KR0145176B1 - 피부전극구조와 피부전극구조를 활용하는 피부를 통한 약물투여장치 - Google Patents

피부전극구조와 피부전극구조를 활용하는 피부를 통한 약물투여장치

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KR0145176B1
KR0145176B1 KR1019920701936A KR920701936A KR0145176B1 KR 0145176 B1 KR0145176 B1 KR 0145176B1 KR 1019920701936 A KR1019920701936 A KR 1019920701936A KR 920701936 A KR920701936 A KR 920701936A KR 0145176 B1 KR0145176 B1 KR 0145176B1
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insulating layer
liquid
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그로스 죠셉
쥬커 슬로모
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데이비드 리프쉬츠
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Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]
피부전극구조와 피부전극구조를 활용하는 피부를 통한 약물투여장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본발명에 따라 구성된 피부를 통한 약물투여장치의 한 형태를 예시한 개략도.
제2도는 환자의 팔이나 다리에 부착되는 밴드에 장착된 제1도의 장치를 예시한 평면도.
제3도는 본 발명에 따라 구성된 피부를 통한 약물투여장치의 두 번째 형태의 저면도.
제4도는 제3도의 IV-IV선을 따라 취한 종단면도.
제5도는 본 발명에 따라 구성된 피부를 통한 약물투여장치의 세 번째 형태를 예시한 종단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2a,2b:하우징6a,6b:액체 저장기
12a,12b:전극14a,14b:침투성 절연층
20a,20b:관통요소34:마이크로프로세서
114a,114b:침투성 절연층112a,b,124a,b:센서전극
208:압력실216:통로
[발명의 상세한 설명]
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 피부전극구조와 그러한 구조를 포함하는 피부를 통한 약물투여장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히 이온침투요법에 의해 약물투여를 위한 피부전극구조에 적용된다. 따라서, 이와 관련하여 설명하기로 한다.
이온침투요법은 전류의 도움으로 표면세포조직 안에서 움직이는 이온의 작용이다. 오래전에 알았던 이 작용에도 불구하고, 피부를 통한 약물투여에 사용됨이 겨우 최근에서야 많은 관심이 되었고, 그러한 많은 장치들은 문헌에서 설명하고 있다. 그러나 이 기술 사용에 심각한 한계중 하나, 특히 최적율로 약물을 투여할 때 이온침투요법 전극이 열을 발생시켜 치료를 받는 사람의 피부가 염증을 이르키거나 화상을 입는 경향이 있는 장치이다.
미국특허 제 4,164,226호는 이온침투요법으로 피부를 통한 약물투여 기간 동안 펠트와 같은 재료를 피부전극을 가리고, 액체로 축축하게 하므로서 피부화상에 대한 보호방법을 제공하는 전극구조를 나타낸다. 그러나, 그러한 장치는 활기를 띠게 할 수도 없고, 그것의 수분포함을 제어할 수도 없기 때문에, 그것을 사용하는데 많은 제약이 따른다.
[발명이 이루고자하는 기술적 과제]
본 발명의 목적은 앞에서 말한 형태의 전기적 장치를 제공하는데 있으며, 특히 상기의 여러 가지 측면에서 장점을 가지고 있는 피부를 통한 약물투여장치를 제공하는데 있다.
[발명의 구성 및 작용]
본 발명의 한 형태에 따라, 환자의 피부에 적용하기 위한 전기적 장치를 제공하는데 있어서, 상기 장치는 전극과 환자의 피부에 접착하여 놓여져 액체를 스며들게 하므로서 피부염증이나 화상을 없애거나 감소시키기 위한 절연층을 포함함을 특징으로 하는 전기적 장치이다. 그 잦ㅇ치는 액체가 절연층과 소통하는 액체를 저장하는 액체 저장기와, 액체 저장기에서 절연층으로 액체의 공급을 제어하는 변위가능부재와, 그로 인하여 액체 저장기에서 절연층으로 액체의 공급율을 제어하기 위한 제어수단 등을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 설명된 몇가지 바람직한 실시예의 또다른 특징에 따라서, 변위가능부재는 막인데 그 제어수단은 변위가능한 막을 제어하기 위한 압력실을 포함하고 있다.
