JPH05115549A - 中空糸膜型の血液透析器 - Google Patents
中空糸膜型の血液透析器Info
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- JPH05115549A JPH05115549A JP30822191A JP30822191A JPH05115549A JP H05115549 A JPH05115549 A JP H05115549A JP 30822191 A JP30822191 A JP 30822191A JP 30822191 A JP30822191 A JP 30822191A JP H05115549 A JPH05115549 A JP H05115549A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造上容易でしかも血液透析器の小型化にも
支障をきたさない構造を透析液入口ノズル内部に設ける
ことにより、血液透析器内への透析液の流入の仕方を最
大限に効率の良い状態とし、以て透析効率の向上を図
る。 【構成】 少なくとも透析液入口ノズル５の、ノズル内
側端１０における流路中心がノズル外側端９における流
路中心よりも透析液流上流側に偏心していることを特徴
とする中空糸膜型の血液透析器。
支障をきたさない構造を透析液入口ノズル内部に設ける
ことにより、血液透析器内への透析液の流入の仕方を最
大限に効率の良い状態とし、以て透析効率の向上を図
る。 【構成】 少なくとも透析液入口ノズル５の、ノズル内
側端１０における流路中心がノズル外側端９における流
路中心よりも透析液流上流側に偏心していることを特徴
とする中空糸膜型の血液透析器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜型血液透析器
の透析液出入口の内部形状に関するものである。
の透析液出入口の内部形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】血液透析器は現在、そのほとんどが中空
糸膜束を円筒状の容器内に挿入し、両端をポッティング
剤で容器内壁に固定した、いわゆる熱交換器型をしてい
る。
糸膜束を円筒状の容器内に挿入し、両端をポッティング
剤で容器内壁に固定した、いわゆる熱交換器型をしてい
る。
【０００３】図８は従来の一般的な中空糸膜型血液透析
器の透析液入口又は出口部分を示しており、中空糸膜束
１は端部がポッティング剤３により集束され容器端部８
の内壁に固着されている。容器端部８は容器中央部２よ
りも若干内径が太くなっており、ポッティング部３の端
面からやや内側に入ったところに透析液入口又は出口ノ
ズル５が中空糸膜束１に対しほぼ垂直な向きに設けられ
ている。そしてノズル５の付け根のそばには流入する透
析液が直接中空糸膜束側面部にあたらぬよう、堰６が設
けられている。
器の透析液入口又は出口部分を示しており、中空糸膜束
１は端部がポッティング剤３により集束され容器端部８
の内壁に固着されている。容器端部８は容器中央部２よ
りも若干内径が太くなっており、ポッティング部３の端
面からやや内側に入ったところに透析液入口又は出口ノ
ズル５が中空糸膜束１に対しほぼ垂直な向きに設けられ
ている。そしてノズル５の付け根のそばには流入する透
析液が直接中空糸膜束側面部にあたらぬよう、堰６が設
けられている。
【０００４】中空糸膜型血液透析器では中空糸膜の内側
に血液を、外側に透析液を流して血液と透析液とを膜を
介して接触させ透析を行うが、透析効率には透析液の流
れ方が大きく影響する。透析液入口ノズルの奥に設けら
れている堰６は、透析液の流れを規制することを１つの
目的として設けられているが、これは必ずしも透析効率
の上昇に寄与していない。
に血液を、外側に透析液を流して血液と透析液とを膜を
介して接触させ透析を行うが、透析効率には透析液の流
れ方が大きく影響する。透析液入口ノズルの奥に設けら
れている堰６は、透析液の流れを規制することを１つの
目的として設けられているが、これは必ずしも透析効率
の上昇に寄与していない。
【０００５】膜を有効に使用するためには、透析液入口
及び出口ノズルは夫々ポッティングの端部ぎりぎりのと
ころに設けて中空糸膜に沿って流れる透析液の流路距離
を可能な限り長くすることが中空糸膜表面を最大限に利
用した透析効率の上昇につながるのだが、これには限度
がある。すなわち、製造上の誤差でポッティング剤の注
入量が多すぎた場合、ポッティング部の端面がノズルの
内側端１０を超えてしまい透析液ノズルの内側に流れ出
てしまう可能性があるので、大抵はポッティング部端面
の予定位置とノズル内側端との間には何ミリかの余裕４
をもたせてある。このため透析液ノズル内側端とポッテ
ィング部端面との間に透析液が全く流れ込まない、又は
透析液がほとんど流れ込まず透析液が淀んでしまい、し
たがって溶質の濃度差ができにくく、透析が十分に行わ
れない、いわゆるデッドスペースＤが生じてしまう。前
記の堰は透析液流のショートパスを防ぐことを１つの目
的として設けられているが、堰を設けても流入してくる
透析液が堰に衝突した後、左右に均等に分散される保証
