KR20150071955A - 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기 - Google Patents

초점 가변형 컬러광 집중자극 기기 Download PDF

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신인희
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엄주범
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한국광기술원
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Abstract

본 발명은 피부 및 피하부위, 관절 등 깊이에 따른 위치별 자극과, 경락/경혈 등의 다양한 부위에 다양한 파장을 갖는 광을 집중조사하고 이러한 광 자극을 통해 조사 부위의 치료효과를 유도하는 컬러광 집중자극 기기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 적외선, 가시광선, 자외선 등의 다양한 파장을 갖는 광원을 특정 부위에 집중 조사하고, 필요에 따라 초점 위치의 조절을 통해 깊이별 집중 조사를 가능하게 함으로써 조사 부위의 광 자극 및 이를 통한 치료효과를 유도하는 컬러광 집중자극 기기에 관한 것이다.

Description

초점 가변형 컬러광 집중자극 기기{COLOR INTENSIVE STIMULATION DEVICE OF WHICH FOCAL LENGTH IS ADJUSTABLE}
본 발명은 피부 및 피하부위, 관절 등 깊이에 따른 위치별 자극과, 경락/경혈 등의 다양한 부위에 다양한 파장을 갖는 광을 집중조사하고 이러한 광 자극을 통해 조사 부위의 치료효과를 유도하는 컬러광 집중자극 기기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 적외선, 가시광선, 자외선 등의 다양한 파장을 갖는 광원을 특정 부위에 집중 조사하고, 필요에 따라 초점 위치의 조절을 통해 깊이별 집중 조사를 가능하게 함으로써 조사 부위의 광 자극 및 이를 통한 치료효과를 유도하는 컬러광 집중자극 기기에 관한 것이다.
또한 본 발명은 피부깊이에 따른 초점광에 대한 초점을 조절하여 광반응을 집중화 시킴으로서 광역학효과를 극대화 시키며, 형광유도 및 미세부위 광집중조사를 통한 자극효과를 가능하게 하는 기기에 관한 것이다.
최근에 레이저나 LED, 다파장 램프 등을 이용하여 생체 내에서 광화학작용으로 세포의 신진대사 촉진, 세포의 합성 촉진, 혈액순환 개선 등의 효과를 나타낼 수 있다는 사실이 보고되고 있으며, 또한 440 ~ 450 nm 파장대역의 인공 광이 유아 황달 치료에 효과적인 것으로 알려지면서 광을 이용한 치료에 대한 관심이 증가하고 있는 추세이다.
광학적방법을 통한 광역학치료관련 기술은 단순히 광원의 파장만을 선별적으로 구성하여 조사하는데서 발전이 필요하며, 이러한 측면에서 깊이별 광원의 집중 자극 기술이 필요하다. 또한 형광발현을 위한 광자극 부위의 집중을 통해 효과를 극대화할 수 있으며, 형광유도발현에 효과적으로 활용할 수 있는 기술이 필요하다.
또한 특정 질병의 치료 및 예방을 위한 방법으로, 색채의 치료적 이용에 대한 연구를 통해 색채 효과를 가지는 자외선 및 가시광선의 임상적 적용 가능성이 제시되고 있으며 다음과 같은 연구결과를 보여주고 있다.
- 붉은색: 따뜻하고 자극적이며 충혈된 부위를 풀어주는 기능으로 심장부위에 비춰주면 적혈구가 증가하고 혈액순환에 좋음
- 주홍색: 뇌자극이나 염증 감소 효과, 동맥자극 효과, 신장에 에너지를 불어넣어주는 효과가 있음
- 녹색: 교감신경계에 작용하여 신장, 간장의 기능을 도와주며 공해물질에 대한 해독 작용이 있음
- 파란색: 심리적 안정효과가 있으며, 해독효과가 있고 불면증에 효과가 있음
- 오렌지색: 천식이나 호흡기 질환, 근육 수축증, 소화장애, 궤양, 갑상선 기능 장애 등에 효과가 있으며 당뇨 치료시에 인슐린 사용량을 낮출 수 있음
- 노란색: 점액성 분비물을 제거하는 성질이 있어 감기 치료에 효과적임
- 자외선: 아토피성 피부염증의 제어 및 치료에 효과적임
하지만 다양한 컬러를 통한 치료효과 유도를 위해 광자극은 대면적으로 조명 방식 위주의 광조사기술들이 사용되고 있어 실체 집중자극을 유도하지 못하고 있으며, 광자극에 대한 효과가 극대화되지 않고 있다. 넓은 부위의 광조사를 통한 피부관리는 피부표면의 관리를 위해서 사용하고 있으나 깊이에 따른 자극을 줄 수가 없는 실정이다.
