发明创造名称:镜面反射目标的超声成像
外观设计名称:
决定号:200521
决定日:2020-01-13
委内编号:1F251599
优先权日:2012-06-13
申请(专利)号:201380043131.1
申请日:2013-06-13
复审请求人:弗吉尼亚大学许可和投资集团暨弗吉尼亚大学专利基金会
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:黄曦
合议组组长:李玉菲
参审员:谢楠
国际分类号:A61B8/14
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在诸多区别技术特征,其中,部分区别技术特征未被其它对比文件公开,目前也没有证据表明该部分区别技术特征是本领域的公知常识,且该部分区别技术特征使得该权利要求请求保护的技术方案产生了有益的技术效果,则该权利要求相对于上述现有技术具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201380043131.1、发明名称为“镜面反射目标的超声成像”的PCT发明专利申请(下称本申请)。申请人为弗吉尼亚大学许可和投资集团暨弗吉尼亚大学专利基金会,本申请的申请日是2013年06月13日,优先权日为2012年06月13日,进入中国国家阶段日为2015年02月13日,公开日为2015年05月27日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1-12不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由于2018年01月26日驳回了本申请。
驳回决定所针对的文本为:进入中国国家阶段日2015年02月13日提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-16页、说明书附图第1-16页、说明书摘要、摘要附图;2017年11月09日提交的权利要求第1-12项。驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:CN102068275A,公开日为2011年05月25日。
驳回决定所依据的权利要求书如下:
“1. 一种超声诊断设备,包括:
一个或多个超声换能器,被配置为以机械方式扫描包括成像目标的组织区域;和
机械定位器,被配置为将所述一个或多个超声换能器定位成:
在宽范围角度上并且在多个角度上同时探询所述组织区域;
接收第一回声信息,第一回声信息与至少部分地由一个或多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积对应;以及
接收第二回声信息,第二回声信息与至少部分地由一个或多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积对应,第二体积在空间上与组织区域的一部分中的组织的第一体积交叠;
其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;
其中所述一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长;以及
处理器电路,被配置为使用关于来自第一和第二回声信息的反射的亮度的信息将位置识别为成像目标。
2. 如权利要求1所述的超声诊断设备,其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标。
3. 如权利要求1所述的超声诊断设备,其中所述机械定位器包括机动化的机械致动器。
4. 如权利要求1所述的超声诊断设备,包括:耦合垫,被配置为符合组织区域的表面的表面形状并且被配置为以声学方式将所述一个或多个超声换能器耦合到组织区域。
5. 如权利要求4所述的超声诊断设备,其中所述耦合垫定义包括耦合流体的腔;并且
其中所述一个或多个超声换能器经耦合流体以声学方式耦合到组织区域的表面。
6. 如权利要求1所述的超声诊断设备,其中第一位置和第二位置分开大于一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应。
7. 一种超声成像方法,包括
在宽范围角度上并且在多个角度上同时探询包括成像目标的组织区域并且从一个或多个超声换能器接收第一回声信息,第一回声信息对应于至少部分地由所述一个或多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积;
从一个或多个超声换能器接收第二回声信息,第二回声信息对应于至少部分地由所述一个或多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积,第二体积在空间上与正被扫描的组织区域中的组织的第一体积交叠;
基于来自第一和第二回声信息的反射的亮度将位置识别为成像目标;以及
使用获得的第一和第二回声信息构造成像目标的二维(2D)或三维(3D)表示中的至少一个;
其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;
其中所述一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长。
8. 如权利要求7所述的方法,其中机械定位器被用于定位所述一个或多个超声换能器以接收第一和第二回声信息。
9. 如权利要求8所述的方法,其中所述机械定位器包括机动化机械致动器。
10. 如权利要求7所述的方法,其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标。
