JP5139007B2 - Observation drill - Google Patents

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Description

本発明は、観察用穴開け具に関するものである。 The present invention relates to observations for drilling equipment.

従来、動物等の脳機能を観察する方法として、電極を脳組織に刺して脳電位を測定する方法が行われている(例えば、特許文献1参照。)。脳電位測定はあくまで電極が刺されている点における電位の測定となるため、観察できる範囲が非常に狭いという不都合がある。   Conventionally, as a method of observing the brain function of an animal or the like, a method of measuring an electroencephalogram by inserting an electrode into a brain tissue has been performed (see, for example, Patent Document 1). Since the brain potential measurement is a measurement of the potential at the point where the electrode is pierced, there is a disadvantage that the observable range is very narrow.

これに対して、光学的な観察によれば2次元的な比較的広い範囲の観察が可能であり、さらに、共焦点光学系を用いることにすれば、3次元的な観察も可能であるので、脳機能の観察を光学的に行うことが望まれている。   In contrast, optical observation allows two-dimensional observation over a relatively wide range, and furthermore, if a confocal optical system is used, three-dimensional observation is also possible. It is desired to optically observe brain functions.

特許第3204875号明細書Japanese Patent No. 3204875

しかしながら、脳機能を光学的に観察する場合、特に、脳の深部の観察を行う場合には、頭蓋骨に形成された貫通穴を介して脳組織に穿孔し、開けられた穴に細径の対物レンズの先端を挿入して穴の底面を観察する必要があるが、穿孔に際して脳細胞が潰れて破壊されてしまったり、穴の底面に形成される観察面が、破壊された脳組織によって凹凸に形成されてしまったりする不都合がある。   However, when observing brain function optically, especially when observing the deep part of the brain, the brain tissue is pierced through a through-hole formed in the skull, and a small-diameter objective is formed in the opened hole. It is necessary to insert the tip of the lens and observe the bottom surface of the hole, but when puncturing, the brain cells are crushed and destroyed, or the observation surface formed on the bottom surface of the hole is uneven by the destroyed brain tissue There is an inconvenience of being formed.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体組織の組織構造や細胞を破壊することなく、平坦な観察面を底面に有する略円筒状の穴を形成することができる観察用穴開け具を提供することを目的としている。 The present invention was made in view of the above circumstances, without destroying the tissue structure and cells of the body tissue, Ru can be formed a substantially cylindrical bore having a flat viewing surface to the bottom surface It is an object of the present invention to provide the police for drilling tart.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、生体組織に平坦な観察面を底面に有する略円筒状の穴を形成するための観察面用カッタであって、円筒体の先端に、周方向に延びる周方向刃部と、少なくとも円筒体の中心から半径方向に延びる半径方向刃部と、前記ワイヤの張力を調節する張力調節機構とを備え、前記半径方向刃部が、前記周方向刃部に掛け渡されるワイヤからなる観察面用カッタと、先端に全周にわたる円環状の切刃を有する円筒状のガイド部材とを備え、前記観察面用カッタが、前記ガイド部材の内側に挿脱可能に嵌合され、前記ガイド部材によって周方向に回転自在に支持される観察用穴開け具を提供する。
本発明によれば、その先端を生体組織の表面に接触させて、軸線回りに回転させることにより、周方向刃部が生体組織に円筒状の切り込みを形成し、半径方向刃部がその切り込みの内部の生体組織を軸線に交差する方向に切断することができる。すなわち、円筒体の先端位置を所望の深さ位置において軸方向に固定した状態で、円筒体を軸線回りに回転させることにおり、半径方向刃部により平坦に切り取られた観察面を底面に有する略円筒状の穴を容易に形成することができる。この場合に、生体組織は半径方向刃部によりきれいに切断されるので、潰れて破壊されてしまうことがなく、光学的に鮮明な観察像を取得することが可能となる。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention is an observation surface cutter for forming a substantially cylindrical hole having a flat observation surface on a bottom surface of a living tissue, and a circumferential blade portion extending in the circumferential direction at the tip of the cylindrical body, and at least comprising a radial blade portion extending radially from the center of the cylindrical body, and a tension adjusting mechanism for adjusting the tension of the wire, the radial cutting portion, ing from wires looped around in the circumferential direction cutting section observation A surface cutter and a cylindrical guide member having an annular cutting edge at the tip thereof, and the observation surface cutter is removably fitted inside the guide member, and the guide member Provides a drilling tool for observation that is rotatably supported in the circumferential direction .
According to the present invention, the distal edge is brought into contact with the surface of the biological tissue and rotated around the axis, whereby the circumferential blade portion forms a cylindrical cut in the biological tissue, and the radial blade portion of the cut. The internal biological tissue can be cut in a direction intersecting the axis. That is, the cylindrical body is rotated around the axis while the tip position of the cylindrical body is fixed in the axial direction at a desired depth position, and the observation surface cut flat by the radial blade portion is provided on the bottom surface. A substantially cylindrical hole can be easily formed. In this case, since the living tissue is cleanly cut by the radial blade portion, it is not crushed and destroyed, and an optically clear observation image can be acquired.

また、本発明においては、前記半径方向刃部が、前記周方向刃部に掛け渡されるワイヤからなることで、ワイヤにより周方向刃部を細く形成でき、先端に向かって軸方向に見たときの面積を最小限に抑えることができる。したがって、先端を生体組織の表面に接触させて、軸方向に押圧することによっても、小さい押圧力によって容易に生体組織に切り込みを形成することができる。 In the present invention, the radial cutting portion, between this consisting of wires stretched in the circumferential direction cutting unit, the circumferential edge portion can turn formed thin by wire, viewed in the axial direction toward the tip When the area can be minimized. Therefore, even when the tip is brought into contact with the surface of the living tissue and pressed in the axial direction, the incision can be easily formed in the living tissue with a small pressing force.

また、発明においては、前記ワイヤの張力を調節する張力調節機構を備えることで、張力調節機構の作動によりワイヤの張力を調節し、ワイヤの緩みによる切断能力の低下を防止して、平坦な観察面を形成することができる。 In the present invention, the in and this with a tension adjusting mechanism for adjusting the tension of the wire to adjust the tension of the wire by the operation of the tension adjusting mechanism, to prevent deterioration of the cutting ability of the wire slack, flat A simple observation surface can be formed.

