Patentbesvärsrättens avgöranden


Register över Patentbesvärsrättens mål och avgöranden från 1989 till och med den 31 augusti 2016.
För äldre avgöranden, kontakta Stockholms tingsrätts arkiv.

04-348
2008-12-30
2009-01-01
Patent på "Detektering av strålning och positronemissionstomografi".
2004-12-30
-
-
0004635-9
2004-10-08
-
-
G01T1/16, G01T1/20, G01T1/185
uppfinningshöjd
positronemissionstomografi; scintillation; ljus- o elektrondetektorer
2 § patentlagen (1967:837)
patent
bifall2
intressant
sökande
XCounter AB
Kransell & Wennborg AB
-
-
-
-
PBR har funnit att en detektor för detektering av joniserande strålning har uppfinningshöjd i förhållande till anförd känd teknik. Uppfinningen omfattar en dubbel detektoranordning som har en kammare fylld med ett scintillerande och joniserbart ämne, vari ljus såväl som elektroner skapas och ljuset respektive elektronerna detekteras oberoende i respektive detektor.
-
DOMSLUT

Patentbesvärsrätten undanröjer det överklagade beslutet och visar ansökan åter till Patentverket för fortsatt handläggning.

REDOGÖRELSE FÖR SAKEN OCH FRAMSTÄLLT YRKANDE

XCounter AB ansökte den 14 december 2000 om patent på ”Detection of Radiation and Positron Emission Tomography”. Patentverket avslog genom det överklagade beslutet ansökningen den 8 oktober 2004. Verket fann i sitt beslut att uppfinningen saknade uppfinningshöjd i förhållande till anförd känd teknik.

Verket grundade sitt beslut på känd teknik enligt följande dokument.

D2: Tavernier, S. et al. First results from a prototype PET scanner using BaF2 scintillator and photosensitive wire chambers. Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference1994, 1994 IEEE Conference record. Sidorna 1885-1887 vol. 4.

D3: US 5 665 971

Uppfinningen

Av patentansökningens beskrivning framgår bl.a. följande om uppfinningens bakgrund och ändamål.

Uppfinningen avser allmänt detektering av joniserande strålning, såsom t.ex. gamma- och röntgenstrålar, och i synnerhet positronemissionstomografi (PET). Mer specifikt avser uppfinningen en ny detektoranordning respektive ett förfarande för temporalt och spatialt högupplöst detektering av strålning och en PET-anordning respektive ett förfarande för konstruktion av en bild, av ett föremål av intresse, från linjära projektioner av strålning som emitteras från föremålet och därefter detekteras i hög hastighet och vid noggrant bestämda positioner.

En PET-detektor eller -kamera består allmänt av en polygonal eller cirkulär ring av sensorer för strålningsdetektering placerade runtom ett patientområde. Strålningsdetektering börjar genom injicering av isotoper med kort halveringstid i en patients kropp placerad inom patientområdet. Isotoperna absorberas av målområden inuti kroppen och emitterar positroner. I människokroppen förintas positronerna tillsammans med elektroner genom annihilation. Som ett resultat därav emitteras samtidigt två, väsentligen monoenergetiska, gammastrålar i motsatta riktningar. I de flesta fall lämnar de emitterade gammastrålarna kroppen och träffar ringen av strålningsdetektorer.

Ringen av detektorer innefattar typiskt en inre ring av scintillerande kristaller och en yttre ring av ljusdetektorer, t.ex. fotomultiplikatorrör. De scintillerande kristallerna svarar på infallet av gammastrålar genom att emittera ett ljussken (fotonenergi), så kallat scintillationsljus, vilket sedan omvandlas till elektroniska signaler av ett korresponderande intilliggande fotomultiplikatorrör. En dator, eller liknande, registrerar läget för varje ljusblixt och prickar in strålningskällan i patientens kropp genom att jämföra blixtar och leta efter blixtpar som uppstår samtidigt och från samma positron-elektronannihilationspunkt. Registrerad data översätts därefter till en PET-bild. En PET-skärm visar sedan koncentrationen av isotoper i varierande färger som anger aktivitetsnivå. Den resulterande PET-bilden visar således en avbildning av neoplasman eller tumörer som finns i patientens kropp.

En sådan detektoranordning är känd för att ha en bra energiupplösning, men relativt dålig spatial och temporal upplösning. Tidiga PET-detektorer fordrade att ett enda fotomultiplikatorrör skulle vara förbundet med varje scintillationskristall, medan idag tillåter PET-detektorer att en enda fotodetektor betjänar flera kristaller. På så vis förbättras den spatiala upplösningen eller kan antalet erfordrade fotodetektorer minskas.

