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Caracterización eléctrica de puntos de acupuntura Quiroz González S &* Jiménez Estrada I* & Ruiz Hernández E** y Elías Viñas** *Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias, Centro de investigación y Estudios Avanzados del IPN, México D.F & Universidad Estatal del Valle de Ecatepec, Sección de Acupuntura y Rehabilitación. Estado de México. **Sección Bioelectrónica. Departamento de ingeniería eléctrica Centro de investigación y Estudios Avanzados del IPN, México D.F Palabras clave Punto de acupuntura, resistencia eléctrica, impedancia Resumen Se ha descrito que los puntos de acupuntura (APs) poseen propiedades eléctricas particulares en comparación con sitios adyacentes o que circundan los acupuntos. Estas características incluyen aumento en la conductancia eléctrica, reducción de la impedancia y de la resistencia eléctrica de la piel, lo cual ha permitido desarrollar y comercializar numerosos equipos de medición. Estos dispositivos se usan para detectar en base a estas propiedades eléctricas los puntos de acupuntura, no obstante, en la actualidad no son aceptados en el margen de la ciencia biomédica convencional debido a que presentan deficiencias tanto de tipo técnico como de aplicación. En este trabajo se describen algunas características de los dispositivos clásicos de medición y detección de los APs, sus inconsistencias y factores que pueden modificar las medidas electrodérmicas. Así mismo se menciona como se han tratado de relacionar estas medidas con el estado orgánico ante condiciones patológicas y normales en pacientes. También se describe la generación de nuevos dispositivos en los últimos años con métodos más precisos y fiables con la finalidad de estudiar y determinar si en efecto los puntos de acupuntura presentan características eléctricas particulares. Electrical characterization of acupuncture points Abstrac It has been reported that acupuncture points have particular electrical properties compared with sites adjacent to or surrounding the acupoints. These features include increased electrical conductance, reduced impedance and the electrical resistance of the skin, which has allowed many teams to develop and market measurement. These devices are used to detect based on these electrical properties of acupuncture points, however, are not currently accepted in the range of conventional biomedical science because the deficiencies of both technical and implementation. This paper describes some characteristics of the classic devices of measurement and detection of APs, their inconsistencies and factors that may modify the electrodermal measures. Also mentioned as they have tried to correlate these measures with the organic status to normal and pathological conditions in patients. It also describes the generation of new devices in recent years with more accurate and reliable methods in order to study and determine if indeed the acupoints particular electrical characteristics. Keys words; Acupuncture point, electrical resistance, impedance. Correspondencia: Quiroz@fisio.cinvestav.mx Quiroz González S INTRODUCCIÓN Los puntos de acupuntura (APs) son elementos fundamentales como base del tratamiento en la medicina tradicional china. Convencionalmente existen 361 puntos clásicos de acupuntura [1] los cuales se localizan a lo largo de 14 meridianos sobre la superficie corporal (Fig. 1), y se seleccionan en base a la teoría meridiana china para el tratamiento de diferentes patologías. Numerosos estudios han abordado de maneras diversas la cuestión de la existencia de los APs, ya sea considerando los efectos funcionales sobre los sistemas orgánicos o estudiando las estructuras anatómicas únicas que corresponden a los puntos [2] así como el tipo de fibras nerviosas aferentes que son activadas [3] ya sea por acupuntura manual (AM) o acupuntura eléctrica (EA). Por ejemplo la gama de estímulos aferentes generados por la aguja en APs, sigue vías especificas que estimulan estructuras centrales concretas y evocan una respuesta a nivel celular, molecular y funcional, esto dependiendo del punto de acupuntura utilizado [3], [1]. Estos efectos no se observan o en su caso se presenta en menor magnitud cuando se estimulan sitios que no corresponden a los acupuntos [4]. Otros estudios proponen la existencia de un componente biomecánico en los puntos de acupuntura, por ejemplo la fuerza para