发明创造名称:一种高能射线束成像装置及其方法
外观设计名称:
决定号:193085
决定日:2019-10-23
委内编号:1F260693
优先权日:2015-04-03
申请(专利)号:201510229394.2
申请日:2015-05-07
复审请求人:江苏康众数字医疗设备有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:张莉平
合议组组长:邵建霞
参审员:陈萌
国际分类号:A61B6/00,G01N23/04
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件所公开的技术内容相比存在区别技术特征,但是这些区别技术特征是本领域技术人员容易采用的常规技术手段,那么该权利要求请求保护的技术方案不具有创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510229394.2,名称为“一种高能射线束成像装置及其方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请日为2015年05月07日,优先权日为2015年04月03日,公开日为2015年11月25日,申请人为江苏康众数字医疗设备有限公司。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年06月06日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是: 权利要求1-13不具备专利法第22条第3款规定的创造性。其中引用了如下一篇对比文件:
对比文件1:CN102781335A,公开日期为2012年11月14日。
驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日2015年05月07日提交的说明书摘要、说明书第1-43段、摘要附图、说明书附图图1-6;于2018年02月11日提交的权利要求第1-13项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种高能射线束成像装置,其特征在于:包括
准直器,用于设置高能射线束的投射区域;
光学投影装置,用于在所述被照射物体上投射图案,所述投射图案通过反射镜被投射至被照射物体上;
影像采集装置,用于采集对应于所述射线束投射区域内被照射物体的影像;
所述准直器、影像采集装置、光学投影装置以及发射高能射线束的高能射线源均设置于被照射物体的同一侧;及
中央控制装置,用于根据投射图案在被照射物体上发生的畸变情况计算出被照射物体表面几何特征数据、根据被照射物体的高能射线图像计算出被照射物体内部几何特征数据、以及结合所述表面几何特征数据和内部几何特征数据得到被照射物体的三维结构数据。
2. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述准直器包括受一驱动装置驱动的可调滑块以及位于可调滑块内侧的射线出束口,所述可调滑块一侧设有滤波片;所述驱动装置包括三轴控制器、X轴位置传感器和X轴方向驱动马达、Y轴位置传感器和Y轴方向驱动马达、以及滤波片驱动马达。
3. 根据权利要求2所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述高能射线束成像装置还包括介于所述准直器和高能射线源之间的射线剂量测量装置,所述射线剂量测量装置包括位于所述高能射线束光路中的反射器以及位于反射器反射光路中的光子感应器。
4. 根据权利要求3所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述影像采集装置包括设于所述高能射线束两侧的两个二维影像拍摄装置。
5. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述光学投影装置设有投射光源及投射图案,所述投射图案为网格图案,投射光源为波长350nm~700nm的可见光或波长700~2000 nm的不可见光。
6. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述光学投影装置界定有一投影区域,所述影像采集装置界定有一拍摄区域,而且所述射线束的投射区域、投影区域及拍摄区域的面积依次由小变大设置。
7. 根据权利要求6所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述拍摄区域覆盖并超过所述射线束的投射区域和光学投影装置的投影区域,且所述射线束的投射区域位于所述拍摄区域和投影区域的中央位置。
8. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述中央控制装置包括控制器、处理器及数据存储器,所述控制器分别连接并控制所述光学投影装置、影像采集装置及准直器。
9. 一种高能射线束成像方法,其特征在于:包括:
设置高能射线束的投射区域,并调整被照射物体位置使其位于所述投射区域内;
