FR3080759A1 - MEDICAL DEVICE FOR MEASURING ANGULATION OF SPINAL ARTHRODESIS ROD, ANGULATION OF PEDICULAR ARTHRODESE SPINAL SEGMENT OR IN SITU OSTEOTOMY ANGULATION IN PEROPERATIVE DURING SPINAL SURGERY - Google Patents

MEDICAL DEVICE FOR MEASURING ANGULATION OF SPINAL ARTHRODESIS ROD, ANGULATION OF PEDICULAR ARTHRODESE SPINAL SEGMENT OR IN SITU OSTEOTOMY ANGULATION IN PEROPERATIVE DURING SPINAL SURGERY Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif médical pour mesurer l'angulation et cintrage d'une tige d'arthrodèse rachidienne, l'angulation d'un segment rachidien arthrodésé par vis pédiculaires in situ en peropératoire, ou l'angulation d'ostéotomies au cours de la chirurgie rachidienne . Le dispositif selon l'invention est composé d'au moins trois parties distinctes, deux branches (12) avec un double système de fixation amovible (2) (4) et un système de cardan (1) permettant l'utilisation des branches droites ou angulées ainsi qu'un rapporteur gradué avec deux disques pivotant (7) (8) dans lequel s'emboite les deux branches (10) permettant la lecture directe de l'angulation entre ces dernières (11). Les différents systèmes de fixation permettent la lecture du cintrage de tiges d'arthrodèse ou d'ostéosynthèse, la lecture de la lordose/cyphose angulaire du segment rachidien opéré, la lecture de l'angulation donnée aux ciseaux lors d'ostéotomies de manière fiable, directe et per-opératoire.The present invention relates to a medical device for measuring the angulation and bending of a spinal arthrodesis stem, the angulation of a spinal segment arthrodesis by pedicular screws in situ intraoperatively, or the angulation of osteotomies during surgery. spinal surgery. The device according to the invention is composed of at least three distinct parts, two branches (12) with a double removable fixing system (2) (4) and a cardan system (1) allowing the use of straight or angulated and a protractor graduated with two pivoting disks (7) (8) in which the two branches (10) fit together to allow direct reading of the angulation between the latter (11). The various fixation systems allow the reading of the bending of arthrodesis or osteosynthesis stems, the reading of the lordosis / angular kyphosis of the operated spinal segment, the reading of the angulation given to the scissors during osteotomies in a reliable way, direct and intraoperative.

Description

DescriptionDescription

Titre de l’invention : Dispositif médical pour mesurer l’angulation d’une tige d’arthrodèse rachidienne, l’angulation d’un segment rachidien arthrodésé par vis pédiculaires ou l’angulation d’ostéotomies in situ en peropératoire, au cours de la chirurgie rachidienne.Title of the invention: Medical device for measuring the angulation of a spinal arthrodesis rod, the angulation of a spinal segment arthrodesoded by pedicle screws or the angulation of osteotomies in situ intraoperatively, during the spinal surgery.

1. Domaine technique [0001] L’intervention concerne un dispositif médical pour mesurer l’angulation et cintrage d’une tige d’arthrodèse rachidienne, l’angulation d’un segment rachidien arthrodésé par vis pédiculaires ou l’angulation d’ostéotomies in situ en peropératoire, au cours de la chirurgie rachidienne. L’invention concerne également un système correspondant, un procédé et des utilisations associées.1. Technical field [0001] The intervention relates to a medical device for measuring the angulation and bending of a spinal arthrodesis rod, the angulation of a spinal segment arthrodesoded by pedicle screws or the angulation of osteotomies in situ intraoperatively, during spinal surgery. The invention also relates to a corresponding system, method and associated uses.

2. Technique antérieure [0002] Cette invention s’applique à la chirurgie de la colonne vertébrale et notamment aux chirurgies d’arthrodèse vissée postérieure.2. Prior Art [0002] This invention applies to spinal surgery and in particular to posterior screw arthrodesis surgeries.

