KR20220139989A - 우유 펌프의 동작을 조절하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공을 인가하여 우유펌프의 동작을 조절하는 방법에 관한 것으로, 진공 소스의 동작을 제어하기 위한 제어부에 진공 소스가 동작하도록 결합되며, 수유모의 유방에서 우유를 펌핑하는 방법을 제공하는 것을 목표로 하며, 유방 조직 특성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 충분한 양의 우유를 제공할 수 있도록 하며, 이때 제어부는 우유의 체적 유량(V)을 나타내는 신호를 수신하고 진공 소스의 작동 매개변수인 진공 강도, 반복 빈도 또는 시간 경과에 따른 진공 프로파일의 모양 중 적어도 하나를 조정하여 진공 소스의 동작을 제어한다.

Description

우유 펌프의 동작을 조절하는 방법

본 발명은 진공을 적용하여 우유 펌프의 동작을 조절하기 위한 방법에 관한 것으로, 진공 소스의 동작을 제어하기 위해 진공 소스를 제어부에 동작하도록 결합한다.

본 발명은 특히 모유를 빨아들이기 위한 유축기에서의 이러한 방법, 특히 전동식, 예컨대 전기 구동식 유축기에 관한 것이다.

수유모가 사용하는 유축기는 잘 알려져 있다. 수유가 필요하거나 편리하게 모유를 짜낼 수 있도록 하고, 나중에 사용할 수 있도록 모유 수집을 추가로 제공한다. 일부 산모의 경우 유축기가 필요할 수 있는데, 예를 들어 아이가 젖을 빠는 데 문제가 있거나 엄마가 젖 생산이 과도하거나 부족하거나 유두의 통증, 변형 또는 부상에 문제가 있는 경우이다.

수동 유축기는 상대적으로 저렴하고 운반이 쉽기 때문에 일반적이다. 그러나 수동으로 구동되는 경우 생성되는 스트로크 속도와 흡입 압력이 고르지 않을 수 있으며 펌프 작동은 궁극적으로 피곤할 수 있다. 전기 구동식 유축기 또한 일반적이다. 그것들은 일반적으로 표준 집 전류에 연결되는 전기 모터가 있는 진공 펌프를 포함하는 비휴대성 또는 반휴대성 유형의 실질적으로 큰 크기일 수 있다.

이 유형의 유축기의 장점은 진공을 쉽게 제어하고 조절할 수 있으며 양쪽 유방을 동시에 유축할 수 있다는 것이다. 즉, 수유 중인 여성은 동시에 양쪽 유방을 펌핑하기 위해 두 개의 유축기 보호막을 제자리에 둘 수 있도록 양손이 자유롭다. 배터리 구동식 유축기도 개발되었다. 이러한 유축기는 휴대가 간편할 뿐만 아니라 진공의 조절 및 제어가 가능한 장점이 있다. 이러한 배터리 구동식 휴대용 유축기는 예를 들어 U.S. 4,964,851에 설명되어 있다. Medela, Inc.에서 MINIELECTRIC이라는 이름으로 판매되는 이 유축기는 가벼우며 예를 들어 약 30에서 약 300 mmHg 사이의 바람직한 한계에서 우수한 진공(즉, 음압) 조절을 달성한다.

Medela, Inc.에서 판매하는 LACTINA 유축기는 배터리와 집 전류로 구동될 수 있는 또 다른 유형의 유축기이다. 이는 일반적으로 미국 특허 제5,007,899호에 개시되어 있다.

전기 구동식 전동 유축기는 주어진 유축기에 대해 단일 유형의 "주기"로 거의 보편적으로 개발되었다. 즉, 보다 정교한 펌프에서 유방에 가해질 진공(음압)을 생성하기 위한 구동 메커니즘은 음압 증가(즉, 흡입 증가) 및 해제의 특정 순서 또는 곡선에 맞춰져 있다. 이것은 예를 들어 어떤 의미에서 유아의 젖먹이 동작을 재현하는 것을 종종 목표로 한다. 유축은 다양한 조건을 포함할 수 있지만, 어떤 이유로 엄마의 유두가 아픈 경우, 상당한 울혈 상태가 있는 경우, 약간의 유두 자극이 특히 바람직할 수 있는 경우, 배출 및 이완이 특히 중요할 수 있는 경우 등, 우유 생산을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 요건에 대처하기 위해, WO 2003/082378 A1은 무엇보다도 다수의 상이한 유축 시퀀스 또는 곡선을 생성하도록 프로그래밍된 유축기를 개시하고 있다.

WO 2010/096547 A1은 신생아의 흡인 패턴을 모방하는 전동식 유축기의 제어를 개시한다.

일반적으로 전동식 유축기는 적어도 두 가지 다른 흡입 패턴을 제공하도록 제어된다. 주기(cycle)가 시작될 때 일반적으로 분당 100회 이상의 빠른 진공 주기 주파수가 우유 배출을 유도하기 위해 적용된다. 즉, 첫 번째 우유 흐름을 유발한다. 이 우유 내리기(let down) 프로그램과는 별도로, 유축기의 컨트롤러는 더 느린 진공 주기 주파수를 적용하여 일단 우유 배출, 즉 우유 흐름이 발생한 후 유방에서 우유를 추출하기 위한 더 긴 진공 주기를 적용하도록 조정된다. WO 2003/082378 A1은 예를 들어 주 펌프 프로그램의 작동 매개변수로서 100 ~ 250 mmHg의 진공 범위와 분당 47 ~ 78개의 주파수를 개시하는 반면, 우유 내리기 프로그램 또는 자극 프로그램은 분당 120 ~ 150회 주기로 50 ~ 150 mmHg 범위의 진공을 적용한다. WO 2003/082378 A1에 따른 펌프의 작동 매개변수를 제어하기 위한 다양한 프로그램은 사용자가 선택한다.

본 발명은 유방 조직 특성에 악영향을 미치지 않으면서 충분한 양의 우유를 제공할 수 있는 수유모의 유방으로부터의 우유 펌프의 동작을 조절하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적에 대한 해결책으로서, 본 발명은 청구항 1에 정의된 바와 같은 방법을 제공한다.

