JPH0838603A - 湿気に依存した空気流を発生させる吸入用空気供給システム - Google Patents
湿気に依存した空気流を発生させる吸入用空気供給システムInfo
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- JPH0838603A JPH0838603A JP5613395A JP5613395A JPH0838603A JP H0838603 A JPH0838603 A JP H0838603A JP 5613395 A JP5613395 A JP 5613395A JP 5613395 A JP5613395 A JP 5613395A JP H0838603 A JPH0838603 A JP H0838603A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気の湿度或いは温度を調整出来る吸入或い
は呼吸用空気供給システムを提供する。 【構成】 気道抵抗を検出し、且つ気道抵抗の増加が検
出される時に患者に供給される空気の湿度を高める、コ
ントローラを具備する加湿器を含んでいる、患者の呼吸
用装置である。この装置は、鼻部の気道抵抗の増加が、
しかし、口部の漏洩に起因する増加も含めて、患者に供
給される空気の湿度の増加に依って補償される、鼻部の
連続する正の気道圧力(nCPAP)に特に適している。
は呼吸用空気供給システムを提供する。 【構成】 気道抵抗を検出し、且つ気道抵抗の増加が検
出される時に患者に供給される空気の湿度を高める、コ
ントローラを具備する加湿器を含んでいる、患者の呼吸
用装置である。この装置は、鼻部の気道抵抗の増加が、
しかし、口部の漏洩に起因する増加も含めて、患者に供
給される空気の湿度の増加に依って補償される、鼻部の
連続する正の気道圧力(nCPAP)に特に適している。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は湿気成分を備えた呼吸用
空気供給システムに関する。特に、それは、供給される
空気の湿度または温度あるいはその両方がシステムに流
れる空気流の関数であるシステムに関する。
空気供給システムに関する。特に、それは、供給される
空気の湿度または温度あるいはその両方がシステムに流
れる空気流の関数であるシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】外部空気の供給は患者の呼吸作用を種々
の環境に於いて支援するために必要と考えられる。別の
装置は空気の正の流れを与えるために用いられる。患者
の口または喉に供給される空気の場合、換気装置が用い
られている。鼻に供給される空気の場合、連続する正圧
(CPAP)のブロアが用いられている。両方のケースに於い
て、その理由は異なるが、供給される空気に湿気が含ま
れていることが、しばしば望まれる。
の環境に於いて支援するために必要と考えられる。別の
装置は空気の正の流れを与えるために用いられる。患者
の口または喉に供給される空気の場合、換気装置が用い
られている。鼻に供給される空気の場合、連続する正圧
(CPAP)のブロアが用いられている。両方のケースに於い
て、その理由は異なるが、供給される空気に湿気が含ま
れていることが、しばしば望まれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】流量または鼻部の気道
抵抗(NAR)あるいはその両方の変動に従って鼻部に供給
される空気の湿度を調整することが好ましいことが発見
されている。更に、口部の漏洩が、NARを導くことも発
見されている。 然しながら、口部の漏洩の方向に関す
る湿度の調整は、鼻部の気道抵抗(NAR)のインシデント
を妨げるか低下させるおそれがある。
抵抗(NAR)あるいはその両方の変動に従って鼻部に供給
される空気の湿度を調整することが好ましいことが発見
されている。更に、口部の漏洩が、NARを導くことも発
見されている。 然しながら、口部の漏洩の方向に関す
る湿度の調整は、鼻部の気道抵抗(NAR)のインシデント
を妨げるか低下させるおそれがある。
【0004】代表的な状況として、閉塞性の睡眠無吸収
の患者の手術時に於ける鼻部の CPAP (nCPAP) の使用が
