ITVI20070299A1 - Apparato e metodo per il rilevamento di tessuti adiposi. - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
Campo di applicazione
La presente invenzione è generalmente applicabile al settore tecnico della medicina cosmetica ed ha particolarmente per oggetto un apparato ed un metodo cosmetico per il rilevamento di tessuti adiposi.
Stato della Tecnica
E' noto che, nei trattamenti cosmetici o terapeutici quali la liposcultura, il lipodrenaggio e trattamenti similari di riduzione e/o modellamento del tessuto adiposo nel corpo umano, l'operatore sanitario ha la necessità di conoscere nella maniera più esatta possibile la quantità e la distribuzione di tale tessuto per definire quale parte asportare.
Infatti, in simili operazioni è indispensabile mantenere comunque una determinata quantità di tessuto adiposo per poter rimodellare la forma del corpo, mentre, al contrario, una carenza o un inadeguato accumulo di grasso sfuggito all’operatore causerebbe notevoli ondulazioni della pelle con gravi inestetismi.
In quest’ultimo caso si renderebbe necessario procedere ad un secondo intervento di rimozione dell'eccesso adiposo, con evidenti disagi per il paziente.
Anche un'asportazione eccessiva di tessuto adiposo procurerebbe notevoli disagi, in quanto si causerebbero avvallamenti permanenti nella pelle difficili da compensare in maniera definitiva.
Tipicamente, in questo genere di valutazioni l'operatore sanitario si affida esclusivamente alla propria sensibilità manuale, risultando quindi evidenti le difficoltà di determinare con assoluta precisione la quantità di grasso da asportare e soprattutto quella da non asportare.
Nel campo della medicina cosmetica e diagnostica sono notevolmente diffuse tecniche di rilevamento di tessuti ossei o muscolari che sfruttano le proprietà delle radiazioni elettromagnetiche, in particolare di quelle onde che si collocano nello spettro delle radiofrequenze, come i raggi X ed i raggi γ, o che si avvalgono di tecnologie ad ultrasuoni.
Tuttavia, tali metodologie non sono applicabili per il rilevamento del tessuto adiposo, ed in alcuni casi le energie associate ai fasci di onde presentano valori relativamente elevati che causerebbero la distruzione del tessuto stesso.
Sono altresì noti metodi di liposuzione eseguiti mediante l'ausilio di microonde, come ad esempio descritto in US 5,295,955, oppure onde radio ad elevata frequenza, dirette contro il tessuto adiposo per causarne il rammollimento così da semplificare la successiva fase di rimozione mediante gli strumenti classici, quali le cannule di aspirazione.
Tuttavia, oltre alla relativa pericolosità del metodo, anche in questo caso non è possibile rilevare immediatamente e con precisione, prima di procedere all'operazione vera e propria, le esatte quantità e distribuzione del tessuto adiposo, con tutti gli svantaggi sopra lamentati.
Presentazione dell'invenzione
Scopo del presente trovato è di superare gli inconvenienti sopra riscontrati, realizzando un apparato per il rilevamento del tessuto adiposo nel corpo umano che sia efficiente ed affidabile.
Uno scopo particolare è realizzare un apparato che consenta di rilevare in maniera esatta la quantità e la distribuzione di un tessuto adiposo o di qualsiasi formazione lipidica presente nel corpo umano in maniera relativamente precisa.
Un ulteriore scopo è quello di realizzare un apparato per il rilevamento del tessuto adiposo nel corpo umano del tipo portatile e che sia di semplice ed immediato utilizzo.
Ancora altro scopo è quello di realizzare un apparato che non sia invasivo nei confronti dei pazienti da sottoporre al trattamento cosmetico o terapeutico e presenti un elevato grado di sicurezza.
Non ultimo scopo è realizzare un metodo cosmetico per il rilevamento del tessuto adiposo del corpo umano che consenta misurazioni relativamente precise della distribuzione e della quantità del tessuto adiposo presente in una parte di un corpo umano, e che ne permetta una riproduzione grafica quanto più prossima alla realtà.
