JP2009050523A - 健康管理指針アドバイス装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】被測定者の体重の変動を正しく予測するとともに、体重変動予測に基づいて健康管理に有用や指針をアドバイスする。
【解決手段】健康管理指針アドバイス装置は、被測定者の個人情報を入力する入力手段と、被測定者の体重および身体インピーダンスを測定する測定手段と、入力された個人情報と測定手段による測定結果とから、被測定者の体組成分布を推定する推定手段と、測定手段による測定結果および推定手段による推定結果を測定日時とともに記憶する記憶手段と、記憶された体重および体組成分布から、今後の体重変動を予測する予測手段と、予測された今後の体重変動を表示する表示手段と、を備える。さらに、減量目標を設定する目標設定手段と、予測手段による予測結果に基づいて、減量目標を達成できるか否かを判定する判定手段を有することが好ましい。
【選択図】図2

Description

本発明は、被測定者の体重および体組成量を測定し、測定結果から健康管理に有用な指針をアドバイスする技術に関する。
健康面や美容面から自己の体重の減量を試みる人が多いが、取り組みが継続できずに減量できない場合や、不適切な取り組みの後リバウンドによって体重が増加してしまう場合、不要または過度な減量のために健康を害してしまう場合など、減量に対する課題は多い。
これらの課題に着目した従来の技術として、体重の日内変動率から減量傾向度を判定する健康状態判定装置が提案されている(特許文献1)。この技術によれば、日内変動を見るだけで体重の変化傾向が分かるので、実際に体重が減る前に、今後体重が減っていくということを利用者が実感できるため、減量への取り込み意欲が湧く。
減量に対する取り組みを継続させるために、減量目標(例えば、3ヶ月で6kg減量)をまず設定し、日々計測される履歴データから減量に対する評価を、グラフや得点として表示することで楽しみながら減量することのできる技術が開示されている(特許文献2)。
ところで、減量の際には摂取カロリーを減らす場合が多いが、人間の体の特性として摂取カロリーが減ると、筋肉量を減らして基礎代謝量を減らすという特性がある。人間の体は、基礎代謝を減らすことで、少ない摂取カロリーでも体を維持できるようにする。
基礎代謝が減るとさらなる減量は困難になる。食事量を減らして減量する場合に、初期は順調に体重が減っていくがある時期にあるとなかなか減らなくなるのは、このような理由による。
特開2005−218582号公報 特開2003−288417号公報
上記の従来技術は、このような基礎代謝量の減少に伴って減量を行いにくくなることは考慮されていない。
特許文献2のように減量の評価を行う場合、減量目標として毎月一定のペースで体重が減っていくことを想定している。例えば、3ヶ月で6kg減量するという目標を設定した場合に、1ヶ月後に2kg体重が減っていれば減量が順調に進んでいると評価してしまう。
上記で説明したように、減量の過程で基礎代謝量が減っている場合は、1ヶ月で2kg体重が減っていても、その後順調に減っていくとは限らない。また、逆に運動などによって基礎代謝量が維持されている場合には、初期にそれほど体重が減少していなくても、その後の減量ペースの低下がないので最終的には減量目標が達成されることもある。
また、特許文献1も、日々の体重変動に着目するだけであり、基礎代謝の変化に関する考慮は無い。
従来の技術では、このような体重変動の傾向を考慮に入れていなかったので、減量期間中における達成度合いを正しく評価することができず、結果として、利用者が減量に失敗してしまうこともあった。
このような問題を背景に、本発明は、被測定者の体重の変動を精度良く予測するとともに、そのような予測に基づいて被測定者に健康管理に有用な指針をアドバイスできる技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明に係る健康管理指針アドバイス装置は、少なくとも被測定者の性別および年齢を含む個人情報を入力する個人情報入力手段と、被測定者の体重および身体インピーダンスを入力する測定値入力手段と、入力された個人情報と測定値とから、被測定者の体組成量を推定する推定手段と、前記体重および体組成量から、今後の体重変動を予測する予測手段と、予測された今後の体重変動を表示する表示手段と、を備える。
ここで、体重変動を予測するための体組成量として、骨格筋量あるいは基礎代謝量を採用することが好適である。