ある。
の患者の手術時に於ける鼻部の CPAP (nCPAP) の使用が
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、前述の発見を実現する吸入或いは呼吸用空気供給シ
ステムを提供することにある。そこで、或る態様に於い
て、発明は、吸入若しくは呼吸用の空気を患者に供給す
る方法に於いて、患者に供給される空気を加湿し、前述
の空気流を感知して、患者の気道抵抗の変化を検出し、
気道抵抗の増加が検出される時に湿度または温度あるい
はその両方を高め、且つ気道抵抗の減少が検出される時
に湿度または温度あるいはその両方を下げることに依っ
て、前述の空気の湿度または温度あるいはその両方を制
御するステップから構成している。
は、前述の発見を実現する吸入或いは呼吸用空気供給シ
ステムを提供することにある。そこで、或る態様に於い
て、発明は、吸入若しくは呼吸用の空気を患者に供給す
る方法に於いて、患者に供給される空気を加湿し、前述
の空気流を感知して、患者の気道抵抗の変化を検出し、
気道抵抗の増加が検出される時に湿度または温度あるい
はその両方を高め、且つ気道抵抗の減少が検出される時
に湿度または温度あるいはその両方を下げることに依っ
て、前述の空気の湿度または温度あるいはその両方を制
御するステップから構成している。
【0006】更に、本発明に於ける他の態様に於いて
は、患者に加湿された吸入用若しくは呼吸用空気を供給
する装置であって、 制御可能な湿度と温度に相応して
外部源から供給された空気を加湿する加湿手段と、前述
の加湿手段から出る空気の湿度と温度を決定する前述の
加湿手段のための電子式コントローラであって、患者の
気道抵抗を示す信号を受信する入力を搭載する前述のコ
ントローラと、前述の患者に使用する呼吸用顔マスク
と、前述の加湿手段の出力を前述の顔マスクに結合する
空気供給チューブと、前述の空気ホースの流れをモニタ
ーする空気流変換器であって、その出力は少なくとも1
つの前述のコントローラ入力に接続されている、前述の
空気流変換器を具備していて、 コントローラは、前述
の空気流変換器が患者の気道抵抗の増加を示す時に加湿
手段から出る空気の湿度を高め、且つ前述の空気流変換
器が患者の気道抵抗の減少を示す時に加湿手段から出る
空気の湿度を下げるように構成されている、前述の装置
から構成されている。
は、患者に加湿された吸入用若しくは呼吸用空気を供給
する装置であって、 制御可能な湿度と温度に相応して
外部源から供給された空気を加湿する加湿手段と、前述
の加湿手段から出る空気の湿度と温度を決定する前述の
加湿手段のための電子式コントローラであって、患者の
気道抵抗を示す信号を受信する入力を搭載する前述のコ
ントローラと、前述の患者に使用する呼吸用顔マスク
と、前述の加湿手段の出力を前述の顔マスクに結合する
空気供給チューブと、前述の空気ホースの流れをモニタ
ーする空気流変換器であって、その出力は少なくとも1
つの前述のコントローラ入力に接続されている、前述の
空気流変換器を具備していて、 コントローラは、前述
の空気流変換器が患者の気道抵抗の増加を示す時に加湿
手段から出る空気の湿度を高め、且つ前述の空気流変換
器が患者の気道抵抗の減少を示す時に加湿手段から出る
空気の湿度を下げるように構成されている、前述の装置
から構成されている。
【0007】
【実施例】本発明は、閉塞性の睡眠無吸収に苦しんでい
る患者に鼻部の空気供給機能を与える際の其の使用を参
照しながら説明される。図1を見ると、空気源、このケ
ースでは、鼻部の連続する正の気道抵抗圧力(nCPAP)ブ
ロア(図示されていない)が、空気を、加湿室3の入り
口2に接続されているチューブ1に送る。加湿室3は加
熱ベース4に依って蒸発される水分を含んでいる。空気
は、加湿室に入り口2を介して入り、水蒸気をそのまま
伴出する出口5から出てゆく。コネクタ6は、出口5
を、加湿された空気を患者の顔のマスク8に送るチュー
ブ7に結合する。
る患者に鼻部の空気供給機能を与える際の其の使用を参
照しながら説明される。図1を見ると、空気源、このケ
ースでは、鼻部の連続する正の気道抵抗圧力(nCPAP)ブ
ロア(図示されていない)が、空気を、加湿室3の入り
口2に接続されているチューブ1に送る。加湿室3は加
