发明创造名称：在3D常规以及对比增强的超声图像中的耦合的分割
外观设计名称：
决定号：185750
决定日：2019-08-05
委内编号：1F266279
优先权日：2012-08-30
申请（专利）号：201380044713.1
申请日：2013-08-16
复审请求人：皇家飞利浦有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：张坦
合议组组长：程琼
参审员：刘芳
国际分类号：G06T7/00
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别特征，而现有技术中没有给出应用所述区别特征来解决其存在的技术问题的技术启示，并且该区别特征的引入使该权利要求的技术方案具有有益的技术效果，那么该项权利要求所要求保护的技术方案相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201380044713.1，名称为“在3D常规以及对比增强的超声图像中的耦合的分割”的PCT发明专利申请（下称本申请）。申请人为皇家飞利浦有限公司。本申请的申请日为2013年08月16日，优先权日为2012年08月30日，进入中国国家阶段日为2015年02月26日，公开日为2015年04月29日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月03日发出驳回决定，以权利要求1-8，10-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请，并在其他说明部分指出权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体理由为：（一）独立权利要求1与对比文件1（“KIDNEY DETECTION AND REAL-TIME SEGMENTATION IN 3D CONTRAST-ENHANCED ULTRASOUND IMAGES”，Raphael Prevost等，2012 9th IEEE International Symposium On Biomedical Imaging（ISBI），第1559-1562页，2012年05月）的区别特征在于：该系统还接收普通的三维超声图像数据，同时实现普通三维超声图像数据中对象的分割。对比文件2（“A variational framework for integrating segmentation and registration through active contours”，A. Yezzi等，Medical Image Analysis，第7卷第2期，第171-185页，2003年06月）给出了将该区别特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示；在对比文件1和2的基础上，为了获得更好的超声图像对象分割的结果，接收普通的三维超声图像数据和对比增强超声图像数据，同时实现二者中的对象的分割是所属技术领域的技术人员很容易想到的，属于公知常识。权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和公知常识的结合不具备创造性；（二）从属权利要求2-8，10的附加技术特征或者被对比文件1、对比文件2、对比文件3（CN 1604756 A，公开日为2005年04月06日）公开，或者属于本领域的公知常识，权利要求2-8，10不具备创造性；（三）独立权利要求11与对比文件1的区别特征在于：该方法还提供普通的三维超声图像数据，同时实现普通三维超声图像数据中对象的分割。对比文件2给出了将该区别特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示；在对比文件1和2的基础上，为了获得更好的超声图像对象分割的结果，接收普通的三维超声图像数据和对比增强超声图像数据，同时实现二者中的对象的分割是所属技术领域的技术人员很容易想到的，属于公知常识。权利要求11相对于对比文件1、对比文件2和公知常识的结合不具备创造性；（四）独立权利要求12与对比文件1的区别特征在于：该方法还提供普通的三维超声图像数据，同时利用权利要求11来实现普通三维超声图像数据中对象的分割，处理分割后的数据并进行显示。对比文件2给出了将该区别特征用于对比文件1以解决其技术问题的启示；在对比文件1和2的基础上，为了获得更好的超声图像对象分割的结果，接收普通的三维超声图像数据和对比增强超声图像数据，同时实现二者中的对象的分割是所属技术领域的技术人员很容易想到的，然后对分割后的数据进行处理并显示，这属于公知常识。权利要求12相对于对比文件1、对比文件2和公知常识的结合不具备创造性；（五）从属权利要求13、14的附加技术特征或者被对比文件3公开，或者属于本领域的公知常识，权利要求13，14不具备创造性。（六）权利要求15是与权利要求11相对应的装置权利要求，而将方法设计成装置，并通过在设定相应的功能单元执行相应的功能，均为本领域技术人员所采用的常规技术手段。因此，基于对权利要求11的评述，权利要求15也不具备创造性。（七）在其他说明部分指出：从属权利要求9的附加技术特征或者被对比文件1公开，或者属于本领域的公知常识，因此要求9也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为：进入中国国家阶段日2015年02月26日提交的说明书第1-122段、说明书附图图1-9、说明书摘要、摘要附图；2018年04月04日提交的权利要求第1-15项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种用于检查在体积(40)中的对象(97)的超声成像系统(10)，所述超声成像系统包括：
