JP4506745B2 - Orthodontic mouthpiece - Google Patents
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Description
本発明は、歯列矯正マウスピースに関する。 The present invention relates to an orthodontic mouthpiece.
従来からの歯列矯正の手法としては、ワイヤーが用いられており、そのワイヤーの戻り力で歯列に一定力(静荷重)を付与することで、歯並びや咬み合わせを治すようになっている。すなわち、歯列に一定力を付与すると、歯茎の中で歯を支えている歯槽骨が徐々に変形することで、歯列矯正ができるという原理に基づくものである。 As a conventional orthodontic method, a wire is used, and by applying a constant force (static load) to the dentition by the return force of the wire, the arrangement of teeth and biting are cured. . That is, when a constant force is applied to the dentition, the alveolar bone that supports the teeth in the gums is gradually deformed, thereby correcting the dentition.
しかしながら、そのような手法では、早くて6箇月、通常は数年と、期間が非常に長くかかることから、特に歯列矯正の適齢である子供にとっては苦痛であって、長続きしないことも多い。そこで、非特許文献1には、歯列に一定力を加えたサンプルと、歯列に振動力を加えたサンプルとを比較し、振動力を加えたサンプルの方が矯正期間の短縮に効果があるという研究がなされている。同様に、非特許文献2には、歯列に一定力を加えただけのサンプルと、歯列に一定力+振動力を加えたサンプルとを比較し、一定力+振動力を加えたサンプルの方が矯正期間の短縮に効果があるという研究もなされている。
However, such an approach takes a very long period, as early as six months, usually several years, and is particularly painful and often does not last for children who are of the right age for orthodontics. Therefore,
これらの研究によれば、歯列矯正の期間が約1/2〜1/3に大幅に短縮されることになっている。さらにそれのみではなく、振動力を付与するのは、非特許文献1では1日に1.5時間だけあり、非特許文献2では2週間に1回で2分間だけである。すなわち、非特許文献1では1日に1.5時間だけ治療を継続すればよく、非特許文献2では2週間に1回で2分間だけ治療を継続すればよいことになる。これらの研究から、歯列にワイヤー等で一定力を付与するだけよりも、振動力を付与する方が歯列矯正の期間の大幅な短縮に効果があることを理解できる。
According to these studies, the period of orthodontics is to be greatly shortened to about 1/2 to 1/3. In addition to that,
そこで、これらの研究の実用化を試みたものとして、特許文献1では、矯正対象歯の移動を促すマウスピースの装着部位の周囲組織に超音波振動を付与する装置が、特許文献2では、矯正対象歯に超音波振動を付与する装置が提案されている。
Therefore, as an attempt to put these studies into practical use,
しかしながら、特許文献1,2の技術では、超音波供給ヘッドを、たとえば頬の肌面に押し当てて、外部から超音波振動を付与する構成であり、正確に矯正対象歯だけに超音波振動を付与することが困難であるという問題があった。また、超音波発生装置を必要とするので、この装置を備えた歯科医院に出向かないと治療を継続できないという問題があった。
However, in the techniques of
このため、本件出願人は、正確に矯正対象歯だけに振動を付与することができるとともに、歯科医院に出向かなくても簡単かつ安全に治療が継続できる歯列矯正装置を先に提案した。かかる歯列矯正装置は、歯列に装着するマウスピースを備え、このマウスピースは、内側ピースと外側ピースとを重ね合わせた構造であり、その重ね合わせ部分で矯正対象歯の部分に、偏心錘を有するモータなどのように、起振手段となり、機械的振動を生成する起振アクチュエータを格納しているものである。 For this reason, the present applicant has previously proposed an orthodontic apparatus that can accurately apply vibration only to the correction target tooth and can simply and safely continue treatment without going to the dental clinic. Such an orthodontic apparatus includes a mouthpiece to be mounted on the dentition, and the mouthpiece has a structure in which an inner piece and an outer piece are overlapped, and an eccentric weight is placed on the portion of the correction target tooth in the overlapped portion. Like the motor which has, it becomes a vibration means and stores the vibration actuator which produces | generates a mechanical vibration.
