KR20050098871A - 삽입력을 감소시키기 위한 최적의 그라인드를 갖는 바늘 - Google Patents

삽입력을 감소시키기 위한 최적의 그라인드를 갖는 바늘 Download PDF

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KR20050098871A
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아니마스 코포레이션
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Abstract

본 발명은 공통의 삽입점으로 수렴되는 다수의 교차되는 쐐기면을 구비한 중실 첨단부를 포함하는 주입 세트 등을 위한 유도침에 관한 것이다. 바람직하게는, 공통의 삽입점은 유도침의 중심축과 일치한다. 첨단부는 또한 쐐기면의 교차점에서 형성된 다수의 절단 에지를 포함한다. 절단 에지는 공통의 삽입점으로 수렴되어 막으로의 유도침 삽입이 유도침 주변의 막을 절단하고 분리시킨다.

Description

삽입력을 감소시키기 위한 최적의 그라인드를 갖는 바늘{NEEDLE HAVING OPTIMUM GRIND FOR REDUCED INSERTION FORCE}
본 발명은 의료 장비에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 막 통과를 용이하도록 배열된 유도침 및 막 내에 캐뉼라 또는 카테터의 설치에 관한 것이다.
약물 또는 기타 유체의 전달은 종종 피하 또는 정맥내에 통상적으로 위치한 캐뉼라 또는 카테터(catheter)를 통하여 달성된다. 유체의 피하 전달을 위해, 주입 세트(infusion set) 또는 주사 포트의 사용은 정기적으로 피부에 구멍을 뚫는 필요를 감소시키고 드레싱 또는 목욕과 같은 활동을 위해 유체 선을 일시적으로 분리시키는 방법을 제공한다. 주입 세트는 통상적으로 캐뉼라 및 캐뉼라를 통하여 연장되는 유도침을 포함한다. 자가 접착성 패드는 종종 한번 설치된 캐뉼라를 움직임에 대하여 보호하기 위해 사용된다. 수동 삽입기는 종종 접합 세트를 설치하기 위해 사용된다. 수동 삽입기는 통상적으로 하우징, 및 주입 세트가 일시적으로 연결되는 하우징에 위치하는 스프링-장착 슬라이딩 메카니즘을 포함한다. 사용시에, 사용자는 통상적으로 한 손으로 삽입기 하우징을 잡고, 다른 한 손의 엄지 손가락과 집게 손가락 사이에 피부의 주름을 집는다. 이후 슬라이딩 메카니즘을 해제시켜 유도침 및 캐뉼라의 외부 말단을 피부의 주름에 가압한다. 이후 유도침을 제거하고, 피하층에 설치된 캐뉼라를 남겨놓는다. 이후 캐뉼라는 움직임에 대하여 보호될 수 있다. 인슐린 펌프와 같은 유체 공급원으로부터의 배관은 캐뉼라 하우징에 연결되어 인슐린 또는 다른 물질을 캐뉼라를 통하여 피하층으로 전달시킬 수 있다.
유도침은 통상적으로 튜브의 중심축으로부터 상쇄되는 절단 첨단(cutting tip)을 형성시키는 각도에서 그라인딩된 한쪽 말단을 구비한 중공의 금속성 튜브로 구성된다. 피부 내로의 유도침 삽입은 통상적으로 적어도 일부의 절단 첨단의 상쇄 특성(offset nature)으로 인해 비교적 높은 삽입력을 요구한다. 비교적 높은 삽입력 및 첨단의 상쇄 특성의 조합은 삽입 동안 유도침에 대하여 굽힘 모멘트를 생성시킬 수 있다. 굽힘 모멘트가 경감되는 경우, 예를 들어 유도침이 피부를 관통하는 경우, 유도침이 원래의 형태로 되돌아가려고 시도하기 때문에 주변 조직이 손상될 수 있으며 불편함이 증가될 수 있다.
또한, 버(burr) 형성은 각지게 그라인딩된 중공의 유도침의 제조 동안 종종 일반적으로 이루어진다. 이러한 버의 제거는 시간 소비적이며, 어려울 수 있다.
