一种用于成像和治疗的超声换能器探头，包括：成像换能器元件线阵；其在方位角方向上纵向延伸；并且用于对图像平面成像；治疗换能器元件的第一线阵；其沿所述成像换能器元件线阵的第一侧在方位角方向上纵向延伸；电缆；其远端耦合到所述换能器元件的阵列；以及耦合到所述电缆的近端的连接器；其用于将所述探头连接到超声系统的波束形成器；所述波束形成器的通道被隔开为所述成像换能器元件和所述治疗换能器元件；以用于通过所述超声系统的波束形成器操作所述成像换能器和所述治疗换能器。

这份关于目标专利（CN101252970B）权利要求1的对比文件比对及有效性/创造性分析报告如下。

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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的解释

权利要求1限定了一种用于成像和治疗的超声换能器探头及其与超声系统的连接/控制架构。结合目标专利（CN101252970B）说明书，关键技术特征的释义如下：

1. **成像换能器元件线阵（特征A、B、C）**：对应说明书图1标号 `14` 及段落 [0012]、[0020]，沿方位角（azimuth）方向纵向延伸，用于向感兴趣区域发射超声并接收回波，投射在成像平面（图2标号 `44`）上生成二维图像 [0023]。

2. **治疗换能器元件的第一线阵（特征D、E）**：对应说明书图1标号 `18a-i`（或 `20a-i`）及段落 [0012]，分布在成像线阵的侧边，同样沿方位角方向纵向延伸，用于发射高强度治疗超声（如HIFU/溶解血栓/热疗）。

3. **电缆与连接器（特征F、G、H、I）**：对应图1/图4标号 `28/122`（电缆）与 `32/126`（连接器）及段落 [0021]、[0029]，将探头可拆卸地连接到超声系统主机的波束形成器上。

4. **波束形成器通道被隔开及操作（特征J、K）**：说明书段落 [0036] 对此作出了明确解释：“*通过隔开在成像或治疗功能块之间的超声信号路径140中的波束形成器的通道，可以通过标准成像超声系统来操作成像和治疗换能器探头……常规的128通道波束形成器可以被编程以使用它的八个通道来控制治疗元件，其他120通道用于操作成像换能器阵列*”。即**利用单台超声诊断系统的同一个波束形成器，将其通道切分/隔开给成像元件和治疗元件，实现一台波束形成器同时控制/操作成像与治疗两种功能**。

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### 二、 特征比对表格与对比文件原文出处分析

我们将权利要求1拆解为11个技术特征（A–K），分别与对比文件 **D1（US2004254620A1）** 和 **D2（US2005148873A1）** 的原文进行紧密比对：

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### 三、 最接近对比文件的确定及创造性分析

#### 1. 最接近对比文件：**D1 (US2004254620A1)**

* **整体技术问题与技术效果**：

* **目标专利**旨在解决现有技术中成像与治疗换能器分离、难以在治疗过程中精确对准和实时监视的问题，并提供一种结构紧凑的组合探头。

* **D1 (US2004254620A1)** 同样针对甲状腺等器官的聚焦超声治疗，旨在解决现有设备定位不精、容易误伤周围敏感组织（气管、颈动脉等）的问题（D1 [0011]-[0014]）。

* **选择理由**：D1与目标专利处于同一技术领域（组合超声成像与聚焦治疗探头），公开了大部分结构特征（特征A–I），且技术目的与整体解决方案高度一致。因此，**D1 最适合作为最接近的对比文件**。

#### 2. 区别特征与技术教导组合

* **区别特征**：D1 未公开 **特征J 与 特征K**（即：波束形成器的通道被隔开为成像换能器元件和治疗换能器元件，以用于通过同一个波束形成器操作成像和治疗换能器）。

* **结合分析**：

* **D2 (US2005148873A1)** 虽然公开了波束形成器通道的分配与切分（[0045]），但其切分对象**仅限于诊断成像探头内部的不同子阵列通道**。

* D2 并没有给出“将波束形成器通道划分为驱动治疗换能器”的技术教导。

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### 四、 无效请求中最薄弱的技术特征

若提出无效宣告请求，本案**最薄弱（即无效难度最大、专利权人最容易据此主张创造性）的技术特征**是：

> **特征J与特征K的组合**：将超声系统单台波束形成器的通道进行逻辑或物理上的“隔开/切分”，一部分通道用于驱动成像元件，另一部通道用于驱动治疗元件，从而通过诊断系统的波束形成器直接操作治疗换能器。

**原因**：

1. **行业技术偏见**：传统超声领域中，诊断成像（高频、短脉冲、低功率）与聚焦治疗（低频、长脉冲/连续波、高功率）的驱动电路差异极大。技术人员习惯于将治疗信号发生器（高功率RF放大器）与诊断波束形成器完全独立设置。

2. **对比文件教导缺失**：D1 偏重于探头物理结构，未详述波束形成器驱动；D2 虽然提到了通道切分，但仅限于诊断成像领域。两份对比文件简单结合仍难以直接推导出“用诊断波束形成器通道直接分割控制治疗换能器”。

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### 五、 进一步的对比文件检索策略

为了攻克特征J和K，彻底无效掉权利要求1，建议采取以下补充检索策略：

1. **精准分类号与跨界关键词组合检索**：

* **IPC/CPC 分类号**：

* `A61B8/4444` / `A61B8/4483`（组合/多功能超声探头及通道控制）

* `A61N7/00` / `A61N7/02`（超声治疗/HIFU）

* `G10K11/34` / `B06B1/06`（阵列换能器的波束形成与驱动电路）

* **逻辑检索式**：

`(Beamformer OR "beam former" OR "channel allocation" OR "shared channel") AND (Therapy OR therapeutic OR HIFU OR ablation) AND (Imaging OR diagnostic)`

2. **重点检索方向与目标申请人**：

* **重点关注2000–2007年间的同类专利族**：检索飞利浦（Philips，目标专利原权属人）、GE、Siemens、Acoustic Imaging、Guided Therapy Inc. 等在该时期关于“共享波束形成器架构进行HIFU治疗/高功率驱动”的底层架构专利。

