KR20230084427A - 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어 - Google Patents

비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어에 관한 것이다. 초음파 애플라이어는 한쪽 부분을 기준으로 회전 가능한 베이스 유닛(11); 베이스 유닛(11)에 결합되어 절삭이 되는 조직 부위를 고정하는 클립 유닛(12); 및 클립 유닛(12)에 고정된 조직 부위를 초음파에 의하여 응고시켜 절삭하는 블레이드(13)를 포함하고, 클립 유닛(12) 또는 블레이드(13)가 조직 부위와 접촉되는 부위가 비접착 코팅이 된다.

Description

비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어{A Ultra Sonic Applier Having a Non-Sticking Coating Layer}
본 발명은 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어에 관한 것이고, 구체적으로 응고된 인체 부위의 절삭 과정에서 조직의 일부가 점착되는 것이 방지되도록 하는 비점착 코팅 층을 가진 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어에 관한 것이다.
다양한 인체 내부의 질환에 대한 치료를 위하여 일반적으로 복부를 절개하지 않으면서 카메라가 부착된 복강경을 뱃속으로 넣어 수술을 하는 복강경 수술이 적용되고 있다. 그리고 복강경 수술 과정에서 예를 들어 위 또는 대장과 같은 신체의 일부를 절삭하기 위하여 초음파 절삭기가 사용될 수 있다. 초음파 절삭기는 신체의 일부를 파지하고 그리고 초음파를 절삭 부위로 전송하여 해당 부위를 열로 태워 절삭하기 위한 수술 도구를 말한다. 이와 같은 초음파 절삭기는 이 분야에 공지되어 있다. 초음파 절삭기와 관련된 선행기술로 미국특허등록번호 US 6,893,434 ‘Ultrasonic soft tissue cutting and coagulation systems including a retractable grasper’가 있다. 상기 선행기술은 초음파를 생성하는 초음파 트랜스듀서, 상기 트랜스듀서에 연결된 파지 어셈블리로 이루어지고 그리고 파지 어셈블리는 블레이드 부품 및 축 방향을 따라 상기 블레이드 부품에 대하여 이동 가능한 파지 이빨을 포함하는 초음파 절삭기에 대하여 개시한다. 초음파 절삭기와 관련된 다른 선행기술로 미국특허공개번호 US 2007/0191713 ‘Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating’가 있다. 상기 선행기술은 초음파 도파관, 초음파 도파관의 끝 부분에 연결된 블레이드, 조직 패드 및 상기 블레이드에 대하여 이동 가능한 클램프 부재로 이루어진 초음파 절삭기에 대하여 개시한다. 공지된 초음파 절삭기 또는 초음파 애플라이어는 조직의 절삭을 위하여 응고를 시키고 이후 절삭을 하는 방법을 적용한다. 이와 같은 절삭 과정에서 조직의 일부가 애플라이어의 블레이드에 접착이 될 수 있고, 이로 인하여 절삭이 불안정하게 되거나, 수술을 위하여 절삭될 필요가 없는 부분이 손상이 될 수 있다는 문제점을 가진다. 그러므로 이와 같은 조직의 점착에 따른 손상을 방지할 수 있는 초음파 애플라이어가 만들어질 필요가 있지만 선행기술은 이와 같은 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행문헌1: 미국특허등록번호 US 6,893,434(Axya Medical, Inc; 2005년5월17일 공개) Ultrasonic Soft Tissue Cutting and Coagulation Systems Including a Retractable Grasper 선행문헌2: 미국특허공개공보 US 2007/0191713(Stephen E. Eichmann et al.; 2007년8월16일 공개) Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating
본 발명의 목적은 절삭 과정에서 조직이 블레이드 부분에 점착이 되는 것이 방지되도록 하는 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어는 한쪽 부분을 기준으로 회전 가능한 베이스 유닛; 베이스 유닛에 결합되어 절삭이 되는 조직 부위를 고정하는 클립 유닛; 및 클립 유닛에 고정된 조직 부위를 초음파에 의하여 응고시켜 절삭하는 블레이드를 포함하고, 클립 유닛 또는 블레이드가 조직 부위와 접촉되는 부위가 비접착 코팅이 된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 비점착 코팅은 PTFE(polytetrafluoroethylene), FEP(Fluorinated ethylene propylene) 및 PFA(Perfluoroalkoxy)으로 이루어진 제1 그룹 중 적어도 하나의 소재와 알루미늄, 티타늄, 규소, 세라믹, 다이아몬드, 붕소 및 카바이드로 이루어진 제2 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 소재의 혼합물에 의하여 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 클립 유닛(12)에 형성되어 블레이드(13)의 일부가 수용되는 선형 절삭 홈 및 선형 절삭 홈에 형성된 한 쌍의 선형 접촉 돌기를 더 포함한다.
