BRPI0614095A2 - ferramenta para girar e reter um parafuso - Google Patents

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BRPI0614095A2
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Bryan Griffiths
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Synthes Gmbh
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Abstract

FERRAMENTA PARA GIRAR E RETER UM PARAFUSO. A presente invenção refere-se a uma ferramenta na forma de uma chave de fenda apresentando um mecanismo de retenção para temporariamente reter um parafuso no lugar em sua ponta enquanto o parafuso está sendo posicionado, girado ou removido. Mais particularmente, uma chave de fenda com uma cabeça cruciforme é usada na instalação e na remoção de parafusos de osso durante a cirurgia maxilofacial.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FERRAMEN-TA PARA GIRAR E RETER UM PARAFUSO".
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a uma ferramenta na forma deuma chave de fenda que apresenta um mecanismo de retenção para tempo-rariamente reter um parafuso no lugar em sua ponta enquanto o parafusoestá sendo posicionado, girado ou removido. Mais particularmente, a presen-te invenção refere-se a uma ferramenta na forma de uma chave de fendamodelada com uma cabeça cruciforme usada na instalação e na remoção deparafusos de osso durante a cirurgia maxilofacial.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Uma variedade de procedimentos médicos, como, por exemplo,a cirurgia maxilofacial, exige a utilização de parafusos que são cravados noosso de um paciente, podendo eles serem posteriormente removidos. Antesde ser cravado no osso, o parafuso tem que ser manobrado no lugar e, de-pois da remoção do parafuso, é necessário manobrar o parafuso fora docorpo sem deixar cair o parafuso. Um parafuso caído pode ficar perdido den-tro do paciente ou pode ficar localizado em uma posição da qual é difícil re-movê-lo.
Adicionalmente, tanto na instalação de parafusos no osso comona remoção de parafusos a partir do osso, poderá ser necessário a aplica-ção de um torque considerável ao parafuso. Dessa maneira, torna-se neces-sário um acoplamento bastante firme entre a ponta da chave de fenda e oparafuso para permitir a transmissão de tal torque e impedir o movimentolateral indesejável que poderá causar o eventual desalinhamento do parafuso.
Além disso, poderá haver acesso apenas restrito ao local do pa-ciente, sendo, portanto, impraticável o uso de um segundo aparelho paraposicionar ou prender o parafuso, tal como quando usado através de umacânula.
Portanto, é desejável um único aparelho que disponha de umaponta capaz de firmemente e temporariamente engatar e reter o parafuso.Adicionalmente, às vezes é necessário cravar um parafuso com o eixo dalâmina em um ângulo com relação ao eixo do parafuso, tal como em abor-dagens difíceis e minimamente invasivas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O objetivo da invenção é o de prover uma chave de fenda comum mecanismo de retenção sobre sua ponta para reter um parafuso. O ob-jetivo é alcançado com uma chave de fenda que compreende um eixo comuma extremidade proximal e uma extremidade distai; uma ponta conectadaà extremidade proximal do eixo e consistindo pelo menos em uma primeiralâmina e uma segunda lâmina, onde o plano da primeira lâmina e o planoda segunda lâmina são perpendiculares ao eixo longitudinal do eixo, noslados opostos do eixo longitudinal, e são paralelas entre si e deslocadasem uma direção perpendicular a seu plano. Este deslocamento produziráuma força de atrito entre as lâminas e uma fenda de parafuso, quandoa lâmina for inserida na fenda do parafuso com força, fazendo com quea lâmina retenha o parafuso. Isto é conhecido como um ajuste por interfe-rência.
Em outra concretização da invenção, a chave de fenda contémuma terceira lâmina e uma quarta lâmina conectadas à extremidade proximaldo eixo e que são substancialmente coplanares, perpendiculares às primeirae segunda lâminas, localizadas ao longo do eixo longitudinal e substancial-mente formando uma forma de cruz que permite que o aparelho seja usadocom parafusos com fendas tipo cruciforme em sua cabeça.
