(57)【要約】      （修正有）【課題】比較的に小さなサイズの内視鏡器具と共に使用される電気手術用発電器に対して改良を提供する。【解決手段】電気手術用発電器１は、高周波（ＲＦ）エネルギの供給源と、双極式電気手術器具３に対して接続される少なくとも一対の出力端子と、上記供給源に対するパルス駆動回路とを備えて成る。上記発電器１は上記電気手術器具３に対し、一連のパルスの形態で、振幅変調されたＲＦ電力信号を供与する。上記電気手術用発電器１は、迅速に交互生成されるシーケンスの第１の切断モード及び第２の凝固モードを備えて成る混合モードを有する。上記第１の切断モードは、所定の電圧振幅と第１のパルス幅とを有するパルスを備えて成り、且つ、上記第２の凝固モードは、同様の電圧振幅と第２の更に小さいパルス幅とを有するパルスを備えて成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波（ＲＦ）エネルギの供給源と、
双極式電気手術器具に対して接続されると共に前記供給源から前記双極式電気手術器具に対してＲＦエネルギを供与する少なくとも一対の出力端子と、
前記供給源に対するパルス駆動回路と、
を具備する電気手術用発電器であって、
前記パルス駆動回路及び前記供給源が、一連のパルスの形態でＲＦ電力信号を供与すべく構成され、
当該電気手術用発電器が、迅速に交互生成されるシーケンスの第１の切断モード及び第２の凝固モードを含む混合モードを有し、
前記第１の切断モードが、所定の電圧振幅と、第１のパルス幅とを有するパルスを含み、
前記第２の凝固モードが、同様の電圧振幅と、更に小さい第２のパルス幅とを有するパルスを含む電気手術用発電器。
【請求項２】
前記第１の切断モードにおける各パルスが、電圧が５０Ｖ未満、更に好適には５Ｖ未満、そして更に好適には略ゼロである期間により分離される請求項１に記載の電気手術用発電器。
【請求項３】
前記第２の凝固モードにおける各パルスが、電圧が５０Ｖ未満、更に好適には５Ｖ未満、そして更に好適には略ゼロである期間により分離される請求項１乃至２のいずれか一項に記載の電気手術用発電器。
【請求項４】
前記所定の電圧振幅が、実効値で２００Ｖより大きく、更に好適には実効値で３００Ｖ〜４００Ｖ、そして更に好適には実効値で３２０Ｖ〜３６０Ｖである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気手術用発電器。
【請求項５】
前記所定の電圧振幅が、実効値で約３４０Ｖである請求項４に記載の電気手術用発電器。
【請求項６】
前記第１の切断モードが、１ｍｓ〜１０ｍｓ、更に好適には２ｍｓ〜６ｍｓ、そして更に好適には約３ｍｓのパルス幅のパルスを含む請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気手術用発電器。
【請求項７】
前記第２の凝固モードが、０．５ｍｓ〜３ｍｓ、更に好適には１ｍｓ〜２ｍｓ、そして更に好適には約１．５ｍｓのパルス幅のパルスを含む請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気手術用発電器。
【請求項８】
前記パルス駆動回路が、前記第１の切断モードと前記第２の凝固モードとの間の円滑な遷移を引き起こすようにパルス幅を変化させるべく構成される請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気手術用発電器。
【請求項９】
前記パルス駆動回路が、前記第１の切断モードと前記第２の凝固モードとの間を３個以上のパルスの期間に亘り遷移すべく構成される請求項８に記載の電気手術用発電器。
【請求項１０】
前記パルス駆動回路が、前記期間における各パルスのパルス幅に対し、前記第１の切断モードのパルス幅と前記第２の凝固モードのパルス幅との間を補間すべく構成される請求項９に記載の電気手術用発電器。
【請求項１１】
当該電気手術用発電器は、手術処置に伴うパラメータを測定すべく、且つ、前記混合モードで動作されたときに、前記測定されたパラメータに基づき、前記第２の凝固モードと比較して前記第１の切断モードの割合を変化させるべく、構成される請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電気手術用発電器。
