JP5807885B1 - Bone fixing device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】骨折したり、切断されたりした骨片を適切に固定することができる骨固定具を提供する。【解決手段】骨固定具1は、固定対象の第1及び第2の骨片21,22を固定するために用いられ、第1の骨片21を挿入可能な第1の筒状部11と、第1の筒状部11と連結されている、第2の骨片22を挿入可能な第2の筒状部12と、を備え、第1及び第2の筒状部11,12は、第1の生分解性樹脂であるマトリックス樹脂と、第1の生分解性樹脂より高い融点を有する第2の生分解性樹脂の強化繊維とを含む繊維強化樹脂によって構成されている。【選択図】図1BA bone fixing device capable of appropriately fixing a fractured or cut bone fragment is provided. A bone anchor 1 is used to fix first and second bone fragments 21 and 22 to be fixed, and includes a first tubular portion 11 into which a first bone fragment 21 can be inserted. The second tubular portion 12 connected to the first tubular portion 11 and into which the second bone piece 22 can be inserted, and the first and second tubular portions 11 and 12 include: It is comprised by the fiber reinforced resin containing the matrix resin which is 1st biodegradable resin, and the reinforced fiber of 2nd biodegradable resin which has melting | fusing point higher than 1st biodegradable resin. [Selection] Figure 1B
Description
本発明は、生分解性樹脂の繊維強化樹脂によって構成された骨固定具等に関する。 The present invention relates to a bone anchor or the like constituted by a fiber-reinforced resin of biodegradable resin.
従来、肋骨の切離箇所にPLA製の接合ピンを挿入し、肋骨を固定することが行われている(例えば、非特許文献1参照)。PLA等の生分解性樹脂は、体内において数か月程度で分解吸収され、体内に残らない。したがって、生分解性でないセラミックスなどの接合ピン(インプラント)を用いて肋骨を固定した場合のように、その接合ピンが生体に悪影響を及ぼすことがなく、また骨の接合後に接合ピンを取り出す手術をする必要がないというメリットがある。 Conventionally, it has been performed to insert a PLA-made joining pin at a location where the rib is cut off to fix the rib (for example, see Non-Patent Document 1). Biodegradable resins such as PLA are decomposed and absorbed in the body within several months and do not remain in the body. Therefore, as in the case where the ribs are fixed using a non-biodegradable ceramics or other joint pin (implant), the joint pin does not have an adverse effect on the living body. There is an advantage that there is no need to do.
しかしながら、従来の接合ピンを用いた場合に、固定対象の骨が接合ピンから外れることがあるという問題があった。そのように接合ピンが固定対象の骨から外れた場合には、骨を適切に固定できなくなる。また、固定対象の骨が細い場合には、接合ピンを挿入することが困難であるという問題もあった。 However, when the conventional joining pin is used, there is a problem that the bone to be fixed may come off the joining pin. When the joining pin is detached from the bone to be fixed as such, the bone cannot be appropriately fixed. In addition, when the bone to be fixed is thin, there is a problem that it is difficult to insert the joining pin.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、接合ピンを用いないで固定対象の骨を固定できる骨固定具を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a bone fixture that can fix a bone to be fixed without using a joining pin.
上記目的を達成するため、本発明による骨固定具は、固定対象の第1及び第2の骨片を固定するために用いられる骨固定具であって、第1の骨片を挿入可能な第1の筒状部と、第1の筒状部と連結されている、第2の骨片を挿入可能な第2の筒状部と、を備え、第1及び第2の筒状部は、第1の生分解性樹脂であるマトリックス樹脂と、第1の生分解性樹脂より高い融点を有する第2の生分解性樹脂の強化繊維とを含む繊維強化樹脂によって構成される、ものである。
このような構成により、骨片の接合箇所を骨固定具によって取り囲むようになるため、固定対象の骨片が骨固定具から外れる可能性を低減することができる。その結果、固定対象の骨片が骨癒合するまで適切に固定できるようになる。また、骨片を取り囲むように固定するため、接合ピンで接合しにくい細い骨片にも用いることができる。また、繊維強化樹脂によって構成されるため、強度が高く、破断しにくい骨固定具を提供することができる。
In order to achieve the above object, a bone fixation device according to the present invention is a bone fixation device used for fixing first and second bone fragments to be fixed, and is capable of inserting the first bone fragment. 1 tubular portion, and a second tubular portion connected to the first tubular portion, into which a second bone fragment can be inserted, wherein the first and second tubular portions are: It is comprised by the fiber reinforced resin containing the matrix resin which is 1st biodegradable resin, and the reinforced fiber of 2nd biodegradable resin which has melting | fusing point higher than 1st biodegradable resin.
With such a configuration, the joint portion of the bone fragment is surrounded by the bone fixing tool, so that the possibility that the bone fragment to be fixed comes off from the bone fixing tool can be reduced. As a result, the bone piece to be fixed can be appropriately fixed until the bone is fused. Moreover, since it fixes so that a bone piece may be surrounded, it can be used also for the thin bone piece which is hard to join with a joining pin. Moreover, since it is composed of fiber reinforced resin, it is possible to provide a bone fixture that has high strength and is difficult to break.
また、本発明による骨固定具では、第1及び第2の筒状部の側面は、通液性を有していてもよい。
このような構成により、骨片の癒合のために必要な血液やリンパ液等が骨片の接合箇所に供給されやすくなり、骨癒合を促進することができる。
Moreover, in the bone fixing tool by this invention, the side surface of the 1st and 2nd cylindrical part may have liquid permeability.
With such a configuration, blood, lymph, and the like necessary for bone unity can be easily supplied to the joint part of the bone piece, and bone fusion can be promoted.
また、本発明による骨固定具では、第1及び第2の骨片の間に、第3の骨片に対応する空隙が存在し、第3の骨片に対応する第3の筒状部をさらに備え、第1及び第2の筒状部は、第3の筒状部を介して接続されており、第3の筒状部も、繊維強化樹脂によって構成されてもよい。
このような構成により、第1及び第2の骨片の間に第3の骨片が存在する場合であっても、それを考慮して第1及び第2の骨片を固定することができる。
In the bone anchor according to the present invention, a gap corresponding to the third bone fragment exists between the first and second bone fragments, and the third cylindrical portion corresponding to the third bone fragment is provided. Furthermore, the 1st and 2nd cylindrical part is connected through the 3rd cylindrical part, and the 3rd cylindrical part may also be comprised with fiber reinforced resin.
