JP5050211B2 - 生体力学的に得られる松葉杖 - Google Patents

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Description

本発明は、松葉杖等の歩行援助用医療機器に関し、特に、人間工学の改良及び松葉杖の使いやすさに関する。
松葉杖は、毎年、骨折、膝の傷害、及び足首の捻挫等の下肢の疾患から回復しつつある多くの人々によって使用されている。今日使用されている最も一般的な松葉杖の一つは、図1A及び図1Bに示されるものの幾つかの変形物である。この松葉杖2は、フォームラバーパッドによって概ね被覆された鞍部4を有しており、高温且つ粘着性を有すると共に、腋の皮膚擦過を生じさせる。松葉杖は、幅狭の横方向ハンドル6を有し、この横方向ハンドル6は、手首を、折り畳み位置へ押しやることにより、緊張状態におく。松葉杖ハンドルは、幅狭の開口に水平方向に載置される細管であり、これにより、手及び手首に苦痛が生じる。松葉杖脚部8は概して、底部において幅が広げられており、それ故、扉及び棚の下に挟まり、使用がより困難になっている。使用される時には、松葉杖は、使用者から外側へある角度だけ向き、図2に示されるように、人ごみ、出入り口、又は廊下等の限られた空間を通るのをより困難にする幅広の立ち姿勢を生じさせる。この松葉杖は一般的に、調整度が低く、集団において見られる多様な寸法に適応するために、多くの寸法が備えられる必要がある。例えば、典型的な松葉杖には3つの寸法があり、身長が198センチメートル(6フィート6インチ)から178センチメートル(5フィート10インチ)、175センチメートル(5フィート9インチ)から155センチメートル(5フィート1インチ)、及び157センチメートル(5フィート2インチ)から137センチメートル(4フィート6インチ)の個体に合う。
従って、新しく且つ改良された松葉杖の構成が、引き続き必要とされている。
一実施形態は、湾曲脚部に載置されるメッシュ状鞍部を有する弓形松葉杖に関する。鞍部は、脚部に枢動可能に取り付けられたフレームの上方に載置される弾性メッシュウェブを含む。フレームは、外方に拡がると共に使用者とのより多くの接触をもたらし、且つ使用の間に、鞍部が使用者に留まるのを助けるために、使用者の体重で屈曲し得る。脚部は、使用者の形態に適応するように、外方へ湾曲させられ得る一方で、幅狭の踏み跡を維持すると共に、ハンドルを適当に位置させるために、前方に湾曲させられる。脚部は、様々な身長の使用者に適応するために、調整可能であってよく、また互いに摺動する2部分又は3部分を含んでよい。ハンドルは、脚部に固定されてよく、また手の自然な人間工学的姿勢をもたらすために、上方向及び外方向へ所定の角度で、フレームから後方へ延出してよい。脚部は、楕円形湾曲接地面パターンを含んでよく、また、緩衝緩和及び配向をもたらすために、撓んでよい。
別の実施形態は、使用者が松葉杖を使用する時に、幅狭の立ち姿勢を有するのを許容するために、湾曲形状を有する松葉杖脚部に関する。松葉杖脚部は、使用者の形態に適応するために、中央が外方に湾曲すると共に、立ち姿勢全体を幅狭に保つために、下部が内側に湾曲する。松葉杖脚部はまた、鞍部から足部までの松葉杖の軸に沿う松葉杖ハンドルの位置をもたらすために、前方に湾曲してもよい。松葉杖脚部は、滑らかに湾曲させられてもよく、或いは角度をなして結合される真直部分を含んでもよい。
別の実施形態は、フレームに載置される弾性メッシュを組み入れた松葉杖鞍部に関する。メッシュは、接触面をもたらすために、フレームの上方で伸縮する。メッシュは幾らか変形する一方で、それにもかかわらず支持をもたらす。フレームはまた、使用者が松葉杖に体重をかけると、変形し得る。
別の実施形態は、前から後へ湾曲させられると共に、横方向に平坦な弾性底面を有する松葉杖足部に関する。弾性底面は、より大きな牽引力をもたらすように足部を配向させるべく、使用者が体重をかけると僅かに曲がり得る踝部に連結される。
別の実施形態は、松葉杖脚部から縁を有さない凹み底面まで滑らかにテーパがつけられた松葉杖足部に関する。
