JP2009511128A - 横方向のロッドコネクタ - Google Patents

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Abstract

本発明の実施形態は、骨整列ロッドコネクタに関し、より詳細には、横方向ロッドコネクタに関する。一実施形態において、コネクタは、少なくとも1つのロッドを収納するように構成される開口部を有するハウジングと、少なくとも1つのロッドが開口部に配置されるとき、少なくとも1つのロッドを固定するように構成される止めねじアセンブリとを含む。止めねじアセンブリは、止めねじと、止めねじがハウジングに挿入されるとき、止めねじと相互に作用するように構成される少なくとも1つの円形/球形の物体とを含む。止めねじの挿入時、少なくとも1つの球形の物体は、少なくとも1つのロッドに向かって横に動き、ハウジング内部に少なくとも1つのロッドを固定するように構成される。

Description

(関連出願の参照)
本出願は、2005年10月7日に出願された、「Transverse Rod Connector」という名称のLaurenceらの米国仮出願第60/725,031号に対する優先権を主張し、その開示の全体を本明細書に参考として援用する。
(発明の背景)
(発明の分野)
本発明は、概して、外科の分野に関し、より詳細には、骨整列ロッド間の間隔のあいた関係性をつなぎ、維持するためのコネクタデバイス(「横方向のロッドコネクタ」)に関する。
(発明の背景)
脊椎胸部および胸腰部の前方の内部における固定が、脊椎手術において増加傾向にある。脊椎胸部および胸腰部において、前方の固定は、重大な管損傷を伴うバースト損傷、コーペクトミ(corpectomy)を必要とする椎体腫瘍および前方の安定化を必要とする他の適応症に必要である。前方の内部の固定の利点の1つは、完全な管浄化ならびに骨フラグメントの減圧および/または腫瘍の全切除を提供する能力を含む。さらに、前方の脊椎胸部および胸腰部(ATL)手術は、最小数の運動領域の融解を可能にし、より正常な脊椎力学を可能にする。
一部の従来のシステムは、主として、胸部バースト破損、胸腰部バースト破損、ならびに腰部バースト破損、ならびに腫瘍の管理のためのロッドベースのシステムの設計に関し、該ロッドベースのシステムの設計は、前方の負荷分担を可能にし、骨移植片の整復および圧縮を実行するための伸延を可能にし、CT/MRIと共用可能であり、移植が容易である。従来のシステムは、椎体ステープル、プレート、ならびに、様々なねじおよびロッドと連結して用いられ、非常に多用途の前方の固定システムを作る前方の器具を含み得る。
一部の従来のシステムはチタン構造をさらに含み、該チタン構造は、現在のCTおよびMRI走査技術、低プロフィール移植システム、上部負荷および上部締めシステム、ならびにその他のパラメータと共用可能である。一部のシステムはまた、上部負荷アプローチのためのデュアルロッド(dual−rod)構造に適用される一片の移植を可能にするクロスコネクタ(cross−connector)を含む。
従来のデバイスおよびシステムは多数の不利な点を有する。これらのデバイスは、患者内にデバイスを配置する前、配置中、配置した後のいずれかのときにデバイスを調整する場合、適応性を提供しない。従って、これらのデバイスは、外科医に対して、特定の構成を用いるようにさせ、患者の生理的な特性およびニーズに応じて調整する余地をほとんど残さない。さらにこれらのデバイスでは、単一の止めねじ機構を作動させることによって、外科医が複数のロッドを接続することが不可能である。
従って、特定の患者に対して固定デバイスを取り付けかつ調整するとき、外科医または資格を持つ他の専門家に適応性およびデバイスの複数のロッドを固定する機能を提供するこの固定デバイスに対するニーズがある。
(発明の概要)
本発明の一部の実施形態は、ロッドコネクタに関し、より詳細には、例えば、単一の止めねじを用いて、複数のロッドを固定するように構成される横方向ロッドコネクタに関する。
一実施形態において、コネクタは、少なくとも1つのロッドを収納するように構成される開口部を有するハウジングと、止めねじおよび少なくとも1つの円形の物体/部材を有する止めねじアセンブリであって、該少なくとも1つの円形の物体/部材は、止めねじがハウジングに挿入されたとき、止めねじと相互に作用するように構成される、止めねじアセンブリとを含む骨整列ロッドコネクタ(bone alignment rod connector)を含む。少なくとも1つのロッドが開口部に配置されるとき、止めねじアセンブリは、少なくとも1つのロッドを固定するように構成され、止めねじの挿入時、少なくとも1つの円形の部材は、少なくとも1つのロッドに向かって横に動き、ハウジング内部に少なくとも1つのロッドを固定するように構成される。