With such a configuration, even when the third bone fragment is present between the first and second bone fragments, the first and second bone fragments can be fixed in consideration thereof. .
また、本発明による骨固定具では、第3の筒状部の側面は、第1及び第2の筒状部の側面より通液性が低くなっていてもよい。
このような構成により、第3の筒状部の内部に、例えば、ゼラチンや骨再生促進剤などを挿入した上で第1及び第2の骨片を固定することによって、第3の骨片の箇所の骨の再生を促進することができる。また、そのような場合に、第3の筒状部の側面の通液性が低くなっていることによって、そのゼラチン等が骨固定具の外部に流出しにくくすることができる。
Moreover, in the bone fixing device by this invention, the liquid permeability may be lower than the side surface of the 1st and 2nd cylindrical part in the side surface of a 3rd cylindrical part.
With such a configuration, for example, by inserting gelatin or a bone regeneration promoter into the inside of the third cylindrical portion and fixing the first and second bone fragments, It is possible to promote the regeneration of the bone at the location. In such a case, the liquid permeability of the side surface of the third cylindrical portion is low, so that the gelatin or the like can hardly flow out of the bone anchor.
また、本発明による骨固定具では、第1及び第2の筒状部はそれぞれ、第1及び第2の骨片と嵌合可能な形状に成形されていてもよい。
このような構成により、筒状部と骨片との装着性が高められることになり、より適切な固定を実現することができる。
Moreover, in the bone fixing tool by this invention, the 1st and 2nd cylindrical part may be shape | molded by the shape which can be fitted with a 1st and 2nd bone piece, respectively.
With such a configuration, the wearability between the cylindrical portion and the bone fragment is improved, and more appropriate fixation can be realized.
また、本発明による骨固定具では、第1及び第2の筒状部の長さ方向の一部には、第1の生分解性樹脂が存在せず、第2の生分解性樹脂の繊維で構成される環状部がそれぞれ設けられていてもよい。
このような構成により、第1及び第2の筒状部の一部に、マトリックス樹脂の存在しない繊維のみの環状部を設けることができる。そのため、骨固定具によって第1及び第2の骨片を固定した際に、その環状部において、例えば、生分解性の糸等を用いて各筒状部を骨片に固定することができ、骨固定具がずれることを防止することができる。
In the bone anchor according to the present invention, the first biodegradable resin does not exist in a part of the first and second cylindrical portions in the length direction, and the fibers of the second biodegradable resin are not present. Each of the annular portions may be provided.
With such a configuration, it is possible to provide an annular portion of only fibers without the matrix resin in a part of the first and second cylindrical portions. Therefore, when the first and second bone fragments are fixed by the bone fixing tool, in the annular portion, for example, each tubular portion can be fixed to the bone fragments using a biodegradable thread or the like, It is possible to prevent the bone anchor from being displaced.
また、本発明による骨固定具では、繊維強化樹脂は、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を、第1の生分解性樹脂が融解し、第2の生分解性樹脂が融解しない温度で加熱することによって構成されてもよい。
このような構成により、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を用いることによって、両者によって構成される繊維強化樹脂の骨固定具を容易に製造することができるようになる。
Further, in the bone anchor according to the present invention, the fiber reinforced resin includes fibers having the first and second biodegradable resins, the first biodegradable resin is melted, and the second biodegradable resin is melted. You may comprise by heating at the temperature which does not.
By using the fiber which has 1st and 2nd biodegradable resin by such a structure, the bone fixing tool of the fiber reinforced resin comprised by both can be easily manufactured now.
また、本発明による骨固定具の製造方法は、固定対象の第1及び第2の骨片を固定するために用いられる骨固定具の製造方法であって、第1の生分解性樹脂と、第1の生分解性樹脂より高い融点を有する第2の生分解性樹脂の繊維とを用いて、第1の骨片を挿入可能な第1の筒状部、及び第1の筒状部と連結されている、第2の骨片を挿入可能な第2の筒状部と同形状の成形体を成形する成形工程と、成形体を、第1の生分解性樹脂が融解し、第2の生分解性樹脂が融解しない温度で加熱する加熱工程と、加熱工程の後に、第1の生分解性樹脂の温度を低下させて固化させる固化工程と、を備え、第1の生分解性樹脂であるマトリックス樹脂と、第2の生分解性樹脂の強化繊維とを含む繊維強化樹脂によって構成された、第1及び第2の筒状部を有する骨固定具の製造方法である。
このような構成により、第1の生分解性樹脂と、第2の生分解性樹脂の繊維とによって構成された成形体を加熱することによって、繊維強化樹脂の骨固定具を容易に製造することができるようになる。
A method for manufacturing a bone fixing device according to the present invention is a method for manufacturing a bone fixing device used for fixing the first and second bone fragments to be fixed, the first biodegradable resin, A first tubular portion in which a first bone fragment can be inserted using a fiber of a second biodegradable resin having a melting point higher than that of the first biodegradable resin, and a first tubular portion; The first biodegradable resin is melted in the molding step of molding the molded body having the same shape as the second cylindrical portion into which the second bone fragment can be inserted, and the molded body. A heating step of heating at a temperature at which the biodegradable resin does not melt, and a solidifying step of lowering the temperature of the first biodegradable resin after the heating step to solidify, the first biodegradable resin First and second cylindrical shapes constituted by a fiber reinforced resin including a matrix resin and a reinforced fiber of a second biodegradable resin A method for producing a bone fastener having a.
With such a configuration, by easily heating a molded body constituted by the first biodegradable resin and the second biodegradable resin fiber, a fiber-reinforced resin bone anchor can be easily manufactured. Will be able to.
