JP2016159020A - 診断支援装置、診断支援方法および診断支援プログラム - Google Patents

診断支援装置、診断支援方法および診断支援プログラム Download PDF

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祐生 森
佳孝 海谷
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Abstract

【課題】Dynamic Studyにおける患部診断の際の利便性を高めることができる診断支援装置、診断支援方法および診断支援プログラムを提供する。
【解決手段】時刻T0〜Tnの各々で撮影された患部の水平断層を表すMRI画像は、通信I/F12によって取得される。CPU14は、初期相および遅延相にそれぞれ対応する補完画像を通信I/F12によって取得されたMRI画像に基づいてディスプレイ装置20の画面SCRに表示し、さらに“Fast”&“Washout”の特性を示す特定画素を通信I/F12によって取得されたMRI画像に基づいて検出する。CPU14はまた、検出された特定画素が平面的に連続する複数の画像群のうち優先度の高い3つの画像群を定義し、対応する3つの関心領域の各々の外縁等を表すキャラクタ画像を補完画像に多重する。
【選択図】図1

Description

この発明は、診断支援装置、診断支援方法および診断支援プログラムに関し、特に、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置やCT(Computed Tomography)装置のような断層撮影装置から断層画像を取得して患部を診断する、診断支援装置、診断支援方法および診断支援プログラムに関する。
Dynamic Studyでは、造影剤注入直後から数分間の初期相(Initial Phase)と呼ばれる領域で信号値・信号強度がどのように変化し、初期相の終了後から検査終了までの遅延相(Delayed Phase)と呼ばれる領域で信号値・信号強度がどのように変化したかを評価する必要がある。その評価方法の1つに、TIC(Time Intensity Curve)計測のように信号値・信号強度の変化を経時的にプロットしてグラフ化する手法がある。なお、TIC計測は、原理的に簡単であることから、Dynamic Studyの画像評価には良く使用される手法である。
特開2006−187531号公報
しかし、TIC計測用のROI(Region of Interest)をどの部位に配置するかについては、Dynamic Studyの全ての画像を観察して決める必要があり、TIC計測自体に時間がかかる。また、ROIを配置する位置やROIサイズが計測者によって異なるため、得られるTICグラフの再現性が低いという問題もある。
これを踏まえて、信号値・信号強度の変化量または変化率をカラーマップ化するアプリケーションが開発されている。このカラーマップを参考にすることで、病変部の性状を視覚的に把握し易くなる。また、特許文献1では、ボリュームレンダリング画像に対するクリック操作によって指定点群が指定されたときに、当該指定点群を含む曲面に対して陰面処理が行われ、これによってROIが確定される。
しかし、病変部の性状によっては、信号値・信号強度が近似する領域が数多く出現する場合があり、ROIの配置に掛かる作業負担は依然として高い。したがって、カラーマップ化する方法や特許文献1の方法では、患部を診断する際の利便性の向上に限界がある。
それゆえに、この発明の主たる目的は、患部を診断する際の利便性を高めることができる、診断支援装置、診断支援方法および診断支援プログラムを提供することである。
この発明に従う診断支援装置(10:実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、複数の時刻の各々で撮影された患部の断層画像を取得する取得手段(12)、複数の時相にそれぞれ対応する複数の代表断層画像を取得手段によって取得された断層画像に基づいて表示する断層画像表示手段(S3~S5, S23, S119)、複数の時相における画素値の時間的変化の態様が特定態様(Fast&Washout)を示す特定画素を取得手段によって取得された断層画像に基づいて検出する検出手段(S43~S65)、および検出手段によって検出された特定画素が平面的に連続する1または2以上の画素群のうち優先度の高い既定数以下の数の画素群(PXfgaw1st, PXfgaw2nd, PXfgbw1st)を断層画像表示手段によって表示された複数の代表断層画像の少なくとも1つの上で指し示す指示手段(S67~S71, S75, S79, S83, S87, S91, S95, S97~S107)を備える。
好ましくは、取得手段によって各時刻に取得される断層画像は複数のスライス位置の各々に対応し、断層画像表示手段は複数のスライス位置のいずれか1つに対応する断層画像に基づいて複数の代表断層画像を表示する。
或る局面では、指示手段は、既定数以下の数の画素群の各々が出現した断層画像のスライス位置を登録する登録手段(S79, S87, S95)、断層画像表示手段によって参照された断層画像に出現した画素群を登録手段の登録結果を参照して検出する画素群検出手段(S97, S101, S105)、および画素群検出手段によって検出された画素群を指し示す画素群指示手段(S99, S103, S107)を含む。
他の局面では、指示手段の処理の後にスライス位置変更操作を受け付けるスライス位置変更操作受け付け手段(S109)、断層画像表示手段をスライス位置変更操作に応答して再起動する再起動手段(S113)、および再起動手段の処理に関連して検出手段の処理を制限する制限手段(S117)がさらに備えられる。