图像处理器(36)，其被配置为接收图像数据并且提供显示数据，其中，所述图像处理器被配置为接收三维超声图像数据(62)和对比增强的三维超声图像数据(60)，并且实行同时从所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)的对所述对象(97)的分割(80)。
2. 根据权利要求1所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)还被配置为使用经分割的三维超声图像数据和经分割的对比增强的三维超声图像数据中的至少一个提供显示数据，并且其中，所述超声成像系统(10)还包括被配置为接收所述显示数据并且提供图像的显示器(18)。
3. 根据权利要求1所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)被配置为通过使能量项最小化使得经变形的初始几何形状(64)基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割(80)。
4. 根据权利要求3所述的超声成像系统，其中，所述能量项包括表示所述三维超声图像数据(62)的第一项，以及表示所述对比增强的三维超声图像数据(60)的第二项，其中，所述经变形的初始几何形状(64)在所述第一项和所述第二项二者中是相同的，并且其中，所述第一项和所述第二项中的一项包括配准变换(76)，所述配准变换对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)进行配准。
5. 根据权利要求4所述的超声成像系统，其中，对所述初始几何形状(64)的变形是通过在所述初始几何形状(64)上应用全局变换(94)和非刚性局部变换(90)来实行的，其中，所述全局变换(94)对所述初始几何形状(64)进行平移、旋转和缩放，并且其中，所述非刚性局部变换(90)在所述初始几何形状(64)上应用具有内置平滑的位移场，并且其 中，所述能量项还包括约束所述非刚性局部变换(90)的第三项。
6. 根据权利要求1所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)还被配置为通过在所述对比增强的三维超声图像数据(60)中检测所述对象(97)来初始化所述分割(80)，所述检测是通过估计基本几何形状的中心、尺寸和取向来进行的，并且所述图像处理器被配置为通过所述基本几何形状的所估计的中心、尺寸和取向来提供所述初始几何形状(64)。
7. 根据权利要求6所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)还被配置为通过在所述三维超声图像数据(60)中检测所述初始几何形状(64)来初始化对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)的配准，其中，仅通过实行对由在所述对比增强的三维超声图像数据(62)中的所述分割(80)的所述初始化提供的所述初始几何形状(64)的平移和旋转，来进行所述检测。
8. 根据权利要求4所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)还被配置为使得所述配准变换是仿射的。
9. 根据权利要求4所述的超声成像系统，其中，所述超声成像系统(10)被设计为检查患者(12)的肾，其中，所述图像处理器(36)还被配置为使得通过估计基本几何形状来初始化所述分割(80)，其中，所述基本几何形状是椭球体，并且其中，所述配准变换是刚性的。
10. 根据权利要求1所述的超声成像系统，还包括：
换能器阵列(26)，其被配置为提供超声接收信号，
波束形成器(30)，其被配置为控制所述换能器阵列来扫描所述体积(40)，并且还被配置为接收所述超声接收信号并提供图像信号，
控制器(28)，其用于控制所述波束形成器(30)，以及
信号处理器(34)，其被配置为接收所述图像信号并且提供三维图像数据以及对比增强的三维图像数据。
11. 一种用于从三维超声图像分割对象(97)的方法(112)，所述方法包括以下步骤：
提供三维超声图像数据(62)和对比增强的三维超声图像数据(60)，并且
同时从所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)分割所述对象。
12. 一种用于提供在体积(40)中的对象(97)的三维超声图像的方法(110)，所述方法包括以下步骤：
输入(S0)所述体积(40)的三维超声图像数据(62)和所述体积的对比增强的三维超声图像数据(60)，
根据权利要求11来处理(S4)所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)，以提供经分割的三维超声图像数据和经分割的对比增强的三维超声图像数据，
处理(S5)所述经分割的三维超声图像数据和所述经分割的对比增强的三维超声图像数据(60)中的至少一个，以提供显示数据，
使用所述显示数据来显示(S6)三维超声图像。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中，输入所述体积的所述三维超声图像数据(62)和所述体积(40)的所述对比增强的三维超声图像数据(60)的步骤(S0)包括以下步骤：
利用提供超声信号的换能器阵列(26)对所述体积(40)进行超声扫描(S1)，
利用提供对比增强的超声信号的换能器阵列(26)对所述体积进行对比增强的超声扫描(S2)，