현재 이러한 색반응별 치료효과 유도에 관련한 연구 결과 및 광학기술을 기반으로 하는 광의료기술이 발전하고 있어, 적외선, 가시광선, 자외선 등 다양한 파장의 적용이 가능하고, 초점 조절을 통해 다양한 부위의 치료를 위한 광원의 제어가 가능한 치료기기의 개발이 요구되고 있으며, 또한 치료기기의 개발을 통한 객관적이고 과학적인 검증이 요구되고 있는 상황이다.
특허출원 제10-2011-0089822호 특허출원 제10-2008-0059016호 특허출원 제10-2012-0030677호
상기와 같은 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제안하고자 한다. 광원으로부터 발생되는 발산광을 광학 소자를 통하여 평행광으로 변환하고, 변환된 평행광을 선형이동 소자가 부착된 광학 렌즈를 통하여 초점광 형태로 최종 변환하게 되며, 선형이동 소자의 구동에 의해 초점광의 위치가 가변되므로 피부의 깊이별 집중 조사가 가능하도록 하는 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 다양한 파장대역의 광원들을 이용한 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 개발이 가능하여 다양한 부위의 치료에 적용가능 하도록 하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 광원 및 광원으로부터 발생하는 발산광을 평행광으로 변환시키기 위한 평행광 변환 소자, 평행광을 초점광 형태로 변환하기 위한 초점 렌즈, 또한 초점광의 위치를 조절하기 위하여 초점 렌즈의 위치를 제어하기 위한 선형이동 소자로 구성된다. 광원으로써는 가시광선, 적외선, 자외선 등 다양한 파장대역의 광원이 사용될 수 있으며, 평행광 변환 소자로써는 볼록렌즈(convex lens), 굴절률 분포형 렌즈(GRIN lens), 오목 거울(concave mirror) 등이 사용될 수 있으며, 초점 렌즈로써는 볼록렌즈(convex lens), 굴절률 분포형 렌즈(GRIN lens) 등이 사용될 수 있다. 또한, 선형이동 소자로써는 초음파 모터, 스테핑 모터 등의 소자가 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 다양한 파장대역의 광원과 광원으로부터 발생하는 발산광 형태의 광을 평행광 변환 소자를 사용하여 평행광 형태로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 변환된 평행광을 초점 렌즈를 사용하여 초점광 형태로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 초점 렌즈의 위치를 선형이동 소자를 사용하여 가변함으로써 초점광의 초점위치를 조절하는 것을 특징으로 한다. 이로써 특정 파장 혹은 특정 색상을 가진 광을 이용하여 다양한 부위와 깊이별 집중자극을 통한 광역학치료가 가능하며 광 초점 위치를 조절하여 형광유도의 효율을 극대화할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 광원; 광원으로부터 발생하는 광을 평행광으로 변환하는 평행광변환 광학소자; 평행광을 초점광으로 변환하는 초점광변환 광학소자; 및 초점광변환 광학소자를 선형 이동시켜 초점광의 초점이 가변되도록 하는 선형이동소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제공한다.
본 발명의 실시예로, 광원은, 가시광선, 적외선, 및 자외선 중 어느 하나의 파장대역의 광원으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제공한다.
본 발명의 실시예로, 광원은, 반도체레이저(LD), 발광다이오드(LED), 및 다파장 램프 중 어느 하나에서 발생하는 발산광으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제공한다.