바람직한 실시예의 또다른 특징에 있어서, 압력실은 전해조에 인가되는 전류에 대응하여 가스를 발생시키는 전해조를 포함한다. 절연층은 또한 절연층의 액체 함유량을 감지하는 센서를 포함하며, 그 제어수단은 절연층의 감지된 액체 함유량에 따라서 전해조에 인가된 전류를 제어하는 센서로 제어되는 제어회로를 포함한다.
앞에서 말한 특징에 따라 구성된 장치는, 전극을 환자의 피부에 적용함에 있어 피부염증이나 피부화상을 없애거나 감소하기 위해 많은 응용범위에서 유리하게 사용될 것이며, 본 발명은 특히 환자에게 피부를 통한 약물투여장치를 사용하는 것이다.
본 발명의 또다른 형태에 따르면, 환자에게 액체 약물을 투여하기 위한 피부를 통한 약물투여장치를 제공하는 데 있다. 상기 핑부를 통한 약물투여장치에 있어서, 침투성 절연층이 침투성 절연층의 한 면을 호나자의 피부에 접촉하여 환자에게 장치를 부착하기 위한 수단과 침투성 절연층의 다른 면에 액체 약물을 투여하기 위한 액체 저장기와 액체 저장기에서 침투성 절연체로 액체 약물의 공급을 제어하기 위한 변위가능한 부재, 그리고 변위가능한 부재와 그로 인하여 액체 저장기에서 침투성 절연층으로 액체의 공급율을 제어하기 위한 제어수단으로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 변위가능한 부재는 막과 상기에 요약하여 설명한 전기조를 포함하는 압력실이고, 또다른 장치는 절연층간의 끼워진 전극과 이온치료요법으로 인한 약물투여를 제어하는 액체 저장기를 갖는다. 그러나, 그것을 살펴보면 본 발명은, 또한 이온치료요법 전극을 포함하지 않는 수동형태의 피부를 통한 약물투여장치로도 사용할 수 있다.
이후에 서술하는 본 발명의 상세한 설명을 통해 알 수 있는 바이지만, 전기적 장치, 특히 피부를 통한 약물투여장치는 피부염증이나 피부화상의 최소화로 비교적 고율의 약물투여능력(또는 종ㅁ 더 많은 약물)을 가지는 앞에서 말한 특징에 따라 구성된다. 본 발명의 또다른 장점은 이전의 장치에서처럼 약물이 겔형태를 필요로 하지 않고 액체 형태로 투여가 가능하며, 피부안에서 본래보다 약의 좀더 나은 이동을 제공한다.
본 발명의 또다른 장점과 특징은 이하에서 서술하는 설명을 통해 알 수 있다.
실시예
이하, 첨부도면을 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도와 제2도는 이온치료요법으로 사람에서 한 번 혹은 동시에 두 번의 약물을 투여할 때 사용되는 피부를 통한 약물투여장치를 예시한다. 그것은 두 개의 하우징(2a,2b)을 포함하고, 하우징 각각은 변형된 막을 포함하는 내실(4a,4a)을 갓고 있으며, 변형된 막은 내실의 한쪽에 수축-팽창이 가능한 액체 저장기(6a,6b)와 다른 쪽에 챔버(8a,8b)로 나뉘어져 있다. 액체 저장기(6a,6b)는 액체를 내포한 액체 저장기의 대용이 되고, 한쪽 또는 양쪽ㅇ에 약물을 포함해 환자의 피부(10)를 경유하여 투여된다. 막의 반대쪽에 챔버(8a,8b)는 액체 저장기(6a,6b)에 액체 뉴여율을 제어하기 위한 압력실의 대용이 되며, 좀 더 상세하게 이하에서 설명할 것이다.
