JP5883212B2 - 薬液注入装置 - Google Patents
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Description
Emission Tomography)装置等が知られている。このような撮像装置を使用する際、被験者に造影剤や生理食塩水など(以下、これらを単に「薬液」とも言う)を注入することがある。また、従来、この注入を自動的に実行する様々なインジェクタ(注入ヘッド)も提案されている。
特許文献1には、このピストン駆動機構にロードセルが設けられ、このロードセルで、ピストン部材を押す力を検出してシリンジ内の薬液圧力を算出する薬液注入装置が開示されている。
モータを駆動源として有し、シリンジのピストン部材を押し込むピストン駆動機構と、
該ピストン駆動機構が前記ピストン部材を押す力を検出するための圧力センサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
を備える薬液注入装置であって、
前記圧力センサの検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式(圧力センサによる検出方式)と、
前記電流検出手段の検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式(モータ電流による検出方式)と、
の両方式による検出を実施できるように構成され、
前記いずれかの方式において、前記検出値または前記圧力値が所定の範囲内にないと判定した場合に、警告を発する処理、薬液注入を停止させる処理、および圧力を一定に保つ処理のうち少なくとも1つを行う、薬液注入装置。
より具体的には、本発明の薬液注入装置は、
モータを駆動源として有し、シリンジのピストン部材を押し込むピストン駆動機構と、
該ピストン駆動機構が前記ピストン部材を押す力を検出するための圧力センサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
を備える薬液注入装置であって、
(i)前記圧力センサの検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、圧力センサによる検出方式と、(ii)前記電流検出手段の検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、モータ電流による検出方式との両方式による検出を実施できるように構成され、
a:前記いずれかの方式において、前記検出値または前記圧力値が所定の範囲内にないと判定した場合に、警告を発する処理、薬液注入を停止させる処理、および圧力を一定に保つ処理のうち少なくとも1つを行うように構成され、
初期設定では、前記圧力センサによる検出方式が使用されるように設定されており、
さらに、
b:前記圧力センサがロードセルであって、圧力センサが故障しているか否かを、モータ電流の値を参照することなく、ロードセルの抵抗バランスを確認して判定する処理と、
c:その結果、故障していると判定した場合に、前記モータ電流による検出方式が使用されるように設定を切り替える処理と、
を行うように構成されている。
「圧力を一定に保つ処理」とは、検出される薬液の圧力が所定の範囲内となるようにピストン駆動機構の動作を制御することをいう。
「警告」とは、聴覚的に認識されるものであってもよいし(例えば、音による警告)、視覚的に認識されるものであってもよい(例えば、ディスプレイ等に表示されるメッセージによる警告)。
初期設定では、前記圧力センサによる検出方式が使用されるように設定されており、
さらに、
前記圧力センサが故障しているか否かを判定する処理と、
その結果、故障していると判定した場合に、前記モータ電流による検出方式が使用されるように設定を切り替える処理と、
を行う。
このような構成によれば、圧力センサの故障時にはモータ電流による検出方式に自動的に切り替えられるため、検出方式を切り替えるためにオペレータが特別な作業を行う必要がない。
圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理は、
被験者に薬液を注入する工程より前の工程で自動的に行われる。
前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、
さらに、
前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較する処理と、
その圧力値の差が所定値よりも大きい場合に、モータに関する警告を発する処理と、
を行う。
「モータに関する警告」とは、モータの部品の交換を促す警告やモータのメンテナンスを促す警告をいう。
前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、
さらに、
前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較する処理と、
その圧力値の差が所定値よりも大きい場合に、補正モード(前記圧力値の差が適正範囲内となるように、前記電流検出手段の検出値、または、その検出値に基づいて求められる圧力値を補正するモード)をオンにする処理と、
を行う。
図1に示すように、この透視撮像システムは、薬液注入装置100と、それに相互接続された透視撮像装置300とを備えている。薬液注入装置100は、被験者に対して造影剤等を注入する注入ヘッド110と、それに接続されたコントローラ装置50と有している。