본 발명의 실시예로, 광원으로부터 발산되는 광을 평행광으로 변환하는 평행광변환 광학소자는, 볼록 렌즈, 굴절률 분포형 렌즈, 및 오목 거울 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제공한다.
본 발명의 실시예로, 평행광으로 변환된 광을 초점광으로 변환하는 초점광변환 광학소자는, 볼록 렌즈, 및 굴절률 분포형 렌즈 중 어느 하나 이상의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제공한다.
본 발명의 실시예로, 초점광의 초점 위치를 선형적으로 가변되게 하는 선형이동소자는, 초음파 모터, 및 스테핑 모터 중 어느 하나의 모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제공한다.
본 발명의 실시예로, 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 작동을 제어하는 집중자극컨트롤러를 포함하며, 상기 집중자극컨트롤러는: 선형이동소자가 작동되도록 하는 사용자가 조작한 조작신호를 처리하는 선형이동작동부; 선형이동작동부의 작동신호를 전송받아 선형이동소자가 작동되게 제어신호를 발신하는 선형이동제어부; 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기와 표피와의 거리를 제어하기 위한 표피거리제어부; 및 광원에서 발생하는 광을 조절하기 위한 광원제어부를 포함하고, 상기 선형이동제어부는: 초점광변환 광학소자에 의한 초점광이 표피에 집중 조사되게 선형이동소자를 작동시키기 위한 표피선형이동제어모듈; 초점광변환 광학소자에 의한 초점광이 피부 내의 진피에 집중 조사되게 선형이동소자를 작동시키기 위한 진피선형이동제어모듈; 및 초점광변환 광학소자에 의한 초점광이 표피 내의 피하지방에 집중 조사되게 선형이동소자를 작동시키기 위한 피하지방선형이동제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
본 발명에서는 일반적으로 특정 각을 가지고 발산하는 형태의 광원에 대하여 간단한 광학 소자(평행광 렌즈, 거울 등)를 이용하여 평행광으로의 광 변환을 유도하고, 선형이동 소자와 함께 구성되어 변위의 제어가 가능한 초점렌즈를 통해 광원의 초점 위치를 가변시킬 수 있게 된다. 이를 통해, 다양한 부위와 특정 부위의 깊이별 집중 조사가 가능해짐으로써 색상 치료의 효과를 극대화시키는 효과를 갖는다.
본 발명의 다른 효과는 광원의 형태를 평행광으로 변환시켜 초점거리를 조절하게 함으로서 형광발현 및 형광유도에 대한 효과를 극대화할 수 있으며, 형광을 통한 진단에 유용한 것이다.
본 발명의 또 다른 효과는 광을 통한 생체 자극에 있어 깊이별 자극을 집중적으로 조절하게 함으로서 치료효과가 필요한 광조사에 유용한 것이다.
본 발명의 또 다른 효과는 한의학적 광자극치료에 있어서 깊이에 따른 광자극이 필요한 경혈/경락의 자극 및 치료에 활용도가 크게 되며, 단순한 온열 치료 및 피부에 대한 단순 광선 조사에서 벗어나 기능성 집중 자극이 이루어지는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 개략도로, 선형이동소자로써 초음파모터가 사용된 예를 보여주며, 선형이동소자를 수축하도록 선형이동시켜 초점거리가 짧게 형성하는 실시예에 대한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 개략도로, 선형이동소자로써 초음파모터가 사용된 예를 보여주며, 선형이동소자를 이완하도록 선형이동시켜 초점거리가 길게 형성하는 실시예에 대한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 이용한 피부 표피 부위의 집중 조사의 실시예에 대한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 이용한 피부 내 진피 부위의 집중 조사의 실시예에 대한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 이용한 피부 내 피하지방 부위의 집중 조사의 실시예에 대한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 컨트롤러 구성에 대한 예시도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 제시하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 구동 원리는 다음과 같다. 도 1 내지 도 6 등에서와 같이, 광원(1)으로부터 발생된 발산광(2)을 평행광변환 광학소자(5)를 통해 평행광(3) 형태로 변환하게 된다. 평행광변환 광학소자(5)를 통해 변환된 평행광(3)은 선형이동소자(7)가 부착된 초점 렌즈를 포함한 초점광변환 광학소자(6)를 통해 특정한 한 점에 초점광(4) 형태로 조사된다. 이때, 선형이동소자(7)의 구동에 따라, 초점 렌즈를 포함한 초점광변환 광학소자(6)의 위치가 직선방향의 선형으로 이동되면서 초점 위치가 가변되고 이러한 초점 렌즈를 통해 변환된 초점광의 조사 위치가 변하게 되므로 다양한 위치에 조사가 가능하게 된다. 본 발명에서 제시하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 구동 특성은 도 3, 도 4 및 도 5를 통해 알 수 있다.
