ES2267753T3 - Aparato de infusion para manometros. - Google Patents
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Abstract
Un manómetro para medir la presión hidrodinámica de líquidos administrados parenteralmente a un paciente, comprendiendo dicho manómetro: un alojamiento con una entrada de líquido y una salida de líquido; un conducto abierto continuamente formado en dicho alojamiento, alojando dicho conducto un flujo continuo de líquido a través de él desde dicha entrada de líquido hasta dicha salida de líquido; una cámara de medición de presión formada en dicho alojamiento, estando un extremo de dicha cámara de medición de presión en comunicación fluida con dicho conducto; una cámara de ahorro de espacio formada en dicho alojamiento, estando un extremo de dicha cámara de ahorro de espacio en comunicación por aire con dicha cámara de medición de presión, teniendo dicha cámara de ahorro de espacio en su otro extremo un espacio de aire normalmente cerrado que delimita un volumen de aire no expansible; y señales asociadas con dicha cámara de medición de presión, para indicar la presión del líquido que fluye a través de dicho conducto, caracterizado porque dicha cámara de medición de presión tiene en su otro extremo un espacio de aire normalmente cerrado que delimita un volumen no expansible.
Description
Aparato de infusión para manómetros.
Esta invención se refiere a manómetros para la
infusión de líquidos y, en especial, a un manómetro para medir la
presión hidrodinámica de líquidos administrados parenteralmente a un
paciente.
La infusión intravenosa de líquidos a un
paciente es un procedimiento hospitalario de rutina. Normalmente, el
aparato de infusión intravenosa está compuesto por un catéter
implantado que está conectado a través de un tubo a una fuente de
líquido, tal como una botella de cristal o bolsa de plástico
elevadas.
Debido a la resistencia del catéter y del tubo
del catéter, así como la contrapresión del paciente, a veces es
necesario proporcionar una fuente de presión, tal como una bomba de
líquido eléctrica, por ejemplo, la bomba Harvard, o un manguito de
presión por bombeo. El manguito de presión se coloca por encima de
la bolsa que contiene el líquido y se infla. De este modo, el
líquido de la infusión puede distribuirse a una presión determinada
acorde con la tasa de flujo deseada para el líquido de la
infusión.
En algunas situaciones, es importante
proporcionar una tasa de flujo del líquido de la infusión que debe
controlarse atentamente. Por ejemplo, para la administración
correcta de algunos tipos de medicamentos puede que se requieran
tasas de flujo controladas atentamente durante periodos de tiempo
prolongados. Puesto que la tasa de flujo depende de la presión
hidrodinámica del líquido de la infusión, las presiones de líquido
deben controlarse continuamente.
En el pasado, un problema asociado con la
administración parenteral de líquidos a un paciente era la medición
de la presión hidrodinámica del líquido que se infundía al paciente.
Normalmente, se ha dado por supuesto que la presión ejercida por el
manguito de presión sobre la bolsa que contenía el líquido es la
misma que la presión ejercida sobre el líquido en su punto de
infusión al paciente. El nivel de presión en el manguito de presión
se lee directamente con un medidor asociado al manguito de
presión.
Sin embargo, en la práctica, la presión
hidrodinámica del líquido que se infunde al paciente no es la misma
que la presión hidrostática medida en el manguito de presión. La
resistencia del sistema del tubo y del catéter y la contrapresión
del paciente afectan todos ellos a la presión hidrodinámica del
líquido que se infunde al paciente.
Para eliminar estas imprecisiones, se han
desarrollado manómetros hidrostáticos que pueden colocarse
directamente en la línea de tubos y que pueden activarse para
interrumpir temporalmente el flujo de líquido de modo que puedan
tomarse periódicamente mediciones de la presión hidrostática. Véase,
por ejemplo, la patente de EE.UU. nº 3.807.389 concedida a Miller y
col.
Aunque estos tipos de manómetros en línea
proporcionan lecturas de presión en cierto modo precisas del líquido
de infusión, no permiten un control continuo de las presiones
hidrostáticas. Puesto que, en vez de eso, miden la presión
hidrostática, dichos manómetros requieren la interrupción periódica
del flujo de líquido, por ejemplo, mediante una llave de paso, para
obtener una lectura de presión. Esto es un inconveniente en algunas
situaciones y podría incluso ser peligroso si el nivel de presión
necesario cayera o aumentara de forma notable entre lecturas, lo que
provocaría un exceso o defecto de infusión.
