L esperienza della VEQ nella morfologia urinaria. Sandra Secchiero

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1 L esperienza della VEQ nella morfologia urinaria Sandra Secchiero

2 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine Programma accreditato Patrocinio di AIPaC, SIBioC, SIMeL, SACC, SNEQAS e SIN Data di inizio: 2000 Partecipanti: 250 laboratori Italiani + 10 stranieri Lo schema prevede l analisi di immagini del sedimento urinario disponibili in formato digitale nel sito web del I Partecipanti devono identificare e descrivere gli elementi rappresentati nelle foto e, per alcuni di essi, indicare una possibile associazione clinica. Dal 2007 è parte integrante del programma lo studio di casi clinici L obiettivo del Programma è quello di fornire uno strumento di educazione continua sull esame microscopico dell urina.

3 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine N

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5 70 Tecnici di laboratorio In circa il 77% del Laboratori partecipanti il rapporto periodico, con i risultati e il relativo commento, è regolarmente discusso da più membri dello staff.

6 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine Organizzazione del Programma 2 esercizi prevedono l analisi di immagini relative agli elementi del sedimento urinario. Dal 2001al 2003 sono state presentate 4 immagini per esercizio per un totale di 16 elementi per anno. Dal 2004 al 2011 sono state presentate le immagini in campo chiaro ed in contrasto di fase di 4 elementi (2 per esercizio). Nel 2012 sono state presentate le immagini in contrasto di fase di 4 elementi (2 per esercizio) con accanto a ciascuna il campo microscopico dal quale era stato isolato l elemento stesso. Dal 2013 sono presentate in ciascun esercizio 6 immagini relative ad una specifica categoria e precisamente 6 tipi di cilindri, 6 tipi di cellule, 6 di cristalli Per ogni elemento i Partecipanti devono fornire una descrizione e per alcuni di essi, indicare una possibile associazione clinica a scelta tra 4 o 5 opzioni.

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8 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine Organizzazione del Programma 2 esercizi prevedono lo studio di Casi Clinici in cui sono presentate 4 o 5 immagini ciascuno, relative ad un paziente, accompagnate da una breve descrizione della storia clinica con l indicazione degli esami di laboratorio effettuati. I Partecipanti devono identificare e descrivere tutti gli elementi presentati nelle foto e formulare una diagnosi clinica tra quelle proposte.

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10 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine Organizzazione del Programma Le risposte vengono valutate da un esperto e ad ogni valutazione viene associato un punteggio: Corretta = 5 Parzialmente corretta = 3 Scorretta = 0 Mancata risposta = -2 Le risposte relative all associazione clinica (corretta o scorretta) vengono valutate solo se il Partecipante ha identificato in modo corretto l elemento. La valutazione delle risposte relative alla diagnosi, quando si tratta di un caso clinico, viene effettuata solo se tutti i 4 elementi presentati sono stati identificati in modo corretto. Il Consulente del CRB per il Programma prepara un commento ai risultati dell esercizio che sarà parte integrante del rapporto periodico. Il rapporto periodico è pubblicato sul sito web del

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12 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine Dal 2001 al 1 esercizio del 2014 sono state presentate (molte in campo chiaro ed in contrasto di fase) 170 immagini relative a 51 elementi del sedimento urinario: CELLULE (n=9) Eritrociti (isomorfi, dismorfici, acantociti), Leucociti, Macrofago, Cellule squamose, Cellule transizionali (superficiali e profonde), Cellule tubulari LIPIDI (n=4) Aggregato di gocciole lipidiche, Corpo ovale grasso, Cristalli di colesterolo, Cilindro lipidico CRISTALLI (n=13) Acido urico, Ca-ossalato (mono- e bi-idrato), Triplofosfato, Fosfato di calcio, Urati amorfi, Fosfati amorfi, Biurato di ammonio, Cistina, Cristalli da farmaci (diversi) CILINDRI (n=15) ialino, ialino-granuloso, granuloso (fini e grossi granuli), cereo, cereo-granulare, eritrocitario, emoglobinico, leucocitario, epiteliale, eritro-epiteliale, leuco-epiteliale, bilirubinico, mioglobinico; Cilindroide ialino-granuloso, Cilindroide eritrocitario MICRO-ORGANISMI (n=5) Batteri, Candida, Trichomonas vaginalis, Schistosoma haematobium, Enterobius vermicularis CONTAMINANTI (n=5) Amido, Frammento di vetro, Fibra, Conidio di fungo, Pseudocilindro