【請求項１２】
前記測定されるパラメータが、組織インピーダンスである請求項１１に記載の電気手術用発電器。
【請求項１３】
前記切断モード又は前記凝固モードのいずれかのみにおいて動作し得るべく更に構成された請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の電気手術用発電器。
【請求項１４】
少なくとも一対の出力端子から双極式電気手術器具に対して、略一定の振幅の一連のパルスの形態でＲＦ電力信号を供与する段階と、
前記一連のパルスをパルス幅変調する段階であって、当該混合モードにおける動作の間において組織の切断及び凝固の両方を行う混合モードの動作を提供する、パルス幅変調する段階と、を含む電気手術用発電器を操作する方法。
【請求項１５】
前記パルス幅変調する段階が、前記ＲＦ電力信号を、当該第１期間の間においては、切断モードの動作に対応する第１のパルス幅を有するパルスが出力される第１期間、及び、当該第２期間の間においては、凝固モードの動作に対応する第２の更に短いパルス幅を有するパルスが出力される第２期間へと時分割する段階であって、前記第１期間及び前記第２期間は前記混合モードの動作の間において自動的に交互生成される段階を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ＲＦ信号を出力すべく構成された高周波（ＲＦ）供給源と、
前記ＲＦ信号を、略一定の振幅及び変化する幅の一連のパルスへと変換すべく構成されたパルス幅変調器と、
使用に際して、双極式電気手術器具に対して一連のパルスを供給すべく構成された一対の出力端子と、
を具備する電気手術用発電器であって、
前記パルス幅変調器が更に、前記一連のパルスをパルス幅変調し、当該混合モードにおける動作の間において組織の切断及び凝固の両方を行う混合モードの動作を提供すべく構成される電気手術用発電器。
【請求項１７】
前記パルス幅変調器が更に、前記ＲＦ信号を、当該第１期間の間においては、切断モードの動作に対応する第１のパルス幅を有するパルスが出力される第１期間、及び、当該第２期間の間においては、凝固モードの動作に対応する第２の更に短いパルス幅を有するパルスが出力される第２期間へと時分割すべく構成され、前記第１期間及び第２期間は前記混合モードの動作の間において自動的に交互生成される請求項１６に記載の電気手術用発電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組織を治療するための電気手術器具と共に使用される電気手術用発電器に関する。斯かる器具は一般的に、外科的介入において、最も一般的には「鍵穴（ｋｅｙｈｏｌｅ）」手術、すなわち、侵襲が最小限の手術において、組織の切断／蒸発及び／又は乾燥／凝固のために使用される。「切断」及び「蒸発」という語句は、組織の切除によるのか体積的除去によるのかに関わらず、組織の除去に関している。同様に、「乾燥」及び「凝固」という語句は、組織における損傷の生成、組織の壊死と、出血の回避とに関している。
【背景技術】
【０００２】
胃腸又は心臓の手術においては内視鏡器具が使用されることが多く、斯かる器具は通常は内視鏡の作業用チャネルを通して導入される一方、内視鏡は、患者の身体内の内腔を通して導入される。故に、これらの器具は、比較的に小さなサイズであり、多くの場合には直径が５ｍｍ以下である。それらは、それらが上述の内腔内で操作可能であり得るように、比較的に長寸の可撓シャフトの端部にて展開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，８９３，４３５号
