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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Haartransplantation und insbesondere auf ein Verfahren eine Vorrichtung
zur Haartransplantation, die einen stereotaktischen Roboter einsetzt.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Haartransplantation
ist ein gegenwärtig
weitreichend ausgeführtes
Verfahren. Typischerweise bringt sie ein Implantieren vieler einzelner
Haartransplantate mit sich. Die einzelnen Transplantate können Mikrotransplantate
oder Minitransplantate sein. In einer "Megasitzung" oder Haartransplantationssitzung wird
eine große
Anzahl von Transplantaten, üblicherweise
von 1000 bis 2000 Transplantaten, implantiert. Mikrotransplantate
können
einen oder mehrere Haarfollikel enthalten, und Minitransplantate können drei
bis fünf
Haarfollikel enthalten. Im allgemeinen hängt die Anzahl ausgeführter Transplantate von
dem Grad der Lichtheit und Dichte des Haares ab, der für die Transplantation
erwünscht
wird.
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Die
Transplantationstechnik erfordert allgemein die Entnahme eines ellipsenförmigen Abschnitts
der Kopfhaut von dem Hinterkopf oder der Rückseite des Kopfes des Patienten.
Die kleinen Mikro- und/oder Minitransplantate können von dem Abschnitt der
Kopfhaut des Patienten entnommen werden, der entnommen worden ist.
Der zum Entnehmen des Abschnitts vorgenommene Einschnitt wird vernäht und hinterlässt normalerweise
eine gut verborgene Narbe. Die neuen Transplantate, die Mikro- oder
Minitransplantate sein können, werden
dann in sehr kleine Schlitze oder Öffnungen eingefügt, die
in der Kopfhaut des Patienten dort gebildet werden, wo die Transplantate
implantiert werden sollen. Üblicherweise
werden die Transplantate etwa 1,5 mm voneinander in den kahlen Bereich
der zu behandelnden Kopfhaut des Patienten implantiert. Im allgemeinen heilen
die Schlitze oder kleinen Öffnungen,
die in der Kopfhaut des Patienten zum Aufnehmen der Transplantate
gebildet werden, sehr gut, normalerweise ohne jegliche Narben zu
hinterlassen.
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Das
Megasitzungs-Verfahren nimmt im allgemeinen einen vollständigen Arbeitstag
von fünf
bis acht Stunden in Anspruch, um dieses abzuschließen, in
Abhängigkeit
von der Anzahl zu implantierender Transplantate. Normalerweise arbeitet
ein Team von Ärzten
und/oder Assistenzärzten
und/oder Krankenschwestern zusammen, um die Mikro- und/oder Minitransplantate
aus dem Abschnitt der entnommenen Kopfhaut zu bilden. Sie verteilen
vorsichtig den Abschnitt der Kopfhaut in die gewünschte Anzahl von Mikro- und/oder
Minitransplantaten, wobei jedes Mikro- und/oder Minitransplantat
mindestens ein Haarfollikel enthält.
Dieser Schritt wird allgemein als Ernteschritt bezeichnet und erfordert
den Einsatz sehr scharfer, feiner Messer oder Skalpelle, und den
Einsatz von Vergrößerungsvorrichtungen,
wie Vergrößerungslupen,
durch das erste chirurgische Team. Im allgemeinen bildet ein zweites
chirurgisches Team die Schlitze oder Öffnungen in der Kopfhaut des
Patienten, welche die Haartransplantate aufnehmen sollen, und jedes
Haartransplantat oder Pfropfen wird einzeln in jeden Einschnitt
oder in jeder Öffnung durch
das zweite chirurgische Team platziert. Der Einfügewinkel und die Verteilung
der Aufnahmestellen reflektiert allgemein die Erfahrung und das
Können
des einzelnen Chirurgen, der das Verfahren ausführt.
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Die
mit der vorstehend beschriebenen Megasitzungs-Haartransplantationstechnik verbundenen
Nachteile sind, dass es ein langes, arbeitsaufwendiges und kompliziertes
Verfahren ist, das um 7.30 Uhr beginnen und bis 14 oder 17 Uhr noch
nicht abgeschlossen sein kann, in Abhängigkeit von der Anzahl zu
transplantierender Transplantate oder Pfropfen und der Effizienz
des Teams. Ferner kann aufgrund der Arbeitsintensität des Verfahrens
und der Tatsache, dass alle in dem Verfahren beteiligten Personen
hoch qualifiziert, gut trainiert und erfahren sind, das Verfahren
ein sehr teures Verfahren sein, wobei die Kosten von $ 2.000 bis
$ 12,000 oder mehr variieren, in Abhängigkeit von der Anzahl von
zu implantierenden Haartransplantaten oder Pfropfen.
