JP7326381B2 - 指節骨頭部プレート - Google Patents

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Description

本発明は、一般に、手の骨折の固定のための骨プレート、及びこれらのプレートを骨に結合する方法に関する。
骨折の固定のための現在のシステム及び方法は、骨上へのプレートの配置及び配向が制限される。例えば、これらのプレートの多くは、標的骨上への背側配置に限定され、外科医が骨折に最適化された位置を選択するのを妨げる。
本発明は、指節骨に固定するためにサイズ決め及び成形された骨プレートを目的としており、骨プレートは、第1の端部から第2の端部まで延在する頭部であって、頭部を貫通して延在する第1、第2及び第3の固定要素孔を有し、孔は、頭部上に三角形構造に配置されており、頭部の外壁が、三角形構造に対応する三角形状を有し、頭部の骨接触面が、指節骨頭部の外側面の解剖学的構造に適合するように輪郭付けられている。骨プレートは、頭部から延在する軸部を更に含み、軸部は、軸部の長手方向軸線に平行な方向に長くなった細長い固定要素孔によって互いに分離する、第4及び第5のプレート孔を含む。
具体例を挙げ、添付の図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態について以下で述べる。
本発明の第1の例示的な実施形態による骨固定プレートの第1の斜視図を示す。 図1の骨固定プレートの第2の斜視図を示す。 図1の骨固定プレートの第3の斜視図を示す。 線4-4に沿って取られ、かつ明確にするために線4-4と交差するプレート孔なしで表される、図1の骨固定プレートの断面図を示す。 その長手方向中心軸線に沿って取った図1の骨固定プレートの断面図を示す。 図1の骨固定プレートの頭部の骨接触面の斜視図を示す。 骨上の図1の骨固定プレートの第1の斜視図を示す。 骨上の図1の骨固定プレートの第2の斜視図を示す。 骨上の図1の骨固定プレートの第3の斜視図を示す。 骨上の図1の骨固定プレートの第4の斜視図を示す。 本発明の別の実施形態による骨プレートを示す。 本発明の更に別の実施形態による骨プレートの第1の斜視図を示す。 図12の骨プレートの第2の斜視図を示す。 本発明の別の実施形態による骨プレートを示す。
例示的実施形態は以下の説明及び添付の図面を参照して更に理解することができ、添付の図面において、類似の要素は同じ参照番号によって示されている。例示的実施形態は骨折の治療のための装置及び方法に関し、特に指節骨の骨折を固定するための装置に関する。より具体的には、例示の骨固定プレートは、中央及び近位の指節骨頭部の外側単顆及び外側二顆骨折の固定のために使用することができる。例示的実施形態は、骨固定プレートを説明するものであるが、その骨固定プレートは第1端部に頭部を有し、その頭部からは第2端部まで細長い軸部が延在している。例示の骨プレートの頭部は一般的に、三角形の外形を形成するために、互いに対して角度をなした第1、第2及び第3側壁を備える三角形である。この例示のプレートの頭部は、頭部によって囲まれる三角形の角に隣接して配置される第1、第2及び第3の可変角の固定孔を含む。軸部は、骨プレートの長手方向軸線に平行な孔軸線に沿って延在する細長い孔を含む。後でより詳細に述べるように、細長い孔は、骨プレートを骨の標的部分上に位置決めするのを補助する。更に後でより詳細に述べるように、軸部は、細長い孔の両側に第1及び第2の可変角の係止孔を更に含み、第1及び第2の可変角の孔は、骨プレートの長手方向軸線からオフセットされている。複数の切欠部は、骨プレートの外側境界上に配置される。第1の可変角の孔と第2の可変角の孔との間の頭部の第1端部に位置する第1の切欠部は、プレートと周囲靭帯及び周囲組織との衝突を低減する中手骨の指節骨頭部上にプレートが配置されるときに、側副靭帯を受容するようにサイズ決め及び成形されている。頭部の骨接触面は、近位の指節骨頭部の外側壁の湾曲に適合するように選択される湾曲を有して、その上のプレートの同一平面上への着座を確実にする。後でより詳細に述べるように、例示の骨プレートの例示の形状、寸法及び輪郭は、骨プレートが中手骨の外側壁に沿って配置されるのを可能にし、骨プレートが現在利用可能なプレートよりも中手骨の更に背側に配置されるのを更に可能にする。本明細書で使用されるとき、「近位」及び「遠位」という用語は、身体の中心に向かう(近位)及びそれから離れる(遠位)方向を指すことに留意されたい。例えば、手から肘への方向は近位である一方で、肘から手への方向が遠位である。更に、骨に取り付けられるプレートに関してこれらの用語を使用するとき、近位とは、それが所望の配向で標的の骨に取り付けられるとき、プレートに沿う方向を指す。
