对比文件名称：2006-03-16_US2006058615A_发明申请_US20060058615A1 Method and system for facilitating surgery
目标专利名称：声学位置跟踪系统CN105492923B
模型名称：深度分析对比模型
### 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：其包括：移动装置，其包含多个接收器，所述接收器接收来自安置为相对于彼此成固定非平面关系的至少三个发射器中的每一者的声学信号，其中所述至少三个发射器耦合到发射装置《隐含公开》 | 说明书[0030]段：“A system for determining 2-dimensional (2D) position may comprise a transmitter 30 and five receivers 32, 34, 36, 37, and 38 in a single plane...”；[0032]段：“The above analysis can be extended to a three-dimensional (3D) system having six receivers.”；[0047]段图12及相关描述：“The system comprises a transmitter and five receivers 98A-98E proximate to an area of interest.”；[0047]段公式(15)及上下文描述了使用多个接收器通过声学信号确定单个发射器三维位置(u, v, w)的数学模型。 | **隐含公开**：对比文件公开了一个系统，其包含多个接收器（例如五个或六个，见[0032], [0047]），用于接收来自发射器的声学信号。该发射器耦合到手术探针（即发射装置，见[0005], [0068]）。目标专利的“至少三个发射器”是为了在数字笔上形成固定的空间关系以确定其姿态，而对比文件使用的是单个发射器（或两个发射器用于确定探针尖端，见[0068]）来确定探针尖端的位置。虽然发射器数量不同，但“多个接收器接收来自发射器的声学信号”这一系统架构已被公开。关于“固定非平面关系”，对比文件虽未明确描述多个发射器之间的这种关系，但其系统工作的前提是接收器之间已知其三维坐标（非平面布局，见[0047]），并且通过测量单个移动发射器的信号来确定其在三维空间中的位置，这隐含了系统的几何定位能力依赖于空间中的非共线/非共面参考点（即接收器）。本领域技术人员可以理解，若将对比文件中的“单个移动发射器”替换为“固定在探针上不同位置的多个发射器”，并利用其已知的相对位置关系，同样可以确定探针（发射装置）的位置和姿态，这是声学定位领域的常规扩展。因此，对比文件隐含公开了技术特征A的核心组成部分和原理。 |
| **技术特征B**：处理组件，其基于在所述多个接收器处接收到的所述声学信号来确定所述发射装置在多维空间中的位置《直接公开》 | 说明书[0033]段：“The computing device 54 may then determine a position of the transmitter based on the DTOAs. The computing device 54 may thus act as a position calculator configured to determine an estimate of a position...”；[0070]段：“The computing device 136 may be configured... to determine estimates of the two positions of the two transmitters 124 using techniques such as those described previously. Additionally, the computing device 136 may be configured to determine an estimate of a position of a portion of the surgical probe 120 based on the two determined positions.” | **直接公开**：对比文件明确公开了计算设备（54, 136）作为处理组件/位置计算器，其基于多个接收器接收到的声学信号，通过计算DTOA（到达时间差，见[0030], [0033], [0070]）来确定发射器（进而确定耦合了发射器的手术探针，即发射装置）在三维空间中的位置（见[0032]的3D系统公式）。这与目标专利中处理组件的作用完全相同。 |