在被照射物体的同一侧发射高能射线束、采集位于所述射线束投射区域内被照射物体的影像以及在被照射物体上投射网格图案,并采集含有网格图案的被照射物体的影像,其中,通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上;
根据网格图案在被照射物体上发生的畸变情况,计算出被照射物体表面几何特征数据;
采集在高能射线束照射下时被照射物体的高能射线图像,计算出被照射物体内部几何特征数据;
结合所述表面几何特征数据和内部几何特征数据,得到被照射物体的三维结构数据。
10. 根据权利要求9所述的高能射线束成像方法,其特征在于:设置高能射线束的投射区域,包括:
沿X轴方向调整准直器内可调滑块;
沿Y轴方向调整准直器内可调滑块及设置滤光片。
11. 根据权利要求10所述的高能射线束成像方法,其特征在于:调整被照射物体位置使其位于所述投射区域内,包括:
采集被照射物体的位置信息;
读取预设的标准位置信息;
分析并判断被照射物体是否位于高能射线束的投射区域内;
若是,则确认所述被照射物体的位置正确;
否则,输出位置偏移信息。
12. 根据权利要求11所述的高能射线束成像方法,其特征在于:采集被照射物体的位置信息,包括采集被照射物体所在位置的图像信息;读取预设的标准位置信息,包括读取预设的标准位置图像信息。
13. 根据权利要求12所述的高能射线束成像方法,其特征在于:分析并判断被照射物体是否位于高能射线束投射区域内时,对所述被照射物体所在位置的图像信息和所述预设的标准位置图像信息进行图像比对分析。”
驳回决定认为:1、权利要求1与对比文件1相比,其区别在于:A:准直器,用于设置高能射线束的投射区域;B:所述准直器、影像采集装置、光学投影装置以及发射高能射线束的高能射线源均设置于被照射物体的同一侧,所述投射图案通过反射镜被投射至被照射物体上。区别技术特征A是所属技术领域的公知常识,区别技术特征B是在对比文件1公开内容基础上所属领域技术人员有能力做出的常规改型。因此,在对比文件1的基础上结合公知常识得到权利要求1要求保护的技术方案对所属领域技术人员而言是显而易见的。权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-8的附加特征或者被对比文件1公开或者属于本领域常用手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、权利要求9与对比文件1相比,其区别在于:A:所述图案为网格图案;B: 在被照射物体的同一侧发射高能射线束、投射网格图案,通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上。区别技术特征A是所属技术领域的公知常识,区别技术特征B的作用为:方便影像采集装置、光学投影装置与光能射线源一体成型。然而,这是所属领域技术人员基于对比文件1所公开的内容有能力做出的常规改型。因此,在对比文件1的基础上结合公知常识得到权利要求9要求保护的技术方案对所属领域技术人员而言是显而易见的。权利要求9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4、从属权利要求10-13的附加特征属于本领域的公知常识,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求10-13也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人江苏康众数字医疗设备有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年09月13日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,其中,在驳回所针对的文本基础上,将从属权利要求2的附加技术特征并入独立权利要求1形成新的权利要求1,将从属权利要求10的附加技术特征并入独立权利要求9形成新的权利要求8,并删除了特征“设置高能射线束的投射区域”,删除权利要求2和10,适应性修改权利要求的编号和引用关系。修改后的权利要求1和权利要求8如下:
“1. 一种高能射线束成像装置,其特征在于:包括
准直器,用于设置高能射线束的投射区域;
光学投影装置,用于在所述被照射物体上投射图案,所述投射图案通过反射镜被投射至被照射物体上;
影像采集装置,用于采集对应于所述射线束投射区域内被照射物体的影像;
所述准直器、影像采集装置、光学投影装置以及发射高能射线束的高能射线源均设置于被照射物体的同一侧;及
中央控制装置,用于根据投射图案在被照射物体上发生的畸变情况计算出被照射物体表面几何特征数据、根据被照射物体的高能射线图像计算出被照射物体内部几何特征数据、以及结合所述表面几何特征数据和内部几何特征数据得到被照射物体的三维结构数据,所述准直器包括受一驱动装置驱动的可调滑块以及位于可调滑块内侧的射线出束口,所述可调滑块一侧设有滤波片;所述驱动装置包括三轴控制器、X轴位置传感器和X轴方向驱动马达、Y轴位置传感器和Y轴方向驱动马达、以及滤波片驱动马达。
8. 一种高能射线束成像方法,其特征在于:包括:
沿X轴方向调整准直器内可调滑块,
沿Y轴方向调整准直器内可调滑块及设置滤光片,并调整被照射物体位置使其位于所述投射区域内;
