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Morphological Changes of Bones and Joints with Rheumatoid Arthritis and Osteoarthritis

  • Hong, Yun-Kyung;Javaregowda, Palaksha Kanive;Lee, Sang-Kil;Lee, Sang-Rae;Chang, Kyu-Tae;Hong, Yong-Geun
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제35권2호
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    • pp.143-149
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    • 2011
  • Arthritis is a common disease in aged people, and is clinically divided into rheumatoid arthritis (RA) and osteoarthritis (OA). Although common symptoms such as pain are present, the underlying pathological mechanisms are slightly different. Therefore, the objectives of the present study were to compare joint damage induced by RA and OA by analyzing the major morphological and molecular differences, and to propose a suitable therapeutic intervention based on the pathophysiological conditions of bones and joints. For the RA animal model, 8-week-old DBA1/J mice were immunized with bovine type II collagen emulsified in complete Freund's adjuvant (CFA). Normal C57BL/6 mice (over 2 years of age) were used for OA. The clinical arthritis score was calculated using a subjective scoring system, and paw thicknesses were measured using calipers. The serum TNF ${\alpha}$ level was analyzed using an ELISA kit. Micro-CT was used to identify pathological characteristics and morphological changes. In collagen-induced RA mice, there were increased ankle joint volumes and clinical scores (p<0.01). The concentration of TNF ${\alpha}$ was significantly increased from 3 to 7 weeks after immunization. Micro-CT images showed trabecular bone destruction, pannus formation, and subchondral region destruction in RA mice. OA among aged mice showed narrowed joint spaces and breakdown of articular cartilage. This study suggests that a careful therapeutic intervention between RA and OA is required, and it should be based on morphological alteration of bone and joint.

인천항 기능 재배치에 따른 갑문의 대기 시뮬레이션 연구 (A Study on the Queueing Simulation of Lock Gates according to the Functional Rearrangement in Incheon Port)

  • 구자윤
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.205-212
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    • 2007
  • 인천항에서는 인천대교 건설을 계기로 남외항 건설을 추진함과 더불어 인천 내항 등의 기능 재배치가 추진되고 있다. 본 논문은 기능 재배치 계획에 따라 2011년과 2015년의 해상교통량을 추정하고, 내항의 갑문 운용에 따른 선박의 대기시간을 항만운용 시뮬레이션에 의하여 분석하여 내항에 기항하는 선박들의 체선 체화비용을 산정 분석하고자 하였으며, 최종적으로 2011년부터 2015년까지 내항에 기항하던 컨테이너선들의 남항/남외항으로의 이전에 따른 경제적 효과를 평가하고자 한다. 주요한 연구결과는 다음과 같다. (1) 갑문 이용율이 약 $7\sim8%P$ 낮아졌다. (2) 갑문 대기시간 및 체선 체화비용이 약 25%P 절감되는 효과가 나타났다. (3) 자문 이용료와 선석 이전에 따른 항로 단축 편익 등을 제외하고 갑문 운용에 따라 발생되는 체선 체화비용은 연간 약 8억원의 절감효과가 있었다.

Experimental Study on Residual Tumor Angiogenesis after Cryoablation

  • Ma, Chun-Hua;Jiang, Rong;Li, Jin-Duo;Wang, Bin;Sun, Li-Wei;Lv, Yuan
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제15권6호
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    • pp.2491-2494
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    • 2014
  • Objective: To explore the mechanism and significance of tumor angiogenesis by observing changes of microvessel density (MVD) and expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) in residual tumor tissues after cryoablation. Materials and Methods: A total of 18 nude mice xenograft models with transplanted lung adenocarcinoma cell line A549 were established and randomly divided into 3 groups when the maximum diameter of tumor reached 1 cm: control, cisplatin (DDP) and cryoablation. The nude mice were sacrificed after 21-d cryoablation to obtain the tumor tissues. Then immunohistochemistry was applied to determine MVD and the expression of VEGF in tumor tissues. Results: The tumor volumes of control group, DDP group and cryoablation group were $1.48{\pm}0.14cm^3$, $1.03{\pm}0.12cm^3$ and $0.99{\pm}0.06cm^3$ respectively and the differences were significant (P<0.01), whereas MVD values were $21.1{\pm}0.86$, $24.7{\pm}0.72$ and $29.2{\pm}0.96$ (P<0.01) and the positive expression rates of VEGF were $36.2{\pm}1.72%$, $39.0{\pm}1.79%$ and $50.8{\pm}2.14%$ (P<0.01), respectively, showing that MVD was proportional to the positive expression of VEGF (r=0.928, P<0.01). Conclusions: Cryoablation can effectively inhibit tumor growth, but tumor angiogenesis significantly increases in residual tumors, with high expression of VEGF playing an important role in the residual tumor angiogenesis.