11. 如权利要求7所述的方法,包括:使用被配置为符合组织区域的表面的表面形状的耦合垫以声学方式将所述一个或多个超声换能器耦合到组织区域。
12. 如权利要求7所述的方法,其中第一位置和第二位置分开大于一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应。”
驳回决定具体指出:(1)权利要求1要求保护一种超声诊断设备,对比文件1公开了一种超声诊断设备,权利要求1与对比文件1之间的区别技术特征在于:其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长。以上区别技术特征是本领域为了避免图像数据过度冗余而达不到交叠效果、确定超声成像设备波长,以及节省换能器内部空间加强超声图像成像效果时的常用技术手段。在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识获得权利要求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2-6的附加技术特征属于本领域的公知常识,因此,权利要求2-6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。(3)权利要求7要求保护一种超声成像方法,对比文件1公开了一种超声成像方法,权利要求7与对比文件1之间的区别技术特征在于:其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;其中一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长。以上区别技术特征是本领域为了避免图像数据过度冗余而达不到交叠效果、确定超声成像设备波长以及节省换能器内部空间加强超声图像成像效果时的常用技术手段。在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识获得权利要求7请求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的,权利要求7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8-12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,权利要求8-12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人弗吉尼亚大学许可和投资集团暨弗吉尼亚大学专利基金会(下称复审请求人)不服上述驳回决定,于2018年05月09日向国家知识产权局提出复审请求,复审请求人在提出复审请求时一并提交了权利要求书的全文修改替换页,修改之处在于:在驳回决定针对的权利要求基础上,在权利要求1中增加技术特征“其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标”、“并且构造镜面反射目标的表示”;在权利要求7中增加技术特征“其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标”,并将“构造成像目标的二维(2D)或三维(3D)表示中的至少一个”修改为“构造镜面反射目标的二维(2D)或三维(3D)表示中的至少一个”;删除权利要求2、10;适应性修改了相应权利要求的引用基础和编号。
复审请求人认为:(1)修改后的权利要求1明确限定了成像目标指代镜面反射目标,诸如骨头,并且构造镜面反射目标的表示。所有的设置和参数,例如一个或多个超声换能器的位置、被分开至少一个波长的第一位置和第二位置,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应、包括换能器阵列的一个或多个超声波换能器等,都被用来获得镜面反射目标的清晰表示。对比文件1涉及多向超声扫描,用来自不同扫描的数据表示重叠的体积,因此可以进行组合以形成扩展的视场,其中,复合信息可以用于量化和/或成像。例如,提供产科成像,可以提供整个胎儿扫描。使用换能器阵列可以提供其他大型解剖学结构的超声可视化,在无换能器的内部运动的情况下生成扩展的视场。扩展的视场可以在整个感兴趣的区域上扩展超过单个阵列的能力,诸如应用于产科时可成像整个胎儿。在其他实施例中,图像不是扩展的视场,而是包括来自不同视向的合成、减少斑点和阴影。胎儿或人体中的组织被分类为镜面反射目标和散射目标。对比文件1中定义的技术方案用于构建所有镜面反射目标、散射目标和其他目标的表示,但不仅仅是镜面反射目标。(2)用于对所有组织目标成像的设置和参数与仅用于镜面反射目标成像的设置和参数显著不同。本领域技术人员没有动机将对比文件1中所述的解决方案修改为如权利要求1中所定义的解决方案。基于相同的理由,权利要求6也具备创造性,从属权利要求2-5、7-10也具备创造性。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种超声诊断设备,包括:
一个或多个超声换能器,被配置为以机械方式扫描包括成像目标的组织区域,其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标;和
机械定位器,被配置为将所述一个或多个超声换能器定位成:
在宽范围角度上并且在多个角度上同时探询所述组织区域;
接收第一回声信息,第一回声信息与至少部分地由一个或多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积对应;以及
接收第二回声信息,第二回声信息与至少部分地由一个或多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积对应,第二体积在空间上与组织区域的一部分中的组织的第一体积交叠;