在被照射物体的同一侧发射高能射线束、采集位于所述射线束投射区域内被照射物体的影像以及在被照射物体上投射网格图案,并采集含有网格图案的被照射物体的影像,其中,通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上;
根据网格图案在被照射物体上发生的畸变情况,计算出被照射物体表面几何特征数据;
采集在高能射线束照射下时被照射物体的高能射线图像,计算出被照射物体内部几何特征数据;
结合所述表面几何特征数据和内部几何特征数据,得到被照射物体的三维结构数据。”
复审请求人认为:
(1)修改后的权利要求1与对比文件1存在至少五方面的区别特征,其实际所要解决的技术问题是如何使高能射线束成像装置小型化并且操作更加方便快捷。对比文件1的发明原理是基于运动的成像,其不存在小型化和需要操作更加方便的技术问题。(2)对比文件1未公开区别特征③“所述准直器、影像采集装置、光学投影装置以及发射高能射线束的高能射线源均设置于被照射物体的同一侧”,其照相机、激光器和射线源位于被照射物体两侧,且被照射物体与成像板保持距离,仅应用于存在运动空间的场合,即使将对比文件1与现有技术结合,得到的也只能是射线源与照相机设置于一侧而激光器设置于另一侧的方案。(3)在X射线装置中设置准直器为公知常识,但现有的X射线装置是整体通过机械设备调整X射线装置的位置,本申请仅通过自动调节准直器和滤波片的位置来改变高能射线束在成像板上的投射区域,能减小体积,调节更加灵活。而且反光镜延长了激光发射的光路,能够更充分合理利用成像装置的内部空间。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年09月18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06月11日向复审请求人发出复审通知书,指出:1、权利要求1与对比文件1相比,区别在于:(1)还包括准直器,用于设置高能射线束的投射区域,所述准直器与影像采集装置、光学投影装置以及发射高能射线束的高能射线源均设置于被照射物体的同一侧,所述准直器包括受一驱动装置驱动的可调滑块以及位于可调滑块内侧的射线出束口,所述可调滑块一侧设有滤波片;所述驱动装置包括三轴控制器、X轴位置传感器和X轴方向驱动马达、Y轴位置传感器和Y轴方向驱动马达、以及滤波片驱动马达;(2)投射图案通过反射镜被投射至被照射物体上。基于上述区别特征,权利要求1实际所要解决的技术问题是如何方便对射线束进行控制以及如何减小设备体积。然而,在X射线成像设备中设置准直器以及相应的调节机构以及在光学系统中设置反光镜是本领域的常用技术手段,因此,在对比文件1基础上结合本领域的常用技术手段得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求1不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。2、针对复审请求人的意见,合议组认为:(1)权利要求1中并未具体限定其成像装置是基于固定成像原理,也未限定表面几何特征数据和内部几何特征数据是二维的还是三维的,对比文件1的设备也存在小型化和提高操作方便性的普遍诉求,也存在通过调节准直器方便控制与X射线束相关的参数的需求,并且本领域技术人员也有动机将对比文件1的构思应用于复审请求人所声称的“固定成像”。(2)对比文件1实际上公开了激光器、彩色照相机和X射线源位于被照射物体的同一侧的技术方案,复审请求人声称的区别技术特征③实际上大部分被对比文件1公开了,当将照相机和激光器应用于常规X射线成像设备的X射线源侧时,也容易想到将它们与X射线源集成设置,并能够预期具有“占用空间小”的技术效果。(3)反光镜是本领域在设计光路时为了在有限的空间中延长光路而惯常采用的部件,对比文件1也需要,准直器和滤波片也都是X射线成像设备的常规部件,而且准直器的作用是调节X射线束的照射范围,这并非是复审请求人提到的“整体通过机械设备调整”能够实现的,通过调节准直器的挡板来实现照射范围的调节是常规做法,本领域技术人员容易想到将二维准直器及其驱动组件设置于对比文件1的摄影设备上,无需付出创造性的劳动,所带来的调节灵活的技术效果也可预期。3、从属权利要求2-7的附加特征或者被对比文件1公开或者属于本领域常用手段,因此也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、权利要求8与对比文件1相比,其区别在于:(1)还包括沿X轴方向调整准直器内可调滑块、沿Y轴方向调整准直器内可调滑块及设置滤光片的步骤;(2)所投射的是网格图案,且是通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上。然而,这都是本领域技术人员容易采用的常规技术手段。因此,在对比文件1的基础上结合本领域常用手段得到权利要求8要求保护的技术方案对所属领域技术人员而言是显而易见的。