別の実施形態において、ハウジングの受け部分内に骨整列ロッドを固定するための方法は、骨整列ロッドを受けるための受け部分と、止めねじと、上部にねじ山のつけられた開口部であって、止めねじを受け、止めねじが開口部間を前進することを可能にして、受け部分内で骨整列ロッドを保持するための保持力を確立するように構成される、上部にねじ山のつけられた開口部とを有するハウジングを提供することを含む。方法はまた、ハウジングの受け部分内で骨整列ロッドを受けることと、受け部分内でロッドを保持するための保持力を確立するために、ねじ山のつけられた開口部に止めねじを前進させることとを含む。
さらに別の実施形態において、2つの骨整列ロッド間の間隔の空いた関係性を固定するための方法は、間隔の空いた配置における一対の受け部分であって、その各々はそれぞれの骨整列ロッドを受けるためである、一対の受け部分と、止めねじと、上部にねじ山のつけられた開口部であって、止めねじを受け、止めねじが開口部内を前進することを可能にし、それぞれの受け部分によって各骨整列ロッドを保持するための保持力を確立するように構成される、上部にねじ山のつけられた開口部とを有するハウジングを提供することとを含む。方法はまた、ハウジングの各受け部分内でそれぞれの骨整列ロッドを受けることと、それぞれの受け部分において各骨整列ロッドを保持するための保持力を確立するために、ねじ山のつけられた開口部に止めねじを前進させることとを含む。
本発明の他の実施形態は、単一の止めねじを作動し、かつ間隔の空いた配置においてロッドを維持することによって、好ましくは堅くかつ好ましくは同時に2つ(以上)のロッドを接続するために用いられ得る。特に、本発明の一部の実施形態は、2つのスロット(受け部分)であって、その各々は使用中のロッドを収納するために、適切に、大きさに合わせて作られ、それらは実質的に(例えば)平行である、2つのスロットを有する本体を含む。本体はまた、ロッドスロットの1つまたは好ましくはロッドスロットの両方に実質的に垂直である軸を有する穴と、穴のいずれかの側面が2つのスロットに向かって横に延びる第3のスロットを含む。
止めねじは、内側部分に円錐形の表面(または、他の表面、例えば球形)を有し、ロッドに対して直接に球体を作動させ得る。止めねじはまた、止めねじを収容するための除去部分を有するインサートを用いることによって、球形/円形部材を間接的に作動し得る。インサートは、好ましくは、球の作動を容易にするために球形の接触部分において斜面を含む。球を外側に動かす力はまた、止めねじに対して、インサートを変形させる傾向がある。従って、止めねじに対する回転力の増加は、インサート自体による止めねじグリッピング動作に変換される。このグリッピング動作は、(例えば)動的負荷状況時において止めねじが緩むのを防ぎ得る。
ロッドスロットは、最初に斜めにされているロッドの捕捉部を収納するように、特大に作られ得る。従って、本発明の一実施形態において、止めねじを締める動作は、ロッドを捕捉し、(例えば)ロッドを実質的に平行な構成にさせる−これは、ロッドスロットの横の面に対してロッドを押し付けることによって、達成される。両側のロッドスロットにおける横方向のスロットの開口部は、球が内部本体から排除されることを防ぐために、球が平行移動するスペースより小さくあり得る。
本発明のさらなる特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作は、添付の図面を参照して以下にさらに詳細に述べられる。
本発明は、添付の図面を参照して記述される。図面において、同様の参照番号は、同一の要素または機能的に同様の要素を示す。さらに、参照番号の左端の数字は、参照番号が最初に現れた図番号図面を識別する。
(発明の詳細な説明)
本発明の一部の実施形態は、外科の分野に関し、より詳細には、少なくとも1つおよび好ましくは2つ(以上)のロッドを保持し得る骨整列ロッド(例えば、横方向ロッド)コネクタに関する。ロッドは、頸部ロッド、後方部ロッド、または医療用途時に用いられる任意の他のロッドであり得る。
図1は、ハウジング102を有する横方向ロッドコネクタ100の斜視図を例示し、ハウジング102は、上部部分104、底部部分106、前部部分108、後部部分110、側部部分112、114を含む。例示されるように、ハウジング102における要素の空間的方向付けをより良く視覚化するために、x−y−z座標系が用いられ得る。従って、上部部分104および底部部分106はx−z座標場に配置され、側部部分112、114はy−z座標場に配置され、前部部分108および後部部分110はx−y座標場に配置される。