Icke desto mindre erhålls ändå relativt låga spatiala upplösningar med PET-detektorer som använder sig av scintillatorbaserade fotodetektorer. Ytterligare förbättrad spatial upplösning erfordrar användandet av ett stort antal små fotodetektorer och ett scintillatorsystem, som genererar ljusfotoner enbart i det scintillatorsegment som den infallande strålningen absorberades i. Användandet av ett stort antal fotodetektorer i en stor gruppering eller att öka anordningens upplösning resulterar i väldigt komplexa och dyra anordningar om det överhuvudtaget är genomförbart.

Vidare, i medicinska tillämpningar där det är önskvärt att exponera patienten för en minimal mängd joniserande strålning, är det viktigt att detektoranordningen är känslig för låga strålningsnivåer och ändå kunna vara kapabel att diskriminera bakgrundsstrålning. I vissa tillämpningar kanske scintillatorbaserade detektorer inte har tillräckligt höga känsligheter eller signalbrusförhållanden. Vidare är detektoranordningens ljusdetekteringsanordning typiskt känslig för direkt bestrålning från den infallande strålningen och i så fall måste åtgärder vidtas för att hindra den infallande strålningen från att nå en sådan anordning.

Det är således ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en detektoranordning och ett förfarande för detektering av strålning, vilka samtidigt sörjer för mycket hög temporal och spatial upplösning. Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en anordning för PET respektive ett förfarande för konstruktion av en bild av ett föremål av intresse, från linjära projektioner av strålning som emitteras från föremålet och sedan detekteras, vilka är snabba och sörjer för en mycket hög spatial upplösning av den skapade bilden.

Ännu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en sådan detektoranordning, en sådan PET-anordning och sådana förfaranden, vilka åstadkommer effektiv brusreducering, och således uppvisar höga signalbrusförhållanden.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en sådan detektoranordning, en sådan PET-anordning och sådana förfaranden vilka åstadkommer spektralt upplöst detektering. Om det rör sig om PET-detektering kan en förbättrad energiupplösning åstadkomma ett färre antal felaktigt korrelerade signalpar. Ännu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en sådan detektoranordning, en sådan PET-anordning och sådana förfaranden, vilka kan arbeta med tämligen höga strålningsflöden och således åstadkommer snabba undersökningar.

Ännu ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en sådan detektoranordning, en sådan PET-anordning och sådana förfaranden, vilka är effektiva, noggranna, pålitliga, lätta att använda samt billiga.

Genom att tillhandahålla en dubbel detektoranordning, som har en kammare fylld med ett scintillerande och joniserande ämne, vari ljus såväl som elektroner skapas som ett resultat av växelverkan mellan infallande strålning och ämnet, och i vilken ljuset respektive elektronerna detekteras oberoende i en respektive anordningsdetektor, dvs. i en ljusdetektor respektive i en elektronlavindetektor, följt av korrelering av respektive ljus och elektroner, vilka kommer ifrån respektive samma infallande strålningsfoton, kan detektering utföras, som uppvisar både ljusdetektorers och elektronlavindetektorers betydande fördelar. Speciellt eftersom ljusdetektorer är kända för att åstadkomma hög energiupplösning och lavinelektrondetektorer är kända för att åstadkomma hög läges- och temporalupplösning, kan den uppfinningsenliga dubbeldetektoranordningen åstadkomma ljusdetektorers höga energiupplösning och samtidigt tillhandahålla elektronlavindetektorers höga läges- och spatialupplösning. En sådan anordning är i högsta grad anpassad för att användas i PET för att bortse från annars felaktigt ihoppassade signalpar, varigenom bilder med reducerade brusnivåer kan skapas.

Yrkande

Sökanden har i Patentbesvärsrätten vidhållit patentansökningen med patentkrav inkomna den 17 november 2004.

Uppfinningen definieras i de självständiga patentkraven 1, 17, 18 och 22 på följande sätt.