더욱이, 주입 세트의 조립 동안, 유도침의 상쇄 절단 첨단은 캐뉼라의 내측벽과 접촉하고 이를 손상시킬 수 있다. 따라서, 캐뉼라를 통하여 유도침의 삽입 동안 유도침 및 캐뉼라를 적당하게 정렬시키기 위해 매우 큰 주의가 필요하다.
전술된 개요 및 본 발명의 하기 바람직한 구체예의 상세한 설명은 첨부된 도면과 관련하여 읽는 경우 더욱 잘 이해될 것이다. 본 발명을 기술할 목적으로, 도면에 바람직한 구체예를 나타내었다. 그러나, 본 발명은 정확한 배치 및 기술된 수단으로 제한되는 것은 아니다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 유도침을 구비한 주입 세트를 도입한 삽입기 어셈블리의 정면 사시도이며;
도 2는 유도침 및 캐뉼라 부분의 확대된 사시도이며;
도 3은 유도침 부분의 측면도이며;
도 4는 유도침의 정면도이며; 및
도 5는 본 발명의 다른 구체예에 따른 유도침의 정면도이다.
도면은 본 발명의 단지 특정 구체예를 나타내도록 의도된 것으로, 이의 범위를 제한하는 것으로서 해석되지 않음을 언급한다. 본 발명은 하기에서 도면과 관련하여 더욱 상세하게 기술될 것이며, 도면을 통하여 동일한 부분은 동일한 숫자에 의해 표시된다.
본 발명의 개요
본 발명의 한 양태에 따르면, 막을 관통시키기 위한 유도침은 중심축을 갖는 중실 몸체부 및 중실 몸체부로부터 연장된 첨단부(tip portion)를 포함한다. 첨단부는 중실 몸체부로부터 공통의 삽입점으로 수렴되는 다수의 교차되는 쐐기면을 포함한다. 바람직하게는, 공통의 삽입점은 중실 몸체부의 중심축과 일치한다. 첨단부는 또한 쐐기면의 교차점에서 형성된 다수의 절단 에지를 포함한다. 절단 에지는 중실 몸체부로부터 공통의 삽입점으로 수렴된다. 이러한 배치와 관련하여, 막 내로의 유도침 삽입은 유도침 주변의 막을 절단하고 분리시킨다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 주입 세트는 캐뉼라 하우징, 하우징으로부터 연장되는 캐뉼라, 및 캐뉼라의 적어도 일부를 통하여 연장되는 유도침을 포함한다. 유도침은 중심축을 갖는 중실 몸체부 및 중실 몸체부로부터 연장되는 첨단부를 포함한다. 첨단부는 중실 몸체부로부터 공통의 삽입점으로 수렴되는 다수의 교차되는 쐐기면, 및 쐐기면의 교차점에서 형성되고 중실 몸체부로부터 공통의 삽입점으로 수렴되는 다수의 절단 에지를 갖는다. 바람직하게는, 공통의 삽입점은 중실 몸체부의 중심축과 일치한다.
특정 술어는 단지 편의를 위하여 하기 설명에서 사용될 수 있으며, 제한되지 않는다. 단어 "왼쪽", "오른쪽", "위" 및 "아래"는 참고로 주어진 도면에서 방향을 가리키는 것이다. 단어 "내부로" 및 "외부로"는 각각 바늘의 기하학적 중심 및 이의 명시된 부분쪽으로 및 이로부터 멀어지는 방향을 칭한다. 술어는 상기 상세히 언급된 단어, 이의 파생어 및 유사한 의미의 단어를 포함한다.
도면, 특히 도 1과 관련하여, 본 발명에 따른 주입 세트 (10)는 사용자의 피하 피부층에 설치하기 위한 삽입기 어셈블리 (12) 상에 일시적으로 위치된 것을 나타낸 것이다.