[0003] La colonne vertébrale présente un équilibre statique et dynamique grâce à une harmonie dans ses courbures (lordose lombaire, cyphose thoracique et lordose cervicale). Les paramètres pelviens prédisent des courbes vertébrales. Le vieillissement et certaines pathologies aigue ou chronique (traumatisme, infection, arthrose, iatrogénie) mettent à mal cet équilibre en modifiant ces courbures.The spine has a static and dynamic balance thanks to a harmony in its curvatures (lumbar lordosis, thoracic kyphosis and cervical lordosis). Pelvic parameters predict vertebral curves. Aging and certain acute or chronic pathologies (trauma, infection, osteoarthritis, iatrogenism) undermine this balance by modifying these curvatures.

[0004] La chirurgie rachidienne s’applique à restaurer des angles physiologiques (lordose, cyphose) de la colonne vertébrale. De nombreuses techniques chirurgicale son possible (fusion : arthrodèse, prothèse, stabilisation dynamique) et plusieurs voies d’abords son possible (voie antérieure, postérieure, latérale). Cependant, la chirurgie la plus réalisée reste l’arthrodèse vissée par voie postérieure avec des vis pédiculaires dans chaque vertèbre qui sont reliées les unes aux autres par des tiges d’arthrodèse.Spinal surgery is used to restore physiological angles (lordosis, kyphosis) of the spine. Many surgical techniques are possible (fusion: arthrodesis, prosthesis, dynamic stabilization) and several approaches are possible (anterior, posterior, lateral). However, the most performed surgery remains the arthrodesis screwed posteriorly with pedicle screws in each vertebra which are connected to each other by arthrodesis rods.

[0005] Le rétablissement de l'équilibre sagittal est un objectif commun à la chirurgie moderne de la colonne vertébrale. L'échec est connu pour être le premier facteur de risque de développer la maladie des segments adjacents, même dans les fusions courtes.The restoration of sagittal balance is a common goal in modern surgery of the spine. Failure is known to be the primary risk factor for developing disease of adjacent segments, even in short fusions.

[0006] L’un des éléments principaux de l’instrumentation postérieure est la tige d’arthrodèse reliant les vis pédiculaires. Cette dernière nécessite d’être cintrée pour permettre à la tige de se fixer sur toutes les vis mais aussi pour permettre une adéquation avec la lordose/cyphose du segment en question. Cette adéquation présuppose que les vis pédiculaires aient été implantées dans la vertèbre selon un axe parallèle au plateau supérieur de la vertèbre en question, que l’axe global de la vis soit perpendiculaire à l’axe global de la tige et que toutes les vis soient enfoncées de manière homogène. [0007] Jusque-là, les tiges étaient soit pré-cintrés avant la chirurgie de manière précise et fonction des paramètres spino-pelviens du patient (rarement et réservé aux long montage), soit les tiges étaient cintrées à la main (dans la plupart des cas) de manière approximative en per opératoire sans contrôle post cintrage de l’angulation exacte. Le plus souvent ces angles étaient seulement estimés, et non mesurés précisément. Ils sont actuellement estimés sur des clichés peropératoires effectués sur appareil de radioscopie, à l’œil nu, sans utilisation d’un appareil de mesure.One of the main elements of the posterior instrumentation is the arthrodesis rod connecting the pedicle screws. The latter needs to be bent to allow the rod to be fixed on all the screws but also to allow an adequacy with the lordosis / kyphosis of the segment in question. This adequacy presupposes that the pedicle screws have been implanted in the vertebra along an axis parallel to the upper plate of the vertebra in question, that the global axis of the screw is perpendicular to the global axis of the rod and that all the screws are homogeneously pressed. Until then, the rods were either pre-bent before surgery in a precise manner and according to the spino-pelvic parameters of the patient (rarely and reserved for long assembly), or the rods were bent by hand (in most of cases) approximately in intraoperative without post bending control of the exact angulation. Most often these angles were only estimated, not measured precisely. They are currently estimated on intraoperative radiographs taken with the naked eye, without the use of a measuring device.

3. Objectifs de l’invention [0008] Un objectif de la présente invention est de pallier au moins certains inconvénients des méthodes actuelles (très approximatives pour la plupart) que ce soit pour mesurer l’angulation de la tige a l’extérieur du patient et savoir si le cintrage est correct, ou encore pour mesurer vis en place (avec ou sans tige) la lordose du segment vertébrale.3. Objectives of the invention [0008] An objective of the present invention is to overcome at least certain drawbacks of current methods (very approximate for the most part), whether for measuring the angulation of the rod outside the patient and know if the bending is correct, or to measure screw in place (with or without rod) the lordosis of the vertebral segment.