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Dementsprechend
gab es vor der Entwicklung des vorliegenden Verfahrens und der vorliegenden
Vorrichtung zur Haartransplantation keine Haartransplantationstechnik,
die nicht ein langes, arbeitsintensives, kompliziertes, unwirtschaftliches
Verfahren ist und nicht übermäßig arbeitsintensiv
ist. Daher hat man nach einer Transplantationstechnik gesucht, die
weniger lang, arbeitsaufwendig, kompliziert und wirtschaftlicher
ist, und welche Technik weniger arbeitsintensiv ist.
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US 5782843 offenbart eine
Handvorrichtung zum Implantieren von Haarwurzeln in ein Hauttransplantat.
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DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung
wurden die zuvor genannten Vorteile durch die vorliegende Haartransplantationsvorrichtung
zum Implantieren mindestens eines Haarfollikels in einen Abschnitt
einer Kopfhaut eines Patienten erzielt, wobei: ein Roboter mit mindestens
einem Roboterarm, der ein erstes Ende besitzt, das dazu ausgelegt
ist, benachbart zu der Kopfhaut des Patienten vorgesehen zu werden,
und ein Haarfollikeleinführer,
der mit dem ersten Ende des Roboterarms gekoppelt, wobei der Roboterarm
derart einstellbar betätigbar
ist, dass der Haarfollikeleinführer
in der Lage ist, selektiv nahe zu der Kopfhaut des Patienten platziert
zu werden, und wobei der Haarfollikeleinführer dazu ausgelegt ist, bewegt
und betätigt
zu werden, um den mindestens einen Haarfollikel in einem Abschnitt
der Kopfhaut des Patienten zu implantieren. Ein Merkmal der vorliegenden
Erfindung ist, dass der Haarfollikeleinführer entweder ein Einzelhaarfollikeleinfügegerät, das eine
Nadel aufweist, oder ein Mehrfachhaarfollikeleinfügegerät, das mehrere
Nadeln aufweist, ist.
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Ein
weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass die Vorrichtung ein stereotaktisches
Videosystem aufweisen kann, das dazu ausgelegt ist, mit der Kopfhaut
des Patienten verknüpft
zu werden und dazu ausgelegt ist, mindestens eine Stelle an der
Kopfhaut zu identifizieren, an der mindestens ein Haarfollikel implantiert
werden soll. Das stereotaktische Videosystem kann eine Kamera und
ein Abstandmessgerät
zum Messen des Abstands von der Kopfhaut des Patienten zu der Kamera
aufweist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, dass ein Pfropfschneidvorrichtung
mit dem ersten Ende des mindestens einen Roboterarms verknüpft sein
kann, wobei das Pfropfschneidgerät
dazu ausgelegt ist, einen Pfropfen der Kopfhaut des Patienten zu
entnehmen, wobei der Pfropfen mindestens ein Haarfollikel enthält. Das Pfropfschneidgerät kann ein
Einzelfollikeleinfügegerät sein,
das eine Nadel aufweist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist,
dass ein Pfropfzerteilgerät (bzw.
Pfropfabtrenngerät)
mit dem ersten Ende des mindestens einen Roboterarms verknüpft sein
kann, wobei das Pfropfzerteilgerät
dazu ausgelegt ist, einen Abschnitt eines von der Kopfhaut des Patienten entnommenen
Abschnitts in eine Mehrzahl von Pfropfen der Kopfhaut des Patienten
zu zerteilen, wobei jeder Pfropf mindestens ein Haarfollikel enthält. Ein
zusätzliches
Merkmal der Erfindung kann ein Ruhigstellungsgerät aufweisen, das dazu ausgelegt
ist, lösbar
am Kopf des Patienten befestigt zu werden, um den Kopf des Patienten
in Bezug auf den Roboter zu halten.