ハウジング102は中央部分116をさらに含み、中央部分116は、現在例示されている(図1)実施形態において、ハウジング102の実質的に中間に配置される。ハウジング102は、2つの側部部分112、114と中央部分116との間に配置される2つの開放チャネルすなわち開口部118、120をさらに含む。開放チャネル118、120は、x−z座標場における上部部分104および2つの側部部分112、114、ならびにy−z座標場における中央部分116によって形成され得る。従って、開放チャネル118は、側部部分112、中央部分116および上部部分104によって形成される。開放チャネル120は、同様に、側部部分114、中央部分116および上部部分104によって形成される。開放チャネル118、120は、ハウジング102の底部部分106から開き得る。当業者によって理解され得るように、ハウジング102は、少なくとも1つのロッドの配置を収容するように構成される少なくとも1つのそのような開口部を含み得る。
例示される実施形態において、開口部108、110は、円筒形ロッドを収容するように構成されるが、当業者によって理解され得るように、開口部108、110は、任意の形状のロッドを収容し得、特別注文の形状のロッドを収容するように形成され得る。
上部部分104は開口部122をさらに含み得、開口部122は、楕円形であり、z軸に沿った第1のより短い径およびx軸に沿った第2のより長い径を有し得る。当業者によって理解され得るように、開口部122は、円、長方形、正方形、多角形または任意の他の形状などの任意の他の所望の形状を有し得る。
示されるように、開口部122は、ハウジング102の中央部分116の上部に作られ得、球形/円形の、物体/部材130aおよび130b(図1に示されていない)、止めねじ132、およびインサート(図2〜図4)の挿入を収容するように構成され得る。開口部122は、x−y面における下方に延び得るが、好ましくは、一実施形態において、開口部122の深さはハウジング102の高さより小さくあり得る(図3〜図4を参照されたい)。開口部122は、開口部122の壁に沿って長手方向に位置するねじ山140をさらに含み得る。ねじ山140は、好ましくは、止めねじ132の外側部部分に備えられた対応するねじ山を収容するように構成され、その結果止めねじ132は、開口部122の中に前進され得る。
中央部分116は、開口部146aおよび146b(図1に示されていない)をさらに含み得る。開口部146は、中央部分116の側壁に作られ、該中央部分116の側壁は、チャネル118、120および開口部122をそれぞれ分離し、好ましくは、球形の物体130が開口部122の内部に配置されるとき、球形の物体130がそれぞれのチャネル118、120の中に突き出ることを可能にするように構成される。一旦開口部122の内部に配置されると、開口部および好ましくはインサートは球形の物体130を開口部146に導き、その結果、物体130が開口部から突き出ると、物体はそれぞれのロッドと相互に作用する。
図2はコネクタ100の分解斜視図である。この実施形態に示されるように、止めねじ132は、インサート210の内部に配置されるように構成される。インサート210は、好ましくは、球形の物体130のそれぞれがそれぞれのロッドに接触したときに、止めねじが開口部122の中に前進することによって起こされる等しい圧力(「保持力」)を球形の物体130の各々に加えるために用いられる。従って、球形の物体130、インサート210、および止めねじ132の組み合わせは、次いで、開口部122の構成に一致するように構成される。
一実施形態において、球形の物体130は、最初に開口部122の内部に配置され、そこで、各々の物体はそれぞれの開口部146に接して置かれ、インサート210は球形の物体の上部に配置され、それによって、球形の物体130を開口部146により近づかせ、かつ/または、開口部146から出るようにさせる。開口部146は、好ましくは、球形の物体130がそれぞれチャネル118、120の中に落ちることを防ぐように構成される。一旦、インサート210が開口部122の内部に配置されると、止めねじ132は開口部122の中にはめ込まれる。ねじ山140および対応するねじ山133は、開口部122内において、時計回りまたは反時計回りの止めねじの前進を可能にするように構成され得る。止めねじが開口部122にはめ込まれた後に、開口部内において止めねじをロックするための様々な手段が当該分野において公知である。さらにまた、当業者によって理解され得るように、止めねじ132は、ねじ山の使用以外に、インサート(および/または物体130)に力を加えるための任意の前進手段を用い得る。