[0009] Il s’agit d’un dispositif permettant de mesurer l’angulation d’une tige d’arthrodèse rachidienne et également l’angulation globale du segment rachidien arthrodésé par vis pédiculaires in situ en peropératoire, au cours de la chirurgie rachidienne.It is a device for measuring the angulation of a spinal arthrodesis rod and also the overall angulation of the spinal segment arthrodesoded with pedicle screws in situ intraoperatively, during spinal surgery.

[0010] Un autre objectif de l’invention est de fournir un dispositif médical qui puisse être utilisé au bloc opératoire, stérile, en utilisation unique ou restérilisable et réutilisable. [0011] Un autre objectif de l’invention est, au moins selon certains modes de réalisation, de fournir un dispositif médical simple, relativement peu coûteux et facilement adaptable avec du matériel médical actuellement disponible.Another objective of the invention is to provide a medical device which can be used in the operating room, sterile, for single use or which can be sterilized and reused. Another objective of the invention is, at least according to certain embodiments, to provide a simple medical device, relatively inexpensive and easily adaptable with currently available medical equipment.

[0012] Un autre objectif de l’invention est de proposer un système comprenant le dispositif médical.Another objective of the invention is to provide a system comprising the medical device.

[0013] Un autre objectif de l’invention est de proposer des utilisations spécifiques du dispositif/système médical.Another objective of the invention is to provide specific uses of the medical device / system.

[0014] Un autre objectif de l’invention est de proposer un procédé pour mesurer des angles et cintrages.Another objective of the invention is to provide a method for measuring angles and bends.

[0015] Un autre objectif de l’invention est de fournir une valeur directe, in situ et précise des courbures rachidiennes et de la lordose de la tige après cintrage (et non plus grossière à l’œil nu).Another objective of the invention is to provide a direct, in situ and precise value of the spinal curvatures and of the lordosis of the rod after bending (and no longer coarse with the naked eye).

4. Résumé de l’invention [0016] Le dispositif selon l’invention est composé d’au moins trois parties distinctes : [0017] -deux branches.4. Summary of the invention [0016] The device according to the invention is composed of at least three distinct parts: [0017] -two branches.

[0018] -un rapporteur gradué dans lequel s’emboîte les deux branches.A graduated protractor into which the two branches fit.

[0019] Chaque branche comprend :Each branch includes:

[0020] - un système de cardan permettant de les utilisées droites ou angulées selon l’angle à mesurer.- a gimbal system allowing them to be used straight or angled depending on the angle to be measured.

[0021] -un double système de fixation à leur extrémité : tête à clipper/ visser à deux étages. L’étage le plus profond peut se fixer sur la tige nue (pour lecture de l’angulation/cintrage/courbure de la tige). L’étage superficiel peut se fixer sur les têtes de vis du segment arthrodésé par vis pédiculaire.-A double fixing system at their end: clipping / screwing head with two stages. The deepest stage can be fixed on the bare rod (for reading the angulation / bending / curvature of the rod). The surface stage can be fixed on the screw heads of the segment arthrodesoded by pedicle screw.

[0022] Le rapporteur est composé de deux disques pivotant sur un axe central et gradué en degrés.The protractor is composed of two discs pivoting on a central axis and graduated in degrees.

[0023] Les deux branches s ‘emboîtent dans le rapporteur gradué en degrés permettant une lecture directe de l’angulation/cintrage/courbure de la tige ou du segment arthrodésé.The two branches fit into the protractor graduated in degrees allowing a direct reading of the angulation / bending / curvature of the rod or of the arthrodesic segment.

[0024] Le dispositif peut être utilisé en chirurgie ouverte ou en chirurgie percutanée.The device can be used in open surgery or in percutaneous surgery.

[0025] Pour ce faire on utilise l’autre extrémité des branches (partie rectiligne), qui sera introduite dans le tube fixé à la tête de vis. Les branches sont introduites dans le rapporteur comme indiqué précédemment.To do this we use the other end of the branches (straight part), which will be introduced into the tube fixed to the screw head. The branches are introduced into the protractor as indicated above.

