter für nicht verunreinigte Luft dar.

'wenn ein Ausatmen erfolgt, gelangen die ausgeatmeten Gase, die in wenig mehr als in einem Bruchteil einer Sekunde entweichen, in den Behälter T ein. Wenn die Aüsaugwirkung hinreichend stark 1st, um da3 gesamte Volumen (das Strömungsvolumen) der ausgeatmeten Gase zu reinigen, dann erfolgt eine tintnahme aus den Umgebungsbereichen des Operationssaales, und der Vorratsbehälter wird rein bleiben.

Wenn die Absaugwirkung schwächer ist und lediglich beispielsweise die Hälfte des Strömungsvolumens aufnehmen kann, dann tritt der übrige Volumenteil in den Vorratsbehälter durch die Öffnung A ein und entfernt ein gleich großes Luftvolumen aus dem Vorratsbehälter an die Umgebungsatmosphäre.

Da die Absaugwirkung kontinuierlich erfolgt und da das Rückschlagventil sich unmittelbar nach erfolgter Ausatmung schließt, wird Frischluft in den Vorratsbehälter wieder eingesaugt. Jegliche in dem Vorratsbehälter verbliebenen verunreinigten Gase werden während der verhältnismäßig langen Zeitspanne gereinigt, bevor eine Ausatmung wieder stattfindet.

Nunmehr sei auf den Vorratsbehälter näher eingegangen. Da das ausgeatmete Strömungsvolumen und die verfügbare Saugwirkung sich von Atemzug zu Atemzug ändern können, ist ein Vorratsbehälter geeigneter Länge vorgesehen, um der Ausatmungs-Spitzenströmung gerecht zu werden, wie dies aus Fig. 11 ersichtlich ist. Der betreffende

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Vorratsbehälter F weist eine weite Bohrung und ein offenes Ende auf. Er iat außerdem lang genug, um ohne übermäßige Zunahme des Drucks (Unterdrucks) in dem Ausatmungsventil des Ventilators bzw. der Lüftungs anlage mit sehr schwachen Drucken auszukommen. Wie oben erwähnt, ist eine geeignete Anzahl von Querlöchern in der Befestigungseinrichtung G gemäß Fig.6 vorhanden, um einen zufälligen Verschluß des Endes des zuvor erwähnten Vorratsbehälters zu verhindern.

Im folgenden sei auf eine spontane Atmung bzw. Respira tion eingegangen. Wenn ein Betäubungsmittel generell durch einen Kreis geleitet wird, in welchem ein Atemsack zur¹ Wiederbeatmung enthalten ist, kann der Behälter T modifiziert werden, da die ausgeatmeten Gase wesentlich langsamer und weniger kraftvoll abgegeben v/erden als dann, wenn ein Patient ohne Unterstützung atmet.

In Fig. 2 ist der Behälter T als mit einem Wiederbeatmungskreis des Typs Mapleson IMr. 1 verbunden dargestellt. Die frühere Position für die Leitung D, an der der Vorratsbehälter F angebracht ist bzw. war, ist nunmehr vollständig verschlossen. Dadurch ist eine Flanschsciaraube S aufgenommen bzw. umgeben. Die Leitung D ist horizontal in dem Behälter T untergebracht. Der Absauganschlufl D ist unverändert vorhanden. Der Durchmesser der lichten Weite der Leitung bzw. des fiohres A für die in den Behälter eintretenden abgegebenen Gase ist erheblich vermindert.

Die Öffnung A ist vollständig geöffnet, wenn der Abstand zwischen der Spitze der Ansatzschraube und der übene der Öffnung gleich dem Durchmesser oder größer als der Durchmesser der betreffenden Öffnung

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ist. DJe öffnung kann vollständig dadurch verschlossen werden, daß die Ansetzschraube fest in die öffnung eingeschraubt wild.

bar Zvifck der Ansatz schraube besteht darin sicherzustellen, daß uic Lungen sämtliche frischen Gase erhalten bzw. auf nehmen, die van der .Anästhesiemaschine her vorgeschrieben sind. Bs ist außerdem erforderlich, dai3 daa maximale Volumen der ausgeatmeten Gase gereinigt wird, um für den miniaalen Anteil des Wiedereinatmens au sorgen.