retirar una aguja de acupuntura en un acupunto es significativamente mayor que la requerida para retirar la aguja colocada en un sitio que no corresponde a un acupunto [5]. La existencia de los APs también se ha tratado de dilucidar en base a las propiedades eléctricas que presentan. Acorde a esto se han observado características particulares en las áreas de la piel que corresponden a los puntos y meridianos de acupuntura, las cuales no son compartidas con sitios que no corresponde a los APs [3]. Se ha sugerido que la baja impedancia sobre la piel puede reflejar la variación en la concentración de fibras nerviosas bajo la piel y representar áreas potenciales de alta actividad neuronal [2]. Todos estos elementos proporciona una base fundamental de la existencia de los APs no obstante existen estudios que no apoyan la idea respecto a la presencia de estas propiedades eléctricas y/o mecánicas. En base a ello en esta revisión se refieren algunos estudios clásicos pioneros de la caracterización eléctrica de los acupuntos, sus inconsistencias y factores que pueden afectar las mediciones de resistencia eléctrica sobre la superficie 2 corporal. También se mencionan algunos estudios realizados en los últimos años con nuevos abordajes que involucran el desarrollo y uso de nuevos dispositivos que permitan caracterizar en detalle y de una manera más fiable las propiedades eléctricas de los APs y determinar si en efecto estas son diferentes a las que se presentan en los sitios donde no se ubican los APs. Yunmen 2 P Zhongfu 1 P Tianfu 3 P Xiabai 4 P Chize 5 P Kongzui 6 P Lieque 7 P Taiyuan 9 P Jingqui 8 P Yuji 10 P Shaoshang 11 P Figura 1: Meridiano de pulmón (P) de la mano. Se compone de 11 puntos de acupuntura, con sus respectivos nombres en chino. Estudios clásicos Estudios realizados en los años 50 por Reinhard Voll (Alemania), Yoshio Nakatani (Japón) y Niboyet (Francia), reportaron que ciertos puntos de la piel poseen características eléctricas únicas, lo cuales eran equiparables a los puntos de acupuntura. Estas propiedades en comparación con un no acupunto incluyen: incremento en la conductancia [6], [7], [8], reducción en la impedancia y resistencia, incremento en la capacitancia [9], [10], [11], [12], y potencial eléctrico elevado [12], [13], [14]. Utilizando las técnicas de medición clásicas para medir la resistencia eléctrica se ha encontrado que la piel seca posee una resistencia en el orden de 200. 000-2000.000 de ohmios. En puntos de acupuntura se ha reportado que la resistencia eléctrica es al menos un 20% mas baja y en algunas ocasiones hasta un 50% menor que la resistencia medida en áreas vecinas, sin alcanzar los 50,000 ohmios [15]. de tal manera que cuando una corriente eléctrica pasa a través Quiroz González S de un punto de acupuntura lo hace con mayor facilidad que en las áreas vecinas. Estas afirmaciones han constituido la base para el desarrollo y amplio uso de dispositivos para localizar puntos de acupuntura. La mayoría de los dispositivos que se siguen utilizando para medir resistencia eléctrica en los APs constan de dos electrodos, uno con forma de lápiz y la punta de metal, el cual esta conectado por medio de un cable a un ohmiómetro, completado el circuito con un segundo electrodo que generalmente es un cilindro de metal. Este electrodo normalmente es sostenido por la mano del paciente o individuo a examinar [4]. El detector de puntos mide generalmente la resistencia basada en la ley de ohmn (V = I x R), en donde se aplica un voltaje constante a los alambres y se mide la corriente resultante (I), lo que permite calcular la resistencia (R) en un instante dado y leerla directamente en un voltímetro o mediante un puente de wheatstone y un voltímetro. Otros detectores de puntos emiten una señal alterna cuya frecuencia o intensidad es proporcional a la resistencia que se quiere medir. En base a ello, el facultativo al desplazar el electrodo con forma de lápiz sobre la superficie corporal escucha un sonido (producido por la señal alterna) que va cambiando dependiendo de la zona que se esta midiendo. De esta manera pueden determinar el sitio que corresponde al punto de acupuntura y las diferencias en resistencia eléctrica [3], [4]. También se ha informado de manera empírica que estos dispositivos funcionan mejor en ciertas áreas por ejemplo en las manos, la cara u orejas en los cuales los puntos de acupuntura de baja resistencia tienen más coincidencia [4]. Relación entre el estado orgánico y las medidas de la piel Otra de las aplicaciones que surgió en base a los detectores de puntos de acupuntura fue establecer una relación entre la conducción eléctrica de los puntos y la condición de los órganos internos, es decir que la resistencia eléctrica de la piel difiere en sujetos sanos y enfermos [16], [17], [18] y que el tratamiento con acupuntura puede estar asociado con la normalización de las medidas de resistencia eléctrica de la piel en los APs [19] Estos hallazgos se han atribuido a que tales alteraciones repercuten en el sistema neurovegetativo (disautonomia) las cuales se proyectan hacia la piel y de esta manera 3 pueden ser medidas con fines diagnósticos y terapéuticos [14], [20], [21], sin embargo algunos reportes muestran resultados contradictorios [22]. Es importante mencionar que la autenticidad y reproducción de estos estudios son tema de debate y en algunos casos son vistos con cierto escepticismo en la comunidad biomédica convencional debido a que existen factores que pueden alterar las medidas eléctricas registradas [23], [24], por ejemplo algunos resultados se han atribuido a un artefacto producido por la presión ejercida sobre la piel por los electrodos [25], [26]. Así mismo, en otros estudios no se realizaron blindajes de las mediciones ya sea utilizando investigadores que no formaran parte del proceso de medición [24], [27]. Cuando se evaluó la exactitud de los registros de medida de 16 diferentes tipos de EAV (Electroacupuntura de Voll), se identificaron discrepancias sustanciales en la ejecución [28], [29]. Otro ejemplo fueron las mediciones realizadas con el equipo AMI, (Aparato para diagnosticar las funciones de los meridianos, y los correspondientes órganos internos) en 30 sujetos sobre dos días consecutivos, encontrado medidas repetidas, con coeficientes de correlación de 0.92, 0.94 para los cuatro parámetros de prueba [29], sin embargo este estudio ya no se ha vuelto a realizar. Otro dispositivo desarrollado para medir resistencia de la piel (prognos), mediante un ohmometro de voltaje constante, encontraron una confiabilidad clínica de 0.72 y 0.76 e igual que los anteriores no ha presentado reproductibilidad [30]. En otro estudio cuando las variables tales como condiciones de la piel, presión del electrodo y variaciones diurnas fueron minimizadas, las medidas repetidas de resistencia eléctrica en la piel en ocho puntos de acupuntura en 10 sujetos sanos, no mostraron diferencias significativas [31]. Se conoce que la sudoración tiene un efecto sobre la resistencia de la piel, y por tanto durante situaciones de estrés se presenta una activación del sistema simpático lo que conlleva a un incremento en la sudoración y por ende de la resistencia de la piel. Pomeranz mostró que la sudoración ocurre uniformemente sobre la superficie de la piel ya sea en puntos de acupuntura, así como en la piel circundante. Además, la respuesta galvanica de la piel refleja la actividad del sistema nervioso autónomo, que se sabe fluctúa continuamente con los diferentes estados emocionales, fisiológicos y ambientales. [20], [32], [29 En base a ello, estas variables pueden dificultar las medidas eléctricas de la piel y por ende es difícil determinar si durante una Quiroz González S condición patológica se presenta una disminución de la resistencia eléctrica en los acupuntos [4]. FACTORES QUE PUEDEN MODIFICAR LAS LECTURAS ELECTRODERMICAS resistencia eléctrica, por lo que es importante evitar algún daño o lesión sobre la misma al momento de las pruebas [23]. . La medida de la resistencia eléctrica de la piel y por ende la discriminación de un punto de acupuntura puede ser modificada por múltiples factores de tal manera que para obtener resultados mas fiables la mayoría de estas variables deberían de ser eliminados en lo mas posible [24]. Por ejemplo la presión repetida de la punta del electrodo dentro de la piel, o el rascado sobre la superficie de la piel, produce hiperemia y abrasión del estrato corneo esto conduce a una reducción en la resistencia eléctrica y por ende a un incremento en la conductividad eléctrica. Sirven como una derivación para las corrientes iónicas, por lo que la densidad de las glándulas también es un elemento importante a considerar en las mediciones. Entre otros factores se encuentran: La humedad de la piel, grosor de la piel, temperatura corporal y circulación sanguínea local. Glándulas sudoríparas Edad El factor edad también influye en las medidas de resistencia de la piel, por ejemplo se ha reportado que la resistencia de la piel disminuye con la edad [33], [34] y al parecer se asocia a factores tales Factores técnicos como una reducción en la temperatura de la piel así como en la microcirculacion, mas que en los Entre estos se encuentran la cambios producidos en el tamaño de los polarización del electrodo el cual actúa como queratinocitos o en el contenido de lípidos [35]. un capacitor no deseado entre la interfase electrodo piel, la cual depende del tamaño, y material del electrodo, además del medio de ABORDAJES ACTUALES contacto (Seco, gel o medio húmedo) de la amplitud y frecuencia de la corriente. Algunos En la actualidad se han desarrollado nuevos autores proponen el uso de electrodos no dispositivos con la finalidad de eliminar o polarizables por ejemplo de plata cloruradas disminuir en lo más posible las variables que (AgCl) para medir impedancia eléctrica, así pudieran influir en las medidas eléctricas de tal mismo recomienda que los electrodos tanto manera que las condiciones de medición sean activos como de referencia sean del mismo tipo similares entre un sitio y otro de la piel. Ejemplo de material [3]. de ello son el desarrollado de arreglos de Otro factor importante es la Geometría multielectrodos para medir resistencia eléctrica en del electrodo, la cual determina la vía de la la piel, los cuales consisten de 64 electrodos corriente, también depende del tamaño del dispuestos sobre una lámina de plástico cuadrada electrodo, por ejemplo en electrodos pequeños de 6 x 6 cm. Este arreglo permite medir la densidad de corriente es mayor. Arreglo de simultáneamente la resistencia y por ende los los electrodos, los cuales determinan la condiciones ambientales como las de medición se profundidad de la corriente, por ejemplo para puede asumir que son las mismas para todos los estudiar capas de la piel más superficiales, es electrodos, otra ventaja de estos sistemas es que importante disminuir la distancia entre los las medidas de resistencia sobre acupuntos y no electrodos, mientras que para estudiar capas acupuntos se realiza en una sola ocasión evitando mas profundas se recomienda incrementar la daño mecánico, irritación o diferencias de presión distancia. Angulo de aplicación del electrodo, entre un punto y otro [23], [27], [36]. presión ejercida de los electrodos sobre la piel, Como comentamos anteriormente la aplicación del electrodo, tiempo de duración de mayoría de los detectores de puntos la medición así como el tipo de corriente convencionales utilizan corriente directa (DC), empleada (AC, DC), son otras de las variables para discriminar los puntos de acupuntura y los a considerar [23]. meridianos, Sin embargo la DC, no es suficientemente confiable, en discriminar estos Estrato corneo puntos, por ejemplo se requieren de un operador experto además, la corriente medida sobre la piel Contribuye a la resistencia (cerca de un 90%) disminuye con el tiempo. que opone la piel al flujo de corriente eléctrica Así mismo se conoce que voltajes a través de la misma, de esta manera la mayores a 1.36 aplicados a la piel causa daño integridad, hidratación y el grosor son fisiológico por ionizacion y polarizacion de las determinantes importantes en la medida de la células [37] no obstante algunos dispositivos 4 Quiroz González S utilizan voltajes altamente dañinos en los diagnósticos [43]. Otro estudio realizado por equipos de medición [27]. Kramer [24] usando una matriz de plástico de 6 x 6 con 64 sondas con un interespacio de 8 mm. La Con la finalidad de evitar este problema matriz fue colocada sobre áreas anatómicas que Hyoun y colaboradores (2008) extrajeron incluían ares de APs y no APs. Las medidas de parámetros más óptimos como forma de onda resistencia fueron trazadas en una rejilla de 63 cuadrada, con frecuencias de 3-5kHz con cuadros. Un acupunturista blindo las lecturas e corriente alterna de poder (SPAC). Con un identificó la localización exacta del AP dentro del patrón de estimulo de 1.28v. Al parecer el área de 6 x 6 cm marcando con una “X”. La SPAC tiene poco o ningún efecto sobre las resistencia promedio alrededor de la superficie células y el estado fisiológico del cuerpo y cuadrada de 2.25cm y marcada con la X, definía minimiza la polarización y ionización de las el AP. Comparando esta zona con la matriz células, debido a que usa voltajes bajos y general de 6 x 6, no encontraron diferencias entre corriente alterna [38]. los APs y áreas circundantes en un 62.8% de 631 Pomeranz propone las lecturas con mediciones. Estos resultados marcan un alto electrodos de cloruro de plata o de plata contraste a los obtenidos por Becker quien había (Ag/AgCl), con un puente de sal para evitar identificado y descrito un punto central discreto de potenciales electroquímicos, así como el uso alta conductancia dentro de un área de 2 cm2 , de pulsos bifásicos para evitar la polarización utilizando una matriz de 36 puntos que cubrían un 2 de las corrientes DC. También recomienda el área de 2 cm [44]. uso de pequeñas corrientes (Microamperios) aplicadas para evitar el daño eléctrico a la piel, Sistema de registro continúo sondas de lectura de salto, para evitar el daño mecánico a la piel, y cantidades pequeñas de Colbert y colaboradores [36] desarrollaron un salina suplidas del puente de sal a través de un prototipo de sistema de multicanales filtro milipore para superar variaciones de automatizado denominado “octopus”, mediante el humedad de la piel. Tomando en consideración cual registraron resistencia eléctrica y estas precauciones, se supondría una técnica capacitancia en ocho sitios de la piel en 33 altamente confiable [39]. participantes sanos sobre dos horas. Las medidas Kramer y colaboradores (2008) de confiabilidad estuvieron por arriba de 0.7 tanto midieron en 43 sujetos sanos la resistencia para APs, como para no APs. La comparación de eléctrica de la piel (ESRM) con un arreglo resistencia eléctrica en tres pares independientes especial de 64 (8 x 8) electrodos sobre un área de APs cercanos a los no APs, arrojo resultados de 6 x 6 cm. Algunos electrodos correspondían contradictorios. Solo uno de los tres pares a puntos de acupuntura (GB34, ST36) que independientes, puntos de vejiga y bazo (sobre el fueron comparados con las áreas vecinas. dedo gordo) tuvo una resistencia promedio menor Encontraron fuertes variaciones en las medidas que el sitio de comparación de las inmediaciones de la ESRM, no únicamente entre los sujetos (4 mm de distancia). Las otras dos comparaciones sino también entre cada arreglo de electrodos (1 cm y 3.5 cm de sus respectivos puntos [24]. Hallazgos, que concuerdan con otros controles no APs), no mostraron diferencias resultados [40], [41], [30], [31], [42]. significativas. Así mismo encontraron, que 37 de 81 mediciones de resistencia eléctrica era Registro con electrodos de aguja diferente respecto a las áreas vecinas, de los cuales 15 (18.5%) de los puntos mostraron una La mayoría de los sistemas de medición de baja resistencia y 12 (14.8%) una resistencia resistencia eléctrica de la piel descritos en la piel alta respecto a las áreas adyacentes anteriormente consisten en métodos no invasivos [43]. Los hallazgos sugieren que existe y los electrodos de superficie usados en tales posiblemente una base fisiológica para la teoría estudios poseen un diámetro de 3-8 mm [23], [45], clamada de diferencias entre los APs, y de esta [12] pero en la terapia acupuntural el diámetro de manera apoyar en parte la teoría de que los las agujas que se utilizan oscila entre los 0.25acupuntos pueden tener una base anatómica y 0.13 mm [46]. En base a ello la distancia entre el fisiológica. Sin embargo es importante electrodo de superficie y los adyacentes mencionar que en un 70% de las medidas constituye una limitante para las mediciones, y realizadas en los sujetos sanos no se permite únicamente proporcionar una idea de la encontraron diferencias significativas entre la ESR del área medida. Por lo que el uso de un resistencia eléctrica de la piel de un punto de mayor número de arreglo electrodos sobre la acupuntura y sitios vecinos. Este hallazgo misma área de medición ayudaría a evaluar también eleva considerablemente la duda cambios mas localizados de resistencia eléctrica sobre la validez de los sistemas de terapia y [43]. También, se ha desarrollado otro método 5 Quiroz González S para medir las propiedades eléctricas de puntos y meridianos de acupuntura pero de tipo invasivo utilizando electrodos de aguja. Esta técnica permite superar la variabilidad asociada con los electrodos de superficie como son por ejemplo la variabilidad topografía de la superficie, sudoración, abrasión de la piel o presión del electrodo [46]. El método consiste en insertar agujas dentro de la piel, en particular en sitios que corresponden a puntos de acupuntura [47] o sobre trayectos donde se ubican meridianos de acupuntura [46]. Utilizando este método sheng y colaboradores encontraron que los puntos de acupuntura presentan tres propiedades. Sobre la misma frecuencia, la respuesta de voltaje de salida al voltaje de entrada tiene una propiedad lineal. Sobre diferentes frecuencias, la respuesta del voltaje de salida, al voltaje de entrada no exhibe una relación lineal. Si la entrada cruza tres puntos de acupuntura la salida de los dos puntos de acupuntura vecinos (L11-L10 y L10-L14) presenta la respuesta de frecuencia en dirección opuesta. Si la salida de dos puntos de acupuntura vecinos (L11-L10 o L10 – L14) la salida de otros dos puntos de acupuntura vecinos (L10 – L14 o L10 – L11) 60 Hz es una inflexión y frecuencia resonante en la cual el voltaje de salida alcanza el valor máximo dado al mismo valor de entrada. Los resultados llevan a proponer un modelo de circuito equivalente eléctrico que describe las propiedades encontradas en este estudio. En este modelo dos resistores y un capacitor se incluyen, donde el resistor es usado para caracterizar las propiedades lineares de voltaje, y el capacitor es usado para describir las propiedades de frecuencia. En base a ello un punto de acupuntura puede considerarse, un buen convertidor de frecuencia y el capacitor juega un importante rol en un punto de acupuntura mas que un resistor. Usando el método de elemento finito (FEM), simularon el campo eléctrico en un punto de acupuntura y la respuesta del mismo cuando se inserta una aguja. En este modelo se incluye un capacitor. Es importante mencionar que la mayoría de las moléculas en el cuerpo son moléculas polares. Ellas construyen un campo eléctrico organizado, y es factible que también ocurra en el punto de acupuntura. Cuando el AP esta fuera de función, el campo eléctrico se desordena e induce un cambio en la frecuencia resonante del punto de acupuntura, Cuando se inserta la aguja en el AP, cambia el campo eléctrico, siendo de mayor magnitud en la punta de la 6 aguja. La fuerza del campo ayudaría a reordenar las moléculas polares y reinstalar el campo. Discusión y conclusiones Algunos investigadores permanecen escépticos al fenómeno de la resistencia observada en acupuntos de la piel, debido a que las medidas no consideran algunas variables que pueden estar involucradas en los resultados. Así mismo los reportes publicados [6], [7], [44], [48], u observaciones clínicas se basaron en estudios conducidos con muchas variables no controladas [23], [24]. Los detalles reales y la importancia funcional de las propiedades eléctricas de los puntos de acupuntura se desconoce en la actualidad [36], [48], esto ha dado cabida al desarrollo de múltiples trabajos encaminados a desarrollar dispositivos de lectura con mediciones mas fiables y reproducibles que permitan caracterizar funcionalmente un punto de acupuntura como parte del proceso fundamentan en el diagnostico y tratamiento de la medicina tradicional con acupuntura. Por otra parte el área de superficie de un punto de acupuntura se desconoce y de esta manera es difícil determinar donde termina e inicia un punto de acupuntura y por ende discriminar en detalle la medida correcta y desarrollo del arreglo de electrodos [36]. Otras razones también podrían explicar el que no se encuentre constancia en las medidas de resistencias eléctrica en los puntos de acupuntura: 1) que las diferencias en resistencia eléctrica entre un AP y un no AP no existan, 2) pueden existir diferencias pero debido a los problemas técnicos relacionados con la metodología empleada no permita detectarla 3) elección inapropiada de los APs y no APs, 4) delimitación inadecuada debido a la falta de conocimiento respecto al el tamaño forma y limites de los APs. Referencias [1] Zhao ZQ. Neural mechanism underlying acupuncture analgesia Progress in Neurobiology 2008; 85: 355–375. [2] Li AH, Zhang JM, Xie YK. Human acupuncture points mapped in rats are associated with excitable muscle/skin–nerve complexes with enriched nerve endings. Brain Research 2004; 1012: 154–159. [3] Stux G, Pomeranz B. Basis of acupuncture. Springer (New York). 2003. Quiroz González S [17] Sullivan SG, Eggleston DW, Martinoff JT, [4] Stux G. Hammershlag R. 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