其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;
其中所述一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长;以及
处理器电路,被配置为使用关于来自第一和第二回声信息的反射的亮度的信息将位置识别为成像目标并且构造镜面反射目标的表示。
2. 如权利要求1所述的超声诊断设备,其中所述机械定位器包括机动化的机械致动器。
3. 如权利要求1所述的超声诊断设备,包括:耦合垫,被配置为符合组织区域的表面的表面形状并且被配置为以声学方式将所述一个或多个超声换能器耦合到组织区域。
4. 如权利要求3所述的超声诊断设备,其中所述耦合垫定义包括耦合流体的腔;并且
其中所述一个或多个超声换能器经耦合流体以声学方式耦合到组织区域的表面。
5. 如权利要求1所述的超声诊断设备,其中第一位置和第二位置分开大于一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应。
6. 一种超声成像方法,包括
在宽范围角度上并且在多个角度上同时探询包括成像目标的组织区域并且从一个或多个超声换能器接收第一回声信息,第一回声信息对应于至少部分地由所述一个或多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积,其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标;
从一个或多个超声换能器接收第二回声信息,第二回声信息对应于至少部分地由所述一个或多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积,第二体积在空间上与正被扫描的组织区域中的组织的第一体积交叠;
基于来自第一和第二回声信息的反射的亮度将位置识别为成像目标;以及
使用获得的第一和第二回声信息构造镜面反射目标的二维(2D)或三维(3D)表示中的至少一个;其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;
其中所述一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长。
7. 如权利要求6所述的方法,其中机械定位器被用于定位所述一个或多个超声换能器以接收第一和第二回声信息。
8. 如权利要求7所述的方法,其中所述机械定位器包括机动化机械致动器。
9. 如权利要求6所述的方法,包括:使用被配置为符合组织区域的表面的表面形状的耦合垫以声学方式将所述一个或多个超声换能器耦合到组织区域。
10. 如权利要求6所述的方法,其中第一位置和第二位置分开大于一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应。”
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,于2018年05月22日向复审请求人发出了复审请求受理通知书,并将案卷转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,针对上述复审请求,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12日向复审请求人发出复审通知书,指出:1、权利要求1要求保护一种超声诊断设备,其包括以下技术方案:技术方案a、多个超声换能器的技术方案;技术方案b、一个超声换能器的技术方案。对比文件1公开了一种医学诊断超声成像系统,权利要求1的技术方案a与对比文件1相比,区别技术特征为:(1)第一位置和第二位置分开至少一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;换能器的阵列包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;(2)并且其中所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长。权利要求1的技术方案b与对比文件1相比,除了上述区别技术特征(1)和(2)以外,区别技术特征还包括:(3)一个超声换能器。上述区别技术特征是本领域为了实现合理的视场交叠,防止数据冗余,减少运算成本,提高信噪比,进一步解决节约成本而采用的常用技术手段,属于本领域的公知常识。故在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求1要求保护的技术方案a和b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、权利要求6要求保护一种超声成像方法,其包括以下技术方案:技术方案a、使用多个超声换能器的技术方案;技术方案b、使用一个超声换能器的技术方案。对比文件1公开了一种超声成像方法,权利要求6的技术方案a与对比文件1相比,区别技术特征为:(1)其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;(2)所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长。权利要求6的技术方案b与对比文件1相比,除了上述区别技术特征(1)和(2)以外,区别技术特征还包括:(3)使用一个超声换能器。上述区别技术特征是本领域为了实现合理的视场交叠,防止数据冗余,减少运算成本,提高信噪比,进一步解决节约成本而采用的常用技术手段,属于本领域的公知常识。故在对比文件1的基础上结合本领域的公知常识得到权利要求6要求保护的技术方案a和b是显而易见的,权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、权利要求2-5、7-10的附加技术特征或者被对比文件1公开,或者为本领域的公知常识,故当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2-5、7-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4、针对复审请求人的意见陈述进行了答复。