好ましくは、患部の一部の領域を指定する領域指定操作を断層画像表示手段の処理に関連して受け付ける領域指定操作受け付け手段(S35)がさらに備えられ、検出手段は断層画像のうち領域指定操作によって指定された領域に属する画像に基づいて特定画素を検出する。
さらに好ましくは、領域指定操作によって指定される領域は立体的な領域である。
好ましくは、複数の時相にそれぞれ対応しかつ画素値の時間的変化の大きさに応じて異なる色が各画素に付された複数のカラーマップ(MP01, MP1n)を断層画像表示手段によって表示された複数の代表断層画像にそれぞれ多重する多重手段(S7~S9, S25~S27, S121~S123)がさらに備えられる。
好ましくは、複数の時相における画素値の時間的変化を表すグラフを指示手段によって指し示された画素群に対応して表示するグラフ表示手段(S77, S85, S93, S97~S107)がさらに備えられる。
好ましくは、複数の時相は初期相および遅延相を含み、特定態様は、初期相における時間的変化がFastに相当し、かつ遅延相における時間的変化がWashoutに相当する態様である。
この発明に従う診断支援方法は、複数の時刻の各々で撮影された患部の断層画像を取得する取得手段(12)を備える診断支援装置(10)によって実行される診断支援方法であって、複数の時相にそれぞれ対応する複数の代表断層画像を取得手段によって取得された断層画像に基づいて表示する断層画像表示ステップ(S3~S5, S23, S119)、複数の時相における画素値の時間的変化の態様が特定態様(Fast&Washout)を示す特定画素を取得手段によって取得された断層画像に基づいて検出する検出ステップ(S43~S65)、および検出ステップによって検出された特定画素が平面的に連続する1または2以上の画素群のうち優先度の高い既定数以下の数の画素群(PXfgaw1st, PXfgaw2nd, PXfgbw1st)を断層画像表示ステップによって表示された複数の代表断層画像の少なくとも1つの上で指し示す指示ステップ(S67~S71, S75, S79, S83, S87, S91, S95, S97~S107)を備える。
この発明に従う診断支援プログラムは、複数の時刻の各々で撮影された患部の断層画像を取得する取得手段(12)を備える診断支援装置(10)のプロセッサ(14)に、複数の時相にそれぞれ対応する複数の代表断層画像を取得手段によって取得された断層画像に基づいて表示する断層画像表示ステップ(S3~S5, S23, S119)、複数の時相における画素値の時間的変化の態様が特定態様(Fast&Washout)を示す特定画素を取得手段によって取得された断層画像に基づいて検出する検出ステップ(S43~S65)、および検出ステップによって検出された特定画素が平面的に連続する1または2以上の画素群のうち優先度の高い既定数以下の数の画素群(PXfgaw1st, PXfgaw2nd, PXfgbw1st)を断層画像表示ステップによって表示された複数の代表断層画像の少なくとも1つの上で指し示す指示ステップ(S67~S71, S75, S79, S83, S87, S91, S95, S97~S107)を実行させるための、診断支援プログラムである。
複数の時相における画素値の時間的変化の態様が特定態様を示す画素を特定画素として定義することで、検出する画素の客観性を担保することができる。また、優先度の高い既定数以下の画素群を少なくとも1つの代表断層画像の上で指し示すことで、悪性の高い部位の視認性を高めることできる。こうして、患部を診断する際の利便性が向上する。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
この実施例に適用される医療診断支援システムの構成の一例を示すブロック図である。 (A)は時刻T0に収集された200スライスのMRI画像をそれぞれ収めた200個のDICOM(Digital Imaging and COmmunication in Medicine)ファイルの構造の一例を示す図解図であり、(B)は時刻T1に収集された200スライスのMRI画像をそれぞれ収めた200個のDICOMファイルの構造の一例を示す図解図であり、(C)は時刻T2に収集された200スライスのMRI画像をそれぞれ収めた200個のDICOMファイルの構造の一例を示す図解図であり、(D)は時刻T3に収集された200スライスのMRI画像をそれぞれ収めた200個のDICOMファイルの構造の一例を示す図解図であり、(E)は時刻Tnに収集された200スライスのMRI画像をそれぞれ収めた200個のDICOMファイルの構造の一例を示す図解図である。 (A)は或る水平スライス位置のMRI画像に補完処理を施して作成された初期相を代表する補完画像の一例を示す図解図であり、(B)は或る水平スライス位置のMRI画像に補完処理を施して作成された遅延相を代表する補完画像の一例を示す図解図である。 (A)は図3(A)に示す補完画像に基づいて作成されたカラーマップの一例を示す図解図であり、(B)は図3(B)に示す補完画像に基づいて作成されたカラーマップの一例を示す図解図である。 或る垂直スライス位置のMRI画像の一例を示す図解図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたディスプレイ装置に表示される診断画像の一例を示す図解図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたディスプレイ装置に表示される診断画像の他の一例を示す図解図である。 クリック操作によって指定された領域を走査する動作の一例を示す図解図である。 グラフに付随するカラーバーにおけるグレードの割り当て状態の一例を示す図解図である。 (A)はこの実施例の診断支援装置で参照されるテーブルTAの構成を示す図解図であり、(B)はこの実施例の診断支援装置で参照されるテーブルTBの構成を示す図解図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたディスプレイ装置に表示される診断画像のその他の一例を示す図解図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたディスプレイ装置に表示される診断画像のさらにその他の一例を示す図解図である。 (A)は遅延相を代表する補完画像における関心領域の割り当て状態の一例を示す図解図であり、(B)は遅延相を代表する補完画像における関心領域の割り当て状態の他の一例を示す図解図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作の一部を示すフロー図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作の他の一部を示すフロー図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作のその他の一部を示すフロー図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作の他の一部を示すフロー図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作のその他の一部を示すフロー図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。 この実施例の診断支援装置に設けられたCPUの動作の他の一部を示すフロー図である。
図1を参照して、この実施例の医療診断支援システムは、通信ネットワーク40を介して互いに接続された診断支援装置10およびMRI装置30によって構成される。診断支援装置10において、バスBS1には、通信I/F12,CPU14,キーボード16,マウス18,ディスプレイ装置20,DRAM22および主記憶装置24が接続される。ディスプレイ装置20には画面SCRが設けられ、DRAM22にはテーブルTA,TBおよびレジスタRGSTが設けられる。
MRI装置30は、核磁気共鳴現象を利用して、患部である乳房の水平断層(「横断面」または「Axial plane」とも言う。)を表すMRI画像を作成する装置である。
水平断層の撮像は、造影剤を乳房に注入する前に1回実行され(これを“プレーン撮像”と呼ぶ)、造影剤の注入が開始された後は60秒に1回の割合で合計4回実行される。造影剤の注入開始時刻を“T0”と定義すると、その後に60秒毎に到来する4つの撮像時刻はそれぞれ“T1”,“T2”,“T3”,“Tn”と定義される。
なお、各回の撮像は数秒を要し、時刻T0〜Tnの各々は厳密には撮像開始時刻を示す。また、この実施例では、造影剤の注入開始時刻がプレーン撮像時刻と一致することを前提としており、時刻T0はプレーン撮像時刻でもある。さらに、時刻T0から時刻T1までの時相は“初期相”と呼ばれ、時刻T1から時刻Tnまでの時相は“遅延相”と呼ばれる。
MRI装置30は、互いに異なる200個の水平スライス位置P0〜P199にそれぞれ対応する200フレームのMRI画像(水平断層画像)F0〜F199を、時刻T0〜Tnの各々で作成する。作成されたMRI画像をなす各画素の値(=信号強度)は、撮像時にスライス位置の断層を流れる造影剤の濃度つまりは血液濃度を反映する。
MRI装置30は、こうして作成されたMRI画像をファイルサイズ,患者情報,撮像時刻,スライス位置とともにDICOMファイルに収める。なお、撮像時刻は、DICOM規格で規定されている収集時刻(0008,0032)のタグで管理される。
この結果、時刻T0では図2(A)に示す200個のDICOMファイルが作成され、時刻T1では図2(B)に示す200個のDICOMファイルが作成され、時刻T2では図2(C)に示す200個のDICOMファイルが作成される。また、時刻T3では図2(D)に示す200個のDICOMファイルが作成され、時刻Tnでは図2(E)に示す200個のDICOMファイルが作成される。
診断支援装置10に設けられた通信I/F12は、こうして作成された約1000個のDICOMファイルを通信ネットワーク40を通して診断支援装置10から取得する。取得されたDICOMファイルは、バスBS1を介して主記憶装置24に保存される。
なお、DICOMファイルは、図示しない外部サーバによって管理するようにしてもよい。この場合、診断支援装置10は、所望のDICOMファイルを所望のタイミングで外部サーバから取得する。
CPU14は、主記憶装置24に保存されたDICOMファイルに基づいて診断画像をディスプレイ装置20の画面SCRに表示するべく、図14〜図21に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、このフロー図に相当するプログラムは、診断支援プログラムとして主記憶装置24に記憶される。
まず、水平スライス位置を識別する変数KをステップS1で“0”に設定する。ステップS3では、時刻T0およびT1の各々における水平スライス位置PKの断層を表すMRI画像を主記憶装置24からDRAM22に転送し、転送された2フレームのMRI画像に補完処理を施して補完画像IM01を作成する。作成された補完画像IM01は、水平スライス位置PKにおいて初期相を代表する代表断層画像に相当する。
ステップS5では、時刻T1〜Tnの各々における水平スライス位置PKの断層を表すMRI画像を主記憶装置24からDRAM22に転送し、転送された4フレームのMRI画像に補完処理を施して補完画像IM1nを作成する。作成された補完画像IM1nは、水平スライス位置PKにおいて遅延相を代表する代表断層画像に相当する。
