JP2022527540A - 医療・美容用放射線の照射のための照射モジュールおよび装置および方法 - Google Patents

医療・美容用放射線の照射のための照射モジュールおよび装置および方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、キャリアに配置される複数のLEDを備える、医療・美容用放射線の照射のための装置(1)で使用するための照射モジュールに関する。本発明はまた、収容部(20;30)内に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備える、使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための装置にも関する。本発明はさらに、蛍光管、LED、有機LED、および高圧ランプを含む群より選択される、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備える、使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための方法に関する。本発明による改善された照射結果を達成することができる照射モジュールおよび装置および方法を提供するために、UVAスペクトル内の放射線を放出する第1のLEDの第1の群と、UVBスペクトル内の放射線を放出する第2のLEDの第2の群とがキャリアに配置される。【選択図】 図1

Description

本発明は、キャリアに配置される複数のLEDを備える、医療・美容用放射線の照射のための装置で使用するための照射モジュールに関する。本発明はまた、収容部内に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュールを備える、医療・美容用放射線の照射のための装置および方法にも関する。
特にソラリウムとして形成された、肌を日焼けさせるために、使用者を特にUVAスペクトルおよびUVBスペクトルの紫外線放射に曝すための医療・美容用放射線の照射のための装置が、実際には公知である。この場合の照射モジュールは、ただし、比較的大きな収容部に収容する必要があり、かなりの空間を占める、低圧蛍光管または高圧ランプとして形成される。さらに、蛍光管および高圧ランプでは、所望の照射結果に合わせたカスタマイズされた調整がほとんど不可能であり、特に、これら公知の装置を異なる使用者に合わせて最適にカスタマイズすることができず、これは、照射の結果が痩せた人と太った人とで異なることを意味する。最後に、これら公知の装置は多くのエネルギーを消費する。
皮膚の照射の分野では、医療・美容用放射線を放出するアセンブリが使用され、その放射線は、照射される人に光生物学的効果を引き起こす。人の皮膚はこの場合、医療・美容用放射線に曝されるが、放射線は特定の波長によって身体のより深い領域まで透過することができない。その効果には、例えば、肌の日焼けだけでなく、照射から生じるさらなる生理的効果および心理的効果も含まれる。医療・美容用放射線は、紫外線(UV)放射、可視(VIS)放射、および近赤外(NIR)放射のスペクトルを含む。この場合のUV放射は、100nm~約380nmのスペクトルの波長を有し、この場合のVIS放射は、約380nm~約780nmのスペクトルの波長を有し、この場合のNIR放射は、約780nm~1400nmのスペクトルの波長を有する。前述のスペクトルは重複し得る。医療および美容用途に応じて、照射は、前述のスペクトルの一部のスペクトルに集中され得る。この目的で、医療・美容用放射線を放出するアセンブリを、専用の個々の波長に、例えば、ビーム管によって生成されるUV放射などに割り当てることもできる。しかしながら、ビーム管の使用は必須ではない。その治療効果ゆえに、医療・美容用放射線を医療・美容用放射線治療とみなすこともできる。
UVA放射のスペクトルは、約380nm~315nmの範囲であり、他方UVB放射のスペクトルは、約315nm~280nmの範囲である。280nm~約100nmは、人間に身体的害を引き起こす可能性があるUVC放射のスペクトルである。
使用者の皮膚に影響を及ぼすための装置は、例えば、日焼けサロンで使用されるため、実際には公知であり、装置において被照射者は、色素沈着によって皮膚を日焼けさせる目的でリクライニング面または端面を形成するカバー上に横たわることができ、UV放射線を放出するアセンブリは、通常、複数のビーム管、特に蛍光管を用いてカバーの下に配置され、ビーム管にアクセスするためのカバーを取り外すかまたは枢動させることができる。そのような日焼け装置は、通常、人を両側から日焼けさせることができるように被照射者に対して一緒に枢動させることができるさらなるビーム管と第2のカバーとを有するさらなるモジュラーユニットも有する。
被照射者がカバー上に水平に横たわるのではなく、垂直位置で、UV放射線を放出するアセンブリによって囲まれる、いわゆるスタンドアップ日焼けブースも実際には公知である。スタンドアップ日焼けブースでは、ビーム管は特に垂直方向に延在する。
本発明の目的は、改善された照射結果がそれぞれ達成される照射モジュールまたは装置および照射方法を提供することである。
この目的は、本発明によれば、独立請求項の特徴を有する照射モジュールまたは装置および照射方法によって達成される。
本発明の一態様によれば、医療・美容用放射線の照射のための装置で使用するための放射モジュールであって、放射モジュールが、キャリアに配置される複数のLEDを備え、UVAスペクトルの放射線を放出する第1のLED群と、UVBスペクトルの放射線を放出する第2のLEDの第2の群とが配置された、放射モジュールが得られる。UVAスペクトルおよびUVBスペクトルからのLEDの混合配置により、特にUVBスペクトルのLEDがUVAスペクトルのLEDよりもはるかに高い光生物学的効果を有する有益な照射結果が達成される。照射モジュールを、照射のために装置内の様々な場所に、例えば、顔を照射するための領域、胴体を照射するための領域、および/または肩を照射するための領域に配置することができる。
この場合のUVAスペクトルの第1のLEDとUVBスペクトルの第2のLEDとは、キャリアに配置された異なるチップとして形成されており、2つのLEDは放出特性に関しても異なる。この場合、LEDの接触も異なって実施され、第1の群のLEDは好ましくは一緒に作動され、第2の群のLEDもまた一緒に作動される。しかしながら、LEDを個別に作動させることも可能であり、または第1のLEDの複数の第1の群および第2のLEDの複数の第2の群を設けることさえも可能である。
キャリアは、例えば、長方形に形成された平板として形成されることが好都合である。これにより、キャリアに対して垂直な軸線を有する反射器を下流に容易に配置することができる。あるいは、LEDがキャリアの凹面側または代替として凸面側に配置されるように湾曲したキャリアを形成することも可能であり、それによって照射モジュール全体が人体の形状をなぞることができるようになる。あるいは、LEDがそれぞれ折り畳まれた平坦部分上で互いにある角度を有する折り畳み部品としてキャリアを形成することも可能である。