하우징(2a,6b) 각각은 또다른 피부전극(12a,12b)을 갖추고, 각 침투성 절연층(14a,14b)의 반대쪽을 보호하며 환자의 피부에 직접 접착한다. 침투성 절연층(14a,14b)은 천연 혹은 합성섬유로 되어 있는데, 그러한 것에는 비스코스레이온, 폴리에스테르, 펠트등이 있다. 침투성 절연층 액체 저장기(6a,6b)안에 액체의 투과를 허용하기 위해 세포들이 상호 연결된 세포 플라스틱 물질로 구성되어 있다.
하우징(2a,2b) 각각은 액체 저장기(6a,6b)에서 전극(12a,12b)을 통해 각 침투성 절연층(14a,14b)으로 이끄는 통로(16a,16b)를 추가적으로 포함한다. 각 저장소(6a,6b)안의 액체는 보통 플라스틱백(18a,18b)안에 포함된다. 각각의 백은 각 하우징의 침투성 절연층(14a,14b)안에 상부가 끼워진 관통요소(20a,20b)에 의해 관통되고 뾰족한 끝은 통로(16,16b)안에 놓는다. 따라서, 침투성 절연층 중심을 압축하는 것은 내부에서 플라스틱백(18a,18b)을 관통하는 관통요소 때문일 것이며, 그로 인하여 각 액체 저장기(6a,6b)안의 액체를 통로(16a,16b)를 경유하여 각 하우징의 침투성 절연층(14a,14b)으로 흐르는 것을 허용한다.
피부전극(12a,12b)은 각 침투성 절연층(14a,14b)에서 환자의 피부(10)를 통하여 액체의 유동을 제어하기 위한 이온치료요법 전극을구성한다. 따라서 하우징(2a)안의 전극(12a)은 캐쇼드(cathode)일 것이며, 하우징(2b)안의 전극(12b)은 애노드(andoe)일 것이다. 알려진 대로 액체 저장기(6a,6b)안의 액체 투여율은 침투성 절연층 (14a,14b)에서 환자의 피부(10)를 통하여 두 전극(12a,12b)에 인가된 전압에 의해 제어가능하다.
침투성 절연층(14a,14b) 은 각 침투성 절연층의 한면에 센서전극(22a,22b)과 가른 면에 센서전극(24a,24b)을 포함한다. 센서전극은 각 침투성 절연층의 액체 함유량을 감지하는데 쓰이고, 감지된 액체 함유량에 응하여 전극(12a,12b)에 인가된 전압제어를 할 때, 쓰여진다.
하우징(2a,2b)안의 압력실(8a,8b)은 전해조(26a,26b)를 포함한다. 각 전해조는 한 쌍의 공간전극(28a,28b)과 (30a,30b)를 포함하며, 전류가 인가될 때 가스(예를 들면, 산소, 수소, 이산화탄소)를 발생할 수 있는 형태의 전극(32a,32b)에 의해 분리된다. 많은 전해질이 이러한 목적으로 알려진다.
예시된 장치는 상기의 모든 전극과 연결된 또다른 마이크로프로세서(34)를 포함하며, 그 전극들을 다시말하자면, 피부 혹은 이온치료요법전극(12a,12b); 액체함유 센서전극(22a,22b)과 전해조전극(28a,28b),(30a,30b)등이다. 마이크로프로세서(34)는 다음과 같이 스톱-스타트입력(36), 속도선택입력(38), 모드선택입력(40), 분조정입력(42), 시간조정입력(44) 등의 입력방식을 가진다. 이들 입력들은 미리 선택된 비율과 시간을 액체 저장기(6a,6b)안에서 액체의 투여를 미리 프로그램하는 마이크로프로세서(34)를 허용한다.