계층적 Shrink-Wrapping 알고리즘을 이용한 등밀도면의 재구성 (Iso-density Surface Reconstruction using Hierarchical Shrink-Wrapping Algorithm)

  • 최영규;박은진
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권6호
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    • pp.511-520
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    • 2009
  • 본 논문에서는 입력 볼륨 데이터와 출력 메쉬 데이터에서 모두 계층성을 지원하는 새로운 등밀도 표면의 재구성 방법을 제안한다. 제안된 방법은 먼저 입력 볼륨 데이터로부터 3차원 팽창 필터를 사용하여 볼륨 피라미드라 불리는 볼륨의 계층구조를 만든다. 볼륨 피라미드가 만들어진 후 해상도가 최저인 피라미드의 최상단 볼륨에서부터 셀경계표현 방법을 이용하여 조악한 초기 메쉬를 생성한다. 이러한 메쉬를 반복적으로 변형하여 O(3)-인접성 조건하에서 추출한 등밀도점을 잘 근사하도록 하는데, 이를 위해 SWIS (표면축소기반의 등밀도면 재구성법[6]) 알고리즘에서 사용되었던 표면 축소 단계와 평활화 단계를 사용한다. 또한 최종등밀도면의 정밀한 표면을 만들 수 있도록 메쉬를 반복적으로 분할(subdivision)한다. 제안된 방법은 생성되는 표면이 표면의 압축이나 점진적인 전송 등과 같은 다중 해상도 알고리즘에 활용될 수 있다는 장점이 있다.

산림조사에서의 항공라이다 취득인자에 따른 영향분석을 위한 시뮬레이션 모델 개발 (A Simulation Model Development to Analyze Effects on LiDAR Acquisition Parameters in Forest Inventory)

  • 송철철;이우균;곽두안;곽한빈
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2008년도 공동춘계학술대회
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    • pp.310-317
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    • 2008
  • 상용화된 항공라이다 기술을 이용한 자료취득의 비용소요는 여전히 큰 부담이어서 다양한 자료취득조건에 따른 자료취득 및 그에 따른 영향에 관한 연구는 미진한 편이다. 이에 본 연구는 3차원상에서 산림모델 및 항공라이다의 자료취득모델을 구현하여 이들을 토대로 다양한 자료취득조건에 따른 가상의 자료취득과 그에 따른 산림생장특성의 추정을 통해 적정한 자료취득조건을 구명하고자 수행하였다. 우선, 3차원의 입목모델을 규정하고 이 입목들의 식재간격 및 산림내 식생층위를 가변적으로 조절하여 가상의 산림모델들을 작성하였다. 아울러, 항공라이다 자료취득활동을 반영한 모델을 구현하고 주요 자료취득인자인 비행고도를 조절하여 다양한 취득밀도를 지닌 가상의 자료를 획득하였다. 이 자료들로부터 3차원 임관의 체적, 표준지 내 최대수고를 추정하여 자료취득밀도에 따른 추정결과의 차이를 비교분석하였다. 그 결과, 자료취득밀도가 높을수록 산림생장특성의 추정결과가 기대치에 근접하는 것으로 나타났다. 이러한 연구의 성과는 향후, 산림조사에서의 정확성 대비 항공라이터 취득비용에 관한 연구 등을 수행하면 다양한 산림생장특성의 정확성 수준에 따른 적정 예산수립 등에 도움을 줄 것으로 판단된다.

