JP2008508038A - 投薬デバイス用多隔壁カートリッジ - Google Patents
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Abstract
多隔壁を含む投薬デバイスのためのカートリッジ。前記カートリッジは、本体と、前記本体の内部表面と流体密封状態で係合する軸方向にシフト可能なピストンとを含む。第1の隔壁は、近位位置において前記本体の内部中空部に対して開口する投薬ポートを被覆する。第2の隔壁は、前記内部中空部に対して開口する注入口を被覆する。前記第1の隔壁は、前記デバイスの投薬動作中の前記内部中空部との流体連通のために前記軸方向に対して略垂直に移動する投薬導管によって係合するように配置される。前記第2の隔壁は、前記カートリッジの充填中の前記内部中空部との流体連通のための充填導管によって係合するように配置される。
Description
本発明は、投薬デバイスに関し、詳細には、携帯用投薬デバイス用のカートリッジに関する。
薬剤投与を簡便かつ正確に行う目的のため、多様な構成のデバイスが開発されており、その典型例として注入ペンとして公知の一連のデバイスが有名である。これらのデバイスは、ピストンを含みかつ多数回投与分の液剤を含むカートリッジを備えることが多い。デバイスの駆動部材は、前方にシフト可能であり、これにより、ピストンをカートリッジの一端から遠位方向に前進させ、これにより、反対側のカートリッジ端の出口から(例えば、反対側端のストッパ又は隔壁を貫通する針を通じて)内部の薬剤を分配する。
多様なカートリッジ設計が公知であり、特定の使用要件を満たすように開発されている。例えば、WO03/030810(特許文献1)に開示されたカートリッジは、カートリッジ内の薬剤の無駄を限定することを意図している。多くの公知のカートリッジの場合、製造業者は、調剤デバイスの使用時にユーザが当該カートリッジを調剤デバイス中に取り付けるだけですむように、当該カートリッジを事前充填している。しかし、このような事前充填されたカートリッジの場合、当然使用までに製造、出荷及び保存が必要であるため、カートリッジ中に薬剤が充填されている期間に起因して、カートリッジ中に含まれる薬剤に適している特定の公知のカートリッジ構成材料を使用することが必要となり得る。このような適合要件が有ると、カートリッジ用の特定のプラスチック材料を用いるのが困難になる場合(例えば、このような材料中の薬剤の長期安定性が不明である場合)がある。その上、例えばユーザが標準的なガラス容器中の薬剤を例えばプラスチックカートリッジ中に注入する場合、当該薬剤のプラスチックへの長期暴露は回避できるものの、このような注入を行うと、例えば、カートリッジ機能の妥協可能性又はユーザにとっての過度な不便という固有の問題が発生し得る。
国際公開第2003/030810号公報
よって、上記及びその他の従来技術の欠点のうち1つ以上のものを解消する装置を提供することが望まれている。
その一形態において、本発明は、投薬針を含む投薬デバイス中で用いられるカートリッジを提供する。前記カートリッジは、内部中空部を有する本体と、前記本体の内部表面と流体密封係合して前記内部中空部の遠位端を密封するピストンであって前記本体の軸方向に延びる長さ部位内の軸方向においてシフト可能であるピストンと、前記内部中空部に対して開口する投薬ポートを被覆する第1の密封部材と、前記内部中空部に対して開口する注入口を被覆する第2の密封部材と、を備える。前記第1の密封部材は、前記デバイスの投薬動作中に前記軸方向に対して略垂直方向に移動して前記投薬ポート中に入る前記投薬針によって貫通されるように構成された貫通領域を有する。前記第2の密封部材は、前記カートリッジの充填中に前記注入口内に移動する注入針によって貫通される貫通領域を有し、前記ピストンは、投薬動作中に前記軸方向において遠位位置から近位位置へとシフトする。
本発明の1つの有利点は、前記カートリッジを充填するため及び投薬デバイス中でのその使用時に前記カートリッジを空にするために異なる開口を用いた薬剤カートリッジを提供できる点であり、これにより、例えば異なるサイズの充填及び投薬針等との使用のための異なる貫通要求又は密封特性を持つことにより、当該開口のための前記隔壁を特に適合させることが可能となる。
本発明の別の有利点は、投薬デバイス中での使用のためにユーザによって容易に充填可能な薬剤カートリッジを提供することができる点である。