[0026] Le dispositif permet donc une lecture directe de l’angulation du segment arthrodésé par le chirurgien en peropératoire et donc une correction immédiate si l’objectif d’angle fixé en préopératoire n’est pas atteint. De plus le cintrage de la tige est ainsi optimisé, en effet avec le dispositif selon l’invention il est possible de savoir avec précision l’angle donné à la tige et non plus une approximation grossière à l’œil nu.The device therefore allows a direct reading of the angulation of the arthrodesis segment by the surgeon intraoperatively and therefore an immediate correction if the angle objective fixed preoperatively is not reached. In addition, the bending of the rod is thus optimized, in fact with the device according to the invention it is possible to know with precision the angle given to the rod and no longer a rough approximation with the naked eye.

5. Brève description des dessins [0027] L’invention, ainsi que les différents avantages qu’elle présente, seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d’un mode non limitatif de réalisation de celle-ci, donnée en référence aux dessins, dans lesquels :5. Brief Description of the Drawings The invention, as well as the various advantages which it presents, will be more easily understood thanks to the description which follows of a nonlimiting embodiment of the latter, given with reference to the drawings, in which:

[0028] - Les Figure IA et Figure IB représentent les éléments formant le dispositif, selon la présente invention ; la Figure IA est une coupe de profil des branches fixé sur une vis II et sur une tige I alors que la Figure IB est une vue supérieure I et coupe de profil II du rapporteur la même unité d’appui.- Figures IA and Figure IB show the elements forming the device according to the present invention; Figure IA is a profile section of the branches attached to a screw II and a rod I while Figure IB is a top view I and profile section II of the protractor the same support unit.

[0029] - Les Figure 2A et Figure 2B représente une vue d’un système comprenant i) deux branches fixées sur ii) une tige telles que représentées en Figure ΙΑ I et iii) un rapporteur tel que représenté en Figure IB dans lequel sont emboîté les tiges permettant la mesure de l’angulation. La figure 2A représente une utilisation du système avec une baranche angulée grâce au système de cardan alors que la figure 2B représente le système avec les branches utilisées droite [0030] - La Figure 3 représente une vue d’un système utilisé à « ciel ouvert » avec une fixation directe sur tète de vis comprenant i) deux tiges fixées sur une tête de vis telles que représentées en Figure ΙΑ II, la vis étant insérées dans une vertèbre à travers le pédicule et iii) un rapporteur tel que représenté en Figure IB dans lequel sont emboîté les tiges permettant la mesure de l’angulation du cintrage de la tige et la mesure de la lordose/cyphose locale du rachis.- Figure 2A and Figure 2B shows a view of a system comprising i) two branches fixed on ii) a rod as shown in Figure ΙΑ I and iii) a protractor as shown in Figure IB in which are fitted the rods allowing the measurement of the angulation. FIG. 2A represents a use of the system with an angulated baranche thanks to the gimbal system whereas FIG. 2B represents the system with the branches used straight [0030] - FIG. 3 represents a view of a system used in "open sky" with direct attachment to a screw head comprising i) two rods fixed to a screw head as shown in Figure ΙΑ II, the screw being inserted into a vertebra through the pedicle and iii) a protractor as shown in Figure IB in which are fitted the rods allowing the measurement of the angulation of the bending of the rod and the measurement of the local lordosis / kyphosis of the spine.

[0031] - La Figure 4 représente une vue d’un système utilisé en percutané avec une fixation à travers des supports de vis.- Figure 4 shows a view of a system used percutaneously with a fixing through screw supports.