ステップS7では、ステップS3でDRAM22に転送された2フレームのMRI画像に基づいて、水平スライス位置PKに対応する初期相カラーマップMP01を作成する。ステップS9では、ステップS7でDRAM22に転送された4フレームのMRI画像に基づいて、水平スライス位置PKに対応する遅延相カラーマップMP1nを作成する。
BI-RADS-MRIによれば、初期相における画素値の時間的変化の態様つまり初期相特性は“Fast”,“Medium”および“Slow”の3つに分類され、遅延相における画素値の時間的変化の態様つまり遅延相特性は“Persistent”,“Plateau”および“Washout”の3つに分類される。初期相カラーマップMP01は初期相特性にのみ注目したカラーマップであり、遅延相カラーマップMP1nは遅延相特性にのみ注目したカラーマップである。いずれのカラーマップにおいても、対象画素に付される色は対象画素の値に応じて異なる。
ステップS11では変数Kが“199”に達したか否かを判別し、判別結果がNOであればステップS13で変数KをインクリメントしてからステップS3に戻る一方、判別結果がYESであればステップS15に進む。したがって、ステップS3〜S9の処理は200回繰り返される。
この結果、補完画像IM01およびIM1nが水平スライス位置P0〜P199の各々に対応して作成され、さらに初期相カラーマップMP01および遅延相カラーマップMP1nが水平スライス位置P0〜P199の各々に対応して作成される。
或る水平スライス位置で作成された補完画像IM01およびIM1nは、たとえば図3(A)および図3(B)に示すように表現される。また、初期相カラーマップMP01および遅延相カラーマップMP1nは、同じ水平スライス位置に対応して図4(A)および図4(B)に示すように表現される。
ステップS15では、グラフの枠およびカラーバーをDRAM22に描画し、描画されたグラフの枠およびカラーバーの表示をディスプレイ装置20に要求する。ディスプレイ装置20は、グラフの枠およびカラーバーをDRAM22から読み出し、読み出された枠およびカラーバーを図6に示す要領で画面SCRに表示する。図6によれば、グラフの枠は画面SCRの右下段に表示され、カラーバーはグラフの枠の左側に縦軸に沿って表示される。
グラフの枠の横軸および縦軸には、時間および画素値がそれぞれ割り当てられる。詳しくは、横軸には、上述した時刻T0を起点として時刻Tnまでの時間が割り当てられる。また、縦軸には、或る水平スライス位置に対応して時刻T0に作成されたMRI画像上の対象画素の値を初期値として、“MAX”までの値が割り当てられる。また、縦軸に沿って表示されるカラーバーは、画素値に応じて異なる色を示す。
ステップS17では、変数Kを基準値つまり“99”に設定する。続くステップS19では、ポインタPT01の指向位置を補完画像IM01の中央に設定し、ポインタPT1nの指向位置を補完画像IM1nの中央に設定する。
ステップS21では、患部である乳房の垂直断層(「矢状断面」または「Sagittal plane」とも言う。)を表すMRI画像(図5参照)を水平スライス位置P0〜P199の各々に対応する補完画像IM01に基づいて作成し、作成されたMRI画像つまり垂直断層画像の表示をディスプレイ装置20に要求する。ステップS21ではまた、スライスバーSB1を表すキャラクタ画像(以下、単に「スライスバーSB1」と呼ぶ。)をDRAM22に展開し、水平スライス位置PKに相当する位置へのスライスバーSB1の多重表示をディスプレイ装置20に要求する。
ディスプレイ装置20は、垂直断層画像およびスライスバーSB1をDRAM22から読み出し、読み出された垂直断層画像およびスライスバーSB1を画面SCRの左下段に表示する。スライスバーSB1の表示位置は水平スライス位置PKに相当する位置であり、垂直断層画像およびスライスバーSB1は図6に示す要領で表示される。
ステップS23では、水平スライス位置PKに対応する補完画像IM01およびIM1nの表示をディスプレイ装置20に要求する。ディスプレイ装置20は、要求された補完画像IM01およびIM1nをDRAM22から読み出し、読み出された補完画像IM01およびIM1nを画面SCRの左上段および右上段にそれぞれ表示する。
ステップS25およびS27では、水平スライス位置PKに対応する初期相カラーマップMP01および遅延相カラーマップMP1nの多重表示をディスプレイ装置20に要求する。ディスプレイ装置20は、要求された初期相カラーマップMP01および遅延相カラーマップMP1nをDRAM22から読み出し、読み出された初期相カラーマップMP01およびMP1nを画面SCRに表示された補完画像IM01およびIM1nにそれぞれ多重する。
この結果、補完画像IM01および初期相カラーマップMP01は画面SCRの左上段に合成表示され、補完画像IM1nおよび遅延相カラーマップMP1nは画面SCRの右上段に合成表示される(いずれも図6参照)。
なお、初期相カラーマップMP01の色は、カラーバーの色と同期する。この結果、初期相カラーマップMP01をカラーバーと照らし合わせることで、各画素の初期相特性が“Fast”,“Medium”および“Slow”のいずれであるかを容易に把握することができる。
ステップS29では、ポインタPT01およびPT1nの各々を表すキャラクタ画像(以下、単に「ポインタPT01」または「ポインタPT1n」と呼ぶ。)をDRAM22に展開し、ポインタPT01およびPT1nの表示をディスプレイ装置20に要求する。
ディスプレイ装置20は、ポインタPT01およびPT1nをDRAM22から読み出し、読み出されたポインタPT01およびPT1nを画面SCR上の初期相カラーマップMP01および遅延相カラーマップMP1nに図6に示す要領で多重表示する。