* **非专利文献（NPL）检索**：

* 重点检索 *IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control (IEEE UFFC)* 以及 *Ultrasound in Medicine & Biology* 期刊中关于“phased array HIFU beamforming”和“shared aperture imaging and therapy”的学术论文。

资深专利代理师针对目标专利【CN101252970B】的权利要求1，结合说明书及对比文件（D1: JP2001333900A, D2: JP2002263105A）进行深度侵权与无效可行性分析：

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## 一、 目标专利权利要求1的技术特征解析与说明书解释

根据目标专利说明书【CN101252970B】的记载（特别是说明书[0012]、[0021]、[0024]、[0036]段及图1、图5），权利要求1的技术特征解释如下：

* **技术特征A（成像换能器元件线阵）**：指沿中心延伸的用于发射和接收诊断超声信号的换能器阵列（如说明书图1中14）。

* **技术特征B（在方位角方向上纵向延伸）**：指换能器元件沿方位角（Azimuth）切分并呈一维线性排列。

* **技术特征C（用于对图像平面成像）**：指成像元件发射/接收超声回波，在显示器上投射并形成二维图像平面（如说明书图2中44）。

* **技术特征D（治疗换能器元件的第一线阵）**：指专门用于输出高强度治疗超声（如HIFU或破裂微泡）的换能器阵列（如说明书图1中18a-i）。

* **技术特征E（沿成像线阵第一侧在方位角方向纵向延伸）**：治疗阵列平行布置于成像阵列侧边，且在方位角方向上被分割。

* **技术特征F（电缆）**：连接换能器探头与超声系统底盘/主机的传输线缆（如说明书图1中28，图4/图5中122）。

* **技术特征G（远端耦合到换能器元件阵列）**：电缆物理/电气连接至探头内部换能器基底。

* **技术特征H（耦合到电缆近端的连接器）**：位于电缆另一端用于插拔连接主机的物理接口（如说明书图1/图4中32/126）。

* **技术特征I（用于将探头连接到超声系统的波束形成器）**：连接器接头配合将通道信号打通至超声主机的波束形成器（Beamformer）。

* **技术特征J（波束形成器的通道被隔开为成像换能器元件和治疗换能器元件）**：**【核心限制特征】** 指将超声系统主机的波束形成器（如标准128通道）的通道进行**逻辑分割/分配**（如120通道用于成像，8通道专用于治疗，说明书[0036]），从而通过同一套波束形成器硬件协同控制两种功能元件。

* **技术特征K（用于通过波束形成器操作成像换能器和治疗换能器）**：基于特征J的通道划分，利用系统的波束形成器统一驱动/控制成像和治疗操作。

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## 二、 对比文件特征比对分析与表格

对对比文件进行公开性核查：

1. **D1 (JP2001333900A)**：公开了一种超声诊断装置的前端（Front-End）电路，重点解决了高耐压开关及电缆衰减导致信噪比下降的问题。

2. **D2 (JP2002263105A)**：公开了一种超声诊断装置，重点在于通过插值生成虚拟扫描线，以同时优化B模式（断层像）显示角度与任意方向M模式像的画质。

### 权利要求1技术特征比对表

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## 三、 最接近对比文件（最接近现有技术）分析

在评价本权利要求1的创造性（三步法）时：

### 1. 评估与结论

* **D1 (JP2001333900A) 或 D2 (JP2002263105A) 均不适合单独作为最接近的对比文件**。

* **原因**：D1和D2均属于**纯粹的超声诊断（成像）设备**，完全没有涉及“超声治疗”与“超声成像组合”的技术领域，也没有揭示“治疗换能器元件”以及“波束形成器通道在成像与治疗功能间的切分/划分”。

### 2. 本领域理想的“最接近对比文件”特征要求

在提出无效宣告请求时，最接近的对比文件（D1'）应当出自**“组合成像和治疗超声探头”**（Combo Imaging and Therapeutic Ultrasound Probe）技术领域。

例如：目标专利说明书背景技术[0010]段中提到的现有技术专利（如 **US5558092A** 或 **US5391140A**）。此类对比文件已经公开了“成像换能器阵列”与“治疗换能器阵列”组合在同一个探头上的技术方案（即公开了特征A、B、C、D、E、F、G、H、I）。

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## 四、 无效请求中最薄弱的技术特征及突破口

如果仅使用现有给出的 D1 (JP2001333900A) 和 D2 (JP2002263105A)，**无法对目标专利权利要求1构成创造性攻击**。

当前攻击链条中最薄弱、也是目标专利具备实质性显著进步的核心防线是：

* **最薄弱特征（即专利权人的防守核心）：特征J与特征K（波束形成器通道在成像元件与治疗元件之间的逻辑隔开与统筹操作）**。

### 为什么这是突破口？

在传统的组合探头中，治疗换能器通常由独立的高功率外部驱动器/信号源驱动（如目标专利图5中的高强度发射器152），而成像换能器由主机的波束形成器驱动。

目标专利权利要求1巧妙地提出了：**直接借用/分割标准超声系统的波束形成器（Beamformer）通道（例如128通道中切出8/32通道给治疗元件，其余给成像元件）**，从而不需要完全独立的双套波束形成硬件系统。

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## 五、 进一步对比文件检索策略（无效检索方案）

为彻底无效权利要求1，必须开展补充检索，重点突破**特征D、E（治疗线阵的排列）**及**特征J、K（波束形成器通道切分分配）**：

### 1. 补充检索策略与关键词/分类号组合

#### 策略一：补充“组合成像与治疗换能器结构”（突破特征D、E）

* **检索方向**：查找在成像阵列旁边平行布置治疗阵列（Dual-mode / High Intensity Focused Ultrasound + Imaging）的专利。

* **CPC/IPC分类号**：

* `A61B8/12` / `A61B8/4444`（超声诊断探头结构）

* `A61N7/00` / `A61N7/02`（超声治疗，HIFU）

* `B06B1/06`（换能器结构）

* **关键词**：`(imaging NEAR/3 therap*) AND (array OR linear) AND (side OR parallel OR azimuth)`