处理(S3)所述超声信号以提供三维超声图像数据，并且处理所述对比增强的超声信号以提供三维对比增强的超声图像数据。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，利用提供超声信号的换能器 阵列(26)对所述体积(40)进行超声扫描(S1)的所述步骤，以及利用提供对比增强的超声信号的换能器阵列(26)对所述体积进行对比增强的超声扫描(S2)的所述步骤顺序地或同时地被实行。
15. 一种用于从三维超声图像分割对象(97)的装置，包括：
用于提供三维超声图像数据(62)和对比增强的三维超声图像数据(60)的单元，以及
用于同时从所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)分割所述对象的单元。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月16日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件做出修改。复审请求人认为：本申请权利要求1中实行同时从三维超声图像数据和对比增强的三维超声图像数据的对对象的分割，两幅图像来自相同模态（超声）。对比文件1仅公开了一种图像，对比文件2公开了使用不同模态的图像。使用同一模态的图像具有允许同时采集、省去配准的优点。对比文件2利用不同模态的联合信息，必须执行配准。本申请明确公开了在执行分割前两种图像并不需要配准。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月27日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：首先，权利要求1中仅简单记载了超声系统接收“三维超声图像”、“对比增强的三维超声图像”，实行同时从“三维超声图像”、“对比增强的三维超声图像”的对对象的分割，并未对两幅图像是否是同时采集、以及对象分割过程中是否无需对两幅图像配准作详细说明，“同时采集两幅图像、两幅图像无需配准”既未明确记载在权利要求1中，也不能从其记载的内容中毫无疑义地确定；根据本申请的说明书第[0004]段的描述，向患者注射造影剂，使得患者的肾或肝的脉管器官充分得到增强，从而获得对比增强的超声图像，因而权利要求1中的“三维超声图像”、“对比增强的三维超声图像”显然是不可能同时采集的，说明书第[0014]段也仅是提高同时采集两种图像理论上是可能的，可以顺序采集两种图像；在所属领域，利用两幅图像进行图像对象分割时，通常都需要对图像进行对准，在不同图像的相同位置实现分割，以方便进行比对；根据本申请的权利要求3以及说明书第[0014]段也提到采集两幅图像后需进行配准；对比文件1中公开了一种从对比增强的三维超声图像中实时实现肾脏检测和分割的方法，向患者注射2.4ml的造影剂（请参见正文第4部分），通过超声系统获取所需的对比增强的三维超声图像，然后对图像进行对象检测和分割；单幅图像提供的有效信息非常有限，为了改进分割效果，常利用基于多幅图像提供的互补信息来改进分割的效果，对比文件2公开了通过对多幅图像（如MR、CT）中的相同区域进行分割，对分割得到的信息进行合并以取得明显改善的结果，文中给出了同时对来自不同视角的三维的MR和CT椎骨图像进行分割以获取较为准确的椎骨分割结果的示例，即给出了基于两种三维图像数据的互补信息来改善分割效果的启示；在所属领域，针对不同的场景/部位，根据器官的特性，通常需要不同种类的设备来获取图像，例如针对患者的骨骼，一般利用CT/X光来获取相应图像，椎骨一般选用核磁或CT，针对腹部盆腔（肝、肾等）一般选用超声，因此，在针对特定的场景图像进行分割时（如腹部），为了获取较为良好的分割效果，所属领域的技术人员容易想到可以选择使用三维超声图像和对比增强的三维超声图像数据进行同时分割，而无需付出额外的创造性劳动。因此，权利要求1相对于对比文件1和2结合公知常识不具备专利法第22条第3款规定的创造性，权利要求2-15也不具备创造性。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年05 月30 日向复审请求人发出复审通知书，引用驳回决定中引用的对比文件1、对比文件2、对比文件3，指出权利要求1-15不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年06月25 日提交了意见陈述书，并提交了修改后的权利要求1-12。复审请求人认为：（1）修改后的权利要求1中限定了最小化的能量项包括表示三维超声图像数据的第一项，表示对比增强的三维超声图像数据的第二项以及约束非刚性局部变换的第三项，权利要求1中的能量项是针对两种图像而设计的，对比文件1仅公开了一种图像，根本不涉及两种图像，因此其能量项必然只与一幅图像相关；对比文件2公开了使用不同模态的图像进行分割，当本领域技术人员想要通过对比文件1的能量项来根据对比文件2的教导分割两种图像时，其仅会想到创建分别针对两种图像的两个能量项，因为对比文件1中的能量项仅涉及一幅图像。对比文件1和对比文件2都没有提及新权利要求1的能量项的结构，对比文件1中的能量项与权利要求1中的能量项的结构与物理含义完全不同，权利要求1的能量项的前两项代表不同的图像，对比文件1的能量项中的每项代表同一图像的不同方面。（2）权利要求1中，第三项约束非刚性局部变换，对比文件1的能量项涉及椭圆的形状和体积，而与椭圆的平滑无关，即使本领域技术人员想要考虑椭圆的平滑度，其也不能得知如何在能量项中加一项，加什么项来实现该效果，因为对比文件1中的能量项完全没有提及。
修改后的权利要求书如下：
“1. 一种用于检查在体积(40)中的对象(97)的超声成像系统(10)，所述超声成像系统包括：
图像处理器(36)，其被配置为接收图像数据并且提供显示数据，其中，所述图像处理器被配置为接收三维超声图像数据(62)和对比增强的三维超声图像数据(60)，并且实行同时从所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)的对所述对象(97)的分割(80)；