また、本発明によれば、ガイド部材の全周にわたる円環状の切刃を生体組織の表面に接触させて、軸方向に押圧し、あるいは、軸線回りに回転させることにより、円環状の切り込みを形成した後に、ガイド部材の内側に観察用カッタを挿入して、円環状の切り込みの内側に配される生体組織を切り取ることができる。生体組織に切り込んだガイド部材をガイドとして観察用カッタを安定して回転させることができ、平坦な観察面を底面に有する略円筒状の穴を容易に形成することができる。 Further , according to the present invention, the annular cutting edge over the entire circumference of the guide member is brought into contact with the surface of the living tissue, pressed in the axial direction, or rotated around the axis, thereby making the annular cut. After the formation, an observation cutter can be inserted inside the guide member to cut out the living tissue disposed inside the annular cut. The observation cutter can be stably rotated using the guide member cut into the living tissue as a guide, and a substantially cylindrical hole having a flat observation surface on the bottom surface can be easily formed.

記発明においては、前記周方向刃部に、周方向に180°の間隔をあけて切欠が設けられ、該切欠に前記ワイヤが係合していることとしてもよい。
このようにすることで、観察面用カッタを軸線回りに回転させる際に、ワイヤが生体組織から軸線に直交する方向に受ける反力に抗して、ワイヤを所定の位置に維持することができる。したがって、切断作業中においてワイヤが外れて半径方向刃部が失われる不都合の発生を未然に防止することができる。
In the above SL invention, in the circumferential direction cutting section, cut-apart 180 ° circumferentially provided, may be said wire is engaged with the notch.
By doing so, the wire can be maintained at a predetermined position against the reaction force that the wire receives from the living tissue in the direction perpendicular to the axis when the observation surface cutter is rotated around the axis. . Therefore, it is possible to prevent inconvenience that the wire is disconnected during the cutting operation and the radial blade portion is lost.

また、上記発明においては、前記ガイド部材の外周面に、先端に向かって先細になる段部が設けられ、前記ガイド部材を回転自在に支持するとともに、前記ガイド部材の前記段部を軸方向に突き当てる突当面を備え、ガイド部材の軸方向に位置調節可能に設けられる支持部材とを備えることとしてもよい。 Further, in the above invention, a stepped portion that tapers toward the tip is provided on the outer peripheral surface of the guide member, and the guide member is rotatably supported, and the stepped portion of the guide member is axially supported. It is good also as providing the abutting surface to abut and the supporting member provided so that position adjustment is possible to the axial direction of a guide member.

このようにすることで、位置調節された支持部材に対してガイド部材を軸方向に押圧し、あるいは、軸線回りに回転させることによって生体組織に円環状の切り込みを形成すると、支持部材の突当面に、ガイド部材の段部が軸方向に突き当たり、それ以上のガイド部材による切り込みが禁止される。したがって、支持部材の位置を調節することにより、ガイド部材による切り込み深さを精度よく調節することができ、所望の深さに観察面を有する穴を容易に形成することができる。   In this way, when the guide member is pressed in the axial direction with respect to the position-adjusted support member or rotated around the axis line to form an annular cut in the living tissue, the abutment surface of the support member Further, the stepped portion of the guide member hits in the axial direction, and further cutting by the guide member is prohibited. Therefore, by adjusting the position of the support member, the depth of cut by the guide member can be adjusted with high accuracy, and a hole having an observation surface at a desired depth can be easily formed.

また、上記発明においては、前記ガイド部材が、前記段部を有する本体部と、該本体部に対して軸方向に着脱可能に取り付けられる円環状の切刃を有する先端部と、該先端部および前記本体部を周方向に相対回転しないように固定する固定手段とを備えることとしてもよい。   Moreover, in the said invention, the said guide member has a main-body part which has the said step part, a front-end | tip part which has an annular cutting blade attached to the main-body part so that attachment or detachment is possible to an axial direction, this front-end | tip part, It is good also as providing the fixing means which fixes the said main-body part so that it may not rotate relatively in the circumferential direction.

このようにすることで、固定手段により本体部と先端部とを固定した状態で、生体組織に円環状の切り込みを形成し、観察面用カッタによって切り込み内の生体組織を切り取って平坦な観察面を有する円筒状の穴を形成した後に、固定手段による固定を解除して先端部から本体部を切り離すことにより、先端部を生体組織に切り込んだ状態に残すことができる。先端部は、形成された穴の周囲を取り囲むように配置されるので、周囲の生体組織からの血液等の体液が穴内に流入してくるのを防止して、観察面を清浄な状態に維持し、光学的な観察を容易にすることができる。   By doing so, an annular incision is formed in the living tissue with the main body portion and the distal end fixed by the fixing means, and the living tissue in the incision is cut out by the observation surface cutter to obtain a flat observation surface. After forming the cylindrical hole having, the fixing by the fixing means is released and the main body is separated from the tip, thereby leaving the tip cut into the living tissue. Since the tip is placed so as to surround the hole formed, body fluid such as blood from the surrounding living tissue is prevented from flowing into the hole, and the observation surface is kept clean. In addition, optical observation can be facilitated.

また、本発明の参考例は、軸線に対して傾斜する斜面を先端に有する略円柱状の型部材の表面に電気鋳造により金属皮膜を形成し、型部材を引き抜いて得られた金属皮膜からなる円筒状素材から、前記型部材の斜面の表面に形成された金属皮膜の傾斜部の途中位置を通過し軸線に直交する平面により先端部を切り落として、少なくとも円筒体の中心から半径方向に延びる半径方向刃部を形成し、円筒体の先端の外周縁を切削または研削することにより、周方向に延びる周方向刃部を形成する観察面用カッタの製造方法を提供する。
このようにすることで、周方向刃部と半径方向刃部とを先端に有する略円筒状の観察面用カッタを容易に製造することができる。
Further, the reference example of the present invention comprises a metal film obtained by forming a metal film by electroforming on the surface of a substantially cylindrical mold member having a slope inclined with respect to the axis at the tip, and drawing the mold member. A radius extending from the cylindrical material at least in the radial direction from the center of the cylindrical body by cutting off the tip portion by a plane perpendicular to the axis passing through the middle position of the inclined portion of the metal film formed on the inclined surface of the mold member Provided is a method for manufacturing an observation surface cutter in which a directional blade portion is formed and a peripheral edge portion extending in the circumferential direction is formed by cutting or grinding an outer peripheral edge of a tip of a cylindrical body.
By doing in this way, the substantially cylindrical observation surface cutter which has a circumferential direction blade part and a radial direction blade part at the front-end | tip can be manufactured easily.