[0032] 6. Description détaillée d’un mode de réalisation et Exemples [0033] 6.1 Exemple d’utilisation du système pour mesure du cintrage de tige [0034] En référence à la Figure ΙΑ I une branche peut être fixée de manière amovible 2 sur une tige 6. Les deux branches sont fixées de part et d’autre du segment de tige dont on souhaite connaître le cintrage tel que représenté figure 2 A et 2 B. Chaque branche est emboîtée dans son emplacement 10 au sein du rapporteur. Le rapporteur comprend deux disques 7 et 8 pivotants autour d’un pivot central 9. Sur chaque disque se trouve un emplacement 10 acceptant une branche. L’angulation entre les deux branches est lisible grâce aux graduations 1L La mesure est réalisable en laissant les branches droites comme illustré figure 2 B ou en angulant une ou deux branches à l’aide d’un système de cardan 1 en fonction de l’angulation et de la longueur du montage à mesurer comme illustré Figure 2A.6. Detailed description of an embodiment and Examples [0033] 6.1 Example of use of the system for measuring rod bending [0034] With reference to Figure ΙΑ I a branch can be fixed removably 2 on a rod 6. The two branches are fixed on either side of the rod segment for which it is desired to know the bending as shown in FIG. 2 A and 2 B. Each branch is fitted into its location 10 within the protractor. The protractor comprises two discs 7 and 8 pivoting around a central pivot 9. On each disc there is a location 10 accepting a branch. The angulation between the two branches is readable thanks to the 1L graduations The measurement can be carried out by leaving the branches straight as illustrated in FIG. 2B or by angling one or two branches using a gimbal system 1 depending on the angle and length of the fixture to be measured as shown in Figure 2A.

[0035] 6.2 Exemple d’utilisation du système en chirurgie conventionnelle à « ciel ouvert » [0036] En référence à la Figure ΙΑ II une branche peut être fixée de manière amovible 4 sur une tête de vis 5. Comme illustré Figure 3, les vis 5 sont introduites dans les pédicules des vertèbres 13 et chaque branche 12 est emboîtée dans son emplacement 10 dans chaque disque 7 et 8 du rapporteur. Fonction du placement des vis et de leur type (mono-axial, poly-axiale) il sera possible d’obtenir la lordose du segment rachidien fixé ou arthrodésé par lecture directe sur le rapporteur. Fa lecture pourra se faire sur tête de vis seule ou avec la tige 6 fixée dans la tête de vis 3 en référence à la Figure 1 A II et à la Figure 3.6.2 Example of use of the system in conventional "open sky" surgery With reference to Figure ΙΑ II a branch can be removably fixed 4 on a screw head 5. As illustrated in Figure 3, the screws 5 are introduced into the pedicles of the vertebrae 13 and each branch 12 is fitted into its location 10 in each disc 7 and 8 of the protractor. Depending on the placement of the screws and their type (mono-axial, poly-axial), it will be possible to obtain lordosis of the fixed or arthrodesic spinal segment by direct reading on the protractor. Fa can be read on the screw head alone or with the rod 6 fixed in the screw head 3 with reference to Figure 1 A II and Figure 3.

[0037] 6.3 Exemple d’utilisation du système en chirurgie percutanée ou avec réducteurs [0038] En référence à la Figure 4, les branches 12 peuvent être utilisé en introduisant le coté fin pour les fixer de manière amovible dans l’extension de vis 14. Chaque branche 12 est emboîtée dans son emplacement 10 dans chaque disque 7 et 8 du rapporteur. Ainsi le dispositif est utilisable en percutané et avec des réducteurs de tiges.6.3 Example of use of the system in percutaneous surgery or with reducers With reference to Figure 4, the branches 12 can be used by inserting the thin side to fix them removably in the screw extension 14 Each branch 12 is fitted into its location 10 in each disc 7 and 8 of the protractor. Thus the device can be used percutaneously and with rod reducers.

[0039] 6.4 Généralisation [0040] Bien que les exemples des sections 7.1, 7.2 et 7.3 se focalisent presque exclusivement sur le rachis, il est admis une généralisation de l’utilisation du dispositif à d’autres segments articulaires, par adaptation dimensionnelle/fonctionnelle. De même dans le rachis, le dispositifs permet toute mesure d’angulation (ostéotomie...) avec fixation amovible sur tout instrument rachidien de type ciseaux, ou autre.6.4 Generalization Although the examples of sections 7.1, 7.2 and 7.3 focus almost exclusively on the spine, it is accepted that the use of the device is generalized to other articular segments, by dimensional / functional adaptation. . Similarly in the spine, the device allows any angulation measurement (osteotomy ...) with removable attachment to any spinal instrument of scissor type, or other.