이 방법은 유축기의 펌핑 성능으로 인해 발생하는 실제 우유 부피 유량에 따라 진공 소스의 작동 매개변수를 조정하여 진공 소스의 작동을 제어한다.

유축기는 일반적으로 전기 구동식 유축기이며, 예를 들어 WO 2003/082378 A1에 기재되어 있는 것과 같은 구성을 가질 수 있다.

유축기는 또한 유방 보호대 사이의 우유의 체적 흐름을 감지하도록 구성된 센서를 가지고, 이는 수유모의 유방을 수용하도록 되어 있으며 일반적으로 유방 보호대와 유체 소통하는 수집 용기이다. 일반적으로 유방 보호대와 수집 용기 사이에 우유 채널이 제공되며, 이 우유 채널은 유방에 음압을 적용하여 우유 흐름을 강제하기 위한 진공 소스에 연결된다.

우유의 체적 흐름을 나타내는 신호를 얻기 위해 유방 보호대에서 수집 용기로 가는 도중에 우유 방울을 세는 것과 같은 적절한 측정 기술을 사용할 수 있다. 이를 위해, US 2015/0283311 A1에 기술된 바와 같이, 우유의 흐름을 지속적으로 측정할 수 있다. WO 2018/045349 A1에서 공개된 것처럼 수집 용기에 담긴 유체 부피의 시간 경과에 따른 측정에서 우유 흐름을 계산하는 것도 가능한다. 또한, 유방 보호대와 수집 용기 사이에 배치된 측정 챔버에서 일정 부피가 측정될 수 있으며, 이 측정 챔버는 개방 밸브를 갖고 일정 기간 동안 측정 챔버 내에 수집된 부피를 측정하기 위해 우유를 특정 기간 동안 저장하도록 구성되어 있다.

위의 모든 측정값을 통해 유방 보호대에서 수집 용기로의 우유의 체적 흐름을 나타내는 신호를 얻을 수 있다. 센서는 체적 흐름의 존재를 측정할 수 있다. 따라서 센서는 예를 들어 체적 흐름의 유무를 나타내는 신호를 제공할 수 있다.

즉, 우유의 체적 유량을 나타내는 신호는 유두로부터 유방 보호대를 거쳐 수집 용기로 실제 우유의 체적 유량의 존재 또는 양에 대한 정보를 지속적으로 제공하는 신호일 수 있다. 대안적으로, 챔버 내의 실제 부피에 대한 이산 정보 및 상기 부피의 시간 경과에 따른 변화는 우유의 부피 흐름을 나타내는 신호로 이용될 수 있다.

신호에 기초하여 진공 소스의 적어도 하나의 작동 매개변수가 조정된다. 우유의 체적 흐름을 나타내는 신호에 응답하여 조정된 작동 매개변수는 진공 소스, 즉 펌프의 임의의 작동 매개변수일 수 있다. 그러나 작동 매개변수인 진공 강도, 주기 빈도 또는 시간 경과에 따른 진공 프로파일의 모양 중 적어도 하나는 우유의 체적 흐름을 나타내는 신호에서 검색된 정보에 따라 조정된다.

그 중 진공 강도는 실제로 적용된 진공 수준의 절대 값이다. 주기 주파수는 최대 진공 강도, 즉 적용된 흡입에 대한 가장 높은 절대값과 0 mmHg의 흡입일 수 있는 가장 낮은 흡입 값 사이에서 주기적으로 진공이 인가된다고 가정한다.

흡입 압력은 일반적으로 음압이다. 기술의 쉬운 이해를 위해, 적용된 흡입 압력을 절대 흡입 압력이라고 하며, 마밀라(mammilla)에서 최고의 흡입 효과를 제공하는 높은 흡입 압력을 가지고, 마밀라 및/또는 유축기의 모든 영역 내에서 가장 낮거나 전혀 흡입 효과를 제공하지 않는 낮은 흡입 압력을 가진다. 가장 낮은 흡입 압력은 일반적으로 0 mmHg이다. 흡입 주기는 유방이나 유두에 약간의 양압을 가할 수도 있다.

또한, 체적 흐름을 나타내는 신호에 응답하여 조정될 적어도 하나의 작동 파라미터는 진공 프로파일의 형상일 수 있다. WO 2003/082378 A1은 하나의 특정 사이클 내의 다양한 진공 프로파일을 개시하고 있다. 진공 프로파일은 가장 높은 값과 가장 낮은 흡입 값 사이에 포물선 또는 부비동(sinus) 곡선을 나타낼 수 있다. WO 2003/082378 A1의 도 14에 도시된 바와 같이, 흡인 곡선은 마찬가지로 최대 흡인력에 대한 피크가 있는 특정 프로파일과 최저 흡인력, 즉 0 mmHg의 흡인력에서 안정기 또는 피크까지의 다소 가파른 기울기를 갖는 피크 옆에 안정기를 나타낼 수 있다. 진공 프로파일은 진공 소스로서의 펌프의 단일 또는 다중 스트로크 동작으로 인해 발생할 수 있다. 체적 흐름을 나타내는 신호에 응답하여, 모터의 속도, 즉 펌핑 집합체가 유축기 내에서 이동하는 공기의 기류 속도도 변경될 수 있다.

작동 매개변수와 실제 프로필 및 값, 즉 진공의 강도, 주기 빈도 또는 시간 경과에 따른 진공 프로필의 모양은 유축기의 특정 위치에 존재할 수 있다. 즉, 진공 소스, 우유 채널, 수집 용기 또는 유방 보호대 내, 특히 유방에 가까운 곳. 공기의 압축성으로 인해 실제 진공 강도, 주기 빈도 및/또는 시간 경과에 따른 진공 프로파일의 모양이 측정된다. 젖꼭지(mammilla)에서 펌프에 대해 설정된 작동 매개변수에서 벗어날 수 있다.

본 발명을 수행하기 위해, 유축기 내의 특정 위치에서 각 매개변수와 각 매개변수의 구성을 어디에서 측정해야 하는지는 결정적이지 않는다. 그러나, 방법을 적용하는 장치의 하나 이상의 진공 소스의 펌핑 작동 동안 실제 우유 흐름에 응답하여 유축기 내의 진공 소스의 작동 매개변수를 조정하는 것이 결정적이다.