其中，所述图像处理器(36)被配置为通过使能量项最小化使得经变形的初始几何形状(64)基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割(80)；
其中，所述能量项包括表示所述三维超声图像数据(62)的第一项，以及表示所述对比增强的三维超声图像数据(60)的第二项，其中，所述经变形的初始几何形状(64)在所述第一项和所述第二项二者中是相同的，并且其中，所述第一项和所述第二项中的一项包括配准变换(76)，所述配准变换对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)进行配准；并且
其中，对所述初始几何形状(64)的变形是通过在所述初始几何形状(64)上应用全局变换(94)和非刚性局部变换(90)来实行的，其中，所述全局变换(94)对所述初始几何形状(64)进行平移、旋转和缩放，并且其中，所述非刚性局部变换(90)在所述初始几何形状(64)上应用具有内置平滑的位移场，并且其中，所述能量项还包括约束所述非刚性局部变换(90)的第三项。
2. 根据权利要求1所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)还被配置为使用经分割的三维超声图像数据和经分割的对比增强的三维超声图像数据中的至少一个提供显示数据，并且其中，所述超声成像系统(10)还包括被配置为接收所述显示数据并且提供图像的显示器(18)。
3. 根据权利要求1所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36) 还被配置为通过在所述对比增强的三维超声图像数据(60)中检测所述对象(97)来初始化所述分割(80)，所述检测是通过估计基本几何形状的中心、尺寸和取向来进行的，并且所述图像处理器被配置为通过所述基本几何形状的所估计的中心、尺寸和取向来提供所述初始几何形状(64)。
4. 根据权利要求3所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)还被配置为通过在所述三维超声图像数据(60)中检测所述初始几何形状(64)来初始化对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)的配准，其中，仅通过实行对由在所述对比增强的三维超声图像数据(62)中的所述分割(80)的所述初始化提供的所述初始几何形状(64)的平移和旋转，来进行所述检测。
5. 根据权利要求1所述的超声成像系统，其中，所述图像处理器(36)还被配置为使得所述配准变换是仿射的。
6. 根据权利要求1所述的超声成像系统，其中，所述超声成像系统(10)被设计为检查患者(12)的肾，其中，所述图像处理器(36)还被配置为使得通过估计基本几何形状来初始化所述分割(80)，其中，所述基本几何形状是椭球体，并且其中，所述配准变换是刚性的。
7. 根据权利要求1所述的超声成像系统，还包括：
换能器阵列(26)，其被配置为提供超声接收信号，
波束形成器(30)，其被配置为控制所述换能器阵列来扫描所述体积(40)，并且还被配置为接收所述超声接收信号并提供图像信号，
控制器(28)，其用于控制所述波束形成器(30)，以及
信号处理器(34)，其被配置为接收所述图像信号并且提供三维图像数据以及对比增强的三维图像数据。
8. 一种用于从三维超声图像分割对象(97)的方法(112)，所述方法包括以下步骤：
提供三维超声图像数据(62)和对比增强的三维超声图像数据(60)，并且
同时从所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)分割所述对象；
其中，通过使能量项最小化使得经变形的初始几何形状(64)基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割(80)；
其中，所述能量项包括表示所述三维超声图像数据(62)的第一项，以及表示所述对比增强的三维超声图像数据(60)的第二项，其中，所述经变形的初始几何形状(64)在所述第一项和所述第二项二者中是相同的，并且其中，所述第一项和所述第二项中的一项包括配准变换(76)，所述配准变换对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)进行配准；并且
其中，对所述初始几何形状(64)的变形是通过在所述初始几何形状(64)上应用全局变换(94)和非刚性局部变换(90)来实行的，其中，所述全局变换(94)对所述初始几何形状(64)进行平移、旋转和缩放，并且其中，所述非刚性局部变换(90)在所述初始几何形状(64)上应用具有内置平滑的位移场，并且其中，所述能量项还包括约束所述非刚性局部变换(90)的第三项。
9. 一种用于提供在体积(40)中的对象(97)的三维超声图像的方法(110)，所述方法包括以下步骤：
输入(S0)所述体积(40)的三维超声图像数据(62)和所述体积的对比增强的三维超声图像数据(60)，
根据权利要求8来处理(S4)所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)，以提供经分割的三维超声图像数据和经分割的对比增强的三维超声图像数据，
处理(S5)所述经分割的三维超声图像数据和所述经分割的对比增强的三维超声图像数据(60)中的至少一个，以提供显示数据，
使用所述显示数据来显示(S6)三维超声图像。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，输入所述体积的所述三维超声图像数据(62)和所述体积(40)的所述对比增强的三维超声图像数据(60)的步骤(S0)包括以下步骤：