마이크로프로세서(34)는 이하의 부가적인 출력을 갖는다. 상기 부가적인 출력에 있어서, 예를 들면, 미리 선택된 비율과(또는) 시간을 표시하는 액정다이오드(LCD)인 가시출력(46), 예를들어, 부저와 같은 오디오알람(48)인데 (만일, 약물투여율이 예정된 최대치보다 증가하거나, 예정된 최소치 아래로 떨어진다면)이들은 어느정도 규정된 조건하에서 활기를 띄게 된다. 또 마이크로프로세서(34)의 부가적인 출력에는, 예를들어, 발광다이오드(LED)와 같은 가시신호(50)가 있는데, 이는 규정된 조건이 일어날 때 활기를 띠게 된다.
그 장치는 자체 내장 밧데리(52)에 의해 동력을 공급받는다. 두 개의 하우징(2a,2b)은 마이크로프로세서(34)와 다른 설명된 콤포넌트와 함께 밴드(56)가 환자의 팔이나 다리에 편리하게 장치를 부착하는 것을 허용하므로 인해 수반된 커먼하우징(54)(제2도)안에 모두 포함될 것이다.
제1도와 제2도에서 설명된 장치는 아래의 방법으로 사용된다.
만일 한곳에만의 약물을 환자에게 투여하면 약물은 액체 저장기(6a,6b)의 한쪽에 액체 형태로 포함하는데 반하여, 다른 액체 저장기는 단지 각 침투성 절연체를 축축히 하기 위해 사용되는 액체(예를들어, 물)로 꽉 채워진다. 그러나, 만일 두곳의 약을 동시에 투여한다면, 각 액체 저장기(6a,6b)는 액체 형태의 약을 포함한다. 두 액체 저장기(6a,6b)안에 액체를 바람직하게 플라시특백 안에 있어서 액체 저장기가 편라하게 보충할 수 있다.
그 장치가 환자에게 한 번 혹은 여러번의 약물 투여하는데 쓰여질 때, 두 침투성 절연층(14a,14b)의 각 중심영역은 관통요소(20a,20b)가 각 액체 저장기(6a,6b) 에 플라스틱백을 관통하기 때문에 안으로 압축되고, 그로 인하여 통로(16a,16b)를 경유하여 각 침투성 절연층으로 유동하는 액체를허용한다.
액체저장기 저장기(6a,6b)의 액체투여율은 이온침투요법 또는 피부전극(12a,12b)에 전류가 공급되고 또 각 하우징(2a,2b)안의 전해조전극(28a,28b)과 (30a,30b)에 전류가 공급되므로서 제어된다. 따라서, 전해조전극(28a,28b)과 (30a,30b)에 전류공급은 각전지안의 전해질로 하여금, 가스를 발생시키며 압력실(8a,8b)안에 압력을 증가시키고, 그로 인하여 그 압력실을 팽창시키고 액체함유 액체저장기(6a,6b)를 수축시킨다. 이것은 각 통로(16a,16b)를 경유하여 침투성 절연층(14a,14b)으로서 액체유동율을 증가시킨다. 또한, 이온치료요법에 의해 피부전극(12a,12b)의 전류공급은 침투성 절연층(14a,14b)에서 환자의 피부로의 액체의 이동을 제어한다. 침투성 절연층(14a,14b)의 액체함유량은 센서전극(22a,22b)과 (24a,24b)에 의해 지속적으로 감시되고, 자동적으로 마이크로프로세서(34)를 제어한다.
제3도와 제4도는 이온치료요법에 의해 작동하는 피부를 통한 약물투여장치의 다른 형태를 예시한다. 이 장치는 변형된 막(104a,104b)에 의해 각기 나뉘어진 두 개의 내실로 형성된 싱그랗우징(102)을 포함하는 장치인데, 이는 액체 함유액체 저장기(106a,106b)와 압력실(108a,108b)을 한정한다. 그 장치는 또다른 두 전해조(126a,126b)를 포함하며, 이러한 전해조는 압력실(108a,108b)안의 압력을 증가시키고, 그로 인하여 액체저장기(106a,106b)의 액체 투여율을 조절하기 위하여 가스르 발생시키도록 설계된다.
