CN101505670A - 具有通过离隙空间连接的复合相邻孔的骨板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种骨板(10)，其适用于原位固定至少两个骨片(80)的空间关系。骨板(10)具有至少一对由与骨钉窗本身的开放空间相邻的离隙空间邻接的骨钉窗(24)。邻接的骨钉窗对形成复合窗，并具有沿着穿过窗的中心的轴的窗中心距d。中心距d等于或大于用于骨钉窗的各个骨钉的头部半径之和(r1+r2)。至少一个骨钉窗(24)具有骨钉头座(34)，其具有至少一个设置在骨钉头座(34)中的离隙切口(84)。离隙切口(84)提供了与它们不存在时不类似实现的所需优点，诸如用于张紧丝(88)的间隙通道或者用于自锁定插入物(92)的接受器。

Description

具有通过离隙空间连接的复合相邻孔的骨板
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年7月7日提出的申请号为60/806728和同样在2006年7月7日提出的申请号为60/806730的美国临时专利申请的优先权。
技术领域
本发明属于外科植入的矫形装置，在矫形外科手术中使用的植入物和修复术。本发明具体涉及用于加强骨折骨并由此促进愈合的骨板。
背景技术
压缩螺钉系统，也被称为DCS系统是已经在创伤外科手术中使用了许多年的骨板系统。这种系统的使用程序由AO Institute(Davos，Switzerland，一个将促进新的矫形外科手术作为其目标之一的研究所)很好地进行了文献记载。这种系统包括具有穿过其中连通的槽的骨板。其中槽在一端更宽的槽基限定了与延伸穿过骨板的槽部分相邻的分级表面。分级表面通常被球形立铣床切割，从而形成球形分解表面。
在进一步发展中，存在这样的骨板：其具有沿着板的长度交替的独立螺纹和非螺纹窗口。在这种和其他设计中，孔之间的距离变得标准。虽然对于上述插入物进行了改进，但锁定位置预先确定并且仅仅在有限位置中可利用，这也降低了外科挠性。在另一种产品变化中，可膨胀可锁定插入物进入标准骨板的槽中。当固定穿过这些插入物之一并向下扭转时，插入物膨胀并锁定在位置中。但是，这种插入物在二次加工中被锁定。这是不理想的，因为这需要更多的操作室时间并增加了手术的复杂性。此外，插入物必须在板被固定到骨上之前被加入到专门位置中，并且不能被随后插入。如果引起需要的话，这限制了外科手术期间设置的选择。
而且，上述插入物设计依赖于经两个简单表面(simple surface)之间的接触的摩擦锁定。简单表面摩擦锁定是不可靠的，并且比螺纹锁定孔更容易变松弛。如此设计的结果比带螺纹的板和的设计下面讨论的螺钉设计要差。
在美国专利US5002544中，显示了具有横穿板的纵轴的横截面的骨缝缝合压力板，其在向着上表面的至少一点上比向着下表面更宽，并且板在下表面中具有凹槽，当应用到骨上时使骨与板之间存在间隙。螺钉孔之间的横截面被减小，优选减小到板在该区域弯曲的阻抗小于在孔区的阻抗。由于孔之间降低的弯曲阻抗，板可更容易适于符合骨的解剖结构。此外，这可在不使孔变形的情况下就可完成，从而使疲劳强度产生的损失降到最低，并使螺钉头的误配降到最低。
此外，美国专利US5709686描述了在带螺纹的窗口之间在其侧面具有凹槽或者减小的厚度的骨板。虽然其目的没有特别描述，但这些凹槽看起来起到当骨板弯曲时避免带螺纹部分扭曲的作用。但是，当这样的骨板被固定到骨上时，这些不连续的凹槽被暴露并且可能与肌肉组织接触并可能使其恶化。
另外，美国专利US5733287显示了(见图4)在下表面7上具有横向切口13和纵向切口14以板与骨之间的接触的板。由于横向底切(undercut)、孔之间的横截面15已经被显著减小，因此不再如根据图3的实施方式中那样由上表面6上的另外的槽10进一步减小。为了避免横截面太薄，上表面6上的槽10在短的分段槽中制成不连续，提供了进入和离开孔8的平滑过渡。