| **技术特征C**：以及应用程序控制器，其基于所述至少三个发射器中的一或多个发射器的所确定位置来影响应用程序的操作《直接公开》 | 说明书[0005]段：“The method also comprises displaying an indication of the estimate of the position on a display unit, wherein the display unit displays a representation of an anatomy of a patient, and wherein the indication of the estimate of the position is integrated with the representation of the anatomy of the patient.”；[0070]-[0071]段：“The computing device 136 may be configured to integrate the estimate of the position of the portion of the probe with the representation. Additionally, the computing device 136 may be configured to cause the display unit 140 to display the representation... as well as an indication of the estimated position of the surgical probe relative to the patient's brain...” | **直接公开**：对比文件明确公开了计算设备（136）基于所确定的探针（发射装置）位置，将该位置信息与患者解剖图像（可视为一种特定的“应用程序”或软件功能）进行整合并显示（见[0005], [0071]）。这种“整合并显示”操作直接影响了图像导航应用程序的运行和呈现结果，属于“影响应用程序的操作”。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征D**：其中所述处理组件提取在所述多个接收器中的每一接收器处接收到的声学信号，并确定哪一发射器发射了相应声学信号《未公开》 | 说明书[0033]段描述了信号处理流程，但未提及需要区分来自不同发射器的信号；[0070]段提到使用两个发射器确定探针尖端位置，但未描述处理组件如何区分这两个发射器的信号。 | **未公开**：目标专利该特征涉及在多发射器场景下，处理组件需要区分并识别来自不同发射器的信号（可能通过时分、频分等多路复用方式，见目标专利说明书[0025]-[0027]段）。对比文件虽然涉及信号处理（如[0033]段图3A系统、[0076]-[0084]段方法80），但其应用场景主要是跟踪单个发射器，或在探针上使用两个发射器时，是通过两个发射器的已知几何关系直接计算尖端位置（[0070]），并未描述处理组件需要从接收到的混合信号中“提取并确定”哪个信号来自哪个特定的发射器。该特征未被公开。 |
| **技术特征E**：以及其中所述处理组件为在所述多个接收器处接收到的每一声学信号计算到达时间差，以获得一或多个所计算的到达时间差。《直接公开》 | 说明书[0030]段：“This method involves analyzing differences in times of arrival of a signal transmitted from a transmitter to a plurality of receivers. As will be described in more detail below, this method may be used to determine an estimate of a position...”；[0033]段：“The DTOAs for the various receivers may then be calculated by the computing device 54.”；[0076]段方法80的框图88：“an estimate ΔT for each DTOAs is calculated.” | **直接公开**：对比文件的核心定位方法就是基于计算到达时间差（DTOA）。说明书多处明确记载了为接收到的信号计算DTOA（例如[0030], [0033], [0076]），并将其用于位置确定。这与技术特征E的描述完全一致。 |
| **技术特征F**：其进一步包括：数字笔，其中所述至少三个发射器安置在所述数字笔上。《未公开》 | 未找到相关描述。对比文件中发射器耦合到的是“surgical probe”（手术探针，见[0005], [0068]），而非用于书写的“数字笔”。 | **未公开**：对比文件的应用领域是外科手术导航，其发射装置是手术探针、手术工具等（见[0068]），与目标专利中用于人机交互、书写的“数字笔”属于完全不同的应用领域和物理实体。该特征未被公开。 |
| **技术特征G**：其中所述至少三个发射器中的第一发射器位于所述数字笔的顶部附近。《未公开》 | 未找到相关描述。对比文件未提及发射器在探针上的具体布局，更无“数字笔顶部”的概念。 | **未公开**：该特征限定了发射器在数字笔上的特定位置（顶部附近），旨在解决视距和定位精度问题（见目标专利说明书[0028]-[0032]段）。对比文件完全没有提及发射器在探针（其发射装置）上的具体位置布局，尤其是“顶部附近”这一特定位置关系。该特征未被公开。 |