그러나, 제3도와 제4도의 장치에서, 액체 저장기(106a)에 액체(예를들면, 약물을 포함하는)는 하우징(102) 중심부근에 원형으로 배치된 한 침투성 절연층(114a)중의 단면다수의 전극중 하나(112a)를 통해 통로(116a)를 경유하여 공급되는데 반하여, 액체 저장기(106b)에 액체(또한, 약이나 단순히 수분을 포함하는)는 침투성 절연층(114a) 주위와 그 공간에 놓여진 침투성 절연층(114b) 사이에서 전극(112a)을 통해 통로(116b)를 경유하여 공급된다. 약을 공급하는 침투성 절연층(114a) 주위와 그 공간에 놓여진 침투성 절연층(114b) 사이에서 전극(112a)을 통해 통로(116b)를 경유하여 공급된다. 약을 공급하는 침투성 절연층(114a)을 제공하며, 침투성 절연층(114b)은 그 층의 액체 함유량을 감지 하기 위해 센서전극(122a,122b)을 유사하게 제공한다.
제3도 및 제4도에 도시된 장치는, 상기 내용 이외에는 도1 및 도2와 관련하여 전술된 것과 동일하게 구성되며, 실질적으로 같은 방법으로 작동하며, 고율의 약물투여능력(혹은 많은 약물)을 가지는 것을 제외하고 실질적으로 같은 장점을 제공한다.
제5도에서 예시된 장치는 제1도와 제2도에 대하여 상기에서 설명한 바와 아주 비슷하다. 그러나 제5도에서는 부호(212)로 표시되는 피부 전극중 하느에 대한 구조가 도시되어 있다. 따라서, 그 장치가 그러한 두 전극을 포함할 때 그 두 전극은 제5도에서 예시된 것처럼 구성될 것이다.
제5도에서 예시된 장치는 액체함유 액체 저장기(206)안의 내실의 내부를 나누는 변형된 막(204)과 압력실(208)을 포함하는 내실로 형성된 하우징(202)을 포함한다. 그 장치는 환자의 피부(210)에 적용하게 되며, 그 장치는 피부전극(212)와 환자의 피부에 접착하게 되는 침투성 절연층(214)과 액체를 포함한 백(218)이 관통요소(220)에 의해 관통되어질 때 액체 저장기(206)으로부터 전극(212)를 경유하여 침투성 절연층(214)로 액체공급을 위한 통로(216)을 포함한다. 그 장치는 한쌍의 전극(228,230)을 포함하는 전해조(226)와 전류가 인가될 때 챔버(208)에 압력을 증가해 가스를 발생하는 능력이 있는 전해질(232)을 갖는데, 그로 인하여, 침투성 절연층(214)에서부터 환자의 피부로 용액 공급율을 제어한다.
상기 설명에 있어서, 제5도의 장치는 제1도와 제2도의 장치와 같은 방법으로 구성되고 작동한다.
그러나, 제5도의 장치는 침투성 절연체(214)에 외접하는 밀봉환체(260)을 추가적으로 포함한다. 따라서, 그 장치를 환자의 피부에 적용할 때 밀봉환체(260)는 환자의 피부에 대해 하우징(202)을 밀봉하고, 그러한 압력은 전해조(226)로부터 가스의 발생으로 인해 압력실(208)에 증강되며 또한 ㅇ침투성 절연층(214)을 경유하여 환자의 피부에 적용된다. 피부에 적용된 압력은 전해조(226)안의 압력센서(262)에 의해 감지되며, 마이크로프로세서(34, 제1도)를 제어할 때 사용되고 환자에게 약의 투여를 원하는 비율로 하고자 적당한 압력을 보유한다. 침투성 절연층의 액체함유량은 센서전극(264)에 의해 감지된다.
이온치료요법으로 약물을 투여하기 위한 본 발명의 피부를 통한 약물투여장치에 있어서, 약물투여율(D)은 아래에 관계식에 따른다는 것을 보일 수 있다.