#### 策略二：补充“波束形成器通道划分/分配”（突破特征J、K）

* **检索方向**：查找将多通道波束形成器（Multichannel Beamformer）的通道进行分组/分割（Shared beamformer channels / Channel allocation），分别用于驱动不同频率或不同功能（如不同阵列、治疗与诊断、高低频）换能器元件的专利。

* **CPC/IPC分类号**：

* `G01S7/52077`（超声波束形成器通道分配/控制）

* `G01S15/89`

* **关键词**：`(beamformer NEAR/5 channel*) AND (split OR allocat* OR assign* OR partition* OR divid*) AND (therap* OR treatment OR high-power)`

### 2. 建议组合攻击路线（无效证据链构建）

1. **主对比文件（D1'）**：找出一篇公开了“包含成像线阵与平行放置的治疗线阵组合探头”的现有技术（如 US5558092A 或类似文献，公开特征A-I）。

2. **次对比文件（D2'）**：找出一篇公开了“将波束形成器的多通道分割/分配给探头中不同功能/不同频率换能器分组使用”的技术（公开特征J、K）。

3. **结合逻辑**：本领域技术人员在D1'的基础上，为了简化硬件架构、利用常规超声主机的波束形成能力，有动机结合D2'的通道分配技术，将波束形成器部分通道划分给治疗元件，从而得出权利要求1的技术方案，因此权利要求1不具备创造性（中国《专利审查指南》第四部分第六章“三步法”）。

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<ElicitationsGroup message="针对本案后续的无效宣告准备工作，您可以选择：">

<Elicitation label="制定针对特征J（通道分割）的具体补充检索式" query="请帮我编写针对特征J（波束形成器通道分割用于治疗和成像）在Incopat/Derwent中的精密英文与分类号检索式。"/>

<Elicitation label="分析说明书中放大器30在连接器中的设置对从属权利要求的防护力" query="结合目标专利说明书[0021]段，分析将RF放大器设置在电缆连接器32中的技术效果及其从属权利要求的无效难度。"/>

</ElicitationsGroup>

经验丰富的专利代理师针对目标专利与对比文件的详细侵权与创造性分析如下：

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### 一、 目标专利权利要求与说明书的技术特征解释

目标专利（CN101252970B）属于组合成像和治疗超声换能器领域，其关键在于在同一探头结构中集成诊断与治疗功能，并依托超音波波束形成器进行通道划分与控制。

1. **成像换能器元件线阵（技术特征A、B、C）**：

* **说明书解释**：指沿换能器中心纵向延伸的阵列（如说明书[0012]、[0020]、图1标号14），采用较低功率、较高频率（如6MHz）发射超声，用于获取高分辨率的二维结构图像或多普勒图像（成像平面，如图2标号44）。

2. **治疗换能器元件的第一线阵（技术特征D、E）**：

* **说明书解释**：指沿成像线阵至少一侧（第一侧）在方位角方向上纵向延伸的换能器元件阵列（如说明书[0012]、[0020]、图1标号18a-i）。其采用高强度、较低频率（如1MHz）发射治疗超声（如用于热疗或使微泡破裂），且通常朝向成像线阵向内倾斜（有角度）以聚焦于成像平面的特定深度。

3. **电缆与连接器（技术特征F、G、H、I）**：

* **说明书解释**：电缆（如图1/图4标号28/122）远端耦合到换能器元件阵列，近端耦合到连接器（标号32/126）。连接器用于将探头连接到超音波系统的底盘/波束形成器。说明书[0021]及[0036]特别强调，连接器内可优选集成高强度射频（RF）放大器（标号30），以向治疗元件供应高强度电信号并利于散热。

4. **波束形成器通道的分隔与操作（技术特征J、K）**：

* **说明书解释**：指超音波系统的标准波束形成器（如常规128通道波束形成器）的通道被**逻辑/物理隔开**（分割分配），一部分通道（如120个通道）专用于操作成像换能器阵列，另一部分通道（如8个或32个通道）专用于操作治疗换能器元件（说明书[0036]）。此设计使得探头无需依赖完全独立的两个主机系统，即可通过波束形成器控制成像与治疗。

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### 二、 对比文件技术特征比对表格与原文出处分析

为明确表达对比文件，下表列出对比文件代号及公开号：

* **D1**：DE69432510T2（公开号：DE69432510T2）

* **D2**：JP2000189521A（公开号：JP2000189521A）

* **D3**：JP2001037772A（公开号：JP2001037772A）

#### 特征比对表格

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### 三、 对比文件原文详细出处与公开性分析

#### 1. D1 (DE69432510T2)

* **公开情况**：**部分特征实质公开，核心特征J、K未公开**。

* **详细出处分析**：

* **特征A、B、C**：公开于说明书第6页第4段（“...Ultraschallwandler 124 mit konvexer Anordnung...”，凸阵/线阵换能器124，扫描产生断层图像130）。

* **特征D、E**：公开于图4、图5A、图5B及说明书第8页第3段（“...Behandlungsultraschallwandler 120 mit einem rechteckigen Wandlerelement...”，矩形/线状治疗换能器120，与诊断换能器124沿探头轴向/两侧组合排布）。

* **特征F、G、H、I**：公开于图1及说明书第5页第4段与第6页第1段（通用电缆109A、信号电缆111，以及连接到诊断/治疗设备105的超声连接插头112c（Ultraschall-Verbindungsstecker））。

* **特征J、K（缺失）**：D1中诊断信号由“Sendeimpuls-Generatorschaltung 126”（发送脉冲发生电路）控制，治疗信号由“Ansteuerspannungs-Generatorschaltung 122”（驱动电压发生电路）控制，两者为独立的硬件系统（见图1及说明书第6页），**并未公开将同一个波束形成器的通道隔开（划分）分别用于操作成像与治疗换能器元件**。

#### 2. D2 (JP2000189521A)

* **公开情况**：**仅公开基础诊断/治疗探头构架，未实质公开结构布局与波束形成器通道划分（特征D、E、J、K未公开）**。

* **详细出处分析**：

* **特征A、B、C、F、G、H、I**：公开于说明书[0039]-[0044]及图1。D2公开了包含压电振子阵列的探头12，通过超声发送部21、接收部22进行B模式成像。