도 3은 표피 부분의 집중자극을 위해 사용자에 의한 조작신호를 처리하는 선형이동작동부(21)에 의하여, 표피선형이동제어모듈(221) 작동으로, 피부의 표피 부분에 조사되는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기(8)의 사용 예를 보여주고 있다. 그리고 도 4는 진피 부분의 집중자극을 위해 사용자에 의한 조작신호를 처리하는 선형이동작동부(21)에 의하여, 진피선형이동제어모듈(222) 작동으로, 피부의 진피 부분에 조사되는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기(8)의 사용 예를 보여주고 있다. 그리고 도 5는 피하지방 부분의 집중자극을 위해 사용자에 의한 조작신호를 처리하는 선형이동작동부(21)에 의하여, 피하지방선형이동제어모듈(223) 작동으로, 피부의 피하 지방 부분에 조사되는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기(8)의 사용 예를 보여주고 있다.
이 경우, 광원(1)으로써 반도체 레이저(LD), 발광다이오드(LED) 등 다양한 형태의 소자들이 사용될 수 있으며, 치료 부위 및 치료 목적에 따라 다양한 파장대역의 광원을 사용될 수 있다. 또한, 평행광변환 광학소자(5)로써는 볼록렌즈(convex lens), 굴절률 분포형 렌즈(GRIN lens), 오목 거울(concave mirror) 등이 사용될 수 있으며, 초점광변환 광학소자(6)의 초점 렌즈로써 볼록렌즈(convex lens), 굴절률 분포형 렌즈(GRIN lens) 등의 렌즈들이 사용될 수 있다. 또한 초점 렌즈의 위치를 가변시키기 위한 선형이동소자(7)로써 초음파 모터, 스테핑 모터 등의 다양한 형태의 소자가 사용될 수 있다.
이처럼, 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기를 다양한 부위에 나타날 수 있는 다양한 질환의 치료를 위해 적용함으로써, 종래의 약물, 침 등의 치료 방법과 병행하여 사용할 수 있는 새로운 집중 자극의 방법이 이루어지는 것이다.
아울러 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기(8)에는 도 6에서처럼 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 작동을 제어하는 집중자극컨트롤러(20)를 포함하여 마련될 수 있다.
이러한 상기 집중자극컨트롤러(20)에는, 선형이동소자(7)가 작동되도록 하는 사용자가 조작한 조작신호를 처리하는 선형이동작동부(21), 그리고 선형이동작동부(21)의 작동신호를 전송받아 선형이동소자(7)가 작동되게 제어신호를 발신하는 선형이동제어부(22) 등이 마련된다. 따라서 사용자에 의한 조작신호를 선형이동작동부(21)에 의하여 처리되고, 사용자 조작으로 선형이동제어부(22)를 통해 신호처리되어 선형이동소자(7)를 작동하게 된다. 이러한 선형이동소자(7)로는 초음파 모터, 스테핑 모터 등으로 이루어지며, 이들을 작동하도록 하는 부재들을 포함하여 구성될 것이다. 아울러 이러한 선형이동소자(7)로는 압전소자 등이 마련됨으로써 정밀한 광학소자들을 세밀하게 작동시켜 치료부위의 표피, 진피, 피하지방 등에 대해서 치료를 원하는 위치에 집중하여 자극하게 된다.