【特許文献２】米国特許第３，８８５，５６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内視鏡器具を駆動すべく使用される電気手術用波形は、該内視鏡器具の先端におけるエンドエフェクタが比較的に小さなサイズであるとしても、該器具が組織の切断又は凝固を実施することを許容するようでなければならない。本発明は、この種の内視鏡器具と共に使用される電気手術用発電器に対して改良を提供することを企図するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、高周波（ＲＦ）エネルギの供給源と、双極式電気手術器具に対して接続されると共に上記供給源から上記器具に対してＲＦエネルギを供与する少なくとも一対の出力端子と、上記供給源に対するパルス駆動回路と、を備えて成る電気手術用発電器であって、上記パルス駆動回路及び上記供給源は、上記各出力端子に亘り接続されたときにおける抵抗負荷へと、一連のパルスの形態で振幅変調ＲＦ電力信号を供与すべく構成され、当該電気手術用発電器は、迅速に交互生成されるシーケンスの第１の切断モード及び第２の凝固モードを備えて成る混合モードを有し、上記第１の切断モードは、所定の電圧振幅と第１のパルス幅とを有するパルスを備えて成り、且つ、上記第２の凝固モードは、同様の電圧振幅と第２の更に小さいパルス幅とを有するパルスを備えて成る、電気手術用発電器が提供される。
【０００６】
一般的に、電気手術用発電器は、組織を切断するために比較的に大きな振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）にて、又は、組織を凝固させるために比較的に小さな振幅にて、高周波エネルギの連続的な群発波を供与する。「振幅」によれば、電圧の絶対レベルが変更されるのか電流の絶対レベルが変更されるのかに関わらず、供与されるエネルギのレベルが意味される。典型的に、組織の切断に対しては３００Ｖ〜４５０Ｖの電圧が使用され得る一方、組織の凝固に対しては５０〜２５０Ｖの電圧が使用される。
【０００７】
典型的には、組織の凝固に対して、ＲＦエネルギのパルスから成る変調ＲＦ波形を提供することは知られている。特許文献１は、この形式の電気手術用発電器の一例である。連続的なＲＦ電気手術切断波形を提供すること、及び、凝固波形として連続的な波形のパルスを使用することも知られている。特許文献２は、この形式の電気手術用発電器の一例である。本発明は、これらの先行技術システムのいずれからも異なっている。ＲＦ切断は、特定の振幅であると共に特定のパルス幅を有するパルスを用いて達成される。ＲＦ凝固は、同様の振幅であるが更に短いパルス幅を備えたパルスにより達成される。また、迅速に交互生成される更に短いパルス及び更に長いパルスの夫々の群発波により、混合モードが利用可能である。故に本発明の実施形態は、切断モード又は凝固モードの動作を達成するために、切断モードに対して必要とされるパルス幅を、凝固モードに対して必要とされるパルス幅よりも時間的に長くし乍ら、その他の場合には略一定である包絡線信号のパルス幅を変調する。
【０００８】
上記第１及び／又は第２モードにおけるパルスは、典型的には５０Ｖ未満、好都合には５Ｖ未満、好適には略ゼロである減少電圧の期間により分離される。上記所定の電圧振幅は、典型的には実効値で２００Ｖより大きく、好都合には実効値で３００Ｖ〜４００Ｖ、好適には実効値で３２０Ｖ〜３６０Ｖであり、典型的には実効値で３４０Ｖである。上記第１の切断モードは典型的には、１ｍｓ〜１０ｍｓ、好都合には２ｍｓ〜６ｍｓ、好適には約３ｍｓのパルス幅のパルスを備えて成る。上記第２の凝固モードは典型的には、０．５ｍｓ〜３ｍｓ、好都合には１ｍｓ〜２ｍｓ、好適には約１．５ｍｓのパルス幅のパルスを備えて成る。上記の各数値は典型的な例であるが、電圧振幅、パルス幅、各パルス間の期間、電極の設計態様、組織の特性、及び、他の多くの要因などの、特定のＲＦ電圧が組織切断様式で作用するのか組織凝固様式で作用するのかを決定する種々の要因が在る。概略的に述べれば、第１のＲＦモードにおけるパルスは、組織の切断を引き起こすに十分であり、且つ、第２のＲＦモードにおけるパルスは、それらが単に組織を凝固させるように、組織の切断を引き起こすには不十分である。
【０００９】