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Die
Haartransplantationsvorrichtung soll verglichen mit einer zuvor
vorgeschlagenen Haartransplantationsvorrichtung die Vorteile besitzen,
ein kürzeres,
weniger aufwendigeres, weniger kompliziertes, wirtschaftlicheres
und weniger arbeitsintensiveres Haartransplantationsverfahren bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen:
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1 ist
eine Rückansicht
eines Kopfes eines Patienten, die ein ellipsenförmiges Stück Kopfhaut veranschaulicht,
das von dem Hinterkopf oder der Rückseite des Kopfes des Patienten
entnommen worden ist;
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2 ist
eine Perspektivansicht eines von dem Kopf des Patienten entnommenen
Kopfhautabschnitts aus 1, die eine Aufteilung in einer
Mehrzahl von Mikrotransplantaten und Minitransplantaten veranschaulicht;
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3 ist
eine Rückansicht
eines Kopfes eines Patienten, nachdem der ellipsenförmige Einschnitt
vernäht
worden ist;
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4 ist
eine Seitenansicht des Kopfes eines Patienten aus 1 mit
einer Mehrzahl von Haarfollikeln, die in die Kopfhaut des Patienten
implantiert worden ist;
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5 ist
eine Seitenansicht eines Haarfollikeleinführers;
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6 ist
eine Perspektivansicht eines stereotaktischen Roboters gemäß der vorliegenden
Erfindung, der einen Haarfollikel in die Kopfhaut des Patienten
aus 1 implantiert;
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7 ist
eine Perspektivansicht des Patienten aus 1 mit einem
stereotaktischen Videosystem, das mit der Kopfhaut des Patienten
verknüpft
ist; und
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8 ist
eine Perspektivansicht eines Pfropfschneidgeräts zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung.
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Während die
Erfindung in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden wird,
wird ersichtlich sein, dass nicht vorgesehen ist, die Erfindung
auf diese Ausführungsform
zu beschränken.
Im Gegensatz hierzu ist vorgesehen, alle Alternativen, Modifikationen
und Äquivalente
abzudecken, die im Grundgedanken und im Schutzbereich der Erfindung
enthalten sein können,
wie sie durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG UND SPEZIFISCHE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter
Bezugnahme auf 1–4 wird die "Megasitzungs"-Haartransplantationstechnik gemäß dem Stand
der Technik veranschaulicht. Wie in 1 zu sehen
ist, besitzt der Patient 100 Haare oder Haarfollikel 101,
die an der Kopfhaut 102 des Patienten 100 vorgesehen
sind. Um die Haarfollikel 101 zur Transplantation in den
kahlen Abschnitt 103 der Kopfhaut 102 des Patienten 100 zu
erhalten, entnimmt ein Chirurg typischerweise einen ellipsenförmigen Abschnitt 104 von
der Kopfhaut 102 des Patienten, wobei der Abschnitt 104 eine
Mehrzahl bestehender Haarfollikel 101 enthält. Im Hinblick
auf die Haarfollikel 101 umfasst in dieser Beschreibung
und den beigefügten
Ansprüchen
der Gebrauch des Begriffs „Haarfollikel" sowohl den Follikel
als auch den innerhalb des Follikels vorgesehenen Haarschaft.
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Unter
Bezugnahme auf 2 reinigt typischerweise ein
Team von Technikern den Abschnitt 104 und teilt den Abschnitt 104 in
eine Mehrzahl von kleinerer Stücke 105 auf,
wobei jedes Stück 105 eine Mehrzahl
von Haarfollikel 101 enthält. Das Team von Technikern
würde dann
die kleineren Stücke 105 in eine
Mehrzahl von Transplantaten oder kleineren Pfropfen 106 zerteilen
und aufteilen. Im allgemeinen werden die Transplantate oder kleinen
Pfropfen 106 als Mikrotransplantate 107 bezeichnet,
wenn sie einen oder zwei Haarfollikel 101 enthalten, und
werden als Minitransplantate 108 bezeichnet, wenn sie drei bis
fünf Haarfollikel 101 enthalten.
Sie in 3 veranschaulicht, wird der ellipsenförmige Einschnitt 110 (1)
durch den Chirurgen auf herkömmliche
Weise genäht,
was eine sehr feine Narbe oder keine Narbe in der Rückseite
des Kopfes des Patienten 100 hinterlässt.
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Unter
Bezugnahme auf 4 wird die Transplantation eine
Mehrzahl von Mikrotransplantaten 107 und Minitransplantaten 108 derart
veranschaulicht, dass sie in den kahlen Abschnitt 103 der
Kopfhaut 102 des Patienten 100 transplantiert
werden. Der zwischen den verschiedenen Transplantaten oder kleinen
Pfropfen gezeigte Abstand ist stark übertrieben, um die Veranschaulichung
zu erleichtern. Typischerweise sind die Transplantate 107, 108 etwa
1,5 mm voneinander beabstandet. Wie zuvor diskutiert führt ein
chirurgisches Team die Transplantation der Transplantate 107, 108 in
die Kopfhaut 102 des Patienten 100 aus. Typischerweise
nimmt der Chirurg einen kleinen Einschnitt an der gewünschten Stelle
in dem kahlen Abschnitt 103 der Kopfhaut 102 des
Patienten vor, und jedes Transplantat oder jeder Pfropfen 107, 108 wird
in den Einschnitt eingefügt. Der
Einfügewinkel
und die Verteilung und die Stellen der Einschnitte reflektieren
normalerweise die Erfahrung und das Können des jeweiligen Chirurgen.