は無く、片流れしてしまう可能性があり、上記のデッド
スペースを完全に解消するものではない。しかもこの堰
は容器と一体に成形されているが、合成樹脂を用いてこ
れを射出成形により製造する際の金型構造上の問題点に
なっている。
及び出口ノズルは夫々ポッティングの端部ぎりぎりのと
ころに設けて中空糸膜に沿って流れる透析液の流路距離
を可能な限り長くすることが中空糸膜表面を最大限に利
用した透析効率の上昇につながるのだが、これには限度
がある。すなわち、製造上の誤差でポッティング剤の注
入量が多すぎた場合、ポッティング部の端面がノズルの
内側端１０を超えてしまい透析液ノズルの内側に流れ出
てしまう可能性があるので、大抵はポッティング部端面
の予定位置とノズル内側端との間には何ミリかの余裕４
をもたせてある。このため透析液ノズル内側端とポッテ
ィング部端面との間に透析液が全く流れ込まない、又は
透析液がほとんど流れ込まず透析液が淀んでしまい、し
たがって溶質の濃度差ができにくく、透析が十分に行わ
れない、いわゆるデッドスペースＤが生じてしまう。前
記の堰は透析液流のショートパスを防ぐことを１つの目
的として設けられているが、堰を設けても流入してくる
透析液が堰に衝突した後、左右に均等に分散される保証
は無く、片流れしてしまう可能性があり、上記のデッド
スペースを完全に解消するものではない。しかもこの堰
は容器と一体に成形されているが、合成樹脂を用いてこ
れを射出成形により製造する際の金型構造上の問題点に
なっている。
【０００６】即ち、堰の構造の故に金型が弱く、耐久射
出数を下げてしまうのである。更に、堰の為に容器が透
析液入口ノズルの奥で二重構造になることは、容器の胴
径を小さくして血液透析器を小型化することの障害とな
っている。
出数を下げてしまうのである。更に、堰の為に容器が透
析液入口ノズルの奥で二重構造になることは、容器の胴
径を小さくして血液透析器を小型化することの障害とな
っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、製造上容易
でしかも血液透析器の小型化にも支障をきたさない構造
を透析液入口ノズル内部に設けることにより、血液透析
器内への透析液の流入の仕方を最大限に効率の良い状態
とし、以て透析効率の向上を図ることを目的とするもの
である。
でしかも血液透析器の小型化にも支障をきたさない構造
を透析液入口ノズル内部に設けることにより、血液透析
器内への透析液の流入の仕方を最大限に効率の良い状態
とし、以て透析効率の向上を図ることを目的とするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記を実現するために、
本発明では、従来より設けられていた堰を取り外し、代
わりに少なくとも透析液入口ノズル内の、ノズル内側端
における流路断面積をノズル外側端のそれよりも小さく
絞ることによりノズル内側端の流路中心をノズル外側端
のそれよりも透析液流上流側に偏心させることで、少な
くとも透析流の流入位置を、従来よりも若干ポッティン
グ部端に近い、透析液流上流側のいわゆるデッドスペー
ス位置へと変え、中空糸膜に沿って流れる透析液の流路
距離を長くした。
本発明では、従来より設けられていた堰を取り外し、代
わりに少なくとも透析液入口ノズル内の、ノズル内側端
における流路断面積をノズル外側端のそれよりも小さく
絞ることによりノズル内側端の流路中心をノズル外側端
のそれよりも透析液流上流側に偏心させることで、少な
くとも透析流の流入位置を、従来よりも若干ポッティン
グ部端に近い、透析液流上流側のいわゆるデッドスペー
ス位置へと変え、中空糸膜に沿って流れる透析液の流路
距離を長くした。
【０００９】本発明を図面によって説明する。図１は本
発明の血液透析器の透析液入口ノズルの断面の一例を示
すもので、透析液入口ノズル５内の、透析液流下流側の
内壁面７にノズル内中央部付近からノズル内側端１０に
向かって徐々に流路断面が狭くなる方向にテーパー１１
が設けられている。このテーパー１１によりノズル内外
端１０の流路断面積は、ノズル外側端９のそれの半分に
絞られており、且つノズル内側端１０における流路中心
はノズル外側端９におけるそれよりも透析液流上流側
の、よりポッティング部端部に近い方に偏心している。
発明の血液透析器の透析液入口ノズルの断面の一例を示
すもので、透析液入口ノズル５内の、透析液流下流側の
内壁面７にノズル内中央部付近からノズル内側端１０に
向かって徐々に流路断面が狭くなる方向にテーパー１１
が設けられている。このテーパー１１によりノズル内外
端１０の流路断面積は、ノズル外側端９のそれの半分に
絞られており、且つノズル内側端１０における流路中心
はノズル外側端９におけるそれよりも透析液流上流側
の、よりポッティング部端部に近い方に偏心している。
【００１０】この偏心により円筒状容器内を中空糸膜に
沿って流れる透析液流の流路距離は、従来のノズルから
流出される場合に比べてわずかに長くなる。図１は透析
液入口ノズル側について本発明を適用した例を示してい
るが、同様のことを透析液出口ノズル側に対しても適用
することができ、その場合、更に透析液流の流路距離が