１つの好都合な配置構成において、上記パルス駆動回路は、上記第１モードと第２モードとの間の円滑な遷移を引き起こすようにパルス幅を変化させるべく構成される。このようにして、上記第１モードに伴うパルス幅から、上記第２モードに伴うパルス幅まで、急激には変化しない。代わりに、上記パルス幅は、上記第１モードと第２モードとの間を、典型的には３個以上のパルスの期間に亘り漸進的に変化する。例えば、上記パルス幅は、上記第１モードに伴うパルス幅と上記第２モードに伴うパルス幅との間において、典型的には３個以上である所定数のような、一定個数のパルスに亘り、線形に補間され得る。同様に、上記第２モードから上記第１モードへと切換わるときに、パルス幅は円滑な遷移を引き起こすべく変調され得る。該変調は、上記第１モードから上記第２モードへの切換えの逆とされ得、すなわち、パルス幅は、上記第２モードに伴うパルス幅と上記第１モードに伴うパルス幅との間で、典型的には３個以上である一定個数のパルスに亘り補間される。別の好適な配置構成において、上記発電器は、手術処置に伴うパラメータを測定し得ると共に、該発電器は、上記混合モードで動作されたときに、上記測定されたパラメータに基づき、上記第２の凝固モードと比較して上記第１の切断モードの割合を変化させ得る。このようにして、上記発電器は、提供される切断用波形又は凝固用波形の割合を変化させることにより、異なる組織特性のような異なる状況に対処し得る。１つの好適な配置構成において、上記測定されるパラメータは組織インピーダンスである。典型的に、もし組織インピーダンスが大きく、比較的に乾燥した組織環境を表すなら、上記発電器は、混合信号の内の組織切断成分を多く供給し得る。逆に、組織インピーダンスが低く、血液及び他の流体の存在に伴う比較的に湿った組織環境を表すなら、上記発電器は、混合信号の内の組織凝固成分を多く供給し得る。故に、上記発電器は、変化する状況に対処し得ると共に、操作者の要望に対して最も適した波形を提供し得る。
【００１０】
上記混合モードで動作するのと同様に、幾つかの実施形態において上記発電器は、上記第１の切断モード又は上記第２の凝固モードのいずれかのみにおいて別体的に動作し得る。斯かる実施形態において上記発電器は、起動されたときの出力として第１の切断モード信号又は第２の凝固モード信号のいずれかを提供すると共に、それらの間で自動的に切換わりはしない。上記発電器又は上記器具上には制御器が配備されることで、所望のモード、すなわち、切断、凝固又は混合の選択が許容され得る。このようにして、操作者は上記発電器の動作を制御し、混合された切断及び凝固信号、又は、切断のみの信号、又は、凝固のみの信号を提供し得る。
【００１１】
別の態様から、本発明はまた、少なくとも一対の出力端子から、略一定の振幅の一連のパルスの形態でＲＦ電力信号を供与する段階と、上記一連のパルスをパルス幅変調し、当該混合モードにおける動作の間において組織の切断及び凝固の両方を行う混合モードの動作を提供する段階とを備えて成る、電気手術用発電器を操作する方法にも関する。好適には、上記パルス幅変調段階は、上記ＲＦ電力信号を、当該第１期間の間においては、切断モードの動作に対応する第１のパルス幅を有するパルスが出力される第１期間、及び、当該第２期間の間においては、凝固モードの動作に対応する第２の更に短いパルス幅を有するパルスが出力される第２期間へと時分割する段階であって、上記第１期間及び第２期間は上記混合モードの動作の間において自動的に交互生成される段階を備えて成る。
【００１２】
本発明の更なる態様によれば、ＲＦ信号を出力すべく構成された高周波（ＲＦ）供給源と、上記ＲＦ信号を、略一定の振幅及び変化する幅の一連のパルスへと変換すべく構成されたパルス幅変調器と、使用に際して、双極式電気手術器具に対して一連のパルスを供給すべく構成された一対の出力端子と、を備えて成る電気手術用発電器であって、上記パルス幅変調器は更に、上記一連のパルスをパルス幅変調し、当該混合モードにおける動作の間において組織の切断及び凝固の両方を行う混合モードの動作を提供すべく構成される、電気手術用発電器も提供される。
【００１３】