Typischerweise wird das genannte Verfahren unter kahler Anästhesie
ausgeführt,
und eine Hemostase oder die Verhinderung und/oder das Stoppen eines
Blutens wird durch Hinzufügen
von Epinephrin zu der lokalen Anästhesie
sowie durch Aufbringen manuellen Drucks nach dem Transplantation
oder dem Einfügen der
Transplantate oder Pfropfen 107, 108 in die Kopfhaut 102 erreicht.
Wie zuvor beschrieben können
von 1000 bis 2000 Transplantate 107, 108 in einer
chirurgischen Sitzung oder Megasitzung transplantiert werden.
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Unter
Bezugnahme auf 5 ist ein Haarfollikeleinführer 115 veranschaulicht.
Der Haarfollikeleinführer 115 kann
ein Einzelhaarfollikeleinfügegerät 116 wie
das als Choi-Einzelhaareinfügeinstrument bekannte
oder ein ähnliches
im Stand der Technik bekanntes Instrument sein. Wie nachfolgend
ausführlicher
beschrieben werden wird, kann die vorliegende Erfindung den Haarfollikelhaareinführer 115 aus 5 verwenden.
Das Einzelhaarfollikeleinfügegerät 116 aus 5 könnte ebenso
durch den Chirurgen in der Megasitzungs-Transplantationstechnik verwendet werden,
die in 1–4 veranschaulicht
ist. Das Einzelhaarfollikeleinfügegerät 116 umfasst
typischerweise eine Nadel 117, wie es im Stand der Technik
bekannt ist, in welchem der Haarfollikel geladen wird, wie es im
Stand der Technik bekannt ist.
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Unter
Bezugnahme auf 6 ist die Haartransplantationsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Implantieren mindestens eines Haarfollikels 101 in
einen Abschnitt der Kopfhaut 102 eines Patienten veranschaulicht.
Die Haartransplantationsvorrichtung 200 umfasst allgemein:
einen stereotaktischen Roboter 201 mit mindestens einem
Roboterarm 202 und einem Haarfollikeleinführer 115. Der
stereotaktische Roboter 201 kann ein handelsüblich verfügbarer stereotaktischer
Roboter sein, wie der NeuroMate stereotaktischer Roboter, der durch Immi
Medical Robots aus Grenoble, Frankreich hergestellt wird, und der
in den Vereinigten Staaten durch deren Niederlassung Innovative
Medical Machines International aus Wellesley, Massachusetts vertrieben
wird. Ein weiterer handelsüblich
verfügbarer
stereotaktischer Roboter, der in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden kann, ist der von Tsubikawa entworfene. Der NeuroMate stereotaktischer Roboter
ist in 6 veranschaulicht. Der stereotaktische Roboter 201 ist
ein computergesteuerter, bildgerichteter Roboterassistent, der einen
Roboterarm 202 aufweist, welcher ein erstes Ende 203 besitzt, das
dazu ausgelegt ist, benachbart zur Kopfhaut 102 des Patienten
vorgesehen zu werden. Der Roboterarm 202 kann eine Mehrzahl
von Rotationsachsen besitzen, die hiermit verknüpft sind, und der Roboterarm 202 besitzt
hier fünf
Rotationsachsen oder Drehgelenke 205–209. Wie veranschaulicht,
umfasst der Roboterarm 202 zwei Armelemente 210, 211,
die drehbar miteinander um eine Rotationsachse 206 verbunden
sind. Das erste Ende 203 des Roboterarms 202 umfasst
einen Instrumentenhalter 212, der drehbar um eine Rotationsachse 105 montiert
ist. Der stereotaktische Roboter 201 kann eine PC-kompatible
Workstation und Bildworkstation 215 aufweisen, welche die
Stelle des Haarfollikeleinführers 115 in Bezug
auf die Kopfhaut 102 des Patienten an dem Schirm 216 der
Bildworkstation 215 veranschaulichen können. Die Bewegungen des Roboterarms 202 und
der Betrieb des Haarfollikeleinführers 115 können durch
ein geeignetes Computersoftwareprogramm gesteuert werden.