在还一种方案中，PCT申请WO01/54601将上述DCS的特征与锁定螺钉组合。所述系统被称为复合槽(combi-slot)。在该设计中，槽的分级表面通常倾斜并逐渐变细，以便在一端比另一端更深。这使得能够定位并选择性固定骨板以便使用由楔作用形成的预载将两个骨片压缩在一起。在这种方式中，骨被设置在外科医生相信能够最好地促进愈合的位置中。
此外，该复合孔包括在单个槽中的两个不同的重叠部分。一部分槽适于接受标准骨钉，而另一部分槽适于接受垂直于骨板的顶面定向的螺钉。而且，复合孔一般被定向成具有位于组合的最内侧端上的螺纹部分和向着骨板的末端定向的无螺纹部分。这种改进增加了矫形外科医生使用装置的可利用的选择弹性，因为更可能的是孔可以存在于骨板中的合适锚定点处。然而，常常有由骨板的最末端和/或整个骨板的各种位置处的螺纹部分最佳提供的创伤情形。另外，有时候没有专门的制作中心—在这样的情况下；复合孔设计的使用受到限制。复合孔进一步受到限制是因为其允许螺钉固定在带槽部分或者螺纹部分中，但不在两者中都固定。
虽然专利申请WO01/54601已经证实有利之处是因为螺钉可被锁定到板上；但无螺纹槽的存在限制了用户具有多个朝向的能力。
在进一步的开发中，AO Institute研究所研究并提出了刚性固定在骨板的最末端中的终钉(endpeg)的使用。这样的布置已经显示了与仅仅使用固定相比在阻抗骨的挠曲方面更好。挠曲可使骨板和另一骨板系统中的骨之间的连接变得松散。
美国专利US5324290显示了复合骨板，其以沿着槽的间隔处具有带有钻孔装埋的圆形凹槽的切口(类似布置在美国专利US4696290中显示)。其进一步显示相对于骨扭转的骨板以便至少在边上符合骨的形状(见图2)。其他感兴趣的专利包括美国专利US3716050、3659595、5681311、5261910以及5364399，以及德国专利申请DE4341980A1，这些都显示了不完全容纳具有螺纹头的固定的常规槽和凹槽的组合。于复合孔设计以及上面描述的摩擦锁定相比，对于外科医生来说需要的是提供更大选择弹性的骨板。更特别是，需要的是提供了这样的骨板：其板设置的这种选择同时可靠并永久的在任何孔位置将骨板固定到骨片上。
对于外科医生来说需要的是提供更大选择弹性的骨板，在骨板中具有多个朝向用于锁定螺钉并由此锁定骨板设置，同时可靠并永久的在任何孔位置将骨板固定到骨片上。
另外，需要的是确定骨板将在哪弯曲的具有凹槽的通用骨板，以便避免任何孔中的螺纹被弯曲或者卷绕，同时保持平滑的外表面。
最后，需要的是具有形成双向压缩的孔的骨板。
发明内容
本发明涉及用于具有头半径r的骨钉的复合形式的骨板。骨板具有主纵轴，具有多个骨钉窗的骨接触底侧和顶侧。至少一对骨钉窗形成邻接的骨钉窗对。邻接的骨钉窗对在图中限定并包括另外的与窗口本身的开放空间相邻的离隙空间。邻接的骨钉窗对沿着经过窗口中心的轴具有窗口中心距d。中心距d等于或大于用于骨钉窗对的单个骨钉头的半径之和(r1+r2)。邻接的骨钉窗对进一步由设置在它们之间并将它们连接在一起的上述离隙空间(或者棒空间零件)限定，提供了具有开口的复合窗，该开口为复合窗提供了“哑铃”状构造。优选地，另外的离隙空间零件被构造为直槽或者被压缩或者中心在连接骨钉窗的开口的轴上的“带腰部”的槽。当应用于骨时，两个不同的邻接骨钉窗对被定位以便位于矫形部位的相对侧上。骨钉在复合骨板中的安装构造时选择性的，这取决于待修复骨的生理特征。
本发明的目的在于为外科医生提供将两个骨钉设置在相邻位置的方案，使相邻骨钉的头部可墩接而不是重叠。本发明的另一目的在于为矫形外科医生提供更大的选择弹性在于，提供安全固定的螺纹栓或钉可沿着骨板以任何间隔定位，包括其末端处或者其肘上。