주입 세트 (10)는 일반적으로 중공의 캐뉼라 하우징 (16)으로부터 연장된 캐뉼라 (14), 및 캐뉼라 (14)를 통과하고 캐뉼라 하우징 (16) 내로 연장되는 유도침 (18)을 포함한다. 캐뉼라 (14)는 바람직하게는 플루오로중합체 물질, 예를 들어 테플론(Teflon™), 또는 다른 불활성 물질로 구성된다. 접착제 부착 패드 (adhesive-backed pad; 20)는 바람직하게는 캐뉼라 하우징 (16)과 이격하여 대면하는 접착층 (표시되지 않음)과 함께 캐뉼라 하우징 (16)에 부착된다. 패드 (20) 부분은 유도침 (18) 및 하우징 아래로 연장되는 캐뉼라 (14)를 보다 명확하게 설명하기 위하여 도 1에서 분리되도록 나타내었다. 이는 주입 세트 (10)가 낮은 자세 타입으로 제한되지 않으나, 피부 표면에 직각을 포함하는 서로 다른 각도로 유도침 (18) 및 캐뉼라 (14)를 삽입하도록 배열될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
삽입기 (12)는 삽입기 하우징에 형성된 각진 정렬 가이드 (24)를 구비한 삽입기 하우징 (22)을 포함하여 주입 세트 (10)가 미리결정된 각도로 피부에 삽입될 수 있다. 삽입기 (12)는 또한 나타낸 바와 같이, 전방으로 기울어지고 후방 또는 위쪽으로 접힐 수 있는 스프링 장착된 슬라이드 어셈블리 (26)를 포함한다. 잠금 메카니즘 (28)은 위쪽 방향에서 슬라이드 어셈블리 (26)를 고정시키도록 적용되고, 구동 버튼 (30)은 조작적으로 슬라이드 어셈블리 (26)를 해재시키기 위한 잠금 메카니즘 (28)과 결합되어 있다. 잠금 레버 (32)는 또한 구동 버튼 (30)의 부주의한 하강으로 인한 슬라이드 어셈블리 (26)의 부주의한 해제를 방지하기 위해 제공될 수 있다. 또한, 삽입기 어셈블리의 상세한 설명은 2001년 12월 18일에 출원된 공동계류중인 미국특허출원 공개번호 제2002/0077599호에서 알 수 있으며, 이러한 설명은 본원에서 참고문헌으로 포함된다. 이는 주입 세트 (10)가 서로 다른 배치의 삽입기로 사용될 수 있거나, 삽입기 없이 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
도 2 내지 도 4와 관련하여, 유도침 (18)은 몸체부 (40), 및 몸체부 (40)와 전체적으로 형성되고 몸체부로부터 연장된 첨단부 (42)를 포함한다. 바람직하게는, 몸체부 (40) 및 첨단부 (42)는 중실 구조물이다. 나타낸 바와 같이, 몸체부 (40)는 단면적으로 원형이나, 다른 단면 형태, 예를 들어, 삼각형, 사각형, 타원형 등으로 배열될 수 있다.
첨단부 (42)는 바람직하게는 몸체부 (40)로부터 공통의 삽입점 (52)으로 수렴되는 다수의 실질적으로 평면인 쐐기면, 예를 들어 제 1 쐐기면 (46), 제 2 쐐기면 (48) 및 제 3 쐐기면 (50)을 포함한다. 공통의 삽입점 (52)은 바람직하게는 유도침 (18)의 중심축 (54)와 일치한다. 바람직하게는, 쐐기면은 중실 몸체부 (40)로부터 중심축 (54)으로 대략 5 내지 30도의 각도(A), 더욱 바람직하게는 대략 15도의 각도(A)로 연장된다. 나타낸 바와 같이, 제 1 쐐기면 (46) 및 제 2 쐐기면 (48)이 교차되어 제 1 절단 에지 (60)를 형성하고, 제 1 쐐기면 (46) 및 제 3 쐐기면 (50)이 교차되어 제 2 절단 에지 (62)를 형성하고, 제 2 쐐기면 (48) 및 제 3 쐐기면 (50)이 교차되어 제 3 절단 에지 (64)를 형성한다. 절단 에지 (60, 62, 64)는 바람직하게는 중실 몸체부 (40)로부터 공통의 삽입점 (52)으로 수렴되고 바람직하게는 대략 120도의 각도(B)로 중심축 (54)에 대하여 원주상으로 이격된다. 절단 에지가 쐐기면의 교차점을 따라 연장하기 때문에, 절단 에지는 또한 중실 몸체부 (40)로부터 공통의 삽입점 또는 중심축 (54)으로 대략 5 내지 30도의 각도(A), 더욱 바람직하게는 대략 15도의 각도(A)로 연장되거나 경사진다. 이러한 방식에서, 각각의 절단 에지 (60, 62, 64)의 길이는 종래의 각지게 그라인딩된 중공의 바늘의 절단 길이 미만일 수 있으며, 이로 인해 물질 비용을 낮출 수 있다.