キャリアはまた、例えば、装置の収容部に本質的にそれぞれ1つのキャリアのみが配置されさえすればよいように、かなり大きな寸法とすることもできる。キャリアの形状を、意図される用途に応じて所望通りに設計することができる。特に有益な形状が得られるのは、例えば、キャリアが環状セグメントの形状に、または多角形の一部として形成され、よってチューブが使用者に少なくとも部分的に適合する場合である。この場合、LEDは、キャリアの内側に配置される。
好都合には、第1のLEDは、第1のLEDと第2のLEDとの合計の50%~90%に相当し、第2のLEDは、第1のLEDと第2のLEDとの合計の50%~10%に相当する。よって、LEDの少なくとも1/10および半分以下が、第2のLEDとして、UVBスペクトルの放射線を放出し、これは著しく高いレベルの光生物学的有効性に関して好都合である。理想的には、第1のLEDの割合は70%~80%であり、第2のLEDの割合は20%~30%である。
第1のLEDおよび第2のLEDが等量でキャリア上に設けられる場合、それらが碁盤の目状で交互になっていれば特に有益である。あるいは、行および/または列が、第1のLEDと第2のLEDとを交互に備えることもできる。
キャリアに配置されるLEDの数は、キャリアのサイズにもよるが、優に数百個のLEDに達し得る。有益な一実施形態によれば、キャリアに配置されるLEDの数は、約10~約600個のLEDであるが、好ましくは20~60個のLEDであるように選択される。LEDは顕著な熱を発生するので、冷却装置で冷却されるキャリア上に好都合に配置されるLEDの数が例えば40になるように、キャリアを伝熱板に接続し、この板を外部手段で冷却することが好都合である。
好ましくは、10個もしくは20個のLEDまたはそれらの整数倍がキャリアに配置され、そこには、第2のLEDとして、2個、4個またはそれらの整数倍個のLEDがそれぞれ形成される。これは、2つの群の2つのスペクトルから生成される放射線の良好な混合をもたらし、それによって使用者の有益な日焼けが得られる。
好都合には、キャリアに配置されるLEDは、第1のLEDと第2のLEDとの合計がUV放射線を放出するLEDの合計になり、第2のLEDがこの合計の20%に相当するような第1の群と第2の群とのLEDのみである。
好適な一実施形態では、LEDは、4行および5列の領域でキャリアに配置され、中央の列は第2のLEDによって形成され、残りの列は第1のLEDによって形成されることが好都合である。これにより、80:20または20個のLEDがある場合に16:4の適切な比が得られ、この比は有益な照射特性を達成する。複数の照射モジュールを並べて配置し、よって全表面積が照射モジュールを有する設計とすることが可能である。
同じ列または同じ行の隣接するLED間の距離は一定であることが好都合であり、好ましくは1cm~4cm、特に好ましくは1.25cm~2.25cm、理想的には1.5cm~2cmになる。これにより、設けられるべき反射器を、LEDによって放出される放射線を均一化し、よって均一な照射結果を達成するのに十分な大きさの寸法とすることができる。
好都合には、第1のLEDおよび/または第2のLEDは、シリコーンレンズの設計の一次光学系を備え、これは、LEDの放射線が本質的に所望の方向に対応して放出されることを意味する。一次光学系は、LEDによって放出される放射線を束ね、よって不要な損失を防止する。シリコーンレンズの代わりに、一次光学系を別の方法で実現することもできる。
第2のLEDの光生物学的効果は、第2のLEDの効率のレベルが低いにもかかわらず著しく大きいため、第2のLEDは、好ましくは、第1のLEDよりも低い電力レベルで作動される。これは、特に、被照射者の熱傷を効果的に抑制するためである。
キャリアは、LEDの動作から生じる熱を放散させるために、伝熱板に接続されることが好都合である。この場合の伝熱板は、好都合には、冷却線を介して熱交換器に接続され、熱交換器は、設置状況によっては伝熱板とは別に配置されてもよい。この目的で、伝熱板は、好都合には、冷却線を介して熱交換器に送られる流体が板を循環および冷却することができる流路または毛細管を有する。流体は、気体、気液混合物、または液体であり得、伝熱板には、周囲空気による冷却をもたらす換気スロットをさらに配置することができる。
好適な一改良形態では、各LEDに反射器が割り当てられ、この反射器は、好ましくはキャリアに接続され、それによって、それぞれのLEDに対して放射線のより均一な放射が達成される。反射器は、放射線の均一な分配が一次光学系によって達成できない場合に特に好適である。
反射器は、好都合には、LEDからテーパ状に延び、好ましくは、モジュラーユニット全体がキャリアに接続されることを可能にする共通モジュラーユニットに配置される。この場合、反射器の軸線は、モジュラーユニットをキャリア上のすべてのLEDにそれぞれ集中させることができるように、LED間の距離に合わせて都合よく調整される。この場合、モジュラーユニットを異なるように設計する必要なしに第1のLEDおよび第2のLEDを異なる位置に配置することができるように、第1のLEDと第2のLEDとが同じ反射器を備えることが好都合である。
好都合には、反射器を有するモジュラーユニット、キャリア、および伝熱板は、照射のための装置において一緒に使用することができるように互いに接続される。接続は、好ましくはねじ込み式ねじによって実施されるが、前述の部品を互いにリベット留めすること、またはそれらの部品を別の方法で互いに接続することも可能である。
特に好ましい改良形態によれば、反射器用のモジュラーユニットは、可視放射線を放出する、反射器なしの第3のLED用の少なくとも1つの凹部を有する。この目的で、可視放射線を放出する第3のLEDを照射のための装置において光線療法の同時または連続的な適用に使用できるように、例えば赤色光を放出するLEDを、4つの反射器によって囲まれた領域に配置することができる。
照射モジュールが反射器を備えていない場合、可視放射線を放出する第3のLEDもキャリアに配置することができる。第3のLEDは、第1のLEDと第2のLEDとの間の比を決定するときに考慮される必要はない。あるいは、第3のLEDに、第1のLEDおよび/または第2のLEDで使用されるのと同じ反射器とすることができる反射器を装備することも可能であるが、これは必須ではない。
好ましい一実施形態では、伝熱板がプラグ接続によって冷却線に接続される。このために、伝熱板、キャリア、および反射器のモジュラーユニットを備える群を、照射用の装置内であっても容易に交換することができ、適用事例に応じて異なる第1のLEDおよび第2のLEDが実装されたキャリアを使用することができる。さらに、その場合、LEDが損傷しているか、LEDの特性のために合理的に使用できない場合に、キャリアを容易に交換することができる。