附图说明
图1A和1B分别是本发明的包括一种类型的离隙空间骨板的顶视图，和骨板的第一末端的近视图。
图2A和2B分别是本发明的包括替代类型的离隙空间骨板的顶视图，和骨板的第一末端的近视图。
图3A和3B是沿着线3-3的图1A和2A的部分骨板的剖视侧视图，并使出了用于离隙空间的位置。
图4是本发明的螺钉和骨板的典型组件的侧视图。
图5是骨钉到骨上的本发明的骨板的示意性图示。
图6A和6B是本发明的骨板的替代实施方式的顶侧透视图，显示(A)整个板和(B)局部细图。
图6C和6D分别是保留本发明的骨板的各个部分的顶侧和底侧轮廓图。
图6E是本发明的骨板的一部分的顶侧透视图，其中骨钉被插入到两个复合窗中。
图7是本发明的工具包的顶视图。
具体实施方式
现在参见附图，将以图形和示意来解释本发明的优选实施方式的细节。附图中相同的元件用相同的数字表示，并且任何类似元件也以具有不同小写字母后缀的相同数字表示。
如在图1A和2A中示出的那样，本发明的骨板10具有主纵轴12，骨接触底侧16(见图4)，顶侧14和相对的第一板末端20和第二板末端22。从板10的顶侧14延伸穿过其底侧16的一组骨钉窗24沿着板轴12形成。骨钉窗24用作骨钉导子，尖骨钉28通过其插入到下面骨中，将骨板10锚定到由骨板10加强的骨的不同部分或片段(见图5)。骨钉窗24具有穿过其中心27的螺钉轴26(当经过窗口插入时螺钉所经过的一般路径)，其可相对于骨钉窗24附近的骨板10的平面垂直或倾斜(见图1B和2B)，这取决与特定应用或者外科方案的需要。
另外，本发明的骨板10具有包括一对由“离隙”空间零件60邻接的紧邻间隔设置的骨钉窗24的一个或多个复合窗40。离隙空间零件60设置在两对紧邻间隔设置的骨钉窗24并将它们连接在一起，以提供具有单个开口的复合窗，该开口具有“葫芦状”或者“哑铃状”构造。优选地，离隙空间60被构造成直槽60a或者被压缩或者“带腰部”的槽60b。离隙空间的中心定位在连接骨钉窗24b的开口的径向轴42上。如上所述，骨板10具有至少一个复合骨钉窗40，其由被离隙空间60连接在一起的两个螺纹座窗34a制成。但是，由两个以上骨钉窗24制成的多个骨钉窗40(未显示)也是可以预期的，但至少一对骨钉窗24由离隙空间60间隔开。在图1A和1B的优选实施方式中，离隙空间60是被压缩或者“带腰部”的离隙60b。参见图1B，压缩或者带腰部的离隙60b为由两个相向的拱形壁在一对紧邻间隔的骨钉窗24b之间限定的离隙空间60，所述拱形壁具有它们的于紧邻间隔的窗口24b的径向轴42平行的索。在图2A和2B的作为替代的优选实施方式中，离隙空间60为直槽离隙60a。直槽离隙由两个相向的平行壁60a在一对紧邻间隔的骨钉窗34a之间限定。
复合窗40优选在远端和近端上具有相对于板轴12的宽的斜面41，并限定了多面头座34(例如，见图6E)。多面头座零件的例子包括：螺纹表面，环状表面和在细长板11的至少顶侧14上形成的锥形引入表面。锥形引入表面还可以是细长的斜面，如图所示。
另外，本发明的骨板10包括倾斜的骨钉窗24a。下面参见图1B和2B，两个倾斜的窗口24a(优选靠近骨板10的板末端20、22的至少一个定位)具有从相对于骨板10的底侧16的平面垂直方向开始倾斜的螺旋对称轴26，并优选沿着相反的朝向倾斜。该朝向可由本领域技术人员选择以提供对于各种手术过程的最佳效用。在该特定实施方式中，板末端20、22的倾斜孔24a以大约45度的角度相对于骨板10的底侧16的平面倾斜。倾斜窗口24a彼此相对设置以接受并以相反角度导引骨钉28以便将骨板10安全地锚定到骨片80上(见图5)。