また、本発明による骨固定具の製造方法では、第1及び第2の骨片と同形状の成形型を製造する工程をさらに備え、成形工程では、成形型を用いて、第1及び第2の骨片と嵌合可能な形状を有する成形体を成形してもよい。
このような構成により、製造された筒状部と骨片との装着性が高められることになり、製造された骨固定具を用いて、より適切な骨片の固定を実現できるようになる。
The method for manufacturing a bone fastener according to the present invention further includes a step of manufacturing a mold having the same shape as the first and second bone fragments, and the first and second steps are performed using the mold in the molding step. You may shape | mold the molded object which has a shape which can be fitted with this bone piece.
With such a configuration, the mountability between the manufactured cylindrical portion and the bone fragment is improved, and more appropriate fixation of the bone fragment can be realized using the manufactured bone fixing tool.
また、本発明による骨固定具の製造方法では、成形工程では、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を用いて成形体を成形してもよい。
このような構成により、例えば、芯鞘複合繊維や混繊糸等を用いて編物、織物、組物等によって成形体を成形することができ、成形体の成形が容易になる。
Moreover, in the manufacturing method of the bone fixing device by this invention, you may shape | mold a molded object using the fiber which has 1st and 2nd biodegradable resin at a formation process.
With such a configuration, for example, a molded body can be formed from a knitted fabric, a woven fabric, a braid, or the like using a core-sheath composite fiber or a mixed fiber, and the molded body can be easily molded.
本発明による骨固定具等によれば、その骨固定具によって固定対象の骨片を固定した際に、骨片が骨固定具から外れる可能性を低減することができ、また、細い骨片も適切に固定することができる。 According to the bone fixing device or the like according to the present invention, when a bone fragment to be fixed is fixed by the bone fixing device, the possibility that the bone fragment is detached from the bone fixing device can be reduced. Can be fixed properly.
以下、本発明による骨固定具、及びその製造方法について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素及びステップは同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本発明の実施の形態による骨固定具は、生分解性の繊維強化樹脂によって構成された筒状部を有するものである。 Hereinafter, a bone anchor according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described using embodiments. In the following embodiments, components and steps denoted by the same reference numerals are the same or equivalent, and repetitive description may be omitted. The bone anchor according to the embodiment of the present invention has a cylindrical portion made of a biodegradable fiber reinforced resin.
図1Aは、本実施の形態による骨固定具1を示す図であり、図1Bは、固定対象の第1及び第2の骨片21,22が骨固定具1に挿入された状態を示す図である。なお、固定対象の骨片は、例えば、肋骨の骨であってもよく、または他の部位の骨であってもよい。また、その骨は、例えば、人間の骨であってもよく、または人間以外の動物の骨であってもよい。
FIG. 1A is a diagram illustrating a
本実施の形態による骨固定具1は、固定対象の第1及び第2の骨片21,22を固定するために用いられるものであり、第1の筒状部11と、第2の筒状部12とを備える。なお、その第1及び第2の骨片21,22は、本来、つながっていた骨が、骨折によって、または治療等の目的のための切断等によって連続性が失われたものである。
The
第1の筒状部11と第2の筒状部12とは、連結されている。なお、その連結は、図1Aで示されるように、直接的な連結であってもよく、後述するように、他の筒状部を介した間接的な連結であってもよい。前者の場合には、図1Aで示されるように、第1及び第2の筒状部11,12によって、1個の筒状部が構成されてもよい。なお、第1及び第2の筒状部11,12が1個の筒状部として構成されている場合には、厳密には、第1及び第2の筒状部11,12の境界を決めることは困難であるため、便宜上、開口11a側を第1の筒状部11と呼び、開口12a側を第2の筒状部12と呼ぶことにする。したがって、図1A等における両者の境界線(一点鎖線)は、便宜上のものである。また、そのような場合には、第1及び第2の筒状部11,12は、一体に構成されることになる。また、骨固定具1の大きさは問わない。骨固定具1の太さ(長さ方向に直交する断面の大きさ)は、固定対象の骨片の断面の大きさと同程度であることが好適である。また、第1及び第2の筒状部11,12の断面形状は、固定対象の骨片の断面形状と同様のものであることが好適である。その形状は、例えば、円形状や楕円形状、角丸矩形状などであってもよい。また、長さ方向の長さは、例えば、3〜12cmであってもよく、5〜8cmであってもよく、固定対象の骨片を適切に固定できる範囲内おいて、それ以外の長さであってもよい。
The 1st
第1の筒状部11は、第2の筒状部12と反対側の開口11aから、第1の骨片21を挿入可能になっている。また、第2の筒状部12は、第1の筒状部11と反対側の開口12aから、第2の骨片22を挿入可能になっている。また、第1及び第2の筒状部11,12の内部は連通している。したがって、両開口11a,12aからそれぞれ挿入された第1及び第2の骨片21,22の端面は、骨固定具1内で接触可能となる。そのため、骨固定具1によって第1及び第2の骨片21,22を固定することにより、第1及び第2の骨片21,22の端面の癒合を促進することができる。
The first
第1及び第2の筒状部11,12は、第1の生分解性樹脂であるマトリックス樹脂と、第2の生分解性樹脂の強化繊維とを含む繊維強化樹脂(FRP)によって構成される。第2の生分解性樹脂は、第1の生分解性樹脂より高い融点を有している。なお、第1及び第2の生分解性樹脂は、同じ樹脂であってもよく、または異なる樹脂であってもよい。生分解性樹脂は特に限定されないが、例えば、ポリ乳酸(PLA)、ポリヒドロキシブチレート、ポリグリコール酸、酢酸セルロース、グリコール酸/乳酸共重合体(PGLA)、ポリジオキサノン(PDO)、L−乳酸/ε−カプロラクトン共重合体(LCL)、またはポリ−L−乳酸(PLLA)等であってもよい。なお、生分解性樹脂は、通常、熱可塑性の樹脂である。したがって、後述するように、第1の生分解性樹脂と第2の生分解性樹脂の繊維とを用いて成形された成形体を、第1の生分解性樹脂が融解し、第2の生分解性樹脂が融解しない温度に加熱することによって、生分解性の繊維強化樹脂によって構成される骨固定具1を製造することができる。その場合に、第1の生分解性樹脂がマトリックス樹脂となり、第2の生分解性樹脂の繊維が強化繊維となる。なお、骨固定具1は、固定対象の骨片が癒合するまで骨片を固定する必要があるため、その癒合までの期間は生体内に存在可能な生分解性の樹脂を用いて骨固定具1を構成することが好適である。