본 발명에 따른 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어는 블레이드의 절삭 부위가 비점착 코팅이 되어 수술 과정에서 수술에 필요한 최소 부위가 신속하게 절삭되도록 한다. 이에 의하여 수술이 신속하게 이루어지도록 하면서 조직 손상 부위의 손상을 감소시키는 것에 의하여 수술 부위의 신속한 회복이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 초음파 애플라이어는 다양한 부위의 수술에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어에 적용되는 절삭 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 애플라이어에 의하여 절사이 되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 애플라이어의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 애플라이어에 적용되는 비점착 코팅 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어에 적용되는 절삭 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어는 한쪽 부분을 기준으로 회전 가능한 베이스 유닛(11); 베이스 유닛(11)에 결합되어 절삭이 되는 조직 부위를 고정하는 클립 유닛(12); 및 클립 유닛(12)에 고정된 조직 부위를 초음파에 의하여 응고시켜 절삭하는 블레이드(13)를 포함하고, 클립 유닛(12) 또는 블레이드(13)가 조직 부위와 접촉되는 부위가 비접착 코팅이 된다.
본 발명에 따른 초음파 애플라이어는 복강경 수술을 비롯한 다양한 인체 부위의 수술에 적용될 수 있고, 수술 부위의 조직 부위에 초음파를 전송하여 열을 발생시킬 수 있다. 열의 발생에 따라 절단이 되어야 하는 조직 부위가 응고가 되면서 블레이드(13)에 의하여 절단될 수 있다. 베이스 유닛(11)은 한쪽 부분이 고정된 상태로 회전되면서 블레이드(13)가 열리거나 닫히도록 하는 기능을 가질 수 있다. 베이스 유닛(11)은 위쪽 부분이 전체적으로 평면 형상이 되는 고정 몸체(111); 고정 몸체(111)의 연장 방향의 중심선을 따라 형성된 결합 홈(112); 및 고정 몸체(111)의 한쪽 끝에 형성된 회전 결합 유닛(113)을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 베이스 유닛(11)의 위쪽에 클립 유닛(12)이 결합될 수 있다. 클립 유닛(12)은 절삭 또는 절단이 되어야 하는 조직 부위를 고정시키는 기능을 할 수 있다. 클립 유닛(12)은 전체적으로 고정 몸체(111)와 유사한 구조를 가지는 클립 몸체(121); 클립 몸체(121)의 위쪽 면에 형성된 고정 패턴 유닛(122); 클립 몸체(121)의 한쪽 끝 부분에 형성된 체결 날개(123); 클립 몸체(121)의 연장 방향의 중심선을 따라 형성된 선형 절삭 홈(124); 및 선형 절삭 홈(124)의 연장 방향을 따라 서로 마주보도록 형성된 한 쌍의 선형 접촉 돌기(125a, 125b)를 포함할 수 있다. 클립 몸체(121)의 위쪽 면은 전체적으로 평면 형상이 되어 절삭이 되어야 하는 조직 부위가 고정될 수 있고, 클립 몸체(121)의 위쪽 면에 형성된 고정 패턴 유닛(122)에 의하여 조직 부위가 안정적으로 클립 몸체(121)의 위쪽 면에 고정될 수 있다. 고정 패턴 유닛(122)은 클립 몸체(121)의 위쪽 면으로부터 돌출되는 돌기 또는 엠보싱 형상이 될 수 있고, 돌기 또는 엠보싱은 선형 절삭 홈(124)을 기준으로 양쪽 방향으로 경사진 다수 개의 선형 패턴으로 형성될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 체결 날개(123)에 의하여 클립 유닛(12)이 베이스 유닛(12)에 견고하게 결합될 수 있다. 선형 절삭 홈(124)은 블레이드(13)의 아래쪽 부분이 수용되는 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 V 또는 U 형상의 단면을 가질 수 있다. 