1. Detektoranordning för detektering av joniserande strålning kännetecknad av

- en kammare (11; 51) fylld med ett joniserbart och scintillerande ämne, där nämnda kammare är delad i ett flertal strålningsabsorberande volymer separerade av ljusreflekterande eller -absorberande väggar,

- en strålningsingång (13; 53) anordnad så att joniserande strålning (γ; X) kan föras in i nämnda kammare i huvudsak parallellt med nämnda ljusreflekterande eller -absorberande väggar, delvis för att jonisera nämnda joniserbara och scintillerande ämne, delvis för att omvandlas till ljus (hν) däri,

- en ljusdetekteringsanordning (17; 57) inrättad för temporalt, spatialt och energiupplöst avbildande detektering av en del av nämnda ljus, där nämnda ljusdetekteringsanordning innefattar en gruppering av ljusdetekteringselement 17a, vart och ett kapabelt att detektera ljus emitterat inom en enda av nämnda strålningsabsorberande volymer,

- en elektronlavindetekteringsanordning (19; 59) inrättad för lavinförstärkning av elektroner (e-), frigjorda som ett resultat av nämnda jonisering av nämnda joniserbara och scintillerande ämne, och för temporalt, spatialt och energiupplöst direkt detektering i två dimensioner av nämnda lavinförstärkta elektroners laddningar,

- korreleringsorgan inrättat att korrelera detekterat ljus och detekterade lavinförstärkta elektroner, vilka är härledningsbara från en enda joniserande strålningsfoton och

- genereringsorgan inrättat att skapa en enda signal från nämnda, korrelerade, detekterade ljus och detekterade lavinförstärkta elektroner, så att nämnda enda signal får en spatial och temporal upplösning jämförbar med de detekterade lavinförstärkta elektronernas spatiala och temporala upplösning, och en spektral upplösning jämförbar med det detekterade ljusets spektrala upplösning.

17. Anordning för positronemissionstomografi för konstruktion av en tredimensionell bild av ett föremål (52) från linjära projektioner av joniserande strålning som emitterats från föremålet, kännetecknad av

detektoranordningen (10; 90) enligt något av patentkraven 1-16, för detektering av joniserande strålningen som emitteras från nämnda föremål.

18. Förfarande för detektering av joniserande strålning kännetecknat av stegen att

- joniserande strålning förs in i en kammare (11; 51), som är delad i ett flertal strålningsabsorberande volymer separerade av ljusreflekterande eller

-absorberande väggar och fylld med ett joniserbart och scintillerande ämne, i huvudsak parallellt med nämnda ljusreflekterande eller -absorberande väggar, delvis för att jonisera nämnda joniserbara och scintillerande ämne, delvis för att omvandla joniserande strålning till ljus (hν) däri,

- åtminstone en del av nämnda ljus detekteras avbildande samt temporalt, spatialt och energiupplöst medelst en ljusdetekteringsanordning (17; 57) innefattande en gruppering av ljusdetekteringselement 17a, vart och ett kapabelt att detektera ljus emitterat inom en enda av nämnda strålningsabsorberande volymer,

- elektroner (e-) frigjorda som ett resultat av nämnda jonisering av nämnda joniserbara och scintillerande ämne lavinförstärkes, och nämnda lavinförstärkta elektroners laddningar detekteras direkt i två dimensioner temporalt, spatialt och energiupplösta medelst en anordning för elektronlavindetektering (35; 75),

- detekterat ljus (hν) och detekterade lavinförstärkta elektroner (e-), vilka är härledningsbara från en enda joniserande strålningsfoton (γ, X), korreleras och

- en signal från nämnda korrelerade detekterade ljus och detekterade lavinförstärkta elektroner skapas, så att den får en spatial och temporär upplösning jämförbar med de detekterade lavinförstärkta elektronernas spatiala och temporala upplösning och en spektral upplösning jämförbar med det detekterade ljusets spektrala upplösning.

22. Positronemissionstomografiförfarande för konstruktion av en tredimensionell bild av ett föremål (52) från linjära projektioner av joniserande strålning som emitteras från föremålet kännetecknat av att nämnda joniserande strålning som emitteras från föremålet detekteras enligt förfarandet enligt något av patentkraven 18-21.

Grunder

Sökanden har till grund för sitt vidhållande åberopat att uppfinningen uppvisar nyhet och uppfinningshöjd i förhållande till den kända tekniken.

Utveckling av talan

Sökanden har i Patentbesvärsrätten i huvudsak anfört följande.

Uppfinningen såsom den kommer till uttryck i patentkraven är ny, skiljer sig väsentligt från vad som tidigare är känt, samt är industriellt tillämpbar.