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Wie
im Falle jeglichen stereotaktischen Verfahrens muss der Kopf des
Patienten 100 fixiert oder begrenzt werden. Ein herkömmlicher
stereotaktischer Rahmen oder ein herkömmlicher Kopfhalter wie ein
solcher, der an Dreipunktkontakt mit dem Kopf des Patienten herstellen
kann (220) und dazu ausgelegt ist, lösbar an dem Kopf des Patienten
befestigt zu werden, um den Kopf des Patienten in Bezug auf den
stereotaktischen Roboter 201 zu begrenzen, kann verwendet
werden. In dieser Hinsicht ist der stereotaktische Rahmen oder Kopfhalter 220 typischerweise
fest an dem Operationssaaltisch 221 angebracht, und wie
im Stand der Technik bekannt, kann die Lage und Anordnung des stereotaktischen Roboters 201 in
Bezug auf den Operationssaaltisch 221 und den Rahmen 220 im dreidimensionalen Raum
leicht bestimmt werden. Optional kann, falls zum Erhöhen der
Genauigkeit der Vorrichtung 200 erwünscht, eine Mehrzahl von Vertrauensmarkierungen
an dem stereotaktischen Rahmen 220 sowie an dem Kopf des
Patienten vorgesehen sein. Die Stelle an dem Kopf des Patienten
in Bezug auf den stereotaktischen Rahmen oder Kopfhalter 220 sowie
die Ausrichtung des stereotaktischen Roboters 201 in Bezug
auf den stereotaktischen Rahmen oder Kopfhalter 220 kann
dann leicht bestimmt werden, wie es im Stand der Technik bekannt
ist. Es ist zu beachten, dass der Kopf des Patienten alternativ
lösbar
direkt an dem Operationssaaltisch 221 ohne Einsatz eines stereotaktischen
Rahmens befestigt sein könnte.
Solange es eine feste, bekannte Beziehung im dreidimensionalen Raum
zwischen dem stereotaktischen Roboter 201 und dem Kopf
des Patienten gibt, kann die Vorrichtung 200 gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Weiterhin
unter Bezugnahme auf 6 kann der Haarfollikeleinführer 115 ein
Einzelhaarfollikeleinfügegerät 116 mit
einer einzelnen Nadel 117 sein. Der Haarfollikeleinführer 115 kann
modifiziert werden, um zu ermöglichen,
dass er durch den stereotaktischen Roboter 201 betätigt wird,
beispielsweise durch Integrieren eines Kolbengeräts oder anderer Betätigungsmechanismen
(nicht gezeigt) zum Betätigen
des Plungerkolbens 118 (5) des Haarfollikeleinführers 115.
Alternativ kann der Haarfollikeleinführer 115 ein Mehrfachhaarfollikeleinfügegerät mit mehreren
Nadeln 117 sein, wobei bei Betätigung des Mehrfachhaarfollikeleinfügegeräts eine
Mehrzahl von Haarfollikeln 101 simultan in die Kopfhaut 102 des Patienten
implantiert werden könnte.
Alternativ können
einzelne Haarfollikeleinfügegeräte, wie
der Haarfollikeleinführer 115,
die miteinander kombiniert sind, um ein Mehrfachhaarfollikelgerät zu bilden,
sequentiell durch den stereotaktischen Roboter wie gewünscht betätigt werden.
Falls Einzelhaarfollikeleinfügegeräte 116 verwendet
werden, wäre
es erforderlich, das Einzelhaarfollikeleinfügegerät mit einem neuen Haarfollikel 101 nach
jedem Gebrauch des Haarfollikeleinführers 115 neu zu laden,
oder alternativ könnte
ein geladener Haarfollikeleinführer 115 in den
Werkzeug- oder Instrumentenhalter 212 an dem ersten Ende 203 des
Roboterarms 202 angeschlossen oder geladen werden. Durch
Einsatz eines Mehrfachhaarfollikeleinfügegeräts mit mehreren Nadeln, die
mit einer Mehrzahl von Haarfollikeln geladen sind, werden die mit
dem Gebrauch des stereotaktischen Roboters 201 verbundenen
Rüstzeiten
vermindert. Wie nachfolgend ausführlicher
beschrieben werden wird, wurde die in 6 veranschaulichte
Vorrichtung 200 in der vorliegenden Erfindung verwendet, wenn
es erwünscht
ist, einen stereotaktischen Roboter 201 zum Implantieren
mindestens eines Haarfollikels 101 in die Kopfhaut 102 des
Patienten zu verwenden.