一実施形態において、インサート210は、図2および図3に示されるように、台形形状を有し得、インサート210は、さらに、楕円形開口部122の長径に実質的に等しい長さを有するように構成され得る。インサート210はまた、楕円形開口部122の短径に実質的に等しい幅を有し得る。インサート210はまた、開口部122の深さに実質的に等しい高さを有し得る。このように、インサート210は、開口部122の内側にぴったりと合い得、開口部122の内側に固定され得る。止めねじ132は、球形の物体130と共に、さらに、インサート210が開口部122の内部でゆるむことを防ぐ。
図2〜図4に例示されるように、インサート210は、止めねじ132の大きさに合うように作られた溝214を含み得る。溝214は、止めねじ132の円筒形の特徴を収容するために、立方体形状または平行六面体形状を有するように構成され得る。当業者によって理解され得るように、溝214は、任意の他の形状を有し得る。溝214は、図2に示されるように、台形のインサート210の長い方の底辺に作られ、ハウジング102のねじ山140を妨害しないようにも構成され得る。
インサート210が開口部122の内部の球形の物体130の上部に配置される場合、インサート210は、さらに、球形の物体130(a、b)にそれぞれ接触するように構成される斜側面部218(a、b)を含む。一実施形態において、(止めねじ132をねじ込む場合)止めねじ132に下方への回転力を(y軸に沿って)加えることによって、球形の物体130、インサート210、および止めねじ132が、一旦、開口部122の中に挿入されると、止めねじ132はインサート210を(y軸に沿って)下に押し、それによって側面部218は、球形の物体130に向かって(x軸に沿って)押される。従って、球形の物体130は、開口部146から(x軸に沿って)押し出される。
図3を参照すると、ロッド302および304は、それぞれ、チャネル118、120の内側に固定されるように示される。このことは、チャネル118、120の内側にロッド302、304を配置すること、開口部122の内側に、球形の物体130、インサート210および止めねじ132の組み合わせを配置すること、ならびにねじ山140に沿って止めねじ132を進めることによって、成し遂げられ得る。従って、このことは、インサート210が下方に押される結果となり、球形の物体130上にx軸に沿って平行移動の力を加える。一旦、球形の物体130がロッド302および304の方へx軸に沿って押し出されると、ロッド302、304は、それぞれ、ハウジング102の内壁306、308の方向へ押される。図に見られ得るように、好ましくは、球形の物体がロッドをチャネル内に押しつけるように(例えば、上方および外側に)、球形の物体はロッドに相互に作用する。従って、この配置は、ハウジング102内にロッド302および304を固定または保持する。
図4はハウジング402の代替の実施形態を例示する。この実施形態において、ハウジング402は図1のハウジング102と実質的に同様である。しかしながら、開口部102の代わりに、ハウジング402は開口部422を含み、開口部422は、円形の形状を有し得、ハウジング402の中央部分416の内部に下方に一様に延び、円筒形のチャネルを形成し得る。さらに、インサート482は、逆さまの円錐形の底部474および円筒形の上部476を有し得る。円筒形の上部476は、さらに、ねじ山470を含み得る。ねじ山470は、開口部422の内壁に配置されたねじ山440と相互に作用するように構成される。
この実施形態において、開口部422はまた、ハウジング402の底部部分406に向かって位置する溝452を含み得る(ハウジング402の一部分および側面部は図1のハウジング102に類似している)。溝452は、インサート482の円錐形の上部476に適合するように構成される。そのように、球形の物体430が開口部422の内部に配置され、インサート482が開口部422の内部に配置され、ねじ山440に沿って前進させられる場合、図1の実施形態と同様に、円錐形の底部474の側面部は、球形の物体430に接触し、x軸に沿って球形の物体430を押す。インサート482がねじ山440に沿ってねじ込まれるとき、溝452は円錐形の底部474を受けるように構成され得る。
