JP6017553B2 - モジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１１年６月１７日に出願されたＢｉｅｄｅｒｍａｎｎによる米国仮出願番号６１／４９７，９７２（代理人整理番号 ＭＤ１１‐Ｐ２８３５０ＵＳ００）の優先権を主張し、参照することにより、この出願を全体として援用する。

本発明は、モジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材に関する。

分裂した骨の骨接合術のため及び骨の安定化のために使用される種々の形状及びタイプの骨プレートが知られている。骨プレートの形状、大きさ及びタイプは、通常、安定化されるか、固定化されるべき骨に適合される。それ故に、大量の骨プレートは、一般的に、異なる部位における多くの異なる種類の骨折又は他の欠陥を処置することができることが必要である。

また、骨プレート全体を形成するために、単一部材を組み合わせることによって、特定応用に及び個々の患者に適合される骨プレートの構成を許容するモジュール式骨プレートシステムがある。例えば、特許文献１は、雄型結合部、雌型結合部及び雄型結合部と雌型結合部との間に延びる軸を含み、複数の骨プレートの各雄型結合部のそれぞれは、複数の骨プレートの他の雌型結合部のそれぞれと結合するように構成される複数の骨プレートを備えるモジュール式骨プレートシステムを記載する。

特許文献２は、モジュール式の大腿骨固定装置を記載する。該装置は、拡大された頭部を有する上側プレートと、角度の付いたバレルと、実矧ぎ構造において上側プレートを係合されるように適合される下側プレートを有する。

米国特許公開番号２００９／００８２８１３号明細書 米国特許第５，４８４，４３９号明細書

取扱い及び製造の観点で簡易化され、単一部分の骨プレートに適合可能な強度を示すモジュール式骨プレート及び該モジュール式骨プレートの部材を提供することが、本発明の目的である。

目的及びさらなる発展は、本発明の種々の実施形態によって取り組まれる。

モジュール式骨プレート、該モジュール式骨プレートの少なくとも二つの部材を、それらの各接続部で接続することによって組み立てられ、第一の部材の接続部の突起部が、重なり合って、同軸に配置される。組立は、迅速かつ容易に行われ、得られる構成は、突起部と溝との間のフォームロッキング（ｆｏｒｍ ｌｏｃｋｉｎｇ）接続による分解を防がれる。それ故に、外科医は、予め組み立てられた骨プレートを取って、該骨プレートを、骨プレート部材を一緒に保持するためのさらなる部材又はツールを用いることなく接続されるか、固定されるのに必要な骨部分、骨片又は骨上に配置することができる。

モジュール式に起因して、より少ない在庫（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）が必要であり、骨プレートの定価を下げることが可能となる。また、カスタムプレートは、個々の場合に応じて、特定患者のニーズに見合うように組み立てられてもよい。多様なモジュール式骨プレート部材が提供されることができ、部材は、様々な態様で組み合わされることができる。例えば、モジュール式骨プレートは、骨プレートに対する骨アンカーの角度の付いた構成を許容する球状の頭部を有する骨アンカーとともに、位置決めねじとともに、孔を閉じるためのプラグとともに、又は、それらの組み合わせとともに、使用されることができる。これにより、多様な分野の臨床応用が開かれる。この容易かつ安定な組立及び得られる強い構成のために、外科医は、特定応用のために使用される、異なるモジュール部分を選択し、手術室内でカスタム骨プレートを直接組み立てることができる。

モジュール式骨プレート部材の設計の変更によって、外科医は、該外科医によって選択されることができる種々の角度を有する角度の付いた構成を形成するために、部材を接続することが可能となる。さらなる変更によって、異なる厚みのモジュール式骨プレート部材は、種々の厚みの骨プレート構成を形成するために組み合わせられることが可能となる。