さらなる好適な実施形態では、キャリアの交換に加えて、同時に一種のプラグソリューションとして電気的接触もまた実現されるように、冷却線の1つが、キャリアに配置されたLEDを接触させるための導電体としても形成され得る。
有益な改良形態では、反射器を備えたモジュラーユニットは、反射器の数に対応するいくつかの円形凹部を有するカバーディスクを備え、ディスクは、好ましくはアクリルガラスから形成される。この場合の円形凹部は、反射器の軸線と同一平面上に形成され、その内周に開花層を備え、この層は、第1のLEDおよび/または第2のLEDによって放出される放射線の励起により点灯するように励起される。この方法は、照射モジュールによる放射線に曝されている使用者が、非可視範囲で放出する第1のLEDおよび/または第2のLEDが放射線をアクティブに放出しているか否かを区別することを好適に可能にする。ディスクは、ディスクに第3のLEDが設けられる場合には、好ましくは、第3のLEDによって放出される可視放射線の通過のためにドリル孔も設けられるように、伝熱板、キャリア、およびモジュラーユニットを備えるアセンブリと一緒にねじ込まれることが好都合である。蛍光層を、人体に対する光線治療効果を有する色で点灯するように選択することが可能である。
照射モジュールの有益な使用が、肩を日焼けさせるためのユニットにおいて提供される。照射モジュールのさらなる有益な使用が、顔を日焼けさせるためのユニットにおいて提供される。照射モジュールのさらなる有益な使用が、使用者の全身、特に胴体、腕、および脚を日焼けさせるための装置において提供される。
本発明の一態様によれば、医療・美容用放射線の照射のための装置は、前述のように少なくとも1つの照射モジュールが内部に設けられることを特徴とする。装置内に複数の照射モジュールを配置することが可能であり、これらの照射モジュールは互いに隣り合い、特に放射線への曝露により肌を日焼けさせるために、中に使用者が立っているかまたは横たわっていることができるトンネルまたはチューブを囲む。
照射モジュールは、設置および/または交換が容易であるように、寸法が小さく軽量であることが好適である。装置はその場合、好適には、意図される用途に応じて使用および接続または切断または除去することができる、照射モジュールの電気的接続のための手段を提供する。
装置は、好都合には、例えば、前述の照射モジュールだけでなく、可視スペクトルからの第3のLEDを有するものなどの他のモジュールも接続することができるプラグインスロットの列を有する。このようにして、装置を、任意選択的に、前述の照射モジュールまたは他の照射モジュールが使用される場合は日焼け装置として、または可視スペクトルからの第3のLEDを有するモジュールが接続される場合は光線療法装置として動作させることができる。モジュール性のおかげで装置を使用者固有に容易に変換することもできる。この目的で、好適には、コントローラが使用されるモジュールを検出し、モジュールが確実に許容可能な方法で動作するようにする。このようにして、欠陥のあるモジュールを容易に交換および置換することができる。
本発明の一態様によれば、医療・美容用放射線の照射のための装置であって、装置が、収容部に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュールを備え、照射モジュールの少なくとも1つを、使用者の方向において、個別に、または収容部内の他の照射モジュールと一緒に調整することができる、装置が得られる。これは、好適には、照射モジュール、よってこの装置を、体輪郭に適合させて、エネルギー消費に有益な方法で装置内に配置された使用者の照射を可能にすることができ、特に使用者の体形への適合が可能であることを意味する。長身またはがっしりした体格の使用者の場合、照射モジュールは、皮膚の熱傷または照射線量の超過を防止するために後退される。小柄または細身の使用者の場合、最適な照射結果を達成するために照射モジュールが前進される。使用者の身体の方向における略軸方向の調整可能性に加えて、照射モジュールを枢動可能に配置し、よって前後に移動させることも可能であり、それによって照射結果を均一化することが可能になる。同時に、照射モジュールは、例えば、肩や体腔などの到達困難な部位を様々な角度で照射し、よってそれらを日焼けさせる能力を有する。
この場合の照射モジュールは、例えば、歯付きラックやスピンドル/スピンドルナットシステムによって、空気圧式、油圧式、または機械式で任意選択的に調整され、装置が既に電気エネルギーで動作しているため、駆動装置に電気モータが設けられることが好都合である。複数の照射モジュールが使用者の身体に向かって移動されることになる場合、好都合には、隣接するモジュール間の移行部は、洗浄中の困難を防止するために、シール、例えば膜被膜によって密封される。しかしながら、チューブまたはトンネルが形成された後に収容部の全部分を全体として移動させることも可能であり、収容部はその場合、身体の比較的近くに配置される。照射モジュールは次いで、距離の最適化により低エネルギー消費で照射の有益な結果を達成するために、収容部内で使用者の身体の方向において調整される。
照射モジュールの三次元調整を有益に可能にするために、照射モジュールは、好都合には、例えば、隣接するハニカム体が各縁部にそれぞれ接続された、六角形の表面を形成するハニカム形状のキャリアで形成される。あるいは、球面湾曲を実現するために、異なる形状のキャリアに六角形のキャリアが設けられてもよい。
別の代替的な実施形態によれば、LEDを有するキャリアを、柔軟な調整を可能にする三次元表面に取り付けることもでき、それによって、個別の照射モジュールではなく、表面が全体として移動可能に形成される。
好適な一実施形態によれば、使用者と少なくとも1つの照射モジュールとの間の距離を測定するための手段が設けられ、この手段は、使用者と収容部との間の距離が、1つの特徴点または身体の輪郭をもたらす複数の点において可能であるように、収容部に好都合に配置される。使用者の距離を測定するための手段は光学的手段であり得るが、使用者の身体の測定、よって、それぞれの照射モジュールからの距離の決定を可能にする、例えば、碁盤の目のようなスケールを収容部上に設けることも可能である。またスケールを、収容部によって反射された画像内で測定手段によって決定することもできる。
照射モジュールは次いで、代わりに照射モジュールが使用者から予め設定された最適な距離を維持するように、使用者の方向に好都合に調整可能である。この距離は、安全上の理由から予め画定されてもよく、照射の限界値および可能な限り低いエネルギー消費を同時に維持しながら、放射線の特に有益な結果を可能にする。この場合の照射モジュールは、好都合には、予め設定された電力レベルで動作し、この場合の照射結果は、使用者の身体に対する調整により実質的に最適化される。