权利要求8不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4、从属权利要求9-11的附加特征属于本领域的公知常识,因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求9-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年07月26日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,其中,在复审通知书所针对的文本基础上,将权利要求1的特征“影像采集装置,用于采集对应于所述射线束投射区域内被照射物体的影像”修改为“影像采集装置,用于采集对应于所述射线束投射区域内被照射物体的二维影像”,将权利要求8的特征“在被照射物体的同一侧发射高能射线束、采集位于所述射线束投射区域内被照射物体的影像以及在被照射物体上投射网格图案,并采集含有网格图案的被照射物体的影像,其中,通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上”修改为“在被照射物体的同一侧发射高能射线束、采集位于所述射线束投射区域内被照射物体的二维影像以及在被照射物体上投射网格图案,并采集含有网格图案的被照射物体的二维影像,其中,通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上”。修改后的权利要求书内容如下:
“1. 一种高能射线束成像装置,其特征在于:包括
准直器,用于设置高能射线束的投射区域;
光学投影装置,用于在所述被照射物体上投射图案,所述投射图案通过反射镜被投射至被照射物体上;
影像采集装置,用于采集对应于所述射线束投射区域内被照射物体的二维影像;
所述准直器、影像采集装置、光学投影装置以及发射高能射线束的高能射线源均设置于被照射物体的同一侧;及
中央控制装置,用于根据投射图案在被照射物体上发生的畸变情况计算出被照射物体表面几何特征数据、根据被照射物体的高能射线图像计算出被照射物体内部几何特征数据、以及结合所述表面几何特征数据和内部几何特征数据得到被照射物体的三维结构数据,
所述准直器包括受一驱动装置驱动的可调滑块以及位于可调滑块内侧的射线出束口,所述可调滑块一侧设有滤波片;所述驱动装置包括三轴控制器、X轴位置传感器和X轴方向驱动马达、Y轴位置传感器和Y轴方向驱动马达、以及滤波片驱动马达。
2. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述高能射线束成像装置还包括介于所述准直器和高能射线源之间的射线剂量测量装置,所述射线剂量测量装置包括位于所述高能射线束光路中的反射器以及位于反射器反射光路中的光子感应器。
3. 根据权利要求2所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述影像采集装置包括设于所述高能射线束两侧的两个二维影像拍摄装置。
4. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述光学投影装置设有投射光源及投射图案,所述投射图案为网格图案,投射光源为波长350nm~700nm的可见光或波长700~2000nm的不可见光。
5. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述光学投影装置界定有一投影区域,所述影像采集装置界定有一拍摄区域,而且所述射线束的投射区域、投影区域及拍摄区域的面积依次由小变大设置。
6. 根据权利要求5所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述拍摄区域覆盖并超过所述射线束的投射区域和光学投影装置的投影区域,且所述射线束的投射区域位于所述拍摄区域和投影区域的中央位置。
7. 根据权利要求1所述的高能射线束成像装置,其特征在于:所述中央控制装置包括控制器、处理器及数据存储器,所述控制器分别连接并控制所述光学投影装置、影像采集装置及准直器。
8. 一种高能射线束成像方法,其特征在于:包括:
沿X轴方向调整准直器内可调滑块,
沿Y轴方向调整准直器内可调滑块及设置滤光片,并调整被照射物体位置使其位于所述投射区域内;
在被照射物体的同一侧发射高能射线束、采集位于所述射线束投射区域内被照射物体的二维影像以及在被照射物体上投射网格图案,并采集含有网格图案的被照射物体的二维影像,其中,通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上;
根据网格图案在被照射物体上发生的畸变情况,计算出被照射物体表面几何特征数据;
采集在高能射线束照射下时被照射物体的高能射线图像,计算出被照射物体内部几何特征数据;
结合所述表面几何特征数据和内部几何特征数据,得到被照射物体的三维结构数据。
9. 根据权利要求8所述的高能射线束成像方法,其特征在于:调整被照射物体位置使其位于所述投射区域内,包括:
采集被照射物体的位置信息;
读取预设的标准位置信息;
分析并判断被照射物体是否位于高能射线束的投射区域内;
若是,则确认所述被照射物体的位置正确;
否则,输出位置偏移信息。
10. 根据权利要求9所述的高能射线束成像方法,其特征在于:采集被照射物体的位置信息,包括采集被照射物体所在位置的图像信息;读取预设的标准位置信息,包括读取预设的标准位置图像信息。