ポインタPT01およびPT1nは水平断層上の共通の位置を指向し、かつ指向位置はステップS19または後述するステップS33の処理に従う。したがって、初期相カラーマップMP01および遅延相カラーマップMP1nに共通の座標を割り当てた場合、ポインタPT01の指向位置を示す座標値は、ポインタPT1nの指向位置を示す座標値と一致する。
ステップS31ではマウス移動操作(マウス18を机上で移動させる操作)が行われたか否かを判別し、判別結果がNOであればそのままステップS35に進む一方、判別結果がYESであればステップS33でポインタPT01およびPT1nの指向位置を変更してからステップS35に進む。
ステップS35ではクリック操作(マウス18を左クリックする操作)が行われたか否かを判別し、判別結果がNOであればステップS31に戻る一方、判別結果がYESであればステップS37に進む。ステップS37ではテーブルTA,TBおよびレジスタRGSTを初期化し、続くステップS39ではポインタPT01およびPT1nの非表示をディスプレイ装置20に要求する。表示中のポインタPT01およびPT1nは、ステップS39の処理によって画面SCRから消える。
ステップS41では、非表示となる直前にポインタPT01またはPT1nが指向していた座標を基準として垂直方向に延びる円筒領域を指定し、この円筒領域を長さ方向から眺めたときに出現するサークルを“CR01”または“CR1n”として定義するとともに、この円筒領域を径方向から眺めたときに出現するボックスを“BX”として定義する。
サークルCR01は、非表示となる直前にポインタPT01が指向していた座標を中心として所定の半径を有する。また、サークルCR1nは、非表示となる直前にポインタPT1nが指向していた座標を中心としてサークルCR01と同じ半径を有する。さらに、ボックスBXは、水平スライス位置PKの水平断層を中心として連続する11枚の水平断層の厚みに相当する長さを有する。
ステップS41ではまた、こうして定義されたサークルCR01,CR1nおよびボックスBXの各々を表すキャラクタ画像(以下、単に「サークルCR01」,「サークルCR1n」および「ボックスBX」と呼ぶ。)をDRAM22に展開し、サークルCR01,CR1nおよびボックスBXの表示をディスプレイ装置20に要求する。
ディスプレイ装置20は、サークルCR01,CR1nおよびボックスBXをDRAM22から読み出し、サークルCR01およびCR1nを画面SCR上の初期相カラーマップMP01および遅延相カラーマップMP1nに多重表示するとともに、ボックスBXを画面SCR上の垂直断層画像に多重表示する。
図6において破線で示す位置にポインタPT01およびPT1nが表示された状態でクリック操作が行われた場合、サークルCR01,CR1nおよびボックスBXは、図7に示す要領で画面SCRに表示される。
ステップS43では、変数Ksに“K−5”を設定する。ステップS45では、サークルCR01内の先頭画素を水平スライス位置PKsに対応する補完画像IM01上で指定し、サークルCR1n内の先頭画素を水平スライス位置PKsに対応する補完画像IM1n上で指定する。ステップS47では、指定画素の初期相特性および遅延相特性を検出する。
後述するステップS59〜S61の処理を実行することで、指定画素は、サークルCR01およびCR1nの内側においてラスタ走査態様で変更される。また、ステップS47で初期相特性および遅延相特性を検出する際には、指定画素を中心として十字状に配置された5画素の平均画素値が参照される。説明の便宜上、サークルの代わりに矩形を想定すると、指定画素は図8に示す要領で変更される。このとき、指定画素の周辺の画素は矩形の外側にはみ出す場合があり、はみ出した画素は平均画素値を算出する対象から除外される。
ステップS47では、指定画素とその周辺画素の平均画素値を時刻T0〜Tnの各々に対応して算出し、算出された平均画素値が初期相において“Fast”,“Medium”および“Slow”のいずれを示し、遅延相において“Persistent”,“Plateau”および“Washout”のいずれを示すかを検出する。ステップS47ではまた、時刻T1に対応して算出された平均画素値が図9に示すGradeA,GradeBおよびGradeCのいずれに属するかを検出される。ステップS47ではさらに、遅延相特性が“Washout”を示す画素について、遅延相における画素値の時間変化率を検出する。
ステップS49では、指定画素が“Fast”&“Washout”の特性を示す画素(=画素値の時間的変化の態様が特定態様を示す特定画素)であるか否かを判別する。判別結果がNOであればステップS59に進み、判別結果がYESであればステップS51に進む。ステップS51では指定画素がGradeAの画素であるか否かを判別し、ステップS53では指定画素がGradeBの画素であるか否かを判別する。
ステップS51の判別結果およびステップS53の判別結果のいずれもNOであれば、そのままステップS59に進む。これに対して、ステップS51の判別結果がYESであればステップS55に進み、指定画素の座標と遅延相における指定画素値の時間変化率とを図10(A)に示すテーブルTAのKs番目のカラムに登録する。また、ステップS53の判別結果がYESであればステップS57に進み、指定画素の座標と遅延相における指定画素値の時間変化率とを図10(B)に示すテーブルTBのKs番目のカラムに登録する。ステップS55またはS57の処理が完了すると、ステップS59に進む。
ステップS59では、指定画素がサークルCR01およびCR1nの各々の内側の末尾画素であるか否かを判別する。判別結果がNOであれば、次画素(サークルCR01およびCR1nの各々の内側においてラスタ走査方向に並ぶ画素)をステップS61で指定し、その後にステップS47に戻る。
ステップS63では、変数Ksをインクリメントする。ステップS65ではインクリメント後の変数Ksの値が“K+5”を上回るか否かを判別し、判別結果がNOであればステップS45に戻る一方、判別結果がYESであればステップS67に進む。