熱ベース4に依って蒸発される水分を含んでいる。空気
は、加湿室に入り口2を介して入り、水蒸気をそのまま
伴出する出口5から出てゆく。コネクタ6は、出口5
を、加湿された空気を患者の顔のマスク8に送るチュー
ブ7に結合する。
【0008】図2を合わせて参照すると、加湿室3とベ
ース4は加湿コントローラ9の最上部に取り付けられて
いる電気要素16に依って加熱され、加熱要素に送られる
エネルギーは或る予め設定された変数と数多くの帰還入
力に依って決定される。一般的に、加湿要素5の出口の
空気温度(T2)とチューブ7の患者末端の空気温度(T1)を
表す2つの帰還信号がある。この温度帰還は、しかし、
本発明の部分を構成していない。
ース4は加湿コントローラ9の最上部に取り付けられて
いる電気要素16に依って加熱され、加熱要素に送られる
エネルギーは或る予め設定された変数と数多くの帰還入
力に依って決定される。一般的に、加湿要素5の出口の
空気温度(T2)とチューブ7の患者末端の空気温度(T1)を
表す2つの帰還信号がある。この温度帰還は、しかし、
本発明の部分を構成していない。
【0009】加湿室3に伝導される熱を制御するほか
に、コントローラ9は、電流を、電気接続要素10を介し
てチューブ7に付随する加熱ワイヤー17にも送る。チュ
ーブ7は、空気がチューブを介して患者に入る時に、加
湿された空気の凝縮を防止または減少するように加熱さ
れる。チューブ7の終端に位置し且つ気道を顔マスク8
に結合するコネクタ11は、較正済みのオリフィス(図示
されていない)とオリフィスの何れかの側面に位置する
2つの圧力変換器12と13を含んでいる。測定された圧力
P1とP2を表す信号は、各々圧力変換器12と13に依って与
えられ、コントローラ9の入力14と15として印加され
る。圧力差 P1-P2 は、較正済みのオリフィスと共に、
コントローラ9が、チューブ7を介して患者に送られる
空気の流量を計算できるようにする。プログラム設定さ
れたマイクロプロセッサー18を一般的に搭載している、
コントローラ9は、測定された空気流量の関数として湿
度の基本値から、チューブ7に入る空気の湿度または温
度あるいはその両方を変えるためにヒーター16を制御す
るようにプログラム設定されている。マイクロプロセッ
サーは、表示ドライバー19を介してディスプレイ20に送
られる表示情報を生成する。アラーム21は、モニターさ
れる変数が予め設定された限界を越えると、コントロー
ラに依って作動できる。
に、コントローラ9は、電流を、電気接続要素10を介し
てチューブ7に付随する加熱ワイヤー17にも送る。チュ
ーブ7は、空気がチューブを介して患者に入る時に、加
湿された空気の凝縮を防止または減少するように加熱さ
れる。チューブ7の終端に位置し且つ気道を顔マスク8
に結合するコネクタ11は、較正済みのオリフィス(図示
されていない)とオリフィスの何れかの側面に位置する
2つの圧力変換器12と13を含んでいる。測定された圧力
P1とP2を表す信号は、各々圧力変換器12と13に依って与
えられ、コントローラ9の入力14と15として印加され
る。圧力差 P1-P2 は、較正済みのオリフィスと共に、
コントローラ9が、チューブ7を介して患者に送られる
空気の流量を計算できるようにする。プログラム設定さ
れたマイクロプロセッサー18を一般的に搭載している、
コントローラ9は、測定された空気流量の関数として湿
度の基本値から、チューブ7に入る空気の湿度または温
度あるいはその両方を変えるためにヒーター16を制御す
るようにプログラム設定されている。マイクロプロセッ
サーは、表示ドライバー19を介してディスプレイ20に送
られる表示情報を生成する。アラーム21は、モニターさ
れる変数が予め設定された限界を越えると、コントロー
ラに依って作動できる。
【0010】図2はコントローラの他の入力22を示して
いるが、これらは本発明の部分を形成していない。空気
流の減少は、炎症に起因すると思われる鼻部の気道抵抗
(NAR)を示すので、コントローラは、チューブ7に入り
且つ該チューブ7から出る空気の湿気を増加させる。こ
れは、炎症を緩和して、NARの低下を支援する。同様
に、口部からの過剰な空気の漏洩はNARの増加を招く。
いるが、これらは本発明の部分を形成していない。空気
