Décontamination, risque chimique

Frédéric DORANDEU - Michel RÜTTIMANN - Claude RENAUDEAU - Jean-Marc SAPORI - Nicolas JAL - Guy LALLEMENT

Décontamination de victimes chimiques : modalités et limites

Conséquences pour la conduite opérationnelle.

Le développement industriel a pour corollaire une augmentation de l’incidence des désastres technologiques tant « conventionnels » (accidents d’avion, collisions multiples...) que plus spécifiques impliquant par exemple des radioéléments ou des toxiques chimiques (accidents de transport de matières dangereuses -TMD-, d’usines ou par des faits terroristes(1)). Si les premiers sont pris en compte dans les plans de secours, les situations concernant les domaines nucléaires et chimiques sont moins bien appréhendées par les équipes non spécialisées et restent donc pour beaucoup du domaine du cauchemar dès lors qu’un grand nombre de victimes est impliqué. C’est en particulier, le caractère insidieux de ces situations qui les fait redouter.
Les actes terroristes perpétrés par la secte Aum Shinri Kyo au Japon en 1994-1995 (2,3) ont démontré que les toxiques chimiques de guerre devaient être pleinement pris en compte. Des incidents isolés (4) ou collectifs impliquant ces toxiques peuvent être également générés par les munitions de la première guerre mondiale, un risque pris en compte comme l’ont démontré les opérations montées en avril 2001 à Vimy.
Les problèmes spécifiques liés à ces situations, sur le plan général et plus particulièrement médical, sont éloignés de la prise en charge habituelle des victimes, rendant indispensable la formation des intervenants. En particulier, la prise en compte de la décontamination dans le cadre général de l’organisation des secours est très récente (5). Les principes généraux de la décontamination chimique, sa mise en œuvre et ses limites doivent faire partie dorénavant des connaissances en médecine de catastrophe. C’est le sujet de cet article dans lequel nous nous placerons dans le contexte très général d’une exposition à un toxique chimique, qu’il soit industriel ou de guerre. Si les toxiques chimiques industriels se distinguent des agressifs chimiques de guerre par certaines de leurs propriétés physico-chimiques et leur degré de toxicité, les grands principes de décontamination s’appliquent aux deux groupes. Seule la décontamination des personnes sera ici envisagée. La décontamination des matériels ou du terrain pose quant à elle d’autres problèmes.
Après un rappel indispensable de quelques notions souvent confondues, nous aborderons les questions pratiques que les équipes de secours vont naturellement devoir se poser : quand ? quoi ? et qui décontaminer après une exposition chimique ?

LA CONTAMINATION : DÉFINITIONS

Une fois libéré, de façon accidentelle ou volontaire, un toxique chimique va se répandre sur une certaine surface (ou dans un certain volume) en fonction de ses propriétés physico-chimiques ainsi que des conditions météorologiques et d’environnement. Au cours de sa dispersion, il peut entrer en contact avec des victimes potentielles et avoir éventuellement une action directe (peau, muqueuse oculaire…) avant d’être absorbé par les poumons, la peau et éventuellement par la voie digestive. Dans certaines conditions, qui dépendent en grande partie du produit chimique considéré, il va rester sur les surfaces avec lesquelles il est entré en contact et constituer une contamination. Cette dernière constitue une source secondaire de contamination (transfert de contamination) et d’intoxication (cas de l’attentat de Tokyo au sarin (6,7)) qui peut être transportée sur de grandes distances, par exemple sur les vêtements de la victime, les pansements, les brancards ou les véhicules. Le plus important des facteurs physico-chimiques est la volatilité de l’agent qui, en fonction des conditions météorologiques (température, vent...), va déterminer la persistance sur la victime et dans l’environnement.
Par analogie avec le domaine nucléaire, il est souvent évoqué deux types de contamination : externe et interne. La contamination externe est la contamination portée par exemple sur la peau ou les vêtements. Si rien n’est fait, ou si les actions menées sont plus délétères, cette contamination externe peut devenir interne, le toxique chimique pénétrant dans le corps directement à travers la peau ou les blessures. Toutefois, cette catégorisation formelle ne s’applique pas à la plupart des produits chimiques hautement réactifs qui, dès leur contact avec des tissus vivants (peau incluse), vont se fixer, réagir et se transformer parfois très rapidement. Ils vont entraîner une intoxication des victimes mais très généralement ne plus constituer de risque pour les autres personnes. Mise à part la création de sites de dépôt interne, décrits notamment avec les neurotoxiques organophosphorés ou l’ypérite, qui peuvent être considérés comme des sites de contamination interne, il n’y a pas à proprement parler de contamination interne et le terme d’intoxication est donc plus approprié. Cette distinction entre contamination et intoxication est très importante car elle conditionne la conduite des opérations de secours. Elle est souvent méconnue et source de confusion. Elle est utilisée notamment dans le pré-triage des victimes chimiques en milieu militaire (2,8).

LA DÉCONTAMINATION : PRINCIPES GÉNÉRAUX

Par simplification, nous emploierons par la suite les termes de décontamination chimique pour désigner toute décontamination de produits chimiques, qu’elle fasse appel à des moyens physiques (déplacement par adsorption, entraînement...) ou chimiques (neutralisation de nature stœchiométrique). La décontamination a pour but de déplacer ou détruire les agents (liquides, solides), répandus soit par contamination directe soit par transfert de contamination, afin de ne pas subir à terme les effets du toxique (9). La décontamination chimique doit être précoce et bénéfique. Elle aura toujours un impact favorable pour les intervenants qui pourront agir ultérieurement avec des équipements de protection allégés, voire même sans. En revanche, le gain pour la victime dépend de différents paramètres plus ou moins indépendants qui entrent dans une équation complexe faisant intervenir en particulier : la nature et la concentration du toxique, le délai d’intervention, la surface couverte, la localisation de la contamination, les conditions météorologiques et le mode de décontamination. La décontamination est une étape qui peut être longue si les victimes ne sont pas en tenue de protection, et consommatrice de main d’œuvre. C’est pourquoi elle doit être adaptée à la situation pour ne pas, en particulier, entraîner un retard injustifié de la réanimation. Néanmoins, en cas de suspicion, elle doit être systématique.

DES PROCÉDURES ADAPTÉES :
Il est idéalement nécessaire de connaître les propriétés physico-chimiques de l’agent dispersé. Mais dans les premiers moments après un incident chimique, il est probable que le plus grand flou sera de mise et plusieurs heures pourront s’écouler comme lors de l’attentat de Tokyo avant d’identifier le toxique (2,3). Hormis dans certains cas (accidents de TMD, symptomatologie clinique parlante…), la détection ou l’identification des substances chimiques présentes sur le site est difficile et prendra du temps (arrivée d’une CMIC par exemple). Elle nécessite le plus souvent des procédures et des techniques spécifiques. Dans le cas d’un attentat, les premiers renseignements arrivant au centre de traitement de l’alerte doivent être analysés par des personnels spécialement formés. Des propositions sont en cours d’élaboration (10). Quand l’identité du produit est définie, toutes les mesures doivent être prises pour évaluer notamment l’étendue de la contamination et prendre les mesures adéquates. La notion dérivée des doctrines militaires qui veut qu’une décontamination n’est pas utile dans le cas d’exposition à des vapeurs (gaz) n’est pas transposable à toutes les situations du monde civil. Nous y reviendrons.

DES MESURES RAPIDES :
Si la victime n’est pas équipée de tenue de protection chimique, ses vêtements seront porteurs de toxique, entraînant un risque soit par contact, soit par émanation de vapeurs. L’humidification des vêtements (transpiration, pluie…) peut favoriser la pénétration des toxiques, comme dans le cas du parathion, un organophosphoré (11). L’épaisseur et la nature des tissus jouent quant à elle un rôle variable selon les toxiques considérés. Une réduction de l’évaporation peut avoir comme conséquence un accroissement de la pénétration percutanée et donc de la toxicité. Dans d’autres cas, les vêtements seront relativement protecteurs en augmentant le délai avant contact cutané (12).
L’absorption des toxiques placés sur la peau nue peut être très rapide. L’ypérite, un agent vésicant, est un bon exemple avec une pénétration maximale en environ cinq minutes (13). Après dépôt cutané, la dose pouvant pénétrer dépend des vitesses relatives de pénétration et d’évaporation. Ainsi, le sarin, du fait de sa volatilité, présente une toxicité percutanée plus faible que celle des autres organophosphorés (14). Bien que favorisant habituellement l’évaporation, une température extérieure élevée pourra parfois augmenter l’absorption de certains produits chimiques (12). La chaleur entraîne deux conséquences physiologiques importantes, la sudation et la vasodilatation. Outre les modifications de perméabilité des vêtements associées à leur humidification, la transpiration peut avoir un effet direct sur la perméabilité transcutanée en modifiant l’hydratation de la peau (15,16). La vasodilatation favorise quant à elle le passage sanguin du toxique.
De nombreuses données expérimentales, tant humaines (12) qu’animales, démontrent par ailleurs clairement les différences de vitesse de pénétration liées à la localisation du contact. Au niveau cutané, avec des agents à pénétration rapide, la décontamination des zones contaminées aura comme but essentiel la prévention d’un transfert de contamination et l’élimination du risque vapeur. Le gain pour la victime elle-même sera faible. L’accessibilité du toxique au décontaminant étant essentielle pour une bonne neutralisation, faciliter ce contact est un des objectifs des recherches actuelles.
La pénétration des toxiques chimiques au niveau des yeux est très rapide et induit des effets toxiques essentiellement locaux mais les données expérimentales manquent. La décontamination doit être immédiate pour espérer être efficace (17). Elle peut être très longue (18). Elle fait appel à diverses solutions et divers protocoles. Les validations expérimentales ou cliniques sont rares (19,20). La contamination des plaies est à envisager surtout en cas de présence d’un corps étranger contaminé. Les produits chimiques hautement réactifs ne seront plus présents à l’état natif et le risque pour les intervenants associé à ces plaies sera faible.

UNE ACTION BÉNÉFIQUE :
L’emploi de décontaminants non appropriés, comme une solution d’hypochlorite trop fortement concentrée, peut augmenter la toxicité de certains agents (21). L’hydratation de la couche cornée pourrait également entraîner des modifications délétères de la pénétration des toxiques et des solutions iso ou hypertoniques pourraient s’avérer plus intéressantes (15,16).

LA DÉCONTAMINATION : CONDUITE OPÉRATIONNELLE

Sur la base des principes généraux énoncés précédemment, il est possible de définir les principes de mise en application.

POURQUOI ET QUAND DÉCONTAMINER ?
Pour la victime, il s’agit de limiter l’exposition. Pour les intervenants, il s’agit soit d’empêcher le transfert de contamination soit de réduire le risque vapeur associé aux victimes. Ce risque vapeur est bien démontré dans différents exemples, comme celui du sarin à Tokyo (6,7) ou de toxiques industriels (22).
La lutte contre le transfert de contamination est une priorité absolue dans la doctrine militaire de soutien sanitaire en ambiance chimique (8), elle est apparue également indispensable dans le contexte civil. La possibilité d’un transfert de contamination doit être la première des hypothèses considérées en l’absence de données contraires (23).
Dans un contexte d’acte terroriste, la décontamination immédiate vise à protéger les victimes contaminées (lutte contre le transfert de contamination des vêtements ou autres objets vers la peau), et les premiers intervenants ou les équipes soignantes qui accueilleront ces patients.
Généralement, la décontamination doit donc précéder la prise en charge médicale afin de réduire au plus vite le risque pour la victime mais aussi pour les personnels d’intervention. Néanmoins, dans certains cas d’intoxication grave, et si le nombre de victimes le permet, il pourra être nécessaire d’assurer un maintien des fonctions vitales et une stabilisation de l’état de la victime pour lui permettre de survivre à l’étape de décontamination qui peut prendre de quelques minutes à une vingtaine de minutes. Dans tous les cas, la décontamination doit prendre place avant l’évacuation sur les établissements de soins et pourra être réalisée au niveau d’un poste médical avancé (PMA) adapté « chimique » (23). Le module de décontamination sera armé par certains personnels de ce PMA. Les hôpitaux doivent néanmoins se tenir prêt à accueillir des victimes non décontaminées (un des enseignements de l’attentat de Tokyo). Des modules de décontamination doivent donc être mis en place (24,25) et les personnels hospitaliers sensibilisés à cette situation.

QUI DÉCONTAMINER ?
Si la décontamination peut être systématique dans le cas d’un petit nombre de victimes, c’est évidemment la question qui se pose face à un accident chimique collectif. Si la suspicion d’un contact avec un produit liquide ou solide doit suffire pour préconiser la décontamination, il n’est pas possible de déterminer une règle d’action univoque pour l’exposition à des gaz. Des études au cas par cas doivent donc être menées, si possible avant l’accident. Dans les conditions particulières d’exposition à des vapeurs concentrées, rencontrées dans certains accidents chimiques, il est très probable qu’une décontamination s’imposera du fait du risque d’une part de condensation des vapeurs et d’autre part de piégeage dans les vêtements ou phanères. Outre la connaissance de la nature du toxique, celle de la position des victimes par rapport au lieu d’émission et de la concentration du toxique dans l’air à l’endroit où elles se situent sont donc des éléments essentiels de la décision. La tenue vestimentaire des victimes est un autre élément essentiel. La conception militaire selon laquelle il n’est pas nécessaire de décontaminer après une exposition à des vapeurs n’est valide que, précisément, dans les conditions militaires d’exposition : concentrations relativement faibles, généralement dans un espace non confiné, pour des personnels équipés de tenues n’adsorbant pas ou peu les vapeurs. Le tableau 1 résume les principaux éléments.
Dans le cadre d’un attentat, il est préférable de considérer toute personne comme étant contaminée, y compris les asymptomatiques. Le piégeage des vapeurs dans les vêtements ou les phanères doit être pris en compte car il peut être source d’intoxication secondaire. Cela a parfaitement été démontré lors de l’attentat du métro de Tokyo où aucune décontamination n’avait été réalisée sur place. Dix pour-cent des 1364 premiers intervenants ont présenté des symptômes d’intoxication et ont dû recevoir des soins en milieu hospitalier. Lorsque les hôpitaux, au moins celui qui a accueilli le plus de victime, ont reçu confirmation de la nature du toxique employé, les patients les plus sérieusement touchés ont reçu une douche de décontamination à leur admission. Leurs vêtements ont été placés dans des sacs scellés. Malgré l’usage de gants et de masque chirurgicaux, non efficaces, par les personnels soignants, 110 d’entre eux (23%) se sont plaints de symptômes d’intoxication (6,7).

COMMENT DÉCONTAMINER ?
Plusieurs éléments sont nécessaires pour conduire avec efficacité la décontamination : du personnel en nombre suffisant, équipé et parfaitement entraîné, une infrastructure adaptée et une organisation rodée, des méthodes ou procédures de décontamination efficaces, donc validées.
Dans le contexte d’opérations militaires sous emploi d’armes chimiques, la prise en charge de victimes contaminées, intoxiquées ou non, mais disposant d’une protection physique intacte (masque de protection respiratoire et tenue de protection totale) repose sur des protocoles de découpage des tenues parfaitement déterminés. Ces protocoles doivent être adaptés pour les vêtements civils mais les grands principes restent identiques. Dans ce contexte civil, des douches sont généralement employées pour les victimes valides. Dans le cas des scaphandres chimiques équipant les Sapeurs-Pompiers, la décontamination serait réalisée par un « douchage » abondant après pulvérisation d’un produit à visée neutralisante. Nous insisterons sur le cas de victimes entrées en contact avec le toxique sans protection ou avec une protection réduite.
La décontamination est toujours une étape de la prise en charge nécessitant un grand nombre de personnels. En outre, il faut tenir compte de la relève de ces personnels amenés à travailler en tenue de protection complète. L’hôpital Söder de Stockholm dispose depuis 1994 d’une unité de décontamination pour les victimes chimiques. Pour un rendement de 16 victimes à l’heure (2/3 sur civière, 1/3 ambulatoires), les équipes de décontamination rassemblent 34 personnes (25). La décontamination doit être réalisée selon de stricts protocoles afin d’éviter les gestes malheureux, obérant l’avenir de la victime ou des équipes d’intervenants. La formation et l’entraînement des personnels sont donc essentiels à la réussite des opérations. L’utilisation de simili chimiques permet de tester et valider les procédures. Il est également préférable de disposer d’une infrastructure adéquate et d’une organisation bien rodée (apport des exercices).
Pour éliminer un toxique chimique, il existe deux grandes méthodes : l’élimination de l’agent par déplacement et recueil, et la neutralisation grâce à la transformation de cet agent en des produits de dégradation non ou beaucoup moins toxiques.
Décontamination par déplacement :
C’est une méthode totalement aspécifique. Outre le déshabillage, on peut distinguer les décontaminations par voie sèche ou par voie humide.
- Déshabillage : C’est la forme la plus simple mais essentielle, surtout si la victime ne porte pas de tenue de protection. Cox (26) rapporte que 70 à 80% du contaminant peut être ainsi éliminé. Bien qu’il n’y ait pratiquement aucune donnée expérimentale permettant de confirmer cette estimation (27), certaines des données rapportées précédemment à propos des vêtements ne peuvent qu’encourager à effectuer ce geste, qui dans la mesure du possible doit être réalisé de façon à réduire le risque de contamination par transfert.
- Décontamination sèche : C’est l’approche qui est favorisée par la plupart des armées actuellement. Les vêtements et la peau des victimes sont décontaminés à l’aide d’un dispositif assurant l’adsorption des toxiques : terre à foulon du gant poudreur français ou britannique, polyéthylène hydrophobe du gant belge, résine échangeuse d’ions du kit M 291 de l’armée américaine.
- Décontamination par voie humide : C’est une méthode très connue. Une douche classique dilue et élimine par déplacement les toxiques chimiques. C’est la solution retenue par certains : douche dans une première salle, lavage à l’eau et au savon dans une seconde salle (25,27). C’est probablement la méthode susceptible d’être la plus utilisée dans des conditions de décontamination de masse par les services de secours. De nombreuses voix outre-atlantique se prononcent en faveur de cette méthode de décontamination, utilisant notamment les moyens organiques des Sapeurs-Pompiers (fourgons pompe-tonne) (21, 8).
Même si cette approche est attrayante, il convient toutefois de bien distinguer deux situations : la décontamination de masse de personnes impliquées mais probablement pas ou très peu contaminées et la décontamination des victimes susceptibles de porter une contamination non négligeable. Ces dernières pourront parfois ne pas être immédiatement symptomatiques rendant difficile leur catégorisation. Dans le premier cas, la douche, relativement rapide pour conserver un rendement compatible avec l’afflux de personnes, remplira son rôle. En revanche, avec certains toxiques chimiques dans le second cas, il est probable que cette procédure sera non seulement inefficace mais également potentiellement délétère.
Il n’existe pas ou très peu de données expérimentales permettant de fixer un temps optimal de décontamination par l’eau mais il est admis le plus souvent qu’il faille une copieuse douche ou irrigation locale pendant au moins 15 min. (29). L’usage d’un grand volume possède deux intérêts essentiels : un meilleur entraînement du toxique et une plus grande dilution de ce dernier, limitant ainsi la dangerosité des effluents, un paramètre qui doit si possible être pris en compte. L’intérêt de la douche et la méthodologie (haute pression / bas volume versus basse pression / grand volume) n’ont que rarement fait l’objet de validations expérimentales (30). Nous avons vu que l’hydratation cutanée pouvait avoir un retentissement délétère. La composition du liquide utilisé est également importante (15,16). Néanmoins, la douche permet d’éliminer les poudres adsorbantes ou les solutions décontaminantes utilisées, et elle présente un caractère sécurisant pour la victime (24).
Il est également possible de combiner l’emploi de l’eau, éventuellement additionnée d’un détergent, avec une action mécanique (compresse, éponge). C’est l’option choisie par le service de santé de l’armée britannique dans le cas des toxiques chimiques industriels (31).
Décontamination des victimes chimiques par neutralisation :
Elle ne peut se concevoir que si l’on connaît le type de produit chimique impliqué et sa réactivité potentielle avec le décontaminant. Pour les toxiques de guerre, l’utilisation de solutions d’hypochlorites comme décontaminant est basée sur l’expérience acquise durant la première guerre mondiale (ypérite), des études in vitro et un nombre très limité d’études in vivo (13). Pour certains toxiques industriels, la diphotérine s’est par exemple montrée intéressante mais son utilité dans le cas des toxiques de guerre reste à démontrer.
Dans l’armée américaine, la décontamination est réalisée au moyen d’une solution d’hypochlorite (0,5% soit environ 1,6° chlorométrique français et 5 g l-1 de chlore actif) et d’éponges de cellulose (14,32). L’armée britannique adopte sensiblement la même approche (31). La solution décontaminante utilisée pour les victimes est une solution aqueuse à base d’hypochlorite (environ 5 g l-1 de chlore actif) additionnée de 0,01% d’un détergent. En France, pour les victimes civiles d’attentat aux toxiques de guerre, les solutions décontaminantes seraient utilisées par irrigation partielle à l’aide de pulvérisateurs, de coton ou de compresses imbibés. Théoriquement réservées à la décontamination de petites surfaces, les solutions décontaminantes peuvent également être utilisées sur l’ensemble du corps avant une douche (24). Compresses ou éponges seraient utilisées. La décontamination de la peau contaminée par l’ypérite fait actuellement appel à une solution neutre de permanganate de potassium à 2 g.l-1. L’efficacité de cette solution est discutable et la question de son maintien est posée. Pour les composés organophosphorés, il serait fait appel à une solution d’hypochlorite de sodium (8 gl-1 de chlore actif). Lorsque le toxique est inconnu, un soluté type Dakin modifié, titrant 8 g l-1 de chlore actif, est recommandé (24). La plupart des solutions sont de conservation délicate et doivent donc être préparées régulièrement, imposant de lourdes contraintes, parfois peu compatibles avec les exigences du terrain. In vitro, les solutions à base d’hypochlorite, aux concentrations compatibles avec une application cutanée, ne sont pas actives sur tous les toxiques de guerre et ne sont que modérément efficaces comme décontaminants cutanés. En particulier, l’efficacité est très faible lorsque le délai avant décontamination atteint 30 min. à 60 min. (33), des délais proches des conditions rencontrées sur le terrain.

CONCLUSIONS

La recherche de décontaminants utilisables sur la peau et les muqueuses reste encore aujourd’hui un défi. Outre une nécessaire formation et un entraînement des personnels impliqués, il serait essentiel de pouvoir, par le biais de l’expérimentation, lever des zones d’ombre. De nombreuses réflexions sont en cours en France mais n’ont pas toujours été formalisées par des écrits. Pour répondre aux interrogations en suspens, des recherches devraient ainsi porter sur :
Les installations, les équipements et les produits nécessaires à la décontamination d’un grand nombre de victimes, ambulatoires ou non, de tous âges, en priorité sur le terrain mais aussi à l’hôpital.
L’optimisation de solutions décontaminantes permettant non seulement la décontamination de la peau mais également celle des muqueuses et des plaies.
L’évaluation du rapport bénéfices/ risques du déshabillage des victimes, suivant ses modalités.
L’étude de l’efficacité des systèmes de douche pour l’élimination des toxiques et la détermination des conditions d’emploi (durée de contact , haute pression / bas volume ou basse pression / grand volume).
La détermination de la meilleure méthode pour juger qu’un patient est correctement décontaminé.

Frédéric DORANDEU
Spécialiste de recherches du SSA
Unité de Neuropharmacologie, CRSSA, La Tronche
24 Avenue des Maquis du Grésivaudan, BP 87 38 702 La Tronche Cedex
Mel : Freddorandeu@aol.com

Michel RÜTTIMANN
Anesthésiste Réanimateur Spécialiste des Hôpitaux des Armées
Chefferie santé de la BSPP, 55 boulevard du Port-Royal, 75013 Paris

Claude RENAUDEAU
Professeur agrégé du Val-de-Grâce.
Chef du service de Biochimie, Toxicologie et Pharmacologie,
Hôpital d’Instruction des armées Percy, 101 avenue Henri Barbusse 92141 Clamart

Jean-Marc SAPORI
Praticien hospitalier. Service de médecine d’urgence, toxicologie clinique et médecine légale, Hôpital Édouard Herriot, Place d’Arsonval 69437 Lyon Cedex 03 et médecin capitaine, médecin chef adjoint SDIS 69 / SSSM 19 rue Rabelais, 69003 Lyon

Nicolas JAL
Commandant, chef de la CMIC 38, SDIS, BP 68, 38602 Fontaine Cedex

Guy LALLEMENT
Spécialiste de recherches du SSA. Unité de Neuropharmacologie, CRSSA, La Tronche
24 Avenue des Maquis du Grésivaudan, BP 87 38 702 La Tronche Cedex

Communication présentée lors des mardis de Masséna. Journées de formation organisées par le service médical d’urgence de la BSPP.

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