利用提供超声信号的换能器阵列(26)对所述体积(40)进行超声扫描(S1)，
利用提供对比增强的超声信号的换能器阵列(26)对所述体积进行对比增强的超声扫描(S2)，
处理(S3)所述超声信号以提供三维超声图像数据，并且处理所述对比增强的超声信号以提供三维对比增强的超声图像数据。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，利用提供超声信号的换能器阵列(26)对所述体积(40)进行超声扫描(S1)的所述步骤，以及利用提供对比增强的超声信号的换能器阵列(26)对所述体积进行对比增强的超声扫描(S2)的所述步骤顺序地或同时地被实行。
12. 一种用于从三维超声图像分割对象(97)的装置，包括：
用于提供三维超声图像数据(62)和对比增强的三维超声图像数据(60)的单元，以及
用于同时从所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)分割所述对象的单元；
其中，通过使能量项最小化使得经变形的初始几何形状(64)基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割(80)；
其中，所述能量项包括表示所述三维超声图像数据(62)的第一项，以及表示所述对比增强的三维超声图像数据(60)的第二项，其中，所述经变形的初始几何形状(64)在所述第一项和所述第二项二者中是相同的，并且其中，所述第一项和所述第二项中的一项包括配准变换(76)，所述配准变换对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)进行配准；并且
其中，对所述初始几何形状(64)的变形是通过在所述初始几何形状(64)上应用全局变换(94)和非刚性局部变换(90)来实行的，其中， 所述全局变换(94)对所述初始几何形状(64)进行平移、旋转和缩放，并且其中，所述非刚性局部变换(90)在所述初始几何形状(64)上应用具有内置平滑的位移场，并且其中，所述能量项还包括约束所述非刚性局部变换(90)的第三项。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时提交了权利要求书修改文本，经审查，修改符合专利法实施细则第61条第1款和专利法第33条的规定。本复审决定所依据的文本为：进入中国国家阶段日2015年02月26日提交的说明书第1-122段、说明书附图图1-9、说明书摘要、摘要附图；2019年06月25日提交的权利要求第1-12项。
专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：“创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步”。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，但现有技术中没有给出应用所述区别技术特征来解决其存在的技术问题的技术启示，并且该区别技术特征的引入使该权利要求的技术方案具有有益的技术效果，那么该项权利要求所要求保护的技术方案相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，因而具备创造性。
本复审决定引用的对比文件与驳回决定中引用的对比文件相同，即：
对比文件1：“KIDNEY DETECTION AND REAL-TIME SEGMENTATION IN 3D CONTRAST-ENHANCED ULTRASOUND IMAGES”，Raphael Prevost等，2012 9th IEEE International Symposium On Biomedical Imaging（ISBI），第1559-1562页，2012年05月，并作为最接近的现有技术；
对比文件2：“A variational framework for integrating segmentation and registration through active contours”，A. Yezzi等，Medical Image Analysis，第7卷第2期，第171-185页，2003年06月；
对比文件3: CN 1604756 A，公开日为2005年04月06日。
（2-1）权利要求1具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1请求保护一种用于检查在体积中的对象的超声成像系统。对比文件1公开了一种3D对比增强超声图像中的肾脏检测和分割方法（必然有相应的系统装置来实现该功能，相当于公开了一种用于检查在体积中的对象的超声成像系统），并具体公开了以下内容（参见第1559-1562页）：本文提出了一种3D对比增强超声图像中的肾脏自动分割方法，用户可进行交互并实时自动显示分割结果，图1所示的获取的对比增强超声图像，将肾脏的形状近似为椭圆形，对比增强超声图像中肾脏的检测可以转化为寻找其中包含强回声体素的最小椭圆，本文提出了一种新的算法来估计椭圆形状的中心、朝向和尺寸，如图2-3所示，通过对检测到的椭圆进行形变来实现肾脏的分割，分割结果如图4所示（必然存在相应的器件单元实现相应的功能，即所述超声成像系统包括：图像处理器，其被配置为接收图像数据并且提供显示数据，所述图像处理器被配置为接收对比增强的三维超声图像数据，并且实行从所述对比增强的三维超声图像数据的对所述对象的分割）。图1所示的获取的对比增强超声图像，将肾脏的形状近似为椭圆形，对比增强超声图像中肾脏的检测可以转化为寻找其中包含强回声体素的最小椭圆，利用矩阵M来估计椭圆形状的中心c、朝向和尺寸，利用权值函数w排除外围数据，其为内部的x提供置信值，用I表示灰度范围，确定相应的c、M、w使得能量函数Ed（c，M，w）最小化，分割过程如图2-3所示，通过对检测到的椭圆进行形变来实现肾脏的分割，分割结果如图4所示（必然存在相应的器件单元实现相应的功能，即所述图像处理器被配置为通过使能量项最小化使得经变形的初始几何形状基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割）。