11. 根据权利要求10所述的高能射线束成像方法,其特征在于:分析并判断被照射物体是否位于高能射线束投射区域内时,对所述被照射物体所在位置的图像信息和所述预设的标准位置图像信息进行图像比对分析。”
复审请求人认为:(1)权利要求1中限定了中央控制装置用于根据投射图案在被照射物体上发生的畸变情况计算出被照射物体表面几何特征数据,而影像采集装置采集的为被照射物体的二维影像,通过二维影像构建三维模型,因此可以实现固定成像,因其没有限定影像采集装置的数量,即便一个拍摄装置也可以实现三维模型的构建,使用网格投射结构光本身就是单目的3D成像技术,与对比文件1所使用的普通双目成像技术是不同的,而对比文件1中必须依靠设备的运动而创建三维模型,其也没有任何启示可以用于固定成像,或者说其可以实现单目成像。(2)即使依照对比文件1中将影像采集装置和射线源设置于同一侧,势必会带来体积增大、搬运以及安装的不便,因此本领域技术人员不可能在对比文件1的基础上,将光学投影装置也设置在射线源的一侧并且将准直器、影像采集装置、光学投影装置以及中央控制装置均包含在外壳内,也就是说,本领域技术人员看到对比文件1中的相关说明,也仅仅是在对比文件1的基础上,基于关于成像位置可移动而将彩色照相机设置为位于X射线源附近,不可能再进一步地将影像采集装置和射线源设置于同一侧。(3)拍摄装置30通过反射镜的反射以获取成像板50上一定区域的影像,并不仅仅是设计光路而在有限的空间中延长光路,更重要的是预设成像的区域,也就是说,通过设置反光镜的位置和角度,可以确定高能射线束的投射区域,进而确保能获取到高能射线束投射区域内被照射物体的二维(2D)影像,因此设置反光镜并不是本领域技术人员的惯用手段。(4)新的权利要求1中通过将准直器、影像采集装置、光学投影装置以及高能射线源均设置于被照射物体的同一侧,使高能射线束成像装置能够一体化设置,无论成像板与患者直接接触,置于床下或是立柱架中,均可以采用该装置,通过设置反射镜,可以将准直器做的更小同时避免高能射线束被激光器阻挡,反射镜延长了激光发射的光路,从而能够更充分合理的利用高能射线束成像装置的内部空间,使整个装置的结构紧凑从而体积更小,便于在更多的场合中使用。
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
在复审程序中,复审请求人分别于2018年09月13日提出复审请求时以及于2019年07月26日答复复审通知书时均提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,其中所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审决定以复审请求人于申请日2015年05月07日提交的说明书摘要、说明书第1-43段、摘要附图、说明书附图图1-6;于2019年07月26日答复复审通知书时提交的权利要求第1-11项为基础作出。
关于创造性
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件所公开的技术内容相比存在区别技术特征,但是这些区别技术特征是本领域技术人员容易采用的常规技术手段,那么该权利要求请求保护的技术方案不具有创造性。
具体到本申请:
1、权利要求1不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1要求保护一种高能射线束成像装置。对比文件1公开了一种计算机断层摄影设备(参见说明书第[0016]-[0034]段,附图1-7),包括彼此相隔一定距离的X射线源15和X射线图像信息接收器21,由此创建位于X射线源15和X射线图像信息接收器单元21之间的设备的成像位置18,从而可以引导由X射线源15形成的波束通过所述成像位置18朝向X射线图像信息接收器单元21;图像信息接收器模块20包括两个彩色照相机22,其水平地设置在X射线检测器21的相对两侧并对准成像位置18,模块20上设有照亮成像位置18的光源23和两个激光器24,激光器位于模块20中部并靠近模块20的上下边缘;激光器24被设置为在成像位置18处发射并引导狭窄的垂直平面扇形束,其在患者面部投射激光图案;扇形射束被引导至位于成像位置18的患者面部处以在所述面部形成窄垂直激光图案,所述面部将由二维照相机22相对于激光扇束的方向以0到90度之间的角度成像;通过将激光器24和照相机22从患者面部的一侧转移到另一侧并且通过在激光线位于面部不同位置时拍摄的激光线的图像,可以构造面部表面形状的虚拟三维模型。由X射线检测器21和彩色照相机22检测到的图像信息被引导至计算机30,设在计算机30上的图像处理单元包括可以产生同时以三维示出面部纹理以及患者颅部的牙和/或骨骼结构的至少一部分的模型的单元;能够直接确定,上述面部纹理是根据所投射的激光图案在患者面部上发生的畸变情况计算出的,上述患者颅部的牙和/或骨骼结构是根据患者面部的X射线图像计算出的,且该同时以三维示出面部纹理以及患者颅部的牙和/或骨骼结构的至少一部分的模型必然是结合了两者而得到的。在上述实施例中,彩色照相机位于支持成像单元的臂部件上,基本位于X射线检测器的附近,但是该彩色照相机也可被设置为基本位于X射线源附近(参见说明书第[0032]段),结合附图2示出的结构,X射线检测器和X射线源分别位于患者面部的两侧,当将彩色照相机由位于X射线检测器的附近转变为位于X射线源附近时,其必然与X射线源处于患者面部的同一侧,而由于彩色照相机需要拍摄激光器投影在患者面部的投射图案,因而激光器需要与彩色照相机处于患者面部的同一侧,也即激光器同样与X射线源处于患者面部的同一侧;照相机22是二维照相机(参见说明书第[0021]段),因而其拍摄的必然是二维影像。