一実施形態において、止めねじ432(止めねじ132に類似している)は、インサート482、ならびに従ってロッド302および304をさらにしっかりと固定するために、開口部422の内側のねじ山440に沿って、ねじ切りされ得る。当業者によって理解され得るように、止めねじ432(または、図1を参照する場合、止めねじ132)は、(例えば)止めねじの頭部における凹部と相互に作用するように構成された頭部を有するツール(例えば、ねじ回し、六角レンチ)を用いて前進されるかまたは取り外され得る。
当業者によって理解され得るように、ハウジング102は、立方体形状、平行六面体形状、球形の形状、楕円形の形状、または任意のその他の形状などの任意の所望の形状を有し得る。ハウジング102はまた、図1に例示されるように、丸い側面、丸い部分および丸い縁を有し得る。さらに、側面部分112または114の高さ、幅、長さは、もう一方のそれらと同じかまたは異なり得、かつ/または、中央部分116の高さ、幅、長さと同じかまたは異なり得る。
当業者によって理解され得るように、物体130はまた、球、立方体、平行六面体、円柱、または任意のその他の所望の形状などの様々な形状および大きさを有し得る。さらに、止めねじ132は、ハウジング102内のインサート210、物体130およびロッド302、304を固定するように構成される任意のその他のロッキングデバイスであり得る。
本発明の上記方法およびコンポーネントの例示的な実施形態が、本明細書に記述されている。他の所で述べられている場合に、これらの例示の実施形態は、例示の目的のみのために記述され、限定する意図はなく、従って、他の実施形態は、可能であり、本発明によってカバーされる。そのような実施形態は、本明細書に含まれる教示に基づくと、当業者に対して明白であろう。従って本発明の外延および範囲は、上記の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によってのみ定義されるべきである。
図1は、本発明の一実施形態に従った横方向のスロット構成(横方向のインサートに対する間接的作動)の斜視図を例示する。 図2は、本発明の一実施形態に従った横方向のスロット構成(横方向のインサートに対する間接的作動)の分解斜視図を例示する。 図3は、本発明の図1〜図2に示された実施形態の側面断面図を例示する。 図4は、本発明の別の実施形態に従った横方向のスロット構成(インサートなしの直接の作動)の側面断面図を例示する。

Claims (23)

  1. 少なくとも1つのロッドを収納するように構成される開口部を有するハウジングと、
    止めねじおよび少なくとも1つの円形の部材を有する止めねじアセンブリであって、該少なくとも1つの円形の部材は、該止めねじが該ハウジングに挿入されたとき、該止めねじと相互に作用するように構成される、止めねじアセンブリと
    を備え、
    該少なくとも1つのロッドが該開口部に配置されるとき、該止めねじアセンブリは、該少なくとも1つのロッドを固定するように構成され、
    該止めねじの挿入時、該少なくとも1つの円形の部材は、該少なくとも1つのロッドに向かって横に動き、該ハウジング内部に該少なくとも1つのロッドを固定する、骨整列ロッドコネクタ。
  2. 前記円形の部材は球形である、請求項1に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  3. 前記止めねじアセンブリは、前記止めねじの挿入時、ハウジングの内部に配置され、該止めねじおよび前記球形の部材と相互に作用するように構成されるインサートをさらに含む、請求項2に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  4. 前記インサートは、前記止めねじおよび前記球形の部材と相互に作用するように構成される少なくとも1つの側面部を含み、該止めねじは、該球形の部材に向かって該インサートの少なくとも1つの側面部を横に押し、それによって、該球形の部材が前記少なくとも1つのロッドに押し付けられ、該少なくとも1つのロッドを前記ハウジングに固定されるように構成される、請求項3に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  5. 前記ハウジングは一対の開口部を含み、該一対の開口部の各々はロッドを収納するように構成される、請求項1に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  6. 前記一対の開口部の各々は円筒形状を備えている、請求項5に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  7. 前記ハウジングは、該ハウジングの上面に開口部を含み、前記止めねじは、該ハウジングの上面における該開口部を通って挿入されるように構成される、請求項1に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  8. 前記ハウジングの前記上面における前記開口部は、前記止めねじが挿入されるとき、該止めねじおよび前記円形の部材と相互に作用するように構成されるインサートの配置を収納するようにさらに構成される、請求項7に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  9. 前記上面における前記開口部は、前記止めねじの外側に備えられた複数のねじ山に一致する複数のねじ山を含む、請求項8に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  10. 前記ハウジングにおける前記開口部は、前記少なくとも1つのロッドの径より大きい径を含む、請求項1に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  11. 前記止めねじは円錐形状を含む、請求項1に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  12. 前記ハウジングは、前記少なくとも1つのロッドの配置を収納するように構成される底部部分をさらに含む、請求項1に記載の骨整列ロッドコネクタ。
  13. ハウジングの受け部分内に骨整列ロッドを固定するための方法であって、該方法は、
    ハウジングを提供することであって、該ハウジングは、骨整列ロッドを受けるための受け部分と、止めねじと、上部にねじ山のつけられた開口部であって、該止めねじを受け、該止めねじが該開口部内を前進することを可能にして、該受け部分内で該骨整列ロッドを保持するための保持力を確立するように構成される、上部にねじ山のつけられた開口部とを有する、ことと、
    該ハウジングの該受け部分内で該骨整列ロッドを受けることと、
    該受け部分内で該ロッドを保持するための保持力を確立するために、該ねじ山のつけられた開口部に該止めねじを前進させることと
    を包含する、方法。
  14. 前記ハウジングは、前記受け部分内に前記骨整列ロッドを保持するための前記保持力を加えるために、該ロッドと相互に作用する部分を有する円形の部材をさらに含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記円形の部材は球形である、請求項14に記載の方法。
  16. 前記ハウジングは、前記止めねじから前記円形の部材に力を伝達するためのインサートをさらに含む、請求項14に記載の方法。
  17. 2つの骨整列ロッド間の間隔の空いた関係性を固定するための方法であって、該方法は、
    ハウジングを提供することであって、該ハウジングは、間隔の空いた配置における一対の受け部分であって、その各々はそれぞれの骨整列ロッドを受けるためである、一対の受け部分と、止めねじと、上部にねじ山のつけられた開口部であって、該止めねじを受け、該止めねじが該開口部内を前進することを可能にし、それぞれの受け部分によって各骨整列ロッドを保持するための保持力を確立するように構成される、上部にねじ山のつけられた開口部とを有する、ことと、
    該ハウジングの各受け部分内でそれぞれの骨整列ロッドを受けることと、
    それぞれの受け部分において各骨整列ロッドを保持するための該保持力を確立するために、該ねじ山のつけられた開口部に該止めねじを前進させることと
    を包含する、方法。
  18. 前記ハウジングは、円形の部材をさらに含み、該部材は、少なくとも1つの骨整列ロッドに前記保持力を加えるために、受け部分に隣接した、該ハウジングにおける開口部から突き出る部分を有する、請求項17に記載の方法。
  19. 前記ハウジングは、一対の円形の部材をさらに含み、それぞれの円形の部材が、それぞれの骨整列ロッドに前記保持力を加えるためのそれぞれの受け部分に隣接した、該ハウジングの開口部から突き出る該円形の部材の部分を有する、請求項17に記載の方法。
  20. 前記円形の部材は球形である、請求項18に記載の方法。
  21. 各円形の部材は球形である、請求項18に記載の方法。
  22. 前記ハウジングは、前記止めねじから前記円形の部材に力を伝達するためのインサートをさらに含む、請求項17に記載の方法。
  23. 前記ハウジングは、前記止めねじから前記円形の部材に力を伝達するためのインサートをさらに含む、請求項18に記載の方法。
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