21 W (pat) 98/09  - 21. Senat (Techn.Beschw.)

BPatG 15208.05BUNDESPATENTGERICHT21 W (pat) 98/09_______________________(Aktenzeichen)B E S C H L U S SIn der Beschwerdesachebetreffend die Patentanmeldung 103 20 233.1-35…hat der 21. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts am 12. April 2012 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters Dipl.-Phys. Dr. Winterfeldt sowie der Richterin Hartlieb, des Richters Dipl.-Phys. Dr. Müller und der Richterin Dipl.-Phys. Zimmerer- 2 -beschlossen:Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluss der Prü-fungsstelle für Klasse A 61 B des Deutschen Patent- und Marken-amts vom 30. Juni 2009 aufgehoben und das Patent DE 103 20 233 erteilt.Bezeichnung: Verfahren zur Reduzierung von durch Artefakte hervorgerufene StörungenAnmeldetag: 7. Mai 2003.Der Erteilung liegen folgende Unterlagen zugrunde:Patentansprüche 1 bis 8 in der Fassung des Hilfsantrags gemäß Schriftsatz vom 23. November 2009,Beschreibung,Seiten 1 bis 4, 6 bis 8 vom Anmeldetag,Seite 5 und 9 gemäß Schriftsatz vom 12. März 20122 Blatt Zeichnungen Figuren 1 bis 7 vom Anmeldetag.G r ü n d eI.Die Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 103 20 233.1-35 wurde am 7. Mai 2003 unter der Bezeichnung "Verfahren zur Reduzierung von durch Arte-fakte hervorgerufene Störungen" beim Deutschen Patent- und Markenamt ange-meldet. Die Offenlegung erfolgte am 2. Dezember 2004.- 3 -Im Prüfungsverfahren wurden die DruckschriftenD1 CHEN L. [u. a.]: A novel method for reducing high attenuation object artifacts in CT reconstructions. In: Proceedings of SPIE 2002, Vol. 4684, S. 841-850 undD2 PATH M. [u. a.]: New approaches in CT artifact suppression -a case study in maxillofacial surgery. In: Proceeding of 12 th International Symposium on Computer Assisted Radiology and Surgery 1998, S. 830-835in Betracht gezogen.In der Beschreibungseinleitung der Anmeldung sind noch die DruckschriftenD3 F. Natterer: "The Mathematics of Computerized Tomography", New York: Wiley, 1986,D4 W. Kalender et. al.: "Reduction of CT Artifacts Caused by Me-tallic Implants", Radiology, Aug. 1987, Vol. 164, Nr. 2, S. 576-577,D5 Otsu, N.: "A thresholding selection method from gray-level hi-stograms", IEEE Transactions on Systems, Man, and Cyber-netics, 1979, 9(1): S. 62-66 undD6 G. Wang et. al.: "Iterative Deblurring for CT Metal Artifact Re-duction", IEEE Transactions on Medical Imaging, Okt. 1995, Vol. 15, Nr. 5, S. 657-664genannt.- 4 -Der Recherchebericht der Patentanmeldung beinhaltet weiter die DruckschriftenD7 DE 198 23 597 A1D8 DE 697 17 780 T2D9 DE 39 11 976 C2.Die Prüfungsstelle für Klasse A 61 B hat die Anmeldung durch Beschluss vom 30. Juni 2009 zurückgewiesen, da der Gegenstand des Anspruchs 1 gegenüber der Druckschrift D1 nicht neu sei.Gegen den Beschluss hat die Anmelderin am 7. August 2009 Beschwerde einge-legt. Sie verfolgt das Patentbegehren zuletzt mit den im Schriftsatz vom 23. November 2009 eingereichten Patentansprüchen 1 bis 8 gemäß Hilfsantrag als neuem Hauptantrag eingeschränkt weiter.Der geltende, mit einer Merkmalsgliederung versehene Patentspruch 1 lautet:M1 Verfahren zur Reduzierung von durch Artefakte (10) hervorgerufene Störun-gen (12) in medizintechnischen Schnittbildern, insbesondere Computerto-mografie-Schnittbildern, mit den Schritten:M2 - Erzeugen einer Schnittbild-Projektion (A'),M3 - Detektieren der Artefakte (10) zum Erzeugen einer Artefakte-Projek-tion (B'),M4 - Erzeugen einer reduzierten Projektion (C') durch Verknüpfen der Schnitt-bild-Projektion (A') mit der Artefakte-Projektion (B'),M5 - Rückprojizieren der reduzierten Projektion (C') in ein reduziertes Schnitt-bild (C),- 5 -M6 - Erzeugen eines korrigierten Schnittbilds (D) durch Einfügen eines Artefak-te-Bildes (B) in das reduzierte Schnittbild (C),M7 - Erzeugen einer korrigierten Projektion (D'),M8 - Verknüpfen der korrigierten Projektion (D') mit der Schnittbild-Projek-tion (A') zum Erzeugen einer zweifach korrigierten Projektion (E') undM9 - Reprojizieren der zweifach korrigierten Projektion (E') in ein zweifach korri-giertes Schnittbild (E).Wegen der Unteransprüche 2 bis 8 wird auf die Akte verwiesen.Die Anmelderin stellt sinngemäß den Antrag,den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse A 61 B des Deut-schen Patent- und Markenamts vom 30. Juni 2009 aufzuheben und das Patent DE 103 20 233 zu erteilenmit den Patentansprüchen 1 bis 8 in der Fassung des Hilfsantrags gemäß Schriftsatz vom 23. November 2009,der Beschreibung,Seiten 1 bis 4 vom Anmeldetag,Seite 5 gemäß Schriftsatz vom 12. März 2012,Seiten 6 bis 8 vom AnmeldetagSeite 9 gemäß Schriftsatz vom 12. März 2012,sowie der Zeichnungen Figuren 1 bis 7 vom Anmeldetag.Wegen der weiteren Einzelheiten wird auf den Inhalt der Akten Bezug genommen.- 6 -II.Die Beschwerde der Anmelderin ist zulässig und auch begründet, denn das Ver-fahren nach Anspruch 1 ist neu und beruht auf einer erfinderischen Tätigkeit. Die weiteren Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des Anspruchs 1 und die übrigen Unterlagen erfüllen insgesamt die an sie zu stellenden Anforde-rungen.1.Der Patentanspruch 1 und die Unteransprüche 2 bis 8 sind zulässig.Im Patentanspruch 1 wurden zum ursprünglichen Anspruch 1 die Merkmale M6bis M9 hinzugefügt. Diese sind in den ursprünglichen Unterlagen S. 8 zweiter Ab-satz – letzter Absatz und S. 9 letzter Absatz (Offenlegungsschrift Abs. [0031] –[0033], [0037]) offenbart.Die Unteransprüche 2 bis 7 entsprechen den ursprünglich eingereichten Ansprü-chen 2 bis 7. Der Unteranspruch 8 ist in der ursprünglichen Beschreibung S. 9 (Of-fenlegungsschrift Abs. [0034] – [0037]) offenbart.2.Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von durch Artefakte hervorge-rufenen Störungen (siehe Offenlegungsschrift Abs. [0001]).Befindet sich in dem Bereich, der durch ein Computertomografie-Bild erfasst wer-den soll, ein Bereich mit gegenüber dem herkömmlichen Gewebe, den Knochen oder den Zähnen vergleichsweise hoher Dichte (Zahnfüllungen aus Metall), so werden die Röntgenstrahlen oder andere geeignete Untersuchungsstrahlen in die-sen Bereichen stärker abgeschwächt als in den umgebenden vergleichsweise wei-chen Bereichen, den Knochen, den Zähnen etc.. Durch die starke Abschwächung der Strahlung, die durch derartige Artefakte hervorgerufen werden, entstehen in - 7 -der Bildprojektion Lücken. Dieses Artefakt erzeugt in der Bildprojektion Streifen (siehe Offenlegungsschrift Abs. [0003]).Nach der Beschreibungseinleitung ist zur Verbesserung der Bildqualität bekannt, die Metallfüllungen manuell in den Bildern oder den Rohdaten herauszunehmen (siehe Offenlegungsschrift Abs. [0004]). Andere Methoden zur Verbesserung der Bilddaten verwenden die gefilterte Rückprojektion. Hierbei werden mit Hilfe eines Algorithmus die Rohdaten in einem geeigneten Filter gefiltert und anschließend die gefilterten Daten aus dem Frequenzbereich in den 2D-Bildbereich zurückproji-ziert (siehe Offenlegungsschrift Abs. [0005], [0006]).Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Reduzierung von durch Ar-tefakte hervorgerufene Störungen in medizintechnischen Schnittbildern, insbeson-dere Computertomografie-Schnittbildern, zu schaffen, durch das die Qualität der Schnittbilder verbessert ist (siehe Offenlegungsschrift Abs. [0008]).3.Das Verfahren nach Patentanspruch 1 ist gegenüber dem im Verfahren befindli-chen Stand der Technik neu und beruht auch auf einer erfinderischen Tätigkeit des Fachmanns, eines berufserfahrenen Informatikers oder Medizinphysikers mit Hochschulausbildung und besonderen Kenntnissen auf dem Gebiet der Verarbei-tung von Bilddaten in der Medizin.3.1Aus der Druckschrift D1 ist ein Verfahren zur Reduzierung von durch Artefakte hervorgerufene Störungen ("metal artifacts reduction algorithm") in medizintechni-schen Schnittbildern ("CT-images") bekannt (vgl. D1 Titel, Abstract, S. 843 Ab-satz 3) [= Merkmal M1].Dabei wird eine Schnittbild-Projektion P(m,n) erzeugt (vgl. D1 S. 843 Kap. "2.1 Step 1 - Find Metal Projection Regions") [= Merkmal M2].- 8 -Aus der Schnittbild-Projektion wird ein Schnittbild ("initial image", entspricht Schnittbild A gemäß Patentanmeldung) erzeugt (vgl. D1 S. 843 Kap. "2.1 Step 1 -Find Metal Projection Regions").Aus diesem Schnittbild A werden mittels Schwellwert Artefakte ("metal objects") detektiert (vgl. D1 S. 843 Kap. "2.1 Step 1 - Find Metal Projection Regions" –S. 844 Absatz 1) und eine Artefakte-Projektion erzeugt (vgl. D1 S. 844 Absatz 1: "Specifically, each pixel corresponding to the metal objects is reprojected onto all view angles.") [= Merkmal M3].Die Schnittbild-Projektion (P(m,n) wird mit der Artefakte-Projektion verknüpft, in-dem mittels linearer oder Polynomnäherung aus der Artefakte-Projektion ein Base-line-Profil b(m,n) erzeugt wird und dieses von der Schnittbild-Projektion (P(m,n) subtrahiert wird (vgl. D1 S. 844 Kap. "2.2 Step 2 - Adaptive Scaling", insb. Glei-chung (2), Fig. 2).Es erfolgt also eine Verknüpfung der unveränderten Schnittbild-Projektion mit ei-ner Artefakte-Interpolation.Nach Skalierung und Filterung der entstandenen Projektion ("metal projection pro-file") wird eine reduzierte Projektion P3(m,n) erzeugt (vgl. D1 S. 844 Kap. 2.1 und Kap. 2.Gleichung (4) – (6)) [= Merkmal M4].Auch die zusätzlichen Verfahrenschritte des Verfahrens nach der Druckschrift D1beim Erzeugen der reduzierten Projektion P3 (mehrmaliges Verknüpfen mit dem Baseline-Profil b(m,n), Skalieren und Filtern) ändern entgegen der Auffassung der Patentanmelderin diese Sachlage nicht. Eine Verknüpfung, wie sie in Merkmal M4beansprucht ist, schließt die zusätzlichen Verfahrensschritte nicht aus.Diese reduzierte Projektion P3(m,n) wird in ein reduziertes Schnittbild rückprojiziert ("artifacts reduced image") (vgl. D1 S. 846 Absatz 1) [= Merkmal M5].- 9 -Damit ist der Algorithmus nach der Druckschrift D1 beendet, da bereits ein Arte-fakt-bereinigtes Schnittbild erhalten wird (vgl. D1 S. 846 Absatz 1). Es sind somit zwar die Merkmale M1 bis M5 des Verfahrens nach Anspruch 1 in der Druck-schrift D1 offenbart, die weiteren Verfahrensschritte M6 bis M9 nach Anspruch 1 werden für das Artefakt-bereinigte Schnittbild nach der Druckschrift D1 jedoch nicht durchgeführt.Auch in der Druckschrift D2 ist ein Verfahren zur Reduzierung von durch Artefak-te hervorgerufene Störungen ("CT artifact suppression") in medizintechnischen Schnittbildern dargestellt (vgl. D2 Titel, S. 832 ff. Kap. "3. ARTIFACT REDUC-TION") [= Merkmal M1].Dabei wird eine Schnittbild-Projektion ("original CT trace") erzeugt (vgl. D2 Fig. 6 "Projection" (step 1), S. 833 Kap. "3.1.1. CT image/CT trace approach") [= Merk-mal M2].In Schritt (2) werden die Artefakte ("artifacts") detektiert (vgl. D2 Fig. 6 "Detect Arti-facts" (step 2), S. 833 Kap. "3.1.1. CT image/CT trace approach") und in Schritt (3) eine Artefakte-Projektion ("Projection of Artifacts") erzeugt (vgl. D2 Fig. 6 "Projec-tion of Artifacts" (step 3), S. 833 Kap. "3.1.1. CT image/CT trace approach") [= Merkmal M3].In Schritt (4) werden die Schnittbild-Projektion mit der Artefakte-Projektion ver-knüpft und eine reduzieren Projektion ("masked CT trace") erzeugt (vgl. D2 Fig. 6 "Mask Artifacts in CT-Trace" (step 4), S. 833 Kap. "3.1.1. CT image/CT trace ap-proach") [= Merkmal M4]. Die Artefakte-Projektion wird somit mit der Original-Schnittbild-Projektion verknüpft.- 10 -Nach Ersatz von inkonsistenten Daten ("step 5") und Filterung wird in Schritt (6) die reduzierte Projektion in ein reduziertes Schnittbild rückprojiziert (vgl. D2 Fig. 6 "MAR" (step 5), "Filter", "Backprojection" (step 6), S. 833 Kap. "3.1.1. CT ima-ge/CT trace approach") [= Merkmal M5].Weiter werden die Artefakt-Quellen ("artifact sources") im korrigiertem Schnittbild abgebildet (vgl. D2 S. 833 Kap. "3.1.1. CT image/CT trace approach") [= Merk-mal M6].Damit sind die Verfahrensschritte M1 bis M6 nach Patentanspruch 1 aus der Druckschrift D2 bekannt. Weitere Verfahrensschritte, insbesondere die Verfah-rensschritte M7 bis M9 werden im Verfahren nach Druckschrift D2 nicht durchge-führt.Die Druckschriften D3 bis D9 liegen weiter ab.Die Druckschrift D3 wurde in der Patentanmeldung als Beleg für das Rückprojek-tionsverfahren zitiert. Das Fachbuch erläutert lediglich die mathematischen Metho-den bei der CT u. a. auch die gefilterte Rückprojektion (vgl. D3 S. 102 ff.).Gemäß dem Verfahren nach der Druckschrift D4 zur Reduzierung von durch Me-tallimplantate hervorgerufenen Artefakten (vgl. D4 Titel) [= Merkmal M1] wird eine gefilterte Rückprojektion eingesetzt, wobei die Metallobjekte manuell in dem er-zeugten Bild detektiert (step (b)) und rückprojiziert werden (step (c)) (vgl. D4S. 576 mittlere Spalte Abs. 2 – 3) [= Merkmal M3]. Diese Projektionen werden dann linear mit den in der Umgebung der Artefakte befindlichen Bilddaten interpo-liert (step (d) (vgl. D4 S. 576 mittlere Spalte Abs. 2) [= teilweise Merkmal M4]. Als nächstes werden die gefilterten Daten einer Rückprojektion unterzogen (step (f)) (vgl. D4 S. 576 mittlere Spalte Abs. 2) [= Merkmal M5]. Ein Verknüpfen der Schnittbild-Projektion mit der Artefakte-Projektion ist nicht dargestellt.- 11 -Die Druckschrift D5 liegt weiter ab, sie zeigt ein Verfahren zur automatischen Auswahl von Bereichen mittels Schwellwert. Ein Verfahren zur Reduzierung von Artefakten in CT-Bildern ist nicht offenbart.Das Verfahren nach der Druckschrift D6 basiert auf einer Schätzung eines An-fangsbildes und dessen Projektion (vgl. D6 S. 658 Re. Spalte: "First, an initial guess (for example, a constant image) is made about an image to be reconstruc-ted. Second, the current guess is reprojected along X-ray paths to obtain estima-ted projection profiles"). Diese Projektion wird mit der Schnittbild-Projektion ver-knüpft (vgl. D6 S. 658 re. Spalte: "Third, every physically measured projection pro-file datum is divided by the estimated counterpart") und rückprojiziert (vgl. D6S. 658 re. Spalte: "Fourth, the ratio profiles are backprojected from all orientations onto the FOV"). Nach einer Wichtung wird das Schnittbild mit der ersten Schät-zung verknüpft (vgl. D6 S. 658 re. Spalte: "Fourth, the weighted back projection image is pixel by pixel multiplied by the current guess image to produce a better guess.").Dieses Verfahren wird iterativ durchgeführt, bis ein Konvergenzkriterium erreicht wird (vgl. D6 S. 658 re. Spalte: "Fifth, the second step is revisited until the iteration converges within an acceptable error range.").Aufgrund der Verwendung der Schätzwerte unterscheidet sich das Verfahren nach Druckschrift D6 grundlegend vom Verfahren nach dem Patentanspruch 1.In der Druckschrift D7 ist ein Verfahren zur Rausch- und Artefaktreduktion bei di-gitalen Subtraktionsbildverfahren dargestellt. In diesem Verfahren wird basierend auf den Nachbarschaftsbeziehungen der Voxel in den Schnittbildern eine Artefakt-reduktion vorgenommen (vgl. D7 Anspruch 1).- 12 -Die Druckschrift D8 zeigt ein Bildverarbeitungsverfahren zur Ringartefaktkorrek-tur. Das Ringartefakt wird aus den Helligkeitswerten des Bildes abgeleitet und mit-tels des ermittelten Rotationszentrums des Ringartefakts werden die Helligkeits-werte korrigiert.Die Druckschrift D9 liegt noch weiter ab. Sie zeigt ein Verfahren zur Korrektur von Ringartefakten, bei dem bereits das Ausgangssignal des Detektors korrigiert wird.Keine der Druckschriften D1 bis D9 zeigt somit ein Verfahren mit allen Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 des beanspruchten Verfahrens.3.2Der Fachmann kann diesen Druckschriften auch keine Anregung entnehmen, die ihn zum Verfahren nach Anspruch 1 führen könnte.In keiner der Druckschriften wird eine Anregung gegeben, über die erreichte Kor-rektur der Bildqualität nach den Druckschriften D1 und D2 hinauszugehen und das korrigierte Bild einer weiteren Bearbeitung zu unterziehen.Dem Fachmann sind zwar iterative Verfahren zur Bildkorrektur in mehrfacher Wei-se aufgrund seines Fachwissens bekannt (vgl. u. a. D6 Abstract). Doch auch bei der Weiterbildung des Verfahrens nach den Druckschriften D1 oder D2 mit Hilfe von Wiederholungen der durchgeführten Schritte zur weiteren Verbesserung der Bildqualität kommt der Fachmann nicht zum beanspruchten Verfahren.Erweitert der Fachmann das Verfahren beispielsweise nach D1 oder D2 mittels Iteration, so wird er das korrigierte Schnittbild einer Projektion unterziehen (D’), wieder die Artefakte ermitteln, …usw.- 13 -Eine Verknüpfung der Projektion D’ des korrigierten Schnittbilds mit dem der ur-sprünglichen Schnittbild-Projektion (A’) geht aus den Druckschriften D1 und D2nicht hervor und entspricht auch nicht einem "Standard"-Iterationsverfahren. DieVorgehensweise gemäß den Merkmalen M7 bis M9 des Anspruchs 1 liegt für den Fachmann daher nicht auf der Hand und wird ihm auch nicht durch sein allgemei-nes Fachwissen nahegelegt.4.Die Unteransprüche 2 bis 8 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des An-spruchs 1, sie werden von der Patentfähigkeit des Anspruchs 1 mitgetragen. Die übrigen Unterlagen erfüllen insgesamt die an sie zu stellenden Anforderungen.Dr. Winterfeldt Hartlieb Dr. Müller ZimmererPü

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