Urteil des BPatG vom 02.07.2015
Gewebe, Stand der Technik, Patentanspruch, Energie
BPatG 154
05.11
BUNDESPATENTGERICHT
17 W (pat) 64/12
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
2. Juli 2015
…
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 10 2011 006 398.6-53
…
hat der 17. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 2. Juli 2015 unter Mitwirkung des Vorsitzenden
Richters
Dipl.-Phys. Dr. Morawek,
der
Richterin
Eder,
der
Richterin
Dipl.-Phys. Dr. Thum-Rung und des Richters Dipl.-Phys. Dr. Forkel
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beschlossen:
Die Beschwerde wird zurückgewiesen.
G r ü n d e :
I.
Die vorliegende Patentanmeldung ist am 30. März 2011 beim Deutschen Patent-
und Markenamt eingereicht worden. Sie trägt die Bezeichnung
„Verfahren, Bildverarbeitungseinrichtung und Computertomographiesystem zur
Ermittlung eines Anteils von nekrotischem Gewebe sowie Computerprogramm-
produkt mit Programmcodeabschnitten zur Ermittlung eines Anteils von
nekrotischem Gewebe“.
Die Prüfungsstelle für Klasse G06T hat in der Anhörung am 23. Oktober 2012 die
Anmeldung zurückgewiesen, da die Gegenstände des jeweiligen Patentan-
spruchs 1 nach Hauptantrag und nach Hilfsantrag nicht auf erfinderischer Tätigkeit
beruhten.
Gegen den Beschluss wendet sich die Beschwerde der Anmelderin.
Die Beschwerdeführerin beantragt sinngemäß,
den angegriffenen Beschluss aufzuheben und das nachgesuchte
Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen:
gemäß mit
Patentansprüchen 1 bis 15,
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Beschreibung Seiten 1 bis 24 und
4 Blatt Zeichnungen mit Figuren 1 bis 7, jeweils vom Anmeldetag;
gemäß mit
Patentansprüchen 1 bis 15, überreicht in der Anhörung am 23. Ok-
tober 2012,
Beschreibung und Figuren jeweils wie Hauptantrag.
Im Prüfungsverfahren vor dem Deutschen Patent- und Markenamt sind folgende
Druckschriften genannt worden:
D1: DE 10 2006 009 222 B4,
D2: DE 10 2004 027 710 A1,
D3:
Otsu, N.: „A threshold selection method from gray-level histograms“; IEEE
Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Jan. 1979, Vol. 9, Issue 1, pp.
62 bis 66,
D4:
Martin Ulrich Sedlmair: “Dual-Energy CT: Physikalische Modelle und Anwen-
dungen”, Dissertation an der Medizinischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-
Universität München, 2009, Seiten 108 bis 113.
Der Senat hat zusätzlich die Druckschriften
D5: DE 10 2006 020 864 A1 und
D6: US 2009/0135994 A1
in das Verfahren eingeführt.
Zu den Einzelheiten wird auf die Akte verwiesen.
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II.
Die Beschwerde ist frist- und formgerecht eingereicht und auch sonst zulässig. Sie
konnte jedoch keinen Erfolg haben, da die Gegenstände des Patentanspruchs 1
nach Hauptantrag und des Patentanspruchs 1 nach Hilfsantrag nicht auf
erfinderischer Tätigkeit beruhen (§ 1 Abs. 1 in Verbindung mit § 4 Satz 1 PatG).
1.
Die Patentanmeldung betrifft ein Verfahren, eine Bildverarbeitungseinrich-
tung und ein Computertomographiesystem zur Ermittlung eines Anteils von nekro-
tischem Gewebe in einem definierten Gewebebereich, insbesondere eines
Tumors, eines Untersuchungsobjektes. Die Erfindung betrifft außerdem ein Com-
puterprogrammprodukt mit Programmcodeabschnitten zur Ermittlung eines Anteils
von nekrotischem Gewebe in einem definierten Gewebebereich, insbesondere
eines Tumors, eines Untersuchungsobjekts (Offenlegungsschrift Abs. [0001]).
Bei der Einschätzung des Therapieerfolgs von Tumorerkrankungen sei neben der
Feststellung der Größe des Tumorgewebes auch die Bestimmung des Anteils des
nekrotischen Gewebes des Tumorvolumens von Bedeutung, da Tumore auf unter-
schiedliche Therapieformen unterschiedlich reagierten und nicht gezwungener-
maßen ihre Größe veränderten, sondern lediglich teilweise oder ganz abstürben,
d. h. nekrotisierten (Offenlegungsschrift Abs. [0002]). Informationen über die geo-
metrische Lage des vitalen bzw. des nekrotischen Anteils eines Tumors seien
auch bei der Durchführung von Biopsien wertvoll, um sicherzustellen, dass vitales
Gewebe entnommen werde (Offenlegungsschrift Abs. [0003]).