본 방법은 특히 유축 단계가 시작된 후, 즉 우유를 "내리기" 또는 그 후에 적용된다. 다시 말해서, 자극 단계가 종료된 후 및 유방에서 우유를 채취하는 소위 발현 단계에서. 우유의 체적 흐름을 나타내는 신호에 응답하여 작동 매개변수의 제어 및 조정이 바람직하게 수행된다.

작동 매개변수는 지속적으로 또는 주기적으로 조정된다. 진공 소스 매개변수가 순간적으로 변경되는 진공 소스의 불안정한 작동 조건을 피하기 위해, 진공 소스의 제어는 작동 매개변수 세트를 특정 수준으로 유지하기 위한 유지 시간을 미리 결정된 기간 동안 적용할 수 있다. 작동 매개변수가 우유의 부피 흐름을 나타내는 신호에 응답하여 설정되면. 이러한 유지 단계는 몇 초에서 몇 분 동안 적용될 수 있다. 바람직하게는, 유지 시간은 5초에서 300초 사이로 설정된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 작동 매개변수를 조정하는 데 사용되는 신호는 우유의 정량적 부피 흐름을 나타내는 신호이다. 다시 말해서, 우유 흐름의 존재 여부뿐만 아니라 실제 체적 흐름은 적어도 하나의 작동 매개변수를 조정하는 데 사용된다. 시간에 따른 체적 흐름의 분해능은 특히 거칠 수 있다. 체적 유량이 측정 챔버의 체적을 측정하여 주기적으로 결정되는 경우. 본 발명의 방법을 수행하기 위해 실제 체적 유량에 대한 지속적인 정보가 필요하지 않을 수 있다. 체적 흐름을 다른 품질에 할당하는 것으로 충분할 수 있다. 일정한 체적 유량, 높은 체적 유량 또는 낮은 체적 유량, 낮은 체적 유량은 우유의 제로 체적 유량을 포함할 수 있다.

일반적으로 진공 소스의 작동 매개변수, 특히 진공 강도, 주기 빈도 또는 시간 경과에 따른 진공 프로파일의 모양이 선택될 수 있다. 우유의 체적 유량이 낮은 유량 임계값과 높은 유량 임계값 사이에 있는 경우 규칙적인 범위 내이다. 이러한 정규 또는 기본 작동 매개변수는 최신 기술의 표현 단계에서 일반적으로 적용되는 매개변수에 해당할 수 있다. 유축기 사용자의 개별 요구 사항에 따라, 이러한 기본 작동 조건은 체적 흐름을 최적화하는 매개변수를 설정하기 위해 사용자가 변경할 수 있는데, 사용자가 사전 설정된 기본 작동 매개변수 또는 매개변수(들)에 불편함을 느끼는 경우, 보다 온화한 조건에 적응할 수 있는 동안 편안한 조건에서 더 높은 수확량을 얻을 수 있다.

우유의 부피 유량이 낮은 유량 임계값과 높은 유량 임계값 사이에 있고 새로운 기본값으로 저장할 수 있는 경우, 사용자가 설정하면 해당 작동 매개변수 또는 매개변수(들)가 새로운 일반 작동 매개변수로 적용된다.

바람직하게는, 기본 작동 매개변수는 진공 소스의 작동 매개변수를 강화하도록 조정된다. 우유의 체적 유량을 나타내는 신호가 높은 유량 임계값보다 높은 경우. 발명자들의 관찰은 결론을 이끌어 냈다. 특히 많은 양의 우유가 수유모의 유방에 강화된 작동 매개변수를 적용할 수 있도록 한다. 사용자의 편안함 수준에 부정적인 영향을 미치지 않고/않거나 유방 조직 특성에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 따라서, 본 발명의 방법의 바람직한 실시예는 높은 흐름 임계값을 초과하는 우유 흐름의 경우에 강화된 작동 매개변수를 선택하고, 더 높은 수율을 얻기 위해 강화된 작동 매개변수가 사용된다.

강화 진공강도의 경우, 각각의 진공강도는 일반 진공강도보다 절대값이 더 크며, 이는 우유의 체적 유량이 낮은 유량 임계값과 높은 유량 임계값 사이에 있는 경우에 적용된다. 예를 들어 기본 진공 강도가 200 mmHg로 설정된 경우, 강화된 진공 강도는 250 mmHg 또는 300 mmHg에 해당하는 흡입력일 수 있다.

강화된 주기 주파수는 기본 주파수보다 낮을 수 있다. 자극 단계에서 주기 빈도는 분당 100 내지 150 주기로 설정될 수 있는 반면 주기 빈도는 분당 약 10 내지 78 주기로, 바람직하게는 분당 약 28 내지 78 사이클이 유축 단계에 적용될 수 있고 우유의 체적 흐름이 존재할 수 있다. 상기 범위 내에서 기본 주기 주파수는 예를 들어 분당 45 내지 99회, 바람직하게는 분당 45 내지 78 사이클인 반면 강화된 사이클 빈도는 분당 28 내지 44 사이클일 수 있다.

진공 프로파일과 관련하여, 우유의 체적 유량이 낮은 유량 임계값과 높은 유량 임계값 사이에 있는 경우 규칙적인, 즉 일반적으로 적용되는 조건이 적용될 수 있다. 시간이 지남에 따라 진공 프로파일의 강화된 모양은 더 높은 체적 유량, 즉 유방에서 유축을 유도하는 것으로 관찰된 프로파일일 수 있다. 시간이 지남에 따라 강화된 형태의 진공 프로파일은 낮거나 0 인 진공 강도 값에서 최대 흡입 값까지 다소 가파른 곡선을 나타낼 수 있으며, 최대 흡입 값에 인접한 안정기(plateau)와 낮은 진공 또는 진공 상태로 되돌아가는 사이클의 끝에서 급격한 감소 주기가 끝날 때 적용된다.