伸び、透析効率の一層の向上が期待できる。
沿って流れる透析液流の流路距離は、従来のノズルから
流出される場合に比べてわずかに長くなる。図１は透析
液入口ノズル側について本発明を適用した例を示してい
るが、同様のことを透析液出口ノズル側に対しても適用
することができ、その場合、更に透析液流の流路距離が
伸び、透析効率の一層の向上が期待できる。
【００１１】また、図１の例では、テーパー１１により
ノズル５に流れ込む透析液は、中空糸膜束１に対してや
や上向きの、ポッティング面３’に向かう方向に導か
れ、絞られたノズル内側端１０からデッドスペース部Ｄ
に向かって流入するので透析液が中空糸膜束に対し垂直
に流入する場合に比べて透析液流の流路距離は一層伸び
ることが期待される。
ノズル５に流れ込む透析液は、中空糸膜束１に対してや
や上向きの、ポッティング面３’に向かう方向に導か
れ、絞られたノズル内側端１０からデッドスペース部Ｄ
に向かって流入するので透析液が中空糸膜束に対し垂直
に流入する場合に比べて透析液流の流路距離は一層伸び
ることが期待される。
【００１２】テーパー１１は、図１の例の如くノズル内
中央付近からノズル内側端１０に向かって設ける他、図
２の１１’のように、ノズル外側端９からノズル内全域
に設けてもよい。ただし、ノズル内の透析液流のベクト
ルが安定した上向き（ポッティング端面向き）となるよ
う、あまり極端な傾斜にしないことが望ましい。
中央付近からノズル内側端１０に向かって設ける他、図
２の１１’のように、ノズル外側端９からノズル内全域
に設けてもよい。ただし、ノズル内の透析液流のベクト
ルが安定した上向き（ポッティング端面向き）となるよ
う、あまり極端な傾斜にしないことが望ましい。
【００１３】テーパー１１，１１’は、ノズル内壁面７
を肉厚にして作製してもよいが、材料節約と、重量の点
及び射出成形で容易に製造できる点から、ノズル外側端
と等しい肉厚にし、かつテーパー部の裏にリブを立てて
補強することが好ましい。
を肉厚にして作製してもよいが、材料節約と、重量の点
及び射出成形で容易に製造できる点から、ノズル外側端
と等しい肉厚にし、かつテーパー部の裏にリブを立てて
補強することが好ましい。
【００１４】また、ノズル内の形状の他の例としては、
図３のように階段状の堰とテーパーとを組合わせたもの
や、図４のように、ノズル内側端１０に階段状に堰１２
を設けたものも、本発明の効果が期待できる。しかし、
透析液入口ノズルに導入された透析液をできるだけ中空
糸膜のポッティングの間際のところに流入させることに
より、透析液流の流路距離をより確実に伸ばすことが期
待できるので、図１又は図２の如きテーパーを設けるこ
とで透析液ノズルの内の流路中心をデッドスペース側に
偏心させたものの方がより好ましいといえる。
図３のように階段状の堰とテーパーとを組合わせたもの
や、図４のように、ノズル内側端１０に階段状に堰１２
を設けたものも、本発明の効果が期待できる。しかし、
透析液入口ノズルに導入された透析液をできるだけ中空
糸膜のポッティングの間際のところに流入させることに
より、透析液流の流路距離をより確実に伸ばすことが期
待できるので、図１又は図２の如きテーパーを設けるこ
とで透析液ノズルの内の流路中心をデッドスペース側に
偏心させたものの方がより好ましいといえる。
【００１５】特に、図１のテーパーのものを等肉厚で作
製し、それをノズル外部からリブで補強したものが、透
析液流の効果、射出成形（製法）上の容易さ、材料の節
約、及び透析液ノズル用アダプター（カップラー）との
嵌合の点を総合的に考えあわせた場合、最も好ましい。
製し、それをノズル外部からリブで補強したものが、透
析液流の効果、射出成形（製法）上の容易さ、材料の節
約、及び透析液ノズル用アダプター（カップラー）との
嵌合の点を総合的に考えあわせた場合、最も好ましい。
【００１６】本発明においては透析液ノズル内断面積が
流路中心を偏心させるために少なくともノズル内側端に
おいて絞られているが、これによりノズル内から中空糸
膜束へ向けての透析流がより強くなり、このことも透析
効率の上昇に寄与している。この絞る率は通常の透析液
流量５００ｍｌ／ｍｉｎの場合、断面積比で２５％〜８
５％くらいが好ましい。２５％よりも低くすると、中空
糸膜束へ衝突する透析液流の勢いが強くなりすぎて、か
えってデッドスペースの解消効果が薄れる上、絞りすぎ
て圧力損失が生じて透析液供給装置にも負荷がかかり、
全体の透析液流れに対する影響も悪くなる。逆に８５％
よりも高いと、絞り方が少なすぎて、透析液流のノズル
内側端からの流入力が不足し、やはりデッドスペース解
消の為の効果があまり期待できない。また、ノズル内側
端１０の流路形状は図５〜図７の半円，円，楕円など流
路中心が、血液透析器の透析液流上流側に偏心してさえ
すれば、特に限定されるものではなく、また、図７のよ
うに流路が複数に分かれていてもよい。
流路中心を偏心させるために少なくともノズル内側端に
おいて絞られているが、これによりノズル内から中空糸
膜束へ向けての透析流がより強くなり、このことも透析
効率の上昇に寄与している。この絞る率は通常の透析液