Eine bisher übliche Methode, den nekrotischen Anteil eines Tumorgewebes be-
stimmen zu können, sei eine Kontrastmitteluntersuchung unter Verwendung eines
Single-Source-Computertomographen. Bei einer derartigen Untersuchung würden
zwei Aufnahmen bzw. zwei Scans durchgeführt, eine erste (native) Aufnahme
ohne Kontrastmittel und zumindest eine zweite Aufnahme nach Zufuhr des Kon-
trastmittels (meist Jod). Das Kontrastmittel reichere sich im Tumor vorübergehend
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an, wobei das nekrotische Gewebe kein Kontrastmittel aufnehme, da es abgestor-
ben sei. Häufig erfolgten nach der Kontrastmittelgabe sogar mehrere Aufnahmen
in unterschiedlichen Anreicherungsphasen des Kontrastmittels im Gewebe, bei-
spielsweise in einer arteriellen, einer venösen und in einer spätvenösen Phase,
um so zusätzliche Informationen über das vitale Gewebe durch dessen Jodauf-
nahmeverhalten zu gewinnen (Offenlegungsschrift Abs. [0004]).
Zur Bestimmung des nekrotischen Gewebes könnte eine Differenzbildung der auf
Basis dieser Messungen gewonnenen Bilddatensätze durchgeführt werden. Hier-
zu würden die Werte (z. B. Röntgen-Schwächungswerte) der jeweiligen Bildpunkte
der beiden (zwei- oder dreidimensionalen) Bilddatensätze voneinander subtrahiert.
Dieses Subtraktionsverfahren erfordere allerdings eine exakte Ausrichtung und
Anpassung der aufgenommenen Gewebeabschnitte bzw. des Tumorgewebes in
den verschiedenen Bilddatensätzen zueinander. Da zwischen den beiden Aufnah-
men eine gewisse Zeitdauer verstreiche, könne es in der Zwischenzeit zu Patien-
tenbewegungen und/oder zu Deformationen des Tumorgewebes aufgrund der oft
weichen Gewebestruktur kommen. Diese Gewebeverschiebungen könnten zwar
meist durch eine nicht-rigide, also elastische, Registrierung ausgeglichen werden.
Derartige Verfahren erforderten jedoch große Rechnerkapazitäten und lieferten
zudem nicht immer einwandfreie Ergebnisse. Daher werde dieses Verfahren in der
klinischen Praxis kaum verwendet (Offenlegungsschrift Abs. [0005]).
Der Erfindung soll daher die Aufgabe zugrunde liegen, ein Verfahren und eine
Bildverarbeitungseinrichtung, ein Computertomographiesystem und ein Computer-
programmprodukt bereitzustellen, das bei reduziertem Datenverarbeitungsauf-
wand verbesserte Ergebnisse liefert (Offenlegungsschrift Abs. [0006]).
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Der mit einer möglichen Gliederung versehene Patentanspruch 1 nach
betrifft ein
a) Verfahren zur Ermittlung eines Anteils von nekrotischem Ge-
webe (14) in einem definierten Gewebebereich (16) eines
Untersuchungsobjekts (12)
b) auf Basis eines den Gewebebereich (16) des Untersuchungs-
objekts (12) umfassenden Hochenergie-Bilddatensatzes (46) und
eines den Gewebebereich des Untersuchungsobjekts umfassen-
den Niedrigenergie-Bilddatensatzes (48),
mit folgenden Schritten:
c) Ermitteln (ER) eines virtuellen Kontrastmittelbildes (20) auf
Basis des Hochenergie-Bilddatensatzes (46) und des Niedrig-
energie-Bilddatensatzes (48),
d) Segmentieren (SE) des Gewebebereiches (16) in einem auf
dem Hochenergie-Bilddatensatz (46) und/oder dem Niedrigener-
gie-Bilddatensatz (48) basierenden Segmentierungs-Bilddatensatz
(22),
e) Übertragen (UE) eines Segmentierungsergebnisses (40) in das
virtuelle Kontrastmittelbild (20) zur Segmentierung des Gewebe-
bereichs (16) im virtuellen Kontrastmittelbild (20), und
f) Durchführen einer Analyse (AN) von Werten von zum seg-
mentierten Bereich (34) des virtuellen Kontrastmittelbildes (20)
gehörenden Bildpunkten zur Identifizierung von Bildpunkten, die
nekrotischem Gewebe (14) zuzuordnen sind.