この結果、ステップS67に進む時点では、“Fast”&“Washout”でかつGradeAの画素の座標および遅延相における当該画素値の時間的変化率が11個の水平スライス位置の各々に対応してテーブルTAに登録され、“Fast”&“Washout”でかつGradeBの画素の座標および遅延相における当該画素値の時間的変化率が11個の水平スライス位置の各々に対応してテーブルTBに登録される。
こうして登録された複数の画素は、各水平スライス位置において平面的に連続する1または2以上の画素群に分類することができる。これを踏まえて、ステップS67では画素群PXfgaw1stをテーブルTAから検出し、ステップS69では画素群PXfgaw2ndをテーブルTAから検出し、ステップS71では画素群PXfgbw1stをテーブルTBから検出する。
画素群PXfgaw1stは、テーブルTA上で分類できる1または2以上の画素群のうち遅延相における時間変化率がマイナス方向において最大値を示す画素群である。また、画素群PXfgaw2ndは、テーブルTA上で分類できる1または2以上の画素群のうち遅延相における時間変化率がマイナス方向において最大値の次の値を示す画素群である。さらに、画素群PXfgbw1stは、テーブルTB上で分類できる1または2以上の画素群のうち遅延相における時間変化率がマイナス方向において最大値を示す画素群である。
したがって、画素群PXfgaw1stが最も優先度(=悪性)の高い画素群となり、画素群PXfgaw2ndおよびPXfgbw1stは画素群PXfgaw1stに続いて優先度の高い画素群となる。つまり、この実施例では、優先度の高い3つの画素群が画素群PXfgaw1st,PXfgaw2ndおよびPXfgbw1stとして定義される。
ステップS67〜S71の処理は、厳密には検出を試みる処理である。これを踏まえて、ステップS73では画素群PXfgaw1stを検出できたか否かを判別し、判別結果がNOであればそのままステップS81に進む一方、判別結果がYESであればステップS75〜S79で以下の処理を実行してからステップS81に進む。
ステップS75では、画素群PXfgaw1stを覆う小領域を関心領域ROIfgaw1stとして設定する。ステップS77では、画素群PXfgaw1stを形成する画素の初期相および遅延相における時間的変化を表すグラフGfgaw1stを作成する。ステップS79では、画素群PXfgaw1stが出現した水平スライス位置をレジスタRGSTに登録する。
ステップS81では画素群PXfgaw2ndを検出できたか否かを判別し、判別結果がNOであればそのままステップS89に進む一方、判別結果がYESであればステップS83〜S87で以下の処理を実行してからステップS89に進む。
ステップS83では、画素群PXfgaw2ndを覆う小領域を関心領域ROIfgaw2ndとして設定する。ステップS85では、画素群PXfgaw2ndを形成する画素の初期相および遅延相における時間的変化を表すグラフGfgaw2ndを作成する。ステップS87では、画素群PXfgaw2ndが出現した水平スライス位置をレジスタRGSTに登録する。
ステップS89では画素群PXfgbw1stを検出できたか否かを判別し、判別結果がNOであればそのままステップS97に進む一方、判別結果がYESであればステップS91〜S95で以下の処理を実行してからステップS97に進む。
ステップS91では、画素群PXfgbw1stを覆う小領域を関心領域ROIfgbw1stとして設定する。ステップS93では、画素群PXfgbw1stを形成する画素の初期相および遅延相における時間的変化を表すグラフGfgbw1stを作成する。ステップS95では、画素群PXfgbw1stが出現した水平スライス位置をレジスタRGSTに登録する。
ステップS97では水平スライス位置PKに画素群PXfgaw1stが存在するか否かをレジスタRGSTを参照して判別し、判別結果がNOであればそのままステップS101に進む一方、判別結果がYESであればステップS99で以下の処理を実行してからステップS101に進む。
ステップS99では、関心領域ROIfgaw1stの外縁および“ROIfgaw1st”の文字列を表すキャラクタ画像とグラフGfgaw1stを表すキャラクタ画像とをDRAM22に展開し、これらのキャラクタ画像の表示をディスプレイ装置20に要求する。この結果、画素群PXfgaw1stが画面SCR上(詳しくは、遅延相の補完画像IM1n上)で指し示され、グラフGfgaw1stが画面SCRの右下段に表示される。
ステップS101では水平スライス位置PKに画素群PXfgaw2ndが存在するか否かをレジスタRGSTを参照して判別し、判別結果がNOであればそのままステップS105に進む一方、判別結果がYESであればステップS103で以下の処理を実行してからステップS105に進む。
ステップS103では、関心領域ROIfgaw2ndの外縁および“ROIfgaw2nd”の文字列を表すキャラクタ画像とグラフGfgaw2ndを表すキャラクタ画像とをDRAM22に展開し、これらのキャラクタ画像の表示をディスプレイ装置20に要求する。この結果、画素群PXfgbw2ndが画面SCR上(詳しくは、遅延相の補完画像IM1n上)で指し示され、グラフGfgaw2ndが画面SCRの右下段に表示される。
ステップS105では水平スライス位置PKに画素群PXfgbw1stが存在するか否かをレジスタRGSTを参照して判別し、判別結果がNOであればそのままステップS109に進む一方、判別結果がYESであればステップS107で以下の処理を実行してからステップS109に進む。