요약하면, 강화된 작동 매개변수 또는 매개변수는 유방에서 우유 추출의 효율성을 증가시키기 위해 더 높은 진공 강도를 적용한다. 센서는 예를 들어 체적 유량을 알리고 체적 유량의 양을 나타내는 정보를 관찰한다. 그러한 센서의 신호는 증가된 우유 생산량 작동으로 이동하기 위한 작동 매개변수를 변경하기 위해 알고리즘 정의 임계값 레벨로 전달될 수 있다. 기본 작동 조건은 그 자체로 또는 유축기 사용자에 의한 개별 조정 후에 작동 매개변수 또는 매개변수가 우유 생산량을 증가시키기 위해 강화될 저유량 임계값 및 고유량 임계값 내에서 편안한 작동을 따를 수 있다.

진공 강도와 같은 강화된 작동 매개변수에 대한 사용자의 허용 범위는 체적 유량, 즉 유방에서 나오는 우유의 유량에 따라 변경될 수 있다. 센서는 알고리즘 정의 임계값 레벨 이상의 체적 유량을 감지할 수 있으며 진공 소스 시스템이 자동으로 하나 이상의 작동 매개변수를 강화할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 우유의 체적 흐름을 나타내는 신호가 낮은 흐름 임계값 미만이면 진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나가 감소한다. 감소된 진공 강도는 더 낮은 진공 강도가 된다. 이러한 더 낮은 진공 강도는 자극 단계에 적용된 진공 강도만큼 낮을 수 있다. 감소된 진공 강도는 자극 단계에 적용된 진공 강도보다 낮은 값을 가정할 수 있다. 각각 기본 진공 강도보다 낮은 다른 진공 강도 값을 적용할 수 있다. 감소된 사이클 빈도는 보다 적당한 사이클 빈도이며 분당 더 많은 수의 사이클을 적용함으로써 구현될 수 있다. 감소된 주기 주파수는 자극 단계에서 적용되는 주파수에 해당할 수 있다.

시간이 지남에 따라 진공 프로파일의 감소된 모양은 예를 들어, 진공의 부드러운 곡선에 의해 구현될 수 있다. WO 2003/082378 A1(도 12 비교)에서 극도로 부드러운 흡입으로 설명된다. 특히, 0 흡입 강도에서 최대 흡입 강도로의 부드러운 전환 및 날카로운 모서리 및 진공 강도 곡선의 급격한 증가 또는 감소 없이 0 흡입 강도로의 복귀는 시간이 지남에 따라 진공 프로파일의 감소된 형태를 특징지을 수 있다. 더욱이, 각 사이클은 흡입력이 없는 기간을 포함할 수 있으며, 이는 각 사이클 시간의 30 내지 50 %에 해당하는 기간을 가정할 수 있다. 다시 말해, 흡입력은 각 진공 사이클의 일부에만 적용될 수 있는 반면 나머지 부분은 어떠한 흡입력도 가하지 않는다.

감소된 작동 매개변수가 적용된 경우, 위에서 언급한 센서는 알고리즘에서 정의한 낮은 유량 임계값을 초과하는 우유의 유량을 감지할 수 있고 진공 소스가 적어도 하나의 작동 매개변수를 자동으로 강화하여 기본 매개변수를 적용하고 유축 단계에서 우유의 체적 흐름이 없거나 매우 감소된 것이 감지된 기간 후에 우유 생산량을 증가시킬 수 있다.

우유의 흐름이 낮거나 흐름이 없는 상태로 감소할 때 다소 높은 진공 강도와 더 느린 더 긴 주기를 적용하면, 유방 조직 특성에 악영향을 미치고 부종과 부종을 촉진하여 유관을 수축시키고 우유 생산량을 감소시킨다. 이러한 발견으로 인해, 본 발명은 바람직하게는 우유 흐름이 낮은 흐름 임계값 미만인 경우에 적어도 하나의 작동 매개변수를 감소시키는 것을 제안한다.

일반적으로 유방 보호대에서 수집 용기로 흐르는 우유의 실제 양은 체적 흐름을 나타내는 신호로 활용될 수 있다. 그러나 또한 예를 들어 상기 신호의 시간에 대한 1차 또는 2차 도함수는 이러한 값을 사전 선택된 임계값과 비교하여 하나 이상의 작동 매개변수가 다른 흐름 조건 또는 다른 예상 흐름 조건에 대처하기 위해 조정되어야 하는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.

시간이 지남에 따라 0 값에 접근하는 1차 도함수는 우유의 체적 흐름의 변화를 감지하는 데 활용될 수 있다. 시간 경과에 따른 체적 유량 변화의 양의 값인 경우, 즉 체적 유량의 시간에 따른 양의 1차 도함수의 경우, 각각의 1차 도함수가 0 값에 접근하고, 체적 유량에 대한 국부 최대값 또는 절대 최대값에 도달할 수 있으며, 이는 작동 매개변수를 강화 또는 감소된 작동 매개변수에 적응시키는 이유일 수 있다. 시간 경과에 따른 체적 유량의 각 1차 도함수, 즉 시간 경과에 따른 체적 유량의 변화가 음수이고 0 값에 접근하는 경우, 시간이 지남에 따라 우유 곡선의 부피 흐름의 절대 또는 국부 최소값에 접근할 수 있다. 이는 다시 적어도 하나의 작동 매개변수를 조정할 필요성을 야기할 수 있다.

시간 경과에 따른 체적 유량의 변화, 즉 시간 경과에 따른 체적의 1차 도함수가 높은 값을 가정하는 경우, 우유 추출의 효율성을 높이기 위해 작동 매개 변수를 강화할 수 있다. 시간에 따른 낮은 1차 도함수의 경우, 즉 시간에 따른 체적 유량의 다소 느린 증가, 즉 시간에 따른 체적 유량 신호가 안정기에 도달하는 조건에서 적어도 하나의 작동 매개변수가 감소될 수 있다.

시간 경과에 따른 높은 부피 변화(dV/dt)는 일반적으로 15 ml/min (0.27 g/s)에서 18 ml/min (0.33 g/s) 사이이다. 반면 낮은 dV/dt는 5 ml/min (0.9 g/s)에서 7 ml/min (1.3 g/s) 사이이다.

위에서 언급한 바와 같이, 시간 경과에 따른 체적 유량의 2차 도함수는 시간 경과에 따른 체적 유량의 2차 도함수 값을 미리 선택된 임계값과 비교하여 작동 매개변수를 조정하는 데 사용될 수도 있는데, 강화 또는 감소 조건에 대한 적어도 하나의 작동 매개변수의 조정을 결정하기 위함이다.