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하천수정화 연못-습지 시스템의 갈대 습지셀 초기 질산성질소 제거 (Nitrate Removal Rate in Reed Wetland Cells of a Pond-Wetland Stream Water Treatment System)

  • 양홍모
    • 한국환경농학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.274-278
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    • 2002
  • 담수호로 유입되는 하천수를 정화하는 연못습지 시스템의 일부를 구성하는 갈대 습지 셀의 초기 $NO_3-N$ 제거율을 분석하였다. 조사기간 유입수와 유출수의 평균 $NO_3-N$ 농도는 각각 2.30 mg/L, 1.75 mg/L 였으며, 평균 $NO_3-N$ 제거율은 80.9 $mg/m^2/day$ 였다. 북미 인공습지의 평균 $NO_3-N$ 제거율 125 mg $N/m^2/day$ 보다는 제거율이 낮다. 본 연구습지가 시공 후 초기단계이고 조사기간에 수온이 낮은 11월과 12월이 포함된 것을 고려하면 $NO_3-N$ 제거율은 양호한 편이다. 본 연구습지의 갈대가 2 $\sim$ 3년 후 습지를 완전히 덮고, 뿌리주변에 근권이 발달하고, 갈대의 잔재물이 습지바닥에 쌓여 탈질화에 필요한 탄소공급원의 역할을 하면 $NO_3-N$ 제거율이 높아질 것으로 사료된다. 월별 $NO_3-N$제거율 변화는 월별 평균 습지 수온의 변화와 유사한 경향을 나타내어 $NO_3-N$ 제거율은 수온에 영향을 받음을 알 수 있다. 습지 셀에 식재한 갈대가 거의 죽지 않고 활착하였으며, 식재 약 3주 후부터 새줄기가 일부 나오기 시작하였다. 유입수가 연못습지 시스템의 연못을 거치는 동안 총질소에 대한 질산태 질소의 함유비율이 높아져 습지의 질소제거에 도움이 되었다. 본 연구 습지의 유입수 질소 농도는 낮은 수준이다 초기 연구결과 간척지 담수호 주변에 오염농도가 낮은 담수호의 물이나 담수호 유입하천수를 정화하는 인공습지의 활용이 가능하다고 사료된다.

KHTN을 이용한 교통류 특성과 교통소음추이 분석 (Analyzing Relationship between Road Traffic Flows and Noise Trend using Korea Highway Traffic Noise Model)

  • 최윤혁;김철환
    • 환경정책연구
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    • 제11권3호
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    • pp.49-65
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    • 2012
  • 도로교통소음은 자동차의 이동 즉 교통량과 통행속도등 도로교통환경과 밀접하게 관련되는바 본 논문에서는 교통류특성과 도로교통소음과의 관계를 분석하고자 몇 가지 문제를 제기하였다 첫째는 "최대 소음이 언제 발생하는가?"라는 문제로 교통량이 많은 첨두시간대에 과연 최대소음이 발생할 것인지를 교통류측면에서 검토하고자 하였다. KHTN 모델을 통해서 LOS를 분석한 결과 실제 최대 소음은 용량상태인 LOSE가 아닌 LOSD에서 발생하는 것으로 나타났다. 이는 실제 첨두시간대에는 교통량은 많지만 통행속도가 낮기 때문에 오히려 첨두시간을 전후하여 최대소음이 발생할 가능성이 높다는 것을 보여준다. 둘째는 교통소음예측에 이용되는 차종별 통행속도 추정에 관한 것으로, 보다 쉬우면서도 정확성을 지닌 통행속도추정기법을 찾고자 하였다. 이를 위해 스케치 플래닝 기법으로 도로용량편람의 '고속도로 기본구간의 속도 교통량 곡선과 서비스수준' 그래프를 이용하는 방법을 제시하였다. 각 설계속도별 추세선 모형식 산정결과 최적의 함수유형은 2차 다항식이며 각각 $R^2$가 0.96이상의 값을 가지고 있어 적합한 모형으로 판단된다.

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지리산(智異山) 국립공원(國立公園) 도로(道路)비탈면의 식생(植生)과 경관분석(景觀分析)에 관한 연구(硏究)(II) -경관분석(景觀分析)- (A Study on the Analysis of Vegetation, Spatial Image and Visual Quality of Roadside Slopes in Chi-Ri Mt. National Park(II) -Landscape Analysis-)

  • 서병수;김세천;박종민;이창헌;이규완
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권3호
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    • pp.265-278
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    • 1991
  • 지리산국립공원(智異山國立公園)의 도로(道路) 비탈면을 대상(對象)으로 물리적(物理的) 환경(環境)이 지닌 시각적(視覺的) 질(質)을 계량적(計量的) 접근방법(接近方法)으로 분석하여 합리적인 계획(計劃), 설계(設計) 및 보전관리(保全管理)에 필요한 기초자료(基礎資料)를 제시하는 것을 목적(目的)으로, 도로(道路) 비탈면 구성요소의 물리량을 Mesh 분석법(分析法)에 의하여 측정(測定)하였다 또한 심리량 분석(分析)을 위해 S.D Scale을 측정하고 인지분석 Algorithm을 통하여 물리적 환경(環境)의 공간(空間) 이미지 구조(構造)를 밝혔으며, 시각적(視覺的) 선호도(選好度)를 측정하여 결정인자(決定因子) 추출(抽出)과 각(各) 인자(因子) 상호간(相互間) 중요성(重要性)을 규명하였다. Mesh 분석(分析)에 의한 시각량조사(視覺量調査) 결과(結果), 각(各) 지점 공(共)히 이지(裡地)와 암석 비탈면, seed spray 등에 의한 지피식생지(池被植生地), 인공식생지등(人工植生地等)이 상대적으로 높은 측정치를 보였다. 국립공원(國立公園) 도로비탈면의 공간 이미지를 함축하는 변인(變因)은 종합평가(綜合評價) 차원(次元), 공간적(空間的) 차원(次元), 호감성(好感性) 차원(次元), 물리적(物理的) 차원(次元), 개방적(開放的) 차원(次元) 및 품격(品格) 차원(次元) 등 6개 인자군(因子群)으로 분석되었으며, 공간적 차원, 물리적 차원 및 개방성 차원(次元)의 인자가 공간 이미지를 대표하는 인자군으로 나타났다. 비탈면 경관(景觀)에 대한 시각적(視覺的) 선호도(選好度)를 결정(決定)짓는 주요(主要) 설명변수는 비탈면내 구조물의 유지관리정도와 비탈면내의 주변 경관과의 어울림과 조화(調和)로움, 비탈면내 인공식생(人工植生)과 구조물(構造物) 등(等)으로 시각적(視覺的) 선호도(選好度) 결정(決定)의 주요(主要) 설명변수로 나타났다.

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휴대폰 기지국 정보를 이용한 O/D 추정기법 연구 (Origin-Destination Estimation Based on Cellular Phone's Base Station)

  • 김시곤;유병석;강승필
    • 대한교통학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.93-102
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    • 2005
  • 통행기종점(Origin-Destination)은 경로 선택 및 통행 배정 등 교통계획 측면에서 중요한 정보 중 하나이다. O/D 예측은 대부분 현장 조사나 가구 면접조사를 통하여 표본 O/D를 산출하고 이를 전수화하는 것이 전통적인 방법이고, 가로 교통량과 통행배정모형과의 상호관계 속에서 동적 O/D를 추정하고자 하는 연구도 있다. 그러나, 최근에는 휴대폰 보급의 괄목할만한 증대에 따라 휴대폰 정보를 이용하여 O/D를 추정하는 연구에 관심이 기울어지고 있다. 본 연구에서는 휴대폰 기지국 정보를 이용한 O/D 추정 방법론을 제시하고, 휴대폰 기지국 기반 O/D를 행정동 기반 O/D로 변환하는 방법론을 제시한다. 연구를 위해 청주시에서 운행중인 택시에 GPS 장비 및 휴대폰 거치대를 설치하여 GPS 위치 좌표, 휴대폰 기지국 좌표를 수집하였고, 이중 3주간의 자료를 디지털 맵에 맵매칭시켜 기지국 위치 기반 O/D와 GPS 위치 기반 O/D를 산출하였다. GPS 위치 기반 O/D를 이용하여 주간 O/D 통행패턴, 주중 O/D와 주말 O/D 통행패턴, 일평균 O/D와 오전${\cdot}$오후 첨두시 O/D 통행패턴 사이의 관계를 산점도 및 상관계수로부터 유추한 견과, 주중 O/D와 주말 O/D간에는 통행패턴의 차이가 있으며, 오전 첨두시와 오후 첨두시의 통행패턴 역시 차이가 아는 것을 확인할 수 있었다. 휴대폰 기지국 기반 O/D를 행정동 기반 O/D화하는 방법으로 GPS 분포비를 이용한 방법과 기지국 커버리지 면적비를 이용한 방법을 제시하였으며, 두 방법 모두 참 O/D라 생각할 수 있는 GPS 위치 기반 O/D와 크게 다르지 않은 것을 상관계수, 평균절대오차율(MAE), 제곱근 평균제곱오차(RMSE)를 통하여 확인하였다. 향후 휴대폰 정보만을 이용하는 경우에는 휴대폰 기지국 커버리지 면적비를 이용하는 방법을 이용하면 O/D를 추정할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 현재의 표본 택시 O/D를 전수화하는 방법도 제시하였다.

유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 TOMO Direct를 이용한 접선 조사의 선량적 유용성에 관한 고찰 (Evaluation of Tangential Fields Technique Using TOMO Direct Radiation Therapy after Breast Partial Mastectomy)

  • 김미정;김주호;김훈겸;조강철;전병철;조정희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.59-66
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    • 2011
  • 목 적: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 기존의 라이낙을 이용한 치료기법과 비교하여 TOMO Direct를 이용한 접선 치료 기법의 임상적 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 유방 부분 절제술 후 방사선 치료를 받은 좌측 유방암 환자 3명을 대상으로 라이낙을 이용한 쐐기 접선 조사 기법(Wedged tangential fields technique)과 조사면 내 선량 보강 기법(Field In Field technique, FIF), TOMO Direct, TOMO Direct 세기 변조 방사선 치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)기법을 이용하여 동일한 처방 조건(CTV 내 $D_{90%}$: 50.4 Gy/28 fx)으로 치료계획을 수립하였다. 선량 분석을 위해 선량 체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)과 등선량 곡선 (Isodose curve)을 이용하여 종양 내 표적체적(Clinical Target Volume, CTV)과 손상위험장기(Organ At Risk, OAR)에 대한 선량을 비교분석 하였다. 표적체적의 선량 인자로는 $D_{99}$, $D_{95}$, 선량 균일 지수(Dose homogeneity index, DHI: $D_{10}/D_{90}$)와 $V_{105}$, $V_{110}$을 손상위험장기의 선량 인자로는 심장의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$, $V_{40}$과 좌측 폐의 $V_{10}$, $V_{20}$, $V_{30}$을 비교 분석하였다. 결 과: 표적체적의 선량 분석 결과로 $D_{99}$, $D_{95}$의 평균값은 각각 쐐기 접선 조사(W)에서 $47.7{\pm}1.1Gy$, $49.4{\pm}0.1Gy$이었으며, 조사면 내 선량 보강 기법(F)은 각각 $47.1{\pm}0.6Gy$, $49.2{\pm}0.4Gy$, 그리고 TOMO Direct(D)와 TOMO Direct IMRT(I)에서는 각각 $49.2{\pm}0.4$ vs. $48.6{\pm}0.8Gy$, $49.9{\pm}0.4$ vs. $49.5{\pm}0.3Gy$이었다. 선량 균일 지수의 평균값은 W: $1.1{\pm}0.02$, F: $1.07{\pm}0.02$, D: $1.03{\pm}0.001$, I: $1.05{\pm}0.02$이었다. 각각의 치료 기법으로 $V_{105}$, $V_{110}$의 평균값을 비교하였을 때 쐐기 접선 조사 시 각각 $34.6{\pm}9.3%$, $7.5{\pm}7.9%$로 가장 높았고 조사면 내 선량 보강 기법은 $16.5{\pm}14.8%$, $2.1{\pm}3.5%$로, TOMO direct IMRT는 $7.5{\pm}8.3%$, $0.1{\pm}0.1%$로 낮아졌으며 TOMO direct에서는 두 값 모두 0%로 나타났다. 손상 위험 장기에 대한 선량 분석 결과 각각의 치료 기법 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결 론: TOMO Direct를 이용한 접선 조사 기법은 기존의 쐐기 접선 치료 기법보다 치료 용적 내에 균일한 선량분포를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 IMRT 또는 Tomotherapy와 달리 정상조직의 저 선량 영역의 노출용적을 증가시키지 않았으며 조사면 내선량 보강 기법 보다 용이한 치료계획 절차를 수행하므로 유방 부분 절제술 후 방사선 치료 시 임상적으로 유용하리라 사료된다.

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