KR20130139957A - 주입 펌프용 압력 감시 시스템 - Google Patents

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켄트 벡
필립 에거스
래리 워커
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제벡스, 아이엔씨.
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Abstract

압력 감시 시스템은 펌프에서 튜브의 내부 압력의 더 정확하고 신뢰성 있는 측정을 허용한다. 상기 압력 감시 시스템은 펌프에 적용되는 외력으로 인한 튜빙의 이동 또는 튜빙의 크기 변화를 방지하며, 사용 도중 펌프의 취급으로 인한 부정확성을 제거한다.

Description

주입 펌프용 압력 감시 시스템{PRESSURE MONITORING SYSTEM FOR INFUSION PUMPS}
본 발명은 펌프의 압력 감시 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 저렴한 구성요소들을 이용하면서 유체 송달 튜브의 더 정확한 압력 측정을 가능하게 하는 피딩 펌프 및 주입 펌프와 같은 의료 펌프용 압력 감시 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 압력 감시 시스템은 펌프의 이동과 같은 환경적인 효과로부터, 또는 더 중요하게는 펌프를 파지하고 있는 사용자와 같은 펌프에 적용되는 외력으로부터 압력 측정을 격리한다.
연동 펌프와 같은 의료 펌프가 유체를 송달하기 위해 통상 사용된다. 의료 용도에서 연동 펌프와 유체 송달 시스템은 의약, 영양분 및 다른 유체를 환자에게 송달하기 위해 사용된다. 이들 용도에서는 송달 튜빙의 내부 압력을 감시하는 것이 중요하다. 전형적으로 펌핑 모터 전후에서 압력이 측정되고 감시된다. 이것은 펌프로 하여금 튜빙 내에 막힘이 존재하는지 또는 튜빙의 압력이 안전한 작업 범위를 벗어나는지 결정할 수 있도록 한다.
압력을 측정하는 것은 또한 펌프가 유체 송달 속도를 더 정확히 결정하게끔 할 수 있다.
송달 튜빙의 압력을 정확히 측정하는 것이 어려웠다. 의료 용도에서는 일회용 튜빙 세트가 펌프에 로딩되어 비교적 짧은 시간 기간에 사용된다. 이것은 압력 감시 시스템이 튜빙의 로딩 및 언로딩을 방해하지 않는 것을 요구한다. 기존의 압력 감시 시스템은 튜빙의 일정치 않은 로딩이나 배치로 인해서, 또는 사용자가 펌프를 파지하거나 옮기는 경우와 같은 펌프에 적용되는 외력으로 인해서 부정확성을 경험했다.
튜빙의 내부의 유체 압력을 더 정확히 측정하는 유체 송달 펌프용 압력 감시 시스템이 필요하다. 튜빙 배치의 비일치성을 극복하며, 펌프 이동이나 펌프에 적용되는 외력과 같은 회부 조건에 영향받지 않는 시스템이 필요하다.
본 발명의 목적은 개선된 압력 감시 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라서, 주입 튜빙이 쉽게 로딩되고 펌프로부터 언로딩될 수 있는 압력 감시 시스템이 제공된다. 튜빙이 펌프의 채널에 간단히 배치되고 문이 닫힌다. 추가의 걸쇠 메커니즘은 필요하지 않다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 압력 판독이 펌프에 작용하는, 그리고 특히 펌프 문에 작용하는 외력으로부터 격리된 압력 감시 시스템이 제공된다. 이와 같은 압력 감시 시스템은 튜빙의 내부 압력의 더 일정하며 신뢰성 있는 측정을 제공한다.
본 발명의 이들 양태와 다른 양태들은 이후의 도면 및 관련된 설명에서 도시되고 설명된 바의 압력 감시 시스템에서 실현된다.
번호 매긴 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들이 도시되며 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 송달 펌프의 투시도이다.
도 2는 도 1의 펌프의 투시도를 도시한다.
도 3은 도 1의 펌프의 부분 단면도를 도시한다.
도 4는 도 1의 펌프의 부분 단면도를 도시한다.
도 5 내지 7은 도 1의 펌프의 압력 감시 채널의 부분 단면도를 도시한다.
도면들은 예시이며, 첨부된 청구항들에 의해 한정되는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것이 인정될 것이다. 도시된 실시예들은 본 발명의 다양한 양태들 및 목적들을 달성한다. 하나의 도면에 본 발명의 각 요소 및 양태를 명료히 나타내는 것이 불가능하다는 것이 인정되며, 따라서 여러 도면들에 본 발명의 다양한 세부사항들이 더 명확히 개별적으로 예시되어 제시된다.
유사하게, 모든 실시예가 반드시 본 발명의 모든 이점을 달성하는 것은 아니다.
이제 본 발명 및 첨부한 도면들이 도면에 제공된 번호들을 참조하여 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 논의될 것이다.
도면 및 설명은 본 발명의 다양한 양태들을 예시하며, 첨부된 청구항들의 범위를 좁히려는 의도는 없다.
이제 도 1을 보면, 펌프(10)의 투시도가 도시된다. 본 출원은 영양분 송달 및 피딩 펌프 및 I.V. 또는 의약 송달 펌프와 같은 많은 종류의 펌프에 적용된다. 단순하게 하기 위해서 본 출원은 간단히 펌프 또는 주입 펌프라고 언급하여 이러한 종류의 펌프들을 나타낸다. 펌프(10)는 전형적으로 의료 유체의 송달에 사용되는데, 예를 들어 의약 또는 영양분 용액의 송달에 사용된다. 펌프(10)의 제어나 특징들은 대부분 의료 연동 펌프 분야에 알려져 있으므로 본 발명을 논하는데 있어서 명료성을 위해서 여기서 논의되지는 않는다. 펌프(10)는 펌프에 주입 카세트를 장착한 후 닫히는 문(14)을 포함한다. 문(14)은 주입 카세트의 적절한 로딩을 보장하기 위해서 사용된다.
도 2는 문(14)이 제거된 상태의 펌프(10)의 투시도를 도시한다. 주입 카세트(18)가 펌프에 장착된다. 주입 카세트(18)는 카세트 본체(22), 유입 튜빙(26), 유출 튜빙(30) 및 펌프 튜빙(34)을 포함한다. 펌프 튜빙(34)은 전형적으로 가요성 실리콘 튜빙이다. 카세트 본체(22)는 유입 튜빙(26)을 펌프 튜빙(34)의 제1 단부에 부착하고, 유출 튜빙을 펌프 튜빙의 제2 단부에 부착하기 위한 커넥터들을 제공한다. 이와 같은 펌프 튜빙은 펌프 로터(38) 주변에서 신축되는 루프를 형성한다. 그러나, 본 발명의 압력 감시 시스템은 또한 직선형 연동 펌프와 같은 다른 펌프들에도 사용될 수 있음이 인정될 것이다.
카세트(18)는 전형적으로 펌프 로터(38)에 걸쳐 펌프 튜빙(34)의 루프를 배치하고, 펌프 튜빙을 신축시키고, 카세트 본체(22)를 안착 영역(42)에 배치함으로써 펌프(10)에 로딩된다. 펌프는 압력 감시 채널(46)을 포함한다. 압력 감시 채널(46)은 펌프 튜빙(34)을 수용하여 펌프의 내부 압력을 감시한다. 전형적으로 펌프 로터(38)의 상류와 하류에서 모두 튜빙의 내부 압력을 감시하는 것이 바람직하다. 이것은 펌프(10)로 하여금 유체 송달 속도를 더 정확히 결정할 수 있도록 하고, 펌프로 하여금 막힘이나 과압력 상황이 발생했는지 결정할 수 있도록 한다.
도 3은 압력 감시 채널(46)을 통해 취해진 펌프(10)의 부분 단면도를 도시한다. 명료성을 위해 모든 구조가 도시되지는 않는다. 펌프 튜빙(34)이 압력 감시 채널(46)에 로딩된다. 펌프 문(14)은 열린 상태로 도시된다. 압력 센서(50)가 채널(46)의 하부에 위치된다. 센서(50)로는 압전 결정체가 전형적으로 사용되지만, 다른 종류의 압력 센서들도 사용될 수 있다. 펌프 튜빙(34)의 내부의 압력 변동은 압력 센서에 적용되는 힘의 양을 변화시키며, 튜빙(34)의 내부 압력 계산에 사용될 수 있는 신호를 제공한다. 압력 감시 채널(46)의 측벽(54)이 튜빙(34)과 접촉해서 튜빙을 구속할 수 있다. 이 경우, 튜빙의 이동이나 확장을 제한하고, 튜빙을 약간 압착하기 위해서는 측벽(54)이 튜빙의 외경보다 약간 좁아야 한다.
대안적으로, 튜빙으로 하여금 압력 센서(50)를 더 자유롭게 가압할 수 있도록 하기 위해서 측벽(54)은 튜빙과 약간 이격될 수 있다.
펌프 문(14)의 위에는 받침대(58)가 형성되는데, 이것은 압력 감시 채널(46)과 정렬하여 형성된다. 받침대(58)는 문(14)의 내부로부터 하향 연장된다. 받침대(58)의 하부에는 튜빙 접촉면(62)과 채널 접촉면(66)이 있다. 문(14)이 닫히면 튜빙 접촉면(62)이 튜빙(34)의 상부와 접촉하여 튜빙을 약간 압착해서 튜빙을 압력 센서(50)에 대고 가압한다. 문(14)이 닫혔을 때 채널 접촉면(66)은 채널(46)의 상부와 접촉하여 채널과 맞물리며, 받침대(58)가 튜빙(34)을 향하여 이동해서 튜빙을 더 압착하는 것을 방지한다. 문(14)은 힌지(70)를 통해 펌프(10)에 피벗 방식으로 부착되며, 걸쇠 또는 고리(74)로 닫힌 채로 고정된다.
도 4는 닫힌 위치에 있는 펌프 문(14)을 도시한다. 펌프 문(14)이 닫혀있을 때 돌출부(58)가 튜빙(34)과 압력 감시 채널(46)을 아래로 민다. 돌출부(58)는 닫힌 펌프 문(14)과 채널(46) 사이의 이용가능한 거리보다 약간 더 크게 만들어지며, 펌프 문을 닫을 때 방해를 일으킨다.
이와 같이, 돌출부(58)는 펌프 문(14)이 완전히 닫혀서 도시된 대로 펌프 문이 구부러지기 전에 압력 감시 채널(46)과 접촉하며, 이로써 걸쇠(74)를 닫아서 펌프 문을 닫힌 위치에 고정할 수 있다. 문(14)의 굴곡은 문의 굽힘을 예시하기 위해 강조되었다. 사용 중에는 문(14)의 약간의 방해와 약간의 굴곡이면 돌출부(58)가 항상 채널(46)과 접촉하여 배치되도록 보장하는데 충분하다. 돌출부(58)와 인접한 펌프 문(14)의 부분은 펌프 문의 나머지에 비해 바깥으로 휘어진다. 이런 문의 굽힘은 압력 감시 채널(46)에 대해 돌출부(58)를 편향시키며, 접촉된 상태로 이들 사이에 압력을 유지한다. 돌출부(58)의 채널 접촉면(66)과 압력 감시 채널(46) 사이의 접촉 및 적용된 압력은 펌프가 사용 중일 때, 이동될 때, 또는 사용자에 의해 파지되었을 때 돌출부(58)가 채널(46)에 대해 이동하는 것을 방지하여 압력 판독에 오류를 일으키는 변화를 방지한다. 이와 같이, 튜빙(34)이 일정한 위치에 보유되고, 소량의 예비부하로 압력 센서(50)에 대해 일정하게 보유된다. 이것은 더 신뢰성 있는 압력 감시를 가능하게 한다.
도 5는 펌프 문(14)이 닫힌 위치에 있는 상태의 단일 돌출부(58) 및 압력 감시 채널(46)의 확대도를 도시한다. 채널 접촉면(66)은 압력 감시 채널(46)의 상부면(78)을 향해 편향되어 상부면에 대해 가압된다. 이와 같이, 채널 접촉면(66)과 상부 채널면(78) 사이의 접촉은 사용자가 펌프(10)를 파지한 경우 돌출부(58)가 튜빙(34)을 향해 더 이동해서 튜빙을 더 압착하는 것을 방지한다. 튜빙 접촉면(62)은 튜빙(34)을 가압하여 튜빙을 약간 압착한다. 이 구성형태에서, 튜빙(34)은 돌출부(58), 채널 측벽(54) 및 압력 센서(50)에 의해 4개 측면에서 접촉된다. 상기 논의된 대로, 채널 측벽(54)은 튜빙이 돌출부(58) 및 압력 센서(50)와 접촉하도록 튜빙보다 약간 더 넓을 수 있다. 튜빙(34)이 일정하게 로딩되기 때문에 더 정확하고 일정한 압력 판독이 얻어진다. 튜빙(34)이 모든 측면에서 구속되면, 튜브 내부의 압력으로 인한 광범위한 힘이 압력 센서(50)에 더 충분히 보내질 수 있다. 튜빙(34)이 측벽(54)에 의해서 구속되지 않는다면, 튜빙은 압력 센서(50)에 더 쉽게 안착될 수 있고, 오차의 원인인 측벽과의 마찰을 제거할 수 있다.
도 6은 튜빙 접촉면(62)과 채널 접촉면(66)이 동일한 또는 거의 동일한 높이에 있거나, 또는 동일 평면에 있는 대안적인 구성형태를 도시한다. 이 구성형태에서, 압력 감시 채널(46)은 펌프 문(14)이 닫히기 전에 튜빙(34)이 채널(46)로부터 약간 돌출하도록 약간 얕게 이루어지며, 이로써 튜빙 접촉면(62)이 문(14)이 닫혔을 때 튜빙(34)을 아래를 향해 가압할 수 있다. 상기 논의된 대로, 문(14)은 완전히 닫혔을 때 약간 구부러져 돌출부(58)를 채널(46)을 향해 편향시키고, 채널 접촉면(66)과 채널(46)의 상부면 사이에 압력을 유지한다.
도 7은 압력 센서(50)와 튜빙(34)이 분리된 대안적인 구성형태를 도시한다. 견고한 중간 접속 부재(82)가 이들 사이에 위치되어 튜빙(34)과 압력 센서(50) 사이에서 힘을 전달한다. 접속 부재(82)는 가요성 막(86)에 의해 펌프(10)와 연결되며, 접속 부재가 펌프 본체에 대해 이동하여 튜빙에서 압력 센서(50)로 힘을 전달할 수 있도록 한다. 막(86)은 접속 부재(82) 주변을 밀봉해서 압력 센서(50)와 펌프의 외부를 분리하며, 이로써 펌프를 더 쉽게 세정할 수 있고, 펌프 주변의 액체 유출물로 인한 손상이 줄어들 수 있다. 도 7의 압력 센서 구성형태는 상기 논의된 것과 같은 돌출부(58)와 함께 기능한다.