上記参考例においては、前記型部材の斜面が、軸線を含む平面の片側に、該平面に直交する平面により構成された略半楕円形状の領域からなることとしてもよい。
このようにすることで、円筒体の先端に、中心から半径方向外方に延びる1つの半径方向刃部と、3/4周分にわたって延びる1つの周方向刃部とを有する観察面用カッタを容易に製造することができる。
In the above reference example , the inclined surface of the mold member may be formed on one side of a plane including the axis, and a substantially semi-elliptical region constituted by a plane orthogonal to the plane.
By doing in this way, the observation surface cutter having one radial blade portion extending radially outward from the center and one circumferential blade portion extending over 3/4 rounds at the tip of the cylindrical body is provided. It can be manufactured easily.

また、上記参考例においては、前記型部材の斜面が、軸線を含む平面を挟んで両側に、該平面に直交し逆方向に傾斜する平面により構成された2つの略半楕円形状の領域からなることとしてもよい。
このようにすることで、円筒体の先端に、中心から半径方向外方に延びる2つの半径方向刃部と、1/4周分にわたって延びる2箇所の周方向刃部とを有する観察面用カッタを容易に製造することができる。
Further, in the above reference example , the inclined surface of the mold member is composed of two substantially semi-elliptical regions formed on both sides of the plane including the axis line by planes orthogonal to the plane and inclined in the opposite direction. It is good as well.
By doing in this way, the cutter for observation surfaces which has two radial blade parts extended in the radial direction outward from the center, and two circumferential blade parts extended over 1/4 turn at the tip of a cylindrical body Can be easily manufactured.

本発明によれば、生体組織の組織構造や細胞を破壊することなく、平坦な観察面を底面に有する略円筒状の穴を形成することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that a substantially cylindrical hole having a flat observation surface on the bottom surface can be formed without destroying the tissue structure or cells of the living tissue.

以下、本発明の第1の実施形態に係る観察面用カッタ1について、図1〜図3を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る観察面用カッタ1は、図1および図2に示されるように、先端に円環状の切刃(周方向刃部)2を有する円筒状のカッタ本体(円筒体)3と、該カッタ本体3の切刃2に周方向に180°離れた2箇所に設けられた切欠4に掛け渡されるワイヤ(半径方向刃部)5と、該ワイヤ5の張力を調節する張力調節機構6とを備えている。ワイヤ5の太さ寸法は、約0.05mm以下であることが好ましい。また、切欠4の深さは、ワイヤ5の太さとほぼ同等である。
Hereinafter, the observation surface cutter 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, an observation surface cutter 1 according to the present embodiment includes a cylindrical cutter body (cylindrical body) 3 having an annular cutting edge (circumferential blade part) 2 at the tip. , A wire (radial blade portion) 5 spanned by two notches 4 provided 180 degrees apart in the circumferential direction on the cutting blade 2 of the cutter body 3, and a tension adjusting mechanism for adjusting the tension of the wire 5 6 is provided. The thickness of the wire 5 is preferably about 0.05 mm or less. Further, the depth of the notch 4 is substantially equal to the thickness of the wire 5.

カッタ本体3の2つの切欠4の近傍には、それぞれ半径方向に貫通する貫通穴7が設けられ、切欠4に掛け渡されたワイヤ5の両端が貫通穴7を介してカッタ本体3内に挿入された後、張力調節機構6に接続されている。
ワイヤ5は、円環状の切刃2の中心、すなわち、カッタ本体3の中心軸線Cを通る位置に掛け渡されている。
In the vicinity of the two notches 4 of the cutter body 3, there are provided through holes 7 penetrating in the radial direction respectively, and both ends of the wire 5 spanned through the notches 4 are inserted into the cutter body 3 through the through holes 7. Then, it is connected to the tension adjusting mechanism 6.
The wire 5 is wound around the center of the annular cutting blade 2, that is, a position passing through the central axis C of the cutter body 3.

張力調節機構6は、カッタ本体3の外周面に設けられた雄ネジ8と、該雄ネジ8に締結されるナット9と、カッタ本体3に軸方向に移動可能に嵌合され、前記ワイヤ5の両端を固定するワイヤ固定部10aを有するコマ部材10とを備えている。ナット9を雄ネジ8に対して一方向に回転させて切刃2から離れる方向に移動させることにより、コマ部材10を切刃2から遠ざけてワイヤ5にかかる張力を増大させることができるようになっている。また、ナット9を逆方向に回転させることにより、ワイヤ5にかかる張力を低減することができるようになっている。   The tension adjusting mechanism 6 is fitted to the male screw 8 provided on the outer peripheral surface of the cutter main body 3, the nut 9 fastened to the male screw 8, and the cutter main body 3 so as to be movable in the axial direction. And a piece member 10 having a wire fixing portion 10a for fixing both ends of the frame. By rotating the nut 9 in one direction with respect to the male screw 8 and moving it away from the cutting blade 2, the piece member 10 is moved away from the cutting blade 2 so that the tension applied to the wire 5 can be increased. It has become. Further, the tension applied to the wire 5 can be reduced by rotating the nut 9 in the reverse direction.