적어도 하나의 작동 파라미터를 적응시키기 위해 진공 소스의 제어에서 마찬가지로 구현될 수 있는 대안적인 실시예에 따르면, 적어도 하나의 진공 사이클 동안의 체적 흐름은 적어도 하나의 후속 진공 사이클 동안 진공 소스의 작동 파라미터 중 적어도 하나를 조정하기 위해 분석된다. 즉, 작동 매개변수를 설정하기 위한 결정적인 근거는, 유방에서 우유를 추출하는 과정에서 얻은 절대 부피 유량이 아니라, 이전 진공 주기 직전의 진공 주기인 후속 진공 주기에 대한 하나 이상의 작동 매개변수를 설정하기 위한 적어도 하나의 이전 특정 진공 주기의 산출량이다. 앞서 언급한 바와 같이, 유지 시간은 각 사이클 사이의 동작 파라미터의 즉각적인 적응을 피하기 위해 이 실시예에서 마찬가지로 적용될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 진공 사이클은 복수의 진공 사이클일 수 있고/있거나 적어도 하나의 후속 진공 사이클은 복수의 진공 사이클의 시퀀스일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 진공 사이클 동안 우유의 체적 흐름은 적어도 하나의 진공 사이클 동안 피크 체적 흐름 및/또는 총 체적 흐름에 대해 분석된다. 상기 사이클의 분석에 따라, 진공 소스의 적어도 하나의 작동 파라미터는 적어도 하나의 후속 진공 사이클에서 강화되고, 피크 체적 유량 및/또는 이전 사이클과 이후 사이클 사이의 총 체적 유량이 증가하는 경우. 반면에, 이후 진공 사이클의 피크 유량 및/또는 총 체적 유량이 이전 진공 사이클과 같은 이후 진공 사이클 이전의 진공 사이클에서보다 낮은 경우, 진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나는 감소한다.

주기 대 주기 분석을 기반으로 하는 적어도 하나의 작동 매개변수의 조정은 실제 우유 흐름 조건에 대한 응답으로 작동 매개변수의 즉각적인 적응으로 이어질 수 있으며, 최소 한 번의 진공 주기 동안 최대 유량 또는 총 체적 유량을 기준으로 평가된다.

방법의 바람직한 실시예는 메모리로부터의 적어도 하나의 진공 사이클 동안 체적 흐름을 나타내는 정보를 이용함으로써 수행될 수 있다. 이 메모리는 작동 매개변수가 조정되는 특정 세션 동안 체적 흐름을 나타내는 데이터를 저장할 수 있다. 우유의 체적 흐름을 나타내는 신호에 응답하여 작동 매개변수의 제어 거동으로부터 학습함으로써 작동 매개변수의 설정은 획득한 정보에 기초하여 마찬가지로 수행될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 작동 파라미터를 조정하기 위해 우유의 체적 유량의 특정 거동에 응답하여 작동 파라미터의 유사한 제어가 메모리로부터 취해질 수 있다. 다시 말해서, 메모리는 작동 매개변수 이력 및/또는 우유의 체적 유량 이력을 저장할 수 있다. 앞서 언급했듯이 동일한 세션 동안 각각의 데이터를 얻을 수 있다. 메모리는 마찬가지로 이전 또는 모든 이전 세션의 시간에 따른 우유의 체적 유량과 적어도 하나의 작동 매개변수 사이의 상관관계를 저장할 수 있다. 그리고 그 데이터를 실제 세션 동안 작동 매개변수 중 적어도 하나의 실제 제어에 적용한다.

일반적으로, 이 바람직한 실시예에 따른 작동 매개변수의 적절한 설정은 이력이 메모리에 저장되고 어떤 이력이 작동 매개변수 이력 및/또는 우유 이력의 체적 흐름에 속하는지에 기초하여 수행될 것이다. 작동 매개변수 이력은 시간에 따른 진공 소스의 적어도 하나, 바람직하게는 모든 작동 매개변수의 설정을 저장할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 데이터는 우유 이력의 부피 흐름과 함께 저장되는데, 개별 사용자의 결과적인 우유 흐름을 상관시키고 각각의 개별 사용자의 우유 배출 효율을 적어도 하나의 작동 매개변수의 설정과 상관시키기 위함이다.

따라서 진공 소스의 제어는 특정 사용자와의 경험을 기반으로 수행된다. 우유의 부피 흐름을 나타내는 신호에 의해 트리거되는 각 사용자에게 최적의 우유 추출 효율을 제공한다.

이상의 내용을 요약하면, 본 발명의 방법은 우유 추출의 효율을 향상시킬 수 있다. 우유의 부피 흐름을 나타내는 신호가 가정을 정당화하는 경우에 적어도 하나의 강화된 작동 매개변수를 적용함으로써 최소한 강화된 작동 매개변수는 추출된 우유의 부피 흐름을 증가시킬 것이다. 한편, 우유 유량의 신호가 유축 중 저유량 또는 유량이 없는 시기가 다가오거나 존재함을 나타내는 경우, 흐름이 없거나 낮은 기간에서보다 더 높은 체적 흐름을 생성하기 위해 사용되는 높거나 규칙적인 작동 매개변수로 인한 유방 조직 특성에 대한 부정적인 영향을 피하기 위해 적어도 하나의 작동 매개변수가 감소된다.

적어도 하나의 작동 매개변수는 우유의 실제 부피 흐름에 따라 설정될 수 있다. 우유의 체적 흐름을 나타내는 신호가 분석될 수 있다. 시간 경과에 따른 1차 미분(dV/dt) 또는 시간 경과에 따른 2차 미분(d²V/dt²) 기준 시간이 지남에 따라 증가하는 우유 유량에서 시간이 지남에 따라 감소하는 우유 유량으로의 전환 및/또는 다른 유량에 도달하기 위한 우유 유량의 변화 속도를 식별한다. 위의 설명이 0 값에 접근하는 시간 경과에 따른 체적 유량의 1차 도함수를 언급하는 한, 시간 경과에 따른 체적 유량 변화(dV/dt)에 대한 실제 값 0이 반드시 관찰되어야 함을 의미하지는 않는다. 사실, 증가하는 우유 흐름의 첫 번째 기간과 증가하는 우유 흐름의 두 번째 기간 사이의 안정기는 마찬가지로 0 값에 접근하는 시간에 따른 체적 흐름의 변화로 간주될 수 있다. 안정기(plateau)는 여전히 체적 흐름에서 약간의 증가를 보일 수 있다. 우유 흐름의 첫 번째 감소 기간과 우유 흐름의 두 번째 감소 기간 사이의 안정기에도 동일하게 적용되는 반면, 안정기는 시간이 지남에 따라 우유 흐름의 변화가 없거나 약간의 감소를 보일 수 있다.