図1~図10に示すように、例示の骨プレート100は、その第1端部102における頭部104及びそこから長手方向中心軸線110に沿って第2端部106に延在する軸部を有する。頭部104は実質的に三角形であり、頭部を貫通して骨接触面118から上面120まで延在する第1、第2及び第3の可変角のプレート孔112、114、116を含む。プレート孔軸線の軌道113、115、117は、骨の関節面を回避して、隣接する側副靭帯との干渉を最小化する一方で、共通の骨折パターンを捉えるように選択される。例えば、コンピュータ断層撮影スキャンデータを使用して、骨の標的部分の最も一般的に遭遇する解剖学的構造に適合するために最適化されるこれらの孔軸線113、115、117の軌道を選択することができるが、プレート孔112、114、116の可変角の形状は、ネジがこれらの孔を通って(孔軸線に対して)挿入されて、特定の患者の解剖学的構造に適合するためにこれらの軌道を最適化する角度を外科医が変化させるのを可能にする。
従来のプレートで可能であるよりも、骨プレート100が標的の骨の頭部により近接して着座され得るように、頭部104の三角形構造が選択される。具体的には、三角形の頭部104の第1角122は、骨プレート100の最近位端部102に位置する。したがって、頭部104の直径は最近位端部102において最も小さく、三角形頭部の第2角124において最大直径に増加する。当業者に理解されるように、第1角122における縮径により、骨プレート100は、より大きな外形を有する骨プレートで可能であろうよりも標的の骨の頭部により近接して又はその上に着座されるのが可能になる。図3、図6及び図7に示すように、第1の角122における頭部104の所定の部分103は、埋め込まれた配置で骨の手掌面に向かって下方に湾曲することができる。具体的には、部分103は骨10に向かって湾曲することができ、その結果、その骨接触面は湾曲半径3mmの第1の湾曲R1を有する。この値は単に例示であって、他の寸法も本発明の範囲内であると想定されることに注意されたい。別の実施形態では、湾曲半径R1は1~4mmであってもよい。この下方への湾曲は、骨折の修復に役立つ。
図6及び図7に示すように、第2角124における頭部104の所定の部分107も、埋め込まれた配置で骨の手掌面に向かう方向で、骨に向かって下方に湾曲することができる。具体的には、部分107は骨10に向かって湾曲することができ、その結果、その骨接触面は湾曲半径5mmの第2の湾曲R2を有する。この値は単に例示であって、他の寸法も本発明の範囲内であると想定されることに注意されたい。別の実施形態では、湾曲半径R2は3~6mmであってもよい。この下方への湾曲は、骨折の修復に役立つ。
骨接触面118の湾曲は、近位の指節骨頭部の外側面の湾曲に適合するように選択されて、それと面一になるのを確実にする。一実施形態では、頭部104の骨接触面118は様々な半径の湾曲を含む。図3~図10に示すように、骨接触面118はその長さに沿った様々な半径の複数の湾曲を含み、湾曲は、骨10の湾曲に適合するように選択されている。具体的には、頭部104の骨接触面118は、6~12mmの湾曲半径を有する第3の湾曲R3を含む。この値は単に例示であって、他の寸法も本発明の範囲内であると想定されることに注意されたい。湾曲半径R3は、第1のプレート孔112に対して中心合わせされ、長手方向中心軸線110に平行に延在する。別の実施形態では、第3の湾曲R3は、長手方向中心軸線110に対してオフセットされ得る。図4は、線2-2に沿って取られ、かつ明確にするために第2のプレート孔114なしで表される骨プレート100の断面図を示す。図4に示すように、第3の湾曲R3は、骨プレート100に対して配置され、かつ軸線116に対して平行又はオフセットする軸線に沿って延在する円筒の弧によって画定される。