このように構成された本実施形態に係る観察面用カッタ1を用いて生体組織Aに円筒状の穴Bを形成するには、張力調節機構6を作動させてワイヤ5の張力を適正に調節する。次いで、図3(a)に示されるように、観察面用カッタ1の先端を生体組織Aの表面に近接させ、押し付けて軸方向に押圧する。これにより、図3(b)に示されるように、円環状の切刃2の細い先端および細いワイヤ5から受ける大きな接触圧力によって生体組織Aを切断しながら観察面用カッタ1の先端を所望の深さ位置まで押し込むことができる。   In order to form the cylindrical hole B in the living tissue A using the observation surface cutter 1 according to the present embodiment configured as described above, the tension adjusting mechanism 6 is operated to appropriately adjust the tension of the wire 5. To do. Next, as shown in FIG. 3A, the tip of the observation surface cutter 1 is brought close to the surface of the living tissue A and pressed to press in the axial direction. As a result, as shown in FIG. 3 (b), the distal end of the observation surface cutter 1 is desired to be cut while cutting the living tissue A by the large contact pressure received from the thin distal end of the annular cutting blade 2 and the thin wire 5. It can be pushed to the depth position.

あるいは、カッタ本体3を軸線C回りに回転させながら押し込むことにより、生体組織Aに円環状の切刃2によって円環状の切り込みを形成しつつ、カッタ本体3の内側の生体組織Aをワイヤ5によって螺旋状に切断しながら、観察面用カッタ1の先端を所望の深さ位置まで押し込むことができる。
また、ワイヤ5が切欠4に係合しているので、ワイヤ5が位置ズレするのを防止し、切断能力を維持することができる。
Alternatively, by pushing the cutter body 3 while rotating around the axis C, the living tissue A inside the cutter body 3 is formed by the wire 5 while the annular cutting edge 2 is formed in the living tissue A. The tip of the observation surface cutter 1 can be pushed to a desired depth position while being cut in a spiral shape.
Moreover, since the wire 5 is engaged with the notch 4, it is possible to prevent the wire 5 from being displaced and maintain the cutting ability.

この状態から、図3(c)に示されるように、観察面用カッタ1をその軸線C回りに回転させることにより、切刃2に掛け渡されているワイヤ5をカッタ本体3の軸線C回りに回転させる。ワイヤ5はカッタ本体3の軸線Cを通る位置に該軸線Cに直交して掛け渡されているので、軸線C回りに回転させられると、カッタ本体3の先端位置において、カッタ本体3の内側に存在している生体組織Aを軸線Cに直交する平面に沿って切断する。そして、カッタ本体3を少なくとも半周回転させることにより、カッタ本体3の内側に存在している生体組織A全体を余すことなく切断することができる。   From this state, as shown in FIG. 3 (c), by rotating the observation surface cutter 1 about its axis C, the wire 5 stretched around the cutting blade 2 is rotated about the axis C of the cutter body 3. Rotate to Since the wire 5 is stretched at a position passing through the axis C of the cutter body 3 so as to be orthogonal to the axis C, when the wire 5 is rotated around the axis C, the wire 5 is placed inside the cutter body 3 at the tip end position of the cutter body 3. The existing biological tissue A is cut along a plane orthogonal to the axis C. Then, the entire body tissue A existing inside the cutter body 3 can be cut without leaving the entire body by rotating the cutter body 3 at least half a circle.

この後に、図3(d)に示されるように、観察面用カッタ1を生体組織Aから引き抜くことにより、ワイヤ5によって平坦に切断された観察面Dを底面に有する円筒状の穴Bが生体組織Aに形成されることになる。切り取られた生体組織Aは、ワイヤ5に引っかかって引き抜き時に除去される。除去されずに穴B内に残った場合においても、吸引あるいは洗浄によって容易に取り去ることができる。
また、観察用カッタ1を引き抜く際に、カッタ本体3の終端面(ワイヤ5が備えられていない面)の穴を指などで塞ぐことにより、切り取られた生体組織Aが穴B内に残り難くすることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3D, the observation surface cutter 1 is pulled out from the living tissue A, so that the cylindrical hole B having the observation surface D flatly cut by the wire 5 on the bottom surface becomes the living body. It will be formed in organization A. The cut biological tissue A is caught by the wire 5 and removed at the time of extraction. Even if it remains in the hole B without being removed, it can be easily removed by suction or washing.
Further, when the observation cutter 1 is pulled out, the cut biological tissue A hardly remains in the hole B by closing the hole on the terminal surface (the surface on which the wire 5 is not provided) of the cutter body 3 with a finger or the like. can do.

すなわち、本実施形態に係る観察面用カッタ1によれば、生体組織Aに円環状の切り込みを形成できるのみならず、底面の細胞を潰したり組織構造を破壊したりすることなく、平坦な観察面Dを切断によって形成することができる。したがって、形成された穴Bに細径の対物レンズ(図示略)を挿入して、健全な生体組織Aの2次元的あるいは3次元的な光学的観察を行うことができるという利点がある。   That is, according to the observation surface cutter 1 according to the present embodiment, not only an annular cut can be formed in the living tissue A, but also flat observation can be performed without crushing cells on the bottom surface or destroying the tissue structure. Surface D can be formed by cutting. Therefore, there is an advantage that a two-dimensional or three-dimensional optical observation of a healthy living tissue A can be performed by inserting a small-diameter objective lens (not shown) into the formed hole B.

なお、本実施形態においては、カッタ本体3の先端に全周にわたる円環状の切刃2を有する場合について説明したが、これに代えて、切刃2は、周方向の一部のみに設けられていてもよい。
また、カッタ本体3を半径方向に貫通する貫通穴7を介してワイヤ5をカッタ本体3内に通すこととしたが、これに代えて、図4に示されるように、軸方向に貫通する貫通穴7を介して通すことにしてもよい。図中符号11は、カッタ本体3の外周面に設けられ、ワイヤ5を収納する溝である。
また、雄ネジ8とナット9とコマ部材10とからなる張力調節機構を例示したが、これに代えて、他の任意の機構を採用することにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the tip of the cutter body 3 has the annular cutting blade 2 over the entire circumference has been described. Instead, the cutting blade 2 is provided only in a part of the circumferential direction. It may be.
In addition, the wire 5 is passed through the cutter body 3 through the through hole 7 that penetrates the cutter body 3 in the radial direction. Instead, as shown in FIG. It may be passed through the hole 7. Reference numeral 11 in the drawing is a groove provided on the outer peripheral surface of the cutter main body 3 for accommodating the wire 5.
In addition, although the tension adjusting mechanism including the male screw 8, the nut 9, and the piece member 10 has been illustrated, other arbitrary mechanisms may be employed instead.