本発明のさらに別の有利点は、薬剤カートリッジに、簡単かつコスト効率の良い形態を与えることができる点である。
以下の本発明の説明を添付図面と共に参照すれば、本発明の上記及びその他の利点及び目的ならびにその達成方法がより明らかになり、本発明そのものもより理解される。
図面中、対応する参照符号は、対応する部分を示す。図面は本発明の実施形態を示すが、これらの図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明をより良く例示及び説明する目的のため、いくつかの図面中、特定の特徴を誇張又は省略している場合がある。
ここで図1を参照するに、本発明の薬剤カートリッジの第1の実施形態が図示されている。このカートリッジ(主に20と示す)は、ユーザが一服用分の薬剤を慎重に服用するためにユーザが携帯する調剤デバイス中において使用されることを意図する。本明細書中、このカートリッジ20は、注射デバイスと共に用いられるものとして説明されるが、本発明のカートリッジは、例えば、従来の注射デバイス(例えば、注入ペン)を用いたユーザによるより意識的な送達とは対照的な輸液装置(例えば、カートリッジから薬剤が自動分配されるインスリンポンプ)のような他のデバイスとの用途においても有利に用いることができることが理解される。
カートリッジ20は、本体22を含む。図中、本体22は、円筒状の管状部位又は樽24と、円板部位26と、中空の近位端が閉口した隆起28とを含む。本体22は、医学的かつ機械的に適した材料(例えば、ポリマー又はポリマー材料の混合物(例えば、プラスチック))で形成され、これにより、その製造及び製造寸法精度を容易化する。本体22は図示では一体構造を持つように図示されているが、本体22は、製造時に、補足的に形状決め及びサイズ決めされた複数の部材から密封状に組み立ててもよい。
本体円板部位26は、樽24の近位端を密封し、これにより樽内部の中空部を密封し、また、内部を貫通する第1の開口30と、ラジアル方向オフセットと、内部を貫通する第2の開口31とを含む。本体開口30は中央に配置され、これにより、樽24の軸とアライメントが取られ、カートリッジの注入口として機能する。本体開口31は、隆起28内の内部中空部位33に到達する。隆起28の開口35中のラジアル方向における内側に又は横方向における内側に対面する表面37は、カートリッジの投薬ポートとして機能する。
隆起28は、樽24から延びる円形外形内の本体円板部位26から近位方向に突出する。表面37が樽24の中心軸に対して鋭角で配向されている様子が図示され、この若干の角度付けにより、関連付けられた調剤デバイス中に、カートリッジ20と良く適合し、図6の斜視図上部から配置された針アセンブリを収容するさらなる空間が得られる。隆起の投薬ポートが図示のようにラジアル方向にオフセットした他の実施形態において、隔壁貫通中にカートリッジ軸に対して略垂直に移動する貫通針を収容できる場合、表面37の異なる方向(例えば、異なる角度付け又は樽中心軸に対して平行な表面37)を設けてもよい。さらに、隆起28はラジアル方向にオフセットさせる代わりに、中央配置してもよい(例えば、注入口をラジアル方向にオフセットさせるか又は隆起(例えば、その近位端)中に設ける)。
カップ型形状の弾性密封要素40が、本体22の一部位と適合し、これにより本体開口30及び35が流体密封される。密封要素40は、ポケット部位42と、軸方向に突出する環状プラグ45を有するアーチ型フランジ部位44とを含む。密封ポケット部位42は、隆起28上に適合する。密封フランジ部位44は、円板部位26の中央上に被せられ、円板部位26の近位面中に形成されたアーチ型凹部内に適合され、その際、フランジ部位44のプラグ45は、本体開口30中に緊密に挿入される。
密封要素40は、本体22に適切に取り付けられ、その際、ポケット部位42が隆起28で密封されて開口35に対する流体密封又は隔壁が得られ、かつ、フランジ部位44が円板部位26で密封されて、開口30のための別個の流体密封又は隔壁が得られるように、取り付けが行われる。ポケット部位42は、隆起28全てを被覆する必要は無く、開口35周囲に密封的に固定されるだけの充分な大きさを持ちさえすればよい。密封要素40及び本体22の取付は、当該分野において公知の任意の適切な手段(例えば、密封要素40と本体22とのオーバーモールド又はコモールド)によって行えばよい。