Durch Drehen der Ansatzschraube in die geeignete Richtung kann der Atemsack R, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist, stabilisiert werden, was bedeutet, daß weder eine Überdehnung noch ein Zusammenbrechen erfolgt. Dieser Ausgleichzustand ist eine Anzeige dafür, daß der Atemsack die Lungen nicht irgendeinem unnötigen mechanischen Widerstand aussetzt.

¹M den Atemsack manuell zusammenzudrücken, wenn die Lungen einer Insufflation auszusetzen sind (kontrollierte Atmung), können durch Verstellen der Ansatzschraube S in geeigneter Weise mehr Gase an den Luftseck abgegeben werden, um den erforderlichen Druck zu erreichen.

Die vorstehend erläuterte und in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung bringt folgende Vorteile mit sich. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ventillos ausgeführt. Ferner sind, übermäßige Über- oder Unterdrucke vermieden. l'.Xne spontane Atmung wird bei dem geringstraöglichen Widerstand effektiv erzielt. Dies ermöglicht, die Einrichtung bei irgendeinem Patienten

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einzusetzen, bei dem eine Atmung ohne Unterstützung als geeignet angesehen wird. Der geringe Widerstand eignet sich insbesondere bei sehr Jungen oder sehr alten Patienten.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß beispielsweise im Falle eines vollständigen Gasausfalles die Lungen imstande sind, atmosphärische Luft durch das offene Ende des Vorratsbehälters aufzunehmen, und zwar durch die öffnungen D und A des Behälters hindurch. Bei den normalen Pegeln der Atmung kann dies bewirkt werden ohne eine Erhöhung des Unterdrucks und der Atmungsarbeit.

Überdies kann das System an sämtliche Systeme für spontane Atmung angepaßt werden, umfassend die Mapleson-Kreise A, B, C, D, E und die Jaekson-Rees-Anordnung (geschlossener Absorber). Außerdem kann das vorliegende System an Schaltungen bzw, Kreise und Überzieh-Systeme angepaßt werden. So zeigt beispielsweise Fig. 7 die Anbringung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an einer Anordnung des Typs Mapleson C, wozu das Hochdrucksystem verwendet ist. In Fig. 8 ist die Anbringung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung an einer Schaltung bzw. Anordnung des Typs Mapleson C veranschaulicht. Mit N ist dabei die Einströmung von Frischgasen gekennzeichnet.

Die Anbringung der Absaugeinrichtung b an dem Behälter T kann im übrigen direkt erfolgen, wie dies in Fig. 2 und 9 veranschaulicht ist, oder indirekt, wie dies in Fig. 3, 7 und 11 veranschaulicht ist, gemäß der das Absaugsystem mit niedrigem Druck und hohem Volumen verwendet wird.

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Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, daß die ventillos ausgeführte Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Einsparung von Gasen ermöglicht, da die Frischgasströmung bei geringeren Pegeln gehalten werden kann als bei den vorhandenen Anordnungen, ohne daß ein nennenswerter Anstieg in den eingeatmeten Kohlenstoff dioxydpegeln vorhanden ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kombiniert außerdem das Abzugventil mit den derzeit benutzten Reinigungssystemen, was zur Vereinfachung und verminderten Kosten führt.

Die Einrichtung kann an dem Ausatmungsbereich sämtlicher automatischer Ventilatoren angebracht werden, wozu das geschlossene Ausatmungsventil während des Jeweiligen Einatmungszyklus verwendet wird. Da der eine weite Bohrung besitzende Behälter einen minimalen Widerstand mit sich bringt, kann das Ventil nicht aussetzen und die Lungen können nicht beschädigt werden. Die hier beschriebeneVorrichtung kann außerdem in Verbindung mit herkömmlichen Verlangsamungs- bzw. Verzögerungseinrichtungen und sämtlichen positiven und Ausatmungs-Ventilen verwendet werden. Die Ansatzschraube S ist in diesem Anwendungsfall überflüssig, wodurch die Vorrichtung gemäß der Erfindung äußerst einfach wird.

Die vorstehend angegebene Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht ferner eine manuelle Belüftung durch geeignete Einstellung der Ansatzschraube S vorzunehmen.

Das Auftreten eines übermäßigen Überdrucks ist im Falle der unbeabsichtigten Einführung einer rlotsauerstoffströmung von 35 Litern pro Minute verhindert.