次に、本発明の第2の実施形態に係る観察面用カッタ20とその製造方法について、図5〜図7を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る観察面用カッタ20は、図5に示されるように、略円筒状のカッタ本体21の先端に、3/4周分にわたって周方向に延びる周方向刃部22と、1/4周分の領域で半径方向内方に突出し、その一端縁に半径方向に延びる半径方向刃部23とを一体的に備えている。
Next, the observation surface cutter 20 and the manufacturing method thereof according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, the observation surface cutter 20 according to the present embodiment includes a circumferential blade portion 22 extending in the circumferential direction over 3/4 rounds at the tip of a substantially cylindrical cutter body 21, and 1 / A radial blade portion 23 that projects radially inward in an area of four rounds and extends in the radial direction at one end edge thereof is integrally provided.

本実施形態に係る観察面用カッタ20は、以下の製造方法により容易に製造することができる。
まず、図6および図7(a)に示されるように、先端に斜面24aを有する円柱状の金属材料からなる金型24を用意する。斜面24aは、例えば、金型24の中心軸線Cを含む平面Pに対して片側のみに一定の勾配で削り取った形状に形成されている。
The observation surface cutter 20 according to the present embodiment can be easily manufactured by the following manufacturing method.
First, as shown in FIG. 6 and FIG. 7A, a mold 24 made of a cylindrical metal material having a slope 24a at the tip is prepared. The inclined surface 24a is formed, for example, in a shape that is scraped with a constant gradient only on one side with respect to the plane P including the central axis C of the mold 24.

次に、この金型24の表面に、例えば、ニッケルメッキ(電気鋳造)を施すことにより、図7(b)に示されるように、外周面および前記斜面24aが設けられた端面を覆うメッキ層(金属皮膜)25を形成する。メッキ層25は、剛性を保持し得る十分な厚さ寸法に形成する。メッキ層25が形成された後に、内側から金型24を抜き出すことにより、金型24の外周面を覆う位置に形成された円筒部26と、金型24の斜面24aを覆う位置に形成された傾斜部27とを有し一端が閉塞された円筒状素材28が構成される。   Next, the surface of the mold 24 is subjected to, for example, nickel plating (electrocasting) to cover the outer peripheral surface and the end surface provided with the inclined surface 24a, as shown in FIG. 7B. (Metal film) 25 is formed. The plated layer 25 is formed to have a sufficient thickness dimension that can maintain rigidity. After the plating layer 25 is formed, the mold 24 is extracted from the inside, thereby forming a cylindrical portion 26 formed at a position covering the outer peripheral surface of the mold 24 and a position covering the inclined surface 24 a of the mold 24. A cylindrical material 28 having an inclined portion 27 and closed at one end is formed.

この後に、図7(b)に破線E−Eで示されるように、傾斜部27の内面が円筒部26の中心軸線Cと交差する位置において、該中心軸線Cに直交する平面に沿って切断し端部を切り落とす。これにより、図7(c)に示されるように切断面に円筒部26の中心から半径方向に延びる半径方向刃部23が形成される。
さらに、図7(d)に示されるように、切断面に略3/4周にわたって形成されている円弧状部分の外周縁を先端に向かって先細になるように切削または研削することにより、周方向刃部22が形成される。
これにより、図5の観察面用カッタ20が製造される。
Thereafter, as shown by a broken line EE in FIG. 7B, the inner surface of the inclined portion 27 is cut along a plane perpendicular to the central axis C at a position where the inner surface of the inclined portion 27 intersects the central axis C of the cylindrical portion 26. Cut off the edge. Thereby, as shown in FIG.7 (c), the radial direction blade part 23 extended in a radial direction from the center of the cylindrical part 26 is formed in a cut surface.
Further, as shown in FIG. 7 (d), by cutting or grinding the outer peripheral edge of the arc-shaped portion formed on the cut surface over approximately ¾ of the circumference so as to taper toward the tip, A directional blade 22 is formed.
Thereby, the observation surface cutter 20 of FIG. 5 is manufactured.

このようにして製造された観察面用カッタ20によって、生体組織Aに穴を形成するには、半径方向刃部23と周方向刃部22とが形成された先端を生体組織Aの表面に押し付けて、中心軸線C回りに、半径方向刃部23が回転方向前方に向かうように回転させる。これにより、周方向刃部22によって円環状の切り込みを形成しつつ、半径方向刃部23によって周方向刃部22の内側の生体組織Aを螺旋状に切断し、観察面用カッタ20の先端を生体組織A内に進行させていくことができる。そして、所定の深さまで進行した後には、軸方向への押圧を停止してその場で同一方向に回転させ続けることにより、半径方向刃部23によって平坦に切断された観察面Dを底面に有する穴Bを容易に形成することができる。   In order to form a hole in the living tissue A by the observation surface cutter 20 manufactured as described above, the tip on which the radial blade portion 23 and the circumferential blade portion 22 are formed is pressed against the surface of the living tissue A. Then, the radial blade portion 23 is rotated around the central axis C so as to be directed forward in the rotation direction. As a result, while forming an annular cut by the circumferential blade portion 22, the biological tissue A inside the circumferential blade portion 22 is helically cut by the radial blade portion 23, and the distal end of the observation surface cutter 20 is moved. It can be advanced into the living tissue A. Then, after proceeding to the predetermined depth, the bottom surface has an observation surface D cut flat by the radial blade portion 23 by stopping pressing in the axial direction and continuing to rotate in the same direction on the spot. The hole B can be easily formed.

なお、本実施形態に係る観察面用カッタ20においては、半径方向刃部23および周方向刃部22を切削または研削により形成した後に、ウェットエッチングまたはドライエッチング等のエッチングを施すことことにより、各刃部22,23を鋭利に形成して切れ味を向上させることにしてもよい。
また、各刃部に、メッキ材料より硬度の高い材料からなるコーティング、例えば、ダイヤモンドコーティングを施すことにしてもよい。
In addition, in the observation surface cutter 20 according to the present embodiment, after the radial blade portion 23 and the circumferential blade portion 22 are formed by cutting or grinding, each of them is subjected to etching such as wet etching or dry etching. The blade portions 22 and 23 may be formed sharply to improve the sharpness.
Further, each blade portion may be coated with a coating made of a material having a hardness higher than that of the plating material, for example, a diamond coating.