密封要素40は、適切な材料又は材料の組み合わせ(例えば、ポリイソプレン又はブチルゴム)で構成され、異なる物理特性で形成して、密封要素40によって密封に被覆された本体開口へ一時的アクセスするための導管を鑑みた適切な密封特性を形成してもよい。例えば、開口35中に挿入される投薬針よりも大きなゲージを持つ開口30中に挿入される注入針を考慮して、フランジ部位44又は少なくともこのような注入針によって貫通されるその領域を、ポケット部位42よりも厚い寸法又はポケット部位42と異なる材料の組み合わせ、あるいは、少なくともこのような投薬針によって貫通される領域で形成してもよい。
本体樽24は、その内部ピストン係合長さに沿って一定の内径を有する。この一定の内径は、管状部位内径が若干の変化(例えば、抜き勾配又は製造中の表面不一致)を自然に生じると、その関連付けられたピストンがその密封性を維持するという事実を参照する。本体樽24は、そのピストン係合長さの遠位方向にノッチ48を含み、これにより、取り付けられたピストンに、カートリッジ20が特に適した調剤デバイス(例えば、米国仮特許出願第60/558,412号(本明細書中、同特許を参考のため援用する)により詳細に開示されているデバイス)のピストン駆動アセンブリからアクセスすることが可能になる。
本体樽24は、薬剤注入が可能な容量可変中空体又はリザーバ50を規定する。このリザーバ50は、その遠位端においてピストン(主に参照符号52で示す)によって完全閉口される。ピストン52は、そのカートリッジの軸に沿って移動することができる。本体の薬剤注入可能な内部は、製造時に真空引き可能である。カートリッジ20のピストン52は、円筒状本体54を含む。この本体54は、プラスチックなどの適切な材料で構成され、閉口近位面55を持ち、かつ、本体54中の円周溝内に設けられた少なくとも1つのOリング56(例えば、図示の2つのリング)によって環状にされる。Oリング56により、ピストン52は、本体樽24の内側壁と軸方向にスライド可能にかつ密封状に係合され、これにより、リザーバ50内の薬剤(例えば、インスリン又は他の治療剤)を保持する。ピストン本体遠位端近隣のスロット58は、調剤デバイスのピストン駆動アセンブリのドライバを受け入れる。別のピストン構造(例えば、本体管状部位又は樽の対応する異なる形状のために用いられる別の断面状)を本発明の範囲内において用いてもよい。
プラスチックエンドキャップ60が、本体樽24の遠位端に取り付けられている様子が図示されている。エンドキャップ60は、製造時に本体に固定され、また、カートリッジが調剤デバイスの外部で取り扱われる際に、軸方向負荷が誤ってピストン52の遠位面上に付加されるのを回避するのを支援する。
カートリッジ20の構造は、その動作の一形態に関する以下の一般的説明をさらに参照すれば、より深く理解される。カートリッジ20は、未充填状態(例えば、その部品が図3に示すように構成されている状態)において、その意図するユーザに提供される。カートリッジ20をその関連付けられた調剤デバイス中に搭載する前に、図5中に模式的に示すように、ユーザは、注入針70を挿入する。この注入針70は、密封フランジ部位44の貫通領域を貫通又は貫いて、環状プラグ45の中央空間に入って、カートリッジ本体開口30内の空間に入る。
注入針70を含む装置は、カートリッジ20の寸法及び形状を鑑みた構造にするのが好ましく、これにより、注入針70の挿入された先端が、充填装置とカートリッジ20との係合に起因して遠位方向の軸方向挿入が停止された際に、円板部位26の遠位面に到達せず、これにより、ピストン端面55に接触せずかつ貫通しない。
その後、ユーザが充填装置を操作して、充填装置中に含まれた薬剤を針70を通じて噴出させて薬剤が本体22のリザーバ50中に入ると、流入した薬剤により、ピストン52が水圧により本体22中の遠位方向に移動する。この充填中において、薬剤はまた本体開口31を自動的に通過して、隆起28内の本体内部の中空部位33を満たす。例えば、充填装置が空になると(例えば、カートリッジ20が、当該分野において公知の標準的な3mlガラスカートリッジから移動した内容物を保持するように適合されている場合、このような標準的なカートリッジは、充填装置の一部にしてもよいし、あるいは充填装置中に搭載してよい)、充填が完了する。その後、注入針70が軸方向に近位方向に除去され、これにより、密封フランジ部位44によって形成された隔壁は、その弾性及び設計に起因して、自身を再度密封して、流体がリザーバ50内から逃げるのを回避する。