流量５００ｍｌ／ｍｉｎの場合、断面積比で２５％〜８
５％くらいが好ましい。２５％よりも低くすると、中空
糸膜束へ衝突する透析液流の勢いが強くなりすぎて、か
えってデッドスペースの解消効果が薄れる上、絞りすぎ
て圧力損失が生じて透析液供給装置にも負荷がかかり、
全体の透析液流れに対する影響も悪くなる。逆に８５％
よりも高いと、絞り方が少なすぎて、透析液流のノズル
内側端からの流入力が不足し、やはりデッドスペース解
消の為の効果があまり期待できない。また、ノズル内側
端１０の流路形状は図５〜図７の半円，円，楕円など流
路中心が、血液透析器の透析液流上流側に偏心してさえ
すれば、特に限定されるものではなく、また、図７のよ
うに流路が複数に分かれていてもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明の中空糸膜型の血液透析器では、
透析液入口ノズル内に上述の工夫が為されているため、
透析液ノズル内の透析液路中心が、ポッティング端側へ
偏心しその結果、従来の血液透析器に比べて中空糸膜束
に沿った透析液の流路距離が長くなり、従来みられたポ
ッティング部端付近のデッドスペースが解消され、中空
糸膜が最大限に透析に利用され透析効率が上昇する。ま
た、透析液ノズルの内側端の断面積を絞ったので、中空
糸膜束への透析液流が強くなり、透析効率の一層の上昇
が期待できる。
透析液入口ノズル内に上述の工夫が為されているため、
透析液ノズル内の透析液路中心が、ポッティング端側へ
偏心しその結果、従来の血液透析器に比べて中空糸膜束
に沿った透析液の流路距離が長くなり、従来みられたポ
ッティング部端付近のデッドスペースが解消され、中空
糸膜が最大限に透析に利用され透析効率が上昇する。ま
た、透析液ノズルの内側端の断面積を絞ったので、中空
糸膜束への透析液流が強くなり、透析効率の一層の上昇
が期待できる。
【００１８】しかも本発明では従来の堰を取り除いたの
で、血液透析器の胴径を細くして小型化することが可能
である。また従来設けられていた堰を取った為に射出成
形も著しく容易となった。本発明では、透析液ノズル内
に細工を施しただけであるので、他の部分、例えば透析
液ノズル外径は従来のままであり、したがって従来用の
透析液ノズル用アダプター（カップラー）に接続して使
用できる。
で、血液透析器の胴径を細くして小型化することが可能
である。また従来設けられていた堰を取った為に射出成
形も著しく容易となった。本発明では、透析液ノズル内
に細工を施しただけであるので、他の部分、例えば透析
液ノズル外径は従来のままであり、したがって従来用の
透析液ノズル用アダプター（カップラー）に接続して使
用できる。
【００１９】
【実施例】実施例として透析液入口、及び出口ノズル内
に図１に示すようなテーパーを有する内部構造を設け、
ノズル内側端における流路断面をノズル外側端の面積の
５０％に絞った半円形とした血液透析器を準備し、一方
比較例として、図１においてテーパー１１を設けない状
態の血液透析器を準備して透析実験を行った。即ち、血
液側に尿素１．０ｇ／ｌ、クレアチニン０．１ｇ／ｌの
割合で溶解し３７℃に加温した水溶液を２００ｍｌ／ｍ
ｉｎの流量で流し、市販の透析原液を然るべく稀釈して
透析液側に向流で５００ｍｌ／ｍｉｎの流速で流して透
析開始４分後の水溶液を血液透析器血液入口側と血液出
口側からそれぞれ１０ｍｌサンプリングして各液中の尿
素、クレアチニンの濃度を測定し、以下の式によりクリ
アランスを求めた。
に図１に示すようなテーパーを有する内部構造を設け、
ノズル内側端における流路断面をノズル外側端の面積の
５０％に絞った半円形とした血液透析器を準備し、一方
比較例として、図１においてテーパー１１を設けない状
態の血液透析器を準備して透析実験を行った。即ち、血
液側に尿素１．０ｇ／ｌ、クレアチニン０．１ｇ／ｌの
割合で溶解し３７℃に加温した水溶液を２００ｍｌ／ｍ
ｉｎの流量で流し、市販の透析原液を然るべく稀釈して
透析液側に向流で５００ｍｌ／ｍｉｎの流速で流して透
析開始４分後の水溶液を血液透析器血液入口側と血液出
口側からそれぞれ１０ｍｌサンプリングして各液中の尿
素、クレアチニンの濃度を測定し、以下の式によりクリ
アランスを求めた。
【００２０】
【数１】
【００２１】結果を表１に示す。
【表１】
【図１】本発明の一実施態様を示す血液透析器の透析液
入口ノズル側部分の横断面図である。
入口ノズル側部分の横断面図である。
【図２】本発明の別の実施態様を示す血液透析器の透析
液ノズルの横断面図である。
液ノズルの横断面図である。
【図３】本発明の別の実施態様を示す血液透析器の透析
液ノズルの横断面図である。
液ノズルの横断面図である。
【図４】本発明の別の実施態様を示す血液透析器の透析
液ノズルの横断面図である。
液ノズルの横断面図である。
【図５】本発明の血液透析器の実施態様のノズル正面図
である。
である。
【図６】本発明の血液透析器の実施態様のノズル正面図
である。
である。
【図７】本発明の血液透析器の実施態様のノズル正面図
である。
である。
【図８】従来の血液透析器の透析液入口ノズル側部分の
横断面図である。
横断面図である。