En la patente de EE.UU. nº 4.282.881 concedida a
Todd y col., se describe un manómetro hidrodinámico en línea para
medir presiones de infusión. Este manómetro usa una cámara de
medición de presión cerrada que contiene un volumen de aire no
expansible, que está en comunicación con un conducto a través del
cual fluye el líquido que se va a medir. Este diseño de manómetro
presenta varios problemas.
En primer lugar, existe una sola cámara de
medición de presión cerrada, por lo que el conjunto del aparato es
bastante grande para alojar una cámara de medición de presión lo
suficientemente larga para medir un intervalo de presiones
determinado. Por ejemplo, el manómetro, tal y como se ilustra en la
Fig. 1 de la patente de EE.UU. nº 4.282.881, es lo suficientemente
grande para tener que colocarlo sobre un soporte.
En segundo lugar, tradicionalmente existen
numerosas marcas en el alojamiento del manómetro, como se muestra en
la Fig. 2 de la patente de EE.UU. nº 4.282.881, que corresponden a
varias lecturas de presión hidrodinámica del líquido que fluye a
través del conducto. De nuevo, esto provoca la necesidad de una
cámara de medición de presión relativamente larga y, por lo tanto,
un aparato de manómetro relativamente largo. Además, puesto que la
presión de las infusiones intravenosas es normalmente baja, desde
aproximadamente 6 psi en la fuente del líquido a aproximadamente 0,3
psi en la vena del paciente, el personal clínico, por norma general,
no se preocupa de ello, ni necesitan conocer las presiones
hidrodinámicas absolutas durante una infusión intravenosa
("IV") de líquido. Lo que sí es clínicamente importante es
conocer si la infusión está en uno de estos tres estados, y cuándo:
1) fluye de forma relativamente libre; 2) está obstruida por una
oclusión distal (es decir, corriente abajo del manómetro,
normalmente en el lado de la inserción del catéter IV en la vena del
paciente); o 3) no fluye en absoluto, ya sea porque la infusión IV
está desactivada o porque hay una obstrucción proximal (es decir,
corriente arriba del manómetro, normalmente cerca de la fuente de
líquido y/o dentro del tubo IV asociado). Así, la escala de un
manómetro tradicional con un amplio conjunto de marcas de presiones
absolutas es, por lo general, clínicamente innecesaria.
Por todo lo anterior, se apreciará que lo que se
necesita es un manómetro en línea que pueda utilizarse para
controlar continuamente la presión hidrodinámica de líquidos que se
administren parenteralmente a un paciente y que a) sea lo
suficientemente pequeño y ligero para colgarlo cómodamente del tubo
del catéter sin necesidad de un soporte externo, b) no tenga partes
móviles y sea desechable, c) tenga al menos una cámara cerrada
adicional dentro del manómetro, que esté a continuación de una
cámara de medición de presión principal, de modo que se reduzca el
tamaño global del dispositivo y d) tenga sólo dos o tres marcas de
presión de referencia en un alojamiento transparente, para indicar
los tres estados de flujo de infusión clínicamente importantes que
se han descrito anteriormente. Dicha invención se muestra y se
describe en este documento.
El manómetro de la presente invención
proporciona una indicación en línea, directa y continua de la
presión hidrodinámica o flujo de un líquido administrado
parenteralmente. El manómetro tiene un conducto que permite el flujo
continuo de un líquido a través de él. El manómetro contiene además
una cámara de medición de presión. Un extremo de la cámara de
medición de presión está en comunicación fluida con el conducto
abierto y el otro extremo de la cámara de medición de presión se
comunica con un espacio de aire cerrado. El líquido que fluye a
través del conducto entrará en la cámara de medición de presión y
aumentará hasta un nivel que depende de la presión del líquido que
fluye a través del conducto abierto. Hay marcas colocadas en el
manómetro de modo que la presión hidrodinámica del líquido que
fluye a través del conducto abierto puede determinarse fácilmente
consultando el nivel del líquido en la cámara de medición de
presión, proporcionando así una indicación del flujo que atraviesa
el conducto.