充填後、カートリッジ20は図4に示すように構成される。その後、ユーザは、充填されたカートリッジ20を、関連付けられた調剤デバイス中で用いるためにデバイス内部に取り付ける。その後当該調剤デバイスが薬剤を分配するために操作されると、デバイスは、デバイスの投薬針75を或る方向(矢印80で示す、カートリッジ軸に対して略垂直)に移動させる。針75がそのように移動されると、針75の先端77が密封ポケット部位42の貫通領域を貫通又は貫いて、カートリッジ本体開口35内の空間及び可能であれば使用中にピストン52がシフト可能な最近位位置における中空の部位33に入り、これにより、流体流れ出口を提供し、これにより、カートリッジ20内の薬剤を分配することが可能になる。図示の実施形態において、針75隔壁を貫通移動する間、針75の注入部位78は、針先端77に対して平行でありかつ針先端77からさらに遠位方向に延び、デバイスから突出して、カートリッジ20が内部に設けられた調剤デバイスの外部に対して配置されたユーザの皮膚を貫通する。
図6において、投薬隔壁に突き刺されて貫通する前の状態の投薬針75が図示されている。図7において、投薬隔壁に突き刺されて貫通した後の投薬針75が図示されている。
図中投薬針75の設計は逆U字型設計となっており、隔壁貫通脚はそのユーザ貫通脚よりも短くなっているが、この投薬針75は例示に過ぎず、限定を意図するものではない。例えば、平行脚78の代わりに、投薬針に別の導管に接続された下流端を設けて、例えば注射又は輸液針に到達させてもよい。
投薬針75が図7に示すように構成されている場合、調剤デバイスを操作して、本体樽24内においてカートリッジピストン52近位方向に前進させた場合、薬剤がリザーバ50の主要部位から開口31及びリザーバの一部位を形成する内部中空部33を通じて押し出され、投薬針75から出て行く。
投薬デバイスの使用後、投薬針75は、カートリッジ軸の方向に垂直な方向に自動的に格納でき、図6に示す位置に戻り、これにより、密封ポケット部位42によって形成される隔壁は、その弾性及び設計に起因して、それ自身を再度密封して、これにより、リザーバ50から流体が逃げるのを回避し、投薬針を交換する場合、別の同一針を所定位置に自動的に配置するか又は調剤デバイスによって配置すればよい。
例えば、ピストン52の近位面55が円板部位26の遠位面と接触して、リザーバから薬剤が出てこなくなるまで、薬剤カートリッジ20を継続使用することができる。このような時期において、カートリッジピストン52全体が投薬ポート35の遠位位置に未だ配置されていることが理解される。このような時期において、使い捨て型カートリッジ20は、(調剤デバイスが再利用可能な場合)当該デバイスから除去することができ、その後廃棄され、ユーザが充填した類似の代替カートリッジ20と交換することができる。調剤デバイスが使い捨て型である場合、カートリッジ20が図3に示すような構成となるように操作された後、使用済みカートリッジを含む調剤デバイス全体を廃棄することができる。
ここで図8を参照するに、横方向に突出する投薬針を有する調剤デバイスと共に用いられる本発明の多隔壁カートリッジの別の実施形態が図示されている。このカートリッジ(主に参照符号120で示す)は、ほとんどの材料面においてはカートリッジ20と実質的に同様であり、樽124、円板部位126及び隆起128を含む。円板部位126は、隆起128内の内部中空部位133に到達するオフセット開口131を含む。隆起128の開口135は、カートリッジの投薬ポートとして機能する。
円形の弾性密封要素140は、隆起の略横方向の対面表面137中の凹部内に適合する。密封要素140は、隆起128にクリンプされたアパチャ付き金属板143によって凹部内に保持され、これにより、開口135に対する流体密封隔壁を提供する。このクリンプ板アパチャにより、投薬針の自由通過が可能となる。
カートリッジピストン152は、薬剤注入可能な容量可変リザーバ150の遠位端を閉口し、円筒状本体154を含む。Oリング156は、円周溝内に配置される。これらの円周溝は、本体154を包囲して、これにより、ピストンがカートリッジ樽124の内側壁と軸方向にスライド可能にかつ密封可能に係合することが可能となる。スロット158は、調剤デバイスのピストン駆動アセンブリと協働する。