Följande bestämningar från patentkravet 1 beskrivs ej i D3:

(i) nämnda kammare är delad i ett flertal strålningsabsorberande volymer separerade av ljusreflekterande eller -absorberande väggar

(ii) strålningsingång (13; 53) anordnad så att joniserande strålning (γ; X) kan föras in i nämnda kammare i huvudsak parallellt med nämnda ljusreflekterande eller -absorberande väggar

(iii) nämnda ljusdetekteringsanordning innefattar en gruppering av ljusdetekteringselement 17a, vart och ett kapabelt att detektera ljus emitterat inom en enda av nämnda strålningsabsorberande volymer

(iv) en elektronlavindetekteringsanordning (19; 59) inrättad för lavinförstärkning av elektroner (e-), frigjorda som ett resultat av nämnda jonisering av nämnda joniserbara och scintillerande ämne

(v) och för temporalt, spatialt och energiupplöst direkt detektering i två dimensioner av nämnda lavinförstärkta elektroners laddningar

(vi) genereringsorgan inrättat att skapa en enda signal från nämnda korrelerade detekterade ljus och detekterade lavinförstärkta elektroner, så att nämnda enda signal får en spatial och temporal upplösning jämförbar med de detekterade lavinförstärkta elektronernas spatiala och temporala upplösning, och en spektral upplösning jämförbar med det detekterade ljusets spektrala upplösning.

Av alla kännetecken angivna i patentkravet 1 beskriver D2 endast möjligen en elektronlavindetekteringsanordning. Dock är den ej inrättad för lavinförstärkning av elektroner frigjorda som ett resultat av nämnda jonisering av nämnda joniserbara och scintillerande ämne som finns i kammaren. I D2 beskrivs hur scintillationsljus skapas i BaF2-kristaller av infallande strålning, och detta ljus i sin tur joniserar TMAE-ångan i kammaren.

Således uppvisar uppfinningen enligt patentkrav 1 nyhet över D2 och D3.

Utifrån det ovan angivna och det som i övrigt framgår av dokumenten torde D3 utgöra den närmaste kända tekniken. Utgående från D3 kan ett objektivt problem uppställas enligt följande.

Ett problem med elektrondetektorer är att de har dålig energiupplösning. För att kunna skapa en signal med hög rumsupplösning och hög energiupplösning måste man åstadkomma dels en elektrondetektor med hög rumsupplösning, dels en ljusdetektor med hög energi[upp]lösning. Sedan måste man bl.a. kunna korrelera signalerna från de olika detektorerna.

Ett problem med att korrelera signaler är att det finns många fall där densamma misslyckas. Röntgenflödet måste hållas så pass lågt att sannolikheten för att kunna korrelera är relativt hög. Korrelationssannolikheten ökar med minskande röntgenflöde då risken att två fotoner detekteras samtidigt på samma plats och med samma energi minskar. Vi har alltså de tre parametrarna tid, rum och energi för att finna två signaler (från ljus resp. elektroner) som verkligen härstammar från samma primära fotonevent.

Samtidigt får inte röntgenflödet vara för lågt - då tar mätningen alldeles för lång tid.

Ovan nämnda problem reduceras kraftigt med en detektoranordning enligt patentkravet 1.

Kännetecknen (iv) och (v) syftar till att erhålla hög rumsupplösning i elektrondetektorn och kännetecknen (i)-(iii) syftar till att erhålla en bättre rumsupplösning i ljusdetektorn i syfte att förbättra korreleringskapaciteten. Ingenstans i D3 omnämns problem med dålig rumsupplösning i elektrondetektorn eller problem med korrelering. Ingenstans i D3 finns en indikering mot något som skulle falla inom skyddsomfånget för det nya patentkravet 1. I D3 finns inget incitament mot att byta ut just elektrondetekteringsdelen mot en förstärkardel och en detekteringsdel som beskrivs i D2. Detektorerna i D3 och D2 är relativt olika och det finns ingen ledning i något av dokumenten att kombinera dem på det sätt som beskrivs i avslagsbeslutet. Även elektrondetektorn i D2 har dålig rumsupplösning och således menar man i avslagsbeslutet att det skulle vara närliggande att "plocka" delar från de två dokumenten för att sätta ihop en elektrondetektor som har avsevärt bättre rumsupplösning än vardera av detektorerna i D2 och D3. Detta torde knappast kunna bedömas som närliggande.