* **特征D、E（缺失）**：D2主要探讨通过控制发送条件（如高音压脉冲或混在发送）实现诊断与DDS治疗，其探头要么是常规诊断探头复用（[0020]），要么是独立的治疗照射器70（图10，第3实施例），**未公开“治疗换能器元件的第一线阵沿成像线阵第一侧在方位角方向上纵向延伸”的具体物理结构**。

* **特征J、K（缺失）**：D2未提及波束形成器通道的分割隔开。

#### 3. D3 (JP2001037772A)

* **公开情况**：**公开了线阵组合结构，未公开波束形成器通道控制（特征H、I、J、K未公开）**。

* **详细出处分析**：

* **特征A、B、C、D、E**：公开于说明书[0012]、图2、图3及图4。D3公开了一种用于治疗的槽状/弧形换能器1，其中央内置了一个用于B模式扫描的线性超声探头7（リニア音波ヘッド）。诊断探头7与治疗换能器1平行排列并沿纵向延伸，在成像平面内对焦点线5进行成像。

* **特征J、K（缺失）**：D3侧重于机械与声学聚焦结构，控制部分仅为简单的脉冲控制器15（[0014]），**未涉及波束形成器及其通道分割划分**。

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### 四、 最接近的对比文件选择（基于技术问题与效果）

在创造性分析中，**D1 (DE69432510T2)** 最适合作为**最接近的对比文件**（主对比文件）。

#### 分析原因：

1. **整体技术问题一致性**：

目标专利旨在解决现有技术中成像与治疗换能器无法高效、紧凑集成在同一探头中，以及无法利用标准超声系统灵活操控双重功能的问题（目标专利说明书[0011]-[0012]、[0036]）。D1（DE69432510T2）同样致力于在同一个内窥镜/探头端部集成超声观察手段（118）与超声治疗手段（117），实现观察与治疗的精确定位与协同（D1说明书第1-2页）。

2. **技术效果与结构贴合度最高**：

D1公开了探头端部同时具备线阵/凸阵诊断换能器和凹面/线状治疗换能器，且通过电缆和连接器接入主机。在结构布局上（特征A-I），D1与目标专利最为接近。

*注：D3 (JP2001037772A) 也可作为备选的接近对比文件，因为D3同样展示了将B超线性探头（诊断线阵）嵌入治疗换能器结构中央的组合物理结构。*

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### 五、 创造性与最薄弱技术特征分析

未被最接近的对比文件（D1）公开的特征为：

* **特征J**：所述波束形成器的通道被隔开为所述成像换能器元件和所述治疗换能器元件；

* **特征K**：以用于通过所述超声系统的波束形成器操作所述成像换能器和所述治疗换能器。

#### 1. 是否被其他对比文件公开？

经检索与分析，**对比文件D2和D3均未公开特征J和K**。

* D2采用的是时分混在发送或独立高压发生器；

* D3采用的是独立控制器15。

均未教导“**利用超声系统单体中的波束形成器（Beamformer），将其通道划分为成像通道组和治疗通道组，从而由同一个波束形成器分别操控成像与治疗换能器**”这一技术手段。

#### 2. 最薄弱的技术特征（专利权人的“防线”与无效突破口）

* **无效请求方的最薄弱突破点（即目标专利最具创造性的特征）**：**特征J + 特征K**。

* **原因**：目标专利通过将波束形成器的通道进行硬件/软件上的分割（例如128通道中120通道给成像，8通道给治疗，如目标专利说明书[0036]），使得标准超声主机无需大幅改造硬件即可直接驱动组合探头。这一“通道分割操控”的技术手段在D1、D2、D3中均无教导。

* **目标专利权利要求1的最薄弱特征（最易被攻破点）**：**特征F、G、H、I（电缆与连接器部分）**。

* **原因**：电缆和连接器属于本领域的公知常识/常规技术手段。如果仅考虑硬件物理连接，D1、D2均已完整公开。

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### 六、 进一步的对比文件无效检索策略建议

由于现有对比文件（D1-D3）未能覆盖**特征J和K（波束形成器通道划分控制治疗与成像）**，若要成功发起专利无效宣告请求，建议采取以下进一步检索策略：

1. **重点IPC分类号/CPC分类号扩展检索**：

* `A61B8/00`（超声诊断）

* `A61N7/00`、`A61N7/02`（超声治疗/HIFU）

* `G01S7/52`、`G01S15/89`（超声波束形成器通道控制）

* **交叉分类检索**：`A61B8/00` 与 `A61N7/00` 的交集，重点关注波束形成器（Beamformer）架构。

2. **核心检索要素与关键词表达（Focus Keywords）**：

* **波束形成器/通道划分**：`Beamformer` / `Beamforming` / `Channels` / `Partitioned` / `Allocated` / `Split` / `Dedicated` / `波束形成器` / `通道分配` / `通道划分` / `通道隔离`。

* **双功能/成像+治疗**：`Dual-function` / `Interleaved` / `Imaging and Therapy` / `Diagnostic and Therapeutic` / `HIFU` / `成像与治疗`。

3. **关键专利权人/申请人追踪**：

* 重点检索在2000-2008年间（目标专利优先权日前后）深耕超声波束形成器和HIFU组合探头领域的巨头公司：

* **Philips (飞利浦)**（目标专利原申请人，需排查其早期基础专利族及互引用专利）

* **GE Medical Systems (通用电气医疗)**

* **Siemens (西门子医疗)**

* **Focused Ultrasound Surgery 领域专业公司** (如 InSightec, Supersonic Imagine)

4. **检索切入点建议**：

* 寻找公开了“**多通道波束形成器（如64/128/256通道），通过软件编程或硬件开关阵列将一部分通道分配给治疗换能器（如低频/高压），另一部分分配给成像换能器（如高频）**”的对比文件。一旦检索到该特征，结合D1或D3的探头物理结构，即可形成极具杀伤力的 **A+B（主对比文件 + 通道划分对比文件）** 创造性结合对比组合。