ピストン本体154の近位面155は、中央開口160を有する。この中央開口160は、本体154と一体形成された円筒状の管162内に延びる。管162は、本体154の内部中空部164中に遠位方向に突出する。管162の遠位端は、円板状密封要素144によって密封的に蓋される。この円板状密封要素144は、管162の外部にクリンプされた金属スリーブ166によって固定され、これにより、管開口160のための隔壁が得られる。
カートリッジ120の充填は、注入針及びピストン本体中空部164に近位方向に挿入されているその関連付けられた装置で行うことができる。注入針先端は、クリンプスリーブ166中の端アパチャを通じて、密封要素144の貫通領域を通じて通過し、開口160内の空間に入ることができ、これにより、カートリッジ中への薬剤導入が可能となる。
本体樽124の遠位端にはプラスチックエンドキャップは取り付けられておらず、これにより、キャップ60と異なる設計にしない限り、上述したカートリッジ充填と干渉する。
ここで図10を参照するに、本発明の多隔壁カートリッジのさらに別の実施形態が図示されている。カートリッジ220はカートリッジ20と同様であるが、カートリッジ220はその本体樽224上のキーイング225を含み、これにより、カートリッジ220は、調剤デバイスの補足的に設計された穴内に取り付けられた際に、適切に配向される。
カートリッジ220は、本体円板部位226から延びるL字型隆起228を含む。隆起228の第1の脚229は、円板部位226中の中央開口とアライメントが取られた充填開口を含み、この充填開口は、円形の弾性密封要素235によって密封される。この弾性密封要素235は、第1の脚229中の凹部内に配置され、かつ、クリンプリング236によってその位置で保持される。隆起228の中空の主要部位230は、ラジアル方向にオフセットされ、横方向に対面する表面において投薬ポートを含む。この投薬ポートは、円形の弾性密封要素240によって密封される。この弾性密封要素240は、主要部位230中の凹部内に配置され、クリンプリング242によってその位置において保持される。
ここで図11及び図12を参照するに、本発明の多隔壁カートリッジのさらに別の実施形態が図示されている。カートリッジ250は、ピストン(主に参照符号252で示す)を含む。このピストンは、図2の実施形態のピストン52と同一である。カートリッジ250は、ノッチ259、円板部位256及び隆起258を備える樽254を含む。密封要素260は、カートリッジ本体内に配置され、かつ、円板部位256の内部表面内に形成された凹部270内に適合される。密封要素260は、プラスチックプラグ部材280によって所定位置に固定されている。このプラスチックプラグ部材280は、中央のアパチャ付き円板状部位282及び鼻部位284を含む。この鼻部位284は、鼻部位284の中空内部288にアクセスする開口286を有する。プラグ部位280は、その適切な密封構成において密封要素260を固定し、これにより、開口262及び264に対する流体密封が得られ、プラグ部位280は、適切な様式(例えば、くさび又は内部の圧力ばめ)あるいは適切な締結(例えば、超音波溶接)により、カートリッジ本体内に保持される。
ここで図13を参照するに、本発明の多隔壁カートリッジの別の実施形態が図示されている。カートリッジ300は、ピストン(主に参照符号302で示す)を含む。ピストン302は、図8及び図9の実施形態のピストン152と同一である。カートリッジ本体は、図11の実施形態のものと同一であるが、円板部位中の中央開口及び内部凹部を持たない。密封要素310は、プラグ部位314を介して隆起312内に楔止めされる。プラグ部位314は、密封要素310を収容するための凹部表面316を有する。凹部表面310は、プラグ部位314の中空内部(図示せず)へのアクセスのための内部を貫通する開口318を含み、この内部は、カートリッジ樽305の内部リザーバと連通する。密封要素310は、プラグ部位314を介して固定され、これによって開口322を密封する。