流の減少は、炎症に起因すると思われる鼻部の気道抵抗
(NAR)を示すので、コントローラは、チューブ7に入り
且つ該チューブ7から出る空気の湿気を増加させる。こ
れは、炎症を緩和して、NARの低下を支援する。同様
に、口部からの過剰な空気の漏洩はNARの増加を招く。
【0011】然しながら、このような空気の漏洩は、空
気流に検出可能な増加を発生させる事になり、コントロ
ーラ9が、その後に起こると思われるNARの増加を来
す、患者に供給される空気の湿度を増加させる事にな
る。そこで、再び、コントローラ9は患者に送られる空
気の湿気を高めるので、これは、発生が予想される脱水
症状を弱めることを支援する。NARの任意の低下が感知
されると、湿度が減少されるが、それは予め設定された
基本値を下回ることはない。
気流に検出可能な増加を発生させる事になり、コントロ
ーラ9が、その後に起こると思われるNARの増加を来
す、患者に供給される空気の湿度を増加させる事にな
る。そこで、再び、コントローラ9は患者に送られる空
気の湿気を高めるので、これは、発生が予想される脱水
症状を弱めることを支援する。NARの任意の低下が感知
されると、湿度が減少されるが、それは予め設定された
基本値を下回ることはない。
【0012】マイクロプロセッサー18に依って行われる
演算が図3と図4に図示されている。システムは、流れ
と圧力とNARと湿度(周囲湿度と飽和湿度)の適正な基
本値を設定することに依って、ブロック31で始動され
る。ブロック32で、口部の漏洩があるかどうかについて
の決定が測定された流れから行われる。ない場合、演算
は、鼻部の気道抵抗が試験されるブロック37から進む。
口部の漏洩が検出されると、演算は、試験が変更につい
て行われるレベル33に進む。レベル34で、患者に加湿要
素に依って送られる空気の湿気は、それが既に最大また
は最小であるかどうかチェックするために試験される。
演算は、湿度の増加または減少に関する決定(および後
の実施)が行われるレベル35に進む。シーケンスは、停
止し、ブロック32に戻る(36)。鼻部の気道抵抗の演算
(図4)は基本的に前述の演算と同じである。
演算が図3と図4に図示されている。システムは、流れ
と圧力とNARと湿度(周囲湿度と飽和湿度)の適正な基
本値を設定することに依って、ブロック31で始動され
る。ブロック32で、口部の漏洩があるかどうかについて
の決定が測定された流れから行われる。ない場合、演算
は、鼻部の気道抵抗が試験されるブロック37から進む。
口部の漏洩が検出されると、演算は、試験が変更につい
て行われるレベル33に進む。レベル34で、患者に加湿要
素に依って送られる空気の湿気は、それが既に最大また
は最小であるかどうかチェックするために試験される。
演算は、湿度の増加または減少に関する決定(および後
の実施)が行われるレベル35に進む。シーケンスは、停
止し、ブロック32に戻る(36)。鼻部の気道抵抗の演算
(図4)は基本的に前述の演算と同じである。
【0013】尚、本発明に係る吸入用若しくは呼吸用空
気供給システムの具体的な態様の例を以下に示してお
く。即ち、基本的な態様としては、呼吸用の空気を患者
に供給する方法であって、患者に供給される空気を加湿
し、前記の空気の流れの変化を検出し、気道抵抗の増加
の結果として空気流が減少した場合に、或いは、空気漏
洩の結果として空気流が増加した場合に、湿度または温
度あるいはその両方が予め定められたベース値より増加
せしめられる様に、湿度または温度あるいはその両方を
制御する、各ステップを含んでいる吸入用若しくは呼吸
用空気供給システムである。
気供給システムの具体的な態様の例を以下に示してお
く。即ち、基本的な態様としては、呼吸用の空気を患者
に供給する方法であって、患者に供給される空気を加湿
し、前記の空気の流れの変化を検出し、気道抵抗の増加
の結果として空気流が減少した場合に、或いは、空気漏
洩の結果として空気流が増加した場合に、湿度または温
度あるいはその両方が予め定められたベース値より増加
せしめられる様に、湿度または温度あるいはその両方を
制御する、各ステップを含んでいる吸入用若しくは呼吸
用空気供給システムである。
【0014】又、別の態様としては、上記の基本システ
ムに於いて更に例えば、(1)口部の漏洩を示す空気流