The 1st and 2nd
なお、第1及び第2の筒状部11,12の側面は、通液性を有していてもよい。その場合には、第1及び第2の筒状部11,12の外部の液体が内部に容易に浸透することになる。その結果、例えば、第1及び第2の骨片21,22の接合箇所に血液やリンパ液等が供給されやすくなり、その箇所での骨癒合が促進されることになる。なお、第1及び第2の筒状部11,12の側面に複数の孔が存在することにより、それらの側面が通液性を有していてもよい。その複数の孔は、骨固定具1の強度を低下させないため、血液等が流通する範囲内において微細なものであることが好適である。また、その複数の孔は、第1及び第2の筒状部11,12の側面の全体に存在してもよく、または一部に存在してもよい。後者の場合には、例えば、その複数の孔は、第1及び第2の骨片21,22の接合箇所に対応する側面の箇所に存在してもよい。
In addition, the side surface of the 1st and 2nd
次に、骨固定具1の製造方法について図2Aのフローチャートを用いて説明する。
(ステップS101)第1の生分解性樹脂と、第2の生分解性樹脂の繊維とを用いて、第1及び第2の筒状部11,12と同形状の成形体を成形する。以下、その成形体のいくつかの成形方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the
(Step S101) Using the first biodegradable resin and the fibers of the second biodegradable resin, a molded body having the same shape as the first and second
(1)編物、織物、組物によって成形する方法
この場合には、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を用いて、編物や織物、組物によって成形体を成形する。その第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維は、例えば、第2の生分解性樹脂を芯とし、第1の生分解性樹脂を鞘とする芯鞘複合繊維であってもよく、第1及び第2の生分解性樹脂が貼り合わされた構造の複合繊維であってもよく、第1及び第2の生分解性樹脂の繊維を混ぜ合わせて1本の糸とした混繊糸(コミングルヤーン)であってもよく、その他の第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維であってもよい。例えば、生分解性樹脂がPLAである場合には、融点が170℃の鞘と、融点が230℃の芯とを有する芯鞘複合繊維を用いてもよい。
(1) Method of forming with knitted fabric, woven fabric, or braid In this case, a molded body is molded with the knitted fabric, woven fabric, or braid using the fibers having the first and second biodegradable resins. The fibers having the first and second biodegradable resins may be, for example, core-sheath composite fibers having the second biodegradable resin as a core and the first biodegradable resin as a sheath, A composite fiber having a structure in which the first and second biodegradable resins are bonded to each other may be used, and a mixed fiber (one yarn obtained by mixing the fibers of the first and second biodegradable resins) Combing yarn) or other fibers having first and second biodegradable resins. For example, when the biodegradable resin is PLA, a core-sheath composite fiber having a sheath having a melting point of 170 ° C. and a core having a melting point of 230 ° C. may be used.
その第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を編むことによって、編物である筒形状の成形体を成形してもよい。その編物は、例えば、経編で編まれた筒形状のものであってもよく、緯編で編まれた筒形状のものであってもよい。また、矩形状の編物の対向する2辺を縫製や接着等によってつなげることによって、筒形状の編物を成形してもよい。 You may shape | mold the cylindrical molded object which is a knitted fabric by knitting the fiber which has the 1st and 2nd biodegradable resin. The knitted fabric may be, for example, a cylindrical shape knitted by warp knitting or a cylindrical shape knitted by weft knitting. Alternatively, a tubular knitted fabric may be formed by connecting two opposing sides of a rectangular knitted fabric by sewing or bonding.
また、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を織ることによって、織物である筒形状の成形体を成形してもよい。その織物は、例えば、円筒織物であってもよい。また、矩形状の織物の対向する2辺を縫製や接着等によってつなげることによって、筒形状の織物を成形してもよい。 Moreover, you may shape | mold the cylindrical molded object which is a textile fabric by weaving the fiber which has 1st and 2nd biodegradable resin. The fabric may be, for example, a cylindrical fabric. Alternatively, a tubular woven fabric may be formed by connecting two opposing sides of a rectangular woven fabric by sewing or bonding.
なお、編物や織物を縫製することによって、筒形状の成形体を成形する場合に、その縫製に用いる糸は、例えば、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維であってもよく、第1もしくは第2の生分解性樹脂の繊維であってもよく、または、その他の生分解性樹脂の繊維であってもよい。また、編物等を接着する場合には、生分解性樹脂を用いて接着を行うことが好適である。
また、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を組み上げることによって、組物である筒形状の成形体を成形してもよい。
In addition, when forming a cylindrical shaped body by sewing a knitted fabric or a woven fabric, the thread used for the sewing may be, for example, a fiber having first and second biodegradable resins, It may be a fiber of the first or second biodegradable resin, or may be a fiber of other biodegradable resin. Moreover, when bonding a knitted fabric etc., it is suitable to bond using a biodegradable resin.
Moreover, you may shape | mold the cylindrical-shaped molded object which is a braid by assembling the fiber which has 1st and 2nd biodegradable resin.
