JP2006528028A - 脊椎骨の保持伸延器具およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

少なくとも２つの隣接する椎骨を伸延する、および／または離隔した位置で保持するための器具に関する。固定ネジが隣接する椎骨に固定され、保持伸延器具のフレームの管状部材を固定ネジ上をスライドさせた後、固定ネジがフレームの管状部材に確実に固定される。フレームは、アームを互いに近づけたり遠ざけたりするように移動させ、これによって、固定ネジ及び椎骨を互いに近づけたり遠ざけたりするように移動させるための構造を備えている。操作方法にしたがって、固定ネジおよびフレームを取り付けた後、別個の伸延器具により椎骨を互いに伸延し、その結果、本器具が保持器具として椎骨を離隔した状態で保持するようになる。

Description

本発明は椎間インプラントの分野に関し、特に、改良された保持伸延器具およびその使用方法に関する。

脊椎の手術では、隣接する椎骨間に位置する既存の椎間板組織の除去、並びに、その椎間板組織を、ケージ(cage)又は他の融合装置の形態をとることが可能な椎間インプラントと、或いは隣接する椎骨の互いに対する制限された全ての移動を可能にする様式をとることが可能な人工的な椎間板と入れ替えることが必要となることがよくある。

いずれにしても、最初は隣接する椎骨を互いに引き離し、既存の椎間板組織を除去する前に椎骨を離れた状態で保持し、椎間インプラントを挿入することが必要である。

従来より、隣接する椎骨のそれぞれに固定される１対の固定ネジを有する器具を用いて隣接する椎骨を互いから離れる方向に伸延することが知られている。この固定ネジは、フレーム部材の管状部材にゆったりと収容されており、フレーム部材および管状部材を固定ネジが互いから離れる方向に移動するように操作することによって、隣接する椎骨が互いから離れる方向に移動する。しかしながら、この既知の器具には欠点がある。つまり、フレーム部材の管状部材と固定ネジとの間がゆるく係合しているために、固定ネジを互いから隔離して隣接する椎骨を互いから隔離するために必要な力を加えると、固定ネジおよび管状部材が位置ずれを起こし、器具の故障の原因となる。その結果、隣接する椎骨を所定の距離だけ隔離し、設定した適切な隔離された位置に隣接する椎骨を確実かつ正確に保持するという所期の機能を首尾よく実現することができなくなる。さらに、この種の器具を伸延器具として用いることは、骨の組織が比較的硬い場合に限り可能である。骨の組織が比較的硬くない場合には、伸延を行うために固定ネジによって椎骨に加えられる力により、固定ネジが取り付けられる椎骨を切断することになる。

本発明の目的は、椎間インプラントの分野における改良を提供することであり、特に、隣接する椎骨を伸延し、伸延された状態で隣接する椎骨を保持するための器具および方法、そのような器具の使用方法を提供することにあり、従来技術の欠点を克服することにある。

本発明の第１の態様によれば、保持伸延器具は、隣接する椎骨にねじ込まれる１対の固定ネジと、複数のアームを有するフレーム部材とを備えている。各アームは固定ネジの１つを取り囲む管状部材を有し、これらのアームは一緒に動作可能であるように連結され、これによって、互いに近づく方向及び互いから遠ざかる方向にアームが移動することを可能にしている。本発明によれば、保持構造は、各固定ネジをそれぞれの管状部材に強固に固定するために設けられる。

本発明の一実施形態によれば、管状部材は、椎骨と係合する部分から遠い位置にある固定ネジの部分に接触できるように開口し、保持構造は、固定ネジに固定されるときに、それぞれの管状部材に対して固定ネジを締め付けて固定される。したがって、２つの固定ネジがフレーム部材のそれぞれの管状部材に強固に固定され、フレーム部材のアームが互いに近づいたり遠ざかったりする移動によって、固定ネジが互いに近づいたり遠ざかったりする移動が確実に制御され、正確に位置決めされて実行される。その結果、隣接する椎骨も同様に移動する。本発明においては、この器具を伸延器具として使用する場合に、アームが離れる方向に移動されるとき、アームが互いに対して平行な状態で維持され、管状部材およびそれぞれの固定ネジもまた平行な平面内に維持されることになる。当然のことながら、本器具を伸延器具として用いることは、隣接する椎骨の骨組織が比較的硬い場合に限り可能である。骨組織が硬くない場合には、伸延を行うために離れる方向に力を加えたときに、固定ネジにより椎骨組織を切断することになる。