수식
Pe = 피부침투성
d = 피부두께
k = 이온침투전달상수
I = 전류
Pc = 각압력실내의 압력
PAB = 절대압력(대기중)
A = 약물의 효과가 있는 피부지역
따라서, 편리한 이온침투요법 실행에 있어서, 투여울은 상기 식에 kI 요소에 의해 한정된다. 그러나, 본 발명에서의 압력은 전해조에 의해 적용되고, 투여율은 상기식내의 첫 번째 요소(압력)에 의해 증가할 것이다. 각 침투성 절연층의 액체함유량은 그 내부의 액체의 원하는 농도를 보유하는 센서전극에 의해 지속적으로 감시되며, 그것에 의해 피부염증이나 피부화상이 없어지거나 최소화 된다. 즉, 이오니치료요법전극이 없는 패시브 패치를 적용함에 있어서, 그 때문에 전달이 상기의 식의 첫 번째 요소(압력)에 의해 한정됨을 또한 포함하는 것이 바람직하다.
[발명의 효과]
제1도, 제2도, 제3도, 제4도에 예시한 장치는 제5도에 대해 상기 설명된 특징, 즉, 환자의 피부에 대하여 밀봉된 하우징을 위한 밀봉환체(260)와 압력을 감지하기 위한 압력센서(262)를 또한 포함하는 것이 바람직하다. 그밖에도 발명이 여러 가지로 변경, 변형되고 적용될 수 있음은 명백해질 것이다.

Claims (10)

  1. 전극파 전극위에 놓여저 환자의 피부와 접촉하게 되는 액체가 스며들어 피부염증이나 피부화상을 없애거나 감소시키는 침투성 절연층을 포함하는 피부를 통한 약물투여장치에 있어서, 상기 장치는, 상기 절연층과 소통하는 상기 액체를 저장하는 액체 저장기와, 액체 저장기에서 상기 침투성 절연층으로 상기 액체의 공급을 제어하기 위한 변위가능한 부제와, 상기 변위가능한 부재를 제어하는 제어수단을 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변위가능한 부재는 막이며, 상기 제어수단은 상기 막의 변위를 제어하는 압력실을 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 압력실은 전해조에 인가되는 전류에 대응하는 가스를 발생시키는 전해조를 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 침투성 절연층은 침투성 절연층의 액체함유량을 감지하기 위한 센서를 포함하며, 상기 제어수단은 상기 센서에 의해 제어되는 침투성 절연층의 감지된 액체 함유량에 응답하여 상기 전해조에 인가되는 전류를 제어하는 제어회로를 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 침투성 절연층은 환자의 피부에 접착되어 지는 밀봉환체에 의해 외접됨을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 압력실은 압력을 감지하고 그에 응답하여 전해조를 제어하는 압력센서를 또한 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  7. 제1항 내지 제4항 및 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 액체 저장기는 침투성 절연층의 상기 한면에 액체백을 수용할 수 있는 구조를 취하며, 상기 장치는 그 장치가 피부를 통하여 약물을 투여하는 용도로 사용될 때, 백을 관통하기 위한 관통요소를 추가적으로 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  8. 제1항 내지 제4항 및 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는, 제2전극 및 그 제2저전극과 상기전극에 연결되어 이온 치료요법에 의한 약물투여를 제어하는 전압원을 추가적으로 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  9. 제1항 내지 제4항 및 제6항중 어느 한항에 있어서, 상기 장치는에는 한쌍의 상기 침투성 절연층이 있고, 각각의 침투성 절연층은 전극, 액체 저장기, 및 각 액체 저장기에서 전극을 경유하여 각 침투성 절연층으로 액체의 공급을 제어하기 위한 막을 포함함을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 침투성 절연층은 환자의 피부에 접착되어지는 밀봉환체에 의해 외접됨을 특징으로 하는 피부를 통한 약물투여장치.
KR1019920701936A 1990-12-13 1991-12-13 피부전극구조와 피부전극구조를 활용하는 피부를 통한 약물투여장치 KR0145176B1 (ko)

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