隣接する照射モジュールは、好都合には、柔軟な膜によって汚染物質の浸透に対して密封される。具体的には、個々の照射モジュールが異なる距離だけ移動されると、隣接モジュール間に、汚染物質が浸透する可能性のある隙間が形成される危険が生じる。この目的で、医療・美容用放射線、特にそのUV比率にも耐性のあるシールを選択する必要がある。
しかしながら、好ましくは、アクリルガラスから形成された収容部に起因して密封が可能になるように収容部内で照射モジュールが移動される。
照射モジュールは、好ましくは、長方形、特に正方形である。その場合表面を、複数の照射モジュールから簡単な方法で形成することができる。あるいは、照射モジュールは、ハニカムまたは円形の形状に形成されてもよく、または放射線が使用者の方向に特に効率的に向けられることを可能にする球面を有していてもよい。
本発明の一態様によれば、使用者を医療・美容用放射線で照射するための装置であって、装置が、収容部に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュールを備え、照射モジュールが、UVAスペクトルおよび/またはUVBスペクトルの放射線を放出する複数のLEDを有し、定義可能な強度で照射するために、LEDを個別に、または同じスペクトルで一緒に、特にLED群として作動させることができる、装置が得られる。これにより、好適には、所望の照射に必要なLEDのみが使用されるという点で、ポイントバイポイントの、または表面全体にわたる医療・美容用放射線での使用者の照射を可能にする装置が得られる。これは、エネルギーの節約を可能にし、使用者の身体を保護するだけでなく、照射のためにLEDの個別のまたは群化された作動による特定のプログラムを設定することもでき、例えば、LEDをパルス方式で使用することができ、または身体の領域に応じて異なる放射強度への曝露が達成される。
好ましい実施形態によれば、使用者によって占有される装置の表面が検出され、占有されない表面に割り当てられるLEDは、任意選択的に、低減された電力で作動されるか、または全く作動されない。よって、例えば、様々な身体サイズに応じて、足領域に割り当てられるLEDまたは放射モジュールを作動させ、またはそのスイッチを切ることができる。長身の人の場合、照射電力は足領域において必要であるが、この放射線は小柄な人には役に立たない。これにより、好都合には、エネルギーが節約され、装置内の発熱も低減される。対応する方法で、LEDまたは照射モジュールを、異なる幅の人々のために作動させることができる。
特に好都合な改良形態では、装置は、低減された強度で照射される使用者の身体部位を選択または画定するために使用することができる入力ユニット、特にタッチディスプレイを有し、コントローラは、それに応答して、LEDまたは照射モジュールの電力を低減させる。特に、ポイントバイポイントLEDでは、蛍光管として形成された照射モジュールでは困難である鮮明な輪郭で領域を確認することができる。さらに、LEDの作動は、LEDの照射強度の実質的に無限に可変の調整が可能であるような、比較的線形の特性で可能である。
本発明の一態様によれば、使用者を医療・美容用放射線で照射するための装置であって、装置が、収容部に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュールを備え、照射される使用者を検出するための手段が設けられ、照射モジュールまたは照射モジュールの個々の放射線源を、検出された使用者の特性に応じて作動させることができる、装置が得られる。これにより、好適には、使用者の身体の位置および特性を特徴付け、身体の位置および/または特性、特に寸法に合わせて照射モジュールの放射電力を調整する装置が得られる。これにより、潜在的に不必要な放射線源を、好適には、低減された電力で、または電力なしで動作させることができ、それによってエネルギー消費が低減される。さらに、放射モジュールを、身体からの放射モジュールの距離に関して最適に調整することができ、これは通常、体表面から約20cm~30cmの距離である。使用者の身体の形状、例えば、厚いか薄いかに応じて、照射モジュールは、使用者ごとに個別に最適化された照射が達成されるように、必要な強度で、および/または身体からの照射モジュールの必要な距離で操作される。健康に有害な照射を防止するために、照射モジュールが身体を越えない身体の包絡球に基づいて構成される、先行技術で公知のソリューションとは対照的に、この装置は、特に、仮想の包絡球からの距離がより大きい痩せた人に十分な照射線量が提供されるような身体への個別の適合を可能にする。
好都合には、照射される使用者を検出するために使用者の身体を検出するセンサが設けられる。簡単な実施形態では、これは、装置の画像を使用者ありとなしとで比較し、ここから開始して、どの照射モジュールまたはLEDが不要であるかを決定するカメラであり得る。カメラは、使用者の画像が誤用されるのを防止するためにCCDラインスキャンカメラとして形成され得る。あるいは、使用者の身体によって遮られない照明モジュールまたはLEDがカメラによって検出されるように、カメラを、特に照射モジュールによって放出される放射線のために構成することもできる。個々のモジュールまたはLEDのより良好な識別を可能にするために、それらを、コントローラに設けられたカメラの評価回路によって照射モジュールまたはLEDを特定の位置に明確に割り当てることを可能にする特定の周波数で作動させることができる。
本発明の一態様によれば、使用者を医療・美容用放射線で照射するための装置であって、装置が、収容部に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュールを備え、照射モジュールによって放出される放射線を検出するセンサが設けられ、放出される放射線を放射線の定義可能な値に適合させるために、定義可能な値による検出された放射線の逸脱に応答して修正された動作パラメータで、照射モジュールをコントローラによって作動させることができる、装置が得られる。これにより、好適には、照射モジュールの予め定義された放射電力への適合を動的に可能にする装置が得られる。これにより、潜在的に照射モジュール調整が強すぎることが原因で、使用者にとっての最大許容放射強度を超えることが防止される。そのような過度に高い放射強度はまた、照射モジュールの個々の放射線源、特にLEDが動作時間にわたってそれらの放射特性を変化させ、非定型的に、より低い強度ではなく、より高い強度で照射することが原因でも生じ得る。使用者の放射線量の関連付けられる超過は、センサによって確実に検出され、放出される放射線を定義可能な値に下方に適合させることによって防止される。照射モジュールが経年または他の影響のために放射線の定義可能な値に到達しないような逆の場合も起こり得る。この場合、コントローラは、所望の照射結果がその都度確実に保証される結果での放射線の補正を可能にする。照射モジュールの作動の補正が放射特性の実験によって決定された特性曲線を介して実施される先行技術からのソリューションとは対照的に、調節は、各照射プロセスの前または後、さらには照射プロセス中にも動的かつ実際的に可能である。