Tali scopi, nonché altri che appariranno più chiari in seguito, sono raggiunti da un apparato, in accordo con la rivendicazione 1, comprendete un primo circuito elettronico per la generazione di onde elettromagnetiche aventi frequenza predeterminata, mezzi radianti per l'orientamento delle onde verso una parte contenente tessuti adiposi, mezzi sensori per il rilevamento delle onde riflesse dalla parte analizzata, un secondo circuito elettronico per la ricezione ed il trattamento delle onde riflesse, un'unità di misurazione connessa al secondo circuito elettronico per misurare una caratteristica predeterminata delle onde riflesse e produrre almeno un segnale analogico di controllo, un terzo circuito elettronico di conversione del segnale analogico in un segnale digitale e per la memorizzazione dello stesso, mezzi di interfaccia tra il terzo circuito ed un'unità di elaborazione grafica del segnale digitale.
Secondo una caratteristica peculiare del trovato, il primo circuito elettronico comprende mezzi di modulazione della frequenza operanti nel campo delle microonde comprese tra 1 GHz e 12GHZ.
In questo modo le microonde emesse e riflesse potranno attraversare almeno parzialmente i tessuti adiposi eventualmente associato alla parte analizzata, consentendone la misurazione e senza alterarne la struttura.
Secondo un altro aspetto del trovato è previsto un metodo per il rilevamento di tessuti adiposi in accordo alla rivendicazione 15.
Forme vantaggiose di realizzazione dell'apparato e di esecuzione del metodo sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un apparato e di un metodo per il rilevamento di tessuti adiposi secondo il trovato, illustrati a titolo di esempio non limitativo con l'ausilio delle unite tavole di disegno in cui:
la FIG. 1 rappresenta uno schema esemplificativo di un apparato secondo il trovato:
la FIG. 2 rappresenta uno schema a blocchi per l'esecuzione di un metodo cosmetico secondo il trovato.
Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito
Con riferimento alle figure citate, l'apparato secondo il trovato, indicato globalmente con il numero 1, potrà essere adoperato per il rilevamento del tessuto adiposo presente in una o più parti di un corpo.
In particolare, l'apparato 1 potrà essere adoperato per il rilevamento di un tessuto adiposo presente in corrispondenza di un tessuto muscolare al fine di semplificare una successiva operazione di lipodrenaggio, liposcultura oppure trattamenti di linfodrenaggio o similari.
L’apparato 1 potrà essere utilizzato anche per il rilevamento di materia lipidica presente nel sistema vascolare umano o per l'individuazione di masse tumorali presenti all’interno di un tessuto adiposo.
Come illustrato in Fig. 1, un apparato 1 secondo il trovato comprende un primo circuito elettronico 2 per la generazione di onde elettromagnetiche W0UTaventi frequenza predeterminata, mezzi radianti 3 per l’orientamento delle onde elettromagnetiche W0UTprodotte verso una parte contenete tessuti adiposi, schematizzata con il riferimento P, ed ottenere onde riflesse W|N, mezzi sensori 4 per il rilevamento delle onde riflesse W|N, un secondo circuito elettronico 5 per la ricezione delle onde riflesse W|N, un’unità di misurazione 6 connessa al secondo circuito 5 per misurare una caratteristica predeterminata associata alle onde riflesse W|Ne produrre almeno un segnale analogico AS
Quest'ultimo è inviato ad un terzo circuito elettronico 7 che ne effettua la conversione in un segnale digitale DS che viene memorizzato dallo stesso terzo circuito 7 che sarà collegabile mediante mezzi di interfaccia 8 ad un elaboratore grafico o unità di calcolo esterna per il trattamento e l’elaborazione grafica dei segnali digitali DS memorizzati.
Secondo una caratteristica peculiare del trovato, il primo circuito elettronico 2 comprende mezzi 9 di modulazione della frequenza delle onde elettromagnetiche prodotte W0UToperanti nel campo delle microonde aventi frequenza compresa tra 1GHz e 12GHz.