Application industrielle [0041] Ee dispositif est susceptible d’utilisation industrielle : un laboratoire de production de matériel à usage médical, d’arthrodèse vissée pourrait le commercialiser en complément de son système de vis pédiculaire (vis compatibles avec le dispositif), de son système de cintrage ou encore de sa tige afin de permettre au chirurgien utilisant ces vis de s’approcher au plus près des angles physiologiques pour son malade (les angles de courbure de la colonne vertébrale étant une des problématiques majeures de la chirurgie rachidienne moderne).Industrial application This device is capable of industrial use: a laboratory for the production of equipment for medical use, of screw-retained arthrodesis could market it in addition to its pedicle screw system (screws compatible with the device), its system bending or its rod to allow the surgeon using these screws to get as close as possible to the physiological angles for his patient (the angles of curvature of the spine being one of the major problems of modern spinal surgery).

Claims (9)

REVENDICATIONS 1 ) Dispositif médical caractérisé en ce qu’ il comprend un rapporteur permettant de mesurer l’angulation d’une tige d’arthrodèse ou de segment vertébraux utilisable à des fins médicales au bloc opératoire.1) Medical device characterized in that it includes a protractor for measuring the angulation of an arthrodesis rod or vertebral segment usable for medical purposes in the operating room. 2) Dispositif médical rapporteur d’angle caractérisé en ce qu’il comprend deux branches qui se fixent sur les têtes de vis (4) ou sur la tige d’arthrodèse (2).2) Angle protector medical device characterized in that it comprises two branches which are fixed on the screw heads (4) or on the arthrodesis rod (2). 3) Dispositif médical caractérisé en ce qu’il comprend deux branches (12) s’emboîtent dans un rapporteur gradué. Quel que soit le moyen et le lieu de fixation distal (vis (4), extension de vis (14), ciseaux, réducteur, tige (2) ou autre.)3) Medical device characterized in that it comprises two branches (12) fit into a graduated protractor. Whatever the means and place of distal fixation (screws (4), extension of screws (14), scissors, reducer, rod (2) or other.) 4) Dispositif médical caractérisé en ce qu’il comprend un rapporteur gradué (11) formé par deux disques mobiles (7) (8) et pivotant autour d’un pivot (9) l’un par rapport à l’autre permettant la mesure de l’angle entre les deux branches (11).4) Medical device characterized in that it comprises a graduated protractor (11) formed by two movable discs (7) (8) and pivoting around a pivot (9) relative to each other allowing the measurement the angle between the two branches (11). 5) Dispositif médical, caractérisé en ce qu’il comprend deux branches (12) pouvant être utilisée droite ou angulée selon l’importance de l’angle à mesurer grâce à un système de cardan (1).5) Medical device, characterized in that it comprises two branches (12) which can be used straight or angled depending on the size of the angle to be measured using a gimbal system (1). 6) Dispositif caractérisé en ce qu’il comprend deux branches (12) terminées par une tête fixable de manière amovible à deux étages : l’étage le plus profond (2) se fixe sur la tige d’arthrodèse pour lecture d’angulation/cintrage de tige, l’étage le plus superficiel (4) se fixe sur une tête de vis pour lecture de l’angulation du segment rachidien arthrodésé6) Device characterized in that it comprises two branches (12) terminated by a head which can be fixed removably to two stages: the deepest stage (2) is fixed on the arthrodesis rod for reading angulation / stem bending, the most superficial stage (4) is fixed on a screw head to read the angulation of the arthrodesic spinal segment 7) Dispositif médical, caractérisé en ce qu’il comprend des composant selon les revendications 2, 3, 4, 5, 6 dont l’usinage et les matériaux utilisés rendent l’invention utilisable en usage unique recyclable ou re-stérilisable.7) Medical device, characterized in that it comprises components according to claims 2, 3, 4, 5, 6, the machining and the materials used make the invention usable in single use recyclable or re-sterilizable. 8) Dispositif médical, caractérisé en ce qu’il comprend des composant selon les revendications 2, 3, 4, 5, 6 dont l’usinage et les matériaux utilisés rendent l’invention utilisable à des fins médicales au bloc opératoire.8) Medical device, characterized in that it comprises components according to claims 2, 3, 4, 5, 6, the machining and the materials used make the invention usable for medical purposes in the operating room. 9) Dispositif caractérisé en ce qu’il comprend des composant selon les revendications 2,9) Device characterized in that it comprises components according to claims 2, 3, 4, 5, 6 dont l’usinage et les matériaux utilisés rendent l’invention utilisable à ciel ouvert ou en per cutané.3, 4, 5, 6, the machining and the materials used make the invention usable in the open or in the skin.
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