さらなる特徴及び利点は、実施の形態の記載及び添付図面から明らかとなろう。

骨アンカー及び該を固定するためのキャップを有するモジュール式骨プレートの第一の実施形態の概略分解断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの分解斜視図を示す。 図１のモジュール式骨プレートの第一プレート部材の底部から見た斜視図を示す。 骨プレート部材が接続された第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの分解斜視図を示す。 骨プレート部材が接続されるとともに、骨アンカー及びキャップが挿入された第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの断面図を示す。 孔を閉じるための挿入されたプラグを有する第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの拡大断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの接続部材の上部から見た斜視図を示す。 図６に係る接続部材の底部から見た斜視図を示す。 横断面が図６におけるＡ‐Ａ線に沿っている、図６に係る接続部材の概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの第二部材の上部から見た斜視図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートの第三部材の上部から見た斜視図を示す。 第一の実施形態の変形例に係るモジュール式骨プレートの分解斜視図を示す。 図１１に係る組み立てられたモジュール式骨プレートの概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例における部分分解斜視図を示す。 図１３に係る組み立てられたモジュール式骨プレートの概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例における分解斜視図を示す。 組み立てられた状態における図１５のモジュール式骨プレートの概略断面図を示す。 第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例における分解斜視図を示す。 組み立てられた状態における図１７のモジュール式骨プレートの上部から見た斜視図を示す。 ａ〜ｃは、互いに対する骨プレート部材の異なる角度位置における第二の実施形態に係るモジュール式骨プレートの上面図を示す。 ａ〜ｅは、骨プレート部材の異なる角度関係における第二の実施形態の変形例におけるモジュール式骨プレートの斜視図を示す。 側面視におけるモジュール式骨プレートの第三の実施形態を示す。 第三の実施形態に係る骨プレートの部材の上面から見た斜視図を示す。 第三の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる変形例を示す。 さらに他の実施形態の分解斜視図を示す。 さらに他の実施形態の斜視図を示す。 さらに他の実施形態の断面図を示す。

図１〜４に示すように、第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートは、互いに接続される少なくとも第一の部材１と、第二の部材２と、を備える。第一の部材は、細長いプレートの形態で形成され、互いに略平行な上面１ａと、底面１ｂと、を備え、第一の部材１の高さを画定する。第一の部材１は、さらに、第一の自由端１ｃと、該第一の自由端１ｃと反対側の第二の自由端１ｄと、を有する。さらに、第一の部材１は、第一の部材１と第二の部材２とを接続するのに役立つ接続部１０を備える。該接続部１０は、第二の自由端１ｄから、第一の部材１の長手方向においてそこから一定距離まで延びる。接続部１０は、図２ａ及び２ｂにおいて特に見られるような貫通孔である孔１１を備える。第二の自由端１ｄまで延びる孔１１の端部は、略半円であり、自由端１ｄを形成する突起部１２を備える。該突起部１２は、上面１ａと、底面１ｂとの間の高さの略中央で、底面１ｂから一定距離に、特に僅かな距離に位置している。さらに、接続部１０は、それによって第一の部材１の上面１ａに隣接する上側部分が取り除かれる凹部を備える。該凹部は、孔１１の端部から一定距離まで第一の部材１内に延び、溝１３を形成する。該溝１３は、底面１ｂから突起部１２の距離に略対応する上面１ａからの一定距離を有する。溝１３の大きさ及び形状は、突起部１２の大きさ及び形状に対応する。それ故に、溝１３は、半円である。図２ａ及び２ｂにおいて特に見られるように、溝１３の両方の自由端で、略長方形の凹部が設けられている。

孔１１は、底面１ｂへと向かうより小さい直径を有する球体の部分として形成される部分１１ａを備える。この空洞の球状に形成された部分１１ａは、骨アンカー３０の球状に形成された頭部３１のための座部としての機能を果たす。

第一の部材１は、上面１ａから底面１ｂまで延びるさらなる孔１５を備える。該孔１５は、少なくとも部分的にねじを付けられ、他の骨アンカーの球状頭部上に配置されるロッキングキャップ４０を受けるように構成される第一部分１５ａを有する。孔１５は、さらに、骨アンカーの球状頭部を受けるための球状に形成された部分１５ｂを備える。