本発明に係る健康管理指針アドバイス装置によれば、体組成量を考慮して今後の体重変動を予測しているため、精度の良い予測を行うことが可能となる。従来の技術であれば、一定のペースで減量が行われた場合に、今後も同じペースで減量が継続すると予測していたが、本発明に係る健康管理指針アドバイス装置では、より詳細な予測が行える。例えば、体重が順調に減っていても骨格筋量が減少している場合には、体重の減りが鈍ると予測する。また、骨格筋量が減少していない場合には、体重の減りがそれほど鈍らないと予測する。
また、本発明に係る健康管理指針アドバイス装置は、被測定者の体重および身体インピーダンスを測定する測定手段を、さらに備えることが好適である。このように、測定手段を備えることで、利用者は、体重および身体インピーダンスを測定した後すぐに今後の体重変動予測を知ることができる。
また、測定手段による測定結果および推定手段による推定結果を測定日時とともに記憶する記憶手段をさらに備え、予測手段は、記憶された体重および体組成量から今後の体重変動を予測することが好適である。このように、過去の体重および体組成量の履歴に基づいて、今後の体重変動を予測することで、より精度の良い予測が行えるようになる。
また、本発明に係る健康管理指針アドバイス装置は、減量目標値および減量期間を設定する目標設定手段と、前記予測手段による予測結果に基づいて、減量目標を達成できるか否かを判定する判定手段と、をさらに備えることが好ましい。
本発明の予測手段によって今後の体重変動が精度良く予測できるので、減量の目標を設定した際に、その目標を達成できるか否かを精度良く判定できる。利用者は、この判定結果を基に、このままでは目標を達成できない場合にはより一層努力する必要があることなどを判断できる。
また、本発明に係る健康管理指針アドバイス装置は、減量目標値あるいは減量期間が適切か否かを判定する目標設定判定手段と、目標設定判定手段が減量目標値あるいは減量期間が適切でないと判定した場合に警告を出力する手段をさらに備えることが好適である。
利用者が健康を害するような急激な減量目標を設定した場合に、このような警告を行うことで、利用者が無理な減量を行うことを防止することができる。
また、本発明において、判定手段によって減量目標を達成できないと判定された場合は、表示手段は減量目標を満足するためのアドバイスを表示することが好適である。ここで、アドバイスとしては、運動量を増やして筋肉量を増やす(基礎代謝量を増やす)、摂取カロリー量を減らす、減量期間を延長する、などを挙げることができる。
なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を有する健康管理指針アドバイス装置として捉えることができる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む健康管理指針アドバイス方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
本発明によれば、被測定者の体重の変動を正しく予測することが可能となる。また、そのような予測に基づいて、被測定者に健康管理に有用な指針をアドバイスすることができる。
以下に図面を参照して、本発明に好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、本実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
本実施形態では、健康管理指針アドバイス装置の機能を体組成計に実装した構成例を示す。
(体組成計の構成)
図1は、体組成計の外観を示している。ここでは、体重計と一体に構成された体重体組成計を例示する。
この体組成計は、概略、本体1と保持部(表示操作部)2とから構成される。本体1と保持部2は、ケーブル3で接続されており、信号の送受信が可能である。なお、本体1と保持部2とを無線通信により接続する構成でもよい。非使用時は、本体1の保持部収納部13に、保持部2及びケーブル3が収納される。
本体1の上面には、4つの足用電極10L、10R、11L、11Rが設けられている。電極10L、10Rは、左右の足裏に電流を印加するための電極であり、電極11L、11Rは、左右の足裏から電圧を検知するための電極である。また本体1は体重測定部12を内蔵している。