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Nimmt
man nun Bezug auf 7, ist ein stereotaktisches
Videosystem 300 zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Ein Abschnitt des stereotaktischen Videosystems 300 ist dazu
ausgelegt, mit der Kopfhaut 102 des Patienten oder seinem
Kopf verknüpft
zu sein, und ist dazu ausgelegt, mindestens eine Stelle an der Kopfhaut 102 zu
identifizieren, wo der mindestens eine Haarfollikel oder das mindestens
eine Transplantat 107, 108 mit dem mindestens
einen Haarfollikel 101 implantiert werden soll. Das stereotaktische
Videosystem 300 umfasst bevorzugt eine Videokamera 301 und
ein Abstandmessgerät 302 zum
Messen des Abstands von der Kopfhaut 102 des Patienten
zu der Kamera 301. Das stereotaktische Videosystem 300 wird
in Verbindung mit dem stereotaktischen Rahmen 220 verwendet,
der lösbar
an dem Kopf des Patienten befestigt ist. Die Kamera 301 ist
zur Rotation um den Kopf des Patienten über ein stereotaktischen Arm 303 montiert,
der eine Länge
besitzt, die variiert und vorbestimmt werden kann. Das stereotaktische
Videosystem kann eine geeignete Verkabelung 304 und Schaltung
enthalten, die in einem Gehäuse 305 enthalten
ist, das in einer Signalübertragungsbeziehung mit
einem Anzeigegerät 306 ist.
Ein Beispiel eines geeigneten stereotaktischen Videosystems 300 zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung ist das als Exoscope bekannte, wie
im Kapitel 23 von Advanced Neurosurgical Navigation beschrieben,
veröffentlicht 1999
durch Thieme Medical Publishers, Inc. Während das Exoscope zum Betrachten
einer intrazerebralen Masse oder eines Tumors verwendet wird, die bzw.
der in dem Kopf eines Patienten gelegen ist, kann sie wie nachfolgend
beschrieben, modifiziert werden, um mit der vorliegenden Erfindung
zu arbeiten. Die Betrachtungsausrüstung oder das Anzeigegerät 306 kann
Bilder der Kopfhaut des Patienten aufweisen, wie bei 307 gezeigt,
und eine grafische Darstellung des Abstands der Kopfhaut 102 des
Patienten, wie bei 308 gezeigt.
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Das
stereotaktische Videosystem 300 wird auf folgende Weise
verwendet. Die Kamera 301 wird in gesteuerten Bögen über die
Kopfhaut 102 des Patienten bewegt, um die Stelle bestehender
Haarfollikel 101 (1) an der
Kopfhaut 102 des Patienten abzubilden. Das Abstandsmessgerät 303 kann
ein Infrarotmessgerät 305 oder
irgendein anderes geeignetes Gerät
sein, das ermöglicht,
dass der Abstand von der Kopfhaut 102 des Patienten zu
der Kamera 301 gemessen wird. Da der Radius des stereotaktischen
Bogens, der durch die Bewegung des stereotaktischen Arms 303 gescannt
wird, und der Abstand von der Videokamera 301 zur Kopfhaut 102 des
Patienten bekannt sind, ist es möglich,
die Position im dreidimensionalen Raum jedes Punkt an der Oberfläche der
Kopfhaut 102 des Patienten in dem dreidimensionalen Raum
einschließlich
der Stelle und den dreidimensionalen Koordinaten jedes bestehenden Haarfollikels 101 an
der Kopfhaut 102 des Patienten in Bezug auf den stereotaktischen
Rahmen 220 zu bestimmen. Ein virtuelles, dreidimensionales
Bild der Kopfhaut des Patienten und der Lage jedes Haarfollikels
kann in dem Computer (nicht gezeigt) rekonstruiert werden, der mit
dem stereotaktischen Videosystem 300 und dem stereotaktischen
Roboter 201 (6) verknüpft ist. Beispielsweise kann
das Bild der Kopfhaut und der Haarfollikel 101 wie bei 309 gezeigt
betrachtet werden. Die Kontur der Kopfhaut 102 des Patienten
in Bezug auf den stereotaktischen Rahmen 220 im dreidimensionalen
Raum wird somit bestimmt, ebenso wie die Lage bestehender Haarfollikel 101.
Das virtuelle, dreidimensionale Bild der Kopfhaut 102 des
Patienten kann dann verwendet werden, um zu planen an welchen Stellen
an der Kopfhaut 102 die verschiedenen Transplantate oder Pfropfen 107, 108 in
die Kopfhaut 102 des Patienten 100 durch den stereotaktischen
Roboter 201 implantiert werden wird.