また、金型24として、軸線Cを含む平面Pの片側に斜面24aを有するものを採用したが、これに代えて、図8に示されるように、軸線Cを含む平面Pを挟んで両側に逆方向に傾斜する斜面24a,24bを有する金型を採用してもよい。このようにすることで、図9に示されるように、中心から半径方向外方に延びる2つの半径方向刃部23と、1/4周分の円弧状の2つの周方向刃部22とを有する観察面用カッタ20′を製造することができる。   Further, as the mold 24, one having the inclined surface 24a on one side of the plane P including the axis C is employed, but instead, on both sides of the plane P including the axis C, as shown in FIG. You may employ | adopt the metal mold | die which has the inclined surfaces 24a and 24b which incline in a reverse direction. By doing in this way, as shown in FIG. 9, two radial blade portions 23 extending radially outward from the center and two arc-shaped circumferential blade portions 22 corresponding to ¼ circumference are provided. The observation surface cutter 20 'can be manufactured.

次に、本発明の一実施形態に係る観察用穴開け具30について、図10〜図17を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る観察用穴開け具30は、例えば、第1の実施形態に係る観察面用カッタを有するものであるが、これに代えて、第2の実施形態に係る観察面用カッタを有していてもよい。
Next, an observation drilling tool 30 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The observation hole drilling tool 30 according to the present embodiment has, for example, the observation surface cutter according to the first embodiment, but instead of this, the observation surface cutter according to the second embodiment is used. You may have.

本実施形態に係る観察用穴開け具は、図10にされるように、先端に全周にわたる円環状の切刃31を有する円筒状のガイド部材32と、該ガイド部材32の内側に挿脱可能に嵌合され、ガイド部材32によって周方向に回転自在に支持される観察面用カッタ1と、ガイド部材32の軸方向位置を位置決めする位置決め機構33とを備えている。   As shown in FIG. 10, the observation hole drilling tool according to the present embodiment is inserted into and removed from a cylindrical guide member 32 having an annular cutting edge 31 at the tip thereof, and an inner side of the guide member 32. The observation surface cutter 1 is fitted so as to be capable of being rotatably supported by the guide member 32 in the circumferential direction, and a positioning mechanism 33 for positioning the axial position of the guide member 32 is provided.

ガイド部材32は、略円筒状の本体部34と、該本体部34の先端に着脱可能に取り付けられる先端部35と、これらを周方向に相対回転しないように固定する押しネジ(固定手段)36とを備えている。本体部34の外周面には、先端部35が取り付けられる先端側に向かって一段細くなる段部37が全周にわたって形成されている。   The guide member 32 includes a substantially cylindrical main body 34, a front end 35 that is detachably attached to the front end of the main body 34, and a push screw (fixing means) 36 that fixes these so as not to rotate relative to each other in the circumferential direction. And. On the outer peripheral surface of the main body portion 34, a step portion 37 is formed over the entire circumference so as to become thinner by one step toward the tip side to which the tip portion 35 is attached.

位置決め機構33は、ガイド部材32を受ける支持部材38と、該支持部材38をXYZ3次元方向に移動させるXYZ駆動機構39とを備えている。XYZ駆動機構39は、動物等の試料Xを載置するステージ42から鉛直上方に延びる支柱41に取り付けられ、支持部材38を任意の位置に位置決めすることができるようになっている。   The positioning mechanism 33 includes a support member 38 that receives the guide member 32 and an XYZ drive mechanism 39 that moves the support member 38 in the XYZ three-dimensional direction. The XYZ drive mechanism 39 is attached to a support column 41 extending vertically upward from a stage 42 on which a sample X such as an animal is placed, and can position the support member 38 at an arbitrary position.

支持部材38は、前記ガイド部材32を回転自在に嵌合させる貫通穴40と、ガイド部材32の段部37を突き当てる突当面41を備えている。ガイド部材32を支持部材38の貫通穴40に挿入して、段部37を突当面41に突き当てることにより、ガイド部材32の先端の切刃31を軸線C方向に精度よく位置決めすることができるようになっている。   The support member 38 includes a through hole 40 in which the guide member 32 is rotatably fitted, and an abutting surface 41 against which the stepped portion 37 of the guide member 32 abuts. By inserting the guide member 32 into the through hole 40 of the support member 38 and abutting the stepped portion 37 against the abutting surface 41, the cutting edge 31 at the tip of the guide member 32 can be accurately positioned in the axis C direction. It is like that.

このように構成された本実施形態に係る観察用穴開け具30を用いて、例えば、動物の脳の深部に観察用の穴Bを開けるには、位置決め機構33を作動させて、公知の工具により頭蓋骨Fに穿孔された穴Gの位置に、支持部材38を配置し、該支持部材38の貫通穴40にガイド部材32を嵌合させて、ガイド部材32の先端の切刃31を頭蓋骨F内の脳組織A′の表面に接触させる。ガイド部材32の先端部35の切刃31は、鋭利な円環状に形成されているので、支持部材38に対してガイド部材32を軸方向に押圧することにより、あるいは、軸線C回りに回転させることにより、切刃31によって脳組織A′の表面から円環状の切り込みを形成していく。   For example, in order to open an observation hole B in the deep part of the brain of an animal using the observation drilling tool 30 according to the present embodiment configured as described above, the positioning mechanism 33 is operated and a known tool is operated. The support member 38 is arranged at the position of the hole G drilled in the skull F by the above, and the guide member 32 is fitted into the through hole 40 of the support member 38 so that the cutting edge 31 at the distal end of the guide member 32 is inserted into the skull F. It is brought into contact with the surface of the internal brain tissue A ′. Since the cutting edge 31 of the distal end portion 35 of the guide member 32 is formed in a sharp annular shape, the guide member 32 is axially pressed against the support member 38 or rotated around the axis C. Thus, an annular cut is formed from the surface of the brain tissue A ′ by the cutting blade 31.