保持部2には、左右のグリップ20L、20R、表示部21、操作部22、などが設けられている。表示部21は、測定結果やガイダンスを表示したり、後述する体重変動予測カーブや減量目標達成判定結果などを表示したりする部分であり、例えば液晶ディスプレイから構成される。操作部22は、登録番号(利用者)の選択、減量目標の設定・確認、その他の情報入力のためのユーザインターフェイスを備えている。タッチパネル式のディスプレイを用いて、表示部21と操作部22を共通のハードウエアで構成することも好ま
しい。
グリップ20L、20Rにはそれぞれ、手のひらに電流を印加するための電極24L、24Rと、手のひらから電圧を検知するための電極25L、25Rとが設けられている。
図2は、体組成計の構成を示すブロック図である。図2に示すように、保持部2は、制御部26、インピーダンス計測部27、記憶部28、電源29などを内蔵している。
制御部26は、体組成を推定する体組成推定機能、減量目標を設定する減量目標設定機能、今後の体重変動を予測する体重変動予測機能、減量目標の達成可能性を判定する減量達成可能判定機能、減量目標を達成するためのアドバイスを出力するアドバイス出力機能などとして機能する部分である。このうち減量目標設定機能、体重変動予測機能、減量達成可能判定機能、アドバイス出力機能が健康管理指針アドバイス装置としての機能である。制御部26は、CPU(演算処理装置)、メモリなどから構成されるもので、上記諸機能はCPUがプログラムを実行することによって実現される。ただし、制御部26が担う機能の一部又は全部を専用のチップで構成しても構わない。
インピーダンス計測部27は、制御部26の制御に従って、足用電極10L、10R及び手用電極24L、24Rから生体に所定の電流を印加し、足用電極11L、11R及び手用電極25L、25Rで電圧を検知することによって、体内のインピーダンスを測定する手段である。制御部26及びインピーダンス計測部27の具体的な機能及び処理については、後述する。
記憶部28は、不揮発性メモリなどの記憶媒体から構成される。記憶部28には、体重及び体組成の測定結果(測定値)などが時系列に利用者別(登録番号別)に格納される。また、記憶部28には、各利用者の身体特定化情報(性別、年齢、身長)も格納されている。本実施形態の体組成計では複数(例えば4人)の利用者を登録可能であり、操作部22で登録番号を指定することにより利用者を選択することができる。
(体組成測定機能)
図3のフローチャートに沿って、体重及び体組成の測定を行う際の標準的な処理の流れを説明する。
利用者が体組成計の電源をONすると、制御部26が体重計の校正処理を実行する(S10)。校正完了後、利用者(登録番号)を選択可能となる。利用者により登録番号が指定されると(S11)、制御部26は、その登録番号に関連付けられたデータを記憶部28から読み込む(S12)。
利用者が本体1上の所定位置に乗り、測定姿勢で静止すると、体重測定部12によって体重の測定が行われる(S13)。また、インピーダンス計測部27によって体内インピーダンスの測定が行われる(S14)。これらの測定値は制御部26に入力される。
制御部26は、体重及びインピーダンスの測定値と、記憶部28から読み込んだ利用者の身体特定化情報に基づいて、体組成を推定する(S15)。体組成としては、例えば、体脂肪率、体脂肪量、内臓脂肪率、内臓脂肪量、皮下脂肪率、皮下脂肪量、筋肉率、筋肉量などを算出可能である。またこれらの算出結果に基づいて、さらに、基礎代謝量、肥満度、体年齢などの健康管理やダイエットに有益な指針情報を生成してもよい。なお、本実施形態では、後述する処理において体脂肪率、筋肉率、基礎代謝量を使用するので、これらの情報を算出する。また、体組成の推定や指針情報の算出は公知の手法を用いればよいので、ここでは具体的な説明を割愛する。
制御部26は、体重、体組成、指針情報などの生体情報を表示部21に表示する(S16)。この表示を見ることにより、利用者は測定結果を確認することができる。また、制御部26は、これらの生体情報を測定日時情報(タイムスタンプ)とともに記憶部28に格納する(S17)。これにより生体情報の値が時系列に記録されていく。
(減量目標設定機能)
次に、図4のフローチャートに沿って、減量目標設定処理の流れを説明する。以下の処理は、利用者が操作部22を用いて、減量目標の設定を指示したときに実行される。
利用者によって登録番号が指定されると(S20)、制御部26がその登録番号に関連付けられたデータを記憶部28から読み込む(S21)。ここでは、個人情報として、「性別:女性、年齢:30歳、身長:160cm」が読み込まれたものとする。