Vidare, även om det skulle kunna ligga nära tillhands att utnyttja en elektronförstärkare och direkt elektrondetektor i detektorn enligt D3 återfinns ingen av bestämningarna (i)-(iii) i beskrivningen av vare sig detektorn i D3 eller den i D2.

Ingenstans i D3 (eller D2 för den delen) finns heller någon ledning eller indikering mot, eller incitament för, en detektor innefattande kännetecknen angivna under punkterna (i)-(iii). Notera att den förbättrade rumsupplösningen i ljusdetektorn inte avser förbättra den slutliga rumsupplösningen (den ges ju av rumsupplösningen i elektrondetektorn), utan löser korreleringsproblemet beskrivet ovan. Medelst detektoranordningen i patentkravet 1 kan en ökad grad av korrekt korrelering uppnås eller alternativt kan graden av korrekt korrelering bibehållas under det att fotonflödet kan ökas (vilket leder till att snabbare mätningar eller större avbildningar kan göras).

Ej heller kan allmänt känd teknik i detta fall leda fackmannen utgående från D3 eller D3 och D2 mot en detektor som skulle falla inom skyddsomfånget för patentkravet 1. Således måste det som anges i patentkravet 1 anses skilja sig väsentligt från vad som tidigare är känt.

DOMSKÄL

Patentbesvärsrätten gör i likhet med Patentverket bedömningen att av i målet anförd teknik representerar D3 den teknik som kommer uppfinningen närmast. Uppfinningen såsom den definieras i patentkravet 1 skiljer sig från denna teknik bl.a. i följande avseenden.

– kammaren vari den joniserade strålningen införs är delad i ett flertal strålningsabsorberande volymer och ljusdetekteringsanordningen omfattar ljusdetekteringselement som vart och ett detekterar ljus från en enda av nämnda volymer,

– elektrondetekteringsanordningen är inrättad för lavinförstärkning och för direkt detektering av de lavinförstärkta elektronernas laddning.

Den förstnämnda skillnaden ger en högre rumsupplösning hos ljusdetektorn och uppges förbättra korreleringskapaciteten medan den andra skillnaden ger högre rumsupplösning hos elektrondetektorn. Sammantaget erhålls en detektor med förbättrad rumsupplösning och ökad grad av korrekt korrelering av signalerna från ljus- respektive elektrondetektorerna.

Genom det anförda dokumentet D2 är det känt att i samband med PET-skannrar utnyttja en elektronlavindetekteringsanordning. I detektorn enligt D2 skapar den infallande strålningen scintillationsljus i BaF2-kristaller varefter detta ljus i sin tur joniserar TMAE-ånga. De producerade elektronerna förstärks därefter i två steg. I D3, liksom i uppfinningen, frigörs däremot elektroner som ett resultat av jonisering av ett joniserbart och scintillerande ämne, varefter de i uppfinningen lavinförstärks för direkt detektering.

Detektorn i D2 är således principiellt olik detektorn i D3 varför det inte är självklart att fackmannen utifrån vad som framgår av D2 skulle inse att elektrondetekteringsdelen i D2 skulle vara lämplig att utnyttjas som ett alternativ till elektrondetekteringsdelen i D3.

En modifiering av den närmaste tekniken enligt D3 med ledning av tekniken i D2 kan heller inte utan vidare anses direkt leda till en anordning som överensstämmer med uppfinningen vad avser detekteringen av elektroner.

Även vad avser den första skillnaden leder varken den anförda kända tekniken eller vad som får anses tillhöra fackmannens allmänna kunnande i sammanhanget till en utformning av detektorn i enlighet med uppfinningen.

Fackmannen som ställs inför problemet att förbättra den närmaste tekniken i D3 med avseende på ovan nämnda egenskaper kan därför inte bedömas att med ledning av den i målet redovisade kända tekniken eller sitt allmänna kunnande komma fram till en lösning som i sin helhet motsvarar den i patentkravet 1 angivna uppfinningen.

Då övriga självständiga patentkrav 17, 18 och 22 innefattar särdrag som svarar mot vad som anges i patentkravet 1 gäller ovan gjorda bedömning även uppfinningen enligt dessa patentkrav.

Uppfinningen såsom den definieras i patentkraven inkomna den 17 november 2004 får således anses ha erforderlig uppfinningshöjd.

Vid denna bedömning ska det överklagade beslutet undanröjas och ansökan visas åter till Patentverket för fortsatt handläggning.

Stefan Svahn Håkan Sandh Yvonne Siösteen

Referent

Enhälligt

LC
Visa mer Visa mindre