第二の部材２は、また、細長いプレートとして形成され、上面２ａ及び底面２ｂを備える。上面２ａと底面２ｂとの距離は、第一の部材１の高さに一致する第二の部材２の高さを画定する。第二の部材２は、第一自由端（図１中に図示せず）と、反対側の第二自由端２ｄと、を有する。

第一の部材１と同様に、第二の部材２は、第一の部材１の接続部１０と接続される接続部２０を有する。該接続部２０は、孔２１を備える。第二自由端２ｄまで延びる孔２１の端部は、半円状であり、第一接続部１０の溝１３に適合するような大きさで設けられている。さらに、第二の部材２は、底面１ｂから第二の部材２の高さの略中央までの部分を取り除き、溝２３を形成するように第一自由端２ｃに向かう方向における孔の端部まで延びる凹部を備える。溝２３は、第一の部材１の突起部１２を受けるような大きさで設けられている。孔２１は、少なくとも部分的にねじを付けられ、骨アンカー３０の頭部を固定するキャップ４０を受けるように構成されている。

第二の部材２は、上面２ａに隣接する少なくとも部分的にねじの付いた部分２５ａと、他の骨アンカーの球状頭部を受けるためのより低い部分における球状に形成された部分２５ｂを有する少なくとも第二の孔２５を備える。

一実施形態において、モジュール式骨プレートは、例えば、二つの部材（第一の部材１及び第二の部材２）を一緒に接続及び／又は保持（圧迫及び／又は固定）するために、キャップ又はねじ等の第三の部材を含む。該第三の部材は、それが骨上に配置された後、プレートの組立を維持するために機能する。

モジュール式骨プレートの組立について、図３及び図４を参照して説明する。第一の部材１及び第二の部材２を互いに接続するために、部材を、図１に示すように、第二自由端１ｄ，２ｄが互いに向けて対向するように配置する。次に、第二の部材２の突起部２２を、第一の部材１の溝１３内に挿入する。略対照的な設計のために、第一の部材１の突起部１２は、第二の部材２の溝２３内に同時に導入される。突起部が溝内に十分に導入されると、突起部は、溝の内壁で終端となり、孔１１及び２１が重なり合う。図４において特に明らかなように、第一の部材１の底面１ｂ及び第二の部材２の底面２ｂは、略同一平面である。図３に示すように、第一の部材１の溝１３から生じる凹部のために、プレート部材の側面は、略同一平面である。図３に示すように、プレート部材の側面が略同一平面であるように、第一の部材１の溝１３を、略半円状に形成することが可能である。

接続部の寸法は、一度接続されると、突起部が溝内に堅く適合する寸法であり、組み立てられた骨プレートは、分解することなく骨上に配置されることができる。モジュール式骨プレートが一度骨上に配置されると、骨アンカー３０は、球状頭部３１が孔１１の球状に形成された部分１５ｂ内に収容されるように挿入されることができる。骨アンカー３０は、物質又は骨セメントの注入用及び／又は骨内に骨アンカーを配置するために使用可能な誘導線を案内するための同軸の貫通孔３２を有してもよい。球状頭部３１がボール及びソケット継手の態様で、球状に形成された部分１５ｂ内に収容されるために、骨アンカー３０は、プレートに対して異なる角度位置を取ってもよい。

ロッキングキャップ４０は、ねじの付いた外面４０ａと、骨アンカー３０の球状頭部３１に向かう球状に形成された凹部４１と、を有する。反対側で、キャップは、ドライバと係合するための複数のポケット４２を備える。ロッキングキャップ４０は、プレート内に骨アンカーを固定するとともに、骨アンカーが抜け出ることを防ぐために、少なくとも部分的にねじの付いた孔２１内にねじ込まれる。

接続部間の接続は、二つのプレート部材間の略均一な荷重配分を提供する。

図５において、第一の部材１及び第二の部材２は、組み立てられ、孔１１，２１は、閉鎖プラグであって、それがねじ穴２１及びドライバのためのポケット４７と協調するねじ部４６を有する点でロッキングキャップ４０と同様の閉鎖プラグ４５によって閉鎖されている。より低い部分において、閉鎖プラグ４５は、孔１１の球状に形成された部分１５ｂに適合する球状に形成された部分４８を有する。これにより、二つの部材は、骨アンカーを用いることなく接続されることができる。