对比文件1中还公开了其计算机断层摄影设备的工作流程,包括:在第一时段,激光器光关闭,而在籍此照明患者面部的光脉冲序列期间拍摄面部图像,在第二时段,保持激光器光打开,激光线沿着患者面部移动,在没有照明患者面部的光脉冲时段内拍摄面部图像(参见说明书第[0025]段);在产生纹理模型期间,利用被包括在图像处理单元中的、用于根据在患者面部上引导激光线的图像信息创建面部表面模型;产生同时以三维示出面部纹理以及患者颅部的牙和/或骨骼结构的至少一部分的模型(参见说明书第[0023]段),则在此之前必然包含发射X射线束以及采集X射线束照射下时患者面部的高能射线图像,得到患者颅部的牙和/或骨骼结构的步骤,并且,由于彩色照相机和激光器可以与X射线源处于同一侧,因而发射高能射线和采集患者面部的影像是在患者面部的同一侧;在采集上述数据之前,首先必然是先调整患者的面部位置使其位于所述成像位置18。
将对比文件1公开的技术内容与权利要求1相比可知,对比文件1中的计算机断层摄影设备用于生成X射线图像,其X射线源发射的X射线束必然是高能射线束,因而对应于本申请的高能射线源,而该计算机断层摄影设备对应于高能射线束成像装置;所述成像位置对应于射线束投射区域,患者面部对应于被照射物体;激光器用于在被照射物体上投射图案,因而对应于本申请的光学投影装置,激光图案对应于投射图案;彩色照相机用于采集处于成像位置的被照射物体的影像,对应于本申请的影像采集装置;对比文件1的计算机对应于本申请的中央控制装置,患者面部的面部纹理对应于被照射物体表面几何特征数据,患者颅部的牙和/或骨骼结构对应于被照射物体的内部几何特征数据,同时以三维示出面部纹理以及患者颅部的牙和/或骨骼结构的至少一部分的模型对应于本申请的三维结构数据。
权利要求1与对比文件1相比,区别在于:(1)还包括准直器,用于设置高能射线束的投射区域,所述准直器与影像采集装置、光学投影装置以及发射高能射线束的高能射线源均设置于被照射物体的同一侧,所述准直器包括受一驱动装置驱动的可调滑块以及位于可调滑块内侧的射线出束口,所述可调滑块一侧设有滤波片;所述驱动装置包括三轴控制器、X轴位置传感器和X轴方向驱动马达、Y轴位置传感器和Y轴方向驱动马达、以及滤波片驱动马达;(2)投射图案通过反射镜被投射至被照射物体上。基于上述区别特征,权利要求1实际所要解决的技术问题是如何方便对射线束进行控制以及如何减小设备体积。
针对上述区别(1),在X射线成像设备中靠近X射线源的一侧设置准直器以通过调节准直器的开口尺寸来设置和调节X射线束的投射区域,这是本领域非常常用的技术手段,而准直器一般包括可调挡板(即可调滑块)和位于挡板之间的开口(即射线出束口),这是本领域公知常识;并且,现有技术中常用的准直器形式包括二维准直器,即在垂直于X射线束轴的两个正交方向即一般所称的X轴和Y轴方向上都可调,而且通过驱动马达分别控制这两个方向的运动也是本领域的常规技术手段,因此,本领域技术人员容易想到在对比文件1的设备中设置二维准直器,并设置X轴方向驱动马达和Y轴方向驱动马达来控制可调挡板的运动;在此基础上,结合本领域常用的传感反馈控制手段,对应设置X轴位置传感器和Y轴位置传感器以实现准直器的精确控制是本领域技术人员容易想到的;另外,在X射线成像设备的X射线通路中设置滤波片和相应的驱动设置以过滤掉对成像没有价值的低能射线,提高X射线的有效能量,这也是本领域的常规做法,因而本领域技术人员容易想到在可调滑块一侧设置滤波片并对应设置滤波片驱动马达;而针对所需设置的上述驱动马达对应设置三轴控制器也是本领域技术人员容易做出的常规选择。
针对上述区别(2),在光学系统中通过设置反光镜而增长光路从而减小所需的设备的体积这是本领域的常用技术手段,因此,本领域技术人员容易想到在对比文件1中的激光光路中增加反光镜,以在满足激光投影需求的情况下减小设备的整体体积。
因此,在对比文件1基础上结合本领域的常用技术手段得到权利要求1的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求1不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
针对复审请求人答复复审通知书时提出的意见,合议组认为:
(1)权利要求1所限定的技术方案虽然包含“固定成像”的情况,但也没有排除其他情况。权利要求1中虽然没有限定影像采集装置的数量,但说明书中示出的具体实施方式中是包含两个影像采集装置的,所以说,本申请实际上并非单纯致力于单目3D成像技术。对比文件1所公开的设备也是根据投射图案在被照射物体上发生的畸变情况计算出被照射物体表面几何特征数据的,影像采集装置采集的也是二维影像,也是通过二维影像构建三维模型,因此,至少从目前的权利要求来看,其与对比文件1在原理上并无差别。