ステップS107では、関心領域ROIfgbw1stの外縁および“ROIfgbw1st”の文字列を表すキャラクタ画像とグラフGfgbw1stを表すキャラクタ画像とをDRAM22に展開し、これらのキャラクタ画像の表示をディスプレイ装置20に要求する。この結果、画素群PXfgbw1stが画面SCR上(詳しくは、遅延相の補完画像IM1n上)で指し示され、グラフGfgbw1stが画面SCRの右下段に表示される。
したがって、画素群PXfgaw1stおよびPXfgaw2ndが水平スライス位置PKに存在すれば、関心領域ROIfgaw1stの外縁および“ROIfgaw1st”の文字列を表すキャラクタ画像と、関心領域ROIfgaw2ndの外縁および“ROIfgaw2nd”の文字列を表すキャラクタ画像と、グラフGfgaw1stおよびGfgaw2ndとが、図11に示す要領で画面SCRに表示される。
特に、関心領域ROIfgaw1stの外縁および“ROIfgaw1st”の文字列を表すキャラクタ画像と、関心領域ROIfgaw2ndの外縁および“ROIfgaw2nd”の文字列を表すキャラクタ画像とは、図12(A)に示すように遅延相の補完画像IM1nに多重される。
ステップS109ではキーボード16および/またはマウス18によってスライス位置変更操作が行われたか否かを判別し、ステップS111ではマウス移動操作が行われたか否かを判別する。ステップS109の判別結果およびステップS111の判別結果のいずれもがNOであればステップS109に戻り、ステップS109の判別結果がNOでかつステップS111の判別結果がYESであればステップS29に戻り、ステップS109の判別結果がYESであればステップS113に進む。
ステップS113では補完画像IM01およびIM1nを表示する処理を再起動するべく変数Kを変更し、ステップS115ではスライスバーSB1の表示位置の変更をディスプレイ装置20に要求する。ディスプレイ装置20は、変更後の変数Kの値に合うようにスライスバーSB1の表示位置を変更する。
スライス位置変更操作には、ステップS43〜S65の処理対象となった11個の水平スライス位置に限定した限定変更操作と、この11個の水平スライス位置に限定されない非限定変更操作とがある。ステップS117では、今回のスライス位置変更操作が限定変更操作および非限定変更操作のいずれであるかを判別し、限定変更操作であればステップS119に進む一方、非限定変更操作であればステップS23に戻る。
ステップS119およびこれに続くステップS121およびS123では、上述したステップS23〜S27と同様の処理を実行する。ステップS123の処理が完了すると、ステップS97に戻る。この結果、特定画素を検出するステップS43〜S65の処理は制限され、これに対応してステップS67〜S95の処理も制限される。
限定変更操作が行われた場合、画面SCRの表示は、図11に示す表示からたとえば図12に示す表示に更新される。図12によれば、垂直断層画像に多重されたスライスバーSB1の位置が上に移動し、左上段の補完画像IM01および初期相カラーマップMP01と右上段の補完画像IM1nおよび遅延相カラーマップMP1nが僅かに変化する。また、図13(B)に拡大して示すように、画素群PXfgbw1stが変更後の水平スライス位置PKに存在すれば、関心領域ROIfgbw1stの外縁および“ROIfgbw1st”の文字列を表すキャラクタ画像が補完画像IM1nに代替表示され、グラフGfgbw1stが画面SCRの右下段に代替表示される。
以上の説明から分かるように、時刻T0〜Tnの各々で撮影された患部の水平断層を表すMRI画像は、通信I/F12によって取得される。CPU14は、初期相および遅延相にそれぞれ対応する補完画像IM01およびIM1nを通信I/F12によって取得されたMRI画像に基づいて画面SCRに表示し(S3~S5, S23, S119)、さらに“Fast”&“Washout”の特性を示す特定画素を通信I/F12によって取得されたMRI画像に基づいて検出する(S43~S65)。
CPU14はまた、検出された特定画素が平面的に連続する複数の画像群のうち優先度の高い3つの画素群を“PXfgaw1st”,“PXfgaw2nd”および“PXfgbw1st”として定義し(S67~S71)、対応する関心領域ROIfgaw1st,ROIfgaw2ndおよびROIfgbw1stの各々の外縁等を表すキャラクタ画像を補完画像IM1nに多重することで画素群PXfgaw1st,“PXfgaw2ndおよび“PXfgbw1stを指し示す(S75, S79, S83, S87, S91, S95, S97~S107)。
“Fast”&“Washout”の特性を示す画素を特定画素として定義することで、検出する画素の客観性を担保することができる。また、優先度の高い既定数(=3)以下の数の画像群を補完画像IM1n上で指し示すことで、悪性の高い部位の視認性を高めることできる。
なお、この実施例では、関心領域ROIfgaw1st,ROIfgaw2ndおよびROIfgbw1stの各々の外縁等を表すキャラクタ画像を補完画像IM1nにのみ多重するようにしている。しかし、このキャラクタ画像は、補完画像IM1nではなく補完画像IM01に多重し、或いは補完画像IM01およびIM1nの両方に多重してもよい。
また、この実施例では、クリック操作が行われたとき、サークルCR01,CR1nおよびボックスBXで定義される立体的な円筒領域から特定画素を検出するようにしている。しかし、特定画素を検出する領域は平面的な領域であってもよい。
さらに、この実施例では、MRI装置30を用いた医療診断支援システムを想定している。しかし、MRI装置30に代えてCT装置を採用するようにしてもよい。また、この実施例では、ステップS35で受け付けるクリック操作によって円筒領域を指定するようにしているが、これに代えて、球形領域または筐体領域を指定するようにしてもよい。さらに、クリック操作によって指定される領域のサイズは、ユーザ操作によって変更できるようにしてもよい。