权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：（1）该系统还接收三维超声图像数据，实现同时从三维超声图像数据和所述对比增强的三维超声图像数据对所述对象的分割；（2）对所述初始几何形状(64)的变形是通过在所述初始几何形状(64)上应用全局变换(94)和非刚性局部变换(90)来实行的，其中，所述全局变换(94)对所述初始几何形状(64)进行平移、旋转和缩放，并且其中，所述非刚性局部变换(90)在所述初始几何形状(64)上应用具有内置平滑的位移场；（3）所述能量项包括表示所述三维超声图像数据(62)的第一项，以及表示所述对比增强的三维超声图像数据(60)的第二项，其中，所述经变形的初始几何形状(64)在所述第一项和所述第二项二者中是相同的，并且其中，所述第一项和所述第二项中的一项包括配准变换(76)，所述配准变换对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)进行配准；并且其中，所述能量项还包括约束所述非刚性局部变换(90)的第三项。
基于上述区别技术特征，可以确定权利要求1实际解决的技术问题是如何获取更准确的图像分割结果、如何对初始几何形状进行变形以及如何设置两种超声图像耦合的能量项。
针对上述区别技术特征（1），对比文件2公开了一种实现多幅三维图像分割的方法（必然有相应的系统装置来实现该功能），并具体公开了以下内容（参见第171-185页）：基于边界和区域的主动轮廓模型的分割方法难以取得高精度的图像分割结果，通过对多幅图像（如MR、CT）中的相同区域的分割信息进行合并可以取得明显改善的结果，多幅图像为互相配准的图像，第5部分对来自不同视角的三维的MR和CT椎骨图像进行分割，分割结果如图2和3所示，图中的轮廓示出了椎骨部分的边界，通过此种方式可以实现脊椎曲率变化的估计（即接收两种三维图像数据，并且实行同时从两种三维图像数据的对对象的分割）。对比文件2给出了实行同时从两种图像数据的对对象的分割以得到更准确的图像分割结果的技术启示。而利用常规三维超声图像数据对对象进行分割是本领域的惯用技术手段，并且对比文件1公开了实行从对比增强的三维超声图像数据的对对象的分割。常规三维超声图像和增强的三维超声图像在影像数据上各有特点，可进行信息互补是本领域的公知常识。基于对比文件2的技术启示，为了获得更准确的超声图像对象分割的结果，对对比文件1的方案进行改进，接收常规的三维超声图像数据和对比增强的三维超声图像数据两者，同时实现两者中的对象的分割是本领域技术人员容易想到的。
针对上述区别技术特征（2），对比文件1公开了通过使能量项最小化来使得经变形的初始几何形状基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割的过程。而在所属技术领域中，利用几何形状变形来实现图像分割时，对几何形状进行平移、旋转、缩放等全局变换的操作都是惯用的技术手段；而为了更准确地进行分割，在初始几何形状上应用具有内置平滑的位移场也是本领域的技术人员容易想到的。
针对上述区别技术特征（3），尽管对比文件1公开了能量函数Ed，确定相应的c、M、w使得能量函数Ed（c，M，w）最小化，但对比文件1的能量函数Ed中仅涉及3D对比增强超声这一种图像，其能量函数中的项必然只与3D对比增强超声图像相关。而本申请提出的能量项中，第一项表示三维超声图像数据，第二项表示对比增强的三维超声图像数据，即在一个能量项的函数公式中，用不同的项表示不同的超声图像数据，而并不是针对三维超声图像数据和对比增强的三维超声图像数据分别创建如对比文件1公开的两个能量项Ed。进一步的，本申请的能量项中还加入了约束所述非刚性局部变换的第三项，而对比文件1的能量项中并不涉及约束非刚性局部变换的第三项。对比文件1无法给出本申请所述的包括表示三维超声图像数据的第一项、表示对比增强的三维超声图像数据的第二项以及约束所述非刚性局部变换的第三项的能量项的设置方式的技术启示。
对比文件2中也并未涉及设置能量项的内容。对比文件3公开了一种超声成像系统，并公开了（参见说明书第1页第5行-第10页第18行）：超声可用各种各样的成像模式来形成图像，传统的超声成像系统10显示于图1，包括具有换能器面的探头20，其探头包括换能器单元阵列24，在运行时，探头中的换能器单元集合地发送超声能量波束、接收超声反射和生成相应的电信号，超声成像系统100的一个实施例显示于图6，其与图1中的成像系统10中使用了许多相同的部件，系统自动分析图像以便通过适当的手段定位感兴趣区域，在探头中的超声换能器可被排列成直线阵列，探头的换能器单元采集的信号被加到波束形成器，它把相应于每个采集到的扫描线的回波的信号处理成波束，波束形成器把电信号加到探头中的换能器单元，使得探头发送超声能量波束，波束形成器控制加到探头的换能器单元的信号的各个延时，以使得发送波束聚焦到特定的深度，控制线把信号加到波束形成器，使得波束形成器发送至少两个具有各自的聚焦位置的超声波束，聚焦位置由通过控制线加到波束形成器的信号进行控制，波束形成器的接收信号被加到信号与图像处理子系统，它包括的信号处理器处理来自波束形成器的信号，生成相应于图像的图像数据。同样，对比文件3中也未涉及设置能量项的内容。对比文件2和对比文件3也未能给出设置能量项的技术启示。上述区别技术特征（3）也不是本领域的公知常识。上述区别技术特征（3）使得本申请的方案获得了设置适合两种超声图像耦合的能量项的有益效果。