フレーム部材は、アームが棒状部材に沿って互いに近づいたり遠ざかったりする移動を行うように棒状部材に取り付けられていてもよいが、アームが互いに近づいたり遠ざかったりする移動を可能にする他の機構と共に連結されていてもよい。椎骨から遠い位置にある固定ネジの端部は、管状部材の端部から突出していてもよい。或いは、管状部材の端部が、その頂部で十分に広くなっており、これによって保持構造を収容し、椎骨から遠い位置にある固定ネジの端部が管状部材内に配置されていてもよい。保持構造は、それぞれの固定ネジの端部に装着された保持ナットを備えていてもよく、或いは、弾性キャップ、差込み式の継手などの任意の他の保持構造を備えていてもよい。本発明の器具は、２つのアームおよびこれに伴なう２つの固定ネジについて説明しているが、本発明の器具が３つの固定ネジを固定する３つのアームを有することも可能であり、これによって、２つの椎骨の間にある第３の椎骨から当該２つの椎骨を引き離して、２つの隣接する椎間の空間を広げることも可能である。

本発明の別の態様によれば、隣接する椎骨を引き離し、離隔した状態で保持するための改良された方法が提供される。この方法によれば、最初に、上述の態様で保持伸延器具（以下では保持器具とも呼ぶ）を取り付ける。しかしながら、この方法によれば、この保持器具は伸延を行うために用いられるわけではない。より正確に言えば、たとえばプライヤー型の従来の伸延器具が椎間の空間に挿入され、隣接する椎骨を互いに離れる方向に移動させるようにしている。保持器具は、アーム、管状部材および固定ネジが互いから離れる方向に自由に移動することができるように構成されている。しかしながら、アーム、管状部材および固定ネジは、互いに近づく方向に移動しないように保持される。したがって、伸延器具によって隣接する椎骨を所望の離隔された間隔まで移動させ、保持器具のアームがその位置まで移動した後で、伸延器具が除去される。その後、保持器具が今度は隣接する椎骨をその離隔した状態で確実に保持し、その結果、椎間インプラントの挿入となるさらなるステップのための準備が整う。

椎間インプラントは通常、患者の前方から患者の後方に向かって移動するように挿入される。しかしながら、前記インプラント、器具および方法はまた、横方向、すなわち側部からインプラントを挿入するように構成および配置されることもできることは理解されよう。「前側(anterior)」および「後側(posterior)」なる語は患者の解剖に関する従来の意味で用いられることがあるが、便宜のため、本発明では主に、本器具および方法自体に関連する単なる用語に関してここに記載されるものとする。たとえば、本発明を説明する場合に、「前の(front)」または「前方へ(forward)」なる語は、椎骨に面する器具の部分または椎骨に向かう方向に移動している器具の部分を指し、「後の(back)」、「後方の(rear)」または「後方へ(rearward)」なる語は、椎骨から最も遠い位置にある器具の端部または椎骨から遠ざかるように移動することを指して言う。

したがって、本発明の目的は、椎間インプラントを収容するための椎間の空間を用意するための、新規で改良された保持伸延器具を提供することにある。

本発明の別の目的は、隣接する椎骨を引き離し、離隔した状態で保持するための、新規で改良された方法を提供することにある。

これらをはじめとする本発明の目的は、添付図面と共に、以下の詳細な説明から明白となるであろう。

ここで、本発明の実施形態は、添付図面を参照して、例示の目的で説明される。

図を参照すると、類似の要素は、複数の図面にわたって同じ数字で示されている。

図１は、本発明の特徴を有する保持伸延器具５（保持器具とも呼ぶ）を示している。器具５は、そのような器具が過去に用いられていたように、伸延器具として用いることができるが、ここでは、以下に述べるように、本発明の改良を伴っている。或いは、器具５は、単に保持器具として用いることができ、その場合には、器具５が取り付けられる隣接する椎骨の伸延を行うために他の構造が設けられる。図１〜図１２は、図１の器具５と共に用いられる工具および図１の器具５の構成部品のほか、変形例について示している。