次に、現在の体重値および体組成分布の測定を行う(S22)。ここでは、「体重:60kg、体脂肪率28.3%、骨格筋率26.9%、基礎代謝量:1282kcal/日」と測定されたとする。測定結果は記憶部28に記憶される。
次に、減量目標値および減量期間の入力が行われる(S23)。ここでは、「体重:54.0kg、期間:3ヶ月」のように、体重を3ヶ月で6kg減らすように改善目標が設定されたものとする。
このようにして減量値と減量期間が設定されたら、制御部26は、その減量目標が健康に障害をきたすおそれがある値でないかどうか判断する(S24)。例えば、現在の値と目標値との差(若しくは割合)が所定のしきい値よりも大きい場合や、減量値に比べて減量期間があまりに短い場合などには、その減量目標が健康に障害をきたすおそれがあると判断する。つまり、減量目標の設定が不適切とみなすのである。そして、減量目標の設定が不適切な場合には(S24−NO)、利用者に警告を出力し、減量目標値および減量期間の再入力を要求する(S25)。かかる処理により無謀な目標設定を防止することができ、減量計画の安全性を保証できる。適切な値が設定されたら、ステップS26に進む。
ステップS26では、制御部26が、設定された目標体重および減量期間に基づいて、減量期間の中に目標とする体重の変動を表す目標グラフを作成し表示する。上記のように、3ヶ月で6kgの減量を設定した場合であっても、図5(a)に示すように、6kg/3ヶ月、つまり2kg/1ヶ月のペースでは減量を継続することは困難である。実際には、減量期間の後半は、前半に比べて減量ペースが低下する。そして、減量ペース低下の割合は、基礎代謝量の変化に依存する。基礎代謝量の減りが大きいほど、減量ペースの低下が大きくなる。なお、基礎代謝量は、筋肉量に大きく依存する。
制御部26は、次のようにして目標グラフを作成する。まず、減量期間において、利用者の筋肉量が維持されることを仮定する。このような場合に、減量ペースがどのように低下するかは実験などによって、あらかじめ把握しておくことができる。例えば、減量期間を前半と後半の2つの期間にわけ、後半における減量ペースの、前半における減量ペースに対する比を実験によって求めることができる。
図5(b)に示すように、減量期間後半における減量ペースが前半の0.8倍となる場合には、減量目標が6kgとすると、減量期間の中間で1/(1+0.8)×6=3.3kg減量する必要があることが分かる。そこで、初期値(0ヶ月経過、体重60kg)、中間値(1.5ヶ月経過、体重56.7kg)、目標値(3ヶ月経過、体重54kg)の3点を結ぶ曲線を求める。ここでは、これら3点を通る2次式を求める。このようにして
、図5(c)に示すような体重変動の目標グラフの算出ができる。
なお、ここでは、減量期間を2つに分けて中間目標値を設定して目標グラフを作成したが、減量期間を3つ以上に分割しても良い。特に減量期間が長期に渡る場合には、細かく分割することが好ましい。また、上記では減量期間中に筋肉量が維持されることを仮定したが、筋肉量が減量期間とともにある程度減少することを仮定しても良い。この場合も、減量ペースがどのようになるかは実験によってあらかじめ分かる。なお、筋肉量の減少が大きいほど、期間後半における減量ペースの鈍りが大きくなる。
次に、制御部26は作成した目標グラフを表示部21に表示して利用者に提示する(S26)。そして、利用者に確認を求める(S27)。利用者が満足しない場合(S27−NG)には、目標値および減量期間の設定の入力(S22)に戻る。利用者が満足した場合(S27−OK)には、処理を終了する。
(体重変動予測処理)
次に、図6のフローチャートに沿って、減量期間中における体重変動予測処理の流れを説明する。まず、体重および体組成の測定を行い、記憶部28に記憶する(S30)。次に、記憶部28に、所定期間の記録があるか判定する(S31)。ここで、所定期間の記録とは、今後の体重変動を予測するために必要なデータを採取する期間であり、例えば、直近の1週間において4日以上の記録があるか否かが判定される。記憶部28に記憶されたデータが少ない場合(S31−NO)には、データ不足である旨を通知し(S36)、処理を終了する。データが十分にある場合には、ステップS32に進んで処理を続行する。