(2)フィラメントワインディングによって成形する方法
この場合には、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を成形型(心棒)に巻き付けることによって、筒形状の成形体を成形する。その際に、成形型を回転させてもよく、または、繊維の巻き付けヘッド側を回転させてもよい。また、後述する第1及び第2の骨片21,22と同形状の成形型に第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を巻き付けてもよい。
(2) Method of forming by filament winding In this case, a cylindrical shaped body is formed by winding fibers having the first and second biodegradable resins around a forming die (mandrel). At that time, the mold may be rotated, or the fiber winding head side may be rotated. Moreover, you may wind the fiber which has 1st and 2nd biodegradable resin around the shaping | molding die of the same shape as the 1st and
(3)シートワインディングによって成形する方法
この場合には、第1の生分解性樹脂のシートと、第2の生分解性樹脂の繊維とを成形型(心棒)に巻き付けることによって、筒形状の成形体を成形する。その際に、成形型を回転させてもよく、または、シート等の巻き付けヘッド側を回転させてもよい。成形型に巻き付けられる第1の生分解性樹脂のシートは、例えば、第1の生分解性樹脂の織物やフィルム、不織布等であってもよい。また、成形型に巻き付けられる第2の生分解性樹脂の繊維は、例えば、繊維そのもの(フィラメントワインディング)であってもよく、編物や織物、不織布等のシートになったものであってもよい。また、第1の生分解性樹脂のシートと、第2の生分解性樹脂の繊維とをそれぞれ何層にするかは問わない。例えば、両者とも一層ずつであってもよく、第1の生分解性樹脂のシートによって第2の生分解性樹脂の繊維をサンドイッチにしてもよく(前者が二層、後者が一層となる)、両者とも多層であってもよい。
(3) Method of molding by sheet winding In this case, the first biodegradable resin sheet and the second biodegradable resin fiber are wound around a mold (mandrel) to form a cylindrical shape. Shape the body. At that time, the mold may be rotated, or the winding head side of a sheet or the like may be rotated. The first biodegradable resin sheet wound around the mold may be, for example, a first biodegradable resin woven fabric, film, or non-woven fabric. The second biodegradable resin fiber wound around the mold may be, for example, the fiber itself (filament winding), or may be a sheet such as a knitted fabric, a woven fabric, or a nonwoven fabric. Moreover, it does not ask | require how many layers each the sheet | seat of 1st biodegradable resin and the fiber of 2nd biodegradable resin are made. For example, both of them may be one layer each, and the second biodegradable resin fiber may be sandwiched by the first biodegradable resin sheet (the former is two layers, the latter is one layer), Both may be multilayer.
(4)不織布によって成形する方法
この場合には、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を用いて、不織布によって成形体を成形する。すなわち、上記(1)の編物等に代えて、不織布を用いることになる。なお、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維は、上記(1)の場合と同様のものである。通常、不織布は平面状であるため、矩形状の不織布の対向する2辺を縫製や接着等によってつなげることによって、筒形状の不織布を成形してもよい。
(4) Method to shape | mold with a nonwoven fabric In this case, a molded object is shape | molded with a nonwoven fabric using the fiber which has 1st and 2nd biodegradable resin. That is, a non-woven fabric is used instead of the knitted fabric (1). In addition, the fiber which has 1st and 2nd biodegradable resin is the same as the case of said (1). Usually, since a nonwoven fabric is plane shape, you may shape | mold a cylindrical nonwoven fabric by connecting two opposing sides of a rectangular nonwoven fabric by sewing or adhesion | attachment.
(ステップS102)ステップS101の成形工程において成形された成形体を、第1の生分解性樹脂が融解し、第2の生分解性樹脂が融解しない温度で加熱する。その加熱は、例えば、電気炉やオーブンによって行われてもよく、工業用ドライヤーによって行われてもよく、または、その他の加熱手段によって行われてもよい。また、第1の生分解性樹脂が融解し、第2の生分解性樹脂が融解しない温度とは、通常、第1の生分解性樹脂の融点よりも高く、第2の生分解性樹脂の融点よりも低い温度である。例えば、上述した融点が170℃の鞘と、融点が230℃の芯とを有するPLAの芯鞘複合繊維によって成形された成形体を加熱する場合には、例えば、180℃に加熱してもよい。この加熱工程によって、成形工程において成形された成形体に含まれる第1の生分解性樹脂が溶けることになる。なお、第1の生分解性樹脂を融解する目的は、第1の生分解性樹脂をマトリックス樹脂とし、第2の生分解性樹脂を強化繊維とする繊維強化樹脂を構成することであるため、その目的を達成できる範囲内の条件(例えば、時間や加熱方法等)によって加熱を行うことが好適である。 (Step S102) The molded body molded in the molding step of Step S101 is heated at a temperature at which the first biodegradable resin melts and the second biodegradable resin does not melt. The heating may be performed by, for example, an electric furnace or an oven, may be performed by an industrial dryer, or may be performed by other heating means. The temperature at which the first biodegradable resin melts and the second biodegradable resin does not melt is usually higher than the melting point of the first biodegradable resin, The temperature is lower than the melting point. For example, when heating the molded body formed of the above-described PLA core-sheath composite fiber having a sheath having a melting point of 170 ° C. and a core having a melting point of 230 ° C., it may be heated to 180 ° C., for example. . By this heating process, the first biodegradable resin contained in the molded body molded in the molding process is melted. The purpose of melting the first biodegradable resin is to constitute a fiber reinforced resin having the first biodegradable resin as a matrix resin and the second biodegradable resin as a reinforcing fiber. It is preferable to perform heating under conditions (for example, time, heating method, etc.) within a range in which the object can be achieved.