幾つかの実施形態の上記要約は、開示された実施形態各々又は本発明の全ての実施方法を説明するように意図されたものではない。以下の図面及び詳細な説明は、これらの実施形態をより詳細に例証する。
本発明は、本発明の様々な実施形態についての以下の詳細な説明を、添付の図面を関連させて考慮すると、より完全に理解される。
従来技術の松葉杖の正面図。 図1の従来技術の松葉杖の側面図。 従来技術の一対の松葉杖の使用中を示す正面図。 例証松葉杖10の正面図。 松葉杖10の側面図。 一対の松葉杖10の使用中を示す正面図。 一対の松葉杖10の使用中を示す側面図。 例証鞍部フレームの正面図。 鞍部フレームの側面図。 例証松葉杖の上部の切り取り図。 正しい位置における例証松葉杖の上部の正面図。 使用における例証松葉杖の上部の正面図。 例証松葉杖の底部の斜視図。 例証松葉杖の底部の正面図。 例証松葉杖の底部の側面図。 例証松葉杖の底部の斜視図。 例証松葉杖の側面図。
例証松葉杖10は、図3A及び図3Bにおいてそれぞれ正面図及び側面図で示されており、ハンドル14が配置された長手状脚部12を含むと共に、上部に鞍部16を、また底部に足部18を有する。松葉杖10は手で扱われる松葉杖であると共に、特定の手及び身体の側方での使用に最適であるように構成される。図示される特定の松葉杖20は、左手で扱われる松葉杖であるが、松葉杖10への言及は、特定の利き手の松葉杖に限定されると理解されるべきではない。右手用松葉杖は、簡潔にするために省略されているが、当然のことながら、本明細書の説明は、右手用松葉杖にも適用可能であり、右手用松葉杖は企図されると共に、この左手対応品の鏡像である。更に、本明細書に開示される松葉杖は、左手用松葉杖及び右手用松葉杖を含む一組で包装されてよく、また包装されることが多いことが予想される。また更に、本発明の幾つかの実施形態及び特徴は、手用松葉杖に限定されず、且つ、いずれかの手での使用に等しく適する松葉杖又は他の機器と合わせて使用されてよい。
長手状脚部12は、図4A及び図4Bを参照して、より良好に理解され得、これらの図は、使用に際しての一対の松葉杖を図3A及び図3Bと共に示す正面図及び側面図である。脚部12は、幅狭の立ち姿勢幅に適応するように整形されてよく、人ごみ域及び窮屈な領域での移動を容易にする。図示される実施形態において、脚部12は、腰部分に適応するように、側方へ外側に弧状をなし、更に、立ち姿勢を幅狭にするために、戻るように弧状をなす。換言すれば、脚部12の中央部20は、脚部の上端及び脚部の下端の間に延出する軸の一方側にある。更にあまり明白ではないが、脚部の上端及び脚部の下端の間のこの軸は、完全には垂直ではないが、足部に連結される脚部の下端が、鞍部に連結される脚部の上端よりも、使用者の中心を通り延びる垂直軸から更に外側にあるように、小さな角度をなす。脚部の下端は、脚部の中央部よりも、この使用者の中心軸から離れていない。このようにして、松葉杖は、身体の形状に適応する一方で、幅狭の立ち姿勢を生じさせるように、一方側に曲がる。
図3B及び図4Bに見られるように、松葉杖10はまた、前方に弧状をなしてよい(これは、上述された側方弧とは別個の特徴である)。この前方弧は、使用者の手が、鞍部及び足部の間の軸に沿って位置決めされるように、ハンドルを受入れる。これは、使用者の手の自然な位置であり、また使用者が、松葉杖を肩に対して前後へ移動させないようにする労力を低減させ、且つ鞍部と接触する皮膚へのせん断応力を低減させるようにバランスさせる。接触は、当然のことながら、直接的な面同士の接触であり、或いは間接的な接触であり、1層又はそれ以上の衣類或いは他の物が間に存在する。