一実施形態において、好適には、上記パルス幅変調器は更に、上記ＲＦ信号を、当該第１期間の間においては、切断モードの動作に対応する第１のパルス幅を有するパルスが出力される第１期間、及び、当該第２期間の間においては、凝固モードの動作に対応する第２の更に短いパルス幅を有するパルスが出力される第２期間へと時分割すべく構成され、上記第１期間及び第２期間は上記混合モードの動作の間において自動的に交互生成される。
【００１４】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態が例示的にのみ更に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る発電器を採用した電気手術システムの概略図である。
【図２】図１の発電器により生成される波形の概略図である。
【図３】図１の発電器により生成される代替的な波形の概略図である。
【図４】図１の発電器により生成される更なる波形の概略図である。
【図５】図１の発電器により生成される更なる波形の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照すると、発電器１は、器具３に対して接続コード４を介して高周波（ＲＦ）出力を提供する出力ソケット２を有している。発電器１の起動は、コード４内における接続を介して器具３から、又は、示されたように、上記発電器の後部に対して足踏みスイッチ接続コード６により接続された足踏みスイッチユニット５により、実施され得る。図示実施形態において、足踏みスイッチユニット５は、発電器１の凝固モード及び切断モードを夫々選択するための２個の足踏みスイッチ５Ａ及び５Ｂを有する。上記発電器の前側パネルは、表示器９に示される凝固及び切断の電力レベルを夫々設定するための押ボタン７及び８を有している。凝固モードと切断モードとの間を選択するための代替的手段として、押ボタン１０が配備される。
【００１７】
図２Ａ及び図２Ｂは、足踏みスイッチユニット５から、又は、押ボタン１０から、切断モードが選択されたときに発電器１により生成される波形を示している。図２Ａは、振幅変調されたＲＦエネルギのパルス１１が器具３に対して提供されるという、理想化された波形を示している。各パルスは約４５０Ｖの電圧であると共に、幅は約３ｍｓである。各パルス１１の間には、略ゼロ電圧の期間１２が在り、該「オフ」期間は存続時間が略７ｍｓである。図２Ｂは、寧ろ、器具３に対して提供される実際の波形を描く、理想化されていない波形を示している。各パルス１１は、発電器１の立ち上がり時間の故に、迅速ではあるが瞬間的ではない立ち上がりと、電圧が衰退するときの電圧の瞬間的でない低下とを有している。
【００１８】
図３Ａ及び図３Ｂは、再び、足踏みスイッチユニット５から、又は、押ボタン１０から、凝固モードが選択されたときに発電器１により生成される波形を示している。図３Ａは、振幅変調されたＲＦエネルギのパルス１３が器具３に対して提供されるという、理想化された波形を示している。各パルスは再び約４５０Ｖの電圧であるが、幅は約１ｍｓ以下である。各パルス１１の間には、略ゼロ電圧の期間１４が在り、該「オフ」期間は存続時間が略９ｍｓである。パルス１３は上記切断モードのピーク電圧と同一のピーク電圧であるにも関わらず、減少されたパルス幅と、増大された「オフ」期間とによれば、器具３は、切断モードまで加熱されて組織の蒸発を引き起こすのではなく、該器具と接触する組織を凝固させ得る準蒸発モードに留まることが確実とされる。再び、図３Ｂは、寧ろ、器具３に対して提供される実際の波形を描く、理想化されていない波形を示している。
【００１９】
凝固モードに関する図３Ａ及び図３Ｂを、切断モードに関する図２Ａ及び図２Ｂと比較すると、切断モード及び凝固モードの間の選択は、このように、該２つのモード間でパルス幅を変調することにより達成されることが理解される、と言うのも、切断モードに対するパルス幅は、凝固モードに対するパルス幅よりも大きいからである。
【００２０】