En una forma preferida de la invención, el
conducto de flujo es más grande que el que proporciona la tasa de
flujo deseado. En su lugar, se coloca una válvula reductora con un
orificio muy pequeño a través de ella en el conducto corriente
arriba y abajo de la entrada a la cámara de medición de presión. Las
válvulas reductoras proporcionan una caída de presión y una tasa de
flujo conocidas. Esto garantiza una lectura de presión precisa
incluso cuando la presión corriente abajo sea cercana a la
atmosférica, y proporciona también la tasa de flujo deseada.
Estos y otros objetos y características de la
presente invención se harán totalmente evidentes con la descripción
y las reivindicaciones anexas siguientes, junto con los dibujos que
las acompañan.
La Figura 1 es una ilustración del aparato de
manómetro en funcionamiento con la administración parenteral de un
líquido a un paciente.
La Figura 2 es una vista en alzado frontal del
manómetro de la Figura 1.
La Figura 3 es una vista trasera del manómetro
mostrado en la Figura 2.
La Figura 4 es una vista del extremo de
entrada del manómetro de la Figura 2.
La Figura 5 es una vista del extremo de salida
del manómetro de la Figura 2.
La Figura 6 es una vista desde arriba del
manómetro de la Figura 2.
La Figura 7 es una vista desde abajo del
manómetro de la Figura 2.
La Figura 8 es una vista en alzado de otra
forma de realización del manómetro de la invención, que ilustra una
cámara de ahorro de espacio curva.
La Figura 9 ilustra una modificación de los
manómetros de las Figuras 1 y 8.
La Figura 1 ilustra un manómetro 1 en
funcionamiento durante la administración parenteral de un líquido,
por ejemplo, una infusión intravenosa. El líquido fluye, por
ejemplo, desde la fuente de la infusión parenteral del paciente, tal
como una botella intravenosa 5 o una bolsa, a través de un tubo
intravenoso ("IV") 3 y a través del manómetro 1, hasta el
cuerpo de un paciente 7.
En relación con las Figuras 2 a 7, el manómetro
1 incluye un alojamiento 2, una entrada de líquido 4 y una salida de
líquido 6 conectada a un conducto 8 a través del cual fluye el
líquido hasta el paciente. Una cámara de medición de presión tubular
o canal 10 está en comunicación fluida con el conducto 8 adyacente a
la salida 6 y se extiende normalmente en perpendicular al conducto
8. El extremo distal 11 de la cámara 10 está cerrado y delimita un
volumen no extensible. También existe una cámara de ahorro de
espacio tubular 12 o canal con extremo cerrado, que está en
comunicación por aire con la cámara de medición de presión 10 en el
extremo proximal 13 de la cámara de ahorro de espacio 12. En la
forma de realización mostrada, la cámara 12 se extiende normalmente
alejada de la cámara 10, en cierto modo paralela al conducto 8. Esto
proporciona una configuración compacta.
El líquido fluye desde la fuente de infusión 5
hacia la entrada de líquido 4, a través del conducto 8 y hacia fuera
de la salida de líquido 6 y hasta el cuerpo del paciente 7. Puesto
que la cámara de medición de presión 10 está en comunicación fluida
con el conducto 8, dicha presión hidrodinámica del líquido dentro
del conducto 8 se traslada hasta la cámara de medición de presión
cerrada 10.
En el alojamiento 2 del manómetro 1 se
proporcionan marcas o signos 14, lo que permite leer la presión
ejercida sobre el líquido que fluye a través del conducto
directamente desde el nivel del líquido en la cámara de medición de
presión. En la forma de realización mostrada, existen varias marcas
14 en el alojamiento 2. Esto incluye una marca "0" 20, que
indica que no fluye ningún líquido a través del conducto, una marca
rectangular 18, que indica que fluye líquido a través del conducto 8
y una marca "X" 16, que indica que la presión del líquido del
interior de la cámara de medición de presión es alta, posiblemente
porque el flujo de líquido ubicado corriente abajo del conducto 8
ha encontrado alguna obstrucción.
Mientras que en los sistemas de manómetros
hidrodinámicos anteriores, la cámara de medición de presión
necesitaba ser relativamente larga, es decir, grande con respecto a
la dimensión de su eje largo, para medir la presión del líquido que
fluía hasta el paciente, en la presente invención, la cámara de
medición de presión 10 puede ser relativamente corta debido a la
presencia de una cámara de ahorro de espacio 12. En determinadas
formas de realización, el ángulo Y (mostrado en la Figura 2) formado
entre los ejes largos de la cámara de medición de presión y la
cámara de ahorro de espacio 12 tiene preferentemente unos 90º, de
modo que la cámara 12 se extiende más o menos en paralelo al
conducto 8, con lo que se minimiza el tamaño del alojamiento 2.
Una función de la cámara de ahorro de espacio es
reducir la longitud del eje largo de la cámara de medición de
presión 10. La cámara de ahorro de espacio 12 cumple este objetivo
al permitir la comunicación por aire con la cámara de medición de
presión 10, de modo que el volumen de aire combinado dentro de la
cámara de medición de presión 10 y la cámara de ahorro de espacio 12
sea suficiente, mediante la compresión y la expansión, para permitir
una detección precisa de los estados del flujo dentro del conducto
8. Esto es, la longitud de la cámara 10 no es suficiente por sí
misma para captar un volumen de aire que indique de forma adecuada
los cambios de presión.
Existen tres estados de flujo clínicamente
importantes que son detectados por el presente sistema: 1) el
líquido del conducto 8 fluye de forma relativamente libre; 2) el
flujo a través del conducto 8 está obstruido por una oclusión distal
(es decir, corriente abajo del manómetro, normalmente en el lado de
la inserción del catéter IV en la vena del paciente); o 3) el
líquido no fluye en absoluto a través del conducto 8, o está
fluyendo con tasas de flujo insustanciales, ya sea porque la
infusión IV está desactivada o porque hay una obstrucción proximal
(es decir, corriente arriba del manómetro, normalmente cerca de la
fuente del líquido y/o dentro del tubo IV asociado).
La detección de los estados de flujo dentro del
conducto 8 depende de la presión del líquido que está dentro del
conducto 8. Cuando la presión del líquido dentro del conducto
aumenta, una columna de líquido aumenta dentro de la cámara de
medición de presión 10 hasta un nivel que depende de la presión del
líquido que fluye a través del conducto 8. El estado del flujo del
líquido dentro del conducto 8 puede, por lo tanto, ser determinado
por un examinador, normalmente una enfermera u otra persona que
proporcione atención médica, al precisar dónde se encuentra el
extremo delantero, o superior, de la columna de líquido dentro de la
cámara de medición de presión 10, en comparación con determinadas
marcas de referencia asociadas con la cámara de medición de presión
10, y que están presentes junto a ella.
Como puede apreciarse en los dibujos, el
alojamiento 2 tiene una configuración fina, plana y rectangular.
Está preferentemente hecha de plástico transparente adecuado que es
relativamente económico, de modo que es bastante práctico como
artículo desechable. El manómetro 1 es pequeño y ligero y de ahí que
se acople fácilmente a un tubo de infusión 3 sin ningún soporte
independiente, sin forzar el tubo 3 ni provocar incomodidad al
paciente. En una forma de prototipo del manómetro 1, el alojamiento
2 sólo tiene unos 3 centímetros de longitud y unos 2 centímetros de
ancho. Éste coloca la línea central más larga del alojamiento 2 a
aproximadamente sólo 1 centímetro del tubo 3 de la Figura 1, con lo
que se minimiza la carga de par sobre el tubo 3. En cuanto al
grosor, el alojamiento 2 tiene aproximadamente el mismo diámetro
exterior que el tubo 3 conectado al alojamiento 2, como se ve en las
Figuras 4, 6 y 7. Éste tiene aproximadamente 0,4 centímetros.
Mediante el uso de la cámara de ahorro de
espacio 12, puede reducirse notablemente la longitud de la cámara de
medición de presión 10 en su eje largo, con respecto a los
dispositivos usados en la técnica anterior. En ciertas formas de
realización, la cámara de medición de presión 10 tiene menos de 3
centímetros de longitud en su eje largo, medida desde el conducto 8
hasta el extremo distal 11 de la cámara de medición de presión 10.