脚部12は、中央部、上側部、及び下側部を有する。上側部及び下側部は、松葉杖を特定の使用者に合わせるために、中央部に対して両方が調整可能である。上側部は、松葉杖を特定長さの腕に合わせるために、中央部に対して調整されてよく、また下側部は続いて、松葉杖を使用者の身長に合わせるように調整されてよい。松葉杖の汎用性は、単一の調整可能な松葉杖が、身長が152センチメートル(5フィート0インチ)から198センチメートル(6フィート6インチ)の人々に適応し得ると共に、より小さい調整可能な松葉杖が、122センチメートル(4フィート0インチ)から152センチメートル(5フィート0インチ)の身長の人々に適応し得ることである。松葉杖10の特定の実施形態において、上側部及び下側部は、中央部に入れ子式に挿入される。これらの部分の断面形状は、円形、或いは任意で楕円形、長方形、又はこれらの部分の互いに対する配向を維持する他の非円形状であってよい。松葉杖脚部の部分は、互いに対して調整されると、適当な方法で固定されてよい。例えば、一実施形態は、コレットの使用により、連続的な調整可能性をもたらすものであり、一部分に固定されたテーパ状フランジは、ねじ付カラーの作用により、他の部分に挟持される。別の実施形態では、一部分にばね式ピンを設け、対応する部分の穴に固定し得ることにより、別個の調整をもたらしてもよい。ピンが穴にある時に、2部分の相対移動は阻止される。2部分は、ピンを押圧すると共に、1部分を別部分に対して摺動させることにより、調整されてよい。別個の調整をもたらす別の実施形態では、両方の部分に数組の穴を有し、ボルトがこの穴を通り挿入されると共に、ナット又はウィングナットで固定され得る。これらの又は他の適当な調整及び固定システムが、使用されてもよい。脚部12は更に、がたがた音を阻止すると共に、一体一片感覚をもたらすために、脚部の部分を互いに固定するように作用するプラスチック製ブシュ17等の1個又はそれ以上の取付部品を含んでもよい。
松葉杖10の実施形態において、ハンドル14は、調整不能であるように、脚部12に固定される。ハンドル14は、脚部に固定される一端を有すると共に、この固定端から後方へ僅かに上向きの角度で延出し、また使用者から外方へ離れるようにも延出する。従って、ハンドルの位置は、使用者が松葉杖ハンドルを把持する一方で、手及び手首を、より自然な人間工学的位置に保つのを可能にする。ハンドルは、把持している手に従う輪郭を
有するように成形されてよく、或いはより旧来からの筒又は管形状、又は他の適当な形状を有してもよい。ハンドルは、ラバー被覆プラスチック等の硬い滑り止め材料から作られてよく、或いはより軟質の発泡シースを含んでよく、或いは別の適当な材料から作られてもよい。
鞍部16は、松葉杖の上端に取り付けられると共に、一般的に、フレーム20に載置される膜19を含む。フレーム20は、図5A及び図5Bに示されており、これらの図は夫々、フレーム20の正面図及び側面図である。鞍部は、使用者を支持する外面を有しており、またこの外面の範囲は、フレームによって画定される。フレーム20は、両側に2個のフレーム部材21A及び21Bを含み、これら部材は、膜を支持するために使用される。フレーム部材21A及び21Bは、鞍部へ平滑な外周をもたらすために、フレーム部材23A及び23Bによって合わせて結合されてよい。フレーム部材23A及び23Bはまた、フレームへ強度をもたらすと共に、膜を支持してもよい。フレーム部材は、取付部材24によって支持され、この取付部材は、中央に配置される継手を含む。取付部材24は、一方向に薄く且つ第2方向に幅広であり、以下に説明されるように、フレームに弾性を与えると共に、膜を支持するために剛性を与える。鞍部は、使用者によって負荷がかけられた時に、膜を支持するのを助ける内縁22を含んでもよい。鞍部の形状は概して、湾曲状上面によって連結される2個の突出部を含む。一実施形態において、内側突出部(即ち、使用者の胴部に接して位置する突出部)は、外側突出部(即ち、使用者の腕に接して位置する突出部)よりも大きい。別の実施形態において、内側突出部及び外側突出部は、同じ寸法であってよい。