このようにして、特に1日の間に生じる逸脱を好適に補正することができる。よって、例えば一部の装置では、第1の期間にわたるより長いダウンタイム後の装置の接近後には、続いて放出される平均放射強度よりも放射強度が小さいことが観測されている。同時に、放射強度は、装置の環境制御に応じて異なる値が生じるように、装置の周囲温度にも依存することが判明している。最後に、実験によって確認された特性曲線は、経年による電力損失へのおおよその適合のみを可能にすること、および分散が十分に大きいので、個々に生成される照射線量は高すぎるかまたは低すぎることが判明している。特に、実際には、すべての照射モジュールが交換されるわけではなく、ごく少数、例えば光学的に知覚可能なレベルで既に点滅しているビーム管などしか交換されない場合もあるという問題がある。その場合にコントローラが新しいビーム管の特性曲線に整合すると、残りの古い蛍光管の電力が弱くなりすぎ、その逆も同様である。放射強度の動的調節により、そのように照射モジュールが混在する場合でも、放射線の定義可能な値に対応する結果が可能になる。
第1の好ましい実施形態によれば、照射モジュールは定電圧で動作し、照射モジュールはその場合、パルス幅変調によって作動される。逸脱が検出されると、これによりパルス幅を適合させることができ、照射モジュールの放射強度を設定することができる。
別の好ましい実施形態によれば、照射モジュールは定電流で動作し、照射モジュールは電流の強さを変更することによって作動される。これにより放射強度を定義可能な値に連続的に変更することができる。
また前述の装置および照射モジュールの特徴を、特に前述の特徴のいくつかを組み合わせた装置が本開示の主題であるような共通の装置において容易に組み合わせることもできる。
本発明の一態様によれば、特に前述の装置における、医療・美容用放射線の照射のための方法であって、方法が、蛍光管、LED、有機LED、および高圧ランプを含む群より選択される、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュールを備え、照射モジュールが、医療・美容用放射線の一部のスペクトル、特に、UVA放射の前述の一部のスペクトルおよび/またはUVB放射の前述の一部のスペクトルのみを任意選択的に放出する、方法が得られる。この場合、照射モジュールによって放出される放射線を検出するセンサが設けられ、照射モジュールは、放出される放射線を放射線の定義可能な値に適合させるために、定義可能な値による検出された放射線の逸脱に応答して修正された動作パラメータでコントローラによって作動される。使用者が所望または許容されるよりも高い照射線量に曝されないことが保証されるような、しかしながら、同時に、照射線量が、通常は肌の日焼けである照射の効果を達成するのに十分な大きさであることも保証されるような、個々の放射モジュールの個々の放射線源の、または装置全体の放射強度の簡単で確実な調節が、これにより達成される。
好都合には、センサは、可視放射線とは対照的に、人体への長期間の曝露での危険源にもなるUVスペクトルの放射線に対して高い感度を有する。これにより、特に熱傷の危険と関連付けられる医療・美容用放射線のスペクトルが誤って設定されることを確実に防止する。
好都合には、第1のセンサと同じスペクトルまたはそれとは異なるスペクトルを任意選択的に検出する少なくとも1つのさらなるセンサが設けられる。
照射モジュールのうちの1つまたは複数にそれ自体のセンサがそれぞれ割り当てられており、モジュールごとにセンサによって特定の放射強度が検出されるように、照射モジュールのスイッチを個別にオンおよびオフに切り替えることができることが好ましい。例えば、個々のLEDを、放射強度に関してLEDを備える照射モジュールに合わせて調整することが可能である。しかしながら、定義可能な放射線値からの逸脱を防止するために、同様のタイプのLEDが使用されるために通常は十分である照射モジュール全体が調整されることが好ましい。
肌の敏感度に応じて、通常は肌の日焼けである照射結果を調整するために、身体領域に対応する個々のセグメントの照射モジュールまたは照射モジュールのLEDを作動させることが可能である。肌の敏感度を、特定の検出器で日焼け前または日焼け中に検出することが可能である。
使用者の身体領域に対応するそれぞれの領域を確実に監視することができる複数のセンサを装置に設けることが可能である。
本発明の一態様によれば、特に前述のように、使用者を医療・美容用放射線で照射するための方法であって、方法が、蛍光管、LED、有機LED、および高圧ランプを含む群より選択される、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュールを備え、照射モジュールが、医療・美容用放射線の一部のスペクトルのみを任意選択的に放出し、使用者の身体特性を検出する使用者センサが設けられ、使用者センサによって検出された身体特性に応答して、放出される放射線を検出された身体特性に適合させる動作パラメータで、照射モジュールをコントローラによって作動させることができる、方法が得られる。これにより、使用者センサによって使用者固有のパラメータを検出し、記録されたデータに応答して装置、特に照射モジュールを使用者および使用者の身体特性に合わせて調整することが可能になる。照射は、好適には、これにより効果的に設計され、使用者に有害な装置設定が防止されることが保証される。使用者センサは、方法のために、使用者固有の情報、例えば使用者の身体の寸法やこの身体の特定の特性を考慮することを可能にする。よって、個人に適合された照射が可能となる。使用者の個別の設定パラメータを、好ましくは、装置または使用者のメモリに格納し、必要に応じてダウンロードすることができる。
この方法の第1の好ましい実施形態によれば、使用者センサは、身体の高さ、幅、および周囲を含む群より選択される身体の特性を決定し、照射モジュールの位置および/または強度は、検出された特性に適合される。照射モジュールの位置を、身体に向かう方向の調整によって変更することができ、コントローラを都合よく調整するための手段は、身体から定義された距離に従って移動される。照射モジュールの強度を、コントローラによって設定することができ、特に複数のポイントバイポイントLEDを備えたキャリアとしての照射モジュールの実施形態では、身体特性に合わせた特に効果的な適合が達成される。