도시된 압력 센서 구성형태는 더 일정한 압력 측정을 허용하는데 유익하다. 튜브(34)는 돌출부(58)에 의해 일정한 양의 예비하중으로 압력 센서(50)에 대해 보유된다. 돌출부(58)는 약간 구부러진 문(14)에 의해 일정한 양의 예비하중으로 채널에 대해 보유되며, 채널 접촉면(66)에 의해서 채널(46)과 튜브(34)를 향해 더 이동하는 것이 방지된다. 이 방식에서, 튜브(34)는 펌프의 이동이나 펌프 문에 적용된 압력과 같은 외부 영향에 의해서 영향받지 않고 일정한 위치에 보유된다. 이와 같이, 펌프가 보행성(사용자가 지니는) 용도에서 사용되는 경우, 펌프가 병원 침상 주변에서 이동되는 경우, 또는 사용자가 펌프 주변을 이동해야 하는 경우에 압력 감지가 더 정확하다.
본 발명의 다양한 양태들이 함께 조합될 수 있음이 인정될 것이다. 이와 같이, 예를 들어 본 발명의 원리에 따라서, 펌프의 압력 감시 시스템은 압력 감시 채널을 가진 펌프; 압력 감시 채널에 배치된 튜빙; 튜빙의 압력을 감시하기 위한 튜빙과 조합하여 배치된 압력 센서; 펌프 문; 및 펌프 문의 내부에 배치된 돌출부를 포함할 수 있으며, 돌출부는 펌프 문이 닫혔을 때 튜빙 및 압력 감시 채널과 맞물리고, 문을 닫음으로써 돌출부에 인접한 문의 일부분이 바깥으로 구부러져 돌출부를 압력 감시 채널을 향해 편향시킨다. 또한, 압력 감시 시스템은 문이 닫혔을 때 채널과 접촉하여 채널을 향한 돌출부의 추가 이동을 방지하는 채널 접촉면을 가진 돌출부; 채널에 인접한 상부면과 접촉하는 채널 접촉면; 및/또는 문이 닫혔을 때 튜빙과 접촉하여 튜빙을 압착하는 튜빙 접촉면을 하부에 가진 돌출부; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따라서, 압력 감시 시스템은 가요성 튜빙을 수용하기 위한 채널을 내부에 가진 펌프; 채널에 배치된 튜빙; 튜빙과 연통하여 배치된 압력 센서; 펌프 문; 펌프 문 상의 돌출부를 포함할 수 있으며, 펌프 문이 닫혔을 때 돌출부가 채널 근처로 이동되고, 돌출부가 채널을 향하여 튜빙을 압착하고, 돌출부가 펌프 표면과 접촉하여 튜빙을 향한 돌출부의 이동을 중단시키고, 돌출부가 튜빙을 향해 편향된다.
압력 감시 시스템은 문이 닫혔을 때 바깥으로 구부러져 돌출부를 튜빙을 향해 편향시키는 돌출부에 인접한 문의 일부분; 튜빙을 향한 돌출부의 이동을 중단시킬 수 있는 표면과 접촉하는 튜빙 접촉면 및 채널과 접촉하는 채널 접촉면을 가진 돌출부; 채널의 제1 측면과 접촉하는 제1 채널 접촉면 및 제1 측면에 대향하는 채널의 제2 측면과 접촉하는 제2 채널 접촉면을 가진 돌출부; 및/또는 채널의 상부에 인접한 표면과 접촉하는 채널 접촉면; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따라서, 압력 감시 시스템은 채널; 압력으로 인해 확장될 수 있는 채널에 배치된 가요성 튜브; 튜브와 연통하여 배치된 압력 센서; 튜브를 채널에 보유할 수 있도록 채널과 접촉하고 튜브와 접촉해서 배치된 돌출부를 포함할 수 있다. 또한, 압력 감시 시스템은 채널을 향한 돌출부의 이동을 방지할 수 있는 채널과 접촉하는 채널 접촉면을 가진 돌출부; 채널에 튜브를 보유하는 튜브 접촉면을 가진 돌출부; 압력 센서에 대해 튜브를 가압하는 튜브 접촉면; 채널을 향하여 연장된 튜브 접촉면; 펌프의 일부인 채널; 펌프 문의 일부로서 형성된 돌출부; 펌프 문이 닫혔을 때 펌프 문이 구부러지게 하는 펌프 문과 채널 사이의 인터피어런스 핏을 가진 돌출부; 채널을 향해 편향된 돌출부; 및/또는 채널을 향한 돌출부의 이동을 방지하는 채널 접촉면; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이와 같이 개선된 압력 감시 시스템이 개시된다. 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대해 많은 변화가 이루어질 수 있음이 인정될 것이다.

