KR102560914B1 - 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 척추고정술(spinal fixation) 시행 시 사용하는 경추용 케이지(cervical cage)에 관한 것으로, 본 발명의 케이지 세트는 인접한 척추뼈 사이에 삽입되어 디스크 높이를 유지하게 하는 케이지(Cage)와, 상기 케이지와 결합된 상태로 삽입되며, 상기 케이지와 결합된 상태에서 회전이 가능하여 케이지가 삽입된 위아래 척추뼈에 고정될 수 있는 플레이트(Plate)와, 상기 플레이트를 척추뼈에 고정하도록 결합되는 스크류(Screw)를 포함하며, 상기 케이지의 전면 중앙부에는 상기 플레이트와 결합되는 결합공이 형성되고, 상기 플레이트의 후면에는 상기 결합공에 삽입되는 리벳이 형성됨으로써, 수술 시간을 단축할 수 있고, 절개 부위를 최소화할 수 있고, 수술 시 출혈 및 조직 손상을 줄여 환자의 감염이나 합병증 발생 위험을 최소화할 수 있으며, 수술 후 회복 기간 역시 단축할 수 있다.

Description

회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트{Cervical cage set with rotatable plate}
본 발명은 척추고정술(spinal fixation) 시행 시 사용하는 경추용 케이지(cervical cage)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 뼈에 고정되는 플레이트가 케이지와 일체로 구비되며, 회전가능한 결합구조를 가지는 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트에 관한 것이다.
인간의 척추(spine)는 천추(sacrum)과 미추(coccyx)를 제외하고 통상 24개의 척추뼈로 이루어져 있으며, 각 척추뼈의 사이에는 디스크(disc)가 위치하여 외부에서 오는 물리적인 충격을 흡수하고, 몸의 하중을 지지하는 역할을 한다.
척추가 선천적인 기형이나 퇴행성 질환, 외부적인 요인에 따라 손상되거나 틀어질 경우 척추관(vertebral canal)을 통과하는 신경(spinal cord)이 압박을 받아 통증을 유발하게 된다.
이러한 척추 관련 질환으로 척추분리증(spondylolysis), 척추측만증(scoliosis), 추간판탈출증(disc herniation), 척추 골절(fracture) 등이 있으며, 척추 디스크의 병리적 문제가 심각한 경우 디스크를 제거하고 척추의 배열을 교정시키고 이를 고정시키는 수술이 이루어지게 된다.
척추고정술의 하나로 경추전방유합술(ACDF)이 있으며, 이는 경추(Cervical) 전방(Anterior)에서 접근하여 디스크를 제거(Discectomy)하고 척추를 유합(Fusion)하는 수술이다.
종래의 경추전방유합술은 도 10에서 보는 바와 같이, 목 앞쪽을 절개하여 병변이 있는 디스크를 제거한 후 케이지를 삽입하고 플레이트를 덧대어 뼈를 고정하는 방식으로 진행된다.
전방경추유합술 시 경추 앞쪽 피부와 근육 등을 절개하여 병변이 있는 부위를 노출시키는데, 삽입하는 임플란트(implant)의 길이가 길고 폭이 넓을수록 절개창의 크기 역시 늘어나게 된다.
종래의 경우, 상기 플레이트는 케이지가 삽입되는 위아래 경추에 고정해야 하므로, 케이지와 대략 직교하는 방향으로 삽입되게 되고, 이로 인해 절개창의 크기가 늘어날 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
또한, 경추전방유합술 시 플레이트의 사용은 안전성을 높여 골유합을 돕고 케이지의 침강(subsidence)을 막을 수 있다는 장점이 있으나, 수술 절차가 추가되는 만큼 수술시간이 길어지면서 감염이나 출혈로 인한 조직 손상의 위험이 있다.