また、この実施例では、GradeA〜GradeCを図9に示すように割り当てているが、GradeA〜GradeCの割り当て態様もユーザ操作によって変更できるようにしてもよい。さらに、この実施例では、“Fast”&“Washout”の特性を示す画素を特定画素として検出するようにしているが、別の特性を示す画素を特定画素として検出するようにしてもよいし、検出する特定画素の定義をユーザ操作によって変更できるようにしてもよい。
また、この実施例では、初期相特性および遅延相特性の検出にあたって、指定画素を中心として十字状に配置された5画素の平均画素値が参照されるところ、指定画素の周辺の画素についてはラスタ走査を行う領域の外側へのはみ出しを許容している(図8参照)。しかし、周辺画素のはみ出しが生じないようにラスタ走査を行うようにしてもよい。
10 …診断支援装置
12 …通信I/F
14 …CPU
18 …マウス
20 …ディスプレイ装置
24 …主記憶装置
30 …MRI装置
40 …通信ネットワーク

Claims (11)

  1. 複数の時刻の各々で撮影された患部の断層画像を取得する取得手段、
    複数の時相にそれぞれ対応する複数の代表断層画像を前記取得手段によって取得された断層画像に基づいて表示する断層画像表示手段、
    前記複数の時相における画素値の時間的変化の態様が特定態様を示す特定画素を前記取得手段によって取得された断層画像に基づいて検出する検出手段、および
    前記検出手段によって検出された特定画素が平面的に連続する1または2以上の画素群のうち優先度の高い既定数以下の数の画素群を前記断層画像表示手段によって表示された複数の代表断層画像の少なくとも1つの上で指し示す指示手段を備える、診断支援装置。
  2. 前記取得手段によって各時刻に取得される断層画像は複数のスライス位置の各々に対応し、
    前記断層画像表示手段は前記複数のスライス位置のいずれか1つに対応する断層画像に基づいて前記複数の代表断層画像を表示する、請求項1記載の診断支援装置。
  3. 前記指示手段は、前記既定数以下の数の画素群の各々が出現した断層画像のスライス位置を登録する登録手段、前記断層画像表示手段によって参照された断層画像に出現した画素群を前記登録手段の登録結果を参照して検出する画素群検出手段、および前記画素群検出手段によって検出された画素群を指し示す画素群指示手段を含む、請求項2記載の診断支援装置。
  4. 前記指示手段の処理の後にスライス位置変更操作を受け付けるスライス位置変更操作受け付け手段、
    前記断層画像表示手段を前記スライス位置変更操作に応答して再起動する再起動手段、および
    前記再起動手段の処理に関連して前記検出手段の処理を制限する制限手段をさらに備える、請求項2または3記載の診断支援装置。
  5. 前記患部の一部の領域を指定する領域指定操作を前記断層画像表示手段の処理に関連して受け付ける領域指定操作受け付け手段をさらに備え、
    前記検出手段は前記断層画像のうち前記領域指定操作によって指定された領域に属する画像に基づいて前記特定画素を検出する、請求項1ないし4のいずれかに記載の診断支援装置。
  6. 前記領域指定操作によって指定される領域は立体的な領域である、請求項5記載の診断支援装置。
  7. 前記複数の時相にそれぞれ対応しかつ画素値の時間的変化の大きさに応じて異なる色が各画素に付された複数のカラーマップを前記断層画像表示手段によって表示された複数の代表断層画像にそれぞれ多重する多重手段をさらに備える、請求項1ないし6のいずれかに記載の診断支援装置。
  8. 前記複数の時相における画素値の時間的変化を表すグラフを前記指示手段によって指し示された画素群に対応して表示するグラフ表示手段をさらに備える、請求項1ないし7のいずれかに記載の診断支援装置。
  9. 前記複数の時相は初期相および遅延相を含み、
    前記特定態様は、前記初期相における時間的変化がFastに相当し、かつ前記遅延相における時間的変化がWashoutに相当する態様である、請求項1ないし8のいずれかに記載の診断支援装置。
  10. 複数の時刻の各々で撮影された患部の断層画像を取得する取得手段を備える診断支援装置によって実行される診断支援方法であって、
    複数の時相にそれぞれ対応する複数の代表断層画像を前記取得手段によって取得された断層画像に基づいて表示する断層画像表示ステップ、
    前記複数の時相における画素値の時間的変化の態様が特定態様を示す特定画素を前記取得手段によって取得された断層画像に基づいて検出する検出ステップ、および
    前記検出ステップによって検出された特定画素が平面的に連続する1または2以上の画素群のうち優先度の高い既定数以下の数の画素群を前記断層画像表示ステップによって表示された複数の代表断層画像の少なくとも1つの上で指し示す指示ステップを備える、診断支援方法。
  11. 複数の時刻の各々で撮影された患部の断層画像を取得する取得手段を備える診断支援装置のプロセッサに、
    複数の時相にそれぞれ対応する複数の代表断層画像を前記取得手段によって取得された断層画像に基づいて表示する断層画像表示ステップ、
    前記複数の時相における画素値の時間的変化の態様が特定態様を示す特定画素を前記取得手段によって取得された断層画像に基づいて検出する検出ステップ、および
    前記検出ステップによって検出された特定画素が平面的に連続する1または2以上の画素群のうち優先度の高い既定数以下の数の画素群を前記断層画像表示ステップによって表示された複数の代表断層画像の少なくとも1つの上で指し示す指示ステップを実行させるための、診断支援プログラム。
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