复审请求人于2019年07月29日针对复审通知书提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,其中,修改包括:在2018年05月09日提出复审请求时提交的权利要求书的基础上,权利要求1、6中增加技术特征“使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,其中所述镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息以识别镜面反射目标表面”。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种超声诊断设备,包括:
一个或多个超声换能器,被配置为以机械方式扫描包括成像目标的组织区域,其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标;和
机械定位器,被配置为将所述一个或多个超声换能器定位成:
在宽范围角度上并且在多个角度上同时探询所述组织区域;
接收第一回声信息,第一回声信息与至少部分地由一个或多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积对应;以及
接收第二回声信息,第二回声信息与至少部分地由一个或多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积对应,第二体积在空间上与组织区域的一部分中的组织的第一体积交叠;
其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;
其中所述一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长;以及
处理器电路,被配置为:使用关于来自第一和第二回声信息的反射的亮度的信息将位置识别为成像目标;使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,其中所述镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息以识别镜面反射目标表面;并且构造镜面反射目标的表示。
2. 如权利要求1所述的超声诊断设备,其中所述机械定位器包括机动化的机械致动器。
3. 如权利要求1所述的超声诊断设备,包括:耦合垫,被配置为符合组织区域的表面的表面形状并且被配置为以声学方式将所述一个或多个超声换能器耦合到组织区域。
4. 如权利要求3所述的超声诊断设备,其中所述耦合垫定义包括耦合流体的腔;并且
其中所述一个或多个超声换能器经耦合流体以声学方式耦合到组织区域的表面。
5. 如权利要求1所述的超声诊断设备,其中第一位置和第二位置分开大于一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应。
6. 一种超声成像方法,包括
在宽范围角度上并且在多个角度上同时探询包括成像目标的组织区域并且从一个或多个超声换能器接收第一回声信息,第一回声信息对应于至少部分地由所述一个或多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积,其中所述成像目标包括至少一个近似镜面反射目标;
从一个或多个超声换能器接收第二回声信息,第二回声信息对应于至少部分地由所述一个或多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积,第二体积在空间上与正被扫描的组织区域中的组织的第一体积交叠;
基于来自第一和第二回声信息的反射的亮度将位置识别为成像目标;
使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,其中所述镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息以识别镜面反射目标表面;以及
使用获得的第一和第二回声信息构造镜面反射目标的二维(2D)或三维(3D)表示中的至少一个;
其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;
其中所述一个或多个超声换能器包括:换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,并且其中所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长。
7. 如权利要求6所述的方法,其中机械定位器被用于定位所述一个或多个超声换能器以接收第一和第二回声信息。
8. 如权利要求7所述的方法,其中所述机械定位器包括机动化机械致动器。
9. 如权利要求6所述的方法,包括:使用被配置为符合组织区域的表面的表面形状的耦合垫以声学方式将所述一个或多个超声换能器耦合到组织区域。
10. 如权利要求6所述的方法,其中第一位置和第二位置分开大于一个波长,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应。”
复审请求人在答复复审通知书时认为:(1)在B模式(亮度模式)超声中,线性阵列的换能器同时扫描穿过身体的平面,该平面可以被视为屏幕上的二维图像,更常见的是,B模式成为2D模式。如本申请说明书第63段及图13A所示,单个或者窄范围的入射角度的探询(例如,获得从目标反射的超声能量)能够导致在骨头表面位置缺乏明亮反射的重构图像,因为这种骨头表面能够相对于射束具有非垂直角度。对比文件1的B模式的超声成像系统18被配置为扫描平面,而不从两个不同角度接收第一和第二回波信号(因为来自两个不同角度的第一和第二回波信息对应两个不同的平面)。因此,对比文件1未公开技术特征“处理器电路,被配置为:使用关于来自第一和第二回声信息的反射的亮度的信息将位置识别为成像目标并且构造镜面反射目标的表示”。权利要求1中定义的解决方案对应于本申请图13A中标识为“SRMI”的左图,对比文件1中的解决方案对应于图13A中标识为“B-MODE”的右图,权利要求1定义的解决方案被用来消除B模式中存在的缺点。(2)权利要求中增加的技术特征“使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,其中所述镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息以识别镜面反射目标表面”未被对比文件1公开,对比文件1单独或者结合都没有公开权利要求的技术方案,这样的权利要求具备新颖性和创造性。
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
(一)审查文本的认定
复审请求人于2019年07月29日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,其中所作的修改符合专利法第33条的规定,本复审请求审查决定所依据的文本为:进入中国国家阶段日2015年02月13日提交的国际申请文件中文译文的说明书第1-16页、说明书附图第1-16页、说明书摘要、摘要附图;2019年07月29日提交的权利要求第1-10项。
(二)关于专利法第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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在诸多区别技术特征,其中,部分区别技术特征未被其它对比文件公开,目前也没有证据表明该部分区别技术特征是本领域的公知常识,且该部分区别技术特征使得该权利要求请求保护的技术方案产生了有益的技术效果,则该权利要求相对于上述现有技术具备创造性。
具体到本案:
1、权利要求1要求保护一种超声诊断设备,其包括以下技术方案:技术方案a、多个超声换能器的技术方案;技术方案b、一个超声换能器的技术方案。对比文件1公开了一种医学诊断超声成像系统10(参见说明书第0021段、附图1-3),其包括:至少两个超声换能器12、16,换能器可机械摆动(参见说明书第0013、0043段),实现在扫描配置期间的内部摆动,完成其对成像目标的组织区域的扫描(相当于“以机械方式扫描包括成像目标的组织区域”);框架30(相当于机械定位器),该框架30可包括例如滑轮、带状物、发动机、限速器或支持臂等结构,其可辅助用户定位和保持超声换能器12、16(参见说明书第0033-0034段),框架30可以使得超声换能器被平移和/或旋转,从而使每个超声换能器12、16从不同的方位(相当于“多个角度”)询问成像目标的组织区域的同一个子体积(参见说明书第0015、0035段),超声换能器12、16的视场至少部分重叠,多个超声换能器12、16能在同一时刻进行扫描(相当于“同时探询”,参见说明书第0042-0043段),组合来自超声换能器12、16的数据,诸如在探测前或者探测后组合成表示扫描体积、子体积、平面、扩展视场平面或者扩展视场体积的数据集合,扩展视场是比通过使用单个换能器12、16在一个位置进行完全扫描可获得的视场更大的视场(相当于“宽范围角度上探询组织区域”,参见说明书第0044段),利用超声换能器12、16顺序地扫描患者的体内区域,顺序扫描具有重叠的视场,从而使超声换能器12扫描的第一体积(相当于“接收第一回声信息,第一回声信息与至少部分地由多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积对应)与超声换能器16扫描的第二体积重叠(相当于“接收第二回声信息,第二回声信息与至少部分地由多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积对应,第二体积在空间上与组织区域的一部分中的组织的第一体积交叠”);医学诊断超声成像系统10包括超声成像系统18,超声成像系统18连接换能器12、16(参见说明书第0040段),该超声成像系统18(相当于处理器电路)使用超声换能器12、16获取的扫描数据以及第一、第二体积的相对位置来生成图像(参见说明书第0041、0044段,权利要求1、16),其中,超声换能器12、16可以为线性阵列、相控阵列或二维阵列等元件阵列(相当于换能器的阵列),元件为压电的或者电容性材料或结构(参见说明书第0022段),换能器的阵列扫描方式(也就是其输出的声束移动的方式)可以是任意超声扫描方式,例如B模式、色流模式等,换能器由此扫描方式获取表示扫描区域的扫描数据(参见说明书第0040、0075段);B模式通过反射回波的亮度来表现组织的结构,且当换能器12、16从不同角度对应于同一体积采用B模式扫描方式时,其采集的图像数据也存在交叠部分的数据,因此,当超声换能器12、16从不同方位在同一时刻同时探询成像目标组织区域的同一个子体积,由此得到该同一子体积中的从两个不同角度反射的回波信息,此时该不同角度的反射回波信息对应于同一子体积, 超声成像系统18(相当于处理器电路)必然被配置为使用关于来自B模式扫描方式工作的超声换能器12、16接收的不同角度的回波信息(相当于第一和第二回声信息)的反射的亮度信息将相应的组织位置识别为成像目标,由此,重叠区域的成像得以减小斑点,改进对比度和空间分辨率,减少阴影伪影,扩展视场(参见说明书第0014-0016);另外,该医学诊断超声成像系统10可用于例如胎儿的扫描成像(参见说明书第0040、0073段),而胎儿的组织中必然包括近似镜面反射目标,例如骨骼,故该超声换能器12、16的成像目标包括至少一个近似镜面反射目标,则被显示的胎儿组织中也包括该组织中的骨骼图像(相当于构造镜面反射目标的表示)。