这份关于目标专利（CN101252970B）权利要求1的对比文件比对及有效性/创造性分析报告如下。

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### 一、 目标专利说明书对权利要求1的解释

权利要求1限定了一种用于成像和治疗的超声换能器探头及其与超声系统的连接/控制架构。结合目标专利（CN101252970B）说明书，关键技术特征的释义如下：

1. **成像换能器元件线阵（特征A、B、C）**：对应说明书图1标号 `14` 及段落 [0012]、[0020]，沿方位角（azimuth）方向纵向延伸，用于向感兴趣区域发射超声并接收回波，投射在成像平面（图2标号 `44`）上生成二维图像 [0023]。

2. **治疗换能器元件的第一线阵（特征D、E）**：对应说明书图1标号 `18a-i`（或 `20a-i`）及段落 [0012]，分布在成像线阵的侧边，同样沿方位角方向纵向延伸，用于发射高强度治疗超声（如HIFU/溶解血栓/热疗）。

3. **电缆与连接器（特征F、G、H、I）**：对应图1/图4标号 `28/122`（电缆）与 `32/126`（连接器）及段落 [0021]、[0029]，将探头可拆卸地连接到超声系统主机的波束形成器上。

4. **波束形成器通道被隔开及操作（特征J、K）**：说明书段落 [0036] 对此作出了明确解释：“*通过隔开在成像或治疗功能块之间的超声信号路径140中的波束形成器的通道，可以通过标准成像超声系统来操作成像和治疗换能器探头……常规的128通道波束形成器可以被编程以使用它的八个通道来控制治疗元件，其他120通道用于操作成像换能器阵列*”。即**利用单台超声诊断系统的同一个波束形成器，将其通道切分/隔开给成像元件和治疗元件，实现一台波束形成器同时控制/操作成像与治疗两种功能**。

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### 二、 特征比对表格与对比文件原文出处分析

我们将权利要求1拆解为11个技术特征（A–K），分别与对比文件 **D1（US2004254620A1）** 和 **D2（US2005148873A1）** 的原文进行紧密比对：

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### 三、 最接近对比文件的确定及创造性分析

#### 1. 最接近对比文件：**D1 (US2004254620A1)**

* **整体技术问题与技术效果**：

* **目标专利**旨在解决现有技术中成像与治疗换能器分离、难以在治疗过程中精确对准和实时监视的问题，并提供一种结构紧凑的组合探头。

* **D1 (US2004254620A1)** 同样针对甲状腺等器官的聚焦超声治疗，旨在解决现有设备定位不精、容易误伤周围敏感组织（气管、颈动脉等）的问题（D1 [0011]-[0014]）。

* **选择理由**：D1与目标专利处于同一技术领域（组合超声成像与聚焦治疗探头），公开了大部分结构特征（特征A–I），且技术目的与整体解决方案高度一致。因此，**D1 最适合作为最接近的对比文件**。

#### 2. 区别特征与技术教导组合

* **区别特征**：D1 未公开 **特征J 与 特征K**（即：波束形成器的通道被隔开为成像换能器元件和治疗换能器元件，以用于通过同一个波束形成器操作成像和治疗换能器）。

* **结合分析**：

* **D2 (US2005148873A1)** 虽然公开了波束形成器通道的分配与切分（[0045]），但其切分对象**仅限于诊断成像探头内部的不同子阵列通道**。

* D2 并没有给出“将波束形成器通道划分为驱动治疗换能器”的技术教导。

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### 四、 无效请求中最薄弱的技术特征

若提出无效宣告请求，本案**最薄弱（即无效难度最大、专利权人最容易据此主张创造性）的技术特征**是：

> **特征J与特征K的组合**：将超声系统单台波束形成器的通道进行逻辑或物理上的“隔开/切分”，一部分通道用于驱动成像元件，另一部通道用于驱动治疗元件，从而通过诊断系统的波束形成器直接操作治疗换能器。

**原因**：

1. **行业技术偏见**：传统超声领域中，诊断成像（高频、短脉冲、低功率）与聚焦治疗（低频、长脉冲/连续波、高功率）的驱动电路差异极大。技术人员习惯于将治疗信号发生器（高功率RF放大器）与诊断波束形成器完全独立设置。

2. **对比文件教导缺失**：D1 偏重于探头物理结构，未详述波束形成器驱动；D2 虽然提到了通道切分，但仅限于诊断成像领域。两份对比文件简单结合仍难以直接推导出“用诊断波束形成器通道直接分割控制治疗换能器”。

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### 五、 进一步的对比文件检索策略

为了攻克特征J和K，彻底无效掉权利要求1，建议采取以下补充检索策略：

1. **精准分类号与跨界关键词组合检索**：

* **IPC/CPC 分类号**：

* `A61B8/4444` / `A61B8/4483`（组合/多功能超声探头及通道控制）

* `A61N7/00` / `A61N7/02`（超声治疗/HIFU）

* `G10K11/34` / `B06B1/06`（阵列换能器的波束形成与驱动电路）

* **逻辑检索式**：

`(Beamformer OR "beam former" OR "channel allocation" OR "shared channel") AND (Therapy OR therapeutic OR HIFU OR ablation) AND (Imaging OR diagnostic)`

2. **重点检索方向与目标申请人**：

* **重点关注2000–2007年间的同类专利族**：检索飞利浦（Philips，目标专利原权属人）、GE、Siemens、Acoustic Imaging、Guided Therapy Inc. 等在该时期关于“共享波束形成器架构进行HIFU治疗/高功率驱动”的底层架构专利。

* **非专利文献（NPL）检索**：

* 重点检索 *IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control (IEEE UFFC)* 以及 *Ultrasound in Medicine & Biology* 期刊中关于“phased array HIFU beamforming”和“shared aperture imaging and therapy”的学术论文。

资深专利代理师针对目标专利【CN101252970B】的权利要求1，结合说明书及对比文件（D1: JP2001333900A, D2: JP2002263105A）进行深度侵权与无效可行性分析：

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## 一、 目标专利权利要求1的技术特征解析与说明书解释

根据目标专利说明书【CN101252970B】的记载（特别是说明书[0012]、[0021]、[0024]、[0036]段及图1、图5），权利要求1的技术特征解释如下：