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Falls
gewünscht
kann das Scannen der Kopfhaut 102 des Patienten und bestehender
Haarfollikel ebenso derart ausgeführt werden, um die Winkelanordnung
jedes Haarfollikels 101 in Bezug auf die Kopfhaut 102 zu
bestimmen, einschließlich
des Vektors des bestehenden Haarfollikels 101 mit seiner Ausrichtung
in Bezug auf die Kopfhaut 102 des Patienten. Diese Information
könnte,
wie nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird, verwendet werden, wenn die vorliegende Erfindung
ebenso zum Entnehmen oder Ernten bestehender Haarfollikel von der Kopfhaut 102 oder
dem Abschnitt 104 des Patienten verwendet wird. In dieser
Hinsicht ist es wünschenswert,
den gesamten Haarfollikel einschließlich des oberhalb der Kopfhaut 102 des
Patienten vorgesehene Haarschafts sowie denjenigen Abschnitt des Haarschafts
und des Follikels, die unter der Oberfläche der Kopfhaut 102 des
Patienten vorgesehen sind, zu entnehmen. Um dies zu erreichen, ist
es bevorzugt, zu wissen, unter welchem Winkel der Haarfollikel einschließlich seines
Haarschafts vorgesehen und ausgerichtet ist, sowohl oberhalb als
unterhalb der Kopfhaut 102 des Patienten.
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Unter
Bezugnahme auf 8 ist ein Transplantat- oder
Pfropfenschneidgerät 400 veranschaulicht.
Das Pfropfenschneidgerät 400 kann
mit dem ersten Ende 203 des Roboterarms 202 des
stereotaktischen Roboters 200 verknüpft sein und ist dazu ausgelegt,
einen Pfropfen oder ein Transplantat 107, 108 der
Kopfhaut 102 des Patienten zu entnehmen, wobei der Pfropfen
oder das Transplantat 107, 108 mindestens ein
Haarfollikel 101 enthält.
Das Pfropfschneidgerät 400 kann
in dem Instrumentenhalter 212 des stereotaktischen Roboters 201 aufgenommen
werden. Das Pfropfschneidgerät 400 kann
eine Mehrzahl von Schneidköpfen 401 aufweisen,
die mit dem Gehäuse 402 verknüpft sind
und deren Bewegung durch einen Motor 403 angetrieben wird.
Wie nachfolgend ausführlicher
beschrieben werden wird, kann das Pfropfschneidgerät 400 verwendet
werden, um einen Pfropf oder ein Transplantat 107, 108 direkt von
der Kopfhaut 102 eines Patienten zu entnehmen. Ein Beispiel
eines solchen Pfropfschneidgeräts 400 kann
in dem US-Patent 4,476,864 gefunden werden, erteilt am 16. Oktober
1984, welches Patent hier durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Alternativ könnte
ein Einzelhaarfollikeleinfügegerät 116 mit
einer Nadel 117 als Pfropfschneidgerät verwendet werden.
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Wie
ausführlicher
beschrieben werden wird, kann der stereotaktische Roboter 201 mit
einem Pfropfzerteilgerät
oder Feinskalpell (nicht gezeigt) ausgestattet sein, das an dem
ersten Ende 203 des Roboterarms 202 des stereotaktischen
Roboters 201 montiert oder mit diesem verknüpft sein
könnte. Nachdem
der Abschnitt 104 (2) der Kopfhaut 102 des
Patienten chirurgisch entfernt worden ist, könnte der Abschnitt 104 auf
einer geeigneten Stützfläche oder
einem Tisch oder einem ähnlichen
Gerät positioniert
werden. Das stereotaktische Videosystem 200 aus 7 könnte verwendet
werden, um den Abschnitt 104 zu scannen und die dreidimensionale
Lage der daran vorgesehenen Haarfollikel im dreidimensionalen Raum
in Bezug auf einen Satz vorbestimmter Markierung wie Vertrauensmarkierungen,
die mit der Stützfläche verknüpft sind,
zu bestimmen. Das Pfropfzerteilgerät oder Skalpell, das mit dem
stereotaktischen Roboter 201 verknüpft ist, könnte dann verwendet werden,
um den Abschnitt 104 in eine Mehrzahl von Pfropfen oder
Transplantaten 107, 108 zu zerteilen, wobei jedes
Transplantat mindestens einen bestehenden Haarfollikel 101 enthält. Die
Transplantate würden
dann später
in einen Haarfollikeleinführer
wie den Haarfollikel 115 zum Transplantation in die Kopfhaut 102 des
Patienten eingefügt.
Unter Bezugnahme auf 6 wird das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Transplantieren von Haar beschrieben. Gemäß einer Zielrichtung
der Erfindung kann der stereotaktische Roboter 201 nur
verwendet werden, um mindestens ein Haarfollikel 101, der
in einem Transplantat 107, 108 enthalten ist,
in einen Abschnitt der Kopfhaut 102 des Patienten zu implantieren.
