KR20200001432A - 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템 - Google Patents

거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 마이크로 주사침(110), 고정용 로커(120), 그리고 마이크로 광섬유(130)를 포함하는 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)에 있어서, 마이크로 광섬유(130)는, 광섬유 선단의 외피와 코팅 부분을 절삭 가공하여 광섬유 코어(131)를 형성하되, 고정용 로커(120)를 거쳐 마이크로 주사침(110) 내경으로 삽입될 수 있도록 외경이 50 내지 150㎛(±0.5㎛)범위로 제작되며, 마이크로 주사침(110)은, 마이크로 광섬유(130)와의 체결을 위해 마이크로 주사침(110)의 내경이 마이크로 광섬유(130)의 외경과 매칭되도록 50 내지 150㎛(±0.5㎛)의 범위로 제작됨으로써, 내경으로 마이크로 광섬유(130)를 수용하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 마이크로 광섬유가 마이크로 주사침을 통하여 피부 깊이 침투되어 모세혈관 즉, 거미 정맥 혈관에 직접 레이저 빔을 조사하여 치료를 하도록 하여 치료 효율을 높이는 효과를 제공한다.

Description

거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템{Micro-needle optical fiber for telangiectasis treatment, and treatment System using the same}
본 발명은 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 거미 정맥을 레이저 빔을 사용하여 치료하는 방법에 있어서 대부분 외부에서 레이저를 조사하여 치료하고 있지만 효과가 미미하므로 이를 개선하여 치료가 확실하게 될 수 있게 하기 위하여 모세혈관 내부에 광섬유를 투입시켜서 직접 레이저 빔을 조사하여 치료하도록 하기 위한 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템에 관한 것이다.
광섬유를 사용하여 레이저 빔을 조사하여 치료하는 방법에 있어서 다양한 방법이 사용되고 있으나, 종래의 대부분의 방식은 외부에서 레이저 빔을 조사하여 치료하는 방법을 사용하고 있다.
한편, 모세혈관의 한 종류인 거미 정맥 치료에도 현재까지는 외부에서 레이저 광원을 조사하여 치료하여 왔으나 치료 효과가 미미하여 거의 치료 방법으로 사용하지 않게 되는 결과를 초래하였다.
이에 따라 해당 기술 분야에 있어서는 종래의 외부 광원 조사 방식의 이러한 문제점을 해결하도록 레이저 빔을 진피층 깊이 도달 시켜서, 레이저 빔을 전달하여 직접 조사를 하여 거미 정맥을 치료할 수 있도록 하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0000005호 "광섬유를 이용한 혈관치료용 레이저와 카메라(using optical fiber for treatment of vascular laser and camera)"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마이크로 광섬유가 마이크로 주사침을 통하여 피부 깊이 침투되어 모세혈관 즉, 거미 정맥 혈관에 직접 레이저 빔을 조사하여 치료를 하도록 하여 치료 효율을 높이도록 하기 위한 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 종래의 외부에 대한 레이저 빔의 조사 방식에서의 문제점인 피부 손상 등의 부작용을 제거하도록 하기 위한 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 단계적 펄스 전력 제어를 통해 무통증 치료가 가능하도록 하기 위한 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛은, 마이크로 주사침(110), 고정용 로커(120), 그리고 마이크로 광섬유(130)를 포함하는 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)에 있어서, 마이크로 광섬유(130)는, 광섬유 선단의 외피와 코팅 부분을 절삭 가공하여 광섬유 코어(131)를 형성하되, 고정용 로커(120)를 거쳐 마이크로 주사침(110) 내경으로 삽입될 수 있도록 외경이 50 내지 150㎛(±0.5㎛)범위로 제작되며, 마이크로 주사침(110)은, 마이크로 광섬유(130)와의 체결을 위해 마이크로 주사침(110)의 내경이 마이크로 광섬유(130)의 외경과 매칭되도록 50 내지 150㎛(±0.5㎛)의 범위로 제작됨으로써, 내경으로 마이크로 광섬유(130)를 수용하는 것을 특징으로 한다.
이때, 마이크로 주사침(110)은, 스텐레스 스틸튜브(111)와 주사침 허브(112)로 이루어지며, 마이크로 직경 단위를 갖는 스텐레스 스틸튜브(111)의 한쪽 선단부는 이중 각도로 가공하여 주사침의 형태로 피부를 관통하도록 하며, 다른 쪽은 주사침 허브(112)와 본딩처리하여 형성되는 것을 특징으로 하낟.