Im Patentanspruch 1 des sind gegenüber dem Patentanspruch 1 des
Hauptantrags die Merkmale c) und d) ersetzt durch (die neu hinzu gekommenen
Teilmerkmale sind kursiv geschrieben)
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c‘ Ermitteln (ER) eines virtuellen Kontrastmittelbildes (20) auf
Basis des Hochenergie-Bilddatensatzes (46) und des Niedrig-
energie-Bilddatensatzes (48),
d‘) Segmentieren (SE) des Gewebebereiches (16) in einem auf
dem Hochenergie-Bilddatensatz (46) und/oder dem Niedrigener-
gie-Bilddatensatz (48) basierenden Segmentierungs-Bilddatensatz
(22),
Die Lehre der vorliegenden Patentanmeldung besteht im Wesentlichen in Folgen-
dem:
Um den Anteil von nicht durchblutetem, nekrotischem Gewebe in einem Gewebe-
bereich eines (Kontrastmittel enthaltenden) Untersuchungsobjekts zu ermitteln
(Merkmal a)), werden zwei (Röntgen-)Datensätze des Objekts aufgenommen, ei-
ner mit hoher Energie und einer mit niedriger Energie (Merkmal b); Offenlegungs-
schrift Abs. [0009]). Aus diesen beiden Datensätzen wird ein virtuelles Kontrast-
mittelbild ermittelt, das an den einzelnen Bildpunkten nur die auf das Kontrast-
mittel zurückzuführenden Intensitätsanteile enthält; die Intensitätswerte der ver-
schiedenen Gewebeanteile sind dabei herausgerechnet (Merkmale
c), c‘)). In
einem der beiden Datensätze oder in einer gewichteten Kombination der Daten-
sätze wird eine Segmentierung des interessierenden Gewebebereichs durchge-
führt (Merkmale
d), d‘); Offenlegungsschrift Abs. [0010]), dieser Bereich wird somit
markiert. Das Ergebnis der Segmentierung wird auf das virtuelle Kontrastmittelbild
übertragen, so dass dieses nunmehr zusätzlich die Umrisse des segmentierten
Bereichs (z. B. der Leber) enthält (Merkmal e); Offenlegungsschrift Abs. [0011]).
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Innerhalb des segmentierten Bereichs werden die Kontrastmittelwerte des virtuel-
len Kontrastmittelbildes analysiert, z. B. mittels eines Schwellwerts, wobei Be-
reiche ohne Kontrastmittel (d. h. nicht durchblutete Bereiche) als nekrotisch ein-
gestuft werden (Merkmal f); Offenlegungsschrift Abs. [0012], [0026]).
Als Fachmann sieht der Senat hier einen Informatiker oder Physiker an, der Erfah-
rung in der Aufnahme und Auswertung von medizinischen Bilddaten besitzt.
2.
Das Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gemäß Hauptantrag und eben-
so das Verfahren des Patentanspruchs 1 gemäß Hilfsantrag ist nicht patentfähig,
da diese Verfahren nicht auf erfinderischer Tätigkeit beruhen.
Diese Verfahren waren nämlich angesichts des Standes der Technik und im Lichte
seines Fachwissens für den Fachmann naheliegend.
Aus der Druckschrift D1 war ein Verfahren bekannt, in welchem ein Hochenergie-
Bilddatensatz und ein Niedrigenergie-Bilddatensatz aufgenommen werden (Pa-
tentanspruch 1)
– . Aus diesen Datensätzen werden die Anteile zweier
verschiedener Gewebearten sowie der Substanz (Kontrastmittel) berechnet, aus
letzterer erhält man ein reines Kontrastmittelbild z. B. der Leber (Abs. [0012],
[0013], [0014], [0028]) - Merkmale
c), c‘). Durch Subtraktion dieser Bildwerte von
den beiden Datensätzen können zudem Nativbilder ohne Kontrastmittel erhalten
werden (Abs. [0014]).
Wie dem Fachmann geläufig war, enthalten Kontrastmittelbilder wie das virtuelle
Kontrastmittelbild der Druckschrift D1 medizinisch interessante Information über
die Durchblutung von Geweben und Gewebeteilen, jedoch keine oder kaum Infor-
mation über deren Lage in Bezug auf das Untersuchungsobjekt, insbesondere
über nicht oder kaum durchblutete Gewebe und Gewebegrenzen, was für einen
Anwender naturgemäß die für eine Auswertung notwendige Orientierung in
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derartigen Bildern erschwert. Somit lag der Wunsch nahe, derartigen Kontrast-
mittelbildern zur besseren Orientierung Lageinformation beizufügen.
Der Fachmann, der sich diesbezüglich im die Auswertung medizinischer Bilddaten
betreffenden Stand der Technik umsah, konnte auf die Druckschrift D5 stoßen,
welche zum Ziel hat, eine genauere Lokalisierung eines Zielvolumens in einem
medizinischen Bilddatensatz zu ermöglichen (Abs. [0008]).