この歯列矯正装置によれば、マウスピースから矯正対象歯の部分に、正確に機械的振動(機械的刺激)を与えることができ、高い効果を得ることができる。また、マウスピースに起振アクチュエータを格納しているから、歯科医院に出向かなくても、たとえば家庭で、任意の時間に簡単かつ安全に治療が継続できるようになる。さらに、起振アクチュエータの機械的振動は、二重マウスピースの重ね合わせ部分を介して矯正対象歯の部分に伝達されるから、機械的振動が矯正対象歯に直接伝達されることに起因する歯の痛みを和らげることができる。
上述の先行技術は、マウスピースに不所望な荷重が加わらないことを前提としている。すなわち、使用者の咬合状態(咬合力や咬合面)によって起振アクチュエータの拘束条件が変化してしまい、所期の荷重とは異なる荷重を付与してしまう場合がある。たとえば、使用者が無意識のうちに起振アクチュエータ付近を噛み込んでしまい、振動の伝わり方が変化して、所期の振動を与えられなくなるような場合である。そのような場合には、期待した効果を得ることができなくなってしまう可能性がある。そこで、完全に起振アクチュエータを非拘束な状態で駆動させようとした場合、使用者には、使用中、常に開口状態を維持させることになり、多大な負担を強いることになる。 The above-described prior art is based on the premise that an undesired load is not applied to the mouthpiece. That is, the constraint condition of the vibration actuator changes depending on the user's occlusal state (occlusion force or occlusal surface), and a load different from the intended load may be applied. For example, there is a case where the user unconsciously bites in the vicinity of the vibration actuator, and the way the vibration is transmitted changes so that the intended vibration cannot be applied. In such a case, the expected effect may not be obtained. Therefore, when trying to drive the vibration generating actuator completely in an unconstrained state, the user is always maintained in the open state during use, which imposes a great burden.
本発明の目的は、使用者に負担を強いることなく、期待した矯正効果を得ることができる歯列矯正マウスピースを提供することである。 An object of the present invention is to provide an orthodontic mouthpiece capable of obtaining an expected orthodontic effect without imposing a burden on a user.
本発明の歯列矯正マウスピースは、起振手段を有し、その起振手段が発生した振動が装着した使用者の歯列に加わることで、歯列矯正を促進できるようにする歯列矯正マウスピースであって、上下の歯列にそれぞれ対応し、少なくとも一方に前記起振手段を格納する上側ピースおよび下側ピースと、前記上側ピースと下側ピースとの間において、矯正対象歯から離間した位置に設けられて、前記上側ピースと下側ピースとを連結する連結部材とを含むことを特徴とする。 The orthodontic mouthpiece of the present invention has an oscillating means, and the orthodontic that allows the orthodontic to be promoted by the vibration generated by the oscillating means being applied to the dentition of the wearing user. A mouthpiece, which corresponds to the upper and lower dentitions, and is separated from the correction target tooth between the upper piece and the lower piece storing at least one of the vibration generating means and the upper piece and the lower piece. And a connecting member that connects the upper piece and the lower piece.
上記の構成によれば、使用者の歯列に装着するマウスピース内に起振手段を有し、その起振手段が発生した振動が装着した歯列に加わることで、歯列矯正を促進できるようにする歯列矯正マウスピースであって、使用者が噛み締めているのと、口を開けているのとでは、振動の伝わり方が異なってしまう。そこで本発明では、上下の歯列にそれぞれ対応した上側のピースおよび下側のピースを一対で用いるようにし、それらの内の少なくとも一方に前記起振手段を格納する。そして、それらの上側ピースと下側ピースとを連結部材で連結して一体化するとともに、その連結部材を設ける位置を、矯正対象歯から離間した位置とする。 According to said structure, it has a vibration means in the mouthpiece with which it mounts | wears with a user's dentition, and the orthodontic correction can be accelerated | stimulated by adding the vibration which the vibration means generate | occur | produced to the dentition which mounted. In the orthodontic mouthpiece to be made, the way in which vibration is transmitted differs depending on whether the user is biting and the mouth is open. Therefore, in the present invention, a pair of an upper piece and a lower piece respectively corresponding to the upper and lower tooth rows are used, and the vibration generating means is stored in at least one of them. And while connecting those upper piece and lower piece with a connection member and integrating, let the position which provides the connection member be the position spaced apart from the correction object tooth.