需要注意的是，骨钉窗24可被构造成与具有一些螺钉头30和柄部32构造的骨钉28互补。例如，如同在图3A和3B中例举的那样，骨钉28可具有螺纹头30a或者无螺纹头30b。另外，具有螺纹头28的骨钉28可具有螺纹柄部32a或者无螺纹柄部32b(见图7)。相应地，骨钉窗24可具有用于容纳骨钉28的头座(head-seat)34，其为螺纹座34a或者无螺纹座34b以分别容纳具有螺纹头30a和无螺纹头30b的骨钉28。骨板10可任选地使用锁定骨钉50，即具有螺纹头30a和无螺纹头30b的骨钉28(见图7)。优选地，为了更好地保证骨折的刚性骨钉，在骨钉50到头部中切割形成的螺纹被设计以便锁定螺纹窗34a。使用的锁定零件可以是通过机械方式锁定螺纹的已知方法的任何一种。
现在参见图3B和6C，复合窗40的两个骨钉窗24的中心距d大体上相应于两个骨钉窗24b的半径之和，即r1+r2＝d。这种构造能够将骨钉28穿过细长板11安装，使骨钉28的头部可被定位得尽可能靠近，甚至接触。
在图4中所示到实施方式中，显示来一对倾斜骨钉窗24a的骨板10的第一板末端20，其中骨钉28穿过骨钉窗安装。在该实施方式中，第一板末端20处的倾斜骨钉窗24a的螺钉轴26向着第二板末端22倾斜。由骨钉轴26a、26b与细长板11的轴12形成的通常为三角形构造形成三角形桁架状结构，能够阻抗可倾向于使安装的骨板10松弛的范围广泛的力。因此，这种构造阻抗来自更广泛方向的拉力。虽然图4显示来倾斜骨钉窗24a第一板末端20的螺钉轴26想着第二板末端22倾斜，它们可沿着相反方向倾斜，如图1B和2B所示。另外，靠近板末端20、22的骨钉窗24是定位在骨板10中部的独立骨钉窗24。应当注意，在其他优选实施方式中，一对倾斜骨钉窗24a可设置在骨板10的第一和第二板末端20、22两者上(见图1A和2A)，或者位于细长板11的任何其他位置。
现在参见图5，在另一种实施方式中，骨板10特别适于股骨截骨术44、矫正内侧髌骨脱臼和/或其他大腿骨矫正截骨术。骨板10具有主纵轴12，具有一个或多个复合窗40的骨接触底侧16和顶侧14，所述复合窗40具有一对紧邻到骨钉窗24，它们从顶侧14到底侧16通过板11连通。紧邻的骨钉窗对24具有多小面螺钉头表面34。优选地，当细长板11被应用到骨80时，两个复合窗40被设置成位于截骨部位44到相对侧51上。在所示的图中，骨板10还具有两对倾斜窗24a。两对倾斜窗24可一起作为压缩装置。当应用到骨部分80上时，每对骨钉窗24可被设置在截骨部位44的相对侧51上。
本发明的骨板10a的替代实施方式在图6A到6E中示出。在该实施方式中，复合窗40a与上面描述的类似，不同之处在于它们具有设置在一个或两个骨钉窗24的螺钉头座34部分中的离隙切口84。离隙切口84提供了与它们不存在时不相似实现的所需优点。例如，如图6C中所示，自锁定插入物92可设置在切口84中以提供增加的摩擦以便将螺纹头骨钉30a组设置在螺纹窗24a中。同样如图6C所示，骨钉窗24可具有一个以上的离隙切口84a。本发明的切口特征的优点的进一步的例子在图6E中示出，该图示出张紧丝88可围绕第一骨钉28d成环，沿着细长板11的底侧16穿过，并且丝的末端通过相邻的第二骨钉28e中的凹槽切口84b被拉到细长板11的顶侧。在图6D中示出的实施方式中，细长板11的底侧16设置有凹进板11的底侧表面中的缝隙槽94a、94b。缝隙槽与离隙切口84连通，为张紧丝88提供路径，在骨钉28已经设置到骨板10a中之后使其容易通过离隙切口84除去。
切口零件84限定了具有螺纹钉头座34a的骨钉窗24，该螺纹钉头座具有至少一个螺纹表面部分35和一个无螺纹表面部分35a。在复合窗40a中，切口零件84限定了骨钉窗24，其中螺纹钉头座34a具有至少两个螺纹表面部分35和两个无螺纹表面部分36，并且至少两个无螺纹表面部分中的一个作为离隙区60。