頭部104は、第1プレート孔112と第2のプレート孔114との間の近位端102における第1の切欠部140を含む。切欠部140は実質的に丸い形状を有し、長手方向軸線110からオフセットされている。例示的な実施形態では、切欠部140の形状は円の弧に対応する。一実施形態では、切欠部140は、0.7mmの第3の湾曲半径を有する。しかし、この湾曲半径は単に例示であって、他の値も本発明の範囲から逸脱することなく使用し得る。後述の例示の方法に関して以下で更に詳細に記載するように、切欠部140は、標的の骨の顆状突起に挿入されるガイドワイヤ(図示せず)を受容するために配置される。更に、切欠部140は、骨上に標的配向で配置されるとき、内部に側副靭帯を収容するようにサイズ決めされる。別の実施形態では、切欠部140は、本発明の範囲から逸脱することなく、非円形形状(例えば長方形など)を有することができる。
頭部104は更に、第1のプレート孔112と第3のプレート孔116との間の第2の切欠部142を含む。切欠部142は、第1の外側壁132の中に延在し、かつ長方形形状を有する切り欠きとして形成される。第3の切欠部144は、骨プレート100の第2の外側壁134に沿って頭部104の中に延在する。第1、第2及び第3の切欠部140、142、144は、その構造的一体性を損なうことなく、骨プレート100の外側外形を低減させる。第2の切欠部142における頭部104の骨接触面は、図10に示すように、3~6mmの湾曲半径を有する第4の湾曲R4で湾曲する。
縮径ネック部105は、頭部104を軸部108から分離する。軸部108はネック部105から遠位端106へ遠位方向に延在し、第4及び第5の可変角度のプレート孔126、128を含む。一実施形態では、第4のプレート孔126の軌道127は、上面120から骨接触面118へ骨プレート100の第1の外側壁132に向かって延在するように配向される。第5のプレート孔128の軌道129は、軌道127と異なってもよい。好ましい実施形態では、軌道113、115、117は対象骨の中心に向かって角度をなし、軌道113、115、117は互いから離れるように角度をなしている。しかし、これらの軌道は単に例示であって、軌道113、115、117、127、129の他の任意の配向も代替の実施形態で使用され得ることに注意されたい。軌道127、129は、その対向する皮質表面を通って延在することなく骨を固定係合するために選択される任意の経路と仮定し得る。軸部108はまた、長手方向軸線110に平行に延在する方向に長くなった細長い孔130を含む。細長い孔130の軸方向長さは第1~第5のプレート孔112、114、116、126、128の直径より少なくとも長い一方で、細長い孔130の幅は第1~第5のプレート孔112、114、116、126、128の直径に等しくあり得る。好ましい実施形態では、第1~第5のプレート孔112、114、116、126、128は1.5mmの可変角の孔である。しかし、別の実施形態では、1つ又は2つ以上の第1~第5のプレート孔112、114、116、126、128は、1.3mmの直径を有する基準係止孔として形成され得る。そのうえ更に、孔の任意の他の直径も、本発明の範囲から逸脱することなく、特定の手順の要件に適合するように使用され得ることに注意されたい。例示の方法に関して以下でより詳細に記載するように、細長い孔130は、適所に骨プレート100を係止する前に、予め定められた範囲(すなわち、細長い孔130の長さに対応する)内で外科医又は他のユーザが骨プレート100を骨上に摺動させるのを可能にする。一実施形態では、更に後でより詳細に述べるように、細長い孔130は、長手方向軸線110に沿った3mmの移動を可能にする一方で、その周囲の骨プレート100の回転も可能にする。例示の細長いプレート孔130は、骨プレートを通って直交して、上面120から骨接触面118まで延在する。細長い孔130は、ガイドワイヤが骨プレート100を骨上に配置する必要性を回避する。むしろ、骨プレート100は、細長い孔130を通って挿入される骨用ネジに対して調節可能なので、外科医又は他のユーザは骨プレート100を骨上に配置するときにガイドとして細長い孔130自体を使用することができる。
第4及び第5の孔126、128は軸部108に沿って軸方向に位置合わせされる一方で、細長い孔130は第1の外側壁132に向かって長手方向軸線110に対してオフセットされる。細長い孔130のオフセット位置は、骨プレート100と標的の骨との間の接続の安定性を増加させる。軸部108の骨接触面118は長手方向軸線110に沿って湾曲して、軸部108が着座される骨の標的部分の実質的に円筒形の形状に適合する。一実施形態では、軸部108の長さは、単一の均一湾曲を含むことができる。別の実施形態では、軸部108の骨接触面118は、軸部108が骨上に同一平面で着座されるのを確実にするように選択される、複数の曲線を含むことができる。
軸部108はまた、各孔116、126、130、128の間の第1の外側壁132に沿って延在する複数の第1の水かき状部分146、及び各孔116、126、130、128の間の第2の外側壁134に沿って延在する複数の第2の水かき状部分148を含む。第1及び第2の水かき状部分146、148は、骨プレート100の幅の中に延在するし、その外形を縮小する一方で、骨プレート100の構造的一体性を維持する切欠部として形成される。切欠部140、142、144と同様に第1及び第2の水かき状部分146、148は、最小限の所望の隙間が骨プレート100の各プレート孔の境界周辺に残るのを維持するようにサイズ決めされる。骨プレート100の外側周辺部は、当業者によって理解されるように、外形を更に縮小するための丸みの付いたテーパを含むことができる。
本発明による例示の方法によると、骨プレート100は骨10の標的部分上に配置される。具体的には、骨プレート100は、図9に示すように、指節骨頭部に隣接する骨の外側面又は内側面上に配置される。外科医又は他のユーザは、骨10上で骨プレート100の所望の位置に近づける。次に皮質ネジ(図示せず)は、細長い孔130を通って、骨10内に、骨プレート100を骨10上に保持するのに十分な第1の深さまで挿入される一方で、更に骨プレート100の骨10に対する移動を可能にする。骨プレート100は次に、最終的な目標位置に達するまで、細長い孔130の長さに沿って軸方向に摺動する、及び/又は皮質ネジ(図示せず)の周りを回転する。本発明による例示のシステム及び方法は、骨に孔を予め穿設する必要性を回避する。むしろ、一旦標的位置に達すると、骨孔は、第1、第2、第3、第4及び第5のプレート孔112、114、116、126、128のいずれかを通って、骨10内に穿孔される。それに対し、現在の骨固定システムは、骨プレートを骨上に配置する前にガイドワイヤの骨内への挿入を必要としており、したがって骨プレートを骨上に配置する前に骨プレート100の最終位置の選択を必要とする。この方法は、配置の精度が低下する恐れがあり、特にたとえ正しい位置からの最少の偏差(例えばミリメートル)であっても最適な固定とはいえないような指節骨の固定においては、配置の精度が低下する恐れがある。他方で例示の骨プレート100は、骨プレート100を最初に骨に固定した後であっても、骨プレート100の位置の調整を可能にし、それにより、骨プレート100の最終位置が骨10のすべての骨片を捉えることを確実にしながら、靭帯、腱又は他の組織との干渉を回避する。
一旦骨プレート100が目標位置へ移動すると、ガイドワイヤ(図示せず)は、第1の切欠部140内の骨10の顆状突起の中央に任意に挿入される。ガイドワイヤ140は目標配置に骨プレート100を保持するのに役立つ一方で、骨用ネジはそのプレート孔内に挿入される。別の実施形態では、この任意の工程は省略され得る。次に、骨用ネジ(図示せず)は第1のプレート孔112内に挿入されて、その後骨用ネジ(図示せず)は第2のプレート孔114に挿入される。次に、骨用ネジ(図示せず)は、骨折パターンに応じて、第3、第4及び第5のプレート孔116、126、128のいずれか内に挿入され得る。細長いプレート孔130内に挿入される骨用ネジは、確実に骨プレート100を係合するために締められることができる。
図1~図10に示される例示の骨プレート100は、右手の骨への配置用に構成されている。左手の骨の固定に関しては、図11に示すように、骨プレート100’を使用することができる。骨プレート100’は、骨プレート100に略同様に形成され、後述の場合を除いて、類似の要素は類似参照番号で表される。第1及び第2外側壁132’、134’は骨プレート100’において逆向きであり、骨プレート100の鏡像をもたらす。
図12~14は、本発明の別の実施形態による骨プレート200を示す。骨プレート200は、骨プレート100に略同様に形成され、ここで、後述の場合を除いて、類似の要素は類似の参照番号で表される。しかし、骨プレート100の頭部104及び軸部108は長手方向軸線110に沿って実質的に位置合わせされるのに対して、骨プレート200は、その頭部204がその軸部208に対して角度をなすように構成される。具体的には、頭部204と軸部208との間に延在するネック領域205は、軸部208の長手方向軸線210に対して角度をなした長手方向軸線207に沿って延在する。
長手方向軸線210に対する長手方向軸線207の角度は、頭部204のいずれの部分も長手方向軸線210を横断しないように選択される。しかし任意の他の角度も、本発明の範囲から逸脱することなく選択してもよいことに注意されたい。例示の骨プレート200は標的の骨の複数面に及ぶように選択され、それによって骨プレート200と標的の骨の骨片との間の接続の強度を増加させる。例えば、頭部204は骨の外側面上に着座され得る一方で、軸部208は外側面から骨の背面へ延在する。骨プレート200の骨接触面218の湾曲は、骨プレート200の所望の配置に適合するように選択される。骨プレート200は、右手の骨への配置用に選択される。図14は、左手の骨上に挿入するように形成された骨プレート200’を示す。骨プレート100、100’と同様に、骨プレート200’は骨プレート200の鏡像である。
当業者であれば、本発明の広義の範囲から逸脱することなく、開示された実施形態の種々の改変及び修正を行い得ることが理解されるであろう。これらのうちのいくつかは上記で検討されており、その他は、当業者には明らかであろう。
〔実施の態様〕
(1) 指節骨に固定するためにサイズ決め及び成形された骨プレートであって、
第1の端部から第2の端部まで延在する頭部であって、前記頭部を貫通して延在する第1、第2及び第3の固定要素孔を有し、前記孔は、前記頭部上に三角形構造に配置されており、前記頭部の外壁が、前記三角形構造に対応する三角形状を有し、前記頭部の骨接触面が、指節骨頭部の外側面の解剖学的構造に適合するように輪郭付けられている、頭部と、
前記頭部から延在する軸部であって、前記軸部の長手方向軸線に平行な方向に長くなった細長い固定要素孔によって互いに分離する、第4及び第5の固定要素孔を含む、軸部と、を備える、骨プレート。
(2) 前記頭部の前記三角形状が、前記第1の端部の第1の角と、前記骨プレートの第1の側壁に沿った第2の角と、前記頭部を前記軸部に接続するネック部の第3の角と、を含む、実施態様1に記載の骨プレート。
(3) 前記頭部の前記第1及び前記第2の角が、前記骨に向かって下方に湾曲している、実施態様2に記載の骨プレート。
(4) 前記頭部が前記第1の固定要素孔と前記第2の固定要素孔との間の前記第1の端部上における第1の切欠部を更に含み、前記第1の切欠部は、前記骨プレートが所望の位置で前記指節骨に固定されるときにガイドワイヤを収容するようにサイズ決め及び成形された、前記骨プレートの外壁の刻み目として形成されている、実施態様2に記載の骨プレート。
(5) 前記頭部が、前記第1の固定要素孔と前記第3の固定要素孔との間の前記骨プレートの第2の側壁における第2の切欠部と、前記第2の固定要素孔と前記第3の固定要素孔との間の前記第1の側壁における第3の切欠部と、を更に含む、実施態様4に記載の骨プレート。
(6) 前記ネック部が、前記頭部及び前記軸部の隣接部分に対して縮径で形成されている、実施態様2に記載の骨プレート。
(7) 前記ネック部は、前記頭部の長手方向軸線が前記軸部の前記長手方向軸線に対して角度付けされるように、角度付けされている、実施態様6に記載の骨プレート。
(8) 前記細長い固定要素孔が、前記軸部の前記長手方向軸線からオフセットされている、実施態様2に記載の骨プレート。
(9) 前記細長い固定要素孔が、前記骨プレートの前記第1の側壁に向かってオフセットされている、実施態様8に記載の骨プレート。
(10) 前記第4及び前記第5の固定要素孔が、前記軸部の前記長手方向軸線に対して対称である、実施態様1に記載の骨プレート。
(11) 前記軸部が、前記第1及び前記第2の側壁に形成された複数の第4の切欠部を含み、前記第4の切欠部が、前記軸部の幅の狭い領域を画定する、実施態様1に記載の骨プレート。
(12) 前記第4の切欠部が、前記第4の固定要素孔、前記細長い孔及び前記第5の固定要素孔のうちの隣接するものの間の前記軸部の長さに沿って位置している、実施態様11に記載の骨プレート。
(13) 前記骨プレートの周辺部周りに延びて、前記骨プレートの外形を縮小するテーパ付き領域を更に備える、実施態様1に記載の骨プレート。
(14) 前記第1、前記2及び前記第3の固定要素孔の軌道が、互いから離れるように配向されている、実施態様1に記載の骨プレート。
(15) 前記第4及び前記第5の固定要素孔の軌道が、前記骨の中心に向かって延在するように配向されている、実施態様1に記載の骨プレート。

Claims (12)

  1. 指節骨に固定するためにサイズ決め及び成形され、第1の端部から第2の端部まで延在する骨プレートであって、
    頭部を貫通して延在する第1、第2及び第3の固定要素孔を有し、前記第1、第2及び第3の固定要素孔は、前記頭部上に三角形構造に配置されており、前記頭部の外壁が、前記三角形構造に対応する三角形状を有し、前記頭部の骨接触面が、近位の指節骨頭部の外側又は内側側面の解剖学的構造に適合するように前記近位の指節骨頭部の側面の外側又は内側湾曲に対して相補的な形状の湾曲を有する、頭部と、
    前記頭部から延在する細長い軸部であって、前記軸部が延在する方向に長くなった細長い固定要素孔によって互いに分離する、第4及び第5の固定要素孔を含む、軸部と、を備え、
    前記骨プレートは、前記第1の端部から前記第2の端部まで、単一の指節骨上に配置される、骨プレート。
  2. 前記頭部の骨接触面の前記湾曲が、前記骨プレートの長手方向に沿った方向から見た際に、6~12mmの湾曲半径を有し、且つ、前記骨プレートの厚さ方向及び長手方向に直交する方向から見た際に、6~12mmの湾曲半径を有する、請求項1に記載の骨プレート。
  3. 前記頭部の前記三角形状が、前記第1の端部の第1の角と、前記骨プレートの第2の側壁に沿った第2の角と、前記頭部を前記軸部に接続するネック部の第3の角と、を含む、請求項1に記載の骨プレート。
  4. 前記頭部の前記第1の角及び前記第2の角が、前記指節骨に向かって下方に湾曲している、請求項3に記載の骨プレート。
  5. 前記頭部が前記第1の固定要素孔と前記第2の固定要素孔との間の前記第1の端部上における第1の切欠部を更に含み、前記第1の切欠部は、前記骨プレートが所望の位置で前記指節骨に固定されるときにガイドワイヤを収容するようにサイズ決め及び成形された、前記骨プレートの外壁の刻み目として形成されている、請求項3に記載の骨プレート。
  6. 前記ネック部が、前記頭部及び前記軸部の隣接部分に対して縮径で形成されている、請求項3に記載の骨プレート。
  7. 前記骨プレートの周辺部周りにおいて、外周へ行くに従い前記骨プレートの厚さを縮小させるテーパ付き領域を更に備える、請求項1に記載の骨プレート。
  8. 前記第1、前記2及び前記第3の固定要素孔の軸線の軌道が、互いから離れるように配向されている、請求項1に記載の骨プレート。
  9. 前記第4及び前記第5の固定要素孔の軸線の軌道が、前記指節骨の中心に向かって延在するように配向されている、請求項1に記載の骨プレート。
  10. 前記骨プレートの前記頭部および前記軸部の少なくとも一部は前記単一の指節骨の互いに異なる面上に配置される、請求項1に記載の骨プレート。
  11. 記頭部は、前記指節骨の側面に配置され、前記軸部は、前記側面から前記側面とは異なる面へと延在するように構成されている、請求項1に記載の骨プレート。
  12. 前記細長い固定要素孔が長円であり、
    前記頭部の前記第1、第2及び第3の固定要素孔のそれぞれの中心位置が、前記軸部の前記細長い固定要素孔の長軸に対して、前記軸部が延在する前記方向に対して垂直な方向における一側に配置される、請求項10または11に記載の骨プレート。
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