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Schließlich werden nunmehr sämtliche derzeit in Gebrauch befindlichen Reinigungsvorriclrtu&_seii imstande sein, dieselbe Anlage für beide Arten von Absaugsy steinen zu verwenden, sofern die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, nämlich der Behälter T - wie er aus Fig. 5 ersichtlich ist - an irgendeiner vorhandenen Vorrichtung angebracht wird,

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Claims

Patentanwälte DiPL₁-INcH-WEiCfCMA₁NN. Djpl.-Ph\s. Dr. K. Fincke

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Patentansjiriiche

1. Verfahren zur Ableitung eines Betäubungsagenzes und sonstiger Verunreinigungen aus einem Atmungsgas , dadurch gekennzeichnet, daß ausgeatmetes Atmungsgas nach Einführen in einen gesonderten Behälter aus diesem mittels eines Absaugdrucks abgeleitet und durch frisches Atmungsgas ersetzt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Behälter irgendeiner Größe ader Form mit einer Anzahl (3) von Befestigungsöffnungen vorgesehen ist, daß die eine Befestigungsöffnung für die Einführung eines ausgeatmeten Gases in den betreffenden hohlen Behälter dient, daß eine weitere Öffnung zur Wirksammachung eines Absaugdruckes dient und daß eine noch weitere Öffnung zur Aufnahme eines Rohres dient, welches als Vorratsbehälter für frisches Atmungsgas (Frischluft) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein T-förmiges Rohrverbindungstück vorgesehen ist, welches mit einer Atmungs-Belüftungseinrichtung oder irgendeiner anderen entsprechenden Einrichtung verwendbar ist, die ohne einen Atemsack auskommt·

BAD ORlGfIMAL

-τ. Vorrichtung nach Anspruch 2 odc-r 3, dadurch gekfc'iLiiZiiICi^i= t, ·ϊα3 sine 2ap£en_k"chraube (S) zvv /ipontanen und kontrollierten Atmung vorg ^v-hü... U,t·.

5. /;Tiehtun£ nach ein^m er Ansprüche z. bxa 4 aa,iurch ^^k-irinseicimet, daii isin^ Atssrisack-

in Verbiridun^ x.it

ν<= rivc.-i-.il.;-r ist, v/obei die eixiu der vorgesehenen öffnungen des genaruYfceri hohl3η Behälters '/oll- ^tär.dui offen ist.

ti. forrioi.tang nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dai3 der Behälter an ix*^endeiaer \^rorhandenen Reinigungsvorrichtung (ici art anbringbar· lot, dai3 disae sov/chl sit ι.:.::;■·?.: 'ystfn hohen Dnacks und niedrigen Volumens als auoh mit ein^rs ,,ysteu niedrigen Drucks und hoi~.su 'IoIkulhiiü lötreibbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Z bis 6, daduron {jeii.enrizeichr*at, daß bei ventilloser Anordnung eine -Einsparung an Qasen dadurch erfolgt, da.j eine Fi-ischgasströiamig bei relativ geringen Pegeln aufrechthaltbar ist, ohne daß dabei eine nennenswerte Zunalime der Linatmungs-Koiilöndioxydvorhanden ist.

ü. /orrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung zu einem Abzugvexitil und vorhandenen Reinigungsn hergestellt iat.

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9. Vorrichtung nach einem eier ArisprüCiU; 2 bii* b, dadurch gekennzeichnet, de'i exn au einen? ,,«,'■? offener vorratsbehälter U^?) Vorgeseheu int und daß durch iifiaungea (Cl,A) des Bebii'lters (ΐ/ die Luni^ön eines Patiente« atiaosphUrische Luft in dem Fall aufzuneliini#ii vermögen, daß ein total«--r Gasausfall auftritt, wobex die x^uftaufnahwe t-e-i normalen Atmungspegelii vorneh?nbai" ist,

10. Vorrichtung nach einem de*- Ansprüche 2 bis i, dadurch gekennzüiohnct, daß sie eh:v-i veiitiltaufgebaut und so ausgelegt 1st, daß imzulilcslr/-Ober- oder Unterdrucke verhindert und außerdem eine spontane Atmung hei gexängs Ua^gIi cheia v.'id~;·- stand ermöglicht sind.

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