の増加を検出し、もしその増加が検出された場合には、
湿度を増加する様にし、もしその増加が検出されない場
合には、(2)鼻部の気道抵抗の増加を示す空気流の低
下を検出し、もしその低下が検出された場合には、湿度
を増加する様にする、という工程シーケンスに従って、
該空気流の検出操作と湿度の調整操作が周期的に実行さ
れる様に構成する事も出来る。
ムに於いて更に例えば、(1)口部の漏洩を示す空気流
の増加を検出し、もしその増加が検出された場合には、
湿度を増加する様にし、もしその増加が検出されない場
合には、(2)鼻部の気道抵抗の増加を示す空気流の低
下を検出し、もしその低下が検出された場合には、湿度
を増加する様にする、という工程シーケンスに従って、
該空気流の検出操作と湿度の調整操作が周期的に実行さ
れる様に構成する事も出来る。
【0015】又、更に別の態様としては、例えば、患者
に加湿された呼吸用空気を供給する装置であって、制御
可能な湿度と温度に相応して外部源から供給された空気
を加湿する加湿手段と、前記の加湿手段から出る空気の
湿度と温度を決定する前記の加湿手段のための電子式コ
ントローラであって、空気流を示す信号を受信する入力
を搭載する前記のコントローラと、前記の患者に使用す
る呼吸用顔マスクと、前記の加湿手段の出力を前記の顔
マスクに結合する空気供給チューブと、前記の空気ホー
スの流れをモニターする空気流変換器であって、その出
力は少なくとも1つの前記のコントローラ入力に接続さ
れている、前記の空気流変換器を具備していて、 該コ
ントローラは、前記の空気流変換器が患者への空気流の
減少を示すか、或いは該空気流変換器が患者への空気流
の増加を示す場合に、加湿手段から出る空気の湿度を予
め定められたベース値より高める様に制御する構成され
る様に構成されているもので有っても良い。
に加湿された呼吸用空気を供給する装置であって、制御
可能な湿度と温度に相応して外部源から供給された空気
を加湿する加湿手段と、前記の加湿手段から出る空気の
湿度と温度を決定する前記の加湿手段のための電子式コ
ントローラであって、空気流を示す信号を受信する入力
を搭載する前記のコントローラと、前記の患者に使用す
る呼吸用顔マスクと、前記の加湿手段の出力を前記の顔
マスクに結合する空気供給チューブと、前記の空気ホー
スの流れをモニターする空気流変換器であって、その出
力は少なくとも1つの前記のコントローラ入力に接続さ
れている、前記の空気流変換器を具備していて、 該コ
ントローラは、前記の空気流変換器が患者への空気流の
減少を示すか、或いは該空気流変換器が患者への空気流
の増加を示す場合に、加湿手段から出る空気の湿度を予
め定められたベース値より高める様に制御する構成され
る様に構成されているもので有っても良い。
【0016】
【発明の効果】発明は空気の流量を主な帰還変数として
用いて説明されてきたが、単一の圧力変換器の使用も妥
当と考えられ、圧力増加は増加されたNARを示すことに
なる。更に、流れを示す信号を与える他の変換器も、前
述の圧力変換器/較正済みのオリフィスの組み合わせの
代わりに使用できる。
用いて説明されてきたが、単一の圧力変換器の使用も妥
当と考えられ、圧力増加は増加されたNARを示すことに
なる。更に、流れを示す信号を与える他の変換器も、前
述の圧力変換器/較正済みのオリフィスの組み合わせの
代わりに使用できる。
【0017】空気源、例えば、ブロアは、前述の加湿要
素とは別の装置部品になるわけでないが、単一のユニッ
トとするために加湿要素と一体化できる。代わりに、加
湿要素コントローラは、別のブロア・コントローラを必
要とせずに、ブロアを制御することもできる。 本発明
は、NARに於ける空気流れの漏洩または変化あるいはそ
の両方にもかかわらず、最適な状態になる温度と湿度を
備えた呼吸用空気供給機能を提供できることが、前述の
説明から認められる。
素とは別の装置部品になるわけでないが、単一のユニッ
トとするために加湿要素と一体化できる。代わりに、加
湿要素コントローラは、別のブロア・コントローラを必
要とせずに、ブロアを制御することもできる。 本発明
は、NARに於ける空気流れの漏洩または変化あるいはそ
の両方にもかかわらず、最適な状態になる温度と湿度を
備えた呼吸用空気供給機能を提供できることが、前述の