* **技术特征A（成像换能器元件线阵）**：指沿中心延伸的用于发射和接收诊断超声信号的换能器阵列（如说明书图1中14）。

* **技术特征B（在方位角方向上纵向延伸）**：指换能器元件沿方位角（Azimuth）切分并呈一维线性排列。

* **技术特征C（用于对图像平面成像）**：指成像元件发射/接收超声回波，在显示器上投射并形成二维图像平面（如说明书图2中44）。

* **技术特征D（治疗换能器元件的第一线阵）**：指专门用于输出高强度治疗超声（如HIFU或破裂微泡）的换能器阵列（如说明书图1中18a-i）。

* **技术特征E（沿成像线阵第一侧在方位角方向纵向延伸）**：治疗阵列平行布置于成像阵列侧边，且在方位角方向上被分割。

* **技术特征F（电缆）**：连接换能器探头与超声系统底盘/主机的传输线缆（如说明书图1中28，图4/图5中122）。

* **技术特征G（远端耦合到换能器元件阵列）**：电缆物理/电气连接至探头内部换能器基底。

* **技术特征H（耦合到电缆近端的连接器）**：位于电缆另一端用于插拔连接主机的物理接口（如说明书图1/图4中32/126）。

* **技术特征I（用于将探头连接到超声系统的波束形成器）**：连接器接头配合将通道信号打通至超声主机的波束形成器（Beamformer）。

* **技术特征J（波束形成器的通道被隔开为成像换能器元件和治疗换能器元件）**：**【核心限制特征】** 指将超声系统主机的波束形成器（如标准128通道）的通道进行**逻辑分割/分配**（如120通道用于成像，8通道专用于治疗，说明书[0036]），从而通过同一套波束形成器硬件协同控制两种功能元件。

* **技术特征K（用于通过波束形成器操作成像换能器和治疗换能器）**：基于特征J的通道划分，利用系统的波束形成器统一驱动/控制成像和治疗操作。

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## 二、 对比文件特征比对分析与表格

对对比文件进行公开性核查：

1. **D1 (JP2001333900A)**：公开了一种超声诊断装置的前端（Front-End）电路，重点解决了高耐压开关及电缆衰减导致信噪比下降的问题。

2. **D2 (JP2002263105A)**：公开了一种超声诊断装置，重点在于通过插值生成虚拟扫描线，以同时优化B模式（断层像）显示角度与任意方向M模式像的画质。

### 权利要求1技术特征比对表

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## 三、 最接近对比文件（最接近现有技术）分析

在评价本权利要求1的创造性（三步法）时：

### 1. 评估与结论

* **D1 (JP2001333900A) 或 D2 (JP2002263105A) 均不适合单独作为最接近的对比文件**。

* **原因**：D1和D2均属于**纯粹的超声诊断（成像）设备**，完全没有涉及“超声治疗”与“超声成像组合”的技术领域，也没有揭示“治疗换能器元件”以及“波束形成器通道在成像与治疗功能间的切分/划分”。

### 2. 本领域理想的“最接近对比文件”特征要求

在提出无效宣告请求时，最接近的对比文件（D1'）应当出自**“组合成像和治疗超声探头”**（Combo Imaging and Therapeutic Ultrasound Probe）技术领域。

例如：目标专利说明书背景技术[0010]段中提到的现有技术专利（如 **US5558092A** 或 **US5391140A**）。此类对比文件已经公开了“成像换能器阵列”与“治疗换能器阵列”组合在同一个探头上的技术方案（即公开了特征A、B、C、D、E、F、G、H、I）。

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## 四、 无效请求中最薄弱的技术特征及突破口

如果仅使用现有给出的 D1 (JP2001333900A) 和 D2 (JP2002263105A)，**无法对目标专利权利要求1构成创造性攻击**。

当前攻击链条中最薄弱、也是目标专利具备实质性显著进步的核心防线是：

* **最薄弱特征（即专利权人的防守核心）：特征J与特征K（波束形成器通道在成像元件与治疗元件之间的逻辑隔开与统筹操作）**。

### 为什么这是突破口？

在传统的组合探头中，治疗换能器通常由独立的高功率外部驱动器/信号源驱动（如目标专利图5中的高强度发射器152），而成像换能器由主机的波束形成器驱动。

目标专利权利要求1巧妙地提出了：**直接借用/分割标准超声系统的波束形成器（Beamformer）通道（例如128通道中切出8/32通道给治疗元件，其余给成像元件）**，从而不需要完全独立的双套波束形成硬件系统。

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## 五、 进一步对比文件检索策略（无效检索方案）

为彻底无效权利要求1，必须开展补充检索，重点突破**特征D、E（治疗线阵的排列）**及**特征J、K（波束形成器通道切分分配）**：

### 1. 补充检索策略与关键词/分类号组合

#### 策略一：补充“组合成像与治疗换能器结构”（突破特征D、E）

* **检索方向**：查找在成像阵列旁边平行布置治疗阵列（Dual-mode / High Intensity Focused Ultrasound + Imaging）的专利。

* **CPC/IPC分类号**：

* `A61B8/12` / `A61B8/4444`（超声诊断探头结构）

* `A61N7/00` / `A61N7/02`（超声治疗，HIFU）

* `B06B1/06`（换能器结构）

* **关键词**：`(imaging NEAR/3 therap*) AND (array OR linear) AND (side OR parallel OR azimuth)`

#### 策略二：补充“波束形成器通道划分/分配”（突破特征J、K）

* **检索方向**：查找将多通道波束形成器（Multichannel Beamformer）的通道进行分组/分割（Shared beamformer channels / Channel allocation），分别用于驱动不同频率或不同功能（如不同阵列、治疗与诊断、高低频）换能器元件的专利。

* **CPC/IPC分类号**：

* `G01S7/52077`（超声波束形成器通道分配/控制）

* `G01S15/89`

* **关键词**：`(beamformer NEAR/5 channel*) AND (split OR allocat* OR assign* OR partition* OR divid*) AND (therap* OR treatment OR high-power)`

### 2. 建议组合攻击路线（无效证据链构建）

1. **主对比文件（D1'）**：找出一篇公开了“包含成像线阵与平行放置的治疗线阵组合探头”的现有技术（如 US5558092A 或类似文献，公开特征A-I）。