因此，在对比文件1的基础上，结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对本领域技术人员而言是非显而易见的，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2-2）权利要求2-7具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
由于独立权利要求1相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3和本领域的公知常识的结合具备创造性，因此，其从属权利要求2-7相对于对比文件1、对比文件2和对比文件3和公知常识的结合也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
（2-3）权利要求8具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求8请求保护一种用于从三维超声图像分割对象的方法。对比文件1公开了一种3D对比增强超声图像中的肾脏检测和分割方法（相当于一种用于从三维超声图像分割对象的方法），并具体公开了以下内容（参见第1559-1562页）：本文提出了一种3D对比增强超声图像中的肾脏自动分割方法，用户可进行交互并实时自动显示分割结果，图1所示的获取的对比增强超声图像，将肾脏的形状近似为椭圆形，对比增强超声图像中肾脏的检测可以转化为寻找其中包含强回声体素的最小椭圆，本文提出了一种新的算法来估计椭圆形状的中心、朝向和尺寸，如图2-3所示，通过对检测到的椭圆进行形变来实现肾脏的分割，分割结果如图4所示（即所述方法包括以下步骤：提供对比增强的三维超声图像数据，并且从所述对比增强的三维超声图像数据分割所述对象）。图1所示的获取的对比增强超声图像，将肾脏的形状近似为椭圆形，对比增强超声图像中肾脏的检测可以转化为寻找其中包含强回声体素的最小椭圆，利用矩阵M来估计椭圆形状的中心c、朝向和尺寸，利用权值函数w排除外围数据，其为内部的x提供置信值，用I表示灰度范围，确定相应的c、M、w使得能量函数Ed（c，M，w）最小化，分割过程如图2-3所示，通过对检测到的椭圆进行形变来实现肾脏的分割，分割结果如图4所示（即通过使能量项最小化使得经变形的初始几何形状基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割）。
权利要求8要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征在于：（1）该方法还提供三维超声图像数据，同时从三维超声图像数据和对比增强的三维超声图像数据分割所述对象；（2）对所述初始几何形状(64)的变形是通过在所述初始几何形状(64)上应用全局变换(94)和非刚性局部变换(90)来实行的，其中，所述全局变换(94)对所述初始几何形状(64)进行平移、旋转和缩放，并且其中，所述非刚性局部变换(90)在所述初始几何形状(64)上应用具有内置平滑的位移场；（3）所述能量项包括表示所述三维超声图像数据(62)的第一项，以及表示所述对比增强的三维超声图像数据(60)的第二项，其中，所述经变形的初始几何形状(64)在所述第一项和所述第二项二者中是相同的，并且其中，所述第一项和所述第二项中的一项包括配准变换(76)，所述配准变换对所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)进行配准；并且其中，所述能量项还包括约束所述非刚性局部变换(90)的第三项。
基于上述区别技术特征，可以确定权利要求8实际解决的技术问题是如何获取更准确的图像分割结果、如何对初始几何形状进行变形以及如何设置两种超声图像耦合的能量项。
针对上述区别技术特征（1），对比文件2公开了一种实现多幅三维图像分割的方法，并具体公开了以下内容（参见第171-185页）：基于边界和区域的主动轮廓模型的分割方法难以取得高精度的图像分割结果，通过对多幅图像（如MR、CT）中的相同区域的分割信息进行合并可以取得明显改善的结果，多幅图像为互相配准的图像，第5部分对来自不同视角的三维的MR和CT椎骨图像进行分割，分割结果如图2和3所示，图中的轮廓示出了椎骨部分的边界，通过此种方式可以实现脊椎曲率变化的估计（即接收两种三维图像数据，并且实行同时从两种三维图像数据的对对象的分割）。对比文件2给出了实行同时从两种图像数据的对对象的分割以得到更准确的图像分割结果的技术启示。而利用常规三维超声图像数据对对象进行分割是本领域的惯用技术手段，并且对比文件1公开了实行从对比增强的三维超声图像数据的对对象的分割。常规三维超声图像和增强的三维超声图像在影像数据上各有特点，可进行信息互补是本领域的公知常识。基于对比文件2的技术启示，为了获得更准确的超声图像对象分割的结果，对对比文件1的方案进行改进，接收常规的三维超声图像数据和对比增强的三维超声图像数据两者，同时实现两者中的对象的分割是本领域技术人员容易想到的。
针对上述区别技术特征（2），对比文件1公开了通过使能量项最小化来使得经变形的初始几何形状基本上对应于所述对象的边界来实行所述分割的过程。而在所属技术领域中，利用几何形状变形来实现图像分割时，对几何形状进行平移、旋转、缩放等全局变换的操作都是惯用的技术手段；而为了更准确地进行分割，在初始几何形状上应用具有内置平滑的位移场也是本领域的技术人员容易想到的。