대안적으로, 실제 또는 이전의 진공 사이클에 대한 적어도 하나의 작동 파라미터를 설정하기 위해 우유 흐름을 나타내는 신호와 관련하여 상이한 진공 사이클이 비교될 수 있다. 이 제어를 통해 단일 진공 주기 또는 다중 진공 주기가 분석될 수 있고 및/또는 하나 이상의 작동 매개변수가 단일 진공 주기 또는 다중 후속 진공 주기에 대해 설정될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 특히 유축기의 장기간 작동 후, 우유 흐름을 나타내는 신호에 응답하여 진공 소스의 제어는 이력에 기초하여 조정될 수 있고, 특히 적어도 하나의 작동 매개변수의 설정 또는 조정과 우유 추출 속도, 즉 우유의 체적 흐름에 대한 특정 사용자의 응답 간의 상관 관계를 기반으로 한다. 이 측면은 특히 특정 사용자의 개별 요구 및 행동에 대처하는 데 적합하다. 시스템은 바람직하게는 적어도 하나의 작동 매개변수를 최종적으로 설정할 수 있도록 우유의 체적 유량에 대한 작동 매개변수 설정을 개선하기 위해 인공 지능을 사용한다. 이는 한편으로는 모유의 흐름을 최적화하고 흐름이 없는 기간 동안 유방 조직을 부드럽게 처리하기 위해 개별 사용자에게 가장 적합하다. 본 발명은 마찬가지로 전술한 바와 같이 진공 소스을 제어하기 위해 채택된 제어를 갖는 유축기에 관한 것이다.

본 발명은 이제 본 발명의 다른 실시예를 참조하고 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.

도 1은 시간 경과에 따른 우유의 체적 흐름(도 1a)을 상이한 작동 매개변수, 구체적으로, 진공 강도(도 1b), 사이클 주파수(도 1c) 및 시간 경과에 따른 진공 프로파일(도 1d) 그리고 자극 및 발현 단계(도 1e)와 상관시키는 그래프이다.
도 2는 시간 경과에 따른 우유의 체적 흐름(도 2b)과 각 주기에 적용된 진공 강도(도 2a)를 상관시키는 주기 간 분석의 예를 나타내는 그래프이다.

도 1a에서 세로축은 체적 유량의 실제 값을 나타내고 가로축은 시간과 관련이 있다. 시간 t = 0에서 자극 단계가 적용된다. 이에 대한 반응으로 우유의 내리기(let down)는 결국 t1에서 발생한다. t1은 우유의 첫 번째 눈에 띄는 부피 흐름을 식별한다. t1 직후에 체적 곡선은 5 ml/min (0.09 g/s)의 우유 체적 유량에 해당하는 낮은 유량 임계값 선 I 과 교차한다. t2에서 체적 유량 곡선은 11.9 ml/min (0.22 g/s)에서 고유량 임계값 선 II 와 교차한다. t2와 t4 사이에서 우유의 체적 유량은 이 높은 유량 임계값 II 보다 높다. 결과적으로, 강화된 작동 매개변수가 적용되며, 이는 도 1b 부터 1d 까지를 참조하여 추가로 설명될 것이다.

자극 단계에서 t1 이전에 약 50 mmHg(도 1b)의 자극 진공 강도와 분당 100 ~ 120 사이클(도 1c)의 주기 빈도(cycle frequency)가 적용된다. 곡선 모양(도 1d), 즉 시간 경과에 따른 진공 프로파일은 각 주기의 중간에 최대값을 갖는 포물선 형태를 갖지만 0 mmHg 값에서 최대 진공 강도로 부드럽게 전환된다. 도 1d에서 곡선은 모두 100% 진공 강도에 도달하며, 여기서 각 곡선의 진공 강도 수준은 다를 수 있으며 도 1b에서 검색할 수 있다.

t1에서 우유의 첫 번째 부피 흐름을 감지하고, 자극 단계의 작동 매개변수는 유축기의 제어에 의해 차단되고 유축기의 작동 매개변수는 유축기의 진공 소스의 성능을 제어한다. 우유 흐름이 시작되면 일반, 즉 기본 작동 매개변수가 진공 소스를 제어하는 데 사용된다. 주기 주파수는 자극 단계보다 낮게 설정된다. 일반 주기 주파수는 50 CPM으로 설정된다. 진공 프로파일은 최대 진공 강도에서 안정기(plateau)에 도달하기 위해 각 사이클에서 진공의 급격한 증가를 나타낸다. 이 안정기는 최대 진공 강도의 약 80%에 해당하는 추가 안정기로 감소한다. 안정기의 끝에서 진공은 0 mmHg로 떨어지고 잠시 후 상승하여 다음 진공 프로필에 대한 다음 안정기에 도달한다. 시간 경과에 따른 각 진공 프로파일은 각 주기 주파수에 적용된다. 이것은 그림에서 시간이 지남에 따라 진공 프로파일의 일부 세부 사항을 설명할 필요가 있기 때문에 도 1c와 1d에 제대로 반영되지 않았다.

그러나 사이클 주파수와 사이클 프로파일은 일반적으로 진공 소스를 형성하는 진공 펌프의 스트로크 작용에서 직접적으로 기인할 필요는 없다. 시간 경과에 따른 각 주기 주파수 및/또는 각 진공 프로파일은 펌프의 다중 스트로크로 인해 발생할 수 있으며, 펌프는 실제 진공, 시간 경과에 따른 진공 프로파일 및 가능한 진공 주파수를 제어하기 위한 밸브 및/또는 저장을 위한 추가 챔버를 예를 들어, 유방 보호대 또는 우유 채널에서 가질 수 있다. .

도 1a와 도 1c 및 도 1d의 비교로부터 명백한 바와 같이, 사이클 주파수 및 시간 경과에 따른 진공 프로파일에 대한 기본 작동 매개변수는 우유의 실제 부피 유량이 고유량 임계값 II 이하 또는 이상인지 여부와 상관없이 동일하다. 그러나 t4에서 명백한 바와 같이, 체적 흐름이 음의 dV/dt, 즉 체적 곡선의 감소 단계를 갖는 고유량 임계값과 교차하는 경우 진공 강도가 낮아진다. t5에서 값 dV/dt = 0이 관찰되어 일반 진공 강도 설정을 트리거한다.

t2와 t4 사이에는 주기 주파수와 시간 경과에 따른 진공 프로파일 및 진공 강도에 대한 강화된 작동 매개변수가 적용된다. 명백한 바와 같이, 강화 진공강도는 t1 이전의 일반 진공강도보다 높다. 반면에 시간 경과에 따른 강화된 사이클 주파수 및 강화된 진공 프로파일은 t1과 t2 사이의 각각의 기본 작동 매개변수와 동일하다.

t6에서 dV/dt > 0 과 dV/dt < 0 사이에서 dV/dt가 관찰된다. 그러나 이러한 관찰은 높은 흐름 임계값 II 와 낮은 흐름 임계값 I 사이에 있으므로 예시된 실시예에서 진공 소스의 작동 매개변수의 조정으로 이어지지 않을 것이다.

t7에서 흐름 곡선은 낮은 흐름 임계값 I 와 교차한다. 결과적으로 진공강도는 80 mmHg까지 낮아지는데, 이는 첫 번째 감소된 진공강도이다. 사이클 주파수는 첫 번째 감소된 사이클 주파수 값인 78 CPM으로 상승되는 반면, 첫 번째 감소된 곡선 모양은 도 1d에 예시되어 있으며 자극 단계의 곡선에 해당한다.

t9와 t10 사이에서 유량은 매우 낮고 마침내 0 이다. 따라서, 진공 강도는 50 mmHg의 두 번째 감소된 수준으로 추가로 감소되고, 두 번째 감소된 주기 빈도를 나타내는 자극 단계에서와 같이 분당 100 ~ 120 주기의 주기 빈도가 적용된다. t9와 t10 사이의 곡선 모양은 본질적으로 t7과 t9 사이와 동일하다. 시간이 지남에 따라 감소된 진공 프로파일의 모양은 정체 없이 부드러운 증가 및 감소를 보여준다. 이것은 0 mmHg 진공 강도에 해당하는 절대 최소값을 갖는 부비동 곡선에 해당한다.

t10과 t11 사이의 체적 유량 프로파일, 즉 0 유량에서 t11에서 낮은 유량 임계값 위의 유량 값까지의 프로파일은 t1 이후의 체적 유량 곡선과 유사할 수 있지만, 펌프의 제어는 이러한 체적 흐름 거동이 발현 단계에서 관찰된다는 사실을 알고 있다. 진공 강도와 주기 주파수가 이전과 같이 "기본값(default)"으로 설정되어 있는 동안, t11과 t13 사이, 즉 높은 유량 임계값 II 와 낮은 유량 임계값 I 사이의 시간 경과에 따른 진공 프로파일은 t1과 t7 사이에서와는 다른 곡선을 보여준다. 시간 경과에 따른 진공 프로파일은 0에서 최대 강도 값까지 여러 단계를 보여주고 다음 주기가 시작되기 전에 거기에서 0 라인까지 급격한 감소를 보여준다.

t13 이후에는 우유의 부피 흐름이 더 감소하고 최종적으로 t14에서 건조된다. 이 기간 동안 진공 프로파일의 감소된 모양이 적용되며 진공의 상승과 0 선으로의 진공 하강 사이에 다소 날카로운 모서리가 적용된다. t13과 t14 사이의 주기 주파수는 t10과 t13 사이와 동일하다. 진공 강도는 t7과 t9 사이, 즉 80 mmHg이다.

t14 이후에는 자극 단계에서와 같이 50 mmHg의 감소된 진공 강도가 적용된다. 주기 주파수는 자극 단계와 동일하다. 감소된 진공 프로파일을 나타내는 t14 이후의 시간 경과에 따른 진공 프로파일은 t13과 t14 사이와 동일하다.

도 1e에서 알 수 있듯이, 표현 단계와 시뮬레이션 후, 즉 t1 이후 사용자의 유방에서 우유를 추출하는 것이 문제이다. t8과 t10 사이에 유방 조직을 부드럽게 처리할 수 있도록 진공 소스를 제어하는 것이 진공 소스 제어의 궁극적인 목표이다. 우유 추출을 최적화하려는 체제는 도 1e에서 E로 강화되는 반면 조직의 일반적인 처리는 G로 식별된다.

t10 이후에 우유 흐름이 증가함에 따라 우유 추출의 효율성을 개선하기 위해 부드러운 영역 G가 추출 영역 E로 이동한다. 반면 낮은 유량 임계값 I 을 음의 dv/dt와 교차시키면, 즉 우유 유량이 감소함에 따라 부드러운 처리 G가 적용된다(도 1e 비교).

위의 도 1에 대한 설명은 예시일 뿐이다. 이 실시예에서 작동 매개변수의 조정은 대부분 임계값 I, II 에 의해 트리거된다. 그러나 시간이 지남에 따라 1차 도함수에 의해 촉발될 수 있다. 예를 들어, t1과 t2 사이의 체적 유량 증가가 높은 것으로 간주되면 시간 dV/dt에 따른 체적 유량 변화의 관찰은 마찬가지로 작동 매개변수의 조정을 촉발할 수 있다. 반면에 t4와 t5 사이의 하락이 높은 것으로 간주되고 볼륨 곡선이 음의 dV/dt를 가지므로, dV/dt의 매우 높은 절대값은 마찬가지로 강화된 작동 매개변수에서 기본 또는 감소로의 전환을 유발할 수 있다.