(ステップS103)ステップS102の加熱工程の後に、第1の生分解性樹脂の温度を低下させて固化させる。温度を低下させるとは、室温程度にまで温度を低下させることであってもよい。その温度の低下は、例えば、自然放冷によって行われてもよく、または強制冷却によって行われてもよい。前者の場合には、例えば、加熱を終了することによって、加熱対象の温度を低下させてもよい。この固化工程によって、成形体を構成する第1及び第2の生分解性樹脂が冷却されることになり、第1の生分解性樹脂であるマトリックス樹脂と、第2の生分解性樹脂の強化繊維とを含む繊維強化樹脂によって構成された筒形状の骨固定具1ができあがる。
(Step S103) After the heating step of Step S102, the temperature of the first biodegradable resin is lowered and solidified. Reducing the temperature may be reducing the temperature to about room temperature. The temperature reduction may be performed, for example, by natural cooling or by forced cooling. In the former case, for example, the temperature of the heating target may be decreased by terminating the heating. By this solidification step, the first and second biodegradable resins constituting the molded body are cooled, and the matrix resin that is the first biodegradable resin and the reinforcement of the second biodegradable resin. A
なお、ここで、第1及び第2の筒状部11,12の側面が通液性を有するようにするための方法について簡単に説明する。例えば、上記(1)や(2)の場合には、目の粗い編物や織物、組物、ワインディング成形体とすることによって、第1の生分解性樹脂が融解して固化した後にも、目が詰まらないようにしてもよい。上記(3)の場合にも、第2の生分解性樹脂の繊維を目の粗い編物や織物、組物、ワインディングとすることによって、第1の生分解性樹脂が融解して固化した後にも、目が詰まらないようにしてもよい。このように、第2の生分解性樹脂の繊維の各目に対応する位置に存在する孔(繊維間の隙間の孔)によって、骨固定具1の側面が通液性を有するようになってもよい。また、上述のようにして繊維強化樹脂の筒形状が構成された後に、その側面の全体または必要な箇所に、例えば、ドリルやレーザ光などによって複数の孔を設けてもよい。
Here, a method for making the side surfaces of the first and second
次に、骨固定具1の使用方法について簡単に説明する。図1Bで示されるように、骨固定具1の一方の開口11aから固定対象の第1の骨片21を挿入し、他方の開口12aから固定対象の第2の骨片22を挿入する。そして、第1及び第2の骨片21,22の端面が骨固定具1内で接触するか、または近接するようにする。このようにして、骨折したり、切断されたりした第1及び第2の骨片21,22が骨固定具1によって固定されることになり、両者の骨癒合が促進されることになる。
Next, how to use the
また、上記説明では、骨固定具1によって第1及び第2の骨片21,22の端面が接触または近接した状態で両者を固定する場合について説明したが、そうでなくてもよい。例えば、第1及び第2の骨片21,22の間に、第3の骨片に対応する空隙が存在してもよい。その第3の骨片は、1個の骨片であってもよく、または複数の骨片であってもよい。そのような場合には、骨固定具1は、図3Aで示されるように、その第3の骨片に対応する第3の筒状部13を備えていてもよい。その第3の筒状部13は、第1及び第2の筒状部11,12と同様のものであり、上述した生分解性の繊維強化樹脂によって構成される。その第3の筒状部13は、第1及び第2の筒状部11,12の間に、それらと連通するように設けられている。したがって、この場合には、第1及び第2の筒状部11,12は、第3の筒状部13を介して接続されることになる。この場合にも、図3Aで示されるように、第1から第3の筒状部11〜13によって、1個の筒状部が構成されてもよい。なお、第3の筒状部13を備えた骨固定具1を製造する場合には、その第3の筒状部13に応じた長さだけ長い骨固定具1を製造してもよい。
Moreover, although the said description demonstrated the case where both were fixed in the state which the end surface of the 1st and
そのような第3の筒状部13を有する骨固定具1によって第1及び第2の骨片21,22を固定する際には、図3Bで示されるように、第3の筒状部13の内部領域31に、ゼラチンや骨再生促進剤等を挿入していてもよく、または、図3Cで示されるように、第3の筒状部13の内部に第3の骨片23を挿入してもよい。なお、図3Bで示されるように、第3の筒状部13の内部領域31に骨再生促進剤等を挿入する場合には、第1及び第2の筒状部11,12の側面が通液性を有していたとしても、第3の筒状部13の側面は、第1及び第2の筒状部11,12の側面よりも通液性が低くなっていることが好適である。内部領域31に挿入された骨再生促進剤等が第3の筒状部13の側面を介して外部に漏れ出さないようにするためである。なお、第3の筒状部13の側面の通液性が低いとは、例えば、第1及び第2の筒状部11,12の側面と比較して、第3の筒状部13の側面の孔の個数が少なかったり、孔の密度が低かったり、孔の大きさが小さかったりすることであってもよく、第3の筒状部13の側面の通液性がないことであってもよい。そのように第3の筒状部13の側面の通液性が異なる骨固定具1を用いる場合には、第1及び第2の骨片21,22がそれぞれ、第1及び第2の筒状部11,12に位置するように、両骨片21,22が固定されることが好適である。また、第3の筒状部13に第3の骨片23を挿入しない場合には、第1及び第2の骨片21,22が第3の筒状部13の位置まで入らないようにするため、例えば、第3の筒状部13の断面の大きさを第1及び第2の筒状部11,12の断面の大きさよりも小さくし、第1及び第2の骨片21,22が第3の筒状部13に入らない形状としてもよい。その場合には、骨固定具1は、第3の筒状部13の位置でくびれた形状となる。ただし、第3の骨片23に対応する骨が再生可能な空間が、第3の筒状部13内に存在することが好適である。
When the first and second bone fragments 21 and 22 are fixed by the
ここで、第3の筒状部13の側面の通液性のみを変える方法について、簡単に説明する。まず、繊維間の隙間によって骨固定具1の側面に通液性を持たせる場合について説明する。上記(1)の方法によって成形体を成形する場合には、例えば、第3の筒状部13に対応する領域における編物や織物等の目を、第1及び第2の筒状部11,12よりも細かくしてもよく、第3の筒状部13に対応する領域に用いる繊維を、第1及び第2の筒状部11,12よりも太くしてもよい。また、上記(2)の方法によって成形体を成形する場合には、例えば、第3の筒状部13に対応する領域におけるフィラメントワインディングの密度を、第1及び第2の筒状部11,12よりも高くしてもよく、第3の筒状部13に対応する領域にワインディングさせる繊維を、第1及び第2の筒状部11,12よりも太くしてもよい。また、上記(3)の方法によって成形体を成形する場合には、例えば、第3の筒状部13に対応する領域における第1の生分解性樹脂のシートの巻数を、第1及び第2の筒状部11,12よりも多くしてもよく、第3の筒状部13に対応する領域にワインディングさせる第1の生分解性樹脂のシートを、第1及び第2の筒状部11,12よりも厚くしてもよい。また、ドリルやレーザ光などによって複数の孔を物理的に設けることによって骨固定具1の側面に通液性を持たせる場合には、例えば、第3の筒状部13の側面には、その孔を設けなくてもよく、または、第1及び第2の筒状部11,12の側面よりも個数が少なくなるように、密度が低くなるように、もしくは大きさが小さくなるように孔を設けてもよい。
Here, a method for changing only the liquid permeability of the side surface of the third
また、骨固定具1は、固定対象の骨片とぴったりと合う形状であってもよい。すなわち、第1及び第2の筒状部11,12はそれぞれ、第1及び第2の骨片21,22と嵌合可能な形状に成形されていてもよい。そのため、例えば、成形体を成形する際に、固定対象の骨片の形状となるように成形体を成形してもよい。そのような骨固定具1を製造する方法について、図2Bのフローチャートを用いて説明する。なお、図2Bのフローチャートにおいて、ステップS201以外の処理は、図2Aのフローチャートと同様の処理である。
Further, the
(ステップS201)まず、CT等を用いることによって、固定対象の第1及び第2の骨片21,22の形状情報を取得する。そして、その形状情報を用い、3Dプリンタ等によって、図4Aで示されるように、第1及び第2の骨片21,22と同形状の成形型41,42を製造する。
(Step S201) First, the shape information of the first and second bone fragments 21 and 22 to be fixed is acquired by using CT or the like. Then, using the shape information, the
その後の成形体の成形工程、加熱工程、固化工程(ステップS101〜S103)は、図2Aのフローチャートと同様であるが、成形工程(ステップS101)では、成形型を用いて、第1及び第2の骨片21,22と嵌合可能な形状を有する成形体を成形するものとする。具体的には、図4Bで示されるように、成形型41,42に装着された成形体43を成形することによって、第1及び第2の骨片21,22(成形型41,42)と嵌合可能な形状を有する成形体を成形してもよい。その際に、成形型41,42は、固定後の第1及び第2の骨片21,22と同形状となるように組み合わされていることが好適である。また、成形型41,42に装着された成形体43は、成形型41,42に密着していることが好適である。そのため、例えば、成形体43は、上記(1)の編物によって構成されていてもよい。編物は種々の形状にフィットしやすいからである。また、上記(2)のフィラメントワインディングによって成形体を成形する場合には、成形型41,42に繊維を巻き付けるようにしてもよい。また、上記(3)のシートワインディングによって成形体を成形する場合にも、成形型41,42にシート等を巻き付けるようにしてもよい。
The subsequent molding process, heating process, and solidification process (steps S101 to S103) are the same as those in the flowchart of FIG. 2A, but in the molding process (step S101), the first and second samples are formed using a mold. A molded body having a shape that can be fitted to the
加熱工程(ステップS102)では、成形型41,42に装着された状態の成形体43(図4B)を加熱してもよく、または、成形型41,42から取り外された成形体43(図4C)を加熱してもよい。成形体43が編物である場合には、成形型41,42に装着された状態の成形体43を加熱することが好適である。一方、フィラメントワインディングやシートワインディングによって成形体43が形成され、かつ、成形型41,42から取り外しても成形体43の形状が保たれる場合には、成形型41,42から取り外された状態の成形体43を加熱してもよい。なお、成形型41,42も一緒に加熱する場合には、その成形型41,42は、第1の生分解性樹脂よりも高い融点を有する材料で製造されていることが好適である。その材料は、例えば、樹脂であってもよく、金属であってもよく、その他の材料であってもよい。また、成形型41,42と一緒に成形体43を加熱する場合には、固化工程(ステップS103)の後に、骨固定具1から成形型41,42を取り外してもよい。
In the heating step (step S102), the molded body 43 (FIG. 4B) attached to the molding dies 41, 42 may be heated, or the molded
また、第1及び第2の骨片21,22の間に第3の骨片23が存在する場合には、その第3の骨片23と同形状の成形型をも製造してもよい。そして、第1から第3の骨片21〜23と嵌合可能な形状を有する成形体を成形するようにしてもよい。また、第1及び第2の骨片21,22の間に第3の骨片23が存在するが、その第3の骨片23の形状が不明である場合(例えば、第3の骨片23が砕けており、元の形状がわからない場合など)には、成形体の形状のうち、第3の骨片23に対応する箇所は、第1及び第2の骨片21,22の両端面をつなぐ円筒形状等によって構成されてもよい。
Further, when the third bone piece 23 exists between the first and
また、図5Aで示されるように、第1及び第2の筒状部11,12の長さ方向(図中の左右方向)の一部には、第1の生分解性樹脂が存在せず、第2の生分解性樹脂の繊維で構成される環状部51,52がそれぞれ設けられていてもよい。その環状部51,52は、第1及び第2の筒状部11,12の側面の周囲に沿った、内部の空洞を取り囲む環状の部分である。その環状部51,52の設けられる箇所は問わないが、例えば、開口11a,12aの近傍に設けられてもよい。その環状部51,52は、第2の生分解性樹脂の繊維で構成されるため、加熱工程や固化工程を経ても、繊維としての柔軟性が失われないことになる。したがって、図5Bで示されるように、第1及び第2の筒状部11,12に第1及び第2の骨片21,22が挿入された際に、その環状部51,52の箇所において、糸53で骨固定具1を第1及び第2の骨片21,22に縛ってもよい。なお、糸53以外の拘束手段(例えば、クリップ等)によって、骨固定具1を第1及び第2の骨片21,22に固定してもよい。そのようにすることによって、第1及び第2の骨片21,22に装着された骨固定具1が、その長さ方向(図5Bの左右方向)にずれることを防止でき、骨片が骨固定具1から外れることを防止することができる。なお、糸53などの拘束手段も、生分解性の材料によって構成されることが好適である。その糸53は、例えば、絹糸であってもよい。
Further, as shown in FIG. 5A, the first biodegradable resin does not exist in a part of the length direction (left and right direction in the drawing) of the first and second
また、本実施の形態では、骨固定具1が1個の筒状のものであり、2個の骨片を固定する場合について主に説明したが、3個以上の骨片を固定するために用いられてもよい。その場合には、例えば、図1C,図1Dで示されるように、骨固定具1は、第1の骨片21を挿入可能な第1の筒状部11と、第2の骨片22を挿入可能な第2の筒状部12と、第4の骨片24を挿入可能な第4の筒状部14とを備えており、それらは互いに連通していてもよい。なお、図1Cは、3個の骨片を固定するための骨固定具1を示す図であり、図1Dは、その骨固定具1に骨片が挿入された状態を示す図である。その第4の筒状部14は、第1及び第2の筒状部11,12と同様のものであり、上述した生分解性の繊維強化樹脂によって構成される。そのような骨固定具1を用いることによって、骨が分岐箇所において骨折したり、切断されたりした場合であっても、その箇所で各骨片を固定することができ、骨の癒合を促進することができる。また、N個の筒状部を備えた骨固定具1によって、N個の骨片を固定するようにしてもよい。なお、Nは、4以上の整数である。また、図1Cで示されるように分岐を有する骨固定具1は、例えば、上記(1)において分岐を有する円筒編物の成形体を成形することによって製造してもよい。
Moreover, in this Embodiment, although the
以上のように、本実施の形態による骨固定具1によれば、骨折したり、切断されたりした第1及び第2の骨片21,22が骨固定具1によって固定されることになり、両者の骨癒合が促進されることになる。また、骨固定具1は、骨片が挿入される筒形状であるため、骨片を固定した際に、その骨片が骨固定具1から外れる可能性を低減することができる。その理由としては、例えば、骨固定具1のほうが接合ピンよりも骨片との接触面積が大きいため、骨片がずれにくいこと、また、骨固定具1のほうが接合ピンよりも骨の長さ方向に直交する方向の力に持ちこたえることができるため、骨片との間に隙間が生じにくく、その結果として骨片がずれにくいことなどが考えられる。また、骨固定具1は、固定対象の骨片に対して非侵襲的であるため、骨片を挿入できる範囲内において長さ方向に長くすることも可能である。そして、より長い骨固定具1を用いたほうが骨片が外れにくくなるため、その観点からも、接合ピンよりも外れにくい骨固定具1を提供することができるようになると考えられる。また、接合ピンでは、骨粗鬆症の骨片や、細い骨片を固定することができないが、骨固定具1を用いた場合には、そのような骨片も固定することが可能となる。また、骨固定具1は、繊維強化樹脂によって構成されているため、第1及び第2の骨片21,22からの力がかかったり、外部からの力がかかったりしても破断しにくい。その結果、骨が癒合するまで、適切に骨を固定できることになる。また、その繊維強化樹脂は生分解性であるため、生体に悪影響を与えることなく、所定の期間の経過後には分解されて吸収されるため、骨固定具1が生体内に残らない。したがって、骨癒合の後に、骨固定具1を生体内から取り出す必要がないことになる。また、第1及び第2の生分解性樹脂を有する繊維を用いて骨固定具1の繊維強化樹脂を構成することによって、成形体を容易に成形することができるようになり、骨固定具1をより容易に製造できるようになる。
