Epilepsie, im Volksmund auch als "Fallsucht" oder "Krampfanfall" bezeichnet, ist eine neurologische Störung, die zu temporären Funktionsstörungen des Gehirns gehört. Schätzungsweise leiden in Deutschland 640.000 Menschen unter Epilepsie. Angesichts der Komplexität des Krankheitsbildes stellt die Diagnosestellung Ärzte und Betroffene vor Herausforderungen. Bildgebende Verfahren spielen eine immer wichtigere Rolle in der Epileptologie, insbesondere bei der Indikationsstellung und der Einschätzung der Prognose vor epilepsiechirurgischen Eingriffen.
Differenzialdiagnose von Anfällen
Plötzliches Hinfallen, Zittern, die Augen starren ins Leere, die Arme zucken unkontrolliert - so kann ein epileptischer Anfall aussehen. Neben der klassischen Epilepsie sind aber auch andere Erkrankungen möglich, die einem epileptischen Anfall ähneln bzw. ihn auslösen können. Dazu gehören Synkopen, Migräneanfälle mit Aura, das Tourette-Syndrom, Dystonie, Hypoglämie, Fieberkrämpfe oder auch psychogene Anfälle. Aus diesem Grund - und um entsprechend der Ursache die richtige Therapie einzuleiten - ist die genaue Diagnostik elementar wichtig.
Die Schwere und die Auswirkungen derartiger Anfälle können erheblich variieren. Einige Betroffene erleben lediglich leichte Muskelzuckungen oder ein Kribbeln in bestimmten Muskeln. Andere wiederum fühlen sich für kurze Momente "wie weggetreten" und abwesend. Es gibt verschiedene Arten und Erscheinungsformen von Epilepsie.
Generalisierte Epilepsie
Hierbei ist das gesamte Gehirn betroffen. Die Anfälle innerhalb dieser Kategorie lassen sich noch weiter unterteilen.
Fokale Epilepsie
In diesem Fall sind die Anfälle auf einen begrenzten Bereich im Gehirn beschränkt. Die Symptome hängen von der Funktion dieses spezifischen Hirnareals ab. Beispiele sind Zuckungen eines Arms bei motorischen oder Sehveränderungen bei visuellen Anfällen.
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Gelegenheitsanfälle
"Echte" Epilepsie ist von sogenannten Gelegenheitsanfällen abzugrenzen. Gelegenheitsanfälle sind einzelne epileptische Anfälle, die im Zusammenhang mit anderen Erkrankungen auftreten können. Sobald die Ursache dieser Erkrankung behoben ist, verschwinden in der Regel auch die Gelegenheitsanfälle. Beispielsweise treten Fieberkrämpfe bei kleinen Kindern häufig im Zusammenhang mit hohem Fieber auf. Gelegenheitsanfälle können auch in Verbindung mit schweren Durchblutungsstörungen, Vergiftungen (z. B. durch Medikamente oder Schwermetalle), Entzündungen (wie Meningitis), Gehirnerschütterungen oder Stoffwechselstörungen auftreten.
Bildgebende Verfahren in der Epilepsiediagnostik
Hochauflösende radiologische Bildgebungsverfahren sind wichtig, um potenzielle Ursachen eines Anfallleidens zu identifizieren und epileptogene Läsionen im Gehirn sichtbar zu machen. Die Epilepsiediagnostik basiert auf bildgebenden und elektrophysiologischen Verfahren, mit deren Hilfe sich strukturelle und funktionelle Veränderungen des Gehirns darstellen lassen. Dazu erfolgt die Untersuchung der Patienten unter anderem während eines akuten epileptischen Anfalls. Jede der Untersuchungsmethoden verfügt über eigene spezifische Merkmale und Eigenschaften, sodass ihre Anwendung stets in Abhängigkeit zur konkreten Situation steht.
Magnetresonanztomographie (MRT)
Die MRT ist die am häufigsten verwendete Bildgebungstechnik zur Diagnose von Epilepsie. Mit der MRT können strukturelle (angeborene) Anomalien, Tumore, Vernarbungen, Gefäßmalformationen oder andere pathologische Veränderungen im Gehirn, die Anfälle auslösen könnten, erkannt werden. Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist in der Lage, im Rahmen der Epilepsiesdiagnostik wichtige strukturelle Informationen zu liefern. Aufgrund ihrer hohen Auflösung bei der Darstellung von Weichgewebe erlauben moderne Geräte die Detektion selbst kleiner Veränderungen wie Gewebeneu- oder Umbildungen, die mit anderen Methoden leicht zu übersehen sind. Dabei bietet eine MRT-Untersuchung den weiteren Vorteil, den Patienten keinem zusätzlichen Strahlungsrisiko auszusetzen.
Gerade strukturelle Läsionen wie Tumore, Fehlbildungen der hirnversorgenden Gefäße oder Narbengewebe nach einem Trauma oder Entzündungen sind mittels MRT hochauflösend darstellbar. Zum Beispiel ist eine Hippokampussklerose (Vernarbung im Bereich des Hippokampus) häufig Ursache der mesialen Temporallappenepilepsie und zeigt charakteristische Signalveränderungen und Volumenreduktion in einzelnen MRT-Sequenzen. Das Erkennen solcher Veränderungen durch den Einsatz spezifischer Untersuchungsprotokolle liefert wichtige Informationen zur Bewertung der Epilepsie.
Neben der diagnostischen Anwendung wird die MRT auch prächirurgisch (zur Planung operativer Eingriffe) eingesetzt. Hier ermöglicht die Methode eine präzise anatomische Planung und Abschätzung der Risiken, indem die für Sprache oder Motorik zuständigen Zentren mit der funktionellen MRT identifiziert werden.
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Typische Veränderungen, die bei Personen mit Epilepsie im MRT gefunden werden können, sind:
- Hippokampussklerose: Bei Menschen mit Temporallappenepilepsie findet sich häufig eine Hippokampussklerose. Dabei handelt es sich um eine Veränderung im Hippokampus, einem Bereich des Gehirns, der im Schläfenlappen liegt und u. a. für das Gedächtnis wichtig ist. Im MRT erkennen wir diese Veränderung daran, dass der betroffene Bereich geschrumpft und oft heller dargestellt ist als das umliegende Gewebe.
- Kortikale Dysplasien: Hierbei handelt es sich um angeborene Fehlbildungen der Hirnrinde, bei denen sich das Gehirn bereits in der frühen Kindheit nicht ganz typisch entwickelt hat. Diese Veränderungen betreffen die äußerste Schicht des Gehirns - die sog. Hirnrinde. Im MRT zeigen sich solche Dysplasien oft durch eine verdickte Hirnrinde, unscharfe Übergänge zwischen grauer und weißer Substanz und ungewöhnlich verlaufenden Hirnfurchen (Sulci). Kortikale Dysplasien gehören zu den häufigeren Ursachen für therapieresistente Epilepsien - also Formen, bei denen Medikamente allein nicht ausreichen.
- Narben und alte Schäden im Gehirn: Epileptische Anfälle können auch durch Narben oder alte Schäden im Gehirn ausgelöst werden - z. B. nach einem Unfall, einer Hirnhautentzündung oder einem Schlaganfall. Typisch sind in diesen Fällen veränderte Gewebestrukturen, hellere oder dunklere Areale und zum Teil Gewebeschwund in bestimmten Regionen des Gehirns.
- Raumforderungen und Gefäßmissbildungen: Mit der MRT können Raumforderungen oder Gefäßmissbildungen gut erkannt werden. Dazu zählen z. B. sog. Gangliogliome (gutartige Tumoren des Nervengewebes) oder Kavernome (erweiterte Blutgefäße, die Blutungen verursachen können).
Computertomographie (CT)
Die CT ist eine weitere nützliche Bildgebungsmethode, mit der strukturelle Anomalien im Gehirn und somit auch im Rahmen einer Epilepsie erkannt werden können. Sie verwendet Röntgenstrahlen, um detaillierte Bilder des Gehirns zu erstellen. Die Computertomographie ist besonders nützlich bei der Darstellung von Knochenstrukturen im Gehirn. Ein CT des Kopfes wird vor allem dann durchgeführt, wenn es schnell gehen muss - also in akuten Notfallsituationen oder nach einem plötzlich aufgetretenen ersten Anfall, bei dem die Ursache noch unklar ist. Auch wenn eine MRT aus medizinischen Gründen nicht möglich ist - z. B. bei Patientinnen oder Patienten mit einem Herzschrittmacher - stellt die CT eine sinnvolle und oft unverzichtbare Alternative dar.
Eine der wichtigsten Stärken der Computertomografie liegt in der schnellen Erkennung von Hirnblutungen. Gerade bei einem plötzlich aufgetretenen Krampfanfall ist es entscheidend zu klären, ob eine Blutung die Ursache sein könnte - denn in solchen Fällen ist oft ein sofortiges medizinisches Handeln erforderlich. Eine CT ist außerdem besonders hilfreich, wenn der Verdacht auf ein Schädel-Hirn-Trauma besteht.
In manchen Fällen steckt hinter epileptischen Anfällen eine sog. Raumforderung im Gehirn. Das können beispielsweise gutartige oder bösartige Tumoren sein, aber auch Flüssigkeitsansammlungen wie Zysten. Manche Formen der Epilepsie gehen auf frühere Entzündungen oder Infektionen des Gehirns zurück - beispielsweise nach einer Hirnhautentzündung, Hirnverletzung oder einer parasitären Infektion. Derartige Veränderungen sind in CT-Aufnahmen besonders gut sichtbar, weil sie sich deutlich vom normalen Gewebe unterscheiden. Verkalkungen erscheinen als sehr helle, fast weiße Strukturen, da Kalzium das Röntgensignal stark reflektiert.
Die Computertomographie (CT) hat vor dem Hintergrund der physikalischen Rahmenbedingungen (Nutzung von Röntgenstrahlen, die besonders knöcherne Substanz gut darstellen) für die Diagnostik der Epilepsie zwar gewisse Limitationen, nimmt aber eine wichtige Rolle in spezifischen klinischen Situationen ein. Als schnell verfügbares Verfahren eignet sie sich für die Notfalldiagnostik beim Status epilepticus (andauernder Anfall oder Serie von Anfällen ohne Erholungsphase) oder bei erstmaligen Anfällen. Dabei steht im Vordergrund, lebensbedrohliche Ursachen wie Blutungen oder raumfordernde Prozesse auszuschließen.
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Nachteile gegenüber der MRT sind die Strahlenbelastung und die geringere Sensitivität für feingewebliche Hirnveränderungen. Ursachen für eine Epilepsie, wie die beginnende Hippokampussklerose, bleiben in der CT oft unentdeckt. Allerdings kann das Verfahren als Alternative infrage kommen, wenn Kontraindikationen gegenüber einer MRT (wie Herzschrittmacher) beim Patienten vorliegen. Eine spezifische Indikation für den Einsatz der CT ist der Verdacht auf Verkalkungen, die unter anderem als Folge einer Entzündung oder Infektion entstehen können.
Elektroenzephalogramm (EEG)
Das Elektroenzephalogramm (EEG) ist als neurodiagnostisches Verfahren der Goldstandard, wenn es um die Bestätigung der Diagnose einer Epilepsie geht. Mit dem Verfahren wird die elektrische Hirnaktivität über Oberflächenelektroden, die auf der Kopfhaut platziert werden, kontinuierlich gemessen. Dadurch ist eine zeitlich sehr genaue Aufzeichnung der Hirnwellen und die Erkennung krankhafter Veränderungen der Hirnströme in Echtzeit möglich. In der Erstdiagnostik ermöglicht das EEG die Klassifikation von Anfallstypen und die Lokalisation des epileptischen Fokus, während es in der Verlaufskontrolle zur Dokumentation des Therapieerfolgs dient.
Im Rahmen der Untersuchung werden Spikes (scharfe Wellen bzw. Spitzen) und Sharp Waves (steil ansteigende oder abfallende Potenziale in den Hirnströmen) während eines akuten Anfalls mittels EEG aufgezeichnet. Allerdings ist die Methode nur eingeschränkt aussagefähig. Es gibt einen gewissen Prozentsatz an Betroffenen, bei denen die Werte eines zwischen zwei Anfällen durchgeführten EEGs völlig unauffällig erscheinen. Daher ist ein normaler EEG-Befund nicht zwingend ein negativer Befund.
Die Ergebnisse eines EEGs variieren je nach Epilepsieform. Fokale Epilepsien (Anfälle werden in einem eng begrenzten Hirnareal ausgelöst) zeigen charakteristische Spike-Wave-Komplexe oder Sharp-Waves über der betroffenen Hirnregion, während generalisierte (d.h. das gesamte Gehirn betreffende) Epilepsien sich in ihren Mustern nicht so scharf regional abgrenzen lassen. Mit einer kontinuierlichen EEG-Anwendung können subklinische Anfälle (d.h. solche ohne äußerlich in Erscheinung tretende Symptome) überwacht und die Anfallsfrequenz beobachtet werden.
Szintigraphie (SPECT und PET)
Die Nuklearmedizin stellt mit der SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) und PET (Positronenemissionstomographie) funktionelle Aspekte der Hirnphysiologie über radioaktiv markierte Stoffe (Radiotracer) dar. Die iktale (Zeitfenster, in dem der akute Anfall stattfindet) SPECT-Bildgebung zeigt eine charakteristische Hyperperfusion (stärkere Durchblutung) im epileptischen Fokus, während die interiktale (zwischen den Anfällen) Aufnahme eine Hypoperfusion (Minderdurchblutung) dokumentiert.
Szintigraphien können zudem die strukturelle Bildgebung ergänzen. Zum Beispiel stellt die FDG-PET (Fluordesoxyglukose-Positronenemissionstomographie) den Glukosestoffwechsel dar und zeigt zwischen Anfällen oft eine abnehmende Stoffwechselaktivität in den epileptogenen Arealen.
MRT-Kontrastmittel: Wann und warum?
Bei einer Magnetresonanztomographie Untersuchung kann Kontrastmittel dazu verwendet werden, gewisse Strukturen und Gewebe bei geringem Dichteunterschied besser darzustellen. Typischerweise werden sie beispielsweise dazu benutzt, Gefäße besser darzustellen oder um krankhafte Veränderungen oder Tumorerkrankungen besser von gesundem Gewebe unterscheiden zu können. In einer MRT ohne Kontrastmittel besteht beispielsweise zwischen einem Blutgefäß und der Umgebung kein guter Kontrast: sowohl das Gefäß als auch die Umgebung haben fast den gleichen Grauton. Nach der Anwendung von MRT-Kontrastmittel ist das Signal im Blut deutlich heller, so dass eine Unterscheidung zwischen dem Gefäß und der Umgebung deutlich leichter fällt. Dies ist beispielsweise wichtig, um Gefäßengstellen (beispielsweise durch Atherosklerose) detailliert zu beurteilen.
Geht es etwa um sehr spezielle Fragestellungen zu den Gefäßen oder um Störungen in der Blut-Hirn-Schranke kann man eine Kopf Magnetresonanztomographie mit Kontrastmittel durchführen. Die gleiche Untersuchung kann jedoch auch ohne durchgeführt werden, falls diesbezüglich kein spezifischer Verdacht besteht.
Was ist MRT-Kontrastmittel?
Kontrastmittel kann dafür verwendet werden, bestimmte Strukturen auf MRT-Bildern heller darzustellen. Dazu wird dem Patient das Mittel über eine Vene in den Blutkreislauf injiziert. MRT-Kontrastmittel beinhaltet Gadolinium. Dieses Element steht in enger Wechselwirkung mit Wasserstoffatomen in seiner Umgebung und führt dazu, dass sich die Magnetisierung dieser Wasserstoffatome schneller wieder erholen kann. Dadurch kann bei gleicher Messzeit ein höheres Signal in den Geweben gemessen werden, in denen MRT-Kontrastmittel zirkuliert. Nach Abschluss der Kernspintomographie wird das Mittel auf natürlichem Weg vom Körper über die Nieren ausgeschieden.
MRT-Kontrastmittel bei Herzerkrankungen
Für viele Patienten ist die Verwendung eines gadoliniumhaltigen MRT-Kontrastmittels ein wichtiger Bestandteil der MRT-Untersuchung des Herzens. Bestimmte Fragen lassen sich auf diese Weise mit höherer Sicherheit beantworten. Durchblutungsstörungen (Ischämie), Narbenbereiche (Vitalität) und entzündliche Veränderungen (Myokarditis) können so im MRT sichtbar gemacht werden.
Risiken und Nebenwirkungen von MRT-Kontrastmitteln
Die von uns verwendeten MRT-Kontrastmittel haben das Gadolinium Ion fest im Verbund mit anderen Atomen gebunden. Studien haben ergeben, dass nach einem MRT mit diesen Kontrastmitteln geringe Mengen von Gadolinium im Gehirn verbleiben. Es liegt jedoch derzeit kein Nachweis vor, dass diese geringen Mengen einen Schaden verursachen. Trotzdem die Kontrastmittel nach derzeitigem Kenntnisstand als sicher gelten, nutzen wir bei ARISTRA Kontrastmittel ausschließlich, wenn dies medizinisch angebracht ist.
Dies ist in der Regel sehr gut verträglich, lösen nur in seltenen Fällen (<0,2 %) allergische Reaktionen aus und sind vor allem nicht nierenschädigend. Im Zusammenhang mit so genannten „linearen“ MRT-Kontrastmitteln (die nicht bei kardialen MRT-Untersuchungen eingesetzt werden) sind in der Vergangenheit äußerst selten (0,01%) schwerwiegende Nebenwirkungen aufgetreten. Zum Beispiel die bereits zuvor genannte nephrogene systemische Fibrose (NSF), bei der es zu krankhaften Wucherungen des Bindegewebes der Haut, der Muskeln und in inneren Organen kommen kann. In den letzten Jahren ist jedoch durch den Einsatz von hochstabilen „makrozyklischen“ (d.h. chemisch zirkulären) gadolinium-haltigen MRT-Kontrastmitteln (bei angepasster Dosierung, insbesondere bei Patienten mit höhergradiger Niereninsuffizienz) die NSF weltweit nahezu verschwunden.
Darüber hinaus ist die mögliche Ablagerung von Gadolinium in bestimmten Hirnarealen beschrieben. Frühere Studien haben gezeigt, dass eine minimale Menge an Gadolinium (<1 %) im Körper verbleiben kann. Eine Anreicherung im Gehirn sollte bei intakter chemischer Struktur und fehlender Erkrankung (d. h. intakter Blut-Hirn-Schranke) aufgrund der Größe der Gadoliniumchelate eigentlich ausgeschlossen sein. Bei Patienten mit gestörter Blut-Hirn-Schranke kommt es jedoch zu kleinen Gadoliniumanreicherungen in bestimmten Hirnarealen. Dies geschieht insbesondere wenn mehrere Untersuchungen mit Kontrastmitteln wiederholt und kurzfristig durchgeführt werden.
Alternativen zu MRT-Kontrastmitteln
Bestimmte Fragestellungen, bei denen man früher Kontrastmittel eingesetzt hat, lassen sich aufgrund neuer Techniken heutzutage gut ohne abklären. Es gibt jedoch weiterhin Fragestellungen, bei denen Kontrastmittel hilft, eine bessere Diagnose zu stellen.
Was ist bei der Einnahme von MRT-Kontrastmittel zu beachten?
Nach der Einnahme von MRT-Kontrastmitteln kann es in seltenen Fällen zu allergischen Reaktionen kommen. Deswegen sollten Sie 6 Stunden vor Ihrer Untersuchung keine fester Nahrung mehr zu sich nehmen und 3 Stunden vor der Untersuchung nichts mehr trinken.
Wie lange bleibt MRT-Kontrastmittel im Körper?
Bei gesunder Nierenfunktion werden die verwendeten Kontrastmittel innerhalb von Stunden wieder ausgeschieden.
Sieht man Entzündungen im MRT ohne Kontrastmittel?
In der Regel kann man Entzündungen im MRT auch ohne Kontrastmittel erkennen. In den ödemsensitiven (wassergewichteten) Bildern lässt sich in fast allen Geweben eine Entzündung schon anhand eines Ergusses erkennen. Jedoch gibt es auch Unterschiede, je nach Art des untersuchten Gewebes.
Die Wahl des richtigen Verfahrens
Die Wahl zwischen MRT und CT hängt von den individuellen Umständen und den klinischen Verdachtsmomenten ab. Jede der Untersuchungsmethoden zur Diagnose einer Epilepsie hat Stärken und Schwächen. Sowohl das EEG als auch die Szintigraphie zeichnen sich in diesem Zusammenhang dadurch aus, dass beide eine funktionelle Bewertung der Erkrankung ermöglichen. Während das EEG über eine Messung der Hirnströme während des Anfalls sensitiv reagiert (dafür aber zwischen den Anfällen mitunter keine Auffälligkeiten zeigt), nutzen die nuklearmedizinischen Verfahren Radiotracer, die sowohl iktal als auch interiktal sensitiv reagieren.
Aber: Beide Verfahren haben den Nachteil, strukturell (also in der Darstellung der Hirnanatomie) nicht genau genug zu sein. Diese Lücke schließen MRT und CT, wobei letztere Methode differenzialdiagnostisch wichtig ist. Mit der radiologischen Bildgebung - gerade durch die MRT - lassen sich Läsionen oder andere Gewebeveränderungen sehr gut darstellen. Allerdings sind nicht alle Epilepsien auf ein strukturelles Defizit zurückzuführen. In diesen Fällen ist die Aussagekraft der MRT nicht ausreichend.
Wesentlich ist, dass diese Untersuchung an spezialisierten Zentren mit epileptologisch erfahrenen Neuroradiologen oder radiologisch erfahrenen Epileptologen durchgeführt wird. Neben der reinen Darstellung der Hirnstruktur findet die Anwendung von neuen computergestützten Techniken der Bildnachbearbeitung immer mehr Einzug in die Klinik: Berechnung der Dicke der Hirnrinde, Aufdecken von Kontrastunterschieden in der grauen und weißen Substanz oder Änderungen des Hirnwindungsreliefs (der Gyrierung) können helfen, bisher unentdeckte kleine angeborene Läsionen, wie z. B. kortikale Dysplasien, aufzuzeigen oder das Auge des Radiologen auf diese Läsionen zu lenken. Die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) kann größere Faserbündel und Nervenverläufe im Gehirn darstellen und helfen, strukturell zusammenhängende Hirnregionen und Ausbreitungswege darzustellen. Dies ist insbesondere zur präoperativen Risikoabschätzung wichtig, um u. a. abschätzen zu können, wie weit für die Funktion wichtige Bahnen, wie z. B. die Sprachbahn oder die Sehbahn, von einer epileptogenen Läsion entfernt laufen. Neben der Lokalisation der epileptogenen, strukturellen Läsion und der Darstellung von Bahnen wird die MRT auch zur Charakterisierung und genauen Beschreibung der Lokalisation von Hirnfunktionen eingesetzt (funktionelles MRT, fMRT).
In der klinischen Routine werden präoperativ Hirnregionen dargestellt, die bei der Sprachverarbeitung funktionstragend sind. In der so genannten funktionellen MRT wird die Hirnaktivierung während der Ausführung von z. B. sprachlichen Aufgaben gemessen und die Regionen mit spezifischen Aktivierungen sichtbar gemacht. Diese Informationen können dann zusammen mit den Daten über die Lokalisation der epileptogenen Läsion und der Darstellung der Verläufe wichtiger Bahnen an den Neurochirurgen gegeben werden, der dann im Falle einer Operation eine Art Landkarte des Gehirns in das OP-Mikroskop einspielen kann. Diese intensive präoperative Vorbereitung kann helfen, postoperative Defizite zu minimieren und das postoperative Ergebnis entscheidend zu verbessern und geeignete Kandidaten für einen epilepsiechirurgischen Eingriff frühzeitig zu identifizieren.
Bedeutung der Bildgebung in der Epilepsiechirurgie
Besondere Bedeutung hat die Bildgebung bei Patienten mit medikamentös schwer behandelbaren, fokalen Epilepsien. Hier kann die Bildgebung helfen, z. B. frühzeitig geeignete Kandidaten für einen epilepsiechirurgischen Eingriff zu identifizieren. Dabei sollte insbesondere eine sorgfältige Untersuchung des Gehirns mit speziellen Sequenzen und einem eigens für den Patienten optimierten und gekippten Protokoll durchgeführt werden. Die möglichst genaue Angabe der vermuteten Lokalisation der epileptogenen Zone kann helfen, die Planung und die Interpretation des MRT zu verbessern.
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