2. **次对比文件（D2'）**：找出一篇公开了“将波束形成器的多通道分割/分配给探头中不同功能/不同频率换能器分组使用”的技术（公开特征J、K）。

3. **结合逻辑**：本领域技术人员在D1'的基础上，为了简化硬件架构、利用常规超声主机的波束形成能力，有动机结合D2'的通道分配技术，将波束形成器部分通道划分给治疗元件，从而得出权利要求1的技术方案，因此权利要求1不具备创造性（中国《专利审查指南》第四部分第六章“三步法”）。

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<ElicitationsGroup message="针对本案后续的无效宣告准备工作，您可以选择：">

<Elicitation label="制定针对特征J（通道分割）的具体补充检索式" query="请帮我编写针对特征J（波束形成器通道分割用于治疗和成像）在Incopat/Derwent中的精密英文与分类号检索式。"/>

<Elicitation label="分析说明书中放大器30在连接器中的设置对从属权利要求的防护力" query="结合目标专利说明书[0021]段，分析将RF放大器设置在电缆连接器32中的技术效果及其从属权利要求的无效难度。"/>

</ElicitationsGroup>

经验丰富的专利代理师针对目标专利与对比文件的详细侵权与创造性分析如下：

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### 一、 目标专利权利要求与说明书的技术特征解释

目标专利（CN101252970B）属于组合成像和治疗超声换能器领域，其关键在于在同一探头结构中集成诊断与治疗功能，并依托超音波波束形成器进行通道划分与控制。

1. **成像换能器元件线阵（技术特征A、B、C）**：

* **说明书解释**：指沿换能器中心纵向延伸的阵列（如说明书[0012]、[0020]、图1标号14），采用较低功率、较高频率（如6MHz）发射超声，用于获取高分辨率的二维结构图像或多普勒图像（成像平面，如图2标号44）。

2. **治疗换能器元件的第一线阵（技术特征D、E）**：

* **说明书解释**：指沿成像线阵至少一侧（第一侧）在方位角方向上纵向延伸的换能器元件阵列（如说明书[0012]、[0020]、图1标号18a-i）。其采用高强度、较低频率（如1MHz）发射治疗超声（如用于热疗或使微泡破裂），且通常朝向成像线阵向内倾斜（有角度）以聚焦于成像平面的特定深度。

3. **电缆与连接器（技术特征F、G、H、I）**：

* **说明书解释**：电缆（如图1/图4标号28/122）远端耦合到换能器元件阵列，近端耦合到连接器（标号32/126）。连接器用于将探头连接到超音波系统的底盘/波束形成器。说明书[0021]及[0036]特别强调，连接器内可优选集成高强度射频（RF）放大器（标号30），以向治疗元件供应高强度电信号并利于散热。

4. **波束形成器通道的分隔与操作（技术特征J、K）**：

* **说明书解释**：指超音波系统的标准波束形成器（如常规128通道波束形成器）的通道被**逻辑/物理隔开**（分割分配），一部分通道（如120个通道）专用于操作成像换能器阵列，另一部分通道（如8个或32个通道）专用于操作治疗换能器元件（说明书[0036]）。此设计使得探头无需依赖完全独立的两个主机系统，即可通过波束形成器控制成像与治疗。

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### 二、 对比文件技术特征比对表格与原文出处分析

为明确表达对比文件，下表列出对比文件代号及公开号：

* **D1**：DE69432510T2（公开号：DE69432510T2）

* **D2**：JP2000189521A（公开号：JP2000189521A）

* **D3**：JP2001037772A（公开号：JP2001037772A）

#### 特征比对表格

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### 三、 对比文件原文详细出处与公开性分析

#### 1. D1 (DE69432510T2)

* **公开情况**：**部分特征实质公开，核心特征J、K未公开**。

* **详细出处分析**：

* **特征A、B、C**：公开于说明书第6页第4段（“...Ultraschallwandler 124 mit konvexer Anordnung...”，凸阵/线阵换能器124，扫描产生断层图像130）。

* **特征D、E**：公开于图4、图5A、图5B及说明书第8页第3段（“...Behandlungsultraschallwandler 120 mit einem rechteckigen Wandlerelement...”，矩形/线状治疗换能器120，与诊断换能器124沿探头轴向/两侧组合排布）。

* **特征F、G、H、I**：公开于图1及说明书第5页第4段与第6页第1段（通用电缆109A、信号电缆111，以及连接到诊断/治疗设备105的超声连接插头112c（Ultraschall-Verbindungsstecker））。

* **特征J、K（缺失）**：D1中诊断信号由“Sendeimpuls-Generatorschaltung 126”（发送脉冲发生电路）控制，治疗信号由“Ansteuerspannungs-Generatorschaltung 122”（驱动电压发生电路）控制，两者为独立的硬件系统（见图1及说明书第6页），**并未公开将同一个波束形成器的通道隔开（划分）分别用于操作成像与治疗换能器元件**。

#### 2. D2 (JP2000189521A)

* **公开情况**：**仅公开基础诊断/治疗探头构架，未实质公开结构布局与波束形成器通道划分（特征D、E、J、K未公开）**。

* **详细出处分析**：

* **特征A、B、C、F、G、H、I**：公开于说明书[0039]-[0044]及图1。D2公开了包含压电振子阵列的探头12，通过超声发送部21、接收部22进行B模式成像。

* **特征D、E（缺失）**：D2主要探讨通过控制发送条件（如高音压脉冲或混在发送）实现诊断与DDS治疗，其探头要么是常规诊断探头复用（[0020]），要么是独立的治疗照射器70（图10，第3实施例），**未公开“治疗换能器元件的第一线阵沿成像线阵第一侧在方位角方向上纵向延伸”的具体物理结构**。

* **特征J、K（缺失）**：D2未提及波束形成器通道的分割隔开。

#### 3. D3 (JP2001037772A)

* **公开情况**：**公开了线阵组合结构，未公开波束形成器通道控制（特征H、I、J、K未公开）**。

* **详细出处分析**：

* **特征A、B、C、D、E**：公开于说明书[0012]、图2、图3及图4。D3公开了一种用于治疗的槽状/弧形换能器1，其中央内置了一个用于B模式扫描的线性超声探头7（リニア音波ヘッド）。诊断探头7与治疗换能器1平行排列并沿纵向延伸，在成像平面内对焦点线5进行成像。