선형 절삭 홈(124)은 블레이드(13)의 아래쪽 부분을 수용하면서 응고된 조직 부위가 절삭되도록 하는 다양한 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 선형 절삭 홈(124)을 따라 연장되는 형태로 한 쌍의 선형 접촉 돌기(125a, 125b)가 형성될 수 있다. 한 쌍의 선형 접촉 돌기(125a, 125b)는 서로 마주보면서 평행하게 연장되고, 블레이드(13)의 아래쪽 부분이 삽입되어 블레이드(13)가 안정적으로 유도되어 고정되도록 한다. 이와 동시에 절삭되어야 하는 조직 부위가 블레이드(13)에 의하여 안전하게 절삭이 되도록 한다. 도 1의 오른쪽에 도시된 것처럼, 한 쌍의 선형 접촉 돌기(125a, 125b)는 선형 절삭 홈(124)의 내부에 돌출되도록 형성되어 블레이드(13)의 아래쪽 부분이 삽입되도록 형성될 수 있다. 클립 몸체(121)의 아래쪽 부분에 결합 홈(112)과 결합되어 클립 유닛(12)이 베이스 유닛(11)에 결합되도록 하는 체결 돌기(126)가 형성될 수 있다. 클립 유닛(12)과 베이스 유닛(11)은 다양한 방법으로 결합될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
블레이드(13)는 예를 들어 유도 부재와 같은 작동을 조절하는 부분과 연결되는 작동 결합 유닛(131); 작동 결합 유닛(131)으로부터 실린더 형상으로 연장되는 유도 실린더(132); 및 유도 실린더(132)에 한쪽 부분이 결합되면서 결합 막대 형상으로 연장되는 접촉 커터(134)를 포함할 수 있다. 접촉 커터(134)은 다각형의 단면을 가지면서 연장되는 구조가 될 수 있고, 아래쪽 부분에 사다리꼴 또는 삼각형 구조의 커팅 부위(135)가 형성될 수 있다. 블레이드(13)로 초음파가 전송될 수 있고, 블레이드(13)로 전송된 초음파가 조직 부위로 전달되면서 열이 발생되어 접촉 부위가 응고될 수 있다. 그리고 응고 부위가 커팅 부위(135)에 의하여 절삭 또는 절단될 수 있다. 클립 유닛(12)은 합성수지 소재, 금속 소재 또는 이와 유사한 소재로 만들어지면서 낮은 열전도율을 가지도록 형성될 수 있다. 이에 비하여 블레이드(13)는 초음파가 쉽게 전달되는 금속 소재로 만들어질 수 있고, 높은 열전도율을 가질 수 있다. 조직 부위는 클립 유닛(12)과 블레이드(13) 사이에 고정되어 응고 및 절삭이 될 수 있고, 응고 및 절삭이 되는 조직 부위의 크기가 작아지는 것이 유리하다. 절삭 과정에서 절삭이 된 주변 부위가 선형 절삭 홈(124) 또는 커팅 부위(135)에 눌어붙는 형태로 점착이 될 수 있고, 이로 인하여 절삭 부위의 주변 부위가 뜯기거나 찢어질 수 있다. 이와 같은 단점을 제거하기 위하여 선형 절삭 홈(124) 또는 블레이드(13)의 표면에 비점착 코팅 층이 형성될 수 있다. 예를 들어 선형 절삭 홈(124) 또는 클립 몸체(121)의 위쪽 면은 폴리테트라플루오르에틸렌(PTEF) 또는 이와 유사한 불소계 합성수지로 코팅이 될 수 있다. 그리고 블레이드(13)의 표면 또는 접촉 커터(135)의 외부 표면은 PTFE(polytetrafluoroethylene), FEP(Fluorinated ethylene propylene) 및 PFA(Perfluoroalkoxy)으로 이루어진 제1 그룹 중 적어도 하나의 소재와 알루미늄, 티타늄, 규소, 세라믹, 다이아몬드, 붕소 및 카바이드로 이루어진 제2 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 소재의 혼합물에 의하여 코팅이 될 수 있다. 블레이드(13) 또는 접촉 커터(135)에 금속 성분 또는 이와 유사한 소재가 첨가되면 초음파가 안정적으로 조직 부위로 전달되면서 이와 동시에 블레이드(13)와 조직 부위 사이에 열전달이 될 수 있다. 블레이드(13), 접촉 커터(135) 또는 선형 절삭 홈(124)에 대한 코팅은 코티 층을 형성하거나, 필름 층을 형성하는 방법으로 이루어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 이와 같은 코팅에 의하여 절삭 부위가 최소로 되면서 조직 부위가 안정적으로 절삭될 수 있다.
아래에서 이와 같은 구조를 가진 절삭 모듈에 의하여 절삭이 이루어지는 과정에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 애플라이어에 의하여 절사이 되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 블레이드(13)와 클립 유닛(12)은 서로 접촉이 된 상태로 조직 부위로 이동될 수 있고, 절삭 모듈은 초음파 작동 유닛(21)에 연결될 수 있다. 조직 부위의 고정을 위하여 회전 결합 유닛(113)을 기준으로 베이스 유닛(11)이 아래쪽으로 회전되고, 도 2의 (나)에 도시된 상태에서 조직 부위가 클립 유닛(12)에 위치하고, 다시 회전 결합 유닛(113)의 회전에 의하여 도 2의 (가)의 상태로 되면서 조직 부위가 블레이드(13)와 클립 유닛(12) 사이에 고정될 수 있다. 이와 같은 상태에서 초음파 작동 유닛(21)을 통하여 초음파가 블레이드(13)로 전달되고, 조직 부위가 초음파의 전달에 따른 열 발생으로 인하여 응고가 될 수 있다. 응고가 되면서 블레이드(13)에 의하여 응고 부위가 절삭될 수 있다. 이와 같은 절삭 구조를 가지는 절삭 모듈은 다양한 초음파 애플라이어에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 애플라이어의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 초음파 애플라이어는 베이스 유닛(11), 클립 유닛 및 블레이드(13)로 이루어진 절삭 모듈; 블레이드(13)로 초음파를 전송하는 초음파 유닛(31); 베이스 유닛(11)의 작동을 유도하는 작동 유도 유닛(32); 작동 유도 유닛(32)에 한쪽 끝이 연결되고 다른 끝은 작동 모듈에 연결된 유도 부재(33); 및 초음파 유닛(31)과 작동 유도 유닛(32)을 작동시키는 작동 모듈로 이루어질 수 있다. 작동 모듈은 예를 들어 작동 몸체(36); 작동 몸체(36)에 형성된 손잡이(37); 손잡이(37)의 앞쪽에 형성된 트리거(38); 작동 유도 유닛(32)의 작동을 개시시키거나 중단시키는 잠금 유닛(34); 및 트리거(38)의 작동에 의하여 회전되면서 유도 부재(33)를 이동시켜 베이스 유닛(11)이 작동되도록 하는 회전 유닛(35)을 포함할 수 있다. 트리거(38)의 작동에 따라 유도 부재(33)가 이동되면서 베이스 유닛(11)이 회전되어 조직 부위가 절삭 모듈에 고정될 수 있다. 그리고 작동 버튼의 작동에 의하여 초음파가 발생되어 블레이드(13)로 전달되어 응고 및 절삭이 이루어질 수 있다. 초음파의 발생을 위한 초음파 발생기는 초음파 유닛(31)에 배치되거나, 작동 몸체(36)의 외부에 배치될 수 있고, 유도 부재(33)의 베이스 유닛(11)의 회전 각도를 제한하는 제한 돌기(331)가 형성될 수 있다.
다양한 구조를 가지는 초음파 애플라이어에 절삭 모듈이 결합될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 애플라이어에 적용되는 비점착 코팅 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 접촉 커터(134)은 다각형 단면 구조가 될 수 있고, 바람직하게 아래쪽 부분이 폭이 좁은 다각형 단면 구조로 연장될 수 있다. 구체적으로 평면 형상으로 연장되는 천정 면(134d); 천정 면의 양쪽 가장자리로부터 수직 방향으로 연장되는 유도 면(134c); 유도 면(134c)으로부터 경사지도록 연장되는 접촉 면(134b); 및 서로 마주보는 절단 면(134b)의 끝 부분을 연결하면서 접촉 커터(134)의 바닥 면을 형성하는 접촉 면(134a)으로 이루어질 수 있다. 또한 선형 접촉 돌기(125a, 125b)는 다각형 또는 반원 단면을 가지면서 연장될 수 있고, 블레이드(13)와 접촉되는 부분에 날카로운 돌기(SP)가 형성될 수 있다. 이와 같은 구조를 가지는 블레이드(13), 선형 절삭 홈(124) 또는 선형 접촉 돌기(125a, 125b)의 적어도 일부가 비점착 코팅이 될 수 있다. 선형 절삭 홈(124)과 블레이드(13)는 서로 다른 소재로 비점착 코팅이 될 수 있다. 예를 들어 선형 절삭 홈(124)은 열전도율이 낮은 소재로 코팅이 되고, 블레이드(13)는 열전도율이 높은 소재로 코팅이 될 수 있다. 예를 들어 선형 절삭 홈(124) 및 선형 접촉 돌기(125a, 125b)는 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 이와 유사한 불소계 합성수지로 코팅이 될 수 있다. 이에 비하여 블레이드(13)는 PTFE(polytetrafluoroethylene), FEP(Fluorinated ethylene propylene) 및 PFA(Perfluoroalkoxy)으로 이루어진 제1 그룹 중 적어도 하나의 소재와 알루미늄, 티타늄, 규소, 세라믹, 다이아몬드, 붕소 및 카바이드로 이루어진 제2 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 소재의 혼합물에 의하여 코팅이 될 수 있다. 또는 블레이드(13)는 베이스 층(41); 전도 층(43); 및 코팅 층(43)으로 이루어질 수 있다. 베이스 층(41)은 블레이드(13)가 될 수 있고, 전도 층(43)은 알루미늄 또는 구리와 같은 열전도율이 높은 소재로 형성된 박막 층이 될 수 있다. 그리고 전도 층(43)의 위쪽에 위에서 언급된 소재로 코팅 층(43)이 형성될 수 있다. 블레이드(13), 선형 절삭 홈(124) 또는 선형 접촉 돌기(125a, 125b)는 다양한 방법으로 코팅이 될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 베이스 유닛 12; 클립 유닛
13: 블레이드 21: 초음파 작동 유닛
111: 고정 몸체 112: 결합 홈
113: 결합 유닛 121: 클립 몸체
122: 고정 패턴 유닛 123: 체결 날개
124: 선형 절삭 홈 125a, 125b: 선형 접촉 돌기
131: 작동 결합 유닛 132: 유도 실린더
134: 접촉 커터 135: 커팅 부위

Claims (1)

  1. 초음파 애플라이어에 있어서,
    한쪽 부분을 기준으로 회전 가능한 베이스 유닛(11);
    베이스 유닛(11)에 결합되어 절삭이 되는 조직 부위를 고정하는 클립 유닛(12);
    클립 유닛(12)에 고정된 조직 부위를 초음파에 의하여 응고시켜 절삭하는 블레이드(13); 및
    클립 유닛(12)에 형성되어 블레이드(13)의 일부가 수용되는 선형 절삭 홈(124) 및 선형 절삭 홈(124)의 연장 방향을 따라 서로 마주보도록 형성된 한 쌍의 선형 접촉 돌기(125a, 125b)를 포함하고,
    선형 접촉 돌기(125a, 125b)는 다각형 단면을 가지며 블레이드(13)와 접촉되는 부분에 날카로운 돌기(SP)가 형성되고,
    선형 절삭 홈(124) 및 선형 접촉 돌기(125a, 125b)의 표면은 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 불소계 합성수지로 코팅이 되고, 블레이드(13)의 표면은 PTFE(polytetrafluoroethylene), FEP(Fluorinated ethylene propylene) 및 PFA(Perfluoroalkoxy)으로 이루어진 제1 그룹 중 적어도 하나의 소재와 알루미늄, 티타늄, 규소, 세라믹, 다이아몬드, 붕소 및 카바이드로 이루어진 제2 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 소재의 혼합물에 의하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 비점착 코팅 구조의 초음파 애플라이어.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
선행문헌1: 미국특허등록번호 US 6,893,434(Axya Medical, Inc; 2005년5월17일 공개) Ultrasonic Soft Tissue Cutting and Coagulation Systems Including a Retractable Grasper
선행문헌2: 미국특허공개공보 US 2007/0191713(Stephen E. Eichmann et al.; 2007년8월16일 공개) Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating

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