또한, 스텐레스 스틸튜브(111)는, 표피층을 관통하여 진피층으로 주입되는 침으로서, 스텐레스 스틸튜브(111) 중 주사침 허브(112)와 맞닿는 반대편은 상단부에서 하단으로 갈수록 지름이 작아지도록 연장되는 형태로 최종 끝단은 직선형태로 가공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 고정용 로커(120)는, 마이크로 광섬유(130)와 마이크로 주사침(110)의 중간에서 체결 구조를 제공하기 위해 제 1 로커단(121), 연결단(122), 제 2 로커단(123)으로 형성되어, 제 1 로커단(121)으로 마이크로 광섬유(130)의 가공된 마이크로 광섬유 코어(131)를 선단부로 하여 체결하여 연결단(122), 제 1 로커단(121)을 거쳐, 제 1 로커단(121)의 전단에 위치한 마이크로 주사침(110)의 스텐레스 스틸튜브(111) 내관으로 삽입시키는 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템은, 마이크로 광섬유가 마이크로 주사침을 통하여 피부 깊이 침투되어 모세혈관 즉, 거미 정맥 혈관에 직접 레이저 빔을 조사하여 치료를 하도록 하여 치료 효율을 높이는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템은, 종래의 외부에 대한 레이저 빔의 조사 방식에서의 문제점인 피부 손상 등의 부작용을 제거할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛, 그리고 이를 활용한 치료 시스템은, 무통증 치료를 하기 위한 수단으로서 레이저 장비에 공급되는 전원을 펄스방식을 사용하지만 레이저 빔이 조사되는 시점은 미리 설정된 임계 전력을 공급함으로써, 임계 출력치 미만의 레이저 빔이 출력되도록 한 뒤, 제 1 내지 제 n(n은 2 이상의 자연수) 단계로 구분된 전력 단위를 점차적으로 증가시켜서 최종 레이저 조사 시간이 끝나는 시점에서 레이저 장비에서 공급되는 전력이 최대치가 되어 사용가능한 최대 레이저 빔 출력을 제어함으로써, 치료 효과를 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 치료시 환자는 통증을 거의 느끼지 못하는 무통증 치료 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 구성요소가 체결된 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)의 구성요소 중 마이크로 주사침(110)과 레이저 빔 출력단(210)의 구조를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)의에서 원뿔형 고정단(120b)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛을 활용한 치료 시스템(1)을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)의 구성요소를 나타내는 도면으로, 보다 구체적으로 도 1a는 마이크로 주사침(110), 도 1b는 고정용 로커(120), 도 1c는 마이크로 광섬유(130)를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 구성요소가 체결된 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)의 구성요소 중 마이크로 주사침(110)과 레이저 빔 출력단(210)의 구조를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)의에서 원뿔형 고정단(120b)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛을 활용한 치료 시스템(1)을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)은 마이크로 주사침(110), 고정용 로커(120), 그리고 마이크로 광섬유(130)를 포함할 수 있다. 즉, 모세혈관 내부로 마이크로 광섬유(130)를 투입하기 위해서는 마이크로 광섬유(130) 만으로 혈관 내 투입이 불가능하므로 마이크로 주사침(110) 내부 관을 통해서 마이크로 광섬유 코어(131)를 마이크로 주사침(110) 내부 관을 관통하여야 하며 또한 마이크로 주사침(110)이 굵으면 통증이 심하여 치료에 어려움이 있으므로 마이크로 주사침(110)과 광섬유(130)를 마이크로 단위의 미리 설정된 직경을 제한함으로써, 무통증 치료가 가능하도록 한다.
이하에서는 각 구성요소에 대해서 구체적으로 살펴보독 한다.
먼저, 마이크로 광섬유(130)는 광섬유 선단의 외피와 코팅 부분을 절삭 가공하여 광섬유 코어(131)를 형성한다. 보다 구체적으로 마이크로 광섬유(130)는 고정용 로커(120)를 거쳐 마이크로 주사침(110) 내경으로 삽입될 수 있도록 외경을 50 내지 150㎛(±0.5㎛)범위, 그리고 보다 바람직하게는 100㎛(±0.5㎛)로 제작되며, 이와의 체결을 위해 마이크로 주사침(110)의 내경을 마이크로 광섬유(130)의 외경과 매칭되도록 50 내지 150㎛(±0.5㎛)의 범위, 그리고 보다 바람직하게는 100㎛(±0.5㎛)로 제작됨으로써, 내경으로 마이크로 광섬유(130)를 수용하는 것이 바람직하다.
한편, 마이크로 주사침(110)은 스텐레스 스틸튜브(111)와 주사침 허브(112)로 이루어짐으로써, 마이크로 직경 단위를 갖는 스텐레스 스틸튜브(111)의 한쪽 선단부는 이중 각도로 가공하여 주사침의 형태로 피부를 관통하도록 하며, 다른 쪽은 주사침 허브(112)와 본딩처리하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 스텐레스 스틸튜브(111)는 표피층을 관통하여 진피층으로 주입되는 침으로서, 스텐레스 스틸튜브(111) 중 주사침 허브(112)와 맞닿는 반대편은 상단부에서 하단으로 갈수록 지름이 작아지도록 연장되는 형태로 최종 끝단은 직선형태로 가공하는 것이 바람직하다.