鞍部は、操作の間に、腋の下に留まる一方で、松葉杖の残りの部分が、使用者の身体に対して前後に移動することにより、使用者を支持すると共に、使用者と共に移動するのを助けるために、使用者の腋の下に位置するように構成される。鞍部は、少なくとも2個の機構を有し、これらによって、上記が達成される。最初に、鞍部は継手26によって、脚部に枢動可能に取り付けられ、この継手は、図6に最良に示される。一実施形態において、継手26は、脚部が、使用者の経路と平行な経路に沿って、鞍部に対して前後に移動するように配向されるある回転自由度をもたらす。別の実施形態において、継手は、脚部が、外方に弧状をなす経路に沿って移動するのを可能にする。継手は、ピンを含み、このピン上を、脚部は鞍部に対して回転してよく、ボールソケット型継手であってよく、或いは別の適当な構成を有してよい。第2に、鞍部フレーム、取付部材、及びフレーム部材は、図7及び図8に図示されるように、使用者が鞍部に体重をかけると屈曲する弾性材料から作られてもよい。図7は、使用者が松葉杖に体重を乗せる前における、使用者の腕と身体の間にある松葉杖を示す。使用者が鞍部を介して、松葉杖へ体重をかけると、鞍部は、使用者とのより大きな面接触をもたらし、ひいては、図8に示されるように、使用者の腋の下に対する圧力を低減させるように、幅広になることが可能である。鞍部はまた、使用者の形状に従う。例えば、使用者が松葉杖から体重を持上げると、鞍部は、図7の形状へ向けて回復する傾向にあり、この工程の殆どを通して、使用者と接触し続ける。従って、鞍部は、使用者が一方の松葉杖から他方の松葉杖へ、体重を移動させる時、使用者と共に移動し得る。
鞍部が使用者と共に留まることを保証する他の機構が含まれてもよい。例えば、衝撃吸収型ばね機構25が、図6に示されるように、脚部の上側部及びフレームの間に取り付けられてもよい。ばね機構25は、継手26に取り付けられた上端を有する上側片46を含む。上側片46は、脚部12に摺動可能に載置されると共に、この上側片の脚部と相対的な移動範囲を制限するために、ピンスロット機構48を含んでもよい。下側片50は、脚部内に固定され、且つばね52は、上側片及び下側片の間に捕らえられると共に、衝撃吸収力をもたらす。一実施形態において、ばね52は、より硬い松葉杖感覚をもたらすと共に、騒音を低減させるために、松葉杖に荷重がかけられていなくても、ばね機構によって
僅かに圧縮させられる。当然のことながら、ばね機構25は、例証であって限定するものではなく、また他の衝撃吸収機構が、代替実施形態において使用されてもよい。
鞍部16は、フレーム20によって画定される開口を横断して固定される膜19を含む。膜は、フレームに固定されることにより、緊張状態で保持される伸縮性織りメッシュであってよい。フレームに固定される膜の例、及びこれを行う工程の例は、「オフィス用椅子」と題されたスタンプ(Stumpf)等の米国特許第6059368号等の刊行物に記載されており、この刊行物は、参照により、本明細書に組み入れられる。中実の重合体シート、穴が形成された重合体シート、スパン織布を含む他の適当な膜が使用されてもよい。膜は、鞍部の上面を生じさせるように、フレームに取り付けられる。膜は、使用者に従うように、屈曲可能であると共に弾性を有しており、また、鞍部表面積に付加される力を分散させてよい。膜は、フレームが膜の直下になくても、使用者を支持するように、フレームに取り付けられる。
図9A、図9B、及び図9C夫々は、足部18の直交図、正面図、及び側面図である。足部18は、湾曲楕円形状を有する底接地面28と、使用者の経路と平行な接地面溝パターンを有する。接地面パターンは、ライザ34によって足部の踝部30に取り付けられる弾性部32に載置される。弾性部32は、使用者が体重を松葉杖へかけると撓み得、これにより、最大の体重が松葉杖にかけられると、床との接触面積が増加すると共に、松葉杖へより快適な感覚を与える。踝部30はまた、体重がかけられると撓んでもよく、且つ20度、15度、又は10度、それ以外の全体運動範囲を有してよい。従って、松葉杖が所定角度で保持されるならば、体重がかけられると、床とのより大きな把持力をもたらすように、足部は配向され得る。部分32及びライザ34は、必要に応じて、松葉杖を掛けるために使用されてよい開口36を画定する。