现在参见图7，在另一实施方式中，包括矫形骨板工具包100，该工具包包括分隔成小室的容器102，优选具有成型分割空间，其与待容纳在成型分割空间104中的工具包物品106的形状对应。包含在工具包100中的工具包物品106包括一个或多个具有相同或相似的细长板零件11a和11b的骨板10，和多个骨钉28。注意，骨钉28可以是适用于本发明的骨钉窗24的多种略微不同的构造。作为例子，包括在工具包100中的物品显示如下：螺纹头骨钉30a，无螺纹头骨钉30a(两者都具有螺纹柄部)以及螺纹头骨钉32a(即无螺纹柄部)，所有这些物品都可以是各种长度。另外在工具包100中显示的是钻孔导子110。钻孔导子110具有螺纹末端112，其可拧到骨钉窗24上的螺纹座34a中。钻孔导子具有中空腔114，其作为用于在骨中钻出用于将经过骨钉窗24插入骨中的骨钉28的导向孔的钻头(未显示)的导子。
优点是，与重叠螺纹钉窗(即它们的中心距小于d)不同的是，外科医生能够将两个骨钉28以彼此墩接的非常靠近的位置并排设置。
另一个优点是，本发明使骨钉之间的间隔如此接近，使外科医生能够保持标准间隔诸如由Synthes S.A建立的AO Institute提供的那些。
另一个优点是，在骨折位于骨钉窗24之间的情况下，外科医生能够将两个骨钉28设置在骨折的相对侧上，从而更好地将破碎的骨片80骨钉在一起以便最理想地愈合。
本发明的另一个优点是，骨板10为外科医生提供了更大的选择弹性，因为提供安全固定的螺纹头骨钉50可沿着细长板11以任何间隔被定位，包括在其最远端。
另一个优点是，骨板10通过提供沿着细长板11的纵轴12定向、以与纵轴12成一角度定向和沿着轴12交错的多个复合窗40提供了更大的选择弹性。
还一优点是，细长板11的螺纹头窗34a设置有螺纹切口，用于与细长板11的顶侧14垂直的螺钉轴26，并用于与细长板11的顶侧14成非垂直角度的螺钉轴26。
该复合骨板10的构造可基于患者的生理结构而变化。板80的应用弹性的例证为其在矫形手术中的弹性使用。
在这里描述的本发明的实施方式可进行多种变化和修改。虽然已经在这里显示和描述了本发明的一些示例性实施方式，在前述公开内容的教导下可进行范围广泛的修改、变化和替代。在一些情况下，本发明的一些零件可被采用而没有其他零件的相应使用。因此，合适地是，前述描述被广义解释，并被理解为仅作为例证和例子而提供，本发明的精神和范围仅由所附的权利要求书来限定。

Claims (14)

1、一种适用于原位固定至少两个骨片(80)的空间关系的骨板(10)，骨板(10)包括：
-细长板(11)，其具有多个骨钉窗(24)，每个骨钉窗具有半径(r)，骨钉(28)通过骨钉窗(24)可插入到下面的骨片(80)中以将细长板(11)锚定到骨片(80)上；和
-至少两个骨钉窗(24)由离隙区(60)邻接并形成复合窗(40)，离隙区(60)设置在相邻骨钉窗(24)之间的平行半径上，复合窗(40)沿着两个邻接骨钉窗(24)的平行半径具有中心距(d)，其至少等于它们的半径(r)之和，并且离隙区(60)有利于将骨钉(28)插入到下面的骨片(80)中以锚定细长板(11)。
2、权利要求1的骨板(10)，其中骨钉窗(24)具有最大窗半径(r)，并且复合窗(40)的紧邻间隔的骨钉窗(24)对具有至少等于骨钉窗(24)对的半径(r)之和的中心距(d)。
3、权利要求2的骨板(10)，其中复合窗(40)的离隙区(60)设置在两个紧邻间隔的骨钉窗(24)之间，并且紧邻间隔的骨钉窗(24)对的半径延伸到离隙区(60)中。
4、权利要求1的骨板(10)，其中骨钉窗(24)具有头座(34)，其选自下列多小面头座的组的至少一个，包括螺纹头座(34a)、无螺纹头座(34b)、环形表面座、棱状表面座(34c)和锥形引入表面座(34c)。
