JP2008188269A - 体外循環装置用ホルダ及びこれを備えた架台 - Google Patents

Abstract

【課題】開心術において使用される人工心肺回路を構成する複数の体外循環装置用部材相互の相対的位置関係及び向き等を容易に変更可能とする体外循環装置用ホルダ及び架台を提供すること。
【解決手段】人体に接続自在とされる体外循環回路を構成する体外循環装置用部材７０を固定するための体外循環装置用ホルダ１０であって、クランプ部材１２と、前記クランプ部材１２に設けられ、前記体外循環装置用部材７０を保持自在とする複数の保持部材３０とを備え、複数の前記保持部材３０は、３次元空間における前記体外循環装置用部材７０の相対的位置を調整可能とすることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、人工心肺や補助循環に用いるための体外循環装置用部材を配置及び固定するための固定ホルダ及びこれを備えた架台に関するものである。

従来、開心術等の手術中や手術後において、患者の人体に対して血液の供給が必要な場合、人工心肺や補助循環のための血液循環ポンプ、人工肺、静脈血貯血槽をはじめとする数多くの体外循環装置用部材によって人工心肺回路が構成され、これら人工心肺回路を構成する体外循環装置用部材を監視及び作業し易く配置するために、例えば、貯血槽における血液量の視認性を向上させるために貯血槽を自由度の高いレイアウトで保持するための技術が開示されている。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１４４５４２号公報

しかし、開心術をする際には、上述の例のように種々の体外循環装置用部材が用いられており、形状、容量をはじめとする仕様や、手術現場における医療従事者の人員配置、手術に用いられる手術用器具の配置、さらには各開心術中に重点監視する項目が異なるために、あらゆる開心術においてバランスよく効率的に監視可能な体外循環装置用部材の配置を行なうことは手術室のスペース上の制限などから非常に困難であるという問題があった。
一方で、これら体外循環装置用部材を人工心肺回路に適切に配置して、人工心肺回路の配管長を最短のものとすることで血液充填量（プライミングボリューム）を低減したいという強い要請がある。
また、手術中に患者の容体が急変して特定の体外循環装置用部材を優先的に監視、操作可能にすることが必要となった場合に、人工心肺回路の接続を維持したままの状態で体外循環装置用部材相互の配置や計器の向きを変更して重点監視する対象を自在に変更したいという医療従事者からの要請がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、開心術において使用される人工心肺回路を構成する複数の体外循環装置用部材相互の相対的位置関係及び向き等を容易に変更可能な体外循環装置用ホルダ及び架台を提供することにある。

上記のような課題を解決するために、請求項１に記載の体外循環装置用ホルダは、人体に接続とされる体外循環回路を構成する体外循環装置用部材を固定するための体外循環装置用ホルダであって、クランプ部材と、前記クランプ部材に設けられ、前記体外循環装置用部材を保持自在とする複数の保持部材とを備え、複数の前記保持部材は、３次元空間における前記体外循環装置用部材の相対的位置を調整可能とすることを特徴とする。

本発明に係る体外循環装置用ホルダによれば、体外循環回路を構成する体外循環装置用部材相互の相対的な位置関係を３次元空間において調整することができるので、開心術を行なう際に、体外循環装置用部材の３次元空間における相対的位置、向きを、状況に応じて自在に配置し、調整することができる。
また、クランプ部材を用いて架台等に取付け自在とされているので、体外循環装置用部材を、例えば、体外循環回路のローラポンプを収納する架台や手術現場近傍の支持部材に容易に取付けることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の体外循環装置用ホルダであって、基端側が前記クランプ部材に保持された第１のアーム部材と、前記第１のアーム部材の長手方向と交差する方向に延在するとともに該長手方向に移動自在に保持された第２のアーム部材と、前記第２のアーム部材の軸線回りに回転自在に支持された保持部材とを有することを特徴とする。

この発明に係る体外循環装置用ホルダによれば、基端側がクランプ部材に保持された第１のアーム部材と、この第１のアーム部材の長手方向と交差する方向に延在するとともに該長手方向に移動自在に保持された第２のアーム部材とを有し、第２のアーム部材が第１のアーム部材の長手方向に移動自在とされているので、クランプ部材により把持された支持部材からの距離が調整自在とされるとともに保持部材が第２のアーム部材の軸線回りに回転自在とされているので保持部材に保持された体外循環装置用部材の向きを第２のアーム部材の軸線廻りに自在に調整することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の体外循環装置用ホルダであって、前記保持部材は、前記第２のアーム部材の径方向に移動自在とされていることを特徴とする。

この発明に係る体外循環装置用ホルダによれば、保持部材が、前記第２のアーム部材の軸線に対して径方向に移動自在とされているので、第２のアーム部材からの距離を自在に調整することができる。

請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の体外循環装置用ホルダであって、前記第２のアーム部材は、互いに着脱自在とされるアーム構成部材を備え、前記アーム構成部材には、前記保持部材が進退自在に挿入される複数の孔が前記軸線方向に間隔をあけて形成され、前記軸線回りに相対的に回転自在とされる回転機構とを有していることを特徴とする。

この発明に係る体外循環装置用ホルダによれば、第２のアーム部材が、互いに着脱自在とされる複数のアーム構成部材を備え、このアーム構成部材には軸線方向に間隔をあけて保持部材が進退自在に挿入される複数の孔が形成されているので、それぞれの体外循環装置用部材の第２のアーム部材の軸線からの距離、周方向位置及び高さが調整自在とされて体外循環装置用部材相互の相対的な距離及び向きを小さなスペースにて容易に調整することができる。その結果、それぞれの体外循環装置用部材を監視しやすくすることができる。

請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の体外循環装置用ホルダであって、前記第１のアーム部材には、人工心肺を保持するための人工心肺固定部材が第１のアーム部材の長手方向に調整自在に配置されていることを特徴とする。

この発明に係る体外循環装置用ホルダによれば、第１のアーム部材に人工心肺を保持するための人工心肺固定部材が第１のアーム部材の長手方向の任意位置に調整自在とされているので、人工心肺の位置及び向きを安定して保持することができる。

請求項６に係る発明は、人体に接続とされる体外循環回路を収納する架台であって、請求項１から請求項５のいずれかに記載の体外循環装置用ホルダを備えたことを特徴とする。

この発明に係る架台によれば、体外循環装置用部材が、体外循環回路のローラポンプを収納する架台に取付けられているので、計器の監視を手術現場の近傍において行い、手術を効率的に行なうことができる。

本発明に係る体外循環装置用ホルダによれば、体外循環回路を構成する体外循環装置用部材の相互の位置関係を３次元空間において自在に配置することができるので、３次元空間における体外循環装置用部材の相対的位置を開心術中の状況に応じて自在に配置することができる。その結果、手術室の限られたスペース内に心肺装置を構成する体外循環装置用部材を効率的にバランスよく配置することが可能とされる。また、体外循環装置用部材を人工心肺回路に適切に配置して、人工心肺回路の配管長を最短のものとすることにより血液充填量（プライミングボリューム）を低減することができる。
また、本発明に係る体外循環装置用ホルダは、クランプ部材により架台等の支持部材に取付自在とされるため、体外循環装置用部材を、例えば、体外循環回路を収納する架台に取付けて手術現場の近傍に立体的に配置して、手術を効率的かつ安全に行なうことができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すのは、本発明に係る体外循環装置用ホルダを備えたローラポンプ用架台を示す図であって、符号１はローラポンプ用架台（架台）を、符号１０は体外循環装置用ホルダを、符号７０体外循環装置用部材を示している。

この実施の形態において、体外循環装置用部材７０は、例えば、図２に示すように、体外循環回路において血液中に酸素を供給する人工心肺７１と、人工心肺装置に循環する動脈血から異物や気泡を除去するための動脈フィルター７２と、血液中の気泡を除去するためのバブルトラップ７３とを備えており、人工心肺７１は静脈血と酸素を接触させる中空糸フィルター部と血液を冷却させる熱交換器とを有している。

ローラポンプ用架台１は、図１に示すように、架台本体２と、支持部材４と、ローラポンプ５と、体外循環装置用ホルダ１０とを備えており、架台本体２は基台部材２ａと車輪２ｂとを有し、基台部材２ａにはローラポンプ５が収納可能とされ、体外循環装置用ホルダ１０に保持された体外循環装置用部材７０がローラポンプ５と所定の管路によって接続されることにより患者に接続可能な体外循環回路（図示せず）が形成されるようになっている。この場合、人工心肺７１、動脈フィルター７２、バブルトラップ７３以外の体外循環装置用部材７０が組合せ可能なことはいうまでもない。

支持部材４は、基台部材２ａに対して垂直に立設された２本のポール部材４ａと、この２本のポール部材４ａを連結する水平に配置された水平バー４ｂとを備えており、この実施の形態において、体外循環装置用ホルダ１０はポール部材４ａに取付けられて架台本体２に固定されている。

ローラポンプ用架台１は、例えば、支持部材４だけでは体外循環装置用ホルダ１０等の手術に必要とされる部材の取付けスペースが不足する場合には、体外循環装置用ホルダ１０を取付ける支持部材としてポール部材４ａに連結された延長ポール６を取付けることができるようになっている。この場合、延長ポール６は、例えば、ポール部材４ａを把持するクランプ部６ａと、ポール部材４ａからの距離を確保する水平アーム６ｂと、体外循環装置用ホルダ１０が固定される垂直アーム６ｃとを有する構成とされている。

体外循環装置用ホルダ１０は、図２から図５に示すように、第１のアーム部材１１と、第２のアーム部材２０と、複数の保持部材３０とを備えており、外循環装置用部材７０相互の相対的位置及び外循環装置用部材７０の向きが調整自在に支持部材に取り付け可能とされている。

第１のアーム部材１１は、クランプ部材１２と、第１のアーム部材本体１４と、人工心肺固定部材１７とを備えており、クランプ部材１２が、支持部材４を把持することによって架台本体２に固定されるようになっている。
クランプ部材１２は、支持部材４を把持し易いように支持部材４側がＶ字形の谷形状に形成されたＶ字壁部と、Ｖ字壁部に連接されＶ字壁部の谷形状側がＬ字形の屈曲凹側とされたＬ字壁部とを備え、谷形状に対向する位置のＬ字壁部にはネジ孔が形成されるとともに該ネジ孔に調整ネジ１３が螺合され、調整ネジ１３が回転されることにより調整ネジ１３が進退することによって軸部先端に設けられた押圧部材が支持部材４を押圧又は離間して支持部材４を着脱するようになっている。

第１のアーム部材本体１４は、クランプ部材１２の取付凹部に固定される第１の取付部と、第２のアーム部材２０の基端連結部２１に挿入されてＬ字壁部が摺動自在とされる軸部と、人工心肺固定部材１７の取付凹部に固定される第２の取付部とを備えており、軸部は、長手方向に直交する断面が長手方向に同一形状とされることによって基端連結部２１が軸部の長手方向に移動自在とされている。また、第１のアーム部材本体１４が、クランプ部材１２の取付凹部に固定されることにより支持部材４に直交（交差）するように構成されている。

上記実施の形態においては、クランプ部材１２がポール部材４ａを把持した場合に第１のアーム部材本体１４が水平となるようにクランプ部材１２の取付凹部が形成されている場合について説明したが、クランプ部材１２が水平バー４ｂを把持した場合に第１のアーム部材本体１４が水平となるようにクランプ部材１２の取付凹部を形成することも可能である。

人工心肺固定部材１７は、第１のアーム部材本体１４のクランプ部材１２と反対側の端部に固定されて、人工心肺固定部材１７の下側面には第１のアーム部材本体１４の長手方向に延在するＴ溝が形成されており、人工心肺７１の上方に形成されたＴ型係合部（図示せず）がＴ溝に沿って挿入、係合された状態で固定ネジ１７ａを締めつけることにより人工心肺７１を人工心肺固定部材１７に取付けることができるようになっている。
また、固定ネジ１７ａを締め付けることにより人工心肺固定部材１７は第１のアーム部材本体１４に固定されるようになっていて、固定ネジ１７ａを緩めて人工心肺固定部材１７を仮固定の状態にすることにより人工心肺固定部材１７を第１のアーム部材本体１４の軸線廻りに回転させることができ、人工心肺７１を倒立させることにより人工心肺７１内の気泡を容易に排出させることができるようになっている。

第２のアーム部材２０は、基端連結部２１と、複数のアーム構成部材２２とを備え、それぞれのアーム構成部材２２は、その軸線回りに回転自在とされている。
基端連結部２１は、第１のアーム部材本体１４が挿入される孔２１ａと、第１のアーム部材本体１４の長手方向に直交して形成された連結部２１ｂとを備えており、連結部２１ｂは、先端側には雄ネジ２１ｃが形成されるとともにアーム構成部材２２が接続されるようになっている。

アーム構成部材２２は、図６に示すように、多段円筒形状に形成された支持軸２３と、回転機構２８とを有していて、それぞれの支持軸２３は、円筒形状に形成された大径部２３ａと、支持軸２３の一方端（図６の上方）に形成された第１の小径部２３ｂと、支持軸２３の他端側（図６の下方）に形成された第２の小径部２３ｃとを有しており、大径部２３ａには、支持軸２３の軸線に直交する方向に軸方向に間隔をあけて、例えば、４つの孔２４が形成されており、孔２4には保持部材３０の軸部３１が進退自在に挿入されるようになっている。また、大径部２３ａには、孔２４と同じ支持軸２３の軸線方向位置にこの軸線及び孔２４に直交するネジ孔２３ｄが形成され、ネジ孔２３ｄに固定ネジ２６が螺合されており、この固定ネジ２６を回転させることにより軸部３１を側面から押圧、固定することができるようになっている。

回転機構２８は、円筒状に形成された周壁部２８ａと、周壁部２８ａの一方側の端部において外周から内方に延在し貫通孔が形成され円環状とされた端壁部２８ｂと、周壁部２８ａの内周面に形成された雌ネジ２８ｃと、押え板２８ｄと、固定ネジ２８ｅと、周壁部固定ネジ２８ｆ、摺動部材２９とを備えており、支持軸２３を基端連結部２１に回転自在に連結するようになっている。

第１の小径部２３ｂは、軸方向長さが端壁部２８ｂの軸方向厚さよりもわずかに大きく形成されるとともに外径が端壁部２８ｂの中央に形成された貫通孔の内径よりもわずかに小さく形成されており、第１の小径部２３ｂが端壁部２８ｂの貫通孔に挿入された状態にて第１の小径部２３ｂの端面に押え板２８ｄがノックピン及び固定ネジ２８ｅによって固定されることによって、周壁部２８ａ及び端壁部２８ｂが支持軸２３に対して回転自在に構成されるようになっている。

また、支持軸２３は、押え板２８ｄの基端連結部２１側に回転摺動をスムースにするための摺動部材２９を介して、周壁部２８ａの雌ネジ２８ｃを基端連結部２１の雄ネジ２１ｃに螺合、連結させて、基端連結部２１に連結可能とされており、この状態で周壁部２８ａに設けられたネジ孔に周壁部固定ネジ２８ｆを締め込んで周壁部２８ａを雄ネジ２１ｃに固定することにより、基端連結部２１に対する支持軸２３の周方向位置を調整、固定することができるようになっている。

また、支持軸２３の他方端には第２の小径部２３ｃが形成されるとともに雄ネジ２１ｃと同一とされる雄ネジ２３ｅが形成されて、別のアーム構成部材２２が連結可能とされており、その場合、別のアーム構成部材２２の雌ネジ２８ｃは、基端連結部２１の雄ネジ２１ｃに代えて、基端連結部２１側（図６では上方）に位置するアーム構成部材２２の第２の小径部２３ｃに形成された雄ネジ２３ｅに螺合、連結されるようになっている。
また、下方に位置する側のアーム構成部材２２の回転機構２８の周壁部２８ａと、基端連結部２１側に位置するアーム構成部材２２を構成する支持軸２３の第２の小径部２３ｃとの相対的な周方向位置は、基端連結部２１に対する支持軸２３の周方向位置を調整、固定の場合と同様に、周壁部固定ネジ２８ｆにより固定されるようになっている。