当然のことながら、他の変形物も可能である。例えば、足部底接地面28は、他の形状及び他の接地面パターンを有してもよい。底接地面は、滑らかな湾曲ではなくて角度が付けられた部分を有してもよく、或いは、矩形又は多角形形状を有してもよい。底接地面は、横方向に、且つ前から後に湾曲させられてもよい。更に、いかなる接地面パターンであっても適当である。例えば、テニスシューズの底に見られるような接地面パターンも適当である。足底部は、弾性的ではなく、硬質に作られてよく、且つ、接地面の材料は、軟質材料から作られてよく、或いは衝撃から守られる裏張りを有してよい。更に、踝部は、真直ではなく、松葉杖に対して所定角度に設定されてよい。好適には、これは、松葉杖が正常に使用された時に、足部を直立にする角度であるとよい。踝部の角度は、様々な使用者に提供するために、調整可能であってよく、且つ踝部は、軟質ではなく硬質であってよい。開口36を有さない実施形態も企図される。
代替の足部38の直交図が、図10に示されている。足部38は、松葉杖脚部から、相対的に小さい角度で、平滑な先細形を有する。足部は、例えば5度、8度、12度、15度、又は他の適当な角度で、先細になってよい。足部の端は丸く、またくぼみが付けられた面を有するが、他の接地面パターンが企図される。足部は好適には、縁を有さずに脚部に取り付けられると共に、縁を有さずに、同様にその端部に連続する。このような構成は、ドア等の下にはまり込まない小型の足部をもたらす。
例証松葉杖10は、幾つかの細部が説明されている。幾つかの変形物及び代替の実施形態が、上記に説明されているが、未だ他のものも企図される。例えば、代替の脚部が使用されてもよい。図11に示されるある代替脚部42は、互いに所定角度で連結される真直部を含む一方で、脚部42は、上述されたように、使用者の形状及びハンドルの位置に適応するように、一方の側方へ角度をなすと共に、前方に角度をなし得る。他の実施形態は、真直部及び弧状部の両方を組み入れてよく、或いは、C形部等の異なる形状を有する部
分を組み入れると共に、更に上述された特徴を保持してよい。更に他の実施形態は、前方ではなく後方に弧状をなし、或いは角度をなしてよく、或いは、ハンドルが間に載置された2個の長手状部材を含んでもよい。従って、脚部形状の特徴は、説明される特定の実施形態に限定されない。
松葉杖の別の実施形態は、松葉杖脚部により高く又はより低く再配置され得る調整ハンドルを含む。本実施形態の一例は、2個の松葉杖部のみを含んでよく、これにより、使用者が松葉杖の高さ及びハンドルの位置を調整することが可能になる。別の代替物において、ハンドルは、上述したように、外方ではなく、脚部から後側へ真直に延出することもできる。
鞍部の代替物も企図される。ある代替鞍部44は、脚部に、枢動可能に取り付けられるのではなく、固定される。鞍部のフレームは、弾性的ではなく硬質であってよい。従って、例えば、本発明の一実施形態は、弾性メッシュがフレームに載置された鞍部を有してよく、鞍部は、角度が付けられた脚部に、強固に取り付けられる。
従って、当然のことながら、本発明は、前の説明に記載された実施形態に限定されない。しかし当然のことながら、本開示は、多くの点において、例証にすぎない。細部、特に部品の形状、寸法、及び構成において、本発明の範囲を逸脱することなく、変更がなされてもよい。ある特定の要素、工程、又は機能が、請求の範囲に含まれるに相違ない必須要素であることを暗示していると、本願の説明のいずれもが読まれるべきではない。更に、これらの請求項のいずれもが、「〜する手段」というまさにその用語の後に分詞が続くのではければ、米国特許法第112条第6項を援用するものではない。本発明の範囲は、当然のことながら、付随する請求項が表示される言語で定義される。

Claims (25)

  1. 歩行中の使用者を補助する装置であって、
    第1辺方向、該第1辺方向と反対の第2辺方向、該第1辺方向と直交する第3辺方向、及び該第3辺方向と反対の第4辺方向とを有する第1松葉杖を含み、該松葉杖は、
    上端、上部、中央部、下部、及び下端を有する長手状脚部を含み、該長手状脚部は、鞍部から足部まで延出すると共に、該中央部に載置されるハンドルを有し、
    前記鞍部は、前記第1辺方向及び前記第2辺方向の間において、長尺状に延出し、
    前記ハンドルは、前記第1辺方向及び前記第2辺方向の間において、長尺状に延出し、