Si è infatti sorprendentemente rilevato che simili valori di frequenza per le onde elettromagnetiche consentono alle stesse di attraversare almeno parzialmente un tessuto adiposo e di essere riflesse da un tessuto muscolare, senza causare l'alterazione fisica del tessuto adiposo e con assorbimento sostanzialmente trascurabile da parte dello stesso.
Preferibilmente, i mezzi di modulazione 8 potranno essere configurati per produrre microonde W0UTin uscita dal primo circuito elettronico 2 aventi frequenza di valore compreso tra 1GHz e 6GHz e preferibilmente prossimo a 3GHz.
Infatti, si è sperimentalmente osservato che in corrispondenza di valori di frequenza rientranti in quest'ultimo intervallo, gli assorbimenti da parte del tessuto adiposo raggiungono un valore minimo, garantendo maggiore affidabilità nelle misurazioni.
In una configurazione preferita ma non esclusiva del trovato, i mezzi radianti 3 potranno comprendere un generatore 10 di onde elettromagnetiche scelto nel gruppo comprendente gli oscillatori.
Ad esempio, si potrà utilizzare un primo oscillatore a voltaggio controllato, indicato per maggiore chiarezza con lo stesso riferimento 10, del tipo regolabile con doppia frequenza a bassa potenza, compresa preferibilmente tra 100mW e 300mW.
Resta tuttavia inteso che tutte le componenti descritte nel presente testo rappresentano scelte tecniche preferite ma che potranno essere sostituite da qualsiasi altre componenti tecnicamente equivalenti e di comune reperibilità sul mercato.
In particolare, i mezzi radianti 3 potranno comprendere, in uscita, un'antenna di diffusione 11, o diffusore similare, collegata al generatore 10 mediante un canale isolante 12 per la guida delle microonde prodotte W0UT, l'antenna 12 essendo preferibilmente orientabile verso la parte P da analizzare.
II secondo circuito elettronico 5 potrà a sua volta comprendere una sonda 13 orientabile verso la parte P da analizzare per la ricezione delle microonde riflesse W)N.
Ad esempio, la sonda 13, semplicemente schematizzata nella figura, potrà essere del tipo coassiale con una coppia di armature cilindriche tra le quali sarà interposto un dielettrico, ad esempio un riempimento in teflon o materiale similare.
Le armature avranno un’estremità assiale libera suscettibile di essere posta a contatto con la parte P da analizzare e l'estremità assiale opposta connessa all'unità di misurazione 6. La sonda 13 potrà essere collegata ad un miscelatore armonico 14 pilotato da un secondo oscillatore 15, preferibilmente del tipo a voltaggio controllato.
Il primo 10 ed il secondo oscillatore 15 potranno essere coordinati tra loro mediante un ulteriore circuito di sincronizzazione 16, ad esempio un anello ad aggancio di fase comunemente conosciuto come PLL, che bloccherà ia differenza di frequenza degli stessi oscillatori 10, 15 ad un valore interno di riferimento predefinito, in maniera in sé nota.
Ancora, l’unità di misurazione 6 potrà comprendere un demodulatore l/Q 17 che riceverà il segnale di frequenza FS proveniente dal miscelatore 14 per la misurazione dell'energia associata al fascio di onde riflesse W|Ne la generazione di uno o più segnali analogici AS.
La misurazione dell'energia potrà essere effettuata, ad esempio, mediante la misurazione dell'ampiezza efficace delle onde riflesse W|N.
II terzo circuito elettronico 7 potrà comprendere una prima scheda di conversione 18, o anche più schede di conversione, del tipo ADC per la conversione dei segnali analogici AS in corrispondenti segnale digitali DS. La prima scheda di conversione 18 potrà essere connessa mediante un canale di ingresso dati 19 ad una scheda di memoria 20 che potrà essere integrata nel terzo circuito elettronico 7.