図６〜８は、モジュール式骨プレートのさらなる部材を示す。部材３は、上面３ａ、底面３ｂ、第一自由端３ｃ及び第二自由端３ｄを有する接続部材である。接続片は、二つの接続部１０，２０を備える。第一接続部１０は、第一自由端３ｃに設けられ、第二接続部２０は、第二自由端３ｄに設けられる。第一接続部１０は、上述の第一の部材１の第一接続部１０と同一であり、第二接続部２０は、第二の部材２の第二接続部２０と同一である。従って、第一及び第二接続部１０，２０の全ての詳細は、第一の部材１及び第二の部材２と同様の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。

接続部材３は、第一の部材１及び第二の部材２のタイプの他の部材と接続可能な中間部材として機能する。第一及び第二接続部１０，２０間の距離は、異なる長さを有する第三の部材３の形態における複数の接続片が提供されることができるように、変更可能である。

図９は、さらなる孔２７が第一接続部１０と第二接続部２０との間に設けられる点で、図６〜８に示される第三の部材３と異なる改変された第三の部材３’を示す。孔２７は、上面３ａに隣接する少なくとも部分的にねじの付いた部分２７ａと、骨アンカー３０と同様の骨アンカーの球状頭部３１を収容するための球状に形成された部分２７ｂと、を有する。幾つかの付加的な孔を、第一接続部１０と第二接続部２０との間に設け得ることが想定されてもよい。

図１０は、第一の部材１と同様の、末端部材２’を示す。好ましくは、末端部材２’は、円形の自由端２ｃを有する。

図１１及び１２は、第一の実施形態に係るモジュール式骨プレートのさらなる改変を示す。プレート部材１’，２’’は、それぞれ、接続部１０’，２０’における上述のプレート部材１，２’と異なる。接続部１０’，２０’は、それぞれ、同じ大きさのねじ穴を有する。プレート部材１’，２’’が互いに接続される場合、位置決めねじ５０は、プレート部材を接続するためにねじ込まれることができる。上述の実施形態の全ての詳細と同様の全ての詳細については、同様の参照番号を付し、その説明を繰り返さない。

図１３及び１４は、図１１及び１２に示すモジュール式骨プレートのさらなる改変を示す。プレート部材１’’，２’’’は、接続部１０’’及び２０’’’を備える。孔１１’’及び２０’’は、ねじなしであり、それぞれ、ナット５２のフランジ５２ａ及びねじ５３のフランジ５３ａを収容するための凹部１１ｃ，２１ｃを備える。ナット５２及びねじ５３は、図１４に示すような接続を固定するために協力する。

図１５及び１６は、プレート部材及びそれらの接続のさらなる改変を示す。プレート部材１’は、図１１及び１２の第一のプレート部材１’と略同一である。プレート部材２’’’は、図１３及び１４のプレート部材２’’’に略対応する。それ故に、フランジ５４ａを有するねじ５４は、図１６に示すように、プレート部材を一緒に接続するために使用されることができる。

第一の実施形態のさらなる改変について、図１７及び１８に示す。第一プレート部材１００は、第一接続部１０１を有し、第二プレート部材２００は、第二接続部２０１を有する。第一接続部１０１及び第二接続部２０１は、上述の実施形態における接続部の幅よりも広い幅を有する。幅は、第一の部材１００及び第二の部材２００の残りの部分より広くてもよい。しかしながら、用途に依存して、幅は、また、プレート部材の長さに亘って同じであってもよい。幅方向における突起部１２の両側に、プレート部材１００の長さ方向に略垂直に延びる溝１０３がある。第二プレート部材２００は、溝１０３と協調するプレート部材２００の長さ方向に垂直に延びる対応する突起部２０３を有する。それ故に、溝１３は溝１０３によって拡張され、突起部２３は、突起部２０３によって拡張されている。図１８に示されるように、これにより、二つのプレート部材１００，２００のより広い接触域、及び同時に、骨プレートのより広い幅が提供される。これにより、強固な接続が提供される。