保持部材３０は、この実施の形態において、丸棒の側面を軸方向に平面状に削り取った軸部３１と、軸部３１の先端側に配置された保持部３３、３５とを備えており、それぞれの保持部材３０は、軸部３１を支持軸２３の孔２４に挿入して進退自在とされるとともに、軸部３１の平面部を固定ネジ２６によって押圧、固定することによって、軸部３１の軸方向位置を調整して固定されるようになっている。また、保持部材３０は、図５に示すように第２のアーム部材２０の軸線廻りに回動させて、第２のアーム部材２０の周方向位置が調整自在とされている。

保持部３３、３５には、それぞれ対応する体外循環装置用部材７０が保持可能とされており、この実施の形態において、保持部３３は、中心角が約１２０°とされ軸部３１の反対側が開口された円弧形状とされ、保持部３３を構成する円弧状アーム３３ａ及び３３ｂは、動脈フィルター７２の取付溝（図示せず）に対応した厚さに形成され、動脈フィルター７２を円弧状アーム３３ａ及び３３ｂにより左右、上下方向に保持するようになっている。
また、保持部３５は、円環形状に形成されるとともにこの円環形状の中央を挟んで対向する位置の上面に２つの凹部が配置されており、この凹部にバブルトラップ７３が係合、配置されるようになっている。

このように構成された体外循環装置用ホルダ１０の作用について説明する。
まず、クランプ部材１２の調整ネジ１３を緩めてクランプ部材１２のＶ字壁部の谷部を支持部材４に押し当てて、調整ネジ１３を締め込むことによりクランプ部材１２を支持部材４に固定して体外循環装置用ホルダ１０を支持部材４に取付ける。
次に、第２のアーム部材２０を第１のアーム部材本体１４の長手方向に調整して、調整ネジ（図示せず）によって第２のアーム部材２０を第１のアーム部材１１に固定する。
第２のアーム部材２０を構成するアーム構成部材２２は、事前に必要数を取付けておくことが好ましい。

次いで、体外循環回路を構成するために必要な体外循環装置用部材７０の数に対応する保持部材３０を準備するとともに、それぞれの保持部材３０をアーム構成部材２２の適切な高さの孔２４に挿入する。この場合、固定ネジ２６を仮締めして保持部材３０の軸部３１がその軸廻りに回転しないようにしておく。この状態で、それぞれの保持部材３０に対応する体外循環装置用部材７０を保持部材３０に固定する。
次に、軸部３１の進退状態およびアーム構成部材２２を回転させて、それぞれの体外循環装置用部材７０相互の位置関係、向きを調整し、調整が完了したら保持部材３０を固定ネジ２６及び固定ネジ２８ｆを締め込むことによって支持軸２３及び体外循環装置用部材７０相互の位置関係を保持して固定する。

上記実施形態に係る体外循環装置用ホルダ１０によれば、体外循環装置用部材を人工心肺回路に適切に配置して、人工心肺回路の配管長を最短のものとすることにより血液充填量（プライミングボリューム）を低減することができる。
また、クランプ部材１２により架台のポール等に体外循環装置用部材７０を取付けることが可能とされるので、例えば、ローラポンプ５を収納する架台本体２に取付けて体外循環装置用部材７０を手術現場の近傍に立体的に配置して手術を効率的かつ安全に行なうことができる。

上記実施形態に係る体外循環装置用ホルダ１０によれば、第２のアーム部材２０が軸線方向に着脱自在とされる複数のアーム構成部材２２を備え、アーム構成部材２２には軸線方向に間隔をあけた複数の孔２４が形成されていているので、保持部材３０を挿入する孔２４を変更することにより保持部材３０の高さを自在に変更することができ、第２のアーム２０を構成する複数のアーム構成部材２２が相互に回転自在とされているので、小さなスペースに多くの体外循環装置用部材７０を効率的に配置することができる。

その結果、体外循環装置用部材７０相互の位置関係を３次元空間において自在に配置することができるので、手術の状況に応じて体外循環装置用部材７０の相対的位置を自在に調整し、体外循環装置用部材７０を効率的にバランスよく監視することができる。

上記実施形態に係る体外循環装置用ホルダ１０によれば、第１のアーム部材１１に人工心肺７１を保持するための人工心肺固定部材１７が配置されているので、人工心肺７１の位置及び向きを安定して保持することができる。

なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上記実施の形態においては、動脈フィルター７２及びバブルトラップ７３が、それぞれ第１のアーム部材１１、第２のアーム部材２０を介して保持部材３０を配置される場合について説明したが、これら第１のアーム部材１１、第２のアーム部材２０に代えて３次元極座標アーム等からなる支持・調整手段を用いてクランプ部材１２と保持部材３０とを連結させてもよい。

また、体外循環装置用ホルダ１０を構成する第１のアーム部材１１、第２のアーム部材２０、保持部材３０が直接連結される他の部材に対して直交するように孔等の係合部が形成される場合について説明したが、連結されるそれぞれの部材同士の長手方向同士が交差して形成されることにより相互の位置関係が調整可能であれば、必ずしも直交して配置されなくてもよい。

上記実施の形態においては、第２のアーム部材２０が２つのアーム構成部材２２により構成される場合について説明したが、１つ又は３つ以上のアーム構成部材２２により第２のアーム部材２０を構成することも可能である。

また、上記実施の形態においては、人工心肺７１が第１のアーム部材本体１４の端部に設けられた人工心肺固定部材１７に保持された場合について説明したが、人工心肺７１を保持部材３０に取付けて保持させる構成とすることも可能であり、人工心肺７１の取付構造については周知の種々の取付構造とすることが可能である。
また、保持部３３、３５の取付構造についても周知の種々の取付構造とすることが可能である。

本発明の一実施形態に係るローラポンプ架台の概要を示す図である。 本発明の一実施形態に係る体外循環装置用ホルダ及び体外循環装置用部材を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る体外循環装置用ホルダの正面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係る体外循環装置用ホルダの側面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係る体外循環装置用ホルダの平面図を示す図である。 本発明の一実施形態に係る体外循環装置用ホルダの第２のアーム部材の詳細を示す図である。

符号の説明

１ ローラポンプ用架台
１０ 体外循環装置用ホルダ
１１ 第１のアーム部材
１２ クランプ部材
１７ 人工心肺固定部材
２０ 第２のアーム部材
２８ 回転機構
２４ 孔
３０ 保持部材
７０ 体外循環装置用部材
７１ 人工心肺

Claims (6)

1. 人体に接続とされる体外循環回路を構成する体外循環装置用部材を固定するための体外循環装置用ホルダであって、
   クランプ部材と、
   前記クランプ部材に設けられ、前記体外循環装置用部材を保持自在とする複数の保持部材とを備え、
   複数の前記保持部材は、３次元空間における前記体外循環装置用部材の相対的位置を調整可能とすることを特徴とする体外循環装置用ホルダ。
2. 請求項１記載の体外循環装置用ホルダであって、
   基端側が前記クランプ部材に保持された第１のアーム部材と、
   前記第１のアーム部材の長手方向と交差する方向に延在するとともに該長手方向に移動自在に保持された第２のアーム部材と、
   前記第２のアーム部材の軸線回りに回転自在に支持された保持部材とを有することを特徴とする体外循環装置用ホルダ。
3. 請求項２記載の体外循環装置用ホルダであって、
   前記保持部材は、前記第２のアーム部材の径方向に移動自在とされていることを特徴とする体外循環装置用ホルダ。
4. 請求項２又は請求項３に記載の体外循環装置用ホルダであって、
   前記第２のアーム部材は、互いに着脱自在とされるアーム構成部材を備え、
   前記アーム構成部材には、前記保持部材が進退自在に挿入される複数の孔が前記軸線方向に間隔をあけて形成され、前記軸線回りに相対的に回転自在とされる回転機構とを有していることを特徴とする体外循環装置用ホルダ。
5. 請求項２から請求項４のいずれかに記載の体外循環装置用ホルダであって、
   前記第１のアーム部材には、人工心肺を保持するための人工心肺固定部材が第１のアーム部材の長手方向に調整自在に配置されていることを特徴とする体外循環装置用ホルダ。
6. 人体に接続とされる体外循環回路を収納する架台であって、
   請求項１から請求項５のいずれかに記載の体外循環装置用ホルダを備えたことを特徴とする架台。
   
   
   

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