注入ヘッド110は、一例として、キャスタスタンドの上部に保持されている。図2に示すように、この注入ヘッドは、各シリンジA、Bのピストン部材を押し込むためのピストン駆動機構120A、120B(以下、単に「ピストン駆動機構120」ともいう)を有している。各ピストン駆動機構は、駆動源であるモータ121と、該モータからの力を伝達するためのリンク機構122と、該リンク機構によって伝達された力を受けて進退移動する部材123と、を有している。その進退移動する部材123とシリンジのピストン部材との間には、シリンジのピストン部材を押す力を検出するためのロードセル128が設けられている。後述するように、このロードセル128の検出値に基づいて、薬液の圧力を算出することができる。
この制御部55は、いわゆるワンチップマイコンであってもよく、CPU(Central
Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、およびI/F(Interface)などを有している。コンピュータユニットは、そのROMなどの情報記憶媒体に所定のプログラムが記憶されており、このプログラムに対応してCPUが各種の処理を実行する。
1つは、ロードセル128の検出値に基づいて薬液の圧力を求める方式(以下、「ロードセルによる検出方式」という)である。この方式では、下記する「モータ電流による検出方式」に比べて実圧に近い薬液の圧力を求めることができる。
これにより、異常圧力での注入が防止され、被験者に対する不良注入を未然に防ぐことができる。
セルフチェックは、一例として、注入条件の設定が完了した後にオペレータがディスプレイ51上の所定の画像ボタンを押すことにより開始されてもよい。あるいは、注入条件の設定が完了した後、所定のタイミングで自動的に行われてもよい。
これによれば、仮に、図3のようなセルフチェック(ステップS3)の後にロードセルが故障した場合であっても、その故障に対応してモータ電流による検出方式への切替えを行うことができる。
ロードセルによる検出方式とモータ電流による検出方式との両方を備えていることによる利点として、次のようなものも挙げられる。
すなわち、一般に、モータ電流による検出方式は、ロードセルの場合と比べて安価に製造できるという利点を有するものの、モータ電流による検出方式は、モータが駆動されていない時(すなわちモータに電流が流れていない時)には圧力を検出できないという問題を有する。一方、ロードセルによる検出方式によれば、モータが駆動されていない時でも圧力検出を行うことができるが、ロードセルが比較的高価であるためコスト上の問題がある。このように、いずれの検出方式も一長一短があるが、本実施形態のように両方式を備えている場合、それらを適宜使い分けることで、医療現場の要望に応じたより使い勝手のよい薬液注入装置を提供することができる。
このような構成において、シリンジB側のピストン駆動機構(不図示)を静止させたまま、シリンジA側のピストン駆動機構(不図示)のみを動作させると、シリンジA内の薬液が上昇するのと同時にシリンジB内の薬液の圧力も上昇し、場合によっては、シリンジBのピストン部材が押し出される(押し戻される)おそれがある。この場合、下の理由から、基本的には、モータ電流による検出方式ではシリンジB内の薬液の圧力は検出することができない。すなわち、薬液注入装置の仕様にもよるが、このようにピストン部材が押し戻されてモータが逆回転した場合、何らかのエラーが発生したものと判定され、圧力検出は行われないのが一般的であるからである。
また、図4の構成の場合、原則としてシリンジA内の薬液の圧力とシリンジB内の薬液の圧力は同じになることから、1つのロードセルでシリンジA、B両方の薬液の圧力を検出することができるという利点もある。
この薬液注入装置は、
2つのシリンジを保持するシリンジ保持部と、
各シリンジのピストン部材を押し込む2つのピストン駆動機構と、
前記2つのピストン駆動機構の少なくとも1つに設けられた、該ピストン駆動機構が前記ピストン部材を押す力を検出するための圧力センサ(ロードセル)と、
を備えるものであってもよい。
図1、図2に示した薬液注入装置100は、さらに下記のような動作を行うものであってもよい。一般に、モータ電流による検出方式の場合、モータが経年劣化が進むと、電流検出手段によって検出されるモータ電流の値が変化し、その結果、薬液の実圧と算出される圧力との誤差が大きくなることがある。下記の動作は、そのような誤差を減少させるためのものである。
一方、差が所定値より大きい場合、モータの経年劣化が進んでいるものと考えられるので、この場合には、例えば、モータの部品の交換を促す警告や、モータのメンテナンスを促す警告である(ステップS13)。
このモードをオンにした状態でモータ電流による圧力検出を実施すると、電流検出手段の検出値、または、その検出値に基づいて求められた薬液の圧力、が所定のアルゴリズムしたがって補正される。
このような補正を行うことで、モータの経年劣化が進んでいたとしても、実圧との差が小さい高精度な圧力検出を行うことが可能となる。
例えば、図1、図2に示したような二筒式の注入ヘッド110ではなく、一筒式の注入ヘッドであってもよい。また、図2の制御部55に相当するものが、注入ヘッド110に内蔵されていてもよい。コントローラ装置50は、独立した装置として設けられていてもよいし、または、他の機器の機能の一部として設けられていてもよい。例えば、透視撮像装置の制御機器の一部にコントローラ装置が組み込まれていてもよい。
本発明のデータ処理方法は、複数の工程が互いに相違するタイミングで実行されることに限定されない。例えば、ある工程の実行中に他の工程が行われてもよい。
51 ティスプレイ
55 制御部
100 薬液注入装置
110 注入ヘッド
121 モータ
122 リンク機構
125 電流検出手段
128 ロードセル
161 薬液チューブ
300 透視撮像装置
302 装置本体
303 ベッド
A、B シリンジ
Claims (17)
- モータを駆動源として有し、シリンジのピストン部材を押し込むピストン駆動機構と、
該ピストン駆動機構が前記ピストン部材を押す力を検出するための圧力センサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
を備える薬液注入装置であって、
(i)前記圧力センサの検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、圧力センサによる検出方式と、(ii)前記電流検出手段の検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、モータ電流による検出方式との両方式による検出を実施できるように構成され、
a:前記いずれかの方式において、前記検出値または前記圧力値が所定の範囲内にないと判定した場合に、警告を発する処理、薬液注入を停止させる処理、および圧力を一定に保つ処理のうち少なくとも1つを行うように構成され、
初期設定では、前記圧力センサによる検出方式が使用されるように設定されており、
さらに、
b:前記圧力センサがロードセルであって、圧力センサが故障しているか否かを、モータ電流の値を参照することなく、ロードセルの抵抗バランスを確認して判定する処理と、
c:その結果、故障していると判定した場合に、前記モータ電流による検出方式が使用されるように設定を切り替える処理と、
を行うように構成された、薬液注入装置。 - 圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理は、
被検者に薬液を注入する工程より前の工程で自動的に行われる、請求項1に記載の薬液注入装置。 - 前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、さらに、
d:前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較する処理と、
e:その圧力値の差が所定値よりも大きい場合であって、圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理で圧力センサの故障が検出されていないときに、モータに関する警告を発する処理と、
を行う、請求項1または2に記載の薬液注入装置。 - 前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、さらに、
d:前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較する処理と、
f:その圧力値の差が所定値よりも大きい場合であって、圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理で圧力センサの故障が検出されていないときに、補正モード、すなわち前記圧力値の差が適正範囲内となるように前記電流検出手段の検出値またはその検出値に基づいて求められる圧力値を補正するモード、をオンにする処理と、
を行う、請求項1または2に記載の薬液注入装置。 - 前記ピストン駆動機構を2つ備え、
生理食塩水が充填されたシリンジと造影剤が充填されたシリンジとが装着される、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の薬液注入装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の薬液注入装置と、
それに搭載される少なくとも1本のシリンジと、
を備えるシステム。 - 前記シリンジは、薬液が予め充填されたプレフィルドシリンジである、請求項6に記載のシステム。
- 前記シリンジは、ICタグ付のシリンジである、請求項6または7に記載のシステム。
- さらに、
被検者の透視画像を撮像する撮像装置を備える、
請求項6〜8のいずれか1項に記載のシステム。 - モータを駆動源として有し、シリンジのピストン部材を押し込むピストン駆動機構と、
該ピストン駆動機構が前記ピストン部材を押す力を検出するための、ロードセルである圧力センサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
(i)前記圧力センサの検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、圧力センサによる検出方式と、(ii)前記電流検出手段の検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、モータ電流による検出方式との両方式による検出を実施できるように構成され、初期設定では、前記圧力センサによる検出方式が使用されるように設定されたシステムで用いられるコンピュータプログラムであって、
コンピュータに、
a:前記いずれかの方式において、前記検出値または前記圧力値が所定の範囲内にないと判定した場合に、警告を発する処理、薬液注入を停止させる処理、および圧力を一定に保つ処理のうち少なくとも1つを行う処理と、
b:前記圧力センサが故障しているか否かを、モータ電流の値を参照することなく、ロードセルの抵抗バランスを確認して判定する処理と、
c:その結果、故障していると判定した場合に、前記モータ電流による検出方式が使用されるように設定を切り替える処理と、
を行わせる、コンピュータプログラム。 - コンピュータに、
圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理を、被検者に薬液を注入する工程より前の工程で行わせる、請求項10に記載のコンピュータプログラム。 - 前記システムは前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、さらに、
コンピュータに、
d:前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較する処理と、
e:その圧力値の差が所定値よりも大きい場合であって、圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理で圧力センサの故障が検出されていないときに、モータに関する警告を発する処理と、
を行わせる、請求項10または11に記載のコンピュータプログラム。 - 前記システムは前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、さらに、
コンピュータに、
d:前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較する処理と、
f:その圧力値の差が所定値よりも大きい場合であって、圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理で圧力センサの故障が検出されていないときに、補正モード、すなわち前記圧力値の差が適正範囲内となるように前記電流検出手段の検出値またはその検出値に基づいて求められる圧力値を補正するモード、をオンにする処理と、
を行わせる、請求項10または11に記載のコンピュータプログラム。 - モータを駆動源として有し、シリンジのピストン部材を押し込むピストン駆動機構と、
該ピストン駆動機構が前記ピストン部材を押す力を検出するための、ロードセルである圧力センサと、
前記モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
(i)前記圧力センサの検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、圧力センサによる検出方式と、(ii)前記電流検出手段の検出値、または、その検出値に基づいて求められた前記薬液の圧力が所定の範囲内かどうかを判定する方式である、モータ電流による検出方式との両方式による検出を実施できるように構成され、初期設定では、前記圧力センサによる検出方式が使用されるように設定されたシステムの作動方法であって、
a:コンピュータが、前記いずれかの方式において、前記検出値または前記圧力値が所定の範囲内にないと判定した場合に、警告を発する処理、薬液注入を停止させる処理、および圧力を一定に保つ処理のうち少なくとも1つを行うステップと、
b:コンピュータが、前記圧力センサが故障しているか否かを、モータ電流の値を参照することなく、ロードセルの抵抗バランスを確認して判定するステップと、
c:コンピュータが、その結果、故障していると判定した場合に、前記モータ電流による検出方式が使用されるように設定を切り替えるステップと、
を含む、システムの作動方法。 - 圧力センサが故障しているか否かを判定する前記ステップを、被検者に薬液を注入する工程より前の工程で行う、請求項14に記載のシステムの作動方法。
- 前記システムは前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、さらに、
d:コンピュータが、前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較するステップと、
e:コンピュータが、その圧力値の差が所定値よりも大きい場合であって、圧力センサが故障しているか否かを判定する前記ステップで圧力センサの故障が検出されていないときに、モータに関する警告を発するステップと、
を含む、請求項14または15に記載のシステムの作動方法。 - 前記システムは前記圧力センサによる検出方式と前記モータ電流による検出方式との両方が実施されるように構成され、さらに、
d:コンピュータが、前記圧力センサによる検出方式で求められた圧力値と、前記モータ電流による検出方式で求められた圧力値とを比較するステップと、
f:コンピュータが、その圧力値の差が所定値よりも大きい場合であって、圧力センサが故障しているか否かを判定する前記処理で圧力センサの故障が検出されていないときに、補正モード、すなわち前記圧力値の差が適正範囲内となるように前記電流検出手段の検出値またはその検出値に基づいて求められる圧力値を補正するモード、をオンにするステップと、
を含む、請求項14または15に記載のシステムの作動方法。
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