退一步,如复审通知书中所指出的,对比文件1的整体构思在于结合外部轮廓信息和内部结构信息获得完整的三维结构信息,而正如本申请说明书的“背景技术”部分所言,常规X射线成像设备也存在“完整地了解被照射物体表面及内部的结构数据”的需求,这就是本领域技术人员将对比文件1所公开的构思应用于复审请求人所声称的“固定成像”的动机。因此,即使对权利要求1做进一步的限定从而体现出其固定成像原理也无法使得其具备创造性。
(2)对比文件1具体公开了臂部件以及分别设置在臂部件两端的X射线源和X射线探测器,并设置了图2所示的具有外壳的图像信息接收器模块以方便将照相机、激光器设置在X射线探测器附近,当将这两者设置在X射线源附近时,基于对比文件1所公开的臂部件的结构,照相机、激光器必然是跟X射线源一同设置在臂部件的一端的,这一端相对于被成像的患者面部显然是位于同一侧的,所以对比文件1实际上隐含公开了将照相机、激光器和射线源设置于同一侧的方案。而具体完成这种设置时,参照图2所示出的结构,本领域技术人员自然容易想到设置类似的具有外壳的模块来安置照相机和激光器,并且,基于仪器整体化的考虑,将设置在一侧的这些部件都包含在外壳内也是本领域技术人员容易想到的,这并不一定会导致体积的增大,反而会方便搬运、安装和使用。
(3)在权利要求1中仅仅限定了“所述投射图案通过反射镜被投射至照射物体上”,并未限定反射镜还具有其他功能,在说明书中有关该用于将投射图案投射到被照射物体上的反射镜也并未记载其他功能,因此复审请求人声称的“通过设置反光镜的位置和角度,可以确定高能射线束的投射区域”的说法没有依据。在此基础上,反射镜被认为所发挥的功能仅限于其在现有技术中所惯常发挥的功能,即延长、调节光路,而使用反射镜发挥该功能属于本领域用于减小设备体积的常规手段。
(4)如上所述,对比文件1中已经公开了影像采集装置、光学投影装置以及高能射线源均设置于被照射物体的同一侧的方案,且当结合常规手段设置准直器时,该准直器也必然设置在与射线源同侧的位置,如此一来,也能够方便成像装置一体化设置;由于设置反射镜以延长、调整光路是本领域常规手段,本领域技术人员容易想到将其应用于对比文件1以调整激光光路,由此显然能够延长激光发射的光路、避免激光器阻挡X射线、更充分合理的利用成像装置的内部空间以及使整个装置的结构紧凑从而体积更小。因此,复审请求人所声称的大部分技术效果都是本领域技术人员能够合理预期的。至于“无论成像板与患者直接接触,置于床下或是立柱架中,均可以采用该装置”、“可以将准直器做的更小”、“便于在更多的场合中使用”这些效果,并非是目前的权利要求1所必然具备的技术效果。因此,从技术效果来看,权利要求1相对于对比文件1和本领域常用技术手段的结合并未带来预料不到的技术效果。
因此,合议组对于复审请求人的意见不予支持。
2、权利要求2-7不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求,其附加特征限定了剂量测量装置及其具体设置,然而,为了精确掌握实际辐射剂量而设置相应的剂量传感器以及具体利用反射器反射部分射线束到光子感应器以进行剂量测量均是本领域的常用手段。
权利要求3是权利要求2的从属权利要求,其附加特征对影像采集装置做了进一步限定,首先,“两个二维影像拍摄装置”被对比文件1公开(参见同上):两个彩色照相机设置于X射线检测器21的两侧,其为二维照相机(具体参见说明书第[0021]段)。则当本领域技术人员将彩色照相机设置在X射线源相对于被照射物体的同一侧时,也容易想到将其分别设置于X射线束的两侧。
权利要求4是权利要求1的从属权利要求,其附加特征限定:“所述光学投影装置设有投射光源及投射图案,所述投射图案为网格图案,投射光源为波长350nm~700nm的可见光或波长700~2000nm的不可见光”,首先,在对比文件1中其激光器作为投射光源,用于投射激光图案,并且,将激光器发射的激光具体选择为350nm~700nm的可见光或波长700~2000nm的不可见光并对应设置相应的影像采集装置是本领域技术人员容易做出的常规选择。至于投射图案的具体选择,如上文所述,本领域技术人员容易想到将对比文件1公开的将表面轮廓信息与内部结构信息结合形成完整三维结构数据的构思应用于常规X射线成像设备,在此基础上,由于所需成像的部位是较大面积的且X射线成像设备在成像过程中不移动,从而本领域技术人员容易想到采用网格图案,以获得二维的表面纹理信息。
权利要求5是权利要求1的从属权利要求,其附加特征限定:“所述光学投影装置界定有一投影区域,所述影像采集装置界定有一拍摄区域,而且所述射线束的投射区域、投影区域及拍摄区域的面积依次由小变大设置”,权利要求6是权利要求5的从属权利要求,其附加特征进一步限定:“所述拍摄区域覆盖并超过所述射线束的投射区域和光学投影装置的投影区域,且所述射线束的投射区域位于所述拍摄区域和投影区域的中央位置”,如上文所述,本领域技术人员容易想到将对比文件1公开的将表面轮廓信息与内部结构信息结合形成完整三维结构数据的构思应用于常规X射线成像设备,在此基础上,由于射线束的投射区域是二维区域,为了获得充足的表面轮廓信息以与X射线成像所获得的内部结构信息进行匹配,本领域技术人员容易想到将投影区域的面积设置为比投射区域大并覆盖超过投射区域,而为了保证投影区域被完整拍摄,其也容易想到将拍摄区域的面积设置为比投影区域大并覆盖超过投影区域,至于将投射区域设置为拍摄区域和投影区域的中央位置则是本领域技术人员基于保证成像质量容易做出的常规选择。