여기서 스텐레스 스틸튜브(111)는 직선형태의 끝단에 형성되는 주입구(111a)가 형성되는 제 1 경사면(111b)과, 제 1 경사면의 반대면에 해당하는 주입구(111a)가 형성되지 않는 제 2 경사면으로 형성될 수 있다. 여기서 제 1 경사면의 가장자리 선은 제 2 경사면과 다르게 반원 형상으로 형성됨으로써, 제 1 경사면이 제 2 경사면에 비해 수평면을 기준으로 경사각, 즉 경사정도가 낮게 설정되는 비대칭 형상이 될 수 있다.
이러한 구조에 의해 대칭 형상이 되면 외부에서 레이저 빔이 광범위하게 조사되지 않고 한 측면을 통해 조사됨으로써, 치료의 정밀성을 향상시킬 수 있으며, 이러한 비대칭 형상의 경우 레이저 빔 조사범위를 국부로 제한함으로써 치료의 효율성을 향상시킬 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
즉, 제 1 경사면의 가장자리 선의 축소된 형태로 주입구(111a) 가장자리 선의 형상이 형성됨으로써, 제 1 경사면으로 제공되는 레이저 빔의 압력이 주입구(111a)로 집중되게 함으로써, 전체적으로 레이저 빔 조사 영역의 진피층 접촉 면적을 높이면서도열전달이 효율적으로 되도록 하며, 조사된 레이저 빔의 과다 출력으로 인한 주입구(111a)로 재진입하는 것을 막을 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
고정용 로커(120)는 마이크로 광섬유(130)와 마이크로 주사침(110)의 중간에서 체결 구조를 제공하기 위해 제 1 로커단(121), 연결단(122), 제 2 로커단(123)으로 형성됨으로써, 제 1 로커단(121)으로 마이크로 광섬유(130)의 가공된 마이크로 광섬유 코어(131)를 선단부로 하여 체결하여 연결단(122), 제 1 로커단(121)을 거쳐, 제 1 로커단(121)의 전단에 위치한 마이크로 주사침(110)의 스텐레스 스틸튜브(111) 내관으로 삽입시킨다.
여기서 마이크로 광섬유(130)의 가공된 마이크로 광섬유 코어(131)는 스텐레스 스틸튜브(111)의 끝단에 형성되는 주입구(111a)와 도 3과 같이 미리 설정된 거리(L1) 25㎛ 내지 58 ㎛를 거리를 두고 형성됨으로써, 주입구(111a)로 출력되는 레이저 빔의 광원 집중의 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 스텐레스 스틸튜브(111)과 일체 또는 분리형으로 형성가능한 주사침 허브(112)를 고정용 로커(120)의 제 2 로커단(123)의 선단부로 고정시키는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 주사침 허브(112)와 제 2 로커단(123) 사이의 접촉 영역 중 주사침 허브(112)의 외경에 형성된 나사산과, 제 2 로커단(123)의 내경에 형성된 나사산을 활용하여, 주사침 허브(112)를 제 2 로커단(123)의 선단부 내경으로 정방향(시계방향)으로 회전시키는 방식으로 돌려 끼울 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 마이크로 주사침(110)과 마이크로 광섬유(130)을 체결시켜주는 고정용 로커(120)는 도 4와 같이, 제 1 로커단(121) 내부에 광섬유를 고정시켜줄 수 있는 플라스틱 재질의 원뿔형 고정단(120b)과, 원뿔형 고정단(120b)을 제 1 로커단(121) 내부에 고정시키기 위한 실리콘 링(120a)이 있으며, 원뿔형 고정단(120b)은 고정용 로커(120) 후단부의 너트식의 제 1 로커단(121)를 볼트식의 연결단(122)의 외주면을 타고 회전시키면, 제 1 로커단(121) 선단부에 형성되는 원뿔형 고정단(120b)이 연결단(121) 내부로 이동하게 되는데 원뿔모양의 십자형홈으로 마이크로 광섬유(130)를 수용한 고정 기구(120b)가 연결단(121) 내측에 형성된 플렉시블 패널(120a)의 홈으로 들어가면서 조여지는 방식으로 마이크로 광섬유(130)를 보다 견고하게 체결할 수 있다.
한편, 고정용 로커(120)의 재질은 합성 수지를 사용하거나, 강도 보강 합성 수지를 사용할 수 있다.