説明から認められる。
【図1】図1は、呼吸用空気供給システムを図解で示
す。
す。
【図2】図2は、湿度コントローラ電気回路を示す。
【図3】図3は、コントローラの演算を流れ図の形態で
示す。
示す。
【図4】図4は、コントローラの演算を流れ図の形態で
示す。
示す。
1…チューブ 2…入り口 3…加湿室 4…加熱ベース 5…出口 6…コネクタ 7…チューブ 8…患者の顔マスク 9…コントローラ 10…電気接続要素 11…コネクタ 12…圧力変換器 13…圧力変換器 14…入力 15…入力 16…ヒーター・プレート
Claims (5)
- 【請求項1】 呼吸用の空気を患者に供給する方法であ
って、 患者に供給される空気を加湿し、 前記の空気の流れの変化を検出し、 気道抵抗の増加の結果として空気流が減少した場合に、
或いは、空気漏洩の結果として空気流が増加した場合
に、湿度または温度あるいはその両方が予め定められた
ベース値より増加せしめられる様に、湿度または温度あ
るいはその両方を制御する、各ステップを含んでいる前
記の方法。 - 【請求項2】 空気は前記の患者の鼻部に供給され、感
知される気道抵抗は鼻部の気道抵抗である、特許請求の
範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項3】 (1)口部の漏洩を示す空気流の増加を
検出し、もしその増加が検出された場合には、湿度を増
加する様にし、もしその増加が検出されない場合には、 (2)鼻部の気道抵抗の増加を示す空気流の低下を検出
し、もしその低下が検出された場合には、湿度を増加す
る様にする、 という工程シーケンスに従って、該空気流の検出操作と
湿度の調整操作が周期的に実行されるものである事を特
徴とする請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 患者に加湿された呼吸用空気を供給する
装置であって、制御可能な湿度と温度に相応して外部源
から供給された空気を加湿する加湿手段と、 前記の加湿手段から出る空気の湿度と温度を決定する前
記の加湿手段のための電子式コントローラであって、空
気流を示す信号を受信する入力を搭載する前記のコント
ローラと、 前記の患者に使用する呼吸用顔マスクと、 前記の加湿手段の出力を前記の顔マスクに結合する空気
供給チューブと、 前記の空気ホースの流れをモニターする空気流変換器で
あって、その出力は少なくとも1つの前記のコントロー
ラ入力に接続されている、前記の空気流変換器を具備し
ていて、 該コントローラは、前記の空気流変換器が患
者への空気流の減少を示すか、或いは該空気流変換器が
患者への空気流の増加を示す場合に、加湿手段から出る
空気の湿度を予め定められたベース値より高める様に制
御する構成されている、前記の装置。 - 【請求項5】 前記の空気流変換器は、前記の空気供給
チューブと連なる較正済みのオリフィスと、前記のオリ
フィスの上流側に位置する第1圧力変換器と、前記のオ
リフィスの下流側に位置する第2圧力変換器を備えてい
て、前記の第1と第2の変換器は各々信号を各々のコン
トローラ入力に送り、前記のコントローラは空気流を2
つの圧力信号とオリフィス・パラメーターから計算する
ようにプログラム設定されている、前記の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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NZ260100 | 1994-03-15 |
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- 1995-03-15 FR FR9502982A patent/FR2717395A1/fr not_active Withdrawn
- 1995-03-15 JP JP5613395A patent/JPH0838603A/ja active Pending
- 1995-03-15 DE DE1995108803 patent/DE19508803A1/de not_active Withdrawn
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