5、权利要求1的骨板(10)，其中复合窗(40)的紧邻间隔的骨钉窗(24)对具有头座(34)，其为螺纹头座(34a)。
6、权利要求1的骨板(10)，其中离隙区(60)被构造成选自下组的形状，包括直槽离隙(60a)和“带腰部”的离隙(60b)。
7、权利要求1的骨板(10)，其中形成复合窗(40)的至少两个骨钉窗(24)为螺纹骨钉窗(34a)，其中螺纹钉头座(34a)具有至少一个螺纹表面部分(35)和一个无螺纹表面部分(36)。
8、权利要求1的骨板(10)，其中形成复合窗(40)的至少两个骨钉窗(24)为螺纹骨钉窗(34a)，其中螺纹钉头座(34a)具有至少两个螺纹表面部分(35)和两个无螺纹表面部分(36)，并且至少两个无螺纹表面部分的一个为离隙区(60)。
9、权利要求1的骨板(10)，其中至少一个骨钉窗(24)具有骨钉头座(34)，该螺钉头座具有至少一个设置在骨钉头座(34)的表面中的离隙切口(84)。
10、权利要求1的骨板(10)，其中至少一个骨钉窗(24)具有骨钉头座(34)，该螺钉头座具有至少一个设置在骨钉头座(34)的表面中的离隙切口(84)，和保持在离隙切口(84)中的自锁定材料插头(92)。
11、一种原位安装骨板以固定骨(78)的至少两个骨片(80)的空间关系的方法，所述方法包括下列步骤：
-提供权利要求1的骨板(10)；
-将骨板(10)定位在骨(78)上方，并且离隙区(60)定位在其将被定位在其上的骨表面零件的上面；和
-将骨钉(28)安装在至少一个与离隙区(60)相邻的骨钉窗(24)中，将骨板锚定在至少一个骨片(80)上，并将至少一个其他骨钉(28)安装在另一个骨片(80)上，以骨钉两个骨片(80)之间的空间关系。
12、一种矫形工具包(100)，包括：
具有小室空间(104)的分隔长小室的容器102，用于容纳待容纳在工具包(100)中的物品(106)；
-工具包(100)的第一物品(106)，其为至少一个权利要求1的骨板(10)；和
一工具包(100)的第二物品(106)，其为多个骨钉28。
13、权利要求12的工具包(100)，进一步包括钻孔导子(110)，所述钻孔导子(110)具有直通相对导子末端(112、116)的中空腔(114)，第一导子末端(112)被构造成将多小面骨钉窗(24)安全地结合在骨板(10)上以便用作钻头的导子，用于在骨(80)钻出用于将通过骨钉窗(24)插入到骨(80)中的骨钉(28)的导向孔。
14、一种适用于原位固定至少两个骨片(80)的空间关系的骨板(10)，骨板(10)包括：
-细长板(11)，所述细长板具有纵轴(12)，骨接触底面侧(16)具有沿着轴(12)设置的带凹槽的间隙通道(94)，以及顶面侧(14)；多个通孔骨钉窗(24)，每个骨钉窗具有半径(r)，骨钉(28)通过骨钉窗(24)可插入到下面的骨片(80)中以将细长板(11)锚定到骨片(80)上；
-至少两个骨钉窗(24)由离隙区(60)邻接并形成复合窗(40)，离隙区(60)设置在相邻骨钉窗(24)之间的平行半径上，复合窗(40)沿着两个邻接骨钉窗(24)的平行半径具有中心距(d)，其至少等于它们的半径(r)之和，并且离隙区(60)有利于将骨钉(28)插入到下面的骨片(80)中以锚定细长板(11)；和
-至少一个复合窗(40)，其具有螺纹骨钉窗(34a)，其中螺纹钉头座(34a)具有至少两个螺纹表面部分(35)和两个无螺纹表面部分(36)，并且至少两个无螺纹表面部分的一个为离隙区(60)，另一个为离隙切口(84)。
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