支持部材38を所定の位置に位置決めしておくことにより、ガイド部材32の段部37が支持部材38の突当面41に突き当たるまで挿入すると、ガイド部材32のそれ以上の挿入が禁止され、図11に示されるように、ガイド部材32の先端の切刃31を脳組織A′内の所望の深さ位置に精度よく配置することができる。   By positioning the support member 38 at a predetermined position, when the stepped portion 37 of the guide member 32 is inserted until it abuts against the abutment surface 41 of the support member 38, further insertion of the guide member 32 is prohibited. As shown in FIG. 5, the cutting edge 31 at the tip of the guide member 32 can be accurately placed at a desired depth position in the brain tissue A ′.

この状態で、図12に示されるように、ガイド部材32の内側に観察面用カッタ1を挿入し、図13に示されるように、観察面用カッタ1を軸線C回りに回転させつつ脳組織A′に押し込むことにより、観察面用カッタ1の先端の周方向刃部2およびワイヤ5をガイド部材32の先端の切刃31と同じ位置に配置する。そして、この位置で、観察面用カッタ1を軸線C回りに少なくとも半周回転させることにより、ガイド部材32の内側の脳組織A′を軸線Cに垂直な平面に沿って切断することができる。   In this state, the observation surface cutter 1 is inserted inside the guide member 32 as shown in FIG. 12, and the brain tissue is rotated while the observation surface cutter 1 is rotated about the axis C as shown in FIG. By pushing into A ′, the circumferential blade 2 and the wire 5 at the tip of the observation surface cutter 1 are arranged at the same position as the cutting blade 31 at the tip of the guide member 32. At this position, the brain tissue A ′ inside the guide member 32 can be cut along a plane perpendicular to the axis C by rotating the observation surface cutter 1 at least half a circumference around the axis C.

その後、図14に示されるように、観察面用カッタ1を軸線C方向に引き抜くことにより、切り取られた脳組織A′を観察面用カッタ1の先端部35に保持したまま除去することができ、脳組織A′に平坦な観察面Dを底面とする略円筒状の穴Bを開けることができる。
本実施形態においては、さらに、図15に示されるように、ガイド部材32の先端部を頭蓋骨Fに接着剤Hによって接着し、押しネジ36を緩めることによって、先端部35から本体部34を切り離し、図16に示されるように、位置決め機構33を作動させて本体部34を支持部材38ごと上昇させることにより、頭蓋骨Fの穴Gに先端部35を接着した状態に留置することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 14, by pulling out the observation surface cutter 1 in the direction of the axis C, the cut brain tissue A ′ can be removed while being held at the distal end portion 35 of the observation surface cutter 1. A substantially cylindrical hole B having a flat observation surface D as a bottom surface can be formed in the brain tissue A ′.
In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the distal end portion of the guide member 32 is bonded to the skull F with an adhesive H, and the body screw 34 is separated from the distal end portion 35 by loosening the push screw 36. As shown in FIG. 16, the positioning mechanism 33 is operated to raise the main body 34 together with the support member 38, so that the distal end 35 can be placed in a state where the distal end 35 is adhered to the hole G of the skull F.

これにより、先端部35を止血部材として機能させ、先端部35の外側の脳組織A′からの血液や体液が先端部35の内側の観察面Dに流入するのを防止することができる。この状態で、先端部35の内側を生理食塩水等によって洗浄する。そして、図17に示されるように、対物レンズ43の細径先端部44を先端部35の内側に形成されている穴B内に挿入して、その先端を観察面Dに対向させる。これにより、脳組織A′の深部を2次元的にあるいは3次元的に、光学的に観察することができる。   Thereby, the distal end portion 35 can function as a hemostatic member, and blood and body fluid from the brain tissue A ′ outside the distal end portion 35 can be prevented from flowing into the observation surface D inside the distal end portion 35. In this state, the inside of the tip 35 is washed with physiological saline or the like. Then, as shown in FIG. 17, the small-diameter tip 44 of the objective lens 43 is inserted into the hole B formed inside the tip 35 and the tip is opposed to the observation surface D. Thereby, the deep part of the brain tissue A ′ can be optically observed two-dimensionally or three-dimensionally.

なお、本実施形態においては、まず、ガイド部材32によって脳組織A′に円環状の切り込みを形成し、その後、観察面用カッタ1によって、その切り込みの内側を切り取ることとしたが、ガイド部材32と観察面用カッタ1とを一体的に固定して、同時に切り込みを行うこととしてもよい。
本実施形態においては、動物等の試料Xを固定していないが、公知の固定装置、例えば、成茂科学機器研究所製の脳定位固定装置SR−5Mにより固定し、観察用の穴開け、ガイド部材の配置および観察の精度をより向上することにしてもよい。
In the present embodiment, first, an annular cut is formed in the brain tissue A ′ by the guide member 32, and then the inside of the cut is cut by the observation surface cutter 1. And the observation surface cutter 1 may be fixed integrally and cut at the same time.
In the present embodiment, the sample X such as an animal is not fixed, but is fixed by a known fixing device, for example, a stereotaxic fixing device SR-5M manufactured by Narimo Scientific Instruments Research Laboratory, You may decide to improve the arrangement | positioning and observation precision of a guide member more.