유도침 (18)은 바람직하게는 물질의 중질봉 또는 막대, 예를 들어 스테인레스강으로부터 미리 결정된 길이로 봉 또는 막대를 절단한 후, 봉 또는 막대의 한쪽 말단을 그라인딩하거나 달리 형성시켜 첨단부 (42)를 형성시킴으로써 구성된다.
다시 도 1과 관련하여, 사용시 및 실시예에 의하여, 주입 세트 (10)는 삽입기 어셈블리 (12)의 슬라이드 어셈블리 (26)상에 장착된다. 이후 슬라이드 어셈블리 (26)는 위쪽 방향으로 접혀지고 잠금 메카니즘 (28)에 의해 제자리에 위치된다. 이후 삽입기 어셈블리 (12)는 사용자의 피부에 대하여 위치되고 버튼 (30)을 하강시켜 슬라이드 어셈블리 (26)를 해제시킨다. 주입 세트 (10)는 스프링 바이어스 하에서 슬라이드 어셈블리와 함께 피부를 향하여 유도침 (18)까지 이동되고, 캐뉼라 (14)는 피하층에 위치된다. 대칭적으로 이격된 절단 에지 (60, 62, 64)와 함께 삽입점 (52)의 동심 위치는 동심의 동축력으로 피부내로의 유도침 (18) 삽입을 용이하게 한다. 이러한 동축력은 종래의 각지게 그라인딩된 중공의 바늘에서와 같이, 굽히는 부분을 갖지 않는다. 세개의 절단 에지 (60, 62, 64)는 동심의 삽입점 (52) 및 쐐기면 (46, 48, 50)에 협력하여 바늘 삽입 동안 피부 변위를 최소화하고, 조직을 통한 깨끗하게 절단되도록 한다. 또한, 유도침 (18)의 중질 구조물은 종래 기술의 중공의 몸체 구조물 보다 추가의 강도를 제공한다.
상기 기술된 유도침 (18)의 또다른 장점은 중공의 구조물의 종래 각지게 그라인딩하는 공정 동안 보다 적게 버(burr)를 형성시키며, 보다 용이하게 버를 제거한다는 것이다.
또한, 유도침 (18)은 주입 세트 (10)의 조립을 용이하게 한다. 조립 동안 캐뉼라 (14)를 통하여 삽입시키는 경우, 삽입점 (52)이 캐뉼라의 벽으로부터 멀리 이격되기 때문에 유도침 (18)은 캐뉼라 (14)를 접촉 또는 손상 없이 미끄진다.