또한, 플레이트 고정 시 의도한 위치와는 다르게 상하좌우가 대칭이 맞지 않거나 삐뚤게 고정되는 경우가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1795513호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 경추전방유합술의 수술 과정에서 발생할 수 있는 다양한 위험요소를 방지하고자, 플레이트가 일체로 구비된 케이지를 고안하여 불안정한 수술을 억제하고 수술 시간 단축 및 추가적인 위험요소를 없앨 수 있는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 인접한 척추뼈 사이에 삽입되어 디스크 높이를 유지하게 하는 케이지(Cage)와, 상기 케이지와 결합된 상태로 삽입되며, 상기 케이지와 결합된 상태에서 회전이 가능하여 케이지가 삽입된 위아래 척추뼈에 고정될 수 있는 플레이트(Plate)와, 상기 플레이트를 척추뼈에 고정하도록 결합되는 스크류(Screw)를 포함하며, 상기 케이지의 전면 중앙부에는 상기 플레이트와 결합되는 결합공이 형성되고, 상기 플레이트의 후면에는 상기 결합공에 삽입되는 리벳이 형성되는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트가 제공된다.
본 발명에서, 상기 리벳은 상부와 하부가 구분되도록 절개되는 절개부가 형성되며, 상기 절개부를 중심으로 소정만큼 탄성력을 갖게 되어 상기 결합공에 삽입이 용이하고, 삽입된 후에는 결합공에 견고하게 지지될 수 있도록 한다.
이를 위해, 상기 리벳은 그 단부에 상기 결합공에 삽입 후 이탈되지 않도록 하는 잠금돌기가 형성될 수 있다.
상기 잠금돌기는 상기 결합공에 삽입되는 방향으로 경사지는 테이퍼면이 형성되어 상기 케이지와 상기 플레이트의 결합을 용이하게 한다.
또한, 상기 잠금돌기는 상기 결합공에 삽입되면 케이지의 내측면에 면접촉되도록 하는 수직면이 형성될 수 있다.
한편, 상기 플레이트는 상부와 하부에 상기 스크류가 체결되는 체결홀이 형성되고, 플레이트의 회전 시 드라이버(driver)가 삽입되어 회전시키기 위한 다각형 형상의 드라이버 삽입홀이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 플레이트에 형성되는 상부 체결홀은 복수개로 형성되며, 상기 상부 체결홀은 환자의 해부학적 구조, 병변의 크기 및 위치에 맞게 사용할 수 있도록 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 체결홀은 상기 스크류의 나사산과 나사체결이 가능한 암나사가 형성될 수 있다.
한편, 상기 케이지는 뼈증식물질(bone graft)을 채우기 위한 창(window)이 있고, 상면과 하면에는 척추뼈판(endplate)과 맞닿는 부분에 미끄러짐을 방지하는 스파이크(spike)가 형성된다.
상기 케이지는 그 상면이 환자의 경추 전후방향으로 소정만큼 굴곡되는 굴곡부로 이루어지며, 상기 스파이크는 환자의 경추에 삽입되는 방향으로 경사지는 톱니형상으로 이루어지어, 삽입은 용이하고 이탈은 용이하지 않도록 할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면, 뼈에 고정되는 플레이트를 케이지와 결합시킨 상태에서 케이지와 수평으로 삽입하게 되면 플레이트를 따로 부착하는 것에 비해 수술 시간을 단축할 수 있고, 절개 부위를 최소화할 수 있다.
이는 수술 시 출혈 및 조직 손상을 줄여 환자의 감염이나 합병증 발생 위험을 최소화할 수 있으며, 수술 후 회복 기간 역시 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트의 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 케이지와 플레이트의 분해 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에서, 플레이트가 회전하는 것을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에서, 플레이트가 회전하는 것을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 케이지의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 플레이트의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 스크류의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
도 10은 종래의 경추전방유합술을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트의 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트의 분해 사시도이다.
본 발명의 경추용 케이지 세트(100)는 인접한 척추뼈 사이에 삽입되어 디스크 높이를 유지하게 하는 케이지(Cage)(110)와, 상기 케이지(110)와 결합된 상태로 삽입되며, 상기 케이지(110)와 결합된 상태에서 회전이 가능하여 케이지가 삽입된 위아래 척추뼈에 고정될 수 있는 플레이트(Plate)(120)와, 상기 플레이트(120)를 척추뼈에 고정하도록 결합되는 스크류(Screw)(130)를 포함하여 구성된다.
상기 케이지(110)는 뼈증식물질(bone graft)을 채우기 위한 창(window)(114)이 형성되고, 상면과 하면에는 척추뼈판(endplate)과 맞닿는 부분에 미끄러짐을 방지하는 스파이크(spike)(116)가 형성된다.
상기 케이지(110)는 척추뼈 사이에 삽입되는 과정에서, 부드럽게 삽입되도록 하기 위하여 그 상면이 환자의 경추 전후방향으로 소정만큼 굴곡되는 굴곡부로 이루어질 수 있다.
상기 창(114)은 케이지(110)의 상하방향으로 형성되며, 상부의 척추뼈와 하부의 척추뼈가 상기 창(114)에 채워진 뼈증식물질과 직접 이어져 연결되어 유합되도록 관통형성될 수 있다.
상기 스파이크(116)는 환자의 경추에 삽입되는 방향으로 경사지는 톱니형상으로 이루어질 수 있는데, 이러한 톱니형상의 스파이크는 케이지(110)의 삽입은 용이하게 하면서도 그 반대방향으로의 이탈은 용이하지 않도록 할 수 있어서, 케이지(110)가 척추뼈 사이에 삽입된 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.
한편, 케이지(110)의 전면 중앙부에는 상기 플레이트(120)와 결합되는 결합공(112)이 형성되고, 상기 플레이트(120)의 후면에는 상기 결합공(112)에 삽입되는 리벳(122)이 형성되어 상기 케이지(110)와 플레이트(120)가 일체로 결합된 상태를 갖는 것에 본 발명의 특징이 있다.
상기 결합공(112)은 도 2에서 보는 바와 같이, 원통형 형상으로 이루어지고, 상기 리벳(122)은 상기 결합공(112)에 대응되도록 중공형 원기둥 형상을 갖는다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 케이지와 플레이트의 분해 단면도이다.
본 발명에서, 상기 리벳(122)은 상부와 하부가 구분되도록 절개되는 절개부(122a)가 형성되며, 상기 절개부(122a)를 중심으로 소정만큼 탄성력을 갖게 된다.
상기 절개부(122a)는 리벳(122)의 양측으로 2개가 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 절개부(122a)가 양측으로 2개가 형성되는 리벳(122)은 상기 절개부(122a)로 인해 상하방향으로 탄성력을 갖게 되어 상기 리벳(122)이 상기 결합공(112)에 삽입될 때 약간 눌려지면서 삽입되므로 삽입이 용이하고, 삽입된 후에는 결합공(112)에 견고하게 지지될 수 있도록 한다. 여기서, 상기 절개부(122a)의 형상, 개수 및 위치는 다양하게 적용될 수 있다.
한편, 상기 리벳(122)이 결합공(112)에 삽입된 후 결합공(112)에서 이탈되지 않도록 상기 리벳(122)의 단부에는 잠금돌기(126)가 형성될 수 있다.
상기 잠금돌기(126)는 상기 결합공(112)에 삽입되는 방향으로 경사지는 테이퍼면(128a)이 형성되어 상기 잠금돌기(126)가 상기 결합공(112)에 삽입되는 것이 용이하도록 하며, 이로 인해 상기 케이지와 상기 플레이트의 결합을 용이하게 한다.
또한, 상기 잠금돌기(128)는 상기 결합공(112)에 삽입되면 케이지(110)의 내측면에 면접촉되도록 상기 테이퍼면(128a)의 반대측에는 수직면(128b)이 형성될 수 있다. 이와 같은 상기 리벳(122)은 결합공(112)에 삽입되면 케이지(110)의 내측면에 잠금돌기(126)의 수직면(128b)이 닿아 지지할 수 있으며, 이를 위해 상기 리벳(122)은 상기 잠금돌기(128)까지의 길이가 케이지(110)의 결합공(112) 길이와 동일하게 형성된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에서, 플레이트가 회전하는 것을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에서, 플레이트가 회전하는 것을 도시한 단면도이다.
상기 플레이트(120)와 케이지(110)는 플레이트(120)의 리벳(122)이 케이지(110)의 결합공(112)에 삽입된 상태에서 회전이 가능하다. 즉, 상기 결합공(112)은 원통형 형상으로 이루어지고, 상기 리벳(122)은 상기 결합공(112)에 대응되는 중공형 원기둥 형상을 갖음으로써, 리벳(122)이 케이지(110)의 결합공(112)에 삽입된 상태에서 플레이트(120)를 돌리면 플레이트의 회전이 가능한 것이다.
상기 플레이트(120)를 회전시키기 위해, 상기 플레이트(120)에는 드라이버(driver)가 삽입되는 드라이버 삽입홀(126)이 형성될 수 있다. 상기 드라이버 삽입홀(126)은 드라이버가 삽입되어 회전시킬 수 있도록 다각형, 예를 들어 헥사(hexa) 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 드라이버 삽입홀(126)은 리벳(122)과 동일한 위치, 즉, 상기 리벳의 전면에 형성되어 상기 드라이버(driver)를 드라이버 삽입홀(126)에 삽입한 상태에서 돌리면 상기 리벳(122)이 회전중심축의 역할을 하며, 플레이트(120)를 쉽게 회전시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 플레이트(120)는 상부와 하부에 상기 스크류(130)가 체결되는 체결홀(124a)(124b)이 형성된다. 따라서, 플레이트(120)를 회전시킨 후 케이지의 위아래 척추뼈에 스크류를 고정하여 플레이트를 척추뼈에 고정시킬 수 있다. ,
이와 같이, 케이지(110)와 결합된 플레이트(120)는 수술 시 눕혀진 상태로 삽입되어 케이지(110)가 완전히 자리를 잡은 후 회전하여 고정된다.
전방경추유합술 시 경추 앞쪽 피부와 근육 등을 절개하여 병변이 있는 부위를 노출시키는데, 삽입하는 임플란트(implant)의 길이가 길고 폭이 넓을수록 절개창의 크기 역시 늘어나게 된다.
그러나, 본 발명에서와 같이, 상기 플레이트(120)가 눕혀진 상태로 케이지(110)와 함께 삽입하게 되면 플레이트(120)를 따로 부착하는 것에 비해 수술 시간을 단축할 수 있고, 절개 부위를 최소화할 수 있다.
이는 수술 시 출혈 및 조직 손상을 줄여 환자의 감염이나 합병증 발생 위험을 최소화할 수 있으며, 수술 후 회복 기간 역시 단축할 수 있으므로 매우 유용한 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 케이지의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
본 발명에서, 상기 케이지(110)는 환자의 해부학적 구조에 맞게 다양한 형태, 길이, 폭, 높이로 제작되어 적용될 수 있다. 예컨대, 도 6에서 보는 바와 같이, standard형, 케이지의 크기가 작은 small형, 삽입방향이 반대로 이루어진 reverse형, 상면이 평평한 형상으로 된 parallel형, 전만증에 사용가능한 lordotic형 등이 가능하다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 플레이트의 다양한 실시예를 도시한 사시도로서, 본 발명의 플레이트 역시 환자의 해부학적 구조, 병변의 크기 및 위치 등 상황에 맞게 사용할 수 있도록 다양한 형태의 플레이트가 제공된다.
상기 플레이트(120)에 형성되는 상부 체결홀(124a)은 복수개로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 상부 체결홀(124a)은 환자의 해부학적 구조, 병변의 크기 및 위치에 맞게 사용할 수 있도록 종방향으로 나란하게 형성되거나, 횡방향으로 나란하게 형성되거나, 3각형 형태로 형성되는 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 체결홀(124)은 상기 스크류(130)의 나사산과 나사체결이 가능한 암나사가 형성될 수 있다. 상기 체결홀(124)에 나사산이 있는 형태의 제품(locking)은 스크류의 각도를 조절할 수 없으나, 스크류(130)와 플레이트(120)가 단단하게 고정되어 더 안정적이라는 장점이 있다.
도 9는 본 발명의 스크류의 다양한 실시예를 도시한 사시도이다.
상기 스크류(130)에는 나사산이 있어 뼈에 삽입될 수 있으며, 나사 머리 부분이 반구의 형상이므로 플레이트 구멍에 미끄러지듯이 회전할 수 있다.
상기 스크류(130)는 수술 시 상황에 맞게 사용할 수 있도록 다양한 형태 및 길이의 제품이 제공된다. 스크류의 형태에는 가장 기본적인 형태(standard), 수술 중 응급 상황이나 재수술 시 사용할 수 있는 제품(emergency), 스크류 회전반경이 작은 제품(fixed), 플레이트에 단단하게 고정되어 회전하지 않는 제품(Locking), 별도의 드릴링(drilling) 없이 사용할 수 있는 제품(self-drilling) 등이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 케이지 세트 110: 케이지(Cage)
112: 결합공 120: 플레이트(Plate)
122: 리벳 122a: 절개부
124: 체결홀 126: 드라이버 삽입홀
128: 잠금돌기 128a: 테이퍼면
128b: 수직면 130: 스크류(Screw)

Claims (10)

  1. 인접한 척추뼈 사이에 삽입되어 디스크 높이를 유지하게 하는 케이지(Cage);
    상기 케이지와 동일한 높이를 갖도록 눕혀진 상태로 삽입되며, 상기 케이지와 결합된 상태에서 회전이 가능하여 케이지가 위아래 척추뼈 사이에 삽입된 후 회전하여 고정될 수 있는 플레이트(Plate); 및
    상기 플레이트를 척추뼈에 고정하도록 결합되는 스크류(Screw);
    를 포함하며,
    상기 케이지의 전면 중앙부에는 상기 플레이트와 결합되는 결합공이 형성되고,
    상기 플레이트의 후면에는 상기 결합공에 삽입되는 리벳이 형성되고,
    상기 플레이트의 상부와 하부에는 상기 스크류가 체결되는 체결홀이 형성되고,
    상기 플레이트의 회전 시 드라이버(driver)가 삽입되어 회전시키기 위한 다각형 형상의 드라이버 삽입홀이 형성되며,
    상기 드라이버 삽입홀은 상기 리벳과 동일한 위치에 형성되도록 상기 리벳의 전면에 형성되어 드라이버를 드라이버 삽입홀에 삽입한 상태에서 돌리면 상기 리벳이 회전중심축의 역할을 하며 플레이트를 쉽게 회전시키는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리벳은 상부와 하부가 구분되도록 절개되는 절개부가 형성되며,
    상기 절개부를 중심으로 소정만큼 탄성력을 갖게 되어 상기 결합공에 삽입이 용이하고, 삽입된 후에는 결합공에 견고하게 지지되는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 리벳은 그 단부에 상기 결합공에 삽입 후 이탈되지 않도록 하는 잠금돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 잠금돌기는 상기 결합공에 삽입되는 방향으로 경사지는 테이퍼면이 형성되어 상기 케이지와 상기 플레이트의 결합을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 잠금돌기는 상기 결합공에 삽입되면 케이지의 내측면에 면접촉되도록 하는 수직면이 형성되는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 플레이트에 형성되는 상부 체결홀은 복수개로 형성되며,
    상기 상부 체결홀은 환자의 해부학적 구조, 병변의 크기 및 위치에 맞게 사용할 수 있는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 체결홀은 상기 스크류의 나사산과 나사체결이 가능한 암나사가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이지는 뼈증식물질(bone graft)을 채우기 위한 창(window)이 있고,
    상면과 하면에는 척추뼈판(endplate)과 맞닿는 부분에 미끄러짐을 방지하는 스파이크(spike)가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 케이지는 그 상면이 환자의 경추 전후방향으로 소정만큼 굴곡되는 굴곡부로 이루어지며,
    상기 스파이크는 환자의 경추에 삽입되는 방향으로 경사지는 톱니형상으로 이루어지어, 삽입은 용이하고 이탈은 용이하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 회전가능한 플레이트 일체형 경추용 케이지 세트.

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