이러한 주사침 허브(112)에 대한 조임 체결 방식을 통해 고정용 로커(120)는 마이크로 광섬유(130)와 마이크로 주사침(110)을 견고하게 체결시킨 상태를 유지하며, 마이크로 광섬유(130) 중 마이크로 광섬유 코어(131)가 가공된 반대편으로는 레이저 장비(200)의 레이저 빔 출력단(210)과 연결됨으로써, 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)을 활용한 거미 정맥 치료에 활용되도록 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 레이저 장비(200)에서 출력되는 레이저 빔의 파장은 1470 내지 1940㎚ 사이가 적용되나 그 외의 파장에도 상술한 마이크로 주사침(110), 마이크로 광섬유(130)의 내경 및 외경의 조절을 통해서 최적의 효율로 적용될 수 있다.
특히 무통증 치료를 하기 위한 수단으로서 레이저 장비(200)에 공급되는 전원은 펄스방식을 사용하지만 특수한 회로를 공급 수단으로 사용하여, 레이저 빔이 조사되는 시점은 미리 설정된 임계 전력을 공급함으로써, 임계 출력치 미만의 레이저 빔이 출력되도록 한 뒤, 제 1 내지 제 n(n은 2 이상의 자연수) 단계로 구분된 전력 단위를 점차적으로 증가시켜서 최종 레이저 조사 시간이 끝나는 시점에서 레이저 장비(200)에서 공급되는 전력이 최대치가 되어 사용가능한 최대 레이저 빔 출력을 제어함으로써, 치료 효과를 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 치료시 환자는 통증을 거의 느끼지 못하는 무통증 치료 효과를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로, 주입구(111a)가 형성되는 제 1 경사면(111b)에서 주입구(111a)와의 인접한 테두리 영역을 따라서 복수의 광센서(310)로 이루어지는 광센서 모듈(300)과 마이크로 광섬유(130)을 따라 부착된 데이터 버스를 활용한 광신호를 제어부(320)가 수신한 뒤, 수신된 광신호 측정 정보를 기준으로 상술한 전력 공급 방식을 정밀하게 제어할 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛
110 : 마이크로 주사침
120 : 고정용 로커
130 : 마이크로 광섬유
200 : 레이저 장비
210 : 레이저 빔 출력단

Claims (4)

  1. 마이크로 주사침(110), 고정용 로커(120), 그리고 마이크로 광섬유(130)를 포함하는 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛(100)에 있어서,
    마이크로 광섬유(130)는, 광섬유 선단의 외피와 코팅 부분을 절삭 가공하여 광섬유 코어(131)를 형성하되, 고정용 로커(120)를 거쳐 마이크로 주사침(110) 내경으로 삽입될 수 있도록 외경이 50 내지 150㎛(±0.5㎛)범위로 제작되며,
    마이크로 주사침(110)은, 마이크로 광섬유(130)와의 체결을 위해 마이크로 주사침(110)의 내경이 마이크로 광섬유(130)의 외경과 매칭되도록 50 내지 150㎛(±0.5㎛)의 범위로 제작됨으로써, 내경으로 마이크로 광섬유(130)를 수용하는 것을 특징으로 하는 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서, 마이크로 주사침(110)은,
    스텐레스 스틸튜브(111)와 주사침 허브(112)로 이루어지며, 마이크로 직경 단위를 갖는 스텐레스 스틸튜브(111)의 한쪽 선단부는 이중 각도로 가공하여 주사침의 형태로 피부를 관통하도록 하며, 다른 쪽은 주사침 허브(112)와 본딩처리하여 형성되는 것을 특징으로 하는 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서, 스텐레스 스틸튜브(111)는,
    표피층을 관통하여 진피층으로 주입되는 침으로서, 스텐레스 스틸튜브(111) 중 주사침 허브(112)와 맞닿는 반대편은 상단부에서 하단으로 갈수록 지름이 작아지도록 연장되는 형태로 최종 끝단은 직선형태로 가공되는 것을 특징으로 하는 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서, 고정용 로커(120)는,
    마이크로 광섬유(130)와 마이크로 주사침(110)의 중간에서 체결 구조를 제공하기 위해 제 1 로커단(121), 연결단(122), 제 2 로커단(123)으로 형성되어, 제 1 로커단(121)으로 마이크로 광섬유(130)의 가공된 마이크로 광섬유 코어(131)를 선단부로 하여 체결하여 연결단(122), 제 1 로커단(121)을 거쳐, 제 1 로커단(121)의 전단에 위치한 마이크로 주사침(110)의 스텐레스 스틸튜브(111) 내관으로 삽입시키는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 거미 정맥 치료용 마이크로 주사침 광섬유 유닛.
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Title
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0000005호 "광섬유를 이용한 혈관치료용 레이저와 카메라(using optical fiber for treatment of vascular laser and camera)"

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