文/北京集佳知识产权代理有限公司西安分部 鲁梅

　　美国101规定：凡发明或发现任何新颖而实用的方法、机器、产品、物质合成，或其任何新颖而实用之改进者，可按本法所规定的条件和要求获得专利。美国专利法这种宽泛的类型界定，使得大量发明都能够满足专利适格性的要求。但是，美国联邦最高法院的一系列判决均阐明了对于“自然法则、自然现象和抽象概念”不可授予专利权。USPTO目前的101审查是根据美国法院的判例来调整审查尺度的，而美国法院对于101判别的尺度也一直在改变。

　　下面笔者分享两个近期答复101的典型案例。

　　案例一

　　案例一涉及磁共振图像重建领域，权利要求1如下

　　一种非线性并行重建的磁共振成像方法，其特征在于：所述成像方法的步骤，包括：

　　步骤S1，用多通道线圈并行采集实际线圈数据，根据所述实际线圈数据扩展出相同通道数的虚拟线圈数据，所述虚拟线圈数据和所述实际线圈数据之间满足共轭对称关系；

　　步骤S2，根据所述实际线圈数据和所述虚拟线圈数据组合得到数据组合项；

　　步骤S3，利用采样空间中，低频区域内完全采样的数据，结合数据组合项校准加权因子；

　　步骤S4，根据校准的所述加权因子，重建采样空间中的缺失数据得到重建数据，所述缺失数据指采样空间中，高频区域没有采集的数据；

　　步骤S5，融合采样空间中所述低频区域内完全采样数据和所述重建数据得到完整的采样空间数据；

　　步骤S6，根据多通道完整的采样空间数据得到最终重建图像。

　　审查员认为权利要求1属于不可授权主题，由于S1-S6是针对纯粹的数学操作，所以该权利要求不属于四类专利适格主题（即，方法、机器、产品、物质合成）中的至少一种。需要一些与这个方法过程相关的设备，即需要一些物理的东西，添加“执行该方法的装置”。此外，还需要一个额外的步骤来定义数据输出，即将数据输出到哪里以及用于什么用途。

　　申请人根据审查员的引导，将权利要求修改如下：

　　一种非线性并行重建的磁共振成像方法，所述方法由用于执行磁共振图像重建的装置的处理器执行，其特征在于：所述成像方法的步骤，包括：

　　步骤S1，用多通道线圈并行采集实际线圈数据，根据所述实际线圈数据扩展出相同通道数的虚拟线圈数据，所述虚拟线圈数据和所述实际线圈数据之间满足共轭对称关系；

　　步骤S2，根据所述实际线圈数据和所述虚拟线圈数据组合得到数据组合项；

　　步骤S3，利用采样空间中，低频区域内完全采样的数据，结合数据组合项校准加权因子；

　　步骤S4，根据校准的所述加权因子，重建采样空间中的缺失数据得到重建数据，所述缺失数据指采样空间中，高频区域没有采集的数据；

　　步骤S5，融合采样空间中所述低频区域内完全采样数据和所述重建数据得到完整的采样空间数据；

　　步骤S6，根据多通道完整的采样空间数据得到最终重建图像，其中，所述最终重建图像被发送给显示装置进行显示，以实现磁共振图像重建。

　　也就是说，限定权利要求所述方法的执行主体“所述方法由用于执行磁共振图像重建的装置的处理器执行”，以及限定权利要求所述方法获得的结果的用途“所述最终重建图像被发送给显示装置进行显示，以实现磁共振图像重建”，最终修改后的方法权利要求获得授权。

　　案例二

　　案例二涉及数控机床刀具寿命预测领域，权利要求1如下

　　一种数控机床刀具剩余寿命预测方法，其特征在于：利用状态监控、数据去噪、特征提取和多核加权最小二乘支持向量机的方法建立刀具剩余寿命预测模型，并将该问题的预测对象细化为铣削工具这一数控机床CNC核心生产要素，包括以下步骤：

　　S1：收集PLC控制器信号和外置传感器信号，监测加工过程中的工况信息和传感器数据，传感器数据主要为电流信号和三个方向即x轴、y轴以及z轴的振动信号，以实现刀具磨损在线监测与寿命预测为目标；

　　S2：接收原始信号数据并进行预处理；

　　S3：对步骤S2所得到的信号进行时域特征提取；

　　S4：对步骤S3所提取的时域特征利用主元分析PCA的T<2>特征图得到对应的数据矩阵；

　　S5：对步骤S4所得到的数据矩阵提取该特征向量的每一时间段的中值，和每一时间段范围的变化值，以及他们各自的一阶差分值；

　　S6：将步骤S5所得到的矩阵特征向量作为多核加权最小二乘支持向量机的输入，得到相应的剩余寿命值。

　　OA1中审查员认为该主题为数学算法，属于抽象概念，权利要求未记载数控机床刀具剩余寿命预测方法和装置与实际应用的结合。因此，不属于可专利的客体。

　　在OA1答复中，申请人增加硬件执行主体，修改表述，强调方法执行中相关信号及数据是通过具体物理实体来获取的，且权利要求1的主题是在实际应用中利用相关装置来实现的，实现的技术效果是“利用较少的样本实现对刀具剩余寿命值的高精度预测”，因此权利要求1的主题在具有实际应用意义，修改后的权利要求如下：

　　一种数控机床刀具剩余寿命预测方法，其特征在于：利用状态监控、数据去噪、特征提取和多核加权最小二乘支持向量机的方法建立刀具剩余寿命预测模型，并将该问题的预测对象细化为铣削工具这一数控机床CNC核心生产要素，包括以下步骤：

　　S1：收集来自所述数控机床的PLC控制器的信号和来自外置传感器的信号，监测加工过程中所述数控机床的工况信息和传感器数据，传感器数据主要为电流信号和三个方向即x轴、y轴以及z轴的振动信号，以实现刀具磨损在线监测与寿命预测为目标；

　　S2：处理器接收原始信号数据并进行预处理；

　　S3：所述处理器对步骤S2所得到得信号进行时域特征提取；

　　S4：所述处理器对步骤S3所提取得时域特征利用主元分析PCA的T<2>特征图得到对应的数据矩阵；

　　S5：所述处理器对步骤S4所得到的数据矩阵提取该特征向量的每一时间段的中值，和每一时间段范围的变化值，以及他们各自的一阶差分值；

　　S6：所述处理器将步骤S5所得到的矩阵特征向量作为多核加权最小二乘支持向量机的输入，以输出所述数控机床的所述刀具得到相应的剩余寿命值。

　　在Final OA中，审查员认为获取的剩余寿命值是对抽象概念的改进而非对技术本身的改进，权利要求1依然不符合101的规定，不属于可专利的客体。

　　在Final OA答复中，申请人将权利要求1的主题修改为“一种管理数控机床刀具的方法”，增加技术特征“利用所述剩余寿命值来管理数控机床刀具”，争辩权利要求1的技术方案产生的技术效果是“利用较少的样本实现对刀具剩余寿命值的高精度预测，基于剩余寿命值来管理数控机床刀具，从而提高了生产质量，有效降低了工业制造品的成本”。具体权利要求1修改如下：

　　一种管理数控机床刀具的剩余寿命预测方法，其特征在于：利用状态监控、数据去噪、特征提取和多核加权最小二乘支持向量机的方法建立刀具剩余寿命预测模型，并将该问题的预测对象细化为铣削工具这一数控机床CNC核心生产要素，包括以下步骤：

　　S1：收集来自所述数控机床的PLC控制器的信号和来自外置传感器的信号，监测加工过程中所述数控机床的工况信息和传感器数据，传感器数据主要为电流信号和三个方向即x轴、y轴以及z轴的振动信号，以实现刀具磨损在线监测与寿命预测为目标；

　　S2：处理器接收原始信号数据并进行预处理；

　　S3：所述处理器对步骤S2所得到的信号进行时域特征提取；

　　S4：所述处理器对步骤S3所提取的时域特征利用主元分析PCA的T<2>特征图得到对应的数据矩阵；

　　S5：所述处理器对步骤S4所得到的数据矩阵提取该特征向量的每一时间段的中值，和每一时间段范围的变化值，以及他们各自的一阶差分值；

　　S6：所述处理器将步骤S5所得到的矩阵特征向量作为多核加权最小二乘支持向量机的输入，以输出所述数控机床的所述刀具的剩余寿命值；

　　S7：基于所述刀具的剩余寿命值来管理所述数控机床的刀具。

　　RCE1-OA1中，审查员认为管理数控机床刀具的步骤不够详细，依旧认为权利要求1不属于可专利的客体。

　　在RCE1-OA1答复中，申请人将权利要求1中的技术特征“利用所述剩余寿命值来管理数控机床刀具”修改为“当所述剩余寿命值大于预定义的寿命阈值时，更换数控机床的刀具”，争辩修改后的权1的技术方案并不只是数学算法，通过该方法得到的结果可以直接有效地指导生产，具有有益的技术效果。具体权利要求1修改如下：

　　一种管理数控机床刀具的方法，其特征在于：利用状态监控、数据去噪、特征提取和多核加权最小二乘支持向量机的方法建立刀具剩余寿命预测模型，并将该问题的预测对象细化为铣削工具这一数控机床CNC核心生产要素，包括以下步骤：

　　S1：收集来自所述数控机床的PLC控制器的信号和来自外置传感器的信号，监测加工过程中所述数控机床的工况信息和传感器数据，传感器数据主要为电流信号和三个方向即x轴、y轴以及z轴的振动信号，以实现刀具磨损在线监测与寿命预测为目标；

　　S2：处理器接收原始信号数据并进行预处理；

　　S3：所述处理器对步骤S2所得到的信号进行时域特征提取；

　　S4：所述处理器对步骤S3所提取的时域特征利用主元分析PCA的T<2>特征图得到对应的数据矩阵；

　　S5：所述处理器对步骤S4所得到的数据矩阵提取该特征向量的每一时间段的中值，和每一时间段范围的变化值，以及他们各自的一阶差分值；

　　S6：所述处理器将步骤S5所得到的矩阵特征向量作为多核加权最小二乘支持向量机的输入，以输出所述数控机床的所述刀具的剩余寿命值；

　　S7：当所述刀具的所述剩余寿命值小于预定义的寿命阈值时，更换所述数控机床的所述刀具基于所述刀具的剩余寿命值来管理所述数控机床的刀具。

　　最终修改后的权利要求1获得授权。

　　结论

　　从上述两个案例可以看出，当一个方法被审查员认为是数学方法（抽象概念）时，一方面，方法权利要求要包括方法的执行主体，这一点比较容易实现，通常只需要增加“处理器”、“设备”等通用术语即可；另一方法，方法得到的结果必须要有应用场景，注意，仅仅是“输出”方法得到的结果可能还是不能克服101问题，必须是将方法得到的结果应用于实践中并取得有益效果，这种应用场景通常可以从申请文件记载的技术效果部分来提取。

　　笔者总结近期关于美国101案例的修改思路，希望对代理人和申请人在处理美国申请此类问题的过程中有所启发，以帮助申请人获得较大的保护范围，并且在审查过程中节约申请成本、缩短审查周期。