针对上述区别技术特征（3），尽管对比文件1公开了能量函数Ed，确定相应的c、M、w使得能量函数Ed（c，M，w）最小化，但对比文件1的能量函数Ed中仅涉及3D对比增强超声这一种图像，其能量函数中的项必然只与3D对比增强超声图像相关。而本申请提出的能量项中，第一项表示三维超声图像数据，第二项表示对比增强的三维超声图像数据，即在一个能量项的函数公式中，用不同的项表示不同的超声图像数据，而并不是针对三维超声图像数据和对比增强的三维超声图像数据分别创建如对比文件1公开的两个能量项Ed。进一步的，本申请的能量项中还加入了约束所述非刚性局部变换的第三项，而对比文件1的能量项中并不涉及约束非刚性局部变换的第三项。对比文件1无法给出本申请所述的包括表示三维超声图像数据的第一项、表示对比增强的三维超声图像数据的第二项以及约束所述非刚性局部变换的第三项的能量项的设置方式的技术启示。
对比文件2中也并未涉及设置能量项的内容。对比文件3公开了一种超声成像系统，并公开了（参见说明书第1页第5行-第10页第18行）：超声可用各种各样的成像模式来形成图像，传统的超声成像系统10显示于图1，包括具有换能器面的探头20，其探头包括换能器单元阵列24，在运行时，探头中的换能器单元集合地发送超声能量波束、接收超声反射和生成相应的电信号，超声成像系统100的一个实施例显示于图6，其与图1中的成像系统10中使用了许多相同的部件，系统自动分析图像以便通过适当的手段定位感兴趣区域，在探头中的超声换能器可被排列成直线阵列，探头的换能器单元采集的信号被加到波束形成器，它把相应于每个采集到的扫描线的回波的信号处理成波束，波束形成器把电信号加到探头中的换能器单元，使得探头发送超声能量波束，波束形成器控制加到探头的换能器单元的信号的各个延时，以使得发送波束聚焦到特定的深度，控制线把信号加到波束形成器，使得波束形成器发送至少两个具有各自的聚焦位置的超声波束，聚焦位置由通过控制线加到波束形成器的信号进行控制，波束形成器的接收信号被加到信号与图像处理子系统，它包括的信号处理器处理来自波束形成器的信号，生成相应于图像的图像数据。同样，对比文件3中也未涉及设置能量项的内容。对比文件2和对比文件3也未能给出设置能量项的技术启示。上述区别技术特征（3）也不是本领域的公知常识。上述区别技术特征（3）使得本申请的方案获得了设置适合两种超声图像耦合的能量项的有益效果。
因此，在对比文件1的基础上，结合对比文件2、对比文件3以及本领域的公知常识得到权利要求8请求保护的技术方案对本领域技术人员而言是非显而易见的，权利要求8具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2-4）权利要求9具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求9请求保护一种用于提供在体积中的对象的三维超声图像的方法，根据权利要求8来处理(S4)所述三维超声图像数据(62)和所述对比增强的三维超声图像数据(60)，以提供经分割的三维超声图像数据和经分割的对比增强的三维超声图像数据。由于权利要求8相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3和本领域的公知常识的结合具备创造性，因此，权利要求9相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3和公知常识的结合也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
（2-5）权利要求10-11具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
由于独立权利要求9相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3和本领域的公知常识的结合具备创造性，因此，其从属权利要求10-11相对于对比文件1、对比文件2、对比文件3和公知常识的结合也具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
（2-6）权利要求12具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求12是与权利要求8相对应的装置权利要求，基于和评述权利要求8相似的理由，权利要求12也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对驳回决定和前置审查意见书的相关意见的评述
对于原审查部门在驳回决定和前置审查意见书中的相关意见（具体参见本决定案由部分），合议组认为：尽管对比文件1中公开了能量函数Ed，通过确定相应的c、M、w使得能量函数Ed（c，M，w）最小化，但对比文件1中仅涉及3D对比增强超声这一种图像，其能量函数中的项必然只与3D对比增强超声图像相关。而本申请提出的能量项中，第一项表示三维超声图像数据，第二项表示对比增强的三维超声图像数据，即在一个能量项的函数公式中，用不同的项表示不同的超声图像数据，而并不是针对三维超声图像数据和对比增强的三维超声图像数据分别创建如对比文件1公开的两个能量项Ed。进一步的，本申请的能量项中还加入了约束所述非刚性局部变换(90)的第三项，而对比文件1的能量项中并不涉及约束非刚性局部变换的第三项。对比文件1无法给出本申请所述的包括表示三维超声图像数据的第一项、表示对比增强的三维超声图像数据的第二项以及约束所述非刚性局部变换的第三项的能量项的设置方式的技术启示。而对比文件2和对比文件3均未涉及能量项，也不能给出相应的技术启示。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年08月03 日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审决定所确定的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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