ステップS32では、制御部26は、記憶部28から体重および体組成を取得し、これらに基づいて体重変動予測カーブを算出する。体重変動予測カーブは、現在までの体重および体組成の変動を考慮して、今後の体重がどのように減っていくかを示すカーブである。この体重変動予測カーブの算出処理の詳細は後述する。
次に、算出された体重変動予測カーブが、記憶部28に記憶された元の体重変動予測カーブと同じであるか判定する(S33)。これらが同じである場合に(S33−YES)には、そのまま処理を終了する。これらが異なる場合(S33−NO)には、ステップS32で算出した体重変動予測カーブを記憶部28に新たに記憶し(S34)、表示部21に表示する(S35)。
[体重変動予測カーブ算出処理]
次に、図7および図8を参照して、上記のステップS32における体重変動予測カーブの算出処理の詳細について説明する。
制御部26は、記憶部28に格納された体重値の履歴データから、今後の体重変動の予測を外挿によって推測する(S40)。図8(a)のように、過去の履歴データが元の体重変動予測カーブよりも体重の減りが大きい場合には、図8(b)に示すように過去のペースのまま体重が変化すると仮定して推測する。具体的には、過去の履歴において元の体重変動予測カーブよりも10%多く減量しているのであれば、元の体重変動予測カーブを10%多く減るように修正することによって、図8(b)の予測カーブが得られる。このように、元の予測カーブでは減量期間経過後の体重がWと予測されていたものが、Wになると予測される。
ただし、この外挿による予測カーブの算出では、今後もいままでと同じペースで体重が減少することを仮定している。しかし、元の体重変動予測カーブは、骨格筋量の変化につ
いて仮定を設けて算出されている。例えば、骨格筋量が減少しないとして元の予測カーブが算出されている場合、現在において骨格筋量が減少してしまっていると、そのままのペースで減少はしないと考えられる。したがって、制御部26は、骨格筋量の変化に応じた補正を行う。なお、ここでは、元の体重変動予測カーブは、骨格筋量が変化しないという仮定の下で作成されているものとする。
まず、骨格筋量の変化を算出する(S41)。現在の骨格筋量は、(体重値)×(骨格筋率)によって求めることができる。そして、骨格筋量の変化に応じて、外挿によって求めた体重変動予測カーブの補正を行う(S42)。Mを減量期間開始時の骨格筋量、Mを現時点での骨格筋量として、上記の最終的な予測体重Wに、骨格筋量の変化(M−M)に応じた係数を乗じる補正を行う。この係数をeとすると、e=f(M−M)と表すことができる。なお、fはx<0のときf(x)>1を満たし、x>0のとき0<f(x)<1を満たす関数である。すなわち、骨格筋量が減少しているときはe>1であり、骨格筋量が増加している場合は0<e<1となる。この関数fの具体的な値は、実験を行うことなどによって求めることができる。このような補正係数eを用いて、最終的な体重WをW=e×Wによって求める。そして、図8(c)に示すように、外挿によって求めた変化カーブを、上記の補正によって補正することで、今後の体重変動予測カーブを算出する。
なお、元の体重変動予測カーブが骨格筋量の減少を前提として算出されている場合は、上記とは異なる補正を行う。ここで、元の体重変動予測カーブが、骨格筋量の変動を前提としており、この変動量に対応する上記補正係数をeとする。この場合、骨格筋量の変化を考慮した最終的な体重の予測値は、W=e/e×Wとなる。
(減量目標達成判定処理)
このようにして、体重変動予測カーブを算出した後、制御部26は予測される体重変動によって当初に設定された減量目標が達成されるか否かを判定する。そして、この判定結果を表示部21に表示する。
図9は、現在までのところ目標グラフを上回るペースで減量が進んでいるにも拘わらず、今後減量のペースが鈍って目標の体重値まで減量できない場合の表示部21の表示例を示す図である。この例のように骨格筋量が減少して基礎代謝量が低下してしまっているような場合には、図のように、今後の体重変動予測カーブを示した上で、「筋肉量が減少しています。今後体重が減りにくくなります。運動を採り入れましょう。」などといった表示することが好ましい。さらには骨格筋率、体脂肪率、基礎代謝量などの履歴の表示を行うことが好ましい。利用者は、一見順調に見えるものの目標を達成できないということを、理由を付けて通知されるので、その判定に納得ができる。