Em uma concretização adicional, a chave de fenda contém umaprotuberância que se estende além da extremidade proximal da ponta aolongo do eixo longitudinal do aparelho. A protuberância engata um rebaixocorrespondente em uma cabeça de parafuso que ajuda na orientação dalâmina no lugar em operação.
Em ainda outra concretização, a chave de fenda contém um ca-bo operativamente conectado à extremidade distai do eixo permitindo umamaneira conveniente de aplicar torque ao eixo usando força humana ou ou-tra força externa, tal como energia de bateria.Em ainda outra concretização, a chave de tenda contém lâminasque são adelgaçadas ao longo do eixo longitudinal com o adelgaçamentoapresentando seu ponto mais estreito na extremidade proximal do aparelho.O adelgaçamento ajuda na criação de um ajuste firme entre a lâmina e atenda de parafuso.
O deslocamento entre a primeira lâmina e a segunda lâmina po-de estar entre 0,2 e 0,02 mm. A cabeça da ponta pode ter um corte transver-sal substancialmente cruciforme. A extremidade distai do eixo pode ser co-nectada a uma seção de acoplamento. O dispositivo pode ser usado paraacionar parafusos com um diâmetro maior de cerca de 0,5 mm a cerca de10 mm.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Características preferidas da presente invenção são descritasnos desenhos anexos, onde caracteres de referência similares indicam ele-mentos similares por todas as diversas vistas, e onde:
a Figura 1A é uma vista plana de uma concretização preferidada chave de fenda;
a Figura 1B é uma vista em perspectiva parcial ampliada dachave de fenda da Figura 1A, que mostra em maiores detalhes a ponta esfe-ricamente cortada;
a Figura 2A é uma vista em corte transversal da ponta da chavede fenda ao longo da linha A-A da Figura 1, que mostra um desenho de ca-beça chata e extremidades deslocadas;
a Figura 2B é um corte transversal de uma ponta de chave defenda alternativa ao longo da linha A-A da Figura 1, que mostra um desenhocruciforme e extremidades deslocadas;
a Figura 3 é um corte transversal da ponta da chave de fenda aolongo da linha B-B da Figura 1, que mostra o adelgaçamento das extremidades; e
a Figura 4 é uma vista plana de uma segunda concretização pre-ferida da chave de fenda mostrando um cabo.DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A Figura 1A mostra uma chave de tenda 2 adequada para a pre-sente invenção. A chave de tenda 2 pode incluir um membro alongado 4com uma extremidade proximal 6 e uma extremidade distai 8 e que define oeixo longitudinal 10 da chave de tenda. Uma ponta 12 pode se estender daextremidade proximal 6 do membro alongado 4 ao longo do eixo longitudinal 10.
A Figura 1B mostra a ponta 12 da chave de tenda 2 da Figura1A em maiores detalhes. Especificamente, a ponta esfericamente cortada12 pode permitir que as lâminas da chave de fenda 2 pivotem no rebaixode um parafuso, de modo que o parafuso possa ser acionado em um eixo11 não alinhado com o eixo longitudinal 10 da chave de fenda 2. Isto podeser benéfico em procedimentos minimamente invasivos ou, de outro modo,difíceis.
Conforme visto em maiores detalhes na Figura 2A, a ponta 12pode ter pelo menos uma primeira lâmina 14 e uma segunda lâmina 16, ca-da qual com uma superfície perpendicular ao eixo longitudinal 10 do membroalongado 4. As primeira e segunda lâminas 14, 16 podem ser substancial-mente opostas em torno do eixo longitudinal 10, mas podem ser deslocadasuma da outra na direção perpendicular a sua superfície. O desenho de des-locamento pode fazer com que as superfícies externas das primeira e se-gunda lâminas 14, 16 sejam pressionadas contra as paredes de uma fendade parafuso à medida que elas são inseridas na fenda, criando atrito ao lon-go da parede da fenda, e pode fazer com que o parafuso seja retido na pon-ta da chave de fenda 12. Acredita-se que isto seja benéfico para criar umajuste de atrito eficaz, já que os desenhos anteriores caracterizaram apenasuma relação de atrito ao longo das bordas da cabeça de parafuso. O dese-nho desta ponta 12 é preferivelmente usado em conjunção com um parafusotipo cabeça chata, embora outros desenhos sejam contemplados.