本発明の第1の実施形態に係る観察面用カッタを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the cutter for observation surfaces which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の観察面用カッタの先端の周方向刃部および半径方向刃部を示す部分的な斜視図である。It is a partial perspective view which shows the circumferential direction blade part and radial direction blade part of the front-end | tip of the cutter for observation surfaces of FIG. 図1の観察面用カッタを用いて生体組織に平坦な観察面を底面に有する穴を形成する作業を説明する図である。It is a figure explaining the operation | work which forms the hole which has a flat observation surface in a biological tissue using the observation surface cutter of FIG. 図1の観察面用カッタの変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the cutter for observation surfaces of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る観察面用カッタの先端部を示す部分的な斜視図である。It is a partial perspective view which shows the front-end | tip part of the cutter for observation surfaces which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5の観察面用カッタの製造に使用される金型の先端部の構造を示す部分的な斜視図である。FIG. 6 is a partial perspective view showing a structure of a tip portion of a mold used for manufacturing the observation surface cutter of FIG. 5. 図5の観察面用カッタの製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of the cutter for observation surfaces of FIG. 図5の観察面用カッタの変形例の製造に使用される金型の先端部の構造を示す部分的な斜視図である。FIG. 6 is a partial perspective view showing a structure of a tip portion of a mold used for manufacturing a modification of the observation surface cutter of FIG. 5. 図8の金型を用いて製造される図5の変形例に係る観察面用カッタの先端部を示す部分的な斜視図である。It is a partial perspective view which shows the front-end | tip part of the cutter for observation surfaces which concerns on the modification of FIG. 5 manufactured using the metal mold | die of FIG. 本発明の一実施形態に係る観察用穴開け具を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the drilling tool for observation which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の観察用穴開け具を用いて脳組織に穴を形成する作業を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the operation | work which forms a hole in brain tissue using the drilling tool for observation of FIG. 図11により脳組織に切り込みを形成したガイド部材に観察面用カッタを挿入する作業を説明する縦断面図である。FIG. 12 is a longitudinal sectional view for explaining an operation of inserting the observation surface cutter into the guide member in which the cut is formed in the brain tissue according to FIG. 11. 図12により挿入した観察面用カッタにより脳組織を切断する作業を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the operation | work which cut | disconnects a brain tissue with the cutter for observation surfaces inserted by FIG. 図13により切断した脳組織の一部を除去する作業を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the operation | work which removes a part of brain tissue cut | disconnected by FIG. 図14により脳組織の一部を除去した後にガイド部材の先端部を接着する作業を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the operation | work which adhere | attaches the front-end | tip part of a guide member, after removing a part of brain tissue by FIG. 図15により頭蓋骨に接着した先端部を本体部から切り離す作業を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the operation | work which cut | disconnects the front-end | tip part adhere | attached on the skull from the main-body part by FIG. 図16により切り離された本体部内に形成されている穴に対物レンズの細径先端部を挿入して行われる光学的な観察を説明する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view explaining the optical observation performed by inserting the small diameter front-end | tip part of an objective lens in the hole formed in the main-body part cut away by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

A 生体組織
A′ 脳組織(生体組織)
B 穴
C 軸線
D 観察面
P 平面
1,20,20′ 観察面用カッタ
2,22 周方向刃部
3 カッタ本体(円筒体)
4 切欠
5 ワイヤ(半径方向刃部)
6 張力調節機構
23 半径方向刃部
24 金型(型部材)
24a,24b 斜面
25 メッキ層(金属皮膜)
27 傾斜部
28 円筒状素材
30 観察用穴開け具
31 切刃
32 ガイド部材
34 本体部
35 先端部
36 押しネジ(固定手段)
37 段部
38 支持部材
41 突当面
A biological tissue A 'brain tissue (biological tissue)
B hole C axis D observation plane P plane 1, 20, 20 'cutter for observation plane 2,22 circumferential blade 3 cutter body (cylindrical body)
4 Notch 5 Wire (radial blade)
6 Tension adjustment mechanism 23 Radial direction blade part 24 Mold (mold member)
24a, 24b Slope 25 Plating layer (metal film)
27 Inclined portion 28 Cylindrical material 30 Observation drilling tool 31 Cutting blade 32 Guide member 34 Main body portion 35 Tip portion 36 Press screw (fixing means)
37 Step 38 Support member 41 Abutting surface

Claims (4)

生体組織に平坦な観察面を底面に有する略円筒状の穴を形成するための観察面用カッタであって、
円筒体の先端に、周方向に延びる周方向刃部と、少なくとも円筒体の中心から半径方向に延びる半径方向刃部と、前記ワイヤの張力を調節する張力調節機構とを備え、前記半径方向刃部が、前記周方向刃部に掛け渡されるワイヤからなる観察面用カッタと、
先端に全周にわたる円環状の切刃を有する円筒状のガイド部材とを備え、
前記観察面用カッタが、前記ガイド部材の内側に挿脱可能に嵌合され、前記ガイド部材によって周方向に回転自在に支持される観察用穴開け具。
An observation surface cutter for forming a substantially cylindrical hole having a flat observation surface on a bottom surface of a living tissue,
The tip of the cylindrical body, provided with a circumferential edge portion extending in a circumferential direction, the radial blade section extending radially from a center of at least the cylindrical body, and a tension adjusting mechanism for adjusting the tension of said wire, said radial blades Department has a viewing surface for the cutter ing from wires stretched in the circumferential direction cutting section,
A cylindrical guide member having an annular cutting edge over the entire circumference at the tip,
An observation hole drilling tool in which the observation surface cutter is removably fitted inside the guide member and is rotatably supported by the guide member in a circumferential direction.
前記周方向刃部に、周方向に180°の間隔をあけて切欠が設けられ、
該切欠に前記ワイヤが係合している請求項に記載の観察用穴開け具
The circumferential blade portion is provided with a notch at an interval of 180 ° in the circumferential direction,
Observation drilling tool according to claim 1, wherein the wire notch is engaged.
前記ガイド部材の外周面に、先端に向かって先細になる段部が設けられ、
前記ガイド部材を回転自在に支持するとともに、前記ガイド部材の前記段部を軸方向に突き当てる突当面を備え、ガイド部材の軸方向に位置調節可能に設けられる支持部材とを備える請求項1または請求項2に記載の観察用穴開け具。
On the outer peripheral surface of the guide member, a stepped portion that tapers toward the tip is provided,
While rotatably supporting the guide member, the guide provided with the stepped portion abutting against the abutting surface axially of the member, and a supporting member provided so positionable in the axial direction of the guide member according to claim 1 or The observation hole punch according to claim 2 .
前記ガイド部材が、前記段部を有する本体部と、該本体部に対して軸方向に着脱可能に取り付けられる円環状の切刃を有する先端部と、該先端部および前記本体部を周方向に相対回転しないように固定する固定手段とを備える請求項に記載の観察用穴開け具。 The guide member includes a main body having the stepped portion, a tip having an annular cutting blade attached to the main body so as to be detachable in the axial direction, and the tip and the main body in the circumferential direction. The observation hole drilling device according to claim 3 , further comprising fixing means for fixing so as not to relatively rotate.
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