図10は、現在までのところ目標グラフを若干下回るペースであるにも拘わらず、今後順調に体重が減って目標を超える減量が行える場合の表示部21の表示例を示す図である。このように、骨格筋量や基礎代謝量などを考慮に入れた場合に減量目標を達成できる場合には、その旨を利用者に通知することで、利用者は安心して今までの取り組みを続行することができる。
(変形例)
上記の実施形態の説明では健康管理指針アドバイス装置を体組成計に組み込んだ例を示しているが、その他の構成も採用できる。例えば、健康管理指針アドバイス装置を体組成計から独立した構成とし、通信や記憶媒体を介して体組成計で測定された体重および体組成を取得して今後の体重変動を予測する構成としても構わない。
本実施形態に係る健康管理指針アドバイス装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る健康管理指針アドバイス装置の機能ブロックを示す図である。 体重及び体組成測定処理の流れを示すフローチャートである。 減量目標設定処理の流れを示すフローチャートである。 減量目標となる体重変動カーブの算出処理を説明する図である。 体重変動予測処理の流れを示すフローチャートである。 体重変動予測カーブを算出する処理の流れを示すフローチャートである。 体重変動予測カーブを算出する処理を説明する図である。 体重変動予測および減量に関するアドバイスの表示例を示す図である。 体重変動予測および減量に関するアドバイスの表示例を示す図である。
符号の説明
1 本体
2 保持部(表示操作部)
3 ケーブル
10L,10R 電圧印加電極(足用)
11L,11R 電圧検知電極(足用)
12 体重測定部
20L,20R グリップ
21 表示部
22 操作部
24L,24R 電圧印加電極(手用)
25L,25R 電圧検知電極(手用)
26 制御部
27 インピーダンス計測部
28 記憶部
29 電源

Claims (8)

  1. 少なくとも被測定者の性別および年齢を含む個人情報を入力する個人情報入力手段と、
    被測定者の体重および身体インピーダンスを入力する測定値入力手段と、
    入力された個人情報と測定値とから、被測定者の体組成量を推定する推定手段と、
    前記体重および体組成量から、今後の体重変動を予測する予測手段と、
    予測された今後の体重変動を表示する表示手段と、
    を備えることを特徴とする健康管理指針アドバイス装置。
  2. 被測定者の体重および身体インピーダンスを測定する測定手段を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の健康管理指針アドバイス装置。
  3. 前記測定手段による測定結果および前記推定手段による推定結果を測定日時とともに記憶する記憶手段を、さらに備え、
    前記予測手段は、記憶された体重および体組成量から、今後の体重変動を予測する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の健康管理指針アドバイス装置。
  4. 前記推定手段によって推定される体組成量は骨格筋量である、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の健康管理指針アドバイス装置。
  5. 前記推定手段によって推定される体組成量は基礎代謝量である、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の健康管理指針アドバイス装置。
  6. 減量目標値および減量期間を設定する目標設定手段と、
    前記予測手段による予測結果に基づいて、減量目標を達成できるか否かを判定する判定手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の健康管理指針アドバイス装置。
  7. 前記減量目標値あるいは前記減量期間が適切であるか否かを判定する目標設定判定手段と、
    前記目標設定判定手段が前記減量目標値あるいは前記減量期間が適切でないと判定した場合に、警告を出力する手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の健康管理指針アドバイス装置。
  8. 前記判定手段によって減量目標を達成できないと判定された場合は、
    前記表示手段は減量目標を満足するためのアドバイスを表示する
    ことを特徴とする請求項6または7に記載の健康管理指針アドバイス装置。
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