* **特征J、K（缺失）**：D3侧重于机械与声学聚焦结构，控制部分仅为简单的脉冲控制器15（[0014]），**未涉及波束形成器及其通道分割划分**。

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### 四、 最接近的对比文件选择（基于技术问题与效果）

在创造性分析中，**D1 (DE69432510T2)** 最适合作为**最接近的对比文件**（主对比文件）。

#### 分析原因：

1. **整体技术问题一致性**：

目标专利旨在解决现有技术中成像与治疗换能器无法高效、紧凑集成在同一探头中，以及无法利用标准超声系统灵活操控双重功能的问题（目标专利说明书[0011]-[0012]、[0036]）。D1（DE69432510T2）同样致力于在同一个内窥镜/探头端部集成超声观察手段（118）与超声治疗手段（117），实现观察与治疗的精确定位与协同（D1说明书第1-2页）。

2. **技术效果与结构贴合度最高**：

D1公开了探头端部同时具备线阵/凸阵诊断换能器和凹面/线状治疗换能器，且通过电缆和连接器接入主机。在结构布局上（特征A-I），D1与目标专利最为接近。

*注：D3 (JP2001037772A) 也可作为备选的接近对比文件，因为D3同样展示了将B超线性探头（诊断线阵）嵌入治疗换能器结构中央的组合物理结构。*

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### 五、 创造性与最薄弱技术特征分析

未被最接近的对比文件（D1）公开的特征为：

* **特征J**：所述波束形成器的通道被隔开为所述成像换能器元件和所述治疗换能器元件；

* **特征K**：以用于通过所述超声系统的波束形成器操作所述成像换能器和所述治疗换能器。

#### 1. 是否被其他对比文件公开？

经检索与分析，**对比文件D2和D3均未公开特征J和K**。

* D2采用的是时分混在发送或独立高压发生器；

* D3采用的是独立控制器15。

均未教导“**利用超声系统单体中的波束形成器（Beamformer），将其通道划分为成像通道组和治疗通道组，从而由同一个波束形成器分别操控成像与治疗换能器**”这一技术手段。

#### 2. 最薄弱的技术特征（专利权人的“防线”与无效突破口）

* **无效请求方的最薄弱突破点（即目标专利最具创造性的特征）**：**特征J + 特征K**。

* **原因**：目标专利通过将波束形成器的通道进行硬件/软件上的分割（例如128通道中120通道给成像，8通道给治疗，如目标专利说明书[0036]），使得标准超声主机无需大幅改造硬件即可直接驱动组合探头。这一“通道分割操控”的技术手段在D1、D2、D3中均无教导。

* **目标专利权利要求1的最薄弱特征（最易被攻破点）**：**特征F、G、H、I（电缆与连接器部分）**。

* **原因**：电缆和连接器属于本领域的公知常识/常规技术手段。如果仅考虑硬件物理连接，D1、D2均已完整公开。

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### 六、 进一步的对比文件无效检索策略建议

由于现有对比文件（D1-D3）未能覆盖**特征J和K（波束形成器通道划分控制治疗与成像）**，若要成功发起专利无效宣告请求，建议采取以下进一步检索策略：

1. **重点IPC分类号/CPC分类号扩展检索**：

* `A61B8/00`（超声诊断）

* `A61N7/00`、`A61N7/02`（超声治疗/HIFU）

* `G01S7/52`、`G01S15/89`（超声波束形成器通道控制）

* **交叉分类检索**：`A61B8/00` 与 `A61N7/00` 的交集，重点关注波束形成器（Beamformer）架构。

2. **核心检索要素与关键词表达（Focus Keywords）**：

* **波束形成器/通道划分**：`Beamformer` / `Beamforming` / `Channels` / `Partitioned` / `Allocated` / `Split` / `Dedicated` / `波束形成器` / `通道分配` / `通道划分` / `通道隔离`。

* **双功能/成像+治疗**：`Dual-function` / `Interleaved` / `Imaging and Therapy` / `Diagnostic and Therapeutic` / `HIFU` / `成像与治疗`。

3. **关键专利权人/申请人追踪**：

* 重点检索在2000-2008年间（目标专利优先权日前后）深耕超声波束形成器和HIFU组合探头领域的巨头公司：

* **Philips (飞利浦)**（目标专利原申请人，需排查其早期基础专利族及互引用专利）

* **GE Medical Systems (通用电气医疗)**

* **Siemens (西门子医疗)**

* **Focused Ultrasound Surgery 领域专业公司** (如 InSightec, Supersonic Imagine)

4. **检索切入点建议**：

* 寻找公开了“**多通道波束形成器（如64/128/256通道），通过软件编程或硬件开关阵列将一部分通道分配给治疗换能器（如低频/高压），另一部分分配给成像换能器（如高频）**”的对比文件。一旦检索到该特征，结合D1或D3的探头物理结构，即可形成极具杀伤力的 **A+B（主对比文件 + 通道划分对比文件）** 创造性结合对比组合。

如权利要求1所述的超声换能器探头，其中，所述连接器还包括电耦合到所述治疗阵列的多个元件的多个放大器。

如权利要求2所述的超声换能器探头，还包括：治疗换能器元件的第二线阵；其沿与所述第一侧相对的所述成像换能器元件线阵的第二侧在方位角方向上纵向延伸；所述治疗换能器元件的第一和第二线阵发射超声波；其被朝向所述图像平面向内发射；其中，多个放大器被耦合到所述治疗阵列的多个元件上。

如权利要求3所述的超声换能器探头，其中，沿所述成像换能器元件线阵的所述第一和第二侧延伸的治疗换能器元件的数量基本上小于所述成像换能器元件的数量。

如权利要求4所述的超声换能器探头，其中，构造所述成像换能器元件以如下频率操作；该频率基本上高于所构造的所述治疗换能器元件操作的频率。