    前記長手状脚部中央部は、前記脚部及び足部の間に延出する軸の前記第3辺方向にあり、
    前記長手状脚部中央部は、前記長手状脚部の上端及び該長手状脚部の下端の間に延出する軸の前記第1辺方向にあり、
    前記ハンドルは、片持ち状にされていると共に、固定端及び自由端を有し、
    前記鞍部は、中心開口を画定するフレーム部材と、該フレーム部材に固定されると共に該中心開口を被覆する支持膜とを含み、該支持膜は、上面及び下面を有し、
    前記フレーム部材は、前側湾曲及び後側湾曲を有し、前記支持膜は、凸状上面を設けるために、該湾曲をたどるように構成され、
    前記鞍部は、前記凸状上面によって連結される2個の突出部を含み、使用者の胴部に接して位置する内側突出部は、該使用者の腕に接して位置する外側突出部よりも大きい
    ことを特徴とする装置。
  2. 前記長手状脚部は、前記第1辺方向に弧状をなすことを特徴とする請求項1の装置。
  3. 前記長手状脚部は、前記第3辺方向に弧状をなすことを特徴とする請求項1の装置。
  4. 前記第1辺方向は前方であることを特徴とする請求項1の装置。
  5. 前記上部は、前記中央部に対して調整可能であることにより、前記ハンドル及び前記鞍部の間の距離が、変更され得ることを特徴とする請求項1の装置。
  6. 前記下部は、前記中央部に対して調整可能であることにより、前記足部及び前記ハンドルの間の距離が、変更され得ることを特徴とする請求項1の装置。
  7. 前記ハンドルは上方へ片持ち状にされており、前記脚部の上端及び前記脚部の下端の間に延出する軸が垂直であるときに、該ハンドルの自由端は該ハンドルの固定端よりも高いことを特徴とする請求項1の装置。
  8. 前記第1松葉杖の鏡像である第2松葉杖を更に含むことを特徴とする請求項1の装置。
  9. 前記支持膜は、前記中心開口の全域で伸長させられることを特徴とする請求項装置
  10. 前記フレーム部材は、圧縮させられていない時に、第1幅を有すると共に、前記支持膜の上面に下方への力を受けた時に、該第1幅よりも広い第2幅を有することを特徴とする請求項装置
  11. 前記支持膜は、圧力に呼応して変形することを特徴とする請求項装置
  12. 前記フレーム部材は、平滑な移行をもたらすために、前記支持膜の下方に、該支持膜から離れるように傾斜する部分を含むことを特徴とする請求項装置
  13. 前記鞍部は、前記長手状脚部に枢動可能に連結されることを特徴とする請求項装置
  14. 前記鞍部は更に、圧力に呼応する該鞍部の前記長手状脚部と相対的な垂直方向への移動を許容するストラットシステムを含むことを特徴とする請求項装置
  15. 前記鞍部は、前記長手状脚部に、枢動不能に固定されることを特徴とする請求項装置
  16. 前記支持膜は、空気透過性であり、且つ前記鞍部は、該支持膜を通る空気の循環を許容するように構成されることを特徴とする請求項装置
  17. 前記支持膜は、織りメッシュであることを特徴とする請求項装置
  18. 記足部は、横方向よりも前後方向に遠くまで延出すると共に、前後に屈曲させられた底面を有することを特徴とする請求項1の装置
  19. 前記底面は、円柱のように湾曲させられることを特徴とする請求項18装置
  20. 前記足部の底面は、圧力に呼応して、少なくとも部分的に平坦になることを特徴とする請求項18装置
  21. 前記足部は、継手を有し、前から後へ配向された軸に沿う、前記長手状脚部と相対的な前記底面の撓みを許容することを特徴とする請求項18装置
  22. 前記継手は、硬い弾性材料を含むと共に、横方向よりも、前後方向のほうが長いことを特徴とする請求項21装置
  23. 前記足部は、横方向において、前記足部を貫通する穴を画定することを特徴とする請求項18装置
  24. 前記足部は、接地面パターンを含むことを特徴とする請求項18装置
  25. 前記接地面パターンは、横方向に延出する一連の平行溝であることを特徴とする請求項24装置
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