아울러 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기와 표피와의 거리를 제어하기 위한 표피거리제어부(23)가 포함되어, 집중자극 기기와 표피와의 거리를 정화하게 설정할 수 있는 것이다. 따라서 표피, 진피, 피하지방 등의 위치를 최적으로 설정할 수 있는 것이다.
그리고 광원(1)에서 발생하는 광을 조절하기 위한 광원제어부(24)를 포함하여 광원 제어가 되는 것이다.
이에 더불어 상기 선형이동제어부(22)는, 초점광변환 광학소자(6)에 의한 초점광이 표피에 집중 조사되게 선형이동소자(7)를 작동시키기 위한 표피선형이동제어모듈(221), 초점광변환 광학소자(6)에 의한 초점광이 피부 내의 진피에 집중 조사되게 선형이동소자(7)를 작동시키기 위한 진피선형이동제어모듈(222), 및 초점광변환 광학소자(6)에 의한 초점광이 표피 내의 피하지방에 집중 조사되게 선형이동소자(7)를 작동시키기 위한 피하지방선형이동제어모듈(223) 등을 포함함으로써 표피, 진피, 피하지방 등에 대해 정밀하게 집중하여 자극하게 되는 특징을 갖는 것이다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.
1 : 광원 2 : 발산광
3 : 평행광 4 : 초점광
5 : 평행광변환 광학소자 6 : 초점광변환 광학소자
7 : 선형이동소자
8 : 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기

Claims (7)

  1. 광원;
    광원으로부터 발생하는 광을 평행광으로 변환하는 평행광변환 광학소자;
    평행광을 초점광으로 변환하는 초점광변환 광학소자; 및
    초점광변환 광학소자를 선형 이동시켜 초점광의 초점이 가변되도록 하는 선형이동소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기.
  2. 제 1항에 있어서,
    광원은, 가시광선, 적외선, 및 자외선 중 어느 하나의 파장대역의 광원으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기.
  3. 제 1항에 있어서,
    광원은,
    반도체레이저(LD), 발광다이오드(LED), 및 다파장 램프 중 어느 하나에서 발생하는 발산광으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기.
  4. 제 1항에 있어서,
    광원으로부터 발산되는 광을 평행광으로 변환하는 평행광변환 광학소자는, 볼록 렌즈, 굴절률 분포형 렌즈, 및 오목 거울 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기.
  5. 제 1항에 있어서,
    평행광으로 변환된 광을 초점광으로 변환하는 초점광변환 광학소자는, 볼록 렌즈, 및 굴절률 분포형 렌즈 중 어느 하나 이상의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기.
  6. 제 1항에 있어서,
    초점광의 초점 위치를 선형적으로 가변되게 하는 선형이동소자는, 초음파 모터, 및 스테핑 모터 중 어느 하나의 모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기.
  7. 제 1항에 있어서,
    초점 가변형 컬러광 집중자극 기기의 작동을 제어하는 집중자극컨트롤러를 포함하며,
    상기 집중자극컨트롤러는:
    선형이동소자가 작동되도록 하는 사용자가 조작한 조작신호를 처리하는 선형이동작동부;
    선형이동작동부의 작동신호를 전송받아 선형이동소자가 작동되게 제어신호를 발신하는 선형이동제어부;
    초점 가변형 컬러광 집중자극 기기와 표피와의 거리를 제어하기 위한 표피거리제어부; 및
    광원에서 발생하는 광을 조절하기 위한 광원제어부를 포함하고,
    상기 선형이동제어부는:
    초점광변환 광학소자에 의한 초점광이 표피에 집중 조사되게 선형이동소자를 작동시키기 위한 표피선형이동제어모듈;
    초점광변환 광학소자에 의한 초점광이 피부 내의 진피에 집중 조사되게 선형이동소자를 작동시키기 위한 진피선형이동제어모듈; 및
    초점광변환 광학소자에 의한 초점광이 표피 내의 피하지방에 집중 조사되게 선형이동소자를 작동시키기 위한 피하지방선형이동제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 초점 가변형 컬러광 집중자극 기기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115038468A (zh) * 2020-01-21 2022-09-09 自由风格合伙有限公司 具有可见光和整形光学元件的便携式和一次性紫外线设备

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