図２は、第１のアーム１１および第２のアーム１２を有するフレーム１０を示している。歯付きロッド１３は、スリーブ１４内部にスライド自在に受け入れられ、歯状突起部１５によって形成されるラックを有している。アーム１１は第１の関節部１６および第２の関節部１７を有し、第２の関節部１７は歯付きロッド１３の端部に固定されているハブ１８と一体になっている。アーム１１は、中空の管状部材１９を備えている。アーム１２は、関節部２０および２１を有し、関節部２１はスリーブ１４の端部に固定されているハブ２２と一体になっている。また、アーム１２は、中空の管状部材２３を備えている。

図６〜図８を主に参照すると、シリンダ２５は、スリーブ１４の周縁部に固定されている。蝶ねじ２６は、親指ハンドル２７と、シリンダ２５内に位置し、ロッド１３の歯状突起部１５と係合する歯状突起部２８とを有している。

レバー３１と係合するばね３０は、シリンダ２５の側部に固定され、図７において上から見たとき、ばね３０の軸を中心にして、レバー３１を時計回りに動かすことによって、レベル３１の先端部３２をスリーブ１４の開口部３３を通してロッド１３の歯状突起部１５に係合させている。

図２は、固定ネジまたは保持ナットがないフレーム１０を示している。図３は、多角形のナット部３６を備える個別の固定ネジを示している。このナット部３６の前方には、骨の中での固定ネジの移動を規制するフランジ３７があり、フランジ３７の前方には、ねじ山を切った固定ネジの前端部があり、使用中にこの前端部が椎骨に固定される。その反対側の後端部において、固定ネジ３５には、３９で示されるねじ山が切られている。図４は、保持ナット４０を示している。保持ナット４０は、その内部にねじ山４１が切られ、これによって、ねじ山３９と噛み合うようになっており、また、固定ネジ３５のナット部３６と同様の寸法を持つ多角形のナット部４２を有している。図５は、固定ネジドライバ４３を示している。固定ネジドライバ４３は、中空であり、その前方端部に、ナット部３６および４２の形状に適合する多角形形状であるソケット４４を有している。

図９は、従来の伸延器具または延展器具４５を示している。この伸延器具または延展器具４５は、前方端部４６を有しており、この前方端部４６を互いに十分に離隔されていない隣接する椎骨の間に挿入することができる。この伸延器具のハンドル４７は、ばね４８によって離れるように付勢されている。隣接する椎骨を互いから引き離すために、端部４６が隣接する椎骨の間に配置され、ハンドル４７の２つの部分がばね４８の分離させている力に抗して共に移動させられる。

図１０〜図１２は、本発明の変形例を示している。図１では、保持構造が保持ナット４６の形態で設けられ、保持ナット４６は、管状部材１９および２５の開口した端部を通って突出している固定ネジ３５のねじ山が切られた端部にねじ止めされている。管状部材１９および２５の開口した端部を通って突出させる代わりに、図１０の１９’，２５’で示されているように、管状部材自体が拡大した開口部を備えることによって、その上端縁の下方に保持構造を収容してもよい。この場合には、５０で示される固定ネジは、管状部材１９’，２５’の頂部の下方で、拡大された領域の内部に端部が配置される。図１０はまた、本発明の別の変形例を概略的に示している。ここで、概略的に示された保持構造５１は、他の適切な固定構造、たとえば弾性キャップまたは差込み式の継手を備えた固定ネジの上部に係合するキャップを示している。図１１を参照すると、本発明の器具は、３つのアーム１１ａ、１２ａおよび１２ｂを有し、それらに形成された管状部材１９ａ、２５ａおよび２５ｂを備えていてもよい。各管状部材１９ａ、２５ａおよび２５ｂは、固定ネジ（図示せず）を受け入れるためのものであり、この固定ネジは、２つの椎骨を中間の椎骨の両側に引き離し、これによって引き離された２つの隣接する椎間の間隔をあけるためのものである。この場合には、中央のアーム１１ａおよびそのハブ１８ａと、その左側のアーム１２ａおよびそのハブ２２ａをクロスバー１３ａに備える器具は、図１に示されているフレーム構造と本質的に同一である。さらに、固定されたハブ１８ａの左側に、さらなるアーム１２ｂおよびハブ２２ｂが取り付けられる。クロスバー１３ａは、図１〜図８に示すような、左側の構造の鏡像である構造をハブ１８ａの右側に有する。したがって、アーム１１ａの固定ネジは、３つの関連する椎骨の中央の椎骨を把持し、アーム１２ａおよび１２ｂ並びにそれらに関連する固定ネジは、それらの各椎骨がアーム１１ａによって固定された椎骨から離れる方向に移動する。

図１２は、本発明の別の変形例を示している。ここでは、アーム１１ｃおよびアーム１２ｃがフレーム構造を形成し、その端部に固定ネジを係合する管状部材１９ｃおよび２５ｃを備えている。このアーム１１ｃおよびアーム１２ｃは、図１〜図８に示された特定の構造以外の任意の適切な手段５２によって共に連結され、これによって、アームを固定し、互いに近づく方向及び遠ざかる方向に移動することが可能となるようにしてもよい。

図１を参照すると、本発明の器具を用いるときは、１対の固定ネジ３５を最初に、隣接する椎骨Ｖ１およびＶ２にねじ込む。そして、中空のドライバ４３を、その多角形形状のソケット４４がナット部３６に係合するまで、各固定ネジ３５の全長にわたって移動させる。次いで、ドライバ４３をフランジ３７が骨に係合するまで回転させ、これによって、ねじ山３８を椎骨Ｖ１およびＶ２に打ち込む。両方の固定ネジが椎骨Ｖ１およびＶ２にねじ込まれた後、管状部材１９および２３によって固定ネジ３５を取り囲むように、フレーム１０を固定ネジ上に持ってくる。管状部材１９および２３の寸法は、その下端部がナット部分３６と係合し、ナット部分３６を越えて移動することができないようになっている。この位置では、ねじ山が切られた上端部３９はいずれも、管状部材１９および２３の頂部の開口部を通して上方に突出している。そして、ドライバ４３をその多角形のソケット４４がナット部４２に係合するようにした後、保持ナット４０を、固定ネジ３５における露出し、ねじ山が切られた端部３９に装着し、保持ナット４０を強固に締め付け、これによって、各管状部材１９および２３の中で固定ネジ３５を強固に固定する。この時点で、固定ネジおよびフレーム１０は、きわめて安定して強固な一体ユニットを形成する。

したがって、前記器具は、固定ネジをフレーム１０に固定し、アーム１１および１２を互いに離れるように移動させることによって、椎骨Ｖ１およびＶ２を伸延するようになっている。

器具５がもっぱら伸延器具として用いられる場合には、蝶ねじ２６のハンドル２７を把持して、図７を上から見たときに反時計周りになるように回転させる。そして、蝶ねじ２６の歯状突起部２８がロッド１３の歯状突起部１５と係合し、これによって、スリーブ１４をロッド１３に沿って右に移動させる。その結果、ハブ２２をハブ１８から離隔し、アーム１２をアーム１１から離れる方向に移動させて、椎骨Ｖ１を椎骨Ｖ２から引き離し、椎間の空間を広げる。ロッド１３に沿った右側へのスリーブ１４の移動中、ばね３０によって歯状突起部１５に対して付勢されているレバー３１の先端部３２は、歯状突起部１５上を移動し、その結果、そのようなスリーブ１４のロッド１３に沿った右側への移動が可能となる。当然のことながら、これと同時に、先端部３２は、歯状突起部１５と係合し、反対方向への、すなわち左側へのスリーブ１４の移動を阻止する。したがって、この伸延器具の移動中、レバー３１の右側端部を意図的に押して、そのばね３０を中心にして反時計回りに回転させ、先端部３２をロッド１３の歯状突起部１５の間から持ち上げない限り、スリーブ１４は左側に移動することができない。

本発明の方法によれば、隣接する椎骨を伸延し、離隔して保持するために、２つの椎骨Ｖ１およびＶ２が最も近い位置にある場合には、器具５とは別個の器具、たとえば図９に示されているような伸延器具または延展器具４５を用いて伸延を行う。この伸延器具を椎骨Ｖ１およびＶ２を互いから引き離す伸延器具として用い、固定ネジ３５とフレーム１０との間の強固な連結によって支持する。このとき、レバー３１の先端部３２は歯状突起部１５の頂部上を単に移動しているだけであるため、ハブ２２およびスリーブ１４を備えるアーム１２は、アーム１１から離れる方向に自由に移動する。一旦、所望の引き離しが達成されると、レバー３１の先端部３２がロッド１３の歯状突起部１５と係合するため、器具５は、保持器具として作用し、２つのアーム１１および１２を互いに近づかないようにする。

本器具が２つの隣接する椎間の空間を引き離すために用いられる場合には、隣接する２つの椎骨だけを引き離す方法に関して上述した態様と本質的に同様に、図１１に示す器具が隣接する３つの椎骨に取り付けられる。しかしながら、この場合には、固定ネジが隣接する３つの椎骨に取り付けられた後、最初に一方側の椎間の空間を形成し、次に他方側の椎間の空間を形成するように、椎骨を引き離すことが好ましい。

本発明の動作方法を図１３〜図１６を参照してさらに説明する。図１３は、固定ネジドライバ４３を用いて、隣接する椎骨Ｖ１およびＶ２へ固定ネジ３５を挿入している状態を示している。図１４は、フレーム１０の管状部材１９および２３を、固定ネジの上端部３９が管状部材１９および２３の頂部から突出する点まで固定ネジ３５上をスライドさせた後の本器具を示している。次に、図５を参照して、保持ナット４０は、固定ネジ３５の露出した上端部である端部３９にねじによって装着される。このとき、十分に締め付けるために、固定ネジドライバ４３によって、その多角形のソケット４４を保持ナットのナット部分４２に係合して固定する。最後に、図１６は、図９の伸延器具４５を用いた隣接する椎骨Ｖ１およびＶ２の伸延を示している。上述したように、この伸延中に、スリーブ１４がロッド１３に沿って移動するのにつれて、アーム１１および１２は離れる方向に移動する。そして、所望の間隔の位置に達すると、レバー３１の先端部３２がロッド１３の歯状突起部１５と係合し、これによって、アーム１１に向かってアーム１２が移動しないようにする。器具５は、この位置で、インプラント挿入手順の次のステップのために、隣接する椎骨Ｖ１およびＶ２を適切に伸延された位置で確実にかつ安定して保持する。

本発明は好ましい実施形態に関してかなり詳細に説明しているが、本発明は、特許請求の範囲の趣旨および範囲を逸脱することなく、種々の変更および変形が可能であることは当業者にとって明白であろう。

本発明の特徴を有する、組み立てられた器具の透視図である。 フレームの透視図である。 固定ネジの透視図である。 保持ナットの透視図である。 固定ネジドライバの透視図である。 図２の矢印Ａの方向から見た図２のフレームの正面図である。 図６の部分平面図である。 図６の線８−８に沿って切った断面図である。 脊椎骨伸延器具の透視図である。 本発明の変形例を示す、固定ネジおよび管状部材の上部の概略拡大図である。 アームを２つより多く有するフレーム部材の概略図である。 本発明の変形例を示す概略図である。 隣接する椎骨を伸延し、伸延した位置で保持するために、図１〜図１２の器具を使用する方法におけるステップを示している。 隣接する椎骨を伸延し、伸延した位置で保持するために、図１〜図１２の器具を使用する方法におけるステップを示している。 隣接する椎骨を伸延し、伸延した位置で保持するために、図１〜図１２の器具を使用する方法におけるステップを示している。 隣接する椎骨を伸延し、伸延した位置で保持するために、図１〜図１２の器具を使用する方法におけるステップを示している。

Claims (18)

1. 少なくとも２つの隣接する椎骨を伸延する、および／または、少なくとも２つの隣接する椎骨を離隔した状態で保持するための器具であって、
   複数の固定ネジであって、各固定ネジが椎骨に固定可能な前端部および椎骨から遠い位置にある後端部を有する複数の固定ネジと、
   少なくとも２つのアームであって、各アームが前記固定ネジの１つを少なくとも部分的に取り囲む管状部材を有する少なくとも２つのアームと、当該アームが互いに近づいたり遠ざかったりして移動するように前記アームを連結する連結部材とを備えるフレーム部材と、
   前記各固定ネジをそれぞれの管状部材に固定するための保持構造と
   を備える器具。
2. 前記各固定ネジのための前記保持構造が、前記固定ネジの前記後端部と係合し、前記管状部材の後端部に対して前記固定ネジの前記後端部を固定する、請求項１に記載の器具。
3. 前記固定ネジの前記後端部には、ねじ山が切られており、前記保持構造は、ねじ山が切られたナットを備え、当該ナットが前記固定ネジの前記後端部にねじによって係合する、請求項２に記載の器具。
4. 各アンカーの前記後端部がそれぞれの管状部材の頂部に形成された凹部内に配置され、さらに前記保持構造が前記凹部内に配置されている、請求項２に記載の器具。
5. 前記連結部材は２つのスライド式部材を有する連結棒状部材を備え、当該各スライド式部材には１つのアームが連結されており、これによって、一方の前記スライド式部材が他方のスライド式部材に対してスライドして移動し、前記アームが互いに近づいたり遠ざかったりして移動するようになっている、請求項１に記載の器具。
6. 前記２つのスライド式部材のうち内側のスライド式部材が歯状突起部を有する棒材であり、前記２つのスライド式部材のうち外側のスライド式部材が歯状突起部を有する車輪を備え、当該車輪が前記歯状突起部を有する棒材に係合して取り付けられており、これによって、前記２つのスライド式部材が互いに対して移動する、請求項５に記載の器具。
7. 前記スライド式部材の外側に取り付けられ、前記内側のスライド式部材の歯状突起部と係合する着脱可能な留め具を備え、これによって、一方の方向において前記２つのスライド式部材が互いに対して自由に移動することを可能にするが、他方の方向において前記２つのスライド式部材が互いに対して移動するのを阻止する、請求項６に記載の器具。
8. 隣接する椎骨に固定可能な２つの固定ネジを備え、前記フレーム部材が１対のアームを有し、当該各アームが前記固定ネジの１つを少なくとも部分的に取り囲む管状部材を有する、請求項１に記載の器具。
9. 前記保持構造は、その固定ネジの前記後端部に係合し、前記管状部材の後端部に強固に係合する、請求項８に記載の器具。
10. 前記連結部材は２つのスライド式部材を備え、当該各スライド式部材には１つのアームが連結されており、これによって、一方の前記スライド式部材が他方のスライド式部材に対してスライドして移動し、前記アームが互いに近づいたり遠ざかったりして移動するようになっている、請求項９に記載の器具。
11. 前記スライド式部材の外側に取り付けられ、前記内側のスライド式部材の歯状突起部と係合する着脱可能な留め具を備え、これによって、一方の方向において前記２つのスライド式部材が互いに対して自由に移動することを可能にするが、他方の方向において前記２つのスライド式部材が互いに対して移動するのを阻止する、請求項１０に記載の器具。
12. 前記連結部材は棒状部材であり、前記２つのアームは前記棒状部材に沿って移動可能である、請求項１に記載の器具。
13. ３つの隣接する椎骨に固定可能な３つの固定ネジを備え、前記フレーム部材が３つのアームを有し、当該各アームが、前記固定ネジの１つに係合する管状部材を有する、請求項１に記載の器具。
14. 前記保持構造は、ねじ山が切られたナットを備え、当該ナットが前記固定ネジの前記後端部にねじによって係合する、請求項１３に記載の器具。
15. 隣接する椎骨を互いから引き離し、離隔した状態に維持する方法において、
    フレームに対して動作可能に取り付けられている固定ネジを、少なくとも２つの隣接する椎骨に取り付け、これによって、互いから離れる方向に自由に移動可能であるが、互いに近づく方向には自由に移動可能ではないようにするステップと、
    前記固定ネジが引き離される力を受けて互いから離れる方向に移動させられるときに、前記固定ネジ以外の機構によって前記隣接する椎骨を互いから引き離すステップに次いで、前記隣接する椎骨を引き離した後、前記固定ネジによって離隔した状態で前記隣接する椎骨を保持するステップと
    を備える方法。
16. 前記隣接する椎骨を互いから引き離すステップは、前記固定ネジが前記椎骨および前記フレームに固定された後に、前記隣接する椎骨間の椎間の空間に伸延器具を係合するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 隣接する２つの椎骨に２つの固定ネジを固定するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
18. ３つの固定ネジを３つの隣接する椎骨のそれぞれに１つずつ固定するステップを含む、請求項１５に記載の方法。

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