| **技术特征H**：其进一步包括：发射装置，其中所述至少三个发射器安置在所述发射装置上。《直接公开》 | 说明书[0005]段：“a surgical probe having one or more transmitters coupled thereto”；[0068]段：“A surgical probe 120 ... may have coupled thereto two transmitters 124.” | **直接公开**：对比文件明确公开了发射装置（即手术探针surgical probe），并且发射器（一个或多个，或两个）耦合（安置）在该发射装置上。这直接公开了技术特征H。 |
| **技术特征I**：其中所述处理组件基于所述至少三个发射器中的一或多个发射器的所述所确定位置来确定所述发射装置的倾斜角。《未公开》 | 未找到相关描述。对比文件虽然通过两个发射器确定探针尖端位置（[0070]），但未提及或推导发射装置（探针）本身的倾斜角。 | **未公开**：目标专利该特征涉及利用多个（至少三个）发射器的三维坐标来计算数字笔的倾斜角度（α, β），如说明书[0060]-[0074]段所述。对比文件仅使用发射器位置来确定一个点（如探针尖端）的位置，或通过两个发射器确定一条线（探针轴向）上的一个点，但从未描述或计算过发射装置（探针）相对于某个坐标系的“倾斜角”。该特征未被公开。 |
| **技术特征J**：其中所述多个接收器接收宽带超声波信号。《未公开》 | 说明书[0033]段：“In one example, the transmitter emits signals at a frequency of 75 kHz and 10 cycles per burst.” | **未公开**：对比文件仅记载了发射器以特定频率（如75kHz）发射超声波信号，但并未描述该信号为“宽带”超声波信号。目标专利说明书[0018]段明确其宽带超声波信号范围在约25KHz与70KHz之间。对比文件的75kHz单频信号（或窄带突发脉冲）未被描述为宽带。该特征未被公开。 |
| **技术特征K**：其中所述宽带超声波信号具有介于25KHz与70KHz之间的频率范围。《未公开》 | 同上，[0033]段记载为75 kHz。 | **未公开**：对比文件公开的超声波信号频率（75kHz）不在目标专利所限定的25KHz至70KHz的频率范围内。该特征未被公开。 |
| **技术特征L**：其中所述处理组件将最小二乘算法应用于所述一或多个所计算的到达时间差，以确定所述至少三个发射器的所述位置。《隐含公开》 | 说明书[0032]段给出了用于2D和3D定位的矩阵方程（2）和（3），并指出“The above matrix equation can be written in the following vector form: A * t = B where, A and B are known matrices and vector t is to be determined.”；[0047]段公式(17)、(18)同样给出了求解位置(u,v,w)的线性方程组。 | **隐含公开**：对比文件通过建立基于DTOA的线性方程组（如公式(2),(3),(17),(18)）来求解发射器位置。求解超定线性方程组（方程数多于未知数）的常规数学方法就是最小二乘法。本领域技术人员在实施对比文件所公开的定位方法时，必然会使用最小二乘算法或其等效算法（如线性代数求解器）来处理这些方程以得到最优位置估计。因此，对比文件隐含公开了将最小二乘（或等效）算法应用于DTOA以确定位置的技术方案。 |
| **技术特征M**：其中所述移动装置是智能电话、平板计算机、个人数字助理和膝上型计算机中的至少一者。《未公开》 | 说明书[0033]段：“The computing device 54 may comprise, for example, one or more of a laptop, desktop, workstation, server, mainframe...”；[0070]段：“The computing device may comprise, for example, one or more of a laptop, desktop, workstation, server, mainframe...” | **未公开**：对比文件中的计算设备（54, 136）被描述为笔记本电脑、台式机、工作站等，属于通用或医用计算设备。目标专利明确将“移动装置”限定为智能电话、平板计算机等特定类型的便携式消费电子设备。对比文件未公开接收装置/移动装置是这些特定类型的设备。该特征未被公开。 |
| **技术特征N**：其中所述多维空间包含三维空间。《直接公开》 | 说明书[0032]段：“The above analysis can be extended to a three-dimensional (3D) system having six receivers.”并给出了3D定位的矩阵方程(3)；[0047]段图12及公式(15)-(18)明确是在三维坐标系(x,y,z)中求解发射器位置(u,v,w)。 | **直接公开**：对比文件明确公开了三维（3D）定位系统（[0032]），并详细描述了在三维空间中确定发射器位置的方法和数学模型（[0047]）。这与技术特征N“多维空间包含三维空间”完全对应，被直接公开。 |
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