En estas formas de realización, la cámara de medición de presión 10
tiene menos de 2 centímetros de longitud, midiendo el prototipo sólo
aproximadamente 1,5 centímetros de longitud en su eje largo. En la
configuración mostrada, la cámara de ahorro de espacio 12 tiene
poco menos de dos veces la longitud de la cámara de medición de
presión 10.
Como se ilustra en la Figura 8, en otra forma de
realización, la cámara de ahorro de espacio 12 es curva, semejante a
un arco parcial o a un carrete, que está en comunicación por aire
con la cámara de medición de presión 10 en el extremo proximal 13 de
la cámara de ahorro de espacio 12. Como puede verse, el extremo 13
se extiende alejándose de la cámara 12 en un ángulo Y de
aproximadamente 90º, y su extremo distal se curva hacia el conducto
8 y se vuelve de nuevo sobre sí mismo hacia la cámara 10, con lo que
se consigue un giro de unos 180º. Este diseño de configuración en
arco o carrete ahorra espacio, ya que permite la reducción del
tamaño global del alojamiento 2, al tiempo que se proporciona la
longitud necesaria para las cámaras.
También en la Figura 8 se ilustran varias marcas
14 en el alojamiento 2, como en la Figura 2. Estas marcas 14 se
componen de una marca "0" 20, que indica que no fluye ningún
líquido a través del conducto, una marca rectangular 18, que indica
que fluye líquido a través del conducto 8 y una marca "X" 16,
que indica que hay una obstrucción para el flujo de líquido situado
corriente abajo del conducto 8.
Mientras que las configuraciones anteriores
funcionarán de la forma descrita, puede desearse una mayor precisión
de la tasa de flujo y de las indicaciones de presión, especialmente
con tasas de flujo bajas. Por ejemplo, la diferencia de presión en
la entrada hasta el espacio 10 y en la vena del paciente depende de
la resistencia para el flujo del tubo entre el espacio 10 y el
paciente. Mientras que ésta es una resistencia fija para el tubo
seleccionado, pueden utilizarse tubos de diversos tamaños y diversas
longitudes y materiales. Asimismo, cuando la presión venosa es
bastante baja, varía. De ahí, estas dos variables afectarían al
nivel del fluido que asciende hasta el espacio 10.
Con tasas de flujo bajas, es necesario calcular
con cuidado la resistencia para el flujo en el conducto 8. En lugar
de calcular las características de la estructura de plástico del
manómetro para obtener la tasa de flujo deseada, la Figura 9 ilustra
una modificación de las configuraciones anteriores que proporciona
la precisión deseada en relación con las tasas de flujo y una mayor
precisión de las indicaciones de presión por parte del manómetro.
Tal y como se muestra, hay colocada una válvula reductora 30 en el
conducto 8 corriente arriba de la entrada al espacio 10, y hay
colocada una válvula reductora 32 similar en el conducto 8 corriente
abajo de la entrada al espacio 10. Cada una de estas válvulas
reductoras comprende un tubo de cristal 34 y un sello anular
circundante 36, preferentemente hecho de caucho de silicona. El tubo
de cristal 34 tiene un diámetro interior muy pequeño, en el
intervalo entre 0,001 y 0,004 pulgadas. En una versión de producción
del dispositivo, el diámetro se encuentra en el intervalo entre
0,001 y 0,002 pulgadas. El diámetro exterior de este dispositivo es
de aproximadamente 0,050 pulgadas. La longitud del tubo de cristal
está seleccionada para proporcionar una caída de presión deseada en
cada una de las válvulas reductoras y una tasa de flujo deseado. Al
ser el diámetro del conducto 8 tan grande con respecto al orificio
de la válvula reductora, la resistencia para fluir corriente abajo
de la válvula reductora 32 es muy reducida, básicamente
atmosférica.