权利要求7的附加特征对中央控制装置做了进一步限定,对比文件1中公开了(参见说明书第[0032]段):用于处理对位于成像位置(18)处的患者面部进行成像时所获取的图像信息的单元(对应于处理器)位于计算机中(即中央控制装置包括处理器),同时,该设备的控制系统(对应于控制器)控制所述彩色照相机(22)以在所述旋转运动期间拍摄位于成像位置(18)处的患者面部的彩色图像(参见说明书第[0034]段),本领域技术人员容易想到将控制器设置于计算机中并分别连接和控制激光器、彩色照相机以及准直器,而在中央控制装置中设置数据存储器是本领域的常用手段。
因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-7的技术方案也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
3、权利要求8不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求8要求保护一种高能射线束成像方法。将对比文件1公开的技术内容与权利要求8相比可知,计算机断层摄影设备的工作流程对应于权利要求8的高能射线束成像方法;在籍此照明患者面部的光脉冲序列期间拍摄面部图像对应于采集位于射线束投射区域内被照射物体的二维影像;保持激光器光打开的同时在没有照明患者面部的光脉冲时段内拍摄面部图像对应于在被照射物体上投射图案并采集含有图案的被照射物体的二维影像;根据在患者面部上引导激光线的图像信息创建面部表面模型对应于根据投影图案在被照射物体上发生的畸变情况,计算出被照射物体表面几何特征数据;产生同时以三维示出面部纹理以及患者颅部的牙和/或骨骼结构的至少一部分的模型对应于结合表面几何特征数据和内部几何特征数据,得到被照射物体的三维结构数据。
权利要求8与对比文件1的区别在于:(1)还包括沿X轴方向调整准直器内可调滑块、沿Y轴方向调整准直器内可调滑块及设置滤光片的步骤;(2)所投射的是网格图案,且是通过反射镜将网格图案投射至被照射物体上。基于上述区别特征,权利要求8实际所要解决的技术问题是如何方便对射线束进行控制以及如何减小设备体积。
然而,参见上文有关权利要求1的意见,本领域技术人员结合本领域常用手段容易想到在对比文件1的摄影设备中设置准直器以及相应的沿X轴和Y轴方向驱动其可调挡板的驱动机构以及设置滤波片,在此基础上,在进行成像操作时,其容易想到在进行成像之前例如在调整被照射物体的位置之前先进行沿X轴方向调整准直器内可调滑块、沿Y轴方向调整准直器内可调滑块及设置滤光片的步骤。同时,如上文有关权利要求4的意见所述,本领域技术人员容易想到将对比文件1公开的将表面轮廓信息与内部结构信息结合形成完整三维结构数据的构思应用于常规X射线成像设备,在此基础上,由于所需成像的部位是较大面积的且X射线成像设备在成像过程中不移动,从而本领域技术人员容易想到采用网格图案,以获得二维的表面纹理信息。而至于通过反射镜投射网格图案,如上文所述,是本领域技术人员基于延长光路、节约空间所容易采用的常用技术手段。因此,在对比文件1基础上结合本领域常用手段得到权利要求8的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此权利要求8不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
4、权利要求9-11不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求9引用权利要求8,其附加特征限定了调整被照射物体位置的具体流程,权利要求10引用权利要求9,其附加特征限定了采集被照射物体的位置信息和读取预设的标准位置信息的具体操作,权利要求11引用权利要求10,其附加特征限定了分析判断被照射物体是否位于投射区域内的具体方式。然而,通过将实际检测的物体的位置信息与预设标准位置信息进行比较以确定物体是否就位是本领域的常用手段,而具体通过拍摄物体图像以采集物体的位置信息、通过读取标准位置在图像内的信息来读取标准位置信息并将图像内的两个位置信息进行比对分析是本领域技术人员容易做出的常规选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求9-11的技术方案也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
综上,权利要求1-11均不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年06月06日对本申请作出的驳回决定。
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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