Uma protuberância 18 pode se estender da extremidade distaida ponta ao longo do eixo longitudinal 10 da chave de fenda. A protube-rância 18 pode ser dimensionada para engatar uma cavidade correspon-dente no centro da cabeça do parafuso e pode permitir que a chave defenda seja mais facilmente posicionada e engate o parafuso com maiorfacilidade.
Em uma concretização preferida da Figura 2B, a lâmina podeapresentar uma terceira lâmina 20 e uma quarta lâmina 22, cada qual apre-sentando uma superfície perpendicular ao eixo longitudinal 10, e cada qualsubstancialmente oposta à outra em torno do eixo longitudinal 10. A terceiralâmina 20 e a quarta lâmina 22 podem ser perpendiculares à primeira lâmina14 e à segunda lâmina 16 produzindo uma lâmina de chave de fenda tipocruciforme adequada para uso com parafusos com uma fenda de cabeçacruciforme. A terceira lâmina 20 e a quarta lâmina 22 podem ser deslocadasuma da outra em uma direção perpendicular a sua superfície.
A extremidade proximal de cada lâmina pode ser afunilada nadireção do eixo longitudinal. Um adelgaçamento permite que a espessuraefetiva da lâmina aumente à medida que ela é inserida na fenda de parafusoassegurando um melhor ajuste entre a fenda de parafuso e a lâmina. O a-delgaçamento pode ser substancialmente linear com um gradiente constan-te. Alternativamente, conforme mostrado na Figura 3, o adelgaçamento podeocorrer em estágios com um adelgaçamento mais acentuado do ângulo aina extremidade proximal da lâmina seguido por um adelgaçamento maislargo do ângulo oc2. Tal adelgaçamento de dois estágios pode ser vantajosovisto que o adelgaçamento acentuado mais proximal pode ajudar no alinha-mento da chave de fenda com as fendas do parafuso e o adelgaçamentomais largo seguinte pode ajudar na criação de um melhor ajuste entre a lâ-mina da chave de fenda e o parafuso, visto que a lâmina é empurrada maisprofundamente na fenda do parafuso.
O membro alongado 4 e a ponta 12 podem ser formados de ummaterial ou de uma combinação de materiais que seja compatível e que te-nha resistência física para resistir às forças de rotação a que ele é submeti-do em uso e seja resiliente ao calor e a pressões químicas impostas sobre omaterial em procedimentos de esterilização típicos. Tais materiais podemincluir aço inoxidável, titânio, e ligas de titânio.A chave de fenda 2 pode ser usada com inúmeros tipos de para-fusos incluindo, mas não limitados a parafusos de autoperfuração, parafusosde auto-rosqueamento e parafusos de travamento. De modo geral, o parafu-so terá pelo menos uma fenda com uma profundidade e uma largura. O pa-rafuso poderá ter também um rebaixo localizado no centro da cabeça do pa-rafuso para engatar a protuberância 18 da chave de fenda 2.
Aquele versado na técnica irá apreciar que o desenho e as di-mensões exatos da ponta 12 irão variar dependendo das dimensões e dastolerâncias dos parafusos escolhidos para os quais se considera o uso. Demaneira geral, parafusos com fendas maiores irão ditar uma ponta de cha-ve de fenda 12 apresentando lâminas com uma maior espessura e deslo-camentos maiores. E parafusos usinados com maiores tolerâncias de lar-gura de fenda e com fendas mais rasas podem exigir uma ponta 12 comuma menor espessura, deslocamentos menores e maiores gradientes decunha.
Uma chave de fenda exemplificativa 2 para uso em conjunçãocom um parafuso com uma cabeça apresentando um diâmetro entre cercade 1,5 mm e cerca de 2 mm, uma fenda de cerca de 0,6 mm de largura usi-nada a uma tolerância de cerca de +/- 0,05 mm, e com uma profundidade decerca de 0,75 mm pode ser usada em conjunção com uma ponta 12 apre-sentando lâminas com uma espessura de cerca de 0,5 mm e um desloca-mento de cerca de 0,08 mm usinada a uma tolerância de cerca de +/- 0,01mm com um adelgaçamento de borda com um ângulo de cerca de 0,76graus para a primeira de cerca de 0,3 mm e um ângulo de cerca de 3,72graus daí em diante.
Outra chave de fenda exemplificativa 2 para uso em conjunçãocom parafuso com uma cabeça de cerca de 1,3 mm de diâmetro, uma fendade cerca de 0,42 mm de largura usinada em uma tolerância de cerca de +/-0,02 mm, e com uma profundidade de 0,65 mm pode ser usada em conjun-ção com uma ponta 12 com lâminas apresentando uma espessura de cercade 0,4 mm e um deslocamento de cerca de 0,7 mm usinada a uma tolerân-cia de cerca de +/- 0,01 mm, com um adelgaçamento de borda com um ân-guio de cerca de 1,90 graus para a primeira de cerca de 0,3 mm e um ângu-lo de cerca de 8,53 graus daí em diante.
Estas dimensões são exemplificativas na medida em que varia-ções de uma ou todas estas dimensões são contempladas e serão aprecia-das por aqueles versados na técnica. Além disso, as tolerâncias fornecidassão também exemplificativas, visto que podem ser preferíveis tolerânciasmaiores ou menores.
Em uma segunda concretização preferida mostrada na Figura4, o aparelho pode conter um cabo 24 operativamente conectado à extre-midade distai. O cabo 24 pode ser formado de uma variedade de materiais,mais preferivelmente daqueles materiais que são biocompatíveis e resilien-tes ao calor e a tratamentos químicos comumente usados nos processosde esterilização. Um material adequado é o silicone. O cabo 24 pode sercontornado de tal modo que seja confortável e firmemente segurado pelamão humana.
Em uma concretização alternativa, o aparelho pode ser conecta-do a um acionador mecânico ou outro mecanismo de rotação para girar oaparelho. Em uma concretização alternativa adicional, a extremidade distaido membro alongado pode ser conectada a um membro de acoplamento detal modo que a chave de fenda possa ser intercambiavelmente conectada auma variedade de dispositivos que sejam capazes de girar o aparelho. Omembro de acoplamento pode ter muitas formas, incluindo um corte trans-versal principalmente octogonal ou um corte transversal principalmente re-tangular, embora aquele versado na técnica realize que muitos outros dese-nhos sejam possíveis.
A descrição contida aqui é para fins de ilustração e não para finsde limitação. Mudanças e modificações poderão ser feitas às concretizaçõesda descrição e ainda estar dentro do escopo da invenção. Além disso, mu-danças, modificações ou variações óbvias irão ocorrer àqueles versados natécnica.
Enquanto a invenção foi mostrada e descrita aqui com refe-rência às concretizações específicas, deve ser entendido que várias adi-ções, substituições ou modificações da forma, estrutura, disposição, pro-porções, materiais e componentes e que são, de outro modo, usadas naprática e particularmente adaptadas às concretizações específicas e exi-gências operativas podem ser formadas para as concretizações descritassem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. Conseqüente-mente, deve ser entendido que as concretizações descritas aqui são me-ramente ilustrativas dos princípios da invenção. Várias outras modifica-ções poderão ser feitas por aqueles versados na técnica que irão concre-tizar os princípios da invenção desde que estejam dentro do espírito e doescopo da mesma.

Claims (26)

1. Ferramenta para girar e reter um parafuso caracterizada pelofato de compreender:uma haste (4) possuindo um eixo longitudinal (10), uma extremi-dade proximal (6) e uma extremidade distai (8); euma ponta (12) conectada à extremidade proximal da haste (4) eapresentando pelo menos uma primeira lâmina (14) e uma segunda lâmina(16), onde o plano da primeira lâmina (14) e o plano da segunda lâmina (16)são perpendiculares ao eixo longitudinal (10) da haste (4), nos lados opostosdo eixo longitudinal (10), e são paralelos entre si e deslocados em uma dire-ção perpendicular a seu plano para, em conjunto, engatar uma porção nãodeslocada do parafuso para criar um ajuste por interferência entre a ponta(12) e o parafuso, sendo que:;pelo menos uma lâmina (12, 14) apresenta um adelgaçamentoem dois estágios (ai, ai)\ eo ponto mais estreito do adelgaçamento (α-ι) é situado na extre-midade proximal da ferramenta, sendo que a espessura efetiva da lâmina(12, 14) aumenta quando da inserção no parafuso, aumentando assim o re-ferido ajuste por interferência entre o parafuso e a lâmina.
2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreender ainda uma terceira lâmina (20) e uma quarta lâmi-na (22) conectadas à extremidade proximal da haste (4) e que são substan-cialmente coplanares, e perpendiculares às primeira e segunda lâminas (12,-14) para substancialmente formar uma forma de cruz.
3. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreender ainda uma protuberância (18) que se estende a-lém da extremidade proximal (6) da ponta (12) ao longo do eixo longitudinalda ferramenta.
4. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreender ainda um cabo (24) operativamente conectado àextremidade distai da haste (4).
5. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que pelo menos uma porção da ponta (12) apresenta um raioesférico.
6. Ferramenta para girar e reter um parafuso caracterizada pelofato de compreender:uma haste (4) possuindo um eixo longitudinal (10), uma extremi-dade proximal (6) e uma extremidade distai (8); euma ponta (12) conectada à extremidade proximal da haste (4) eapresentando pelo menos uma primeira lâmina (14) e uma segunda lâmina(16), onde o plano da primeira lâmina (14) e o plano da segunda lâmina (16)são perpendiculares ao eixo longitudinal (10) da haste (4), nos lados opostosdo eixo longitudinal (10), e são paralelos entre si e deslocados em uma dire-ção perpendicular a seu plano para, em conjunto, engatar uma fenda no pa-rafuso para criar um ajuste por interferência entre as lâminas e o parafuso,sendo que pelo menos uma porção da ponta (12) possui um raio esférico.
7. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de compreender ainda uma terceira lâmina (20) e uma quarta lâmi-na (22) conectadas à extremidade proximal da haste (4) e que são substan-cialmente coplanares, e perpendiculares às primeira e segunda lâminas (12,-14) para substancialmente formar uma forma de cruz.
8. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de compreender ainda uma protuberância (18) que se estende a-lém da extremidade proximal (6) da ponta (12) ao longo do eixo longitudinalda ferramenta.
9. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de compreender ainda um cabo operativamente conectado à ex-tremidade distai da haste (4).
10. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de que pelo menos uma lâmina (14, 16) apresenta um adelgaça-mento (ai) e o ponto mais estrito do adelgaçamento fica na referida extremi-dade proximal (8) da ferramenta.
11. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracte-rizada pelo fato de que a cabeça da ponta (12) apresenta um corte transver-sal substancialmente cruciforme.
12. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracte-rizada pelo fato de que a extremidade distai da haste (4) é conectada a umaseção de acoplamento.
13. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o deslocamento entre a primeira lâmina (14) e a segundalâmina (16) é entre 0,2 mm e 0,02 mm.
14. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o adelgaçamento em dois estágios (α-ι, 012) compreende umprimeiro adelgaçamento que aumenta a espessura da pelo menos uma lâ-mina (14, 16) a uma primeira taxa (ai) no sentido da extremidade proximal(6) para a extremidade distai (8), e um segundo adelgaçamento que aumen-ta a espessura da pelo menos uma lâmina (14, 16) a uma segunda taxa (0C2)no sentido da extremidade proximal (6) para a extremidade distai (8), a se-gunda taxa (012) sendo diferente da primeira taxa (ai).
15. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 14, caracteriza-da pelo fato de que o segundo adelgaçamento fica mais no sentido da ex-tremidade distai (8) em relação ao primeiro adelgaçamento, a segunda taxasendo mais acentuada do que a primeira taxa.
16. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 19, caracteriza-da pelo fato de que o primeiro adelgaçamento define um primeiro ânguloagudo (ai) em relação ao referido eixo longitudinal (10) e o segundo adelga-çamento define um segundo ângulo agudo (012) em relação ao referido eixolongitudinal (10), os primeiro e segundo ângulos sendo diferentes.
17. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de que pelo menos uma das lâminas (14, 16) possui um primeiroadelgaçamento que define um primeiro ângulo agudo (ai) em relação aoreferido eixo longitudinal (10) e um segundo adelgaçamento que define umsegundo ângulo agudo (a2) em relação ao referido eixo longitudinal (10), osprimeiro e segundo ângulos sendo diferentes.
18. Ferramenta cirúrgica para girar e reter um parafuso em umosso, caracterizada pelo fato de compreender:uma haste cirúrgica (4) possuindo um eixo longitudinal (10), umaextremidade proximal (6) e uma extremidade distai (8); euma ponta cirúrgica (12) conectada à extremidade proximal dahaste (4) e apresentando uma primeira lâmina (14) e uma segunda lâmina(16), e nenhuma outra lâmina,onde o plano da primeira lâmina (14) e o planoda segunda lâmina (16) são perpendiculares ao eixo longitudinal (10) dahaste (4), nos lados opostos do eixo longitudinal (10), e são paralelos entresi e deslocados em uma direção perpendicular a seu plano para, em conjun-to, engatar uma porção não deslocada do parafuso para criar um ajuste porinterferência entre a ponta (12) e o parafuso;
19. Ferramenta cirúrgica, de acordo com a reivindicação 18, ca-racterizada pelo fato de que pelo menos uma porção da ponta (12) apresen-ta um raio esférico.
20. Ferramenta cirúrgica, de acordo com a reivindicação 18, ca-racterizada pelo fato de que a ponta (12) é uma ponta de cabeça chata
21. Ferramenta cirúrgica, de acordo com a reivindicação 18, ca-racterizada pelo fato de que pelo menos uma das lâminas (14, 16) possuium primeiro adelgaçamento que define um primeiro ângulo agudo (ai) emrelação ao referido eixo longitudinal (10) e um segundo adelgaçamento quedefine um segundo ângulo agudo (0C2) em relação ao referido eixo longitudi-nal (10), os primeiro e segundo ângulos sendo diferentes.
22. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 16, 17 ou 18,caracterizada pelo fato de que o segundo ângulo (a*) é maior do que o pri-meiro ângulo (a1).
23. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 22, caracteriza-da pelo fato de que o segundo adelgaçamento fica mais no sentido da ex-tremidade distai (8) em relação ao primeiro adelgaçamento.
24. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 23, caracteriza-da pelo fato de que o segundo adelgaçamento é ligado ao primeiro adelga-çamento.
25. Ferramenta cirúrgica, de acordo com a reivindicação 18, ca-racterizada pelo fato de que pelo menos uma das lâminas (14, 16) possuiuma espessura que aumenta a uma primeira taxa (ai) e em uma segundataxa diferente (a.2) num sentido da extremidade proximal (6) para a extremi-dade distai (8).
26. Ferramenta cirúrgica, de acordo com a reivindicação 18, ca-racterizada pelo fato de que a segunda taxa é maior do que a primeira taxa(ai), sendo que a espessura aumenta na segunda taxa em uma região distaiem relação a uma região onde a espessura aumenta na primeira taxa (ai).
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