DE102004008459A1 - Implant, useful as stents, comprises a fabric and at least a radiopaque marker, which passes in a direction along the implant - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Implantat, insbesondere ein Gefäßimplantat, mit textiler Struktur und mindestens einem radioopaken Marker, der vorzugsweise in einer Längsrichtung des Implantats verläuft.The The invention relates to an implant, in particular a vascular implant, with textile structure and at least one radiopaque marker, the preferably in a longitudinal direction of the implant runs.
Längsgerichtete Implantate, insbesondere rohrförmige Gefäßimplantate, besitzen in der Regel mindestens eine Guideline, die in Längsrichtung des Implantats verläuft. Diese Guideline soll eine Orientierungshilfe beim Implantieren einer Gefäßprothese darstellen, um ein unerwünschtes Verdrehen der Gefäßprothese zu vermeiden.longitudinal Implants, in particular tubular Vascular grafts, usually have at least one guideline in the longitudinal direction of the implant runs. This guideline is intended as an orientation guide when implanting a vascular prosthesis represent an undesirable Twisting the vascular prosthesis too avoid.
Um
die Lage eines Implantats auch nach der Implantierung oder während einer
unübersichtlichen Operation
kontrollieren zu können,
werden Implantate bleibend oder vorübergehend mit radioopaken Markern versehen,
wodurch es möglich
ist, die Lage des Implantats anhand von Röntgenaufnahmen kontrollieren
zu können.
So ist es aus der
Bei Stents aus Metall, wie sie beispielsweise in der WO 94/01056 beschrieben sind, ist es bekannt, unterschiedliche Metalldrähte zu verarbeiten, von denen einer die für den Stent notwendigen elastischen Eigenschaften besitzt und ein anderer aus einem radioopaken Material besteht.at Stents made of metal, as described for example in WO 94/01056 are known to process different metal wires, of which one for the the stent possesses necessary elastic properties and a Other consists of a radiopaque material.
Aus
der
In
der
Die WO 95/21592 beschreibt Stents, die an einem Ende mit radioopaken Markern versehen sind. Als solche können Drähte aus Gold oder Platin vorgesehen sein, die um Drahtstücke des Stent gewickelt sind. Die radioopaken Marker können auch rohrförmig ausgebildet sein und Drahtstücke des Stent umgeben.The WO 95/21592 describes stents attached to one end with radiopaque Markers are provided. As such, wires of gold or platinum can be provided be that about pieces of wire of the stent are wound. The radiopaque markers can also tubular be formed and pieces of wire surrounded by the stent.
Die Herstellung der mit radioaktiven Markern versehenen Implantate ist aufwendig, da besondere Maßnahmen zum Ein- bzw. Anbringen der Marker erforderlich sind. Häufig werden auch die Eigenschaften der Implantate durch die Marker in unerwünschter Weise verändert.The Manufacture of the radio-labeled implants is consuming, as special measures for insertion or attachment of the markers are required. Become frequent Also, the properties of the implants by the markers in unwanted Way changed.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Implantat mit einem radioaktiven Marker zu schaffen, das in einfacher Weise herstellbar ist und sich hinsichtlich seiner mechanischen und bioverträglichen Eigenschaften so verhält wie ein Implantat ohne Marker.It Object of the invention, an implant with a radioactive To create markers that can be produced in a simple manner and themselves in terms of its mechanical and biocompatible properties behaves as one Implant without marker.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als radioopaker Marker mindestens ein nichtmetallischer Faden mit radioopaken Eigenschaften in die textile Struktur des Implantats mit der gleichen textilen Bindung unlösbar eingearbeitet ist wie andere Fäden der textilen Struktur.The Invention is characterized in that as a radioopaque marker at least one non-metallic thread with radiopaque properties in the textile structure of the implant with the same textile Bond insoluble is incorporated like other threads the textile structure.
Gemäß der Erfindung wird mindestens ein Faden mit radioopaken Eigenschaften bei der Herstellung des Implantats bzw. bei der Herstellung der ihm zugrunde liegenden textilen Struktur in der gleichen Weise verarbeitet wie die übrigen Fäden, so dass keine besonderen Maßnahmen zu treffen sind, die mit dem nachträglichen Anbringen von radioaktiven Markern oder mit der Verarbeitung artfremder Materialien verbunden sind. Es können die normalen Maschinen zur Herstellung der Implantate verwendet werden. Die Fäden mit radioopaken Eigenschaften können anstelle anderer Fäden oder zusätzlich zu diesen eingesetzt werden. Bei den erfindungsgemäßen Implantaten handelt es sich vorzugsweise um solche aus nichtmetallischen Materialien, insbesondere um Implantate, die aus Fäden aus polymerem Material hergestellt sind. Hier kommen in erster Linie Polyester (Polyethylenterephtalat) und Polypropylen in Frage. Die Fäden mit radioopaken Eigenschaften sind vorzugsweise aus polymerem Material insbesondere unter Verwendung des gleichen Polymers hergestellt wie die übrigen Fäden.According to the invention, at least one thread with radiopaque properties is processed in the same way as the other threads in the production of the implant or in the production of the textile structure on which it is based, so that no special measures have to be taken with the subsequent attachment radioactive markers or the processing of non-related materials. The normal machines can be used to make the implants. The threads with radioo Properties can be used instead of or in addition to other threads. The implants according to the invention are preferably those of non-metallic materials, in particular implants made of filaments of polymeric material. Here are primarily polyester (polyethylene terephthalate) and polypropylene in question. The filaments with radiopaque properties are preferably made of polymeric material, in particular using the same polymer as the other filaments.
Vorzugsweise liegt der mindestens eine Faden mit radioopaken Eigenschaften als eine in Längsrichtung des Implantats verlaufende durchgängige Längsmarkierung vor. Im Falle von Bifurkationen kann die Längsmarkierung ebenfalls verzweigt sein.Preferably is the at least one thread with radiopaque properties as one in the longitudinal direction of the implant extending continuous longitudinal marking. In the event of of bifurcations can be the longitudinal marker also be branched.
Bei der textilen Struktur handelt es sich vorzugsweise um ein Kettengewirk oder um ein Gewebe. Beim Gewirk ist der mindestens eine Faden mit radioopaken Eigenschaften in die textile Struktur miteingewirkt. Bei einem Gewebe ist er eingewebt und liegt hier insbesondere als Faden der Kette vor. Die Anzahl an Fäden mit radioopaken Eigenschaften liegt in der Regel zwischen 1 und 10, insbesondere zwischen 1 und 4, wobei bereits ein Faden ausreichen kann. Sind mehrere Fäden vorgesehen, so können diese direkt nebeneinander liegen, wodurch die Detektierbarkeit verbessert wird. Es ist auch möglich, die Fäden in Abständen zueinander anzuordnen, z.B. verteilt über den Umfang einer Gefäßprothese, was zusätzliche Rückschlüsse über die Platzierung eines Implantats erlaubt.at the textile structure is preferably a warp knit or a tissue. When knitted fabric is at least one thread with radiopaque properties were involved in the textile structure. In a fabric, it is woven and lies here especially as Thread of the chain in front. The number of threads with radiopaque properties is usually between 1 and 10, in particular between 1 and 4, where already one thread can be enough. If several threads are provided, so can these lie directly next to each other, increasing the detectability is improved. It is also possible, The strings at intervals to arrange one another, e.g. distributed over the circumference of a vascular prosthesis, something extra Conclusions about the Placement of an implant allowed.
Der Faden mit radioopaken Eigenschaften kann ein monofiler Faden, ein pseudo-monofiler Faden, ein multifiler Faden oder ein Hybridfaden sein, d.h. ein Faden bestehend aus einem Faden mit radioopaken Eigenschaften und einem Faden mit nicht-radioopaken Eigenschaften. Vorzugsweise ist die Struktur des Fadens mit radioopaken Eigenschaften der Struktur der im übrigen verwendeten Fäden angepasst, um möglichst gleichmäßige Eigenschaften zu erhalten. Bei Implantaten aus monofilen Fäden, wie zum Beispiel Stents, ist der Faden mit radioopaken Eigenschaften vorzugsweise ebenfalls monofil und insbesondere auch in der Fadenstärke angepasst. Bei Implantaten aus multifilen Fäden ist der mindestens eine Faden mit radioopaken Eigenschaften vorzugsweise ebenfalls multifil.Of the Thread with radiopaque properties can be a monofilament thread, a pseudo-monofilament thread, a multifilament thread or a hybrid thread be, i. a thread consisting of a thread with radiopaque properties and a thread with non-radiopaque properties. Preferably is the structure of the thread with structure radiopaque properties the rest used threads adapted as possible uniform properties to obtain. For implants made of monofilament threads, such as stents, the thread with radiopaque properties is preferably also monofilament and in particular adapted to the thread size. For implants made of multifilament threads the at least one thread with radiopaque properties is preferably also multifilament.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen die Fäden mit radioopaken Eigenschaften in der textilen Struktur so vor, dass die Fäden oder zumindest die radioopaken Fasern von Fäden im Gebrauch des Implantats frei von Zugbeanspruchung sind.at a preferred embodiment The invention is the threads with radiopaque properties in the textile structure so before that The strings or at least the radiopaque fibers of threads in the use of the implant are free of tensile stress.
Es hat sich gezeigt, dass Fäden mit radioopaken Eigenschaften oft nicht die Zugfestigkeiten und Biegefestigkeiten besitzen wie vergleichbare übliche Fäden ohne radioopake Eigenschaften. Dies ist darauf zurückzuführen, dass nichtmetallische Materialien, insbesondere Polymere, erst mit Material versehen werden müssen, die die Fäden radioopak machen. Beispielsweise müssen die Fäden mit radioopaken Mitteln beschichtet werden oder es werden Hohlfasern mit radioopaken Mitteln gefüllt oder Polymere vor der Herstellung des Fadenmaterials mit radioopaken Füllstoffen versehen, was bevorzugt ist. Aufgrund des relativ hohen Anteils an radioopaken Stoffen nimmt der Anteil an normalem polymerem Fasermaterial entsprechend ab, so dass bei im wesentlichen gleicher Geometrie etwas weniger günstige mechanische Eigenschaften in Kauf genommen werden müssen. Dies kann dadurch kompensiert werden, dass die Fäden mit radioopaken Eigenschaften im textilen Verbund weitgehend mechanisch entlastet werden, insbesondere zugentlastet.It has been shown to be threads With radiopaque properties often do not have the tensile strengths and Have bending strengths as comparable conventional threads without radioopaque properties. This is due to the fact that non-metallic materials, in particular polymers, first with material need to be provided the threads make radioopak. For example, the threads need to be treated with radiopaque be coated or it will be hollow fibers with radiopaque agents filled or polymers prior to making the suture material with radiopaque fillers provided, which is preferred. Due to the relatively high share on radioopaque substances, the proportion of normal polymeric fiber material decreases accordingly, so that at substantially the same geometry a little less affordable mechanical properties must be accepted. This can be compensated by the threads with radiopaque properties be largely mechanically relieved in textile composite, in particular strain relief.
Für eine Entlastung der Fäden mit radioopaken Eigenschaften gibt es verschiedene Möglichkeiten. So ist es möglich, den mindestens einen Faden mit radioopaken Eigenschaften bei der Herstellung des Implantats bzw. dessen textiler Grundstruktur mit geringerer Zugspannung als die übrigen Fäden zuzuführen, wenn möglich sogar spannungslos. In ähnlicher Weise ist es möglich, den mindestens einen Faden mit radioopaken Eigenschaften mit Überfütterung in die textile Struktur einzuar beiten. Der mindestens eine Faden mit radioopaken Eigenschaften kann in der textilen Struktur als Velourfaden und/oder als Faden mit einer Flottung vorliegen. Der Faden mit radioopaken Eigenschaften kann selbst auch als Bauschfaden ausgebildet sein. Insbesondere kann er mindestens teilweise als texturierter Faden vorliegen. Liegt der mindestens eine Faden mit radioopaken Eigenschaften in Form eines multifilen Fadens vor, der sowohl aus Fasern mit radioopaken Eigenschaften als auch aus normalen Fasern ohne radioopake Eigenschaften gebildet ist, dann ist es auch möglich, die mechanische Entlastung der Fasern mit radioopaken Eigenschaften dadurch zu bewirken, dass die Fasern mit radioopaken Eigenschaften in dem Faden länger sind als die normalen Fasern. Dies kann dadurch bewirkt werden, dass die Fasern mit radioopaken Eigenschaften gekräuselt sind oder texturiert sind, wogegen die Fasern ohne radioopake Eigenschaften im Faden im wesentlichen als glatte bzw. gestreckte Fasern vorliegen.For a relief the threads With radiopaque properties there are various possibilities. So it is possible the at least one thread with radiopaque properties in the Production of the implant or its textile basic structure with lower tension than the rest To supply threads, if possible even without tension. In similar Way is it possible the at least one thread with radiopaque properties with overfeeding to work into the textile structure. The at least one thread with radiopaque properties can be considered in the textile structure Velor thread and / or as a thread with a float. Of the Thread with radiopaque properties can also be used as a thread be educated. In particular, he can at least partially as textured thread present. Is the at least one thread with radiopaque properties in the form of a multifilament thread, the both from fibers with radiopaque properties as well as normal Fibers without radioopaque properties is formed, then it is too possible, the mechanical discharge of fibers with radiopaque properties thereby causing the fibers with radiopaque properties longer in the thread are as the normal fibers. This can be done by that the fibers are curled with radiopaque properties or textured, whereas the fibers have no radioopaque properties present in the thread substantially as smooth or stretched fibers.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Faden mit radioopaken Eigenschaften aus einem verspinnbaren Polymer, insbesondere einem thermoplastischen Polymer, gebildet, und mindestens ein feinteiliges Material mit radioopaken Eigenschaften ist in das Polymer eingebunden, insbesondere eingeschmolzen. Besonders geeignet für die Herstellung der Fäden bzw. der sie bildenden Fasern ist eine das radioopake Mittel als Füllstoff enthaltende Masse, wobei die Masse vorzugsweise eine Schmelze oder eine Lösung ist. Aus einer solchen Masse können Fäden bzw. Fasern mit hohem Anteil an radioopaken Stoffen hergestellt werden. Bevorzugt enthalten Fasern bzw. Fäden mit radioopaken Eigenschaften 10 bis 90, insbesondere 20 bis 65 Gew.% radioopakes Mittel. Bei einem Füllstoffgehalt an radioopakem Mittel von über 50% lässt die mechanische Stabilität nach. Hier kommt vorzugsweise eine mechanische Entlastung zur Anwendung. Bevorzugt sind Fäden mit radioopaken Eigenschaften, die eine Reißdehnung von mindestens 20% besitzen.In a preferred embodiment of the invention, the at least one thread is radiopaque Properties of a spinnable polymer, in particular a thermoplastic polymer, formed, and at least one finely divided material with radiopaque properties is incorporated into the polymer, in particular melted. Particularly suitable for the production of the threads or the fibers forming them is a mass containing the radioopaque agent as filler, wherein the mass is preferably a melt or a solution. From such a mass threads or fibers can be produced with a high proportion of radiopaque substances. Preferably, fibers or filaments with radiopaque properties contain 10 to 90, in particular 20 to 65 wt.% Radioopaque agent. With a filler content of radioopaque agent of more than 50%, the mechanical stability decreases. Here preferably a mechanical relief is used. Threads with radiopaque properties which have an elongation at break of at least 20% are preferred.
Werden Fasern mit radioopaken Eigenschaften mit Fasern ohne solche Eigenschaften zu einem multifilen Faden gemischt, dann liegt der Prozentsatz an radioopaken Stoffen bei solchen Mischfäden entsprechend niedriger. Mischfäden können dadurch gewonnen werden, dass Fasern mit radioopaken Eigenschaften und Fasern ohne radioopake Eigenschaften gemeinsam verdrillt werden. Es ist auch möglich, mindestens einen multifilen Faden aus Fasern mit radioopaken Eigenschaften mit mindestens einem multifilen Faden aus Fasern ohne radioopake Eigenschaften gegebenenfalls unter gegenseitiger Verdrehung zusammenlaufen zu lassen.Become Fibers with radiopaque properties with fibers without such properties mixed to a multifilament thread, then the percentage is radiopaque substances correspondingly lower in such mixed threads. mixed threads can be obtained by using fibers with radiopaque properties and Fibers without radiopaque properties are twisted together. It is also possible, at least one multifilament thread of fibers with radiopaque properties with at least one multifilament thread of fibers without radioopaque Properties converge if necessary under mutual rotation allow.
Als radioopakes Mittel eignen sich bekannte Röntgenkontrastmittel, insbesondere Bariumsulfat. Das radioopake Mittel liegt vorzugsweise in feinpulverisierter Form vor mit einer Teilchengröße < 1 μm, insbesondere von ca. 0,3 μm. Um eine besonders gute Verbindung zwischen dem radioopaken Mittel und dem Polymer des Fadenmaterials zu erzielen, kann das radioopake Mittel an der Oberfläche der Pulverteilchen modifiziert sein. Geeignet ist eine anorganische Modifizierung, insbesondere mit Silizium- und/oder Aluminiumverbindungen, sowie eine organische Modifizierung.When radiopaque agents are known X-ray contrast agents, in particular Barium sulfate. The radio-opaque agent is preferably in finely pulverized Form ago with a particle size <1 micron, in particular of approx. 0.3 μm. To have a particularly good connection between the radiopaque agent and to achieve the polymer of the thread material, the radioopaque Agent at the surface the powder particles be modified. Suitable is an inorganic Modification, in particular with silicon and / or aluminum compounds, as well as an organic modification.
Die Fasern bzw. Fäden mit radioopaken Eigenschaften sind vorzugsweise frei von anderen Füllstoffen, insbesondere Titandioxid (TiO2). Dadurch ist es möglich, den Gehalt an Füllstoffen mit radioopaken Eigenschaften sehr hoch einzustellen.The fibers or threads with radiopaque properties are preferably free of other fillers, in particular titanium dioxide (TiO 2 ). This makes it possible to set the content of fillers with radiopaque properties very high.
Sofern es vorgesehen ist, das Implantat mit einer optisch sichtbaren, d.h. farblich abgesetzten, Guideline zu versehen, dann verläuft der mindestens eine Faden mit radioopaken Eigenschaften vorzugsweise entlang dieser Guideline. Es ist möglich, den mindestens einen Faden mit radioopaken Eigenschaften selbst als farblich abgesetzte Guideline aus zubilden. Hierzu kann das Polymermaterial des Fadens entsprechend eingefärbt werden. Es ist auch möglich bei einem multifilen Faden ein Gemisch aus Fasern mit radioopaken Eigenschaften und aus nichtradioopaken aber eingefärbten Fasern zu verwenden.Provided it is intended to implant the implant with an optically visible, i. contrasting, to provide Guideline, then runs the at least one thread with radiopaque properties preferably along this guideline. It is possible to have at least one Thread with radiopaque properties even as a contrasting color Guideline form. For this purpose, the polymer material of the thread dyed accordingly become. It is also possible in a multifilament thread, a mixture of fibers with radiopaque Properties and of non-radioactivity but dyed fibers to use.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung und den Unteransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.Further Features of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments the invention in conjunction with the drawings and the dependent claims. in this connection can they individual features each for alone or in combination in one embodiment of the Invention be realized.
Beispiel 1example 1
Die
Herstellung des Implantats kann in herkömmlicher Weise erfolgen, etwa
so wie dies in der
Beispiel 2Example 2
Herstellung von Multifilamentgarnmanufacturing of multifilament yarn
Polyester (Polyethylenterephtalat) mit 54 Gew.% feinteiligem zur besseren Einbindung organisch modifiziertem Bariumsulfat (BaSO4) wird als Granulat in einem Doppelschneckenextruder aufgeschmolzen und unter Verwendung einer 500 μm-Düse zu einem Multifilamentgarn extrudiert. Die Filamentzahl beträgt beispielsweise 40.Polyester (Polyethylenterephtalat) with 54 wt.% Finely divided to better integrate organically modified barium sulfate (BaSO 4 ) is melted as granules in a twin-screw extruder and extruded using a 500 micron nozzle to a multifilament yarn. The filament count is 40, for example.
Die erhaltenen Rohgarne lassen sich bei einer Temperatur von zum Beispiel 100°C problemlos im Streckofen um einen Faktor von 2 bis 5 verstrecken. Die Festigkeit des verstreckten Multifilamentgarns liegt je nach Verstreckungsverhältnis und Verstreckungsbedingungen bei 5 bis 20 cN/tex. Während oder nach der Verstreckung können die Garne einer Behandlung zum Kräuseln, insbesondere Texturieren, unterworfen werden. In dieser Form können die Garne dann wie übliche multifile Garne einer Kettenwirkmaschine oder Webmaschine zugeführt werden.The obtained raw yarns can be at a temperature of, for example 100 ° C easily Stretch in the ovens by a factor of 2 to 5. The strength of the drawn multifilament yarn is depending on the draw ratio and Stretching conditions at 5 to 20 cN / tex. During or after the stretching can the yarns of a crimping treatment, in particular texturing, be subjected. In this form, the yarns can then as usual multifile Yarns are fed to a warp knitting machine or loom.
Anstelle eines Polyesters mit 54 Gew.% Bariumsulfat kann auch ein Polyester verwendet werden, der mit anorganisch modifiziertem Bariumsulfat gefüllt ist und weniger Bariumsulfat enthält. Hier kann die Filamentzahl entsprechend erhöht werden, um vergleichbare radioopake Eigenschaften zu erhalten. Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, die Filamente mit einer Avivage zu behandeln, um eine elektrostatische Aufladung bei der Verarbeitung zu vermeiden. Geeignet ist hierzu eine Lösung aus Limanol GL AS in H2O (14%).Instead of a polyester with 54 wt.% Barium sulfate, it is also possible to use a polyester which is filled with inorganically modified barium sulfate and contains less barium sulfate. Here, the filament count can be increased accordingly to obtain comparable radiopaque properties. It has also proven to be expedient to treat the filaments with a lubricant to avoid electrostatic charging during processing. Suitable for this purpose is a solution of Limanol GL AS in H 2 O (14%).
Beispiel 3Example 3
Beispiel
1 und 2 werden unter nachfolgenden Bedingungen wiederholt, wobei
die Anzahl an eingewirkten Fäden
mit radioopaken Eigenschaften zwischen 1 und 4 liegt.
Düse: 250 μ bzw. 500 μ/40 Kapillare
Kapillarzahl:
20–40
Teilchengröße BaSO4: ~0,3 μm
Extrusion:
Einschneckenextruder, Argonbeschleierung, Temperaturprofil 280–290 °C, Spinnpräparation, Spinnpumpendrehzahl
(10–40
Upm), Verstreckung (4-fache)
Verstreckung: Verstreckungstemperatur
80–150 °C, Fixiertemperatur > 135 °C, Gesamtverstreckungsverhältnis 2.40–4.00, Titer
analog PET, Dehnung ≥ 20Examples 1 and 2 are repeated under the following conditions, wherein the number of knitted filaments with radiopaque properties is between 1 and 4.
Nozzle: 250 μ or 500 μ / 40 capillaries
Capillary number: 20-40
Particle size BaSO 4 : ~ 0.3 μm
Extrusion: single screw extruder, argon coating, temperature profile 280-290 ° C, spin finish, spinning pump speed (10-40 rpm), drawing (4 times)
Drawing: drawing temperature 80-150 ° C, fixing temperature> 135 ° C, total draw ratio 2.40-4.00, titre analogous to PET, elongation ≥ 20
Die Eigenschaften der Fäden mit radioopaken Eigenschaften ergeben sich aus den Tabellen 1 und 2.The Properties of the threads with radiopaque properties are shown in Tables 1 and Second
Tabelle 1: Festigkeiten und Titer der unterschiedlichen BaSO4-Gehälter im Vergleich Table 1: Strengths and titers of the different BaSO 4 containers in comparison
Tabelle 2: Versuchsergebnisse bzgl. 25 und 40% BaSO4-Anteil. Table 2: Test results for 25 and 40% BaSO 4 content.
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