図４Ａ及び図４Ｂは、再び、足踏みスイッチユニット５から、又は、押ボタン１０から選択された混合モードを示している。この混合モードにおいて、発電器１により器具３に対して供給される波形は、パルス１１と「オフ」期間１２とを含む切断モードの期間１５であって、パルス１３と「オフ」期間１４とを含む凝固モードの期間１６と交互生成される期間１５から成る。再び、図４Ｂは、寧ろ、器具３に対して提供される実際の波形を描く、理想化されていない波形を示している。この混合モードにおいて、期間１５は器具３に接触する組織の蒸発を引き起こす一方、期間１６は、器具３に接触する組織を凝固させる。期間１５及び１６は反復的にかつ非常に迅速に交互生成されることから、全体的な効果は、組織が同時的に切断も凝固もされる、ということである。
【００２１】
図５は、期間１５及び１６間に急激な遷移は無いが、それらの間において、波形は数個のパルスの期間に亘り遷移する、混合モードの理想化形態を示している。図５において、凝固期間は再び１６にて示されると共に、パルス１３及び「オフ」期間１４から成っている。切断期間は１５にて示されると共に、パルス１１及び「オフ」期間１２から成っている。期間１６及び１５の中間には、パルス１３の１ｍｓのパルス幅からパルス１１の３ｍｓのパルス幅までパルス幅が漸進的に増大する遷移期間１７が在る。これは、図５において４個のパルスに亘り生じている。切断期間１５の後、上記発電器は、各パルスがパルス１１の３ｍｓのパルス幅からパルス１３の１ｍｓのパルス幅まで減少するという更なる遷移期間１８を経由して、凝固期間１６へと切換え復帰される。再び、これは、図５に示されたように４個のパルスに亘り生じている。故に、混合波形は、凝固期間１６、遷移期間１７、切断期間１５、遷移期間１８、凝固期間１６などの、反復シーケンスから成っている。
【００２２】
図４Ａ及び図４Ｂにおいて、切断期間１５の存続時間は５パルスであり、且つ、凝固期間１６の存続時間は１３パルスである。これらの存続時間は、発電器１において代替的な変化特性を選択することにより変更され得る。代替的に、切断期間及び凝固期間の存続時間は、器具３から発電器１へのフィードバックに応じて自動的に調節され得る。例えば、上記発電器は、上記器具に接触する組織のインピーダンスの測定値を確定するために、上記器具に対して供給される電流に対する変化値を監視し得る。測定された組織インピーダンスに依存し、上記発電器は、切断期間及び凝固期間を夫々自動的に調節し得る。供給されつつある電流が比較的に小さく、おそらくは組織が比較的に乾いているので、該組織は比較的に高いインピーダンスを呈する、という１つの状況において、上記発電器は自動的に、切断期間１５におけるパルスの個数を増大する。この状況において、切断期間１５は典型的に、長さが１０パルスである一方、凝固期間１６は長さが８パルスである。代替的に、供給されつつある電流が比較的に大きく、おそらくは組織が比較的に湿っていて出血の存在を表すので、該組織は比較的に低いインピーダンスを呈する場合、上記発電器は自動的に、切断期間１５におけるパルスの個数を減少すると共に、凝固期間１６におけるパルスの個数を増大する。この状況においては、（図４Ａ及び図４Ｂに示されたように）切断期間１５は典型的に、長さが５パルスである一方、凝固期間１６は長さが１３パルスである。このように、上記発電器は、測定された組織インピーダンスにより表されるように、必要とされる処に依存して、器具３により達成される組織効果を調節し得る。
【００２３】
本発明の有効範囲から逸脱せずに、他の変更例が想起され得る。例えば、混合モードの制御のためにフィードバックを提供すべく使用されるパラメータとして、種々の異なるパルス幅、パルス長、及び、パルス間の期間が提供され得る。本発明の重要な要素は、同様の振幅であるが異なるパルス存続時間の切断パルス及び凝固パルスを、両方の波形の組み合わせから成る混合モードと共に使用するに在ることは理解される。上記発電器は、必要に応じて、上記切断モード、凝固モード又は混合モードのいずれかを供与すべく好適に選択され得る。想起され得る限りでは、上記発電器は混合モードのみを供与する、と言うのも、これは切断作用及び凝固作用の両方を実施するからである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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