さらに好ましい実施形態によれば、使用者センサは、刺青、熱傷、創傷、痣、傷痕、白斑、色素異常、日焼け、および肌タイプを含む群より選択される使用者の身体の皮膚特性の位置および/またはタイプを検出し、照射モジュールの位置および/または強度は、検出された皮膚特性に適合される。よって、例えば、照射モジュールまたは好ましくは照射モジュールの中に設けられたLEDの放射強度が低減されるという点で、刺青または痣に起因する医療・美容用放射線に対する吸収挙動の増加を補正することが可能である。同様に、皮膚または皮下組織への損傷を確実に防止するために、特に傷痕、白斑、色素異常、または創傷に起因して、色素沈着による日焼けを達成することができない皮膚内の場所も同様に、低減された出力で照射される。最後に、使用者センサはまた、肌タイプおよび日焼けレベル、特に肌の色素沈着を検出し、検出された皮膚特性に基づいて照射モジュールを調整することができる。使用者センサが使用者の身体の皮膚を複数回検出する場合、使用者の肌タイプおよび任意の日焼けレベルを確認することも可能である。
好ましくは、照射モジュールは、少なくとも一時的にパルス方式で動作するLEDを有する。LEDのパルス動作は、使用者の身体の光生物学的効果を刺激することを可能にする。
本発明による前述の方法は、特に、前述の方法の特徴を有する照射のための装置を動作させるための方法が得られるような、照射のための装置、特に前述の装置を動作させるための方法としても形成することができる。
本発明のさらなる利点、特徴、特性、および改良点は、以下の好ましい例示的な実施形態の説明、ならびに従属請求項から得られる。
本発明を以下で、添付の図面を参照して好ましい例示的な実施形態によってさらに詳細に説明する。
照射のための本発明による装置の好ましい例示的な実施形態を示す概略側面図である。 図1の装置に設置された本発明による照射モジュールを示す分解図である。
図1に、軸線Aに沿って関節方式で互いに接続される、下部収容部20と上部収容部30とを備える、使用者の人体10で概略的に示されている使用者を医療・美容用放射線で照射するための装置を示す。上部収容部30は、使用者10の自由なアクセスを可能にするために上方に枢動させることができ、使用者10が横たわっているトンネル状のチューブ2を収容部20、30が囲むように下方に枢動させることができる。
収容部20、30は、アクリルガラスに封入されており、下部収容部20にはアクリルガラスで作られているリクライニング面21が形成されている。リクライニング面に、可撓性の、人10に心地よい触覚を提供する、リクライニング面10に接続されたシリコーンマットを装備することが可能である。アクリルガラスおよびシリコーンマットは、それぞれ、医療・美容用放射線の少なくとも一部に対して透過性がある。
下部収容部20および上部収容部30には、それぞれ、収容部20、30内のチューブ2に向けられる照射モジュール40が配置されている。照射モジュール40は、長方形に構成されており、リクライニング面21に平行に下部収容部20内に並べて配置されている。加えて、人10を照射することができる照射モジュール40が、リクライニング面21に対してほぼ垂直な、下部収容部20の垂直部分22にも同様に設けられる。複数の照射モジュール40が、上部収容部30内に一列にそれぞれ互いに押し付けられて配置されており、一列に配置された照射モジュールは、収容部30内の上部収容部30の半円形の輪郭をなぞるように、隣接する列に対してある角度をなしている。この角度は、照射モジュールの半径およびサイズに応じて、5°~25°、好ましくは約10°である。
特に使用者10の頭部および肩を照射する肩日焼け装置50が、チューブ2の上端部に配置されており、肩日焼け装置50内には2つのさらなる照射モジュール40が配置されている。
照射モジュール40は、装置1のコントローラSに接続されている。
図2に、制御モジュール40の分解図を示す。図は、キャリア41を介して電気エネルギー供給源と接触される、複数の合計20個のLED42、43がキャリア41上に取り付けられていることを示している。図に示されている4×5の領域とは異なる数量および/または配置でLEDを設けることも可能である。
図は、UVBスペクトルの放射線を放出する合計6個のLED43がキャリア41に配置されており、残り10個のLED42はUVAスペクトルの放射線を放出することを示している。
20個の同一に形成された反射器44aを有するモジュラーユニット44が、LED42、43を有するキャリア41の上流に設けられ、反射器44aの穴のサイズはLED42、43と一致する。この目的で、反射器44aは、モジュラーユニット44を部品のように取り扱うことができるように、LED42、43から離間した領域において、反射器44aのための穿孔を有するディスク44bに接続されている。
板状体に反射器44aの数に対応する数の円形凹部45aを有する環状ディスク45が、モジュラーユニット44の上流に配置されており、凹部は内部が蛍光体で被覆されている。LED42、43が放射線を放出する点まで励起されると、この放射線がリング45aの蛍光体を励起し、リング45aの照明が可視範囲で起きるためにLED42、43も放射線を放出することは明らかである。
板状体として形成された、LED42、43の動作中に生じる熱を放散するための伝熱板46が、LED42、43に背を向けたキャリア41の側に配置されている。この目的で、伝熱板46は、第1の冷却線47および第2の冷却線47を介して熱交換器として形成された冷却体48に接続されており、空洞が形成された伝熱板46と、第1の冷却線47と、冷却体48と、第2の冷却線47との間には循環冷却流体が提供されている。伝熱板46の冷却を、特に、一方の側の伝熱板46と他方の側の冷却体48との間の冷却流体の相変換によって実施することができる。
収容部20または収容部30に設置された照射モジュール40は、すべて構造的に同様であるが、照射モジュールはまた、使用者10の特定の部分の光感受性に応じて異なるように構築および/または作動されてもよいことを理解されたい。
使用者10の身体の特徴、特に身体の高さ、幅、および周長、ならびに腕や脚の位置を検出する第1のセンサ61が、上部収容部30に設けられる。照射モジュール40の放射線は、身体の検出された特徴に従って設定される。よって、例えば、上端部に背を向けた照射モジュール40は、使用者の脚がこの照射モジュール40をカバーしない場合には、スイッチを完全にオフにすることができる。
代替的または追加的に、センサ61は、使用者10の身体の特定の皮膚特性、例えば、刺青、熱傷、創傷、痣、傷痕、白斑、色素異常の有無、現在の日焼けレベル、および肌タイプを検出することもできる。この第2のセンサは、カメラとしても形成され、評価ロジックが接続されており、皮膚の色合いおよびコントラストを高い解像度で検出し、身体の前述の特性を決定するために記録された画像を評価する。評価モジュール40はその場合、通常の放射線および曝露の影響下にある間に皮膚をやけどさせる危険性があるときには、皮膚特性に応じて低減された電力で動作する。
最後に、上部収容部には、照射モジュール40または対応するLED42、43からの放射線を検出する第2のセンサ62も配置されている。第2のセンサ62またはその評価ユニットは、検出された放射線を、例えばコントローラSに格納された目標値と比較し、コントローラは、目標値に合わせた調整が行われるように、検出された値の目標値からの逸脱に応答して照射モジュール40の動作パラメータの調整を実施する。
以上では本発明を、照射モジュールが異なる紫外線スペクトルを放出する2種類のLED42、43を備える例示的な実施形態によって説明した。2つのLED42、43とは異なるスペクトルを有するさらなるLEDが同様に照射モジュールに設けられてもよいことを理解されたい。
以上では本発明を、照射モジュールがUVBスペクトルの6個のLED43とUVAスペクトルの14個のLEDとを有する例示的な実施形態によって説明した。対応するスペクトルのLEDの数は、適用事例に従って異なるように分割されてもよいことを理解されたい。
以上では本発明を、照射モジュール40のキャリア41が略長方形に形成され、4×5個のLED42、43の領域を有する例示的な実施形態によって説明した。キャリア41は、異なる形状、例えば正方形や六角形を有していてもよく、LED42、43は、キャリア41上に異なって配置されてもよいことを理解されたい。
以上では本発明を、キャリア41が、冷却線47を介して熱交換器に接続された伝熱板46に接続される例示的な実施形態によって説明した。熱交換器48は、さらなる冷却線を介して同時にさらなるキャリア41に接続されてもよく、複数の伝熱板を閉鎖系への接続線を介して熱交換器48に接続することも可能であることを理解されたい。
以上では本発明を、装置1内のすべての照射モジュール40が同じ方法で形成される例示的な実施形態によって説明した。肩および頭部領域用の照射モジュール40、下部収容部20内の照射モジュール、ならびに上部収容部30内の照射モジュールは、それぞれ異なるように形成されてもよく、特に異なる数のLEDを有してもよいことを理解されたい。
以上では本発明を、照射モジュール40が、収容部20、30内の定位置に固定して配置されており、本質的に第1のセンサ61および第2のセンサ62によって検出されたデータに応答して作動される例示的な実施形態によって説明した。照射モジュール40を電気的に作動させる代わりに、照射モジュール40を、例えば、空気圧式、油圧式、機械式、または電気的調整装置を介して、使用者10の身体からの距離に関して調整可能とすることもできることを理解されたい。
以上では本発明を、装置1が、固定された下部20と、下部20の方へ下方に枢動させることができる上部収容部30とを有し、使用者10が下部収容部20のリクライニング面21に横たわる例示的な実施形態によって説明した。装置は、2つの収容部が互いに略垂直に配置されており、使用者が本質的に床の上に立っており、照射中に収容部によって囲まれているスタンドアップ日焼けブースの形状で形成されてもよいことを理解されたい。
以上では本発明を、センサ61、62が装置1または人10の特徴を検出する例示的な実施形態によって説明した。このために数個のセンサが設けられてもよく、センサによって取得されたデータを、装置の適切な調整を記録するために格納することもできることを理解されたい。

Claims (30)

  1. 医療・美容用放射線の照射のための装置(1)で使用するための照射モジュールであって、
    キャリア(41)に配置される複数のLED(42;43)を備える照射モジュールにおいて、
    UVAスペクトルの放射線を放出する第1のLED(42)の第1の群と、UVBスペクトルの放射線を放出する第2のLED(43)の第2の群とが前記キャリア(41)に配置される
    ことを特徴とする、照射モジュール。
  2. 前記第1のLED(42)が、前記第1のLEDと前記第2のLEDとの合計の50%~90%に相当し、前記第2のLED(43)が、前記第1のLEDと前記第2のLEDとの前記合計の50%~10%に相当することを特徴とする、請求項1に記載の照射モジュール。
  3. 20個のLED(42;43)または20の整数倍個のLEDがキャリアに配置され、4個または4の整数倍個のLEDが前記第2のLED(43)としてそれぞれ形成されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の照射モジュール。
  4. 前記LED(42;43)が、4行および5列の領域で前記キャリアに配置され、中央の列が前記第2のLED(43)によって形成されていることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の照射モジュール。
  5. 同じ列または行の隣接する前記LED(42;43)間の距離が、1cm~4cm、好ましくは1.25cm~2.25cm、特に好ましくは1.5cm~2cmであることを特徴とする、請求項4に記載の照射モジュール。
  6. 前記LED(42;43)が、シリコーンレンズの形態の一次光学系を備えることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の照射モジュール。
  7. 前記第2のLED(43)が前記第1のLED(42)よりも低い電力レベルで作動されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の照射モジュール。
  8. 前記キャリア(41)が伝熱板(46)に接続され、前記伝熱板(46)が冷却線(47)を介して熱交換器(48)に接続されることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の照射モジュール。
  9. 前記キャリア(41)に接続される反射器(44a)が各LED(42;43)に割り当てられ、前記LED(42;43)からテーパ状に延びる前記反射器(44a)が共通モジュラーユニット(44)内の領域として配置され、前記モジュラーユニット(44)と、前記キャリア(41)と、前記伝熱板(46)とが互いに接続され、特に互いに対するねじ接続を有することを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の照射モジュール。
  10. 前記モジュラーユニット(44)が、可視放射線を放出する、反射器を備えない第3のLEDのための少なくとも1つの凹部を有することを特徴とする、請求項9に記載の照射モジュール。
  11. 使用者を医療・美容用放射線で照射するための装置において、請求項1~10のいずれか一項に記載の少なくとも1つの照射モジュール(40)によって特徴づけられる、装置。
  12. 使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための装置であって、
    収容部(20;30)に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備える装置において、
    前記照射モジュール(40)の少なくとも1つが、前記使用者(10)の方向において、個別に、または前記収容部(20;30)内の他の照射モジュール(40)と一緒に調整可能である
    ことを特徴とする、装置。
  13. 前記使用者(10)と前記少なくとも1つの照射モジュール(40)との間の距離を測定するための手段(61)が設けられ、前記少なくとも1つの照射モジュール(40)が、前記照射モジュール(40)が前記使用者(10)からの予め設定された距離を維持するように前記使用者(10)の前記方向において調整可能であることを特徴とする、請求項11または12に記載の装置。
  14. 隣接する照射モジュール(40)が、柔軟な膜によって汚染物質の浸透に対して密封されることを特徴とする、請求項11~13のいずれか一項に記載の装置。
  15. 前記照射モジュール(40)が、三角形、正方形、またはハニカムの形状で形成されていることを特徴とする、請求項11~14のいずれか一項に記載の装置。
  16. 使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための装置であって、
    収容部(20;30)に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備える装置において、
    前記照射モジュール(40)が、UVAスペクトルおよび/またはUVBスペクトルの放射線を放出する複数のLED(42;43)を有し、
    定義可能な強度で放射するために前記LED(42;43)を個別に、または一緒に作動させることができる
    ことを特徴とする、装置。
  17. 使用者(10)によって占有される表面が検出され(61)、占有されない表面に割り当てられる前記LED(42;43)が、低減された電力で作動されるか、または全く作動されないことを特徴とする、請求項16に記載の装置。
  18. 前記使用者(10)のための入力ユニットが設けられ、前記使用者(10)が領域を選択することができ、前記領域では、選択された前記領域に割り当てられる前記LED(42;43)が、低減された電力で作動されるか、または全く作動されないことを特徴とする、請求項11~17のいずれか一項に記載の装置。
  19. 使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための装置であって、
    収容部(20;30)に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備える装置において、
    照射される前記使用者(10)を検出するための手段(61)が設けられ、
    前記照射モジュール(40)または前記照射モジュール(40)の個々の放射線源(42;43)を、前記検出された使用者(10)の特性に応じて作動させることができる
    ことを特徴とする、装置。
  20. 照射される使用者(10)を検出するための、前記使用者の身体を検出するセンサ(61)が設けられることを特徴とする、請求項11~19のいずれか一項に記載の装置。
  21. 特に請求項11~20のいずれか一項に記載の、使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための装置であって、
    収容部(20;30)に収容された、医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備える装置において、
    前記照射モジュール(40)によって放出される前記放射線を検出するセンサ(62)が設けられ、
    前記放出される放射線を放射線の定義可能な値に適合させるために、前記定義可能な値による前記検出された放射線の逸脱に応答して修正された動作パラメータで、前記照射モジュール(40)をコントローラ(S)によって作動させることができる
    ことを特徴とする、装置。
  22. 前記照射モジュール(40)が定電圧で動作し、前記照射モジュール(40)が、パルス幅変調によって作動されることを特徴とする、請求項21に記載の装置。
  23. 前記照射モジュール(40)が定電流で動作し、前記照射モジュール(40)が、アンペア数の変更によって作動されることを特徴とする、請求項21に記載の装置。
  24. 使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための方法であって、
    蛍光管、LED(42;43)、有機LED、および高圧ランプを含む群より選択される、前記医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備え、前記照射モジュール(40)が、前記医療・美容用放射線の一部のスペクトルのみを放出する、方法において、
    前記照射モジュール(40)によって放出される前記放射線を検出するセンサ(62)が設けられ、
    前記放出される放射線を放射線の定義可能な値に適合させるために、前記定義可能な値による前記検出された放射線の逸脱に応答して修正された動作パラメータで、前記照射モジュール(40)をコントローラによって作動させることができる
    ことを特徴とする、方法。
  25. 前記センサ(62)が、UVスペクトルの放射線に対して高レベルの感度を有することを特徴とする、請求項23に記載の方法。
  26. 前記医療・美容用放射線を検出するためのさらなるセンサが設けられることを特徴とする、請求項25に記載の方法。
  27. 特に請求項24~26のいずれか一項に記載の、使用者(10)を医療・美容用放射線で照射するための方法であって、
    蛍光管、LED(42;43)、有機LED、および高圧ランプを含む群より選択される、前記医療・美容用放射線の照射のための複数の照射モジュール(40)を備え、前記照射モジュール(40)が、前記医療・美容用放射線の一部のスペクトルのみを放出する、方法において、
    前記使用者(10)の身体特性を検出する使用者センサ(61)が設けられ、
    前記使用者センサ(61)によって検出された身体特性に応答して、前記放出される放射線を前記検出された身体特性に適合させる動作パラメータで、前記照射モジュール(40)をコントローラによって作動させることができる
    ことを特徴とする、方法。
  28. 前記使用者センサ(61)が、高さ、幅、および周長を含む群より選択される前記身体の前記特性を決定し、前記照射モジュールの位置および/または強度が、前記検出された特性に適合されることを特徴とする、請求項27に記載の方法。
  29. 前記使用者センサ(61)が、刺青、熱傷、創傷、痣、傷痕、白斑、色素異常、日焼け、および肌タイプを含む群より選択される前記使用者の前記身体の皮膚特性の位置および/またはタイプを検出し、前記照射モジュールの位置および/または強度が、前記検出された皮膚特性に適合されることを特徴とする、請求項27または28に記載の方法。
  30. 前記照射モジュール(40)が、少なくとも断続的にパルス方式で動作するLEDを備えることを特徴とする、請求項24~29のいずれか一項に記載の方法。
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