Claims (19)

  1. 압력 감시 채널을 가진 펌프;
    압력 감시 채널에 배치된 튜빙;
    튜빙의 압력을 감시하기 위해 튜빙과 연통하여 배치된 압력 센서;
    펌프 문;
    펌프 문의 내부에 배치된 돌출부
    를 포함하며, 돌출부는 펌프 문이 닫혔을 때 돌출부는 튜빙 및 압력 감시 채널과 맞물리고, 문을 닫으면 돌출부에 인접한 문의 부분이 바깥으로 휘어서 돌출부를 압력 감시 채널을 향해 편향시키는, 펌프용 압력 감시 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 돌출부는 채널 접촉면을 가지며, 채널 접촉면은 문이 닫혔을 때 채널과 접촉하여 채널을 향한 돌출부의 추가의 이동을 방지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 채널 접촉면은 채널에 인접한 상부 표면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 돌출부는 그것의 하부에 튜빙 접촉면을 가지며, 튜빙 접촉면은 문이 닫혔을 때 튜빙과 접촉하여 튜빙을 압착하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 가요성 튜빙을 수용하기 위한 채널을 내부에 가진 펌프;
    채널에 배치된 튜빙;
    튜빙과 연통하여 배치된 압력 센서;
    펌프 문;
    펌프 문 상의 돌출부
    를 포함하며, 펌프 문이 닫혔을 때 돌출부는 채널에 인접하여 이동되고; 돌출부는 튜빙을 채널 쪽으로 압착하고; 돌출부는 펌프 표면과 접촉하여 튜빙을 향한 돌출부의 이동을 중단시키고; 돌출부는 튜빙을 향해 편향되는 압력 감시 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 돌출부에 인접한 문의 부분은 문이 닫혔을 때 바깥으로 휘어서 튜빙을 향해 돌출부를 편향시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서, 돌출부는 표면과 접촉하는 튜빙 접촉면 및 채널과 접촉하는 채널 접촉면을 포함하며, 이로써 튜빙을 향한 돌출부의 이동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 돌출부는 제1 및 제2 채널 접촉면을 포함하며, 제1 채널 접촉면은 채널의 제1 측면과 접촉하고, 제2 채널 접촉면은 제1 측면과 대향하는 채널의 제2 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서, 채널 접촉면은 채널의 상부에 인접한 표면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 채널;
    압력으로 인해 확장가능한 채널에 배치된 가요성 튜브;
    튜브와 연통하여 배치된 압력 센서;
    채널 내에 튜브를 보유하기 위해 채널 및 튜브와 접촉하여 배치된 돌출부
    를 포함하는 압력 감시 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 돌출부는 채널을 향한 돌출부의 움직임을 방지할 수 있도록 채널과 접촉하는 채널 접촉면을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 돌출부는 채널 내에 튜브를 보유하는 튜브 접촉면을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 튜브 접촉면은 튜브를 압력 센서에 가압하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서, 튜브 접촉면은 채널 쪽으로 연장된 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서, 채널은 펌프의 일부인 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 돌출부는 펌프 문의 일부로서 형성된 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 돌출부는 펌프 문과 채널 사이의 인터피어런스 핏이며, 펌프 문이 닫혔을 때 펌프 문을 휘게 하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 10 항에 있어서, 돌출부는 채널을 향해 편향된 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 채널 접촉면은 채널을 향한 돌출부의 이동을 방지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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