In un particolare esempio costruttivo, la scheda di memoria 20 potrà essere del tipo comunemente denominata FEMCTRL, anche se potranno essere utilizzate qualsiasi altre tipologie di schede funzionalmente equivalenti.
La scheda di memoria 20 potrà avere almeno una prima cella di memoria 21 per immagazzinare uno o più segnali digitali DS in ingresso e potrà essere collegata ai mezzi di interfaccia 8. Questi ultimi potranno essere integrati nella stessa scheda di memoria 20 e costituiti essenzialmente da una scheda di interfaccia 22 provvista di una porta di connessione 23 ad un’unità di calcolo 24.
In una particolare configurazione del trovato, l’apparato 1 potrà essere già provvisto di un’unità di calcolo 24 connessa alla porta di connessione 23 della scheda di memoria 20 per la ricezione di una pluralità di segnali digitali DS memorizzati nelle prime celle di memoria 21 e l'elaborazione di una prima serie di dati definenti la quantità e la distribuzione del tessuto adiposo presente nella parte P analizzata.
In particolare, l'unità di calcolo 24 potrà essere costituita da un processore 25 per il trattamento della prima serie di dati provvisto di una memoria in cui sono inseriti alcuni parametri di riferimento con cui confrontare i dati della prima serie per la generazione di una seconda serie di dati suscettibili di essere elaborati graficamente.
Inoltre, l'unità di calcolo 24 potrà essere configurata per generare una terza serie di dati relativi alla frequenza delle microonde diffuse W0UTche saranno inviati alla scheda di memoria 20 per essere immagazzinati in almeno una seconda cella di memoria 26, opportunamente dedicata.
Quest'ultima sarà collegata da un canale di uscita dati 27 ad una seconda scheda di conversione 28, del tipo DAC, con l’eventuale interposizione di un convertitore seriale/parallelo 29 ed un buffer FIFO 30, per la conversione dei dati digitali DS’ della terza serie in segnali analogici AS’ verso il primo circuito 2.
Ancora, l'unità di calcolo 24 potrà comprendere mezzi 31 di elaborazione e/o visualizzazione grafica della seconda serie di dati, scelti nel gruppo comprendente i monitor, le stampanti e similari.
In questo modo, utilizzando un apposto software di elaborazione grafica, 2D o 3D, anche del tipo comunemente reperibile in commercio, sarà possibile ottenere una visualizzazione del tessuto adiposo quanto più fedele alla realtà, sia bidimensionale che tridimensionale, in modo da semplificare sensibilmente le operazioni del tecnico o del chirurgo.
In una configurazione alternativa del trovato, l'apparato 1 potrà essere provvisto di un’unità di calcolo 24 interna che potrà integrare una o più delle componenti sopra descritte, quali ad esempio la scheda di memoria 20.
In ogni caso, l’unità di calcolo 24 dovrà essere predisposta per effettuare una sequenza di test, controllare i circuiti di generazione 2 e ricezione 3 delle onde W0UTe WIN, effettuare le misurazioni e generare i report in uscita e dovrà essere dotata di un’interfaccia per la connessione ad un sistema di visualizzazione o ad altro elaboratore.
L'apparato 1 sarà provvisto di un sistema di alimentazione, non illustrato, che potrà essere una comune batteria ma sarà preferibilmente dotato di un controllo di stabilità e di uno o più interruttori, ad esempio transistor del tipo FET, per il controllo selettivo dell'alimentazione delle diverse componenti, ed eventualmente di una batteria di backup.
In Fig. 2 è schematizzato un metodo cosmetico per il rilevamento del tessuto adiposo del corpo umano, eseguibile mediante l'apparato 1 sopra descritto, comprendete una fase a) di generazione di un fascio di onde elettromagnetiche W0UTcon frequenza predeterminata, una fase b) di irraggiamento delle onde W0UTprodotte verso una parte P da analizzare in modo da ottenere onde riflesse W|N, un fase c) per la misurazione dell’ampiezza delle onde riflesse W|N, e la generazione di un segnale analogico di controllo AS.
Quest'ultimo è quindi convertito con una successiva fase d) in un segnale digitale DS ed inviato ad un’unità di calcolo 24, per il suo confronto (fase e) con un valore di riferimento presente nella stessa unità di calcolo 21 che provvede a generare una prima serie di dati relativi alla quantità ed alla distribuzione di un tessuto adiposo eventualmente associato alla parte P analizzata.
Secondo il trovato le onde W0UTprodotte nella fase a) sono modulate (fase a’) nel campo delle microonde aventi frequenza compresa tra 1GHz e 12GHz e preferibilmente compresa tra 1 GHz e 6GHz.
Successivamente alla generazione della prima serie di dati nella fase e) potrà essere eseguita un’ulteriore fase f) di elaborazione grafica di tali dati mediante un apposito elaboratore o unità di calcolo.
Inoltre, a monte della fase a) di generazione delle onde W0UTpotrà essere prevista una fase a0) di calibratura, necessaria per ottenere uno o più parametri di riferimento con cui confrontare i segnali digitali DS ottenuti nella fase d) per consentirne l'elaborazione grafica.
Ad esempio, la fase a0) di calibratura potrà essere costituita dalle fasi dalla a) alla e) sopra descritte ma eseguite dirigendo il fascio di onde W0UTa frequenza nota verso una parte P per la quale vi è ragionevole certezza che non sia presente tessuto adiposo, ad esempio un bicipite, così da definire un livello di riferimento (livello zero) per i segnali successivi.
L'apparato ed il metodo secondo il trovato sono suscettibili di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire daH'ambito del trovato.
Anche se l'apparato ed il metodo sono stati descritti con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza del trovato e non costituiscono alcuna limitazione aN'ambito di tutela rivendicato.
Claims (17)
- R I V E N D I C AZ I O N I 1. Un apparato per il rilevamento di tessuti adiposi nel corpo umano, comprendente: - un primo circuito elettronico (2) per la generazione di un fascio di onde elettromagnetiche (W0UT) di frequenza predeterminata - mezzi radianti (3) per l’orientamento del fascio di onde (W0UT) verso una parte (P) contenente tessuti adiposi così da ottenere onde riflesse (W|N), - mezzi sensori (4) per il rilevamento delle onde riflesse (W|N), - un secondo circuito elettronico (5) per la ricezione ed il trattamento delle onde elettromagnetiche (WIN) ricevute da detti mezzi sensori (4), - un’unità di misurazione (6) connessa a detto secondo circuito elettronico (5) per misurare una caratteristica predeterminata associata a dette onde riflesse (W|N) e produrre almeno un segnale analogico di controllo (AS), - un terzo circuito elettronico (7) per la conversione di detto segnale analogico di controllo (AS) in un segnale digitale (DS) e la memorizzazione dello stesso, - mezzi di interfaccia (8) tra detto terzo circuito elettronico (7) ed un’unità di elaborazione grafica di detto segnale digitale (DS), caratterizzato dal fatto che detto primo circuito elettronico (2) comprende mezzi (9) di modulazione della frequenza delle onde (W0UT) generate operanti nel campo delle microonde comprese tra 1GHz e 12GHZ, in modo da consentire alle microonde emesse e riflesse (W0UT, W!N) di attraversare almeno parzialmente un tessuto adiposo eventualmente associato alla parte (P) analizzata.
- 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di modulazione (8) sono configurati per generare microonde (W0UT) aventi frequenza compresa tra 1 GHz e 6GHZ e preferibilmente prossima a 3GHz.
- 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto primi circuito elettronico (2) comprende un generatore (10) di onde elettromagnetiche scelto nel gruppo comprendente gli oscillatori.
- 4. Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti mezzi radianti (3) comprendono un’antenna di diffusione orientabile (11) ed un canale isolante (12) per la guida delle microonde (W0UT) generate ed il collegamento di detta antenna (11) a detto generatore (10).
- 5. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto secondo circuito elettronico (5) comprende una sonda (13) orientabile verso la parte (P) da analizzare per la ricezione delle onde riflesse (W|N).
- 6. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di misurazione (6) comprende un demodulatore l/Q (17) per la misurazione dell’intensità delle onde riflesse (WiN) e la generazione di detto almeno un segnale analogico (AS).
- 7. Apparato secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la detta unità di misurazione (4) è configurata per misurare l'ampiezza efficace delle onde riflesse (W|N).
- 8. Apparato secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto terzo circuito elettronico (7) comprende almeno una prima scheda di conversione (18) di detto almeno un segnale analogico (AS) in un corrispondente segnale digitale (DS) ed una scheda di memoria (20) connessa, mediante un canale di ingresso dati (19), a detta almeno una prima scheda di conversione (18), detta scheda di memoria (20) avendo almeno una prima cella di memoria (21) per la memorizzazione di detto almeno un segnale digitale (AS).
- 9. Apparato secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di interfaccia (8) comprendono una scheda di interfaccia (22) connessa a o integrata in detta scheda di memoria (20) ed avente una porta di connessione (23) ad un’unità di calcolo esterna (24).
- 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di comprendere un’unità di calcolo (24) connessa a detta porta (20) di detta scheda di interfaccia (22) per la ricezione di una pluralità di detti segnali digitali (DS) presenti in detta almeno una prima cella di memoria (21) e l’elaborazione di una prima serie di dati definenti la quantità e la distribuzione del tessuto adiposo.
- 11. Apparato secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta unità di calcolo (24) comprende un processore (25) per il trattamento di detta prima serie di dati e la generazione di una seconda serie di dati suscettibili di essere elaborati graficamente.
- 12. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di calcolo (24) è configurata per generare una terza serie di dati digitali (DS<1>) relativi alla frequenza delle microonde (W0UT) da generare, detta scheda di memoria (20) comprendendo almeno una seconda cella di memoria (26) per la memorizzazione di detta terza serie di dati digitali (DS<1>).
- 13. Apparato secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detto terzo circuito elettronico (5) comprende almeno una seconda scheda di conversione (28) dei dati (DS<1>) di detta terza serie in segnali analogici (AS’) in uscita verso detto primo circuito elettronico (2).
- 14. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di calcolo (24) comprende mezzi (31) di elaborazione e/o visualizzazione grafica di detta seconda serie di dati, detti mezzi di elaborazione e/o visualizzazione (31) essendo scelti nel gruppo comprendente i monitor, le stampanti e similari.
- 15. Un metodo per il rilevamento di tessuti adiposi, comprendete le seguenti fasi: a) generazione di un fascio di onde elettromagnetiche (W0UT) aventi frequenza predeterminata, b) irraggiamento del fascio di onde (W0UT) verso una parte (P) da analizzare in modo da ottenere onde riflesse (WIN), c) misurazione dell’ampiezza delle onde riflesse (W|N) e generazione di un segnale analogico di controllo (AS), d) conversione di detto segnale analogico di controllo (AS) in un corrispondente segnale digitale (DS), e) confronto di detto segnale digitale (DS) con un valore di riferimento per la generazione di una prima serie di dati relativi alla quantità ed alla distribuzione di un tessuto adiposo associato alla parte (P) analizzata; caratterizzato dal fatto che le onde elettromagnetiche (W0UT) prodotte in detta fase (a) di generazione sono modulate nel campo delle microonde aventi frequenza compresa tra 1GHz e 12GHz.
- 16. Metodo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto di prevedere una fase (f) di elaborazione grafica mediante elaboratore di detta prima serie di dati.
- 17. Metodo secondo la rivendicazione 15 o 16, caratterizzato dal fatto di prevedere, a monte di detta fase (a), una fase (a0) di calibratura dell'irraggiamento mediante orientamento del fascio (W0UT) irradiato verso una parte sostanzialmente priva di tessuti adiposi in modo da ottenere detto valore di riferimento.
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