ここで図14及び図15を参照するに、本発明の多隔壁カートリッジのさらに別の実施形態が図示されている。カートリッジ350は、図11及び図12の実施形態のピストン252と同一のピストン352を含む。カートリッジ隆起360は、管状樽362から近位方向に突出し、その近位端において開口364を含む。この開口364は、隆起360の中空内部にアクセスする。この開口364は、ラジアル方向に内側にかつ隆起の近位面内に延びる。隆起360は、突出部366と共に形成される。密封要素370は、隆起360を覆うように適合され、クリンプ板380を介してその上に固定される。クリンプ板380は、注射開口382及び充填開口384を有する。このクリンプ板380は、フランジ386及び388を有する。これらのフランジ386及び388は、組立時において、突出部366の縁部及び隆起360の前縁部上にそれぞれ折りたたまれる。この実施形態において、単一の本体開口が、注入口及び投薬ポートとして機能し、この単一の開口は、軸方向及び横断方向にアクセス可能である。
本発明を好適な設計を持つものとして図示及び説明してきたが、本発明は、その開示内容の企図及び範囲内において変更可能である。例えば、カートリッジ隔壁の1つ又は両方を、針貫通可能な膜として形成する代わりに、充填導管又は投薬導管の適切な適合部位が当該カートリッジ隔壁と接触した際に自動的に開口するバルブの形態で設けてもよい。よって、その用途は、本発明のその一般的原理を用いたあらゆる変更、使用又は適合を網羅するものとして意図される。さらに、その用途も、本発明が関連する分野にける公知慣例となっている本開示内容からのそのような逸脱も網羅するものとして意図される。
Claims (7)
- 投薬針を含む投薬デバイス内で用いられるカートリッジであって、
内部中空部を有する本体と、
前記本体の内部表面と流体密封状態で係合して前記内部中空部の遠位端を密封するピストンであって前記本体の軸方向に延びる長さ部位内の軸方向においてシフト可能であるピストンと、
前記内部中空部に対して開口する投薬ポートを被覆する第1の密封部材と、
前記内部中空部に対して開口する注入口を被覆する第2の密封部材と、を備え、
前記第1の密封部材は、前記デバイスの投薬動作中に前記軸方向に対して略垂直方向に移動して前記投薬ポート内に入る前記投薬針によって貫通されるように構成された貫通領域を有し、
前記第2の密封部材は、前記カートリッジの充填中に前記注入口内に移動する注入針によって貫通される貫通領域を有し、
前記ピストンは、投薬動作中に前記軸方向において遠位位置から近位位置へとシフトする、カートリッジ。 - 前記第2の密封部材の貫通領域は、前記第1の密封部材の貫通領域に対して角度をもって配置される、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記第2の密封部材の貫通領域は、前記軸方向に対して垂直に配置される、請求項2に記載のカートリッジ。
- 前記第1の密封部材及び前記第2の密封部材は、単体として一体形成される、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記注入口は前記ピストンを通過する通路を含み、これにより、前記第2の密封部材が前記ピストンに取り付けられ、前記通路を密封的に被覆する、請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記注入口は、前記投薬ポートとして機能する前記本体内の開口とは異なる前記本体内の開口を含む、請求項1に記載のカートリッジ。
- 投薬針を含む投薬デバイス内で用いられるカートリッジであって、
内部中空部を有する本体と、
前記本体の内部表面と流体密封状態で係合して前記内部中空部の遠位端を密封するピストンであって前記本体の軸方向に延びる長さ部位内の軸方向においてシフト可能であるピストンと、
前記内部中空部に対して開口する投薬ポートを被覆する第1の密封部材と、
前記内部中空部に対して開口する注入口を被覆する第2の密封部材と、
を備え、
前記第1の密封部材は、前記デバイスの投薬動作中における前記内部中空部との流体連通のために、前記軸方向に対して略垂直に移動する前記投薬導管と係合するように配置された領域を有し、
前記第2の密封部材は、前記カートリッジの充填中における前記内部中空部との流体連通のために、充填導管によって係合するように配置された領域を有し、
前記ピストンは、投薬動作中に前記軸方向において近位方向にシフトする、カートリッジ。
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