In dieser Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird der Haarfollikeleinführer 115,
wie zuvor beschrieben, mit dem Transplantat 107, 108 geladen
und der Haarfollikeleinführer 115,
der an dem ersten Ende 203 des Roboterarms 202 des
stereotaktischen Roboters 201 vorgesehen ist, wird zu der
Kopfhaut 102 des Patienten bewegt. Der Haarfollikeleinführer 115 wird
dann betätigt,
um den mindestens einen vorhandenen Haarfollikel 101, der
in dem Transplantat 107, 108 enthalten ist, in
die Kopfhaut 102 des Patienten zu implantieren. Bevorzugt
werden die besondere Stelle, an welcher der Haarfollikel oder das
Transplantat 107, 108 in der Kopfhaut 102 implantiert
wird, und die Steuerung des stereotaktischen Roboters 201 durch
das stereotaktische Videosystem 300 bestimmt, dass zuvor
das dreidimensionale, virtuelle Bild der Kopfhaut des Patienten
und die Stelle und den dreidimensionalen Abstand der bestehenden
Haarfollikel 101 und die gewünschte Stelle der in die Kopfhaut 102 zu
implantierenden Haarfollikel bestimmt hat. Der Chirurg plant das
virtuelle, dreidimensional Bild der Kopfhaut des Patienten, in welches
das jeweilige Transplantat 107, 108 zu implantieren
ist. Verschiedene Verfahren zum Planen können einzeln und in Kombination
verwendet werden. Beispielsweise können die Transplantateinfügstelle
an der Kopfhaut des Patienten und der Winkel jedes Haarfollikels 101,
die in den Transplantaten 107, 108 enthalten sind,
einzeln manuell dargestellt werden. Das Planen kann auch vollständig oder
teilweise computergestützt
sein. In jedem Falle wird die neue Haarlinie, die durch die Transplantation
der Haarfollikel gebildet wird, durch den Chirurgen bestimmt. Der
Computer (nicht gezeigt), der mit dem stereotaktischen Roboter 201 und dem
stereotaktischem Videosystem 300 verknüpft ist, kann die Transplantate 107, 108 gleichmäßig entlang
des kahlen Abschnitts 103 der Kopfhaut 102 des Patienten
verteilen und kann die einzelnen Transplantationsstellen oder -Orte
entsprechend ausgewählten
Zufallsgraden darstellen. Der Einfügewinkel jedes Haarfollikels
kann für
jede Region des kahlen Abschnitts 103 der Kopfhaut 102 des
Patienten bestimmt werden, und/oder der Einfügewinkel kann graduell von
einer Region der Kopfhaut des Patienten zu einer anderen eingestellt
werden. Optional kann der Computer (nicht gezeigt) die beabsichtigte Verteilung
bestehender und transplantierter Haarfollikel als dreidimensionales
Rendern zur abschließenden
Bestätigung
für den
Chirurgen und den Patienten anzeigen.
-
Im
Hinblick auf das Roboter-gestützte
Einfügen
der Transplantate 107, 108 in die Kopfhaut 102 des
Patienten kann der Haarfollikeleinführer 115 verwendet
werden, um gleichzeitig den erforderlichen Schlitz oder kurzen Einschnitt
in der Kopfhaut 102 des Patienten unter Einsatz der Nadel 117 vorzunehmen,
die mit dem Haarfollikeleinführer
verknüpft
ist. Alternativ kann ein getrenntes Gerät, wie ein geeignetes Skalpell
oder ein Laser, mit dem stereotaktischen Roboter 201 verknüpft sein,
um die erforderliche kleine Öffnung,
Einschnitt oder Schlitz in der Kopfhaut des Patienten vorzunehmen,
welche das Transplantat 107, 108 aufnehmen soll.
-
Hemostase
oder Behinderung des Blutens kann erforderlich sein, wie beim bekannten
Megasitzungs-Verfahren und Hemostase kann beispielsweise durch Injizieren
eines Vasokonstriktors zusammen mit der Lokalanästhesie zu Beginn des Verfahrens, und/oder
durch Aufbringen lokalen Drucks für mehrere Sekunden oder Minuten,
nachdem das Transplantat 107, 108 in die Kopfhaut
des Patienten eingefügt worden
ist, bereitgestellt werden. Um das Bluten noch weiter zu minimieren,
kann ein pneumatisches Band (nicht gezeigt) um den Kopf des Patienten
zu Beginn des Verfahrens platziert werden. Wie zuvor diskutiert,
können
Einzelhaarfollikeleinfügegeräte 115 oder
Mehrfachhaarfollikeleinfