JP2012501748A - 人工装具を脊髄分節に結合するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、概して、医療方法および装置に関する。より具体的には、本発明は、整形外科的な内部固定手術中に人工装具を脊髄分節に結合し、人工装具を調節するために使用される方法および装置に関する。これは、背部痛または他の脊髄症状を有する患者の治療を含むが、それに限定されない。
対象の特許および発行された明細書には、米国特許第3,648,691号、同第4,643,178号、同第4,743,260号、同第4,966,600号、同第5,011,494号、同第5,092,866号、同第5,116,340号、同第5,180,393号、同第5,282,863号、同第5,395,374号、同第5,415,658号、同第5,415,661号、同第5,449,361号、同第5,456,722号、同第5,462,542号、同第5,496,318号、同第5,540,698号、同第5,562,737号、同第5,609,634号、同第5,628,756号、同第5,645,599号、同第5,725,582号、同第5,902,305号、同第36,221号、同第5,928,232号、同第5,935,133号、同第5,964,769号、同第5,989,256号、同第6,053,921号、同第6,248,106号、同第6,312,431号、同第6,364,883号、同第6,378,289号、同第6,391,030号、同第6,468,309号、同第6,436,099号、同第6,451,019号、同第6,582,433号、同第6,605,091号、同第6,626,944号、同第6,629,975号、同第6,652,527号、同第6,652,585号、同第6,656,185号、同第6,669,729号、同第6,682,533号、同第6,689,140号、同第6,712,819号、同第6,689,168号、同第6,695,852号、同第6,716,245号、同第6,761,720号、同第6,835,205号、同第7,029,475号、同第7,163,558号、米国特許出願公開第2002/0151978号、同第2004/0024458号、同第2004/0106995号、同第2004/0116927号、同第2004/0117017号、同第2004/0127989号、同第2004/0172132号、同第2004/0243239号、同第2005/0033435号、同第2005/0049708号、同第2005/0192581号、同第2005/0216017号、同第2006/0069447号、同第2006/0136060号、同第2006/0240533号、同第2007/0213829号、同第2007/0233096号、同第2008/0009866号、同第2008/0108993、PCT国際公開WO01/28442 A1号、同WO02/03882 A2号、同WO02/051326 A1号、同WO02/071960 A1号、同WO03/045262 A1号、同WO2004/052246 A1号、同WO2004/073532 A1号、同WO2008/051806号、同WO2008/051423号、同WO2008/051801号、同WO2008/051802、および外国特許出願公開第EP0322334 A1号、および第FR2 681 525 A1号が挙げられる。脊髄分節に適用された可撓性拘束の機械的特性は、Papp et al.(1997)Spine 22:151〜155、Dickman et al.(1997)Spine 22:596〜604、およびGarner et al(2002)Eur.Spine J.S186〜S191、A1 Baz et al(1995)Spine 20,No.11,1241〜1244、Heller,(1997)Arch.Orthopedic and Trauma Surgery,117,No.1〜2:96〜99、Leahy et al.(2000)Proc.Inst.Mech.Eng.Part H:J.Eng.Med.214,No.5:489〜495、Minns et al.,(1997)Spine 22 No.16:1819〜1825、Miyasaka et al.(2000)Spine 25,No.6:732〜737、Shepherd et al.(2000)Spine 25,No.3:319〜323、Shepherd(2001)Medical Eng.Phys.23,No.2:135〜141、ならびにVoydeville et al(1992)Orthop Traumatol 2:259〜264に説明されている。
Kは、分節曲げ剛性(通常、N−m/deg)であり、
Pは、外科機器によって印加された荷重(通常、N)であり、
ΔLは、機器によって印加された仮骨延長または圧縮(通常、mm)であり、
Rは、モーメントアーム、または機器から分節の回転中心までの距離(通常、mm)であり、
係数0.001は、ミリメートルの可変LおよびRに適応するように使用され、可変Kは、ニュートンメートル/度である。
Claims (113)
- 患者の脊髄分節に人工装具を結合するための方法であって、該方法は、
該脊髄分節に沿って配置される第1の基準点および第2の基準点を選択するステップと、
標的距離を手術前に測定するステップであって、該標的距離は、該患者が好ましい姿勢である間に該第1の基準点と第2の基準点との間に延在する、ステップと、
該人工装具を該脊髄分節に結合するステップと、
該標的距離に基づいて、該第1の基準点と第2の基準点との間の距離を設定するために、該人工装具を手術中に調節するステップと
を含む、方法。 - 前記第1の基準点は、第1の椎骨上に配置され、前記第2の基準点は、第2の椎骨または仙骨上に配置される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の基準点は、第1の椎骨の棘突起の上面上に配置され、前記第2の基準点は、第2の椎骨の第2の棘突起の下面上に配置され、該第1の椎骨は、該第2の椎骨の頭方に配置される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の基準点は、第1の椎骨の第1の棘突起の下面上に配置され、前記第2の基準点は、第2の椎骨の第2の棘突起の上面上に配置され、該第1の椎骨は、該第2の椎骨の頭方に配置される、請求項1に記載の方法。
- 前記好ましい姿勢は、起立位置を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記好ましい姿勢は、痛みを伴わない位置を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記測定するステップは、前記患者が前記好ましい姿勢である間に撮影された、該患者の放射線写真を観察するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記放射線写真は、手術前に撮影される、請求項7に記載の方法。
- 前記放射線写真は、前記脊髄分節の側面図を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記人工装具は、テザー構造を備え、前記結合するステップは、該テザー構造の第1の部分を上棘突起と係合するステップと、該テザー構造の第2の部分を下棘突起または仙骨と係合するステップとを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調節するステップは、前記人工装具を調節するステップを含み、それにより、前記患者が前記好ましい姿勢である時に、該人工装具は中立位置にあり、該人工装具が、依然として前記脊髄分節の有意に制限されていない伸展を可能にしながら、該脊髄分節の曲げに抵抗する力を提供する、請求項1に記載の方法。
- 前記調節するステップは、前記患者が前記好ましい姿勢以外の位置にある間に、前記人工装具を調節するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調節するステップは、その上の較正マーキングを観察するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記調節するステップは、前記第1の基準点と第2の基準点との間の距離を前記標的距離に設定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の基準点と第2の基準点との間の距離が、前記標的距離に実質的に一致するステップを確認するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記確認するステップは、前記第1の基準点と第2の基準点との間の距離を決定するためにゲージを使用するステップを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記第1の基準点と第2の基準点との間の距離が、前記標的距離に実質的に一致するまで、人工装具を再調節するステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記人工装具は、第1のコンプライアンス要素を備え、前記方法は、該人工装具の調節中に、第1の拘束装置を該第1のコンプライアンス要素に係合し、係止して、該コンプライアンス要素の伸展または収縮を制限するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のコンプライアンス要素から前記第1の拘束装置を係脱するステップにより、該コンプライアンス要素の移動を可能にするステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記人工装具は、第2のコンプライアンス要素を備え、前記方法は、
該人工装具の調節中に、第2の拘束装置を該第2のコンプライアンス要素と係合するステップにより、該第2のコンプライアンス要素の伸展または収縮を制限するステップと、
前記第1および第2の拘束装置を共に解放可能に係止するステップにより、前記脊髄分節の正中線についての反対側の前記第1のコンプライアンス要素と該第2のコンプライアンス要素との整列および位置付けを容易にするステップと
をさらに含む、請求項18に記載の方法。 - 1つの自由度に沿って、前記第2の拘束装置に対して前記第1の拘束装置を移動させるステップをさらに含み、それにより、様々な厚さの棘突起および棘間/棘上靭帯複合体に適応する、請求項20に記載の方法。
- 前記第1または第2の拘束装置の中心管腔内にドライバまたはツールを位置付け、それによって、前記コンプライアンス要素上の係止機構を用いて該ドライバまたはツールを同心円状に整列させるステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記第1または第2のコンプライアンス要素が調節される時、または前記第1および第2の拘束装置が共に解放可能に係止される時に、反対のトルクを提供するステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 前記人工装具に所望の値までプレテンションを加えるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記標的距離は、長軸長を画定し、前記調節するステップは、標的人工装具円周を決定するために該標的距離を使用するステップと、該標的円周に該人工装具を調節するステップとを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記長軸長は、参照テーブル内の前記標的円周と相関している、請求項25に記載の方法。
- 前記長軸長は、前記人工装具上の較正マーキングと相関している、請求項25に記載の方法。
- 前記人工装具円周が前記標的円周に実質的に一致するステップを確認するステップをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- 前記人工装具円周を確認するステップは、前記人工装具上の較正マーキングを観察するステップを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記人工装具円周が前記標的円周に実質的に一致するまで、前記人工装具を再調節するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
- 前記脊髄分節に沿って配置される第3の基準点および第4の基準点を選択するステップであって、該第3の基準点と第4の基準点との間の距離は、短軸長を有する短軸を画定し、該短軸は、前記長軸に対して直角である、ステップと、
前記標的人工装具円周を決定するために、手術前画像上に該短軸長を測定するステップであって、該標的円周は、該人工装具が上棘突起および下棘突起を包囲するループを形成し、所望の姿勢を超えた曲げに抵抗する力を提供するステップに十分である、ステップと
をさらに含む、請求項25に記載の方法。 - 前記第3および第4の基準点は、棘突起についての対向側にあり、棘突起幅に適応する必要がある前記人工装具の長さを推定する、請求項31に記載の方法。
- 前記第3および第4の基準点は、単一の椎骨上に配置される、請求項31に記載の方法。
- 前記短軸長は、参照テーブル内の前記標的円周と相関している、請求項31に記載の方法。
- 前記短軸長は、前記人工装具上の較正マーキングと相関している、請求項31に記載の方法。
- 前記脊髄分節の一部分を減圧するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 患者の脊髄分節の曲げを制限するためのシステムであって、
上棘突起と、下棘突起または仙骨と結合されるように適合されるテザー構造と、
該テザー構造と結合される第1のコンプライアンス要素と、
該コンプライアンス要素を所望の位置に保持するために、または該コンプライアンス要素の運動を規定の範囲に制限するために、該コンプライアンス要素と解放可能に結合される第1の拘束ツールと
を備える、システム。 - 前記テザー構造は、実質的に非伸張性である、請求項37に記載のシステム。
- 前記第1の拘束ツールは、細長いシャフトを備える、請求項37に記載のシステム。
- 前記第1の拘束ツールは、前記第1のコンプライアンス要素を解放可能に保持するように適合されるクレードルを備える、請求項37に記載のシステム。
- 前記第1の拘束ツールは、複数の細長いアームを備え、該複数のアームは、前記コンプライアンス要素の伸長に対する拘束を形成する、請求項37に記載のシステム。
- 前記第1のツールは、第1のコンプライアンス要素を所望の緊張状態に保持する、請求項37に記載のシステム。
- 前記第1の拘束ツールは、前記第1のコンプライアンス要素に圧縮力を印加する、請求項37に記載のシステム。
- 前記圧縮力は、可変である、請求項43に記載のシステム。
- 前記第1の拘束ツールは、前記第1のコンプライアンス要素が規定の距離に延在するまで、該第1のコンプライアンス要素の伸展を制限しない、請求項37に記載のシステム。
- 前記第1の拘束ツールは、前記所望の位置、緊張状態、または範囲を変化させるように調節可能である、請求項37に記載のシステム。
- 前記テザー構造と結合される第2のコンプライアンス要素と、
該第2のコンプライアンス要素を所望の位置に保持するために、または該第2のコンプライアンス要素の動作を規定の範囲に制限するために、該第2のコンプライアンス要素と解放可能に結合される第2の拘束ツールと
をさらに備え、
前記第1および該第2の拘束ツールは、前記脊髄分節の正中線についての対向する側の前記第1のコンプライアンス要素と該第2のコンプライアンス要素との整列および位置付けを容易にするために、解放可能かつ対称的に共に結合される、請求項37に記載のシステム。 - 前記第1および前記第2の拘束ツールは、1つの自由度に沿って、相互に対して移動可能であり、それによって、様々な厚さの棘突起に適応する、請求項47に記載のシステム。
- 前記第1または前記第2のコンプライアンス要素は、係止機構を備え、前記第1または前記第2の拘束ツールのうちの少なくとも1つは、該係止機構を用いて同心円状にドライバまたは他のツールを受容し、整列させるように適合される管腔を有する細長いシャフトを備える、請求項47に記載のシステム。
- 前記第1または前記第2のコンプライアンス要素は、前記第1または前記第2の拘束ツールを用いて解放可能に係止する、請求項47に記載のシステム。
- 前記第1または前記第2の拘束ツールは、前記係止機構が作動させられると、反対のトルクを提供するように適合される、請求項49に記載のシステム。
- 患者の背下部痛を治療するための方法であって、該方法は、
該背下部を様々な曲げ位置に配置するために該患者に指示を提供するステップと、
該患者が背下部痛を経験しないか、または背下部痛が軽減される該背下部の閾値位置を決定するステップと、
該閾値位置にある間に該患者の背下部の第1の画像または一組の画像を提供するステップと、
該第1の画像または該一組の画像から該患者の背下部の特徴を測定するステップと、
拘束デバイスを該患者の背下部に結合するステップと、
該患者の背下部の特徴を、それに結合された該拘束デバイスによって再測定するステップと、
該再測定された特徴を、該測定された特徴と比較するステップと、
該測定された特徴と再測定された特徴との比較に基づいて、該患者の背下部が、該閾値位置より下の位置にあるように該拘束デバイスを調節するステップであって、それにより、該背下部痛または該背下部の不安定性が軽減または排除される、ステップと
を含む、方法。 - 前記決定するステップは、疼痛が経験される時を示すための手段を前記患者に提供するステップを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記手段は、作動可能なスイッチを備える、請求項53に記載の方法。
- 前記第1の画像または前記一組の画像は、X線、MRI、およびCTスキャンのうちの1つを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記提供するステップは、疼痛を感じる姿勢と、疼痛を感じない姿勢または疼痛が軽減された姿勢との間の前記患者の背下部の単一の連続動作から、前記一組の画像を取得するステップを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記測定された特徴は、椎骨板間の角度、棘突起間の距離、および弓根間の距離のうちの1つを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記測定するステップは、前記特徴を定量化するためのキャリパまたは角度測定デバイスを使用するステップを含む、請求項57に記載の方法。
- 前記結合するステップは、前記拘束デバイスを上棘突起と、下棘突起または仙骨と係合するステップを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記拘束デバイスは、前記背下部の曲げに抵抗する力を提供するように適合される、請求項52に記載の方法。
- 前記再測定するステップは、前記患者の背下部の第2の画像または一組の画像を、それに結合された前記拘束デバイスによって提供するステップを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記第2の画像または前記一組の画像は、X線、MRI、またはCTスキャンのうちの1つを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記再測定するステップは、1つ以上の放射線不透過性マーカーを前記患者の背下部と係合するように配置するステップを含む、請求項61に記載の方法。
- 前記配置するステップは、前記放射線不透過性マーカーのうちの少なくとも1つを前記患者の背下部の棘突起と結合するステップを含む、請求項63に記載の方法。
- 前記比較するステップは、前記第1の放射線画像と前記第2の放射線画像または複数組の画像とを視覚的に比較するステップを含む、請求項61に記載の方法。
- 調節するステップは、前記拘束デバイスの長さまたは緊張状態を調節するステップを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記背下部の棘突起の存在および形状を、それに前記拘束デバイスを結合するために評価するステップをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記背下部内の面関節係合を評価するステップをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記評価するステップは、関節突起の線状の重複を測定するステップを含む、請求項68に記載の方法。
- 前記拘束デバイスを調節する前記ステップは、前記背下部内の少なくとも1つの面関節における面関節係合を増大させるために、該拘束デバイスを調節するステップを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記拘束デバイスを調節する前記ステップは、前記背下部内の少なくとも1つの面関節の過伸展または係止を防止するために、該拘束デバイスを調節するステップを含む、請求項52に記載の方法。
- 前記背下部が、測定された特徴と再測定された特徴との比較に基づく前記閾値位置の位置、またはそれより下の位置にあるように前記患者の背下部を手術中に操作するステップをさらに含む、請求項52に記載の方法。
- 前記操作するステップは、前記患者の背下部を、その中で脊柱前弯症を形成または増大させるように操作するステップを含む、請求項72に記載の方法。
- 患者の背下部の変性脊椎すべり症を治療するための方法であって、該方法は、
該背下部を様々な曲げ位置に配置するために、該患者に指示を提供するステップと、
該様々な位置の該背下部の複数の画像を提供するステップと、
該患者の背下部内の面関節が亜脱臼し始める、該背下部の閾値位置を決定するステップと、
該閾値位置にある間に該患者の背下部の第1の画像を提供するステップと、
拘束デバイスを該患者の背下部に結合するステップと、
該拘束デバイスが該患者の背下部に結合された後に、手術中の該患者の背中の第2の画像を提供するステップと、
該第1の画像と該第2の画像とを比較するステップと、
該患者の背下部が、該第1の画像と該第2の画像との比較に基づく該閾値位置より下の位置にあり、それにより、該面関節の該亜脱臼が軽減または排除されるように該拘束デバイスを調節するステップと
を含む、方法。 - 前記決定するステップは、疼痛が経験される時を示すための手段を前記患者に提供するステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記手段は、作動可能なスイッチを備える、請求項75に記載の方法。
- 神経減圧を同時に実施するステップをさらに含む、請求項74に記載の方法。
- 前記決定するステップは、前記患者の背下部の同時減圧によって、またはよらずに面関節の係合を評価するステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記第1の画像は、X線、MRI、またはCTスキャンのうちの1つを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記結合するステップは、前記拘束デバイスを上棘突起と、下棘突起または仙骨と係合するステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記拘束デバイスは、前記背下部の曲げに抵抗する力を提供するように適合される、請求項74に記載の方法。
- 前記第2の画像は、X線を含む、請求項74に記載の方法。
- 1つ以上の放射線不透過性マーカーを前記患者の背下部と係合するように配置するステップをさらに含む、請求項82に記載の方法。
- 前記配置するステップは、前記放射線不透過性マーカーのうちの少なくとも1つを前記患者の背下部の棘突起と結合するステップを含む、請求項83に記載の方法。
- 前記比較するステップは、前記第1の画像と、前記第2の画像、または複数の組の画像との間の椎骨板間の角度、棘突起間の距離、面関節係合、または弓根間の距離を比較するステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記比較するステップは、前記第1および前記第2の画像の背下部の特徴を定量化するためにキャリパまたは角度測定デバイスを使用するステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記比較するステップは、前記第1の画像と前記第2の画像とを視覚的に比較するステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記調節するステップは、前記拘束デバイスにおける長さまたは緊張状態を調節するステップを含む、請求項74に記載の方法。
- 前記背下部の棘突起の存在および形状を、それに前記拘束デバイスを結合するために評価するステップをさらに含む、請求項74に記載の方法。
- 患者の背下部痛を治療するための方法であって、該方法は、
該背下部痛が軽減または排除される位置に該患者の背下部を操作するステップと、
該位置を記録するステップと、
該患者の背下部において該位置を手術中に再現するステップと、
拘束デバイスを該背下部に結合するステップと
を含む、方法。 - 前記操作するステップは、前記患者の背下部を手動で操作するステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記操作するステップは、前記患者の背下部において脊柱前弯症を形成または増大させるステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記操作するステップは、調節可能な腰部部材によって枠または椅子に前記患者を配置するステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記操作するステップは、股関節を曲げさせるステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記股関節を曲げさせるステップは、骨盤を前傾させるために大腿骨頭を通して近位方向に力を方向付け、それによって、前記患者の背下部において脊柱前弯症を形成または増大させるステップを含む、請求項94に記載の方法。
- 膝を拘束するステップをさらに含む、請求項95に記載の方法。
- 前記記録するステップは、疼痛が経験される時を示すための手段を前記患者に提供するステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記手段は、作動可能なスイッチを備える、請求項97に記載の方法。
- 前記再現するステップは、前記患者の背下部を前記位置に手動で操作するステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記再現するステップは、前記患者の背下部において脊柱前弯症を形成または増大させるステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記結合するステップは、前記拘束デバイスを上棘突起と、下棘突起または仙骨と係合するステップを含む、請求項90に記載の方法。
- 前記拘束デバイスは、前記背下部の曲げに抵抗する力を提供するように適合される、請求項101に記載の方法。
- 前記位置にある前記患者の背下部の画像を提供するステップをさらに含む、請求項90に記載の方法。
- 前記画像は、X線を含む、請求項103に記載の方法。
- 前記位置を再現した後に、前記患者の背下部の手術中画像を提供するステップをさらに含む、請求項90に記載の方法。
- 前記手術中画像は、X線、MRI、およびCTスキャンのうちの1つを含む、請求項105に記載の方法。
- 放射線不透過性マーカーを前記患者の背下部と結合するステップをさらに含む、請求項90に記載の方法。
- 前記放射線不透過性マーカーは、前記患者の背下部の棘突起と結合される、請求項107に記載の方法。
- 前記患者の背下部の分節の可動域、分節安定性、線形剛性、または曲げ剛性を手術中に特徴付けるステップをさらに含む、請求項90に記載の方法。
- 前記患者の背下部の前記特徴付けに基づいて、前記拘束デバイスを調節するステップをさらに含む、請求項109に記載の方法。
- 前記調節するステップは、前記拘束デバイスにおける長さまたは緊張状態を調節するステップを含む、請求項110に記載の方法。
- 前記患者の背下部の特徴付けを参照ガイドと比較するステップと、
該参照ガイドによって提供される情報に基づいて、前記拘束デバイスを調節するステップと
をさらに含む、請求項109に記載の方法。 - 患者の脊椎すべり症を治療するための方法であって、
背下部を様々な曲げ位置に配置するように該患者に指示を提供するステップと、
該背下部の閾値位置を決定するステップであって、該閾値位置において、該患者は並進不安定性を経験しないか、または並進不安定性が軽減される、ステップと、
該閾値位置にある間の該患者の背下部の第1の画像または一組の画像を提供するステップと、
該第1の画像または該一組の画像から該患者の背下部の特徴を測定するステップと、
拘束デバイスを該患者の背下部に結合するステップと、
該患者の背下部の特徴を、それに結合された該拘束デバイスによって再測定するステップと、
該再測定された特徴を該測定された特徴と比較するステップと、
該患者の背下部が、測定の特徴と再測定された特徴との比較に基づく該閾値位置より下の位置にあり、それにより、該背下部の不安定性が軽減または排除されるように、該拘束デバイスを調節するステップと
を含む、方法。
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