As described above, according to the
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.
以上より、本発明による骨固定具等によれば、固定対象の骨片を適切に固定できるという効果が得られ、例えば、肋骨等の骨片を固定する器具等として有用である。 As described above, according to the bone fixing device or the like according to the present invention, an effect that the bone fragment to be fixed can be appropriately fixed is obtained, and it is useful as an instrument for fixing a bone fragment such as a rib.
1 骨固定具
11 第1の筒状部
12 第2の筒状部
13 第3の筒状部
14 第4の筒状部
21 第1の骨片
22 第2の骨片
23 第3の骨片
24 第4の骨片
41,42 成形型
43 成形体
51,52 環状部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1の骨片を挿入可能な第1の筒状部と、
当該第1の筒状部と連結されている、前記第2の骨片を挿入可能な第2の筒状部と、を備え、
前記第1及び第2の筒状部は、第1の生分解性樹脂であるマトリックス樹脂と、前記第1の生分解性樹脂より高い融点を有する第2の生分解性樹脂の強化繊維とを含む繊維強化樹脂によって構成される、骨固定具。 A bone anchor used for fixing the first and second bone fragments to be fixed,
A first tubular part into which the first bone fragment can be inserted;
A second tubular portion connected to the first tubular portion, into which the second bone fragment can be inserted, and
The first and second cylindrical portions include a matrix resin which is a first biodegradable resin, and reinforcing fibers of a second biodegradable resin having a melting point higher than that of the first biodegradable resin. A bone anchor composed of a fiber reinforced resin.
前記第3の骨片に対応する第3の筒状部をさらに備え、
前記第1及び第2の筒状部は、前記第3の筒状部を介して接続されており、
前記第3の筒状部も、前記繊維強化樹脂によって構成される、請求項1または請求項2記載の骨固定具。 A gap corresponding to the third bone fragment exists between the first and second bone fragments,
A third cylindrical portion corresponding to the third bone fragment,
The first and second cylindrical portions are connected via the third cylindrical portion,
The bone fixing tool according to claim 1 or 2, wherein the third cylindrical portion is also composed of the fiber reinforced resin.
第1の生分解性樹脂と、前記第1の生分解性樹脂より高い融点を有する第2の生分解性樹脂の繊維とを用いて、前記第1の骨片を挿入可能な第1の筒状部、及び当該第1の筒状部と連結されている、前記第2の骨片を挿入可能な第2の筒状部と同形状の成形体を成形する成形工程と、
前記成形体を、前記第1の生分解性樹脂が融解し、前記第2の生分解性樹脂が融解しない温度で加熱する加熱工程と、
前記加熱工程の後に、前記第1の生分解性樹脂の温度を低下させて固化させる固化工程と、を備え、
前記第1の生分解性樹脂であるマトリックス樹脂と、前記第2の生分解性樹脂の強化繊維とを含む繊維強化樹脂によって構成された、前記第1及び第2の筒状部を有する骨固定具の製造方法。 A method for producing a bone fastener used for fixing first and second bone fragments to be fixed,
A first cylinder into which the first bone fragment can be inserted using a first biodegradable resin and a fiber of a second biodegradable resin having a higher melting point than the first biodegradable resin. And a molding step connected to the first cylindrical portion, and a molded body having the same shape as the second cylindrical portion into which the second bone fragment can be inserted, and
Heating the molded body at a temperature at which the first biodegradable resin is melted and the second biodegradable resin is not melted;
A solidification step of lowering and solidifying the temperature of the first biodegradable resin after the heating step;
Bone fixation having the first and second tubular parts, which is constituted by a fiber reinforced resin including a matrix resin which is the first biodegradable resin and a reinforced fiber of the second biodegradable resin. Manufacturing method of the tool.
前記成形工程では、前記成形型を用いて、前記第1及び第2の骨片と嵌合可能な形状を有する成形体を成形する、請求項8記載の骨固定具の製造方法。 Further comprising the step of producing a mold having the same shape as the first and second bone fragments,
The method for manufacturing a bone anchor according to claim 8, wherein in the molding step, a molded body having a shape that can be fitted to the first and second bone fragments is molded using the molding die.
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