도 2는 사이클 대 사이클 기반의 유일한 작동 매개변수로서 진공 강도의 조정을 예시한다. 상기 실시예에서, 도 2b에서 관찰된 체적 흐름은 적용된 사이클 C1; C2; C3 에 대한 응답으로서 분석된다(도 2a). 도 2a의 세로 좌표는 양의 눈금에 음의 압력 값을 가지고 있다.

DV1, DV2 및 DV3은 각각 후속 피크 유량 차이이다. 예를 들어 DV2는 첫 번째 사이클 C1으로 인한 피크 유량 PV1과 두 번째 사이클 C2에서 관찰된 최소 유량 간의 차이이다. 각 사이클 C1, C2, C3은 높은 위상 진공 강도 HV와 낮은 위상 진공 강도 LV를 갖는다. 각 후속 주기에서 DV 값은 시간이 지남에 따라 증가하므로 주기가 된다. 따라서 시간이 지남에 따라 체적 흐름의 긍정적인 발전이 관찰된다.

이로 인해 제2 사이클 C2에 대한 고상진공강도 HV는 C1보다 높게 설정되고, 한편, 상기 제2 사이클(C2)에서의 저상 진공 강도(LV)는 C1에서보다 낮게 설정된다. 따라서 유방의 절대 압력 차이는 후속 주기 C1, C2에서 증가한다. DV3와 DV2를 비교한 결과 각각의 결과로 LV와 HV 사이의 절대 압력 차이 및/또는 사이클 C의 높은 위상에서 진공 강도 HV가 증가할 수 있다. 따라서 이후 사이클 C4 또는 C5 또는 C6(도시되지 않음)에서 체적 유량의 추가 증가를 예상하여 강화된다.

사이클 C2의 절대 체적 유량 PV2는 이전 사이클 C1의 피크 체적 유량 PV1에 비해 더 높으며, 이는 다음 사이클 C3에서 진공 강도를 강화하기 위한 또 다른 기준을 구성할 수 있다.

Claims (15)

1. 진공 소스의 작동을 제어하기 위한 제어부와 동작하도록 결합된 진공 소스에 의해, 진공을 적용하여 우유 펌프의 작동을 조절하는 방법에 있어서,
   상기 제어부는 우유의 체적 유량(V)을 나타내는 신호를 수신하고, 진공 소스의 작동 매개변수인 진공 강도, 주기 빈도 또는 시간 경과에 따른 진공 프로파일의 모양 중 적어도 하나를 조정하는
   방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 작동 매개변수는 발현 단계(E, G)의 시작 후에 조정되는
   방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 신호는 정량적 체적 유량(V)을 나타내는
   방법.
4. 제1항에 있어서,
   우유의 체적 유량(V)을 나타내는 신호가 낮은 유량 임계값과 높은 유량 임계값 사이에 있는 경우, 상기 진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나, 바람직하게는 모든 작동 매개변수는 기본으로(D) 설정되는
   방법.
5. 제4항에 있어서,
   우유의 체적 유량(V)을 나타내는 신호가 높은 유량 임계값보다 높은 경우, 상기 진공 소스의 작동 파라미터 중 적어도 하나는 강화되는(I),
   방법.
6. 제4항에 있어서,
   우유의 체적 유량(V)을 나타내는 신호가 낮은 유량 임계값 미만인 경우, 진공 소스의 작동 파라미터 중 적어도 하나는 감소되는(DE),
   방법.
7. 제6항에 있어서,
   우유의 체적 유량(V)을 나타내는 신호가 낮은 유량 임계값 미만인 경우, 자극(S) 동안 인가된 진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나는 발현 단계(E; G)에서 선택되는,
   방법.
8. 제1항에 있어서,
   시간에 따른 체적 유량(V)의 변화 값(dV/dt)이 0 값에 접근하는 경우, 상기 진공 소스의 작동 파라미터 중 적어도 하나가 조정되는,
   방법.
9. 제8항에 있어서,
   시간에 따른 체적 유량(V) 변화의 양의 값(dV/dt)이 0 값에 접근하는 경우, 진공 소스의 작동 파라미터 중 적어도 하나가 강화되는,
   방법.
10. 제8항에 있어서,
    시간에 따른 체적 유량(V) 변화의 음수 값(dV/dt)이 0 값에 접근하는 경우, 상기 진공 소스의 작동 파라미터 중 적어도 하나는 감소되는,
    방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    시간에 따른 체적 유량(V)의 변화 값(dV/dt)이 분석되며,
    진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나는,
    시간 경과에 따른 체적 유량(V)의 변화(dV/dt) 값이 높은 경우 강화되고,
    시간 경과에 따른 체적 유량(V)의 변화(dV/dt) 값이 낮은 경우 감소하는,
    방법.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    적어도 하나의 후속 진공 사이클(C2, C3)에 대한 진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나를 조정하기 위해, 적어도 하나의 진공 사이클(C1, C2, C3) 동안의 체적 유량(V)이 분석되는,
    방법.
13. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    여기서 적어도 하나의 진공 사이클(C1, C2, C3) 동안의 체적 유량(V)은 상기 적어도 하나의 진공 사이클(C1, C2, C3) 동안 피크 체적 유량(V) 및/또는 총 체적 유량(V)에 대해 분석되며,
    피크 체적 유량(PV1, PV2) 및/또는 총 체적 유량(V)이 이전 진공 사이클과 이후 진공 사이클 사이에서 증가하면, 적어도 하나의 후속 진공 사이클에서 진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나가 강화되며(C2, C3),
    피크 체적 유량(V) 및/또는 총 체적 유량(V)이 이전 진공 사이클과 이후 진공 사이클 사이에서 감소하는 경우, 적어도 하나의 후속 진공 사이클(C2, C3)에서 진공 소스의 작동 매개변수 중 적어도 하나가 감소되는,
    방법.
14. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    작동 파라미터 중 적어도 하나는 작동 파라미터 이력 및/또는 우유 이력의 체적 유량(V)을 저장하는 메모리에 저장된 데이터에 기초하여 조정되는
    방법.
15. 제12항에 있어서,
    적어도 하나의 진공 사이클 동안의 체적 유량(V)을 나타내는 정보는 작동 파라미터 이력 및/또는 우유 이력의 체적 유량(V)을 저장하는 메모리로부터 획득되는
    방법.

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