１ 中空糸膜 ２ 円筒状容器 ３ ポッティング剤（ポッティング部） ４ 余裕部分 ５ 透析液入口ノズル ５’ 透析液出口ノズル ６ 堰 ７ ノズル内壁面 ８ 容器端部 ９ ノズル外側端 １０ ノズル内側端 １１，１１’ テーパー １２ 堰
Claims (1)
- 【請求項１】 側面に垂直方向に透析液入口ノズル及び
透析液出口ノズルが設けられた円筒状容器に中空糸膜束
が挿入されてなる中空糸膜型の血液透析器において、少
なくとも透析液入口ノズルのノズル内側端における流路
中心がノズル外側端における流路中心よりも透析液流上
流側に偏心していることを特徴とする中空糸膜型の血液
透析器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30822191A JP3186138B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 中空糸膜型の血液透析器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30822191A JP3186138B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 中空糸膜型の血液透析器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115549A true JPH05115549A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3186138B2 JP3186138B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=17978386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30822191A Expired - Fee Related JP3186138B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 中空糸膜型の血液透析器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186138B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006024902A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-03-09 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | ポリスルホン血液透析器 |
| JPWO2009148088A1 (ja) * | 2008-06-04 | 2011-11-04 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜外周が被覆された中空糸膜モジュール |
| JP2016152981A (ja) * | 2011-06-23 | 2016-08-25 | 日機装株式会社 | 透析液取出装置 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP30822191A patent/JP3186138B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006024902A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-03-09 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | ポリスルホン血液透析器 |
| US8828225B2 (en) | 2004-08-06 | 2014-09-09 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | Polysulfone hemodialyzer |
| JPWO2009148088A1 (ja) * | 2008-06-04 | 2011-11-04 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 膜外周が被覆された中空糸膜モジュール |
| US8679337B2 (en) | 2008-06-04 | 2014-03-25 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Hollow fiber membrane module with covered membrane outer periphery |
| JP2016152981A (ja) * | 2011-06-23 | 2016-08-25 | 日機装株式会社 | 透析液取出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3186138B2 (ja) | 2001-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |