JPS5982852A - 補綴関節 - Google Patents

補綴関節

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JPS5982852A
JPS5982852A JP58181784A JP18178483A JPS5982852A JP S5982852 A JPS5982852 A JP S5982852A JP 58181784 A JP58181784 A JP 58181784A JP 18178483 A JP18178483 A JP 18178483A JP S5982852 A JPS5982852 A JP S5982852A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、人体の関節補綴に関し、特に、自然の骨盤管
白の骨構造に移植される大腿頭および頚の補綴関節に関
する。
人体の骨盤は、体の両側に一つずつある二つの寛骨（腰
骨）を有し、この骨の各々は、大腿骨の頭を受入れてそ
のための坐を形成するための牌臼（ヒップソケット）を
有する。大腿類は大腿類により大腿刊に連結さ扛、上記
類は大腿の軸心および人体の垂直軸心に対して角度をな
すように置かれている。したがって、体から腰および大
腿類を経て大腿骨および脚に加えられる荷重、および、
歩行、跳躍等の如き脚および大腿骨から大腿類および腰
を経て体に加えられる衝撃はすべて、大腿類を経て角度
をなすように伝えら扛る。このように荷重および力が大
腿類を経て角度をなすように伝えられることにより、大
腿類に高い応力および高い剪断荷重か加えられる結果に
なり、これらの高い応力が異常に加えられると大腿頚の
破損が生じ得る。
従来、自然の骨盤中に移植され得る大腿類および頚を提
供し、損傷または、破損した自然の大腿類および頚の取
り代えを可能にしようとする種々な試みが行われて来た
。米国特許第３、８１３，６９９号および第３、８６３
、２７３号明細書には、このような移植を行って、損傷
または破損した自然の大腿頭または頚を取り代えるため
の大腿類および頚が示されている。これらの補綴関節は
ともに、内部プラスチック製挿入体を有する外側球形金
属カップを有し、このカップが牌臼（ヒップソケット）
中に移植される。上記プラスチック製挿入体はソケット
を有し、この中に、頚、および、大腿骨に連結される頚
部を有する金属球が可洛動に受入れられる。
上記両米国特許は、自然の大腿類および頚が破損または
損傷したとぎに補綴移植を可能にするものではあるが、
このような補綴体は移植の後に移動され得、よって、外
側金属カップが静臼から移動されるかまたは、金属球か
プラスチック製挿入体から移動されることか起こり得る
。このような移動は、脚または体が異状にねじられたと
きに、股関節脱臼の癖を持つ人の通常の腰中に生ずる位
値不正と同様に生ずる。上記特許の補綴関節における困
難（問題）は、位置不正が生じたとぎには、新しい外科
手術によらずしては修正が困難なことである。位置が不
正になった部分は、通常の方法（例えばＸ線）により確
認され得るが、補綴体自材は、外科手術によらずしては
位置を修正され得ない。その理由は、位置が不正になっ
た部分を、例えばねじりまたは引張りにより通常の如く
修正しようとするとぎに、補綴関節中の他の部分の位置
が不正になったり、相互から脱係餘することさえも生じ
得、よって、事態が、最初の位置不正の修正よりも却っ
て複雑になるからであり、このような複雑さに対しては
外科手術による修正が必要とされる。
米国特許第４，２４１，４６３号明細書によれば、自然
の管臼（股関節）に用いられる大腿頭および頚の移植の
際に従来遭遇した多くの困難が克服さ几た。この特許に
おいても、外側球形カップ、挿入体、および、大腿骨に
連結さルろ頚および茎部を有する金属球が用いられるが
、カップと挿入体と球とは、これらの部分の相互脱係合
を防ぐように自然の骨盤中に移植さルる。
この米国特許第４，２４１，４６３号明細書による大腿
頭および頚ネ１０級関節は外側球形カップ、挿入体、お
よび、大腿骨に連結されて挿入体のソケット中に挿入さ
れる金属球を有する。外側カップは金属製であり、挿入
体はプラスチック製であり得る。
カップおよび挿入体は、相係合する突起および溝により
連結され、プラスチック製挿入体は金属カップの端に沿
って外方に出る。外側カップと挿入体は、低摩擦係数を
有する耐衝撃および耐摩耗性のセラミック等製の一体で
あり得る。挿入体のソケットの下端または入口端はテー
パーし、ソケットの開放端に向けて下方内方に傾斜する
。挿入体の壁土の傾斜に相当する傾斜外壁、および、金
属球の球面上に坐する曲面形内壁を有するプラスチック
製割りリングが金属球と挿入体との間に設けられ、よっ
て、金属球は挿入体中に挿入され得、挿入の後は、挿入
体中に可揺動入され捕捉される。
しかし、或る状況下においては（位置不正になった補綴
関節を修正するための運動の際の如き異常な状況下にお
いても）、上記米国特許第４、２４１、４６３号明細書
の補綴関節に加えられる力の組合わせにより、手記補綴
関節の構成部分の札互脱係合か生じ得る。つまり、この
ような力の異常な組合わせにより、プラスチック製割り
リングが金属球と挿入体との間から剥離することが生じ
得る。すなわち、割りリングが傾けられ、よって、この
リングが金属球と挿入体との間を一度に一部ずつ通過し
、最後にはリング全体が挿入体から離され、よって、挿
入体から金属球が偶発的に離脱することが生じ得る。
本発明の目的は、前述の米国特許第４，２４１，４６３
号明細書に述べられた補綴関節のすべての利点を有し、
さらに、補綴関節の使用期間の間に遭遇する最も異常な
状態下においても構成部分の相互脱係合を防ぐための改
良がなさ扛た大腿頭および頚の補綴関節（移植体）を提
供するにある。
本発明の他の目的は、上述の如き改良を提供するにあり
、この改良は、既知の有効性を有する補綴関節の全体荷
造に対する小さな改変からなるのみであり、したがって
、既知の補綴関節の利点のすべてを保持しつつ、これに
加えて、改良による利点を有するものである。
本発明のさらに他の目的は、上述の如き改良を提供する
ものであり、この改良は小さな構造上の改変によるもの
であるから、元の補綴関節の大部分は可変換に保たれ、
よって、製作および使用上の経済が得られる。
さらに他の目的は、上述の如き改良を提供するにあり、
この改良においては、構造上の比較的小さな変化により
性能に対する著しい改良が達せられる。
さらに他の目的は、上述の如き改良を提供するにあり、
この改良は、組立てられた構成部分の選択的分解を容易
にし得、しかも、構成部分の偶発的脱係合に対する抵抗
を増大する。
さらに他の目的しま、上述の如き改良を提供するにあり
、この改良は、従来の補綴関節の使用のために開発され
た既知の技法による連続使用を可能にし、しかも、長い
使用期間にわたって改良された性能を発揮させるもので
ある。
本発明の補綴関節（補綴具）は、人体の関節の球形端の
取り代えに用いら扛るものであり、この補綴関節は、自
然の関節のソケット中に挿入さｎてその中に坐する球形
頭、および、球形頭巾にあるベアリングを有し、上記ベ
アリングは球形内面を有し、上記内面は入口端、および
、上記入口端と球形内面との軸心方向中間にあって外方
に延びる溝を有し、上記溝は上記ベアリングの周辺に沿
って延び、横方向外方に延びる下方端壁、および、下方
端壁から下方に出、入口端に向けて下方内方に傾斜する
外壁を有し、補綴関節はさらに、上記ベアリングの球形
内面中に置かれるボール形体、および、上記ベアリング
とボール形体の一部分との間に置かれた半径方向に町膨
張なリングを有し、上記リングは、ボール形体が球形内
面中に置かれたとぎにボール形体を上記ベアリング中に
捕捉する。上記リングは、上記溝の上方端壁に対向する
上方端壁、下方内方に傾斜して上記溝の外壁に接触する
外壁、および、ボール形体を球形内面から脱係合させよ
うとする下向きの力によりボール形体が上記リングに向
けて下方に押されたとぎにボール形体に接触する弧形壁
を有する。リングの傾斜外壁の長さは上記溝の傾斜外壁
の長さより小であり、よって、リングが上方位置に向け
て上方に摺動することが許され、上記上方位置において
は、リングは、ボール形体が入口端からベアリング中へ
球形内面に向けて挿入さ几るとぎにボール形体との接触
に呼応して上記溝中で膨張する。ボール形体がリングを
通過すると、リングは上記溝中で溝の上方端壁から下方
に滑ることが許さ扛、ボール形体に下向きの力が加えろ
ｎると、リングは上記溝の傾斜外壁とボール形体の下部
との間に置かれる。本発明による改良として、上記溝は
、その上方端壁に対向する横方向内方に延びる下方端壁
を有し、この上方端壁は上記上方端壁から充分な距離だ
け軸心方向下方に隔てるられ、よって、リングが軸心方
向に上方位置と下方位置との間に動くことが許され、下
方位置においては、リングが、ボール形体の下で上記溝
の外壁との接触により収縮され、よって、ボール形体が
上記ベアリング中において球形内面とリングの弧形壁と
の間に捕捉される。さらに、リングを分解工具により選
択的に上方位置に向けて押上げることができ、この位置
においてはリングは充分外方に膨張し、よって、球形体
をリングを経てベアリングから引出すことが可能にされ
る。さらに、リングは、上記溝の下方端壁に対向する下
方端壁を有し、したがって、上記溝の下方端壁を超えて
の上記リングの下方運動、および、したがって生じる上
記溝からのリングの脱係合は、リングの下方端壁の少な
くとも一部と上記溝の下方端壁との間の接触により禁止
され、よって、球形頭からのボール形体の偶発的離脱が
防止される。
以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。
第１図および第２図において、骨盤１２は牌臼（ヒップ
ソケット）１４を有する。球形カップ１６は、その中に
坐する挿入体１８の形のベアリングを有している。挿入
体１８は、球２２を受入れるためのソケット２０を有し
、球２２は類別、および、大腿骨２８中に移植される茎
部２６を有する。
球形カップ１６、挿入体１８、球２２、頚２４および茎
部２６の材料は、本発明の補綴関節が移植さ扛る患者の
人体組織に適合し、かつ、遭遇する力に耐え得る光分な
強度を有するものであｎは類例なる材料でもあり得る。
カップ１６および挿入体１８は一体であり得、耐摩耗性
のセラミックであり得、茎部２６は金属であり得るが、
球形カップ１６、球２２、類別および茎部２６は金属製
であることが望ましく、コバルトクロムモリブデン合金
ＡＳＴＭ　Ｆ−７５およびステンレス鋼ＡＳＴＭ　Ｆ−
１３９−７１がこの目的に特に適する。挿入体１８は、
加えられるべき力を受入れ得る充分な強度、耐摩耗性お
よび剛性を有する低摩擦材料から作られることか望まし
く、超高分子量のポリエチレンがこの目的に適する相料
である。
第３図および第４図において、球形カップ１６は球形外
面３０および球形内面３２を有する。球形内面３２は円
筒形スカート３４に終り、スカート３４は上記内面から
下方に延びて球形カップ１６の開放端に至る。球形内面
：３２および円筒形スカート３４の補形をなすように、
挿入体１８は球形外面４０、および、下方に延びる円筒
形スカート４２を有する。挿入体１８は、カップ１６内
に受入れられ、カップ１６と一体の多数の不連続な顎４
４によりカップ中に確保され、頒４４は、円筒形スカー
ト３４の周辺上の間隔を置いた位置から内方に出て挿入
体の補形の円筒形スカート４２中に入り、挿入体１８を
カップ１６内において所望の連結位置に保持する。スカ
ート４２の下の下端において、挿入体１８の外壁は４６
において、球形カップ１６の底壁に沿って外方に出、つ
いで、４８において、挿入体１８の開放端に向けて下方
内方に傾斜する。
挿入体１８は、球形類２２を受入れるための球形内面５
０を有する。球形内面５０の中心は球形外面３０の中心
に対して小距離上方にずらされることが望ましい。内面
間の下に、挿入体１８の内面は、外方に出る溝５２を有
し、溝５２は、外壁５６に向けて横方向外方に出る上方
端壁５４を有し、上記外壁５６は下方端壁５８に向けて
下方内方に傾斜し、下方端壁５８は、横方向内方に延び
、上方端壁５４に対向し、上方端壁５４よりも軸心方向
下方に隔てられる。下方端壁５８は、挿入体１８の開放
端に近い内周端５９に了る。
リング６０は、挿入体１８と同じプラスチック材料から
作られることが望ましく、割り目６２を有し、よって、
リング６０は半径方向に膨張収縮し得る。
リング６０の材料の記憶を補足するためにリング６０の
外周の周りにワイヤスプリング６３の形の弾発手段が置
かれ、これにより、リング６０が、半径方向に収縮した
形に向けて弾発される。リング６０は上方端壁６４、挿
入体１８の溝５２の外壁５６と係合するためにこれと同
じ傾斜で下方内方に傾斜する外壁６６、下方端壁６８、
および、第４図に示す如くリング６０が球形頭２２の下
の下方位置に置かれたときに球形頭２２の下部と係合す
る弧形内壁７０を有する。リンク６０の中間部７２は半
径方向内方に飛出して、球形頭がリング６０を経て挿入
体１８中に軸心方向に挿入され、リング６０が第３図に
示す如く軸心方向上方位置に上げられたときに球２２を
遮る。この際、リング６０は、球２２と飛出し部７２と
の接触により半径方向に膨張され、よって、球２２は、
リング６０を通過することを許されて内面５０中に置か
れる。テーパーした下部７４はこのような挿入を容易に
する。
本発明の補綴関節を組立てるには、まず、プラスチック
製挿入体１８か球形力ラフＪ６に連結され、挿入体１８
の球形外面４０はカップ１６の球形内面３２に接触し、
顎４４がスカート４２中に入れられて挿入体１８がカッ
プ１６内に取付けられる、挿入体１８の傾斜壁４８は金
属製球形カップ１６の端壁の下において下方内方に傾斜
し、後述する如く、カップの端壁が骨その他の人体組織
に接触することを防ぐ。
挿入体１８がカップ１６中に取付けられると、割りリン
グ６０が挿入体１８の開放端から挿入され、球２２の端
が挿入体１８の開放端中に挿入される。球２２が挿入体
１８の開放端中に入ってリング６０の突出部７２に接触
するときに、リング６０は上げられ、リング６０の壁６
４が、挿入体１８の内方に延びる壁５２に係合し、リン
グ６０は膨張し、よって、球２２が挿入体１８の内腔中
に入ることが許され、球２２の球形面が挿入体１８の球
形内面５０に接触することが許される。球２２の外面が
挿入体１８０球形内向５０に接触すると、割りリング６
０は半径方向内方への弾発力により収縮し、傾斜壁６４
に沿って滑り落ち、球２２を挿入体１８中に捕捉する。
挿入体１８中の溝５２の上方端壁５４と下方端壁５８と
の間の軸心方向間隙、および、外壁５６の傾斜により、
リング６０が、第３図および第４図に示す上方位置と下
方位置との間に軸心方向運動することが可能にされる。
リング６０の上方位置においては、対向する上方端壁、
５４と６４とは交互に係合し、リング６０の上方端壁６
４は、球２２が挿入されるときに挿入体１８の上方端壁
５４に沿って半径方向に摺動する。
このような摺動は、挿入体１８およびリング６０の材料
により、および、端壁５４および６４の半径方向姿勢に
より容易にされるのであり、上記両端壁５４、６４は軸
心方向に対して垂直である。リング６０の下方位置にお
いては、溝５２の外壁５６の傾斜、および、これに相当
するリング６０の外壁６６の傾斜により、リング６０が
収縮されて球２２が挿入体１８中に捕捉されることが確
実にされる。もし、リング６０を傾けてこれを挿入体１
８と球２２との間から剥離しようとする何らかの力が働
くと、リング６０の下方端壁６８の少なくとも一部が溝
５２の下方端壁５８の相当部分に接触して、リング６０
が溝５２の下方端壁５８を超えて下方に動くことを防ぎ
、よって、球２２が挿入体１８から偶発的に離脱するこ
とを防止する。対向する下方端壁および６８の半径方向
姿勢は軸心方向に対して垂直であり、よって、リング６
０を溝５２中に積極的にロックすることおよび、球２２
を挿入体１８内に確実に捕捉することが保証される。
この補綴関節の移植を行う際には、まず、カップ１６お
よび挿入体１８が、その中に割りリング６０を入れられ
た形で僻臼（ヒップソケット）１４中に置かれ、ついで
、球２１および茎部２６が、茎部局を大腿骨２８中に移
植することにより大腿骨に固定され、つぎに、球２２が
、ヒップソケット１４中に置かれたカップ１６中にある
挿入体１８中に挿入され、割りリング６０により挿入体
１８により捕捉される。本発明の補綴関節は、また、完
全に組立てた後、茎部２６を大腿側路中に挿入して取付
け、ついで、カップ１６の外周面３０を僧臼（ヒップソ
ケット）１４中に挿入することもできる。
一旦組立て了ると、球形カップ１６、プラスチック製挿
入体１８、球２２、頚２４および茎部２６は一単位とし
て機能する。すなわち、球２２は挿入体１８から離脱さ
れ得ず、挿入体１８は、球２２を保ち、カップ１６から
離され得ない。したがって、移植された後に本発明の補
綴関節に異常な力が加えられて補綴関節の移動または離
脱が生じる場合には、本発明の補綴股関節は一体として
、自然の股関節における同様な位置不正を起こす。換言
すれば、本発明の補綴関節は、一体として残り、カップ
１６の所において、臼（ヒップソケット）１４から一体
として移動される。本発明の補綴関節は移動または位置
不正を生じた１易台においても、大腿骨を動かすことに
より、位置不正を生じた自然の股関節の位置修正におけ
ると同様に正位置に復され得る。このような、前に位置
不正に１よった補綴関節の位置を修正する運動の間に補
綴関節に加えられる力は補綴関節の構成成分の相互間の
脱係合を生じさせることがなく、補綴関節は、位置不正
を生じた後においても、組合わされた状態に残り、一体
として機能する。プラスチック製挿入体の傾斜壁４８は
、球形カップ１６の端を掩い、補綴関節を正しい位置に
戻す案内をし、よって、本発明の補綴関節が、移動され
た股関節の位置を修正するために通常の如く動かされる
とぎに、前述の米国特許第４，２４１、４６３号明細書
について述べたと同様に、人体組織への損傷を防止する
。
本発明の補綴関節は、組立てられて移植された後には、
その分解を要しないのであるが、分解す２）ことが必要
または望ましくなった場合には、分解を容易にするため
の分解工具が用いらｎ得る。
第５図に示すように、この分解工具８０は円筒形の扇形
突出部８２を有し、扇形突出部８２はテーパー部８６を
経て半径方向フランジ８４に連結され、この円筒形扇形
構造は工具中の長手方向孔８８を形成する。
第４図に示すように、リング６０が下方位置にあって下
方端壁部が溝５２の下方端壁５８に接触するとぎには、
下方端壁６８は下方端壁５８の内周端を超えて横方向内
方に出、したがって、工具８ｏは頚２４の横に滑り入れ
られ得、頚２４は工具８０の孔８８中を通り、突出部８
２は、挿入体１８の開放端から類別と挿入体１８との間
に挿入され（この挿入は開放端のテーパー面９０により
容易にされる）、第４図に仮想線で示す如く、下方端壁
６８の内方突出部に対して置かれる。７ランジ８４に軸
心方向上方への力か加えられて、リング６０が軸心方向
上方位置へ動かされ、よって、球２２がリング６０を経
て挿入体１８から引出される。
【図面の簡単な説明】
第１図は仮想線で自然の骨盤、評臼および大腿骨を示し
、実線で本発明の補綴関節を示す前面図、第２図は本発
明の補綴関節の、相対的組立位置における分解図、第３
図は金属制球が外側球形力ツプおよびプラスチック製挿
入体中に挿入された状態を示す部分断面拡大図、第４図
は第３図と同様であるが、金属球外側カップおよびプラ
スチック製挿入体が組立てられた状態を示す拡大図、第
５図は金属球をプラスチック製挿入体から脱すために用
いられる分解工具の斜視図である。 １２・・・骨盤、１４・・慣臼（ヒップソケット）、１
６・・球形カップ、１８・・・挿入体、２０・・・ソケ
ット、２２・・・球、２４・・・頚、２６・・・茎部、
２８・・・大腿骨、６０・・割りリング、８０・・・分
解工具。 出願人代理人　　猪股　清

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）人体の関節の球形端の取り代えに用いらｎる可移植
    補綴関節において、 関節の自然のソケット中に挿入さ扛てその中に坐する球
    形頭、および、上記球形頭中にあるベアリングを有し、
    上記ベアリングは球形内面を有し、上記内面は入口端、
    および、上記入口端と球形内面との軸心方向間にあって
    外方に延びる溝を有し、上記汎は上記ベアリングの周辺
    に沿って延び、横方向外方に延びる上方端壁および、上
    方端壁から下方に出、入口端に向けて下方内方に傾斜す
    る外壁を有し、補綴関節はさらに、上記ベアリングの球
    形内面中に置か几るボールル体、および、上記ベアリン
    グとボール形体の一部分との間に置かれた半径方向に再
    膨張なリングを有し、」二記リングは、ボール形体が球
    形内面に置かｎたときにボール形体を上記ベアリング中
    に捕捉し、上記リングは、上記溝の上方端壁に対向する
    上方端壁、下方内方に傾斜して上記溝の外壁に接触する
    外壁、および、ボール形体を球形内面から脱係合させよ
    うとする下向きの力によりボール形体が上記リングに向
    けて下方に押さ扛たとぎにボール形体に接触する弧形壁
    を有し、上記リングの傾斜外壁の長さは上記溝の傾斜外
    壁の長さより小であり、よって、リングが上方位置に向
    けて上方に摺動することが許さ几、上記上方位置におい
    ては、リングは、ボール形体が入口端からベアリング中
    へ球形内面に向けて挿入されろとぎにボール形体との接
    触に呼応して上記溝中で膨張し、ボール形体がリングを
    通過すると、リングは上記溝中で溝の上方端壁から下方
    に滑ることか許さｉｔ、ホール形体に下向きの力が加え
    ろｎると、リングは上記溝の傾斜外壁とボール形体の下
    部との間に置かれ； さらに特徴として。 上記溝は、その上方端壁に対向する横方向内方に延びる
    下方端壁を有し、この下方端壁は上記上方端壁から充分
    な距離だけ軸心方向下方に隔てられ、よって、上記リン
    グが軸心方向に上記上方位置と下方位置との間に動くこ
    とが許され、上記下方位置においては、上記リングが、
    ボール形体の下で上記溝の外壁との接触により収縮され
    、よって、ボール形体が上記ベアリング中において球形
    内面とリングの弧形壁との間に捕捉され； さらに、上記リングを分解工具により選択的に上記溝中
    の上方位置に向けて押上げることが許され、この位俗に
    おいてはリングは充分外方に膨張し、よって、球形体を
    上記リングを経て上記ベアリングから取出すことが可能
    にされ；さらに上記リングは、上記溝の下方端壁に対向
    する下方端壁を有し、上記溝の下方端壁を超えての上記
    リングの下方運動、および、したがって生じる上記溝か
    らのリングの脱係合は、リングの下方端壁の少なくとも
    一部と上記構の下方端壁との接触により禁止され、よっ
    て、球形頭からのボール形体の偶発的離脱か防止される
    ように構成された補綴関節。 ２）上記溝の下方端壁は横方向内方に延びて内周端に至
    り； 上記リングの下方端壁は上記溝の下方端壁の上記内周端
    を超えて４１青方向内方に延び、よって、上記分解工具
    は、上記リングの選択的押上げのために上記リングの下
    方端壁に係合し得る特許請求の範囲第１項記載の補綴関
    節。 ３）上記溝の下方端壁の内周端は上記溝の全周に沿って
    延びる特許請求の範囲第２項記載の補綴関節。 ４）上記リングの下方端壁は、軸心方向に垂直な半径方
    向に延びる特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
    か一つの項に記載の補綴関節。 ５）上記リングは割りリングであり、リングを半径方向
    に収縮するための弾発手段を有する船許請求の範囲第１
    項ないし第３項のいずれか一つの項に記載の補綴関節。 ６）上記リングの下方端壁は、軸心方向に垂直な半径方
    向に延びる特許請求の範囲第５項記載の補綴関節。
JP58181784A 1982-09-29 1983-09-29 補綴関節 Pending JPS5982852A (ja)

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