En una versión de producción del dispositivo, la
longitud de las válvulas reductoras se seleccionó para que fuera de
0,3 pulgadas. Al suponer una presión de entrada al manómetro de
aproximadamente 6 psi, la válvula reductora 30 se seleccionó para
crear una caída de presión de aproximadamente 3 psi. Esa presión
aplicada al espacio 10 hará que el líquido se mueva hacia el espacio
10 con lo que se mantendrá un nivel dentro del intervalo entre los
indicadores 0 y X. Una caída de presión similar de aproximadamente 3
psi se crea por la válvula reductora corriente abajo 32, y la
combinación de dos válvulas reductoras creará la tasa de flujo
deseada para el dispositivo. Puesto que la presión corriente abajo
de la válvula reductora 32 es básicamente atmosférica, y debido a
la diferencia de tamaño entre el orificio de la válvula reductora 32
y el diámetro del conducto 8, la válvula reductora 32 es necesaria
para obtener una lectura correcta en el manómetro cuando el flujo
tenga una tasa satisfactoria. Esto es, si no hubiera ninguna válvula
reductora corriente abajo, el indicador sería cero. De forma
similar, si hay una válvula reductora corriente abajo 32 pero no hay
ninguna válvula reductora corriente arriba 30, la presión indicada
en el manómetro estaría más cerca de la presión en la fuente de
líquido. Así, habría muy poca diferencia o ninguna entre un flujo
normal y una oclusión de flujo corriente abajo de la válvula
reductora.
Deberá reconocerse que sería necesario
determinar los detalles específicos de las caídas de presión y las
tasas de flujo para cada situación.
Aunque la presente invención se ha descrito en
términos de determinadas formas de realización preferidas, otras
formas de realización de esta invención se harán evidentes para los
expertos en la materia ante lo que se describe en este documento. En
consecuencia, el ámbito de la presente invención no pretende quedar
limitado por lo anterior, sino por la consulta de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (10)
1. Un manómetro para medir la presión
hidrodinámica de líquidos administrados parenteralmente a un
paciente, comprendiendo dicho manómetro:
un alojamiento con una entrada de líquido y una
salida de líquido;
un conducto abierto continuamente formado en
dicho alojamiento, alojando dicho conducto un flujo continuo de
líquido a través de él desde dicha entrada de líquido hasta dicha
salida de líquido;
una cámara de medición de presión formada en
dicho alojamiento, estando un extremo de dicha cámara de medición de
presión en comunicación fluida con dicho conducto;
una cámara de ahorro de espacio formada en dicho
alojamiento, estando un extremo de dicha cámara de ahorro de espacio
en comunicación por aire con dicha cámara de medición de presión,
teniendo dicha cámara de ahorro de espacio en su otro extremo un
espacio de aire normalmente cerrado que delimita un volumen de aire
no expansible; y
señales asociadas con dicha cámara de medición
de presión, para indicar la presión del líquido que fluye a través
de dicho conducto, caracterizado porque dicha cámara de
medición de presión tiene en su otro extremo un espacio de aire
normalmente cerrado que delimita un volumen no expansible.
2. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que dicha cámara de medición de presión se extiende normalmente en
perpendicular a dicho conducto, y la cámara de ahorro de espacio se
extiende normalmente en perpendicular a dicha cámara de medición de
presión.
3. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que dicha cámara de medición de presión tiene menos de 3
centímetros de longitud.
4. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que dicha cámara de medición de presión tiene menos de 2
centímetros de longitud.
5. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que dicha cámara de medición de presión tiene aproximadamente 1,6
centímetros o menos de longitud.
6. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que el extremo distal de dicha cámara de ahorro de espacio se curva
hacia atrás hacia dicha cámara de medición de presión.
7. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que dichas señales comprenden:
una marca que indica que sustancialmente no
fluye ningún líquido en dicho conducto; y
una marca que indica que hay una obstrucción
para el flujo de líquido, estando dicha obstrucción ubicada
corriente abajo de dicho conducto.
8. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que dichas señales incluyen una marca que indica que hay líquido que
fluye a través del conducto.
9. El manómetro de la reivindicación 1, en el
que dicho alojamiento tiene una forma normalmente rectangular, fina
y plana, extendiéndose dicha cámara de medición de presión alejada
del conducto, y dicha cámara de ahorro de espacio no se extiende
sustancialmente mucho más allá de dicho conducto que dicha cámara de
medición de presión, para proporcionar una configuración
compacta.
10. El manómetro de la reivindicación 9, en el
que dicho alojamiento está hecho de plástico rígido y transparente
para poder ver el líquido en dicha cámara de medición de
presión.
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