Die Druckschrift D5 geht aus von bekannten Verfahren, um aus medizinischen
Aufnahmen wie Magnetresonanz-Perfusionsaufnahmen oder Viabilitätsaufnahmen
die Kontrastmitteleinflutung oder
–anreicherung in einem Zielvolumen zu bestim-
men, wobei auch nekrotisches Gewebe aufgespürt werden kann (Abs. [0002] bis
[0006]). Hierbei ist es wichtig, nur das tatsächlich interessierende Zielvolumen zu
betrachten, dessen Segmentierung jedoch aufgrund mangelhaften Kontrastes der
anatomischen Grenzen stark fehlerbehaftet sein kann (Abs. [0006]). Zur genauen
Lokalisierung des Zielvolumens im Falle mindestens zweier aufgenommener und
registrierter Bilddatensätze lehrt die Druckschrift D5, insbesondere im Post-Pro-
cessing die Segmentierung des kontrastreichsten Bilddatensatzes auf den oder
die anderen Bilddatensätze zu übertragen (Abs. [0008] bis [0011]). Dies ermög-
licht es, innerhalb des lokalisierten Zielvolumens die gewünschten Informationen
zu extrahieren, etwa über schlecht oder gar nicht durchblutete Gewebegebiete
bzw. über das Vorhandensein von vitalem oder avitalem Gewebe oder gar ganzer
nekrotischer Gebiete (Abs. [0023], [0037]; Fig. 2, 3 und 4 mit Beschreibung).
Um im Verfahren der Druckschrift D1 für die Auswertung des reinen Kontrast-
mittelbildes eine verbesserte Orientierung zu ermöglichen, bot es sich für den
Fachmann an, gemäß der Lehre der Druckschrift D5 in einem Bild, welches die
unterschiedlichen enthaltenen Gewebebereiche mit ihren Grenzen in relativ kon-
trastreicher Form zeigt (hierfür bot sich in der Druckschrift D1 einer der beiden
aufgenommenen Bilddatensätze oder ein hieraus abgeleitetes Nativbild an) das
Zielvolumen zu segmentieren und das Segmentierungsergebnis auf das insoweit
kontrastärmere Bild (in der Druckschrift D1 ist dies das reine Kontrastmittelbild) zu
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übertragen
– . Eine Auswertung des Kontrastmittelbilds, etwa
eine Bestimmung schlecht durchbluteter oder sogar nekrotischer Anteile, wird
dann wie üblich nur im interessierenden Bereich, hier also im Bereich des seg-
mentierten Zielvolumens vorgenommen
– .
Damit war ein Verfahren mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gemäß
Hauptantrag und ebenso ein Verfahren mit allen Merkmalen des Patentan-
spruchs 1 gemäß Hilfsantrag für den Fachmann naheliegend.
Der jeweilige Patentanspruch 1 des Hauptantrags und des Hilfsantrags ist nicht
gewährbar.
3
Auch die jeweiligen übrigen Patentansprüche 2 bis 15 des Hauptantrags
und des Hilfsantrags sind nicht gewährbar, da über einen Antrag nur einheitlich
entschieden werden kann (BGH GRUR 1997, 120 - Elektrisches Speicher-
heizgerät).
Rechtsmittelbelehrung
Gegen diesen Beschluss steht den am Beschwerdeverfahren Beteiligten das
Rechtsmittel der Rechtsbeschwerde zu. Da der Senat die Rechtsbeschwerde nicht
zugelassen hat, ist sie nur statthaft, wenn gerügt wird, dass
das beschließende Gericht nicht vorschriftsmäßig besetzt war,
bei dem Beschluss ein Richter mitgewirkt hat, der von der Ausübung des
Richteramtes kraft Gesetzes ausgeschlossen oder wegen Besorgnis der
Befangenheit mit Erfolg abgelehnt war,
einem Beteiligten das rechtliche Gehör versagt war,
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ein Beteiligter im Verfahren nicht nach Vorschrift des Gesetzes vertreten war,
sofern er nicht der Führung des Verfahrens ausdrücklich oder stillschwei-
gend zugestimmt hat,
der Beschluss aufgrund einer mündlichen Verhandlung ergangen ist, bei der
die Vorschriften über die Öffentlichkeit des Verfahrens verletzt worden
sind, oder
der Beschluss nicht mit Gründen versehen ist.
Die Rechtsbeschwerde ist innerhalb eines Monats nach Zustellung des Beschlus-
ses beim Bundesgerichtshof, Herrenstr. 45 a, 76133 Karlsruhe, durch einen beim
Bundesgerichtshof zugelassenen Rechtsanwalt als Bevollmächtigten schriftlich
einzulegen.
Dr. Morawek
Eder
Dr. Thum-Rung
Dr. Forkel
Me