综上,权利要求1的技术方案a与对比文件1相比,区别技术特征为:(1)第一位置和第二位置分开至少一个波长,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;换能器的阵列包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;(2)并且其中一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长;(3)使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,其中镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息以识别镜面反射目标表面。基于以上区别技术特征,其实际解决的技术问题是:实现合理的视场交叠,防止数据冗余,减少运算成本;提高信噪比;准确识别镜面反射目标表面。
权利要求1的技术方案b与对比文件1相比,除了上述区别技术特征(1)、(2)和(3)以外,区别技术特征还包括:(4)一个超声换能器。进一步解决节约成本的技术问题。
对于区别技术特征(1),对比文件1中的多个超声换能器12、16可以由框架30定位于不同的位置/角度,对组织进行扫描以获取至少部分重叠的视场(参见说明书第0015、0036、0043-0044段及图2)。当对组织进行扫描以获取至少部分重叠的视场时,必然需选择考虑多个超声换能器12、16的位置(相当于本申请的第一位置和第二位置),多个超声换能器12、16的位置设置可能导致与该位置所对应的两个视场范围过度重叠而数据冗余较多,为此,结合超声换能器的横向和纵向分辨率,设置超声换能器12、16的位置距离选用至少一个波长的距离,其中该波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应,从而减少过度的视场重叠并产生有益的视场交叠而实现交叠视场的数据互补,这是本领域技术人员容易想到的。同时,超声换能器件的不同子阵列可用于分别输出对应不同组织位置的超声波,故同理,本领域技术人员也容易想到使得子阵列具有一定间隔,并选择该间隔为大于或等于一个波长,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应。
对于区别技术特征(2),在设计超声换能器时,为了提高信噪比,本领域技术人员公知,阵元的间距d必须满足这样的条件:d≤1/2*波长,或者d≤((N-1)/N)*波长(其中,N为阵元总数),故,当N为较大的数值时,((N-1)/N)≈1,因此,使得一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于波长,是本领域技术人员的常规选择。
对于区别技术特征(3),对比文件1未公开该区别技术特征,对比文件1涉及多向超声扫描的同步,解决现有技术中扫描视场(FOV)受限制,不能观察到感兴趣的整个解剖结构的技术问题(参见说明书第0001-0003段),虽然对比文件1公开的多向超声扫描系统可用于例如胎儿的扫描成像(参见说明书第0040、0073段),获得对例如胎儿的骨骼这样的近似镜面反射目标的成像,但对比文件1未关注例如骨表面的镜面反射目标成像分辨率不高,识别存在困难的技术问题,也未描述采用何种技术手段可以解决这样的技术问题,因此本领域技术人员也不能由对比文件1获得相应的技术启示,即采用区别技术特征(3)限定的采用针对性地使用镜面反射目标的探询角度以提取骨表面法线方向的技术手段,解决相应的技术问题。
对于区别技术特征(4),在对比文件1已经公开了至少两个超声换能器12、16采集重叠视场的扫描数据,超声成像系统18(相当于处理器电路)根据该多个超声换能器12、16的相对位置,结合该重叠视场的数据组合生成图像(参见权利要求11、说明书第0042-0043段)。同时,在电路设计中,分时复用电路中的某个元件,而达到使用一个该元件实现两个该元件的相似功能,这是电路设计领域中为了节约成本的惯用技术手段。因此,基于对比文件1中公开的该使用两个超声换能器实现不同角度的超声波收发的基础上,本领域技术人员可以从公知常识中得到技术启示,为了节约成本,分时复用一个超声换能器,使其在同样的采集总时间内分时间段交替工作而实现从不同角度收发超声波,得到交叠视场的图像数据,获得相同的技术效果,这是本领域技术人员容易想到的。
如上所述,权利要求1相对于对比文件1存在上述区别技术特征(3),对比文件1也未给出获得上述区别技术特征(3)的技术启示,且目前尚无证据可以证明上述区别技术特征(3)属于本领域公知常识。基于上述区别技术特征(3),使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,由于镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息从而能够更准确地识别镜面反射目标表面,故其技术方案a、b相对于对比文件1和公知常识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款的规定的创造性。
2、权利要求6要求保护一种超声成像方法,其包括以下技术方案:技术方案a、使用多个超声换能器的技术方案;技术方案b、使用一个超声换能器的技术方案。对比文件1公开了一种超声成像方法,其使用至少两个超声换能器;该框架30,包括例如滑轮、带状物、发动机、限速器、或支持臂等结构,其可辅助用户定位和保持超声换能器12、16(参见说明书第0033-0034段),框架30可以使得超声换能器被平移和/或旋转,从而使每个超声换能器12、16从不同的方位(相当于“多个角度”)询问成像目标的组织区域同一个子体积(参见说明书第0015、0035段),超声换能器12、16的视场至少部分重叠,多个超声换能器12、16能在同一时刻进行扫描(相当于“同时探询”,参见说明书第0042-0043段),组合来自超声换能器12、16的数据,诸如在探测前或者探测后组合成表示扫描体积、子体积、平面、扩展视场平面或者扩展视场体积的数据集合,扩展视场是比通过使用单个换能器12、16在一个位置进行完全扫描可获得的视场更大的视场(相当于宽范围角度上探询组织区域)(参见说明书第0042-0043段);利用超声换能器12、16顺序地扫描患者的体内区域,顺序扫描具有重叠的视场,从而使超声换能器12扫描的第一体积(相当于“接收第一回声信息,第一回声信息与至少部分地由多个超声换能器的第一位置定义的组织的第一体积对应”)与超声换能器16扫描的第二体积重叠(相当于“接收第二回声信息,第二回声信息与至少部分地由多个超声换能器的第二位置定义的组织的第二体积对应,第二体积在空间上与正被扫描的组织区域中的组织的第一体积交叠”)(参见权利要求11、16);医学诊断超声成像系统10包括超声成像系统18,该超声成像系统18由来自超声换能器12、16的多个数据生成图像(参见说明书第0041、0044段),该图像可以是二维或者三维图像(参见说明书第0089段,相当于“使用获得的第一和第二回声信息构造二维(2D)或三维(3D)表示中的至少一个”);超声成像系统18可包括B型探测器,即医学诊断超声成像系统10的超声扫描模式可以为B模式(参见说明书第0040、0075段),B模式必然通过发射回波的亮度来表现组织的结构,故该超声成像系统18必然被配置为使用关于来自超声换能器12、16接收的回声信息的反射的亮度信息将相应的组织位置识别为成像目标;另外,该医学诊断超声成像系统10可用于例如胎儿的扫描成像(参见说明书第0040、0073段),而胎儿的组织中必然包括近似镜面反射目标,例如骨骼,故该超声换能器12、16的成像目标包括至少一个近似镜面反射目标,则被的胎儿组织中的结构,也包括该组织中的骨骼图像(相当于构造镜面反射目标);超声换能器12、16可以为线性阵列、相控阵列、或二维阵列等的元件阵列(相当于换能器的阵列),该元件为压电的或者电容性材料或结构(参见说明书第0022段)。
权利要求6的技术方案a与对比文件1相比,区别技术特征为:(1)其中第一位置和第二位置分开至少一个波长,波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;换能器的阵列,包括具有大于或等于一个波长的间隔的一个或多个子阵列,所述波长与用于组织声透射的超声能量的中心频率对应;(2)所述一个或多个子阵列中的元件被分别分隔开小于或等于这种波长;(3)使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,其中镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息以识别镜面反射目标表面。基于此区别技术特征,本申请实际解决的技术问题是:实现合理的视场交叠,防止数据冗余,减少运算成本;提高信噪比;准确识别镜面反射目标表面。
权利要求6的技术方案b与对比文件1相比,除了上述区别技术特征(1)、(2)及(3)以外,区别技术特征还包括:(4)使用一个超声换能器。进一步解决节约成本的技术问题。
权利要求6相对于对比文件1的以上区别技术特征(1)-(4)与权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征(1)-(4)实质上相同,权利要求6的技术方案a、b均涉及使用镜面反射目标的探询角度提取表面法线方向,由于镜面反射目标的表面法线方向随着空间运动而变化,并且这种变化提供进一步信息从而能够更准确地识别镜面反射目标表面,故基于相同的理由,其技术方案a、b相对于对比文件1和公知常识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款的规定的创造性。
3、从属权利要求2-5、7-10是从属权利要求,在独立权利要求1和6具备创造性的情况下,从属权利要求2-5、7-10也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
根据上述事实和理由,合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年01月26日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原专利实质审查部门以本复审请求审查决定针对的文本为基础继续进行审批程序。
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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