도 5와 관련하여, 본 발명의 다른 구체예에 따른 유도침 (18a)의 정면도가 기술되어 있다. 유도침 (18a)은 몸체부 (40)으로부터 공통의 삽입점 (78)으로 수렴되는 다수의 실질적으로 평면인 쐐기면, 예를 들어 제 1 쐐기면 (70), 제 2 쐐기면 (72), 제 3 쐐기면 (74) 및 제 4 쐐기면 (76)을 구비한 첨단부 (42a)를 갖는다. 삽입점 (78)은 바람직하게는 유도침 (18A)의 중심축과 일치한다. 바람직하게는, 쐐기면은 중실 몸체부 (40)으로부터 중심축 (78)으로 대략 5 내지 30도의 각도(A), 더욱 바람직하게는 대략 15도의 각도(A)로 연장된다. 나타낸 바와 같이, 제 1 쐐기면 (70) 및 제 2 쐐기면 (72)이 교차되어 제 1 절단 에지 (80)를 형성하고, 제 2 쐐기면 (72) 및 제 3 쐐기면 (74)이 교차되어 제 2 절단 에지 (82)를 형성하고, 제 3 쐐기면 (74) 및 제 4 쐐기면 (76)이 교차되어 제 3 절단 에지 (84)를 형성하고, 제 4 쐐기면 (76) 및 제 1 쐐기면 (70)이 교차되어 제 4 절단 에지 (86)를 형성한다. 절단 에지 (80 내지 86)는 바람직하게는 중실 몸체부 (40)로부터 삽입점 (78)으로 수렴되고 바람직하게는 중심축 (54)에 대하여 대략 90도의 각도(C)로 원주상으로 이격된다. 절단 에지가 쐐기면의 교차점을 따라 연장되기 때문에, 절단 에지는 또한 중실 몸체부 (40)로부터 중심축 (78)으로 바람직하게는 대략 5 내지 30도의 각도(A), 더욱 바람직하게는 대략 15도의 각도(A)로 연장되거나 경사진다.
도 4 및 도 5에서 나타낸 본 발명의 두개의 구체예가 3개 및 4개의 에지 면을 구비한 삽입기 바늘을 기술하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 5개 이상의 면이 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
본 발명이 상기 기술된 구체예와 관련하여 상세히 교시되었으나, 당업자는 본 발명의 정신 및 범위의 벗어남 없이 형태 및 상세한 설명이 변경될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 실시예에 의하여, 본 발명은 기술된 특정 수의 쐐기면 및 절단 에지로 제한되지 않으며, 보다 많거나 보다 적은 면 및 절단 에지를 가질 수 있다. 또한, 절단 에지들 사이의 각도 및/또는 이들의 경사도는 비대칭적일 수 있다. 더욱이, 유도침이 삽입기 어셈블리의 용도로서 교시되어 있으나, 유도침은 이에 제한되지 않으며, 막 또는 조직에서 캐뉼라 또는 카테터를 위치시키기 위하고/위하거나 막 또는 조직에 통로 및 개구를 만들기 위한 다른 장치 및/또는 방법에서 사용될 수 있다. 따라서, 기술된 구체예는 예시된 바와 같이, 그러나 제한되지 않는 모든 측면에서 고려될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 전술된 설명에 의한 것 보다 첨부된 청구범위에 의해 지시된다. 청구범위의 의미 및 이의 균등물의 범위 내의 모든 변경은 이들 범위의 내로 포함될 것이다.

Claims (24)

  1. 중심축을 갖는 중실 몸체부; 및
    중실 몸체부로부터 연장된 중실 첨단부를 포함하며,
    중실 첨단부가 중심축과 일치하는 공통의 삽입점; 중실 몸체부로부터 연장되고 공통의 삽입점으로 수렴되고, 각각이 인접한 쐐기면과 교차점을 형성하는 다수의 쐐기면; 및 쐐기면의 교차점에서 형성되고, 공통의 삽입점으로 수렴되는 다수의 절단 에지(cutting edge)를 포함하고,
    막으로의 유도침 삽입이 유도침 주변의 막을 절단하고 분리시키는, 막을 관통시키기 위한 유도침.
  2. 제 1항에 있어서, 다수의 쐐기면이 제 1, 제 2 및 제 3 쐐기면을 포함하며, 제 1 및 제 2 쐐기면이 제 1 교차점에서 교차되고, 제 1 및 제 3 쐐기면이 제 2 교차점에서 교차되고, 제 2 및 제 3 쐐기면이 제 3 교차점에서 교차되는 유도침.
  3. 제 2항에 있어서, 제 1 각(angle)이 제 1 쐐기면과 제 2 쐐기면 사이에 형성되며, 제 2 각이 제 2 쐐기면과 제 3 쐐기면 사이에 형성되며, 제 3 각이 제 3 쐐기면과 제 1 쐐기면 사이에 형성되는 유도침.
  4. 제 2항에 있어서, 다수의 절단 에지가 제 1 교차점에 위치한 제 1 절단 에지, 제 2 교차점에 위치한 제 2 절단 에지, 및 제 3 교차점에 위치한 제 3 절단 에지를 포함하는 유도침.
  5. 제 4항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 각이 각각 대략 120 도인 유도침.
  6. 제 5항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 절단 에지가 중심축에 대해서 약 5도 내지 약 30도의 경사를 갖는 유도침.
  7. 제 6항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 절단 에지가 중심축에 대해서 약 15도의 경사를 갖는 유도침.
  8. 제 4항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 절단 에지가 중심축에 대해서 약 5도 내지 약 30도의 경사를 갖는 유도침.
  9. 제 1항에 있어서, 각각의 쐐기면이 중심축에 대해서 약 5도 내지 약 30도의 각으로 연장되는 유도침.
  10. 제 9항에 있어서, 각각의 쐐기면이 중심축에 대해서 약 15도의 각으로 연장되는 유도침.
  11. 제 1항에 있어서, 각각의 쐐기면이 평면인 유도침.
  12. 캐뉼라 하우징;
    캐뉼라 하우징으로부터 연장된 캐뉼라; 및
    캐뉼라의 적어도 일부분을 통하여 연장된 유도침을 포함하며,
    유도침이 중심축을 갖는 중실 몸체부; 중실 몸체부로부터 연장된 중실 첨단부를 포함하고;
    중실 첨단부가 중심축과 일치하는 공통의 삽입점; 중실 몸체부로부터 연장되고 공통의 삽입점으로 수렴되고, 각각이 인접한 쐐기면과 교차점을 형성하는 다수의 쐐기면; 및 쐐기면의 교차점에서 형성되고, 공통의 삽입점으로 수렴되는 다수의 절단 에지를 포함하고;
    막으로의 유도침 삽입이 유도침 주변의 막을 절단시키고 분리시키는, 주입 세트.
  13. 제 12항에 있어서, 다수의 쐐기면이 제 1, 제 2 및 제 3 쐐기면을 포함하며, 제 1 및 제 2 쐐기면이 제 1 교차점에서 교차되고, 제 1 및 제 3 쐐기면이 제 2 교차점에서 교차되고, 제 2 및 제 3 쐐기면이 제 3 교차점에서 교차되는 주입 세트.
  14. 제 13항에 있어서, 제 1 각이 제 1 쐐기면과 제 2 쐐기면 사이에 형성되며, 제 2 각이 제 2 쐐기면과 제 3 쐐기면 사이에 형성되며, 제 3 각이 제 2 쐐기면과 제 3 쐐기면 사이에 형성되는 주입 세트.
  15. 제 14항에 있어서, 다수의 절단 에지가 제 1 교차점에 위치한 제 1 절단 에지, 제 2 교차점에 위치한 제 2 절단 에지, 및 제 3 교차점에 위치한 제 3 절단 에지를 포함하는 주입 세트.
  16. 제 15항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 각이 각각 대략 120도인 주입 세트.
  17. 제 16항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 절단 에지가 중심축에 대해서 약 5도 내지 약 30도의 경사를 갖는 주입 세트.
  18. 제 17항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 절단 에지가 중심축에 대해서 약 15도의 경사를 갖는 주입 세트.
  19. 제 15항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 절단 에지가 중심축에 대해서 약 5도 내지 약 30도의 경사를 갖는 주입 세트.
  20. 제 12항에 있어서, 각각의 쐐기면이 중심축에 대해서 약 5도 내지 약 30도의 각으로 연장되는 주입 세트.
  21. 제 20항에 있어서, 각각의 쐐기면이 중심축에 대해서 약 15도의 각으로 연장되는 주입 세트.
  22. 제 12항에 있어서, 캐뉼라 하우징을 추가로 포함하며, 캐뉼라 및 유도침이 캐뉼라 하우징으로부터 연장되는 주입 세트.
  23. 제 22항에 있어서, 사용자의 피부에 대해 캐뉼라 하우징을 보호하기 위한 캐뉼라 하우징에 연결된 접착 패드를 추가로 포함하는 주입 세트.
  24. 제 12항에 있어서, 각각의 쐐기면이 평면인 주입 세트.
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