13 Eritrociti isomorfi Eritrociti dismorfici Acantociti Leucociti Transizionali superficiali Transizionale profonda Epiteliali squamose Tubulare renale Macrofago

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15 CELLULE EPITELIALI SQUAMOSE Cellule transizionali superficiali = 3 Cellule transizionali profonde = 1 Cellule delle basse vie = 2 Cellula epiteliale pavimentosa = 1 Risposte Totali = 251 Foto SU-89 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto 0 0.0

16 CELLULE TRANSIZIONALI SUPERFICIALI Cellule tubulari renali = 36 Cellule transizionali profonde = 8 Macrofago = 1 Risposte Totali = 251 Foto SU-87 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto Cellule dello strato medio dell uroepitelio = 11 Cellule epiteliali senza indicare lo strato di provenienza = 10

17 MACROFAGO Cisti di Entamoeba = Cisti di Entamoeba Coli 16 Ameba o Entamoeba 5 Entamoeba Histolytica 2 Entamoeba Hartmanni Cisti o uova di parassita = 4 Polline = 23 Leucociti = 14 Cellule = Cellule tubulari renali 6 Cellule epiteliali 3 Cellule transazionali superficiali 1 Schistosoma japonicum 2 Trichomonas 2 Ascaris Lumbricoides 1 Protozoi intestinali Risposte Totali = 248 Foto SU-69 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto 3 1.2

18 cereo mioglobinico eritrocitario granulodso bilirubinico emoglobinico jalino leucocitario epiteliale

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20 CILINDRO JALINO Risposte Totali = 251 Foto SU-82 Identificazione elementi Risposte N % Cilindro cereo = 20 Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto 0 0.0

21 CILINDRO BILIRUBINICO CILINDRO Misto o cellulare con cell. epiteliali = 20 Con corpi ovali grassi o inclusioni lipidiche = 15 Eritrocitario = 14 Granuloso-cellulare = 14 Leucocitario = 8 Cereo = 3 Con acido urico = 3 Pseudocilindro = 2 Risposte Totali = 251 Foto SU-81 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto Sono state considerate parzialmente corrette le risposte che hanno individuato la bilirubina come pigmento

22 CILINDRO GRANULOSO CILINDRO Leucocitario o granulocitario = 8 Eritrocitario = 3 Batterico = 2 Jalino-con fosfati amorfi = 1 con gocce lipidiche = 1 con cristalli = 1 di emosiderina = 1 spurio = 1 Risposte Totali = 251 Foto SU-85 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto Sono state considerate parzialmente corrette le risposte: jalino-granuloso = 5 ed altre 22 che hanno indicato la presenza di elementi cellulari all interno del cilindro

23 Triplofosfato Biurato d ammonio Cristalli da farmaci (Indinavir) Acido urico Fosfati amorfi bi-idrato Ossalato di Calcio monoidrato Fosfato di Calcio Urati amorfi

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25 CRISTALLI di FOSFATO di CALCIO Fosfati amorfi = 3 Cilindri = 4 3 Cilindro granuloso 1 Cilindro cereo Cellule = 8 2 Cellule squamose 2 Clue cells 1 Cellula delle basse vie 1 Cellula in fase di granulazione 1 frammenti cellulari 1 elemento di sfaldamento epiteliale Contaminante = 1 Risposte Totali = 256 Foto SU-75 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto 0 0.0

26 CRISTALLI di OSSALATO DI CALCIO DIIDRATO Cristalli di Fosfato bibasico di calcio = 1 Cristalli di acido urico = 1 Risposte Totali = 235 Foto SU-105 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette 2 0,9 Non risposto Sono state considerate parzialmente corrette le risposte che hanno descritto il cristallo come ossalato di calcio senza indicare se mono o diidrato

27 CRISTALLI di FOSFATO D AMMONIO MAGNESIACO Triplofosfato a forbice SU-102 SU-104 Triplofosfato a coperchio di bara Risposte Totali = 235 Foto SU-102 Foto SU-104 Identificazione elementi Identificazione elementi Risposte N % N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Mancata risposta

28 Cristalli di colesterolo Cilindri lipidici Aggregato di gocciole lipidiche Corpo ovale grasso Cilindro con cristalli di colesterolo

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30 Batteri Trichomonas vaginalis Uova di Schistosoma haematobium Uova di Enterobius vermicularis Candida

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32 UOVA di ENTEROBIUS VERMICULARIS (Ossiuro) Uova di Schistosoma haematobium = 13 Cisti di Giardia = 4 Trichomonas vaginalis = 3 Polline = 2 Cristalli di ossalato di calcio = 2 Contaminante = 2 Risposte Totali = 248 Foto SU-69 Identificazione elementi Risposte N % Corrette Parzialmente corrette Scorrette Non risposto 1 0.4

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35 Uomo di 45 anni, ricoverato in reparto di nefrologia per riscontro di rapido deterioramento della funzione renale (creatininemia 1.2 mg/dl tre mesi prima del ricovero), associato ad insorgenza di ipertensione arteriosa (160/95 mm/hg) ed anomalie urinarie. Ecografia delle vie urinarie nella norma. Esami di Laboratorio: Creatininemia: 2.5 mg/dl ( ) Azotemia: 95 mg/dl (15-50) Proteinuria/24 ore: 1.5 g (<0.14) Diuresi/24 ore: 1700 ml Sedimento urinario: vedi (ed identifica) le immagini allegate DIAGNOSI CLINICA (una sola è corretta) Sindrome nefritica acuta Sindrome nefrosica Insufficienza renale acuta da ipovolemia (pre-renale) Pielonefrite acuta Litiasi ureterale causante marcata idronefrosi monolaterale

36 Eritrociti dismorfici + acantociti Cellule renali tubulari Cilindro ialinoeritrocitario Cilindro cereo IDENTIFICAZIONE IMMAGINI Risposte totali: 325 Foto C-SU-11 Foto C-SU-12 Foto C-SU-13 Foto C-SU-14 Risposte N % N % N % N % Corrette Scorrette Parzialmente corrette Non risposto Partecipanti hanno identificato in modo corretto i 4 elementi

37 DIAGNOSI CLINICA Sindrome nefritica acuta Sindrome nefrosica Insufficienza renale acuta da ipovolemia (pre-renale) Pielonefrite acuta Litiasi ureterale causante marcata idronefrosi monolaterale DIAGNOSI CLINICA Risposte valutabili* = 168 Risposte N % Corrette Scorrette Non risposto 1 0.6

38 In 5 casi < 40% In 3 casi > 76% Diagnosi corrette = 90.5 ± 7.9

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40 IDENTIFICAZIONE DEGLI ELEMENTI PRESENTATI PER LA PRIMA VOLTA 1) BUONA CONOSCENZA DI: microorganismi ( 95%) cristalli più comuni ( 90%) eritrociti ( 79%) 2) INSUFFICIENTE CONOSCENZA DI: cilindri ( 74%) lipidi ( 67%) contaminanti ( 67%) cellule epiteliali ( 65%) 3) FREQUENTE USO DI NOMENCLATURA: IMPROPRIA: Cellule alte, medie, basse vie Eritrociti bene o mal conservati INCOMPLETA: Calcio ossalato Cilindro cellulare Eritrociti

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42 Urinary sediment particle Correct + Part. Correct p-value % identification (%) I II DECREASE (I vs II) Waxy cast 216 (90.4) 253 (85.8) Deep transitional cells 217 (87.5) 292 (81.8) Squamous epithelial cells 317 (88.1) 254 (81.7) Bilirubinic cast 243 (74.5) 199 (60.5) <0.001 Hyaline cast 191 (80.2) 205 (64.3) <0.001 Uric acid crystals 240 (99.6) 264 (82.7) <0.001 Isomorphic erythrocytes 257 (91.5) 204 (63.9) <0.001 UNCHANGED (I vs II) Candida 223 (99.6) 299 (99.3) Calcium oxalate bihydrated crystals 242 (100) 309 (100) 0 - Triple-phosphate crystals 241 (99.6) 358 (99.4) Leukocytes 271 (97.8) 305 (98.4) Bacteria 220 (98.2) 309 (99.4) INCREASE (I vs II) Aggregated of lipid droplets 225 (93.7) 296 (95.8) Calcium oxalate monohydrated crystals 225 (93.7) 256 (96.6) Egg of Schistosoma haematobium 202 (90.6) 310 (93.7) Dysmorphic erythrocytes 219 (86.9) 268 (90.2) Fatty cast 172 (75.4) 309 (86.6) RTECs 149 (54.4) 174 (69.6) <0.001 Finely granular cast 156 (65.3) 258 (83.5) <0.001 Starch 128 (52.5) 236 (71.3) <0.001 Oval fat body 145 (59.9) 268 (85.6) <0.001 Erythrocytic cast 153 (66.8) 313 (96.6) Superficial transitional cells 159 (57.0) 233 (88.9) <0.001 RTECs cast 118 (51.5) 273 (83.7) <0.001 Macrophage 34 (11.6) 158 (45.5) <0.001 Cholesterol crystals 138 (56.8) 314 (97.2) <0.001 Leukocytic cast 30 (9.3) 310 (86.6) <0.001

43 CILINDRO BILIRUBINICO I invio = 74.5% II invio = 60.5% % ,5 19,0 15,9 9,1 6,9 13,8 9,1 11,6 1 3,9 Corretta-->Corretta Corretta-->Parz.corretta Corretta-->Scorretta Parz.corretta-->Parz.corretta Parz.corretta-->Corretta Parz.corretta-->Scorretta Scorretta-->Scorretta Scorretta-->Parz.corretta Scorretta-->Corretta

44 MACROFAGO I invio = 11.6% II invio = 45.5% Il risultato peggiore! % ,9 3,2 1 0,4 45,6 38,3 Corretta-->Corretta Corretta-->Parz.corretta Corretta-->Scorretta Parz.corretta-->Parz.corretta Parz.corretta-->Corretta Parz.corretta-->Scorretta Scorretta-->Scorretta Scorretta-->Parz.corretta Scorretta-->Corretta

45 CILINDRO A FINI GRANULI I invio = 65.3% II invio = 83.5% % ,5 12,7 9,1 0,9 1 6,4 4,5 20,0 Corretta-->Corretta Corretta-->Parz.corretta Corretta-->Scorretta Parz.corretta-->Parz.corretta Parz.corretta-->Corretta Parz.corretta-->Scorretta Scorretta-->Scorretta Scorretta-->Parz.corretta Scorretta-->Corretta

46 CELLULE TRANSIZIONALI SUPERFICIALI I invio = 57.0% II invio = 88.9% % ,8 6,3 2,1 5,2 1,0 1 3,1 5,2 30,2 Corretta-->Corretta Corretta-->Parz.corretta Corretta-->Scorretta Parz.corretta-->Parz.corretta Parz.corretta-->Corretta Parz.corretta-->Scorretta Scorretta-->Scorretta Scorretta-->Parz.corretta Scorretta-->Corretta

47 CRISTALLI DI COLESTEROLO I invio = 56.8% II invio = 97.2% % ,1 38,5 Corretta-->Corretta Corretta-->Parz.corretta Corretta-->Scorretta Parz.corretta-->Parz.corretta Parz.corretta-->Corretta Parz.corretta-->Scorretta ,7 0,7 2,0 0,7 Scorretta-->Scorretta Scorretta-->Parz.corretta 0 1 Scorretta-->Corretta

48 URINARY SEDIMENT PARTICLE N with access to clinical association CORRECT CLINICAL ASSOCIATION (chosen among 4 to 5 options) Correct ANSWERS (%) Incorrect No answer Dysmorphic erythrocytes 248 Glomerular haematuria Deep transitional cells 201 Damage to the deep layers of the uroepithelium Macrophage 158 Active glomerulonephritis Granular-waxy cast 165 Cast containing RTECs 269 Renal disease with deterioration of renal function Acute Renal failure associated with acute tubular necrosis Leukocytic cast 276 Active proliferative glomerulonephritis Haemoglobinic cast 323 Haematuria of renal origin (glomerular) Bilirubinic cast 140 Jaundice associated with increased conjugated bilirubin Erythrocytic cylindroid 345 Haematuria of glomerular origin Cholesterol crystal 317 Severe proteinuria/ Nephrotic syndrome Calcium oxalate monohydrated crystals 212 Crystalluria due to drugs (e.g., vitamin C, naftidrofuryl oxalate) Indinavir crystals 218 Urolithiasis from inhibitors of HIV-1 protease (e.g., indinavir) Egg of Schistosama haematobium 300 Infection of the urinary system due to a parasite Starch 225 Urine contamination from environment Fatty cast 266 Glomerular nephropathy associated with proteinuria > 3.5 g/24 h Uric acid crystals 279 Acute urate nephropathy

49 CELLULA TUBULARE Associazione Clinica Infezione delle vie urinarie Calcolosi urinaria Necrosi tubulare acuta Malformazione delle vie urinarie Risposte con accesso all Associazione Clinica = 217 (Corrette + parz. Corrette) Foto SU-90 Risposte N % Corrette Infezione delle vie urinarie = 2 Malformazione delle vie urinarie = 1 Scorrette Non risposto 0 0.0

50 CILINDRO EMOGLOBINICO Associazione Clinica UTI Nefrite lupica in fase attiva Amiloidosi renale Infezione urinaria da parassiti Risposte con accesso all Associazione Clinica = 220 Foto SU-83 Risposte N % Corrette Infezione delle vie urinarie = 10 Amiloidosi renale = 8 Scorrette Non risposto 1 0.5

51 CILINDRO LEUCOCITARIO Associazione Clinica Glomerulonefrite proliferativa in fase attiva Calcolosi renale Infezione da Trichomonas vaginalis Ematuria di origine glomerulare Risposte con accesso all Associazione Clinica = 179 Foto SU-84 Risposte N % Corrette Infezione da Trichomonas vaginalis = 5 Ematuria di origine glomerulare = 4 Calcolosi renale = 1 Scorrette Non risposto 1 0.6

52 CILINDRO EPITELIALE Associazione Clinica Nefrite interstiziale acuta Nefrite interstiziale cronica Necrosi tubulare acuta Infezione urinaria Risposte con accesso all Associazione Clinica = 197 Foto SU-86 Risposte N % Corrette Nefrite interstiziale acuta = 15 Nefrite interstiziale cronica = 9 Infezione urinaria = 1 Scorrette Non risposto 0 0.0

53 UOVA di ERNTEROBIUS VERMICULARIS (Ossiuro) Associazione Clinica Infezione urinaria Contaminazione ambientale da pollini Contaminazione fecale Infestazione da parassiti urinari Risposte con accesso all Associazione Clinica = 219 Foto SU-70 Risposte N % Corrette Infestazione da parassiti urinari = 21 Infezione urinaria = 2 Scorrette Non risposto 0 0.0

54 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine LIMITI DEL PROGRAMMA Non permette le procedure che facilitano l'identificazione dell elemento quando si esamina un campione reale (fuochettare, variare gli ingrandimenti, esaminare diversi campi microscopici e fare il confronto con con altri elementi simili presenti nel campione) Mostra solamente gli aspetti più tipici degli elementi in quanto non può coprire l intero spettro morfologico che ogni elemento può avere nella realtà

55 Programma di VEQ per l Esame Microscopico delle urine VANTAGGI DEL PROGRAMMA Lo SCHEMA DI VEQ può contribuire al miglioramento della qualità nell identificazione degli elementi del sedimento urinario e della loro associazione clinica: in questo tipo di schemi di VEQ è richiesta una valutazione soggettiva da parte del professionista di Laboratorio. Questi esercizi sono pertanto utili per evidenziare eventuali necessità di formazione/aggiornamento. lo studio di casi clinici rappresenta uno stimolo per il personale preposto ad approfondire le conoscenze su una determinata patologia.

56 Esame morfologico automatizzato L evoluzione di nuove tecnologie ha aperto la strada a nuovi approcci diagnostici nel campo dell urinalysis. La citofluorimetria urinaria e la microscopia automatica mediante pattern recognition sono le due nuove tecniche caratterizzate da una migliore imprecisione ed una ottimizzazione dei carichi di lavoro rispetto alla microscopia tradizionale. L analisi automatica del sedimento urinario costituisce quindi un valido aiuto alla standardizzazione e, se combinata all analisi chimico fisica su dipstick, riduce notevolmente il numero di campioni che devono essere sottoposti all esame microscopico. Citofluorimetria Analisi di immagini Sysmex UF1000i SediMAX Iris iq200

57 Esame morfologico automatizzato L analisi automatica del sedimento urinario ben si presta alla routine dei laboratori clinici di medie e grandi dimensioni, nelle analisi di screening, ma non in sostituzione dell esame microscopico, che rimane il gold standard nell esame del sedimento urinario, bensì per verificare e, se necessario correggere, il risultato fornito dall esame morfologico automatizzato. Nell era dell Esame morfologico automatizzato non si può abbassare la guardia sull insegnamento dell esame microscopico del sedimento urinario mediante corsi di formazione e programmi di VEQ di tipo educativo.

58 VEQ esame urine: è l ora del sedimento automatizzato? Biochimica Clinica Esame Chimico-fisico Esame Morfologico Esame Microscopico Automatizzato

59 VEQ per l Esame morfologico automatizzato - Fase sperimentale - Verificare se il materiale di controllo preparato per il conteggio di eritrociti, leucociti e cellule epiteliali può essere utilizzato, sui diversi sistemi automatizzati, con caratteristiche di stabilità analoghe a quelle preliminarmente riscontrate nel laboratorio di riferimento.

60 VEQ per l Esame morfologico automatizzato - Fase sperimentale - Monselice A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D A B C D

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62 VEQ per l Esame morfologico automatizzato - Fase sperimentale - I risultati ottenuti sono stati molto disomogenei, sia tra strumenti automatici diversi, sia all interno dello stesso strumento con perdite (bias%) rispetto al riferimento molto elevati. Inoltre non si è osservato un comportamento simile su tutti i campioni. A B C D L implementazione di un Programma di VEQ inteso in senso tradizionale, cioè mediante l utilizzo di campioni di controllo, finora non è praticabile per la velocità di deterioramento della parte corpuscolata del campione nativo di urina

63 VEQ per l Esame morfologico automatizzato SediMAX Sysmex UF1000i Iris iq200

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