したがって、前記起振手段が設けられる位置での前記上側ピースと下側ピースとの咬合状態(咬合力や咬合面)を一定に保持することができ、使用者が無意識のうちに起振手段付近を噛み込んでしまい、振動の伝わり方が変化してしまうことを防止することができる。これによって、使用者に開口状態を続けさせるような負担を強いることなく、矯正対象歯に所期の振動を加え続け、期待した効果を得ることができる。 Therefore, the occlusal state (occlusion force and occlusal surface) between the upper piece and the lower piece at the position where the vibrating means is provided can be kept constant, and the user is unconsciously near the vibrating means. Can be prevented from changing the way the vibration is transmitted. Accordingly, the expected effect can be obtained by continuously applying the desired vibration to the correction target tooth without forcing the user to keep the opening state.
また、本発明の歯列矯正マウスピースでは、前記連結部材は、前歯の位置に設けられることを特徴とする。 In the orthodontic mouthpiece of the present invention, the connecting member is provided at the position of the front tooth.
上記の構成によれば、臼歯の部分には噛み合わせによる荷重が加わることがなく、一定の咬合状態を確保することができ、その臼歯の矯正を行う場合に好適である。 According to said structure, the load by engagement is not added to the part of a molar, a fixed occlusal state can be ensured, and it is suitable when correcting the molar.
さらにまた、本発明の歯列矯正マウスピースでは、前記連結部材は、臼歯の位置に設けられることを特徴とする。 Furthermore, in the orthodontic mouthpiece of the present invention, the connecting member is provided at a molar position.
上記の構成によれば、前歯の部分には噛み合わせによる荷重が加わることがなく、一定の咬合状態を確保することができ、その前歯の矯正を行う場合に好適である。 According to said structure, the load by engagement is not added to the part of an anterior tooth, a fixed occlusion state can be ensured and it is suitable when correcting the anterior tooth.
また、本発明の歯列矯正マウスピースでは、前記連結部材は、臼歯よりも奥の位置に設けられることを特徴とする。 In the orthodontic mouthpiece of the present invention, the connecting member is provided at a position behind the molar tooth.
上記の構成によれば、前歯および臼歯のいずれの部分にも噛み合わせによる荷重が加わることがなく、開口(した)状態確保することができ、それらの歯列全般の矯正を行う場合に好適である。 According to said structure, the load by engagement is not added to any part of an anterior tooth and a molar, and it can ensure an open state, and is suitable when correcting those whole dentition. is there.
本発明の歯列矯正マウスピースは、以上のように、使用者の歯列に装着するマウスピース内に起振手段を有し、その起振手段が発生した振動が装着した歯列に加わることで、歯列矯正を促進できるようにする歯列矯正マウスピースであって、上下の歯列にそれぞれ対応した上側のピースおよび下側のピースを一対で用いるようにし、それらの内の少なくとも一方に前記起振手段を格納し、それらの上側ピースと下側ピースとを連結部材で連結して一体化するとともに、その連結部材を設ける位置を、矯正対象歯から離間した位置とする。 As described above, the orthodontic mouthpiece of the present invention has a vibrating means in the mouthpiece to be mounted on the user's dental row, and vibration generated by the vibrating means is applied to the mounted dental row. An orthodontic mouthpiece that facilitates orthodontics, and uses a pair of an upper piece and a lower piece that respectively correspond to the upper and lower dentitions, and at least one of them is used. The vibration generating means is stored, and the upper piece and the lower piece are connected and integrated by a connecting member, and the position where the connecting member is provided is a position away from the correction target tooth.
それゆえ、前記起振手段が設けられる位置での前記上側ピースと下側ピースとの咬合状態(咬合力や咬合面)を一定に保持することができ、使用者が無意識のうちに起振手段付近を噛み込んでしまい、振動の伝わり方が変化してしまうことを防止することができる。これによって、使用者に開口状態を続けさせるような負担を強いることなく、矯正対象歯に所期の振動を加え続け、期待した効果を得ることができる。 Therefore, the occlusal state (the occlusal force and the occlusal surface) between the upper piece and the lower piece at the position where the vibration generating means is provided can be kept constant, and the user unconsciously generates the vibration means. It is possible to prevent the vicinity from being bitten and changing the way the vibration is transmitted. Accordingly, the expected effect can be obtained by continuously applying the desired vibration to the correction target tooth without forcing the user to keep the opening state.
図1は、本発明の実施の一形態に係るマウスピース7を使用者の歯型1に装着した状態を示す斜視図である。本実施の形態のマウスピース7は、下顎の歯型11に対応した下側ピース71と、上顎の歯型12に対応した上側ピース72と、それらを連結する連結部材21,22と、起振手段であり、前記下側ピース71と上側ピース72との少なくとも一方に(図1の例では下側ピース71のみに)設けられる起振アクチュエータ8とを備えて構成される。
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a
図2は下側ピース71を下顎の歯型11に装着した状態を示す斜視図であり、図3は下顎の歯型11の斜視図であり、図4は図2の切断面線IV−IVから見た断面図である。図3の例では、歯列3の各歯3a〜3nの内、奥歯3a,3nを除いた歯3b〜3mの外面部には、ブラケット(ワイヤー係止用金具)4がそれぞれ固定され、各ブラケット4に跨って一連にワイヤー5を係止している。そして、ワイヤー5の戻り力で歯列3に一定力(静荷重)を付与することで、これらの矯正具で歯並びや咬み合わせを矯正するようになっている。なお、ブラケット4を固定する歯やワイヤー5を係止するブラケット4は、図3に例示したものに限られるものではない。
2 is a perspective view showing a state in which the
本実施形態のマウスピース7は、前記のワイヤー5を取り付けた歯列3に装着するものである。以下、下側ピース71について説明するが、上側ピース72についても同様である。下側ピース71は、図4で示すように、歯列3に直接接触する内側ピース7Aと、内側ピース7Aの外側に被せられる外側ピース7Bと、それらの間に気密(水分が侵入しない水密の程度であればよい)に封止され、矯正対象歯(図2の例では前歯(中切歯)3g,3h)の部分に設けられる前記起振アクチュエータ8とを備えて構成される。
The
前記内側ピース7Aおよび外側ピース7Bの材料としては、マウスピース(またはマウスガード)の材料として広く用いられ、衛生面の安全性が保証された材料が用いられ、たとえば高分子材料であるEVA(エチレン酢酸ビニル樹脂)シートを後述するようにして成形すると、歯や歯肉へのアレルギー等の影響を抑えることができるので好ましい。前記内側ピース7Aおよび外側ピース7Bの材料としては、前記のEVAシートに限られるものではないが、EVAシートは電気的絶縁性が確保され、断熱材としも機能するためにより好ましい。特に内側ピース7AにEVAシートを用いると、内側ピース7Aに軟質性を持たせることができ、これによって、後述する起振アクチュエータ8から矯正対象歯3g,3hの部分に伝わる機械的振動の高速成分に対して緩和作用が働くので、矯正対象歯3g,3hの部分の損傷を未然に防止することが可能となる。
As the material of the
前記外側ピース7Bの矯正対象歯3g,3hの部分には、図4のように、起振アクチュエータ8に対応した膨らみ部7aが形成されて、この膨らみ部7a内に小型・軽量の起振アクチュエータ8が横向きに(振動方向が歯列3に対して略直角方向となるように)格納されている。この起振アクチュエータ8は、モータの回転軸に取付けた偏心錘で機械的振動を生成する構造であり、携帯電話のバイブレータ等として汎用されているものである。
As shown in FIG. 4, a
前記偏心錘は、膨らみ部7aの内面等に直接接触すると、振動が制止され易いことから、金属製や、ラバーゴムのような高分子材料製の筐体内に、振動力が制止されない状態で予め収納したものが前記起振アクチュエータ8となり、前記膨らみ部7a内に格納されることが好ましい。前記起振アクチュエータ8への給電線9は、外側ピース7Bの膨らみ部7aに形成された貫通穴(具体的に図示せず)から気密に外部に引出されて、さらに唇の間から口外に引出される。前記起振アクチュエータ8におけるモータが直流(DC)モータである場合には、電池(バッテリー)からの電力を、スイッチおよび可変抵抗を介して供給することで、振動の強度および周期を調整することができる。前記起振アクチュエータ8の回転数、すなわち振動周波数(振動数)は、数Hz〜数100Hz程度が好ましい。なお、起振アクチュエータ8は、交流(AC)モータとすることもできる。この起振アクチュエータ8以外にも、その制御基板などがマウスピース7内に必要に応じて設けられればよい。
When the eccentric weight is in direct contact with the inner surface of the bulging
図5は、上述のように構成される下側ピース71および上側ピース72の製造装置101の斜視図である。この製造装置101は、前記歯型11,12を搭載するステージ102を有し、そのステージ102に形成された多数の吸引孔103から吸引を行うポンプなどを内蔵する本体104と、前記本体104上に立設される支柱108によって昇降自在であり、EVAシート105を挟み込む上下一対のシート固定具106,107と、前記支柱108上に搭載される電熱器109とを備えて構成される。
FIG. 5 is a perspective view of the
図6は、上述の製造装置101を用いた下側ピース71の製造方法を説明するための図である。先ず、ステップS1で、歯科医院において使用者の歯列3に印象材を付着させて型取りを行い、ステップS2で、歯科技工所において、歯列形状を保持している印象材に石膏を流し込み、固形化した後に石膏を取出すことで、前記下顎の歯型11が完成する。ここで、使用者の歯列3にブラケット4やワイヤー5等の矯正具が取り付けられていると、マウスピース7を歯列3に装脱する際に、内側ピース7Aが矯正具のエッジに引掛かり、該内側ピース7Aが破損したり、ブラケット4が歯の表面より外れたりするおそれがある。このような不具合を防止するためには、前記歯型11のブラケット4の部分やワイヤー5の部分の隙間にワックス剤等を充填し、エッジを無くすようにすればよい。この方法によれば、使用者から印象を採取する際に、水で流せる無毒のワックス剤等をブラケット4やワイヤー5の隙間に予め充填しておく方法と比べて、使用者の負担が軽減する。
FIG. 6 is a view for explaining a method of manufacturing the
次に、前記の歯型11は、ステップS3で、製造装置101のステージ102上に搭載される。一方、前記シート固定具106,107によって挟まれたEVAシート105は、前記シート固定具106,107が支柱108上を上昇して電熱器109近傍において加熱され、軟化すると前記シート固定具106,107が下降して前記歯型11上にEVAシート105が徐々に被せられてゆく。このとき、前記吸引孔103から吸引が行われることで、その気流によって前記EVAシート105が歯型11に密着する。このため、歯型11には、吸引用の切込み1aが形成されており、正確に型取りを行えるようになっている。
Next, the
またこのとき、電熱器109も下降して連続して加熱を行うようにしてもよく、またEVAシート105の外側から全体を空気圧など加圧して成形するようにしてもよい。こうして、加圧・吸引成形を行うことで、内側ピース7Aが完成する。このステップS3までは、従来のマウスピースの製造方法と同じである。
At this time, the
次に、ステップS4において、前記内側ピース7Aが熱いうちに、起振アクチュエータ8が取付けられる。ここで、マウスピース7の材料、特に前記EVAは、いわゆるホットボンドの主原料にも使用されるほど、溶融時に高い粘性を示す。したがって、上述のようにステップS3で半溶融状態にして成形を行った直後の内側ピース7Aは熱を持っており、冷えるまでは高い粘性を示す。そこでこの内側ピース7Aの余熱による該内側ピース7Aの素材が発揮する粘着力を利用して、単に起振アクチュエータ8を押付けるだけで、特に接着剤等の固定手段を使用せずとも、設置した起振アクチュエータ8の仮固定を行うことができる。なお、接着力に不足がある場合、起振アクチュエータ8側に突起を設けて内側ピース7Aに差込んだり、加熱したEVAを接着剤として注入してもよい。
Next, in step S4, the
その後、ステップS5において、前記のように起振アクチュエータ8が搭載された内側ピース7A上に、前記ステップS3と同様に、加熱されたEVAシート105が被せられ、吸引によって外側ピース7Bが作成されることで、これら内側ピース7Aおよび外側ピース7Bは前記起振アクチュエータ8を内部に気密に封止する。続いて、ステップS6において、外側ピース7Bの起振アクチュエータ8のリード線8a部分のEVAが剥取られ、該リード線8aに前記給電線9が接続された後、ステップS7において、給電線9に被せられたEVAチューブ10の端部がドライヤーなどで局所的に加熱され、外側ピース7Bとの接続部分が気密に封止されて、該下側ピース71が完成する。
Thereafter, in step S5, the
同様に、上側ピース72も作成することができるが、本実施の形態では、図1で示すように、下側ピース71にのみ起振アクチュエータ8が取付けられているので、上側ピース72については、EVAシート105に必要な厚さのものが使用されて、ステップS3までで作成が行われるようにしてもよい。内側ピース7Aと外側ピース7Bとの硬さを変える場合などでは、ステップS4の起振アクチュエータ8の取付けを省略し、ステップS5までを行うことで作成することができる。
Similarly, although the
こうして作成された下側ピース71および上側ピース72は、噛み合わせの調整された歯型1におけるそれぞれに対応する歯型11,12に装着され、該歯型11,12を開放した状態で、両端が加熱されて溶融した状態のEVA柱が下側ピース71の所定位置に立設され、その後、歯型11,12が所定の角度まで閉じられると、EVA柱の反対側の端部が上側ピース72と接触し、冷却されると、前記EVA柱が前記連結部材21,22となり、上下一対のマウスピース7が完成する。
The
前記連結部材21,22は、前記上側ピース72と下側ピース71との間において、矯正対象歯から離間した位置に設けられる。したがって、図1の例では、矯正対象歯が前歯(中切歯)3g,3hであるので、図1で示すように、臼歯3c,3d;3k,3l付近に設けられている。これに対して、矯正対象歯が臼歯3a〜3d,3k〜3nの場合には、図7のマウスピース7’で示すように、前歯(中切歯)3g,3h付近に設けられればよい。また、その前歯(中切歯)3g,3h付近に設けられる場合には、図8のマウスピース7’’で示すように、連結部材は参照符号20で示すように1つであってもよい。矯正対象歯が前歯(側切歯)3f,3iの場合、および前歯(犬歯)3e,3jの場合は、前記連結部材20,21,22が、臼歯3a〜3d,3k〜3n付近或いは前歯(中切歯)3g,3h付近のいずれに設けられてもよい。
The connecting
さらにまた、図9のマウスピース7’’’で示すように、連結部材21,22が臼歯3a,3nよりも奥の位置に設けられると、前歯(中切歯)3g,3h、前歯(側切歯)3f,3i、前歯(犬歯)3e,3j、臼歯3a〜3d,3k〜3nのいずれの部分にも噛み合わせによる荷重が加わることがなく、開口(した)状態を確保することができ、それらの歯列全般の矯正を行う場合に好適である。
Furthermore, as shown by the
このように構成することで、前記起振アクチュエータ8が設けられる位置での上側ピース72と下側ピース71との咬合状態(咬合力や咬合面)を一定に保持することができ、使用者が無意識のうちに起振アクチュエータ8付近を噛み込んでしまい、振動の伝わり方が変化してしまうことを防止することができる。これによって、使用者に開口状態を続けさせるような負担を強いることなく、矯正対象歯に所期の振動を加え続け、期待した効果を得ることができる。
By comprising in this way, the occlusion state (occlusal force and occlusal surface) of the
1 歯型
11 下顎の歯型
12 上顎の歯型
3 歯列
5 ワイヤー
7 マウスピース
7A 内側ピース
7B 外側ピース
7a 膨らみ部
71 下側ピース
72 上側ピース
8 起振アクチュエータ
9 給電線
20,21,22 連結部材
101 製造装置
102 ステージ
103 吸引孔
104 本体
105 EVAシート
106,107 シート固定具
109 電熱器
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上下の歯列にそれぞれ対応し、少なくとも一方に前記起振手段を格納する上側ピースおよび下側ピースと、
前記上側ピースと下側ピースとの間において、矯正対象歯から離間した位置に設けられて、前記上側ピースと下側ピースとを連結する連結部材とを含むことを特徴とする歯列矯正マウスピース。 An orthodontic mouthpiece that has an oscillating means and allows vibrations generated by the oscillating means to be applied to the user's dentition worn by the user to promote orthodontics,
An upper piece and a lower piece that respectively correspond to the upper and lower tooth rows and store the vibration generating means in at least one of them;
An orthodontic mouthpiece comprising a connecting member that is provided between the upper piece and the lower piece and is spaced from the correction target tooth and that connects the upper piece and the lower piece. .
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