図１９は、モジュール式骨プレートのさらなる実施形態を示す。第一プレート部材１０００及び第二プレート部材２０００は、図１９ａ及び１９ｃに示すように、互いに対して角度位置を取ることができる。これを達成するために、第一プレート部材１０００は、溝１３の両端に凹部１１１４を有し、第二プレート部材２０００が溝１３内にその突起部２２とともに挿入される場合、図１９ｂにおいて特に明らかなように、溝１３の端部と第二プレート部材２０００との間に間隙を有する。このことは、約１０度又は１５度（小さい角度（ｓｏｆｔ ａｎｇｌｅ））までの一定の角度で、孔１１，２１の軸周りに、第一プレート部材１０００に対して第二プレート部材２０００を回動させることが可能となる。

図２０ａ〜２０ｅに示されるさらなる実施形態において、第一プレート部材１０００における溝１３は、孔１１，２１の軸に対して回転位置に設けられる。図２０ｂに示される約１５度と図２０ｅにおける９０度との間の位置が可能である（大きい角度（ｈａｒｄ ａｎｇｌｅ））。溝は第一プレート部材１０００の部分のため、角度は固定され、図１９の実施形態におけるように、変更されることができない。上述のように、当業者は、大きい及び小さい角度の組み合わせが利用され得ることが理解されよう。

図２１〜２３に示されるさらなる実施形態において、モジュール式骨プレートは、該モジュール式骨プレートの長さに沿って異なる厚みを有することができる。これを達成するために、第一接続部１０を備える第一部分３００ａと、第二接続部２０を備える第二部分３００ｂとを有する、図２２に示される接続片３００が提供される。第一部分３００ａ及び第二部分３００ｂの底面は、同じ高さである。しかしながら、第一部分３００ａの厚みは、第二部分３００ｂの厚みより大きい。それ故に、接続片は、異なる厚みを有するプレート部材を接続するために使用されることができる。図２１は、厚みが、モジュール式骨プレートの一端から他端まで、次第に増加しているカスケード構成を示し、図２３は、厚みが、モジュール式骨プレートの中央部分で最も大きい適用例を示す。

図２４〜２６を参照して、より長いフランジ、すなわち、凸部６１及び６２が設けられるさらなる実施形態の概略図を示す。例えば、力のより良い分散に起因して、より長いフランジは、部材１及び２間のより安定な接続を可能とする。図２６において、ロッキングキャップ６３は、部材１及び２を一緒に固定するために示される。或いは、図２４〜２６に示される実施形態は、上述の実施形態と同様に機能してもよい。

モジュール式骨プレートの部材は、任意の生体適合性材料で製造されることができる。好ましくは、部材は、チタン、ステンレス鋼、生体適合性合金、又は、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の生体適合性プラスチック材料で製造される。部材は、全て、同じ材料で製造されることができるか、モジュール式骨プレートが、他の部分に比し、その一部分において異なる材料を有するように、異なる材料で製造されることができる。

プレート部材が、多くの構成において設計されることができ、上記に示される特定の実施形態に限定されるものではないことが、上記記載から明らかであろう。例えば、プレート部材は、示される孔よりも少ない孔又は多い孔を有することができる。プレート部材の外形は、変更されてもよい。孔には、ねじが付けられ、骨アンカーを角度を付けて挿入のするための球状に形成された部分が設けられてもよく、骨アンカーの直線的及び固定された角度の挿入のためのねじのみを有してもよい。孔は、また、上面及び底面に垂直ではないが、上面及び底面と角度を有する軸を有してもよい。上述の全ての実施形態の特徴は、特定応用に必要な特定のプレート部材を提供するために、互いの間で組み合わせられることができる。従って、必要な在庫（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）が低減されることができる。

モジュール方式及び扱い易さの一方で、十分な強度を確保することによって、モジュール式骨プレートの適用分野が拡大される。プレート部材は、モジュール式骨プレートが、小児整形外科、頸椎手術、手の外科、長骨処置及び多くの他の適用において使用されることができるような、全ての大きさで製造されることができる。

Claims (18)

1. モジュール式骨プレートの部材であって、該部材は、
   上平面を画定する上面と、
   底平面を画定する底面と、
   前記上平面及び底平面と交差する中心軸を有する孔を含む接続部と、を備え、
   前記孔の端部の第一の部分には、前記部材の第一の自由端を形成する突起部が設けられ、
   前記孔の端部の第二の部分には、前記モジュール式骨プレートの第二の部材の接続部の突起部を収容するように構成される溝が設けられており、
   前記突起部及び前記溝は、前記孔から反対側に配置され、
   前記溝は、前記孔の端部から一定距離まで前記部材内に延びる凹部によって形成される、モジュール式骨プレートの部材。
2. 前記突起部は、少なくとも部分的に円形である、請求項１に記載のモジュール式骨プレートの部材。
3. 前記溝は、少なくとも部分的に円形である、請求項１又は２に記載のモジュール式骨プレートの部材。
4. 前記突起部は、前記孔の周囲の略半分に亘って延びる、請求項１〜３の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
5. 前記溝は、前記孔の周囲の略半分に亘って延びる、請求項１〜４の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
6. 周方向における前記溝の長さは、周方向における前記突起部の長さに略対応している、
   請求項１〜５の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
7. 前記突起部及び溝の配置は、前記底面に垂直な方向における前記底面までの前記突起部の距離が、前記底面までの前記溝の距離よりも短くなるようになっている、請求項１〜６の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
8. 前記突起部及び溝の配置は、前記上面に垂直な方向における前記上面までの前記突起部の距離が、前記上面までの前記溝の距離よりも短くなるようになっている、請求項１〜６の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
9. 前記突起部及び溝の配置は、前記底面に垂直な方向における前記上面までの前記突起部の距離が、前記底面までの前記溝の距離よりも長くなるようになっている、請求項１〜６の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
10. 前記孔は、少なくとも部分的にねじ付きである、請求項１〜９の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
11. 前記孔は、骨アンカーの球状頭部のための座部を提供する球状に形成された部分を備える、請求項１〜１０の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
12. 前記球状に形成された部分は、ねじ部と前記底面との間に設けられている、請求項１１に記載のモジュール式骨プレートの部材。
13. 前記部材は、前記上面から前記底面まで延びる少なくとも一つのさらなる孔を備える、
    請求項１〜１２の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
14. 前記少なくとも一つのさらなる孔は、少なくとも部分的にねじ付きである及び／又は骨アンカーの球状頭部のための座部を提供する球状に形成された部分を有する、請求項１３に記載のモジュール式骨プレートの部材。
15. 前記部材は、前記上平面及び底平面と交差する中心軸を有する孔を含むさらなる接続部を備え、前記孔の前記端部の第一の部分には、前記第一の自由端と反対の前記部材の第二の自由端を形成する突起部が設けられ、
    前記孔の端部の第二の部分には、前記モジュール式骨プレートの第二の部材の接続部の突起部を収容するように構成される溝が設けられている、請求項１〜１４の何れかに記載のモジュール式骨プレートの部材。
16. モジュール式骨プレートであって、
    少なくとも第一の部材と第二の部材とを備え、各部材は、請求項１〜１５の何れかに記載の部材であり、
    前記第一の部材は、該第一の部材の前記突起部が、前記第二の部材の前記溝内に挿入されるように、前記第二の部材と結合するように構成されている、モジュール式骨プレート。
17. 前記第一の部材及び第二の部材が結合される場合、前記第一の部材の前記底面は、前記第二の部材の前記底面と同一平面である、請求項１６に記載のモジュール式骨プレート。
18. 前記第一の部材及び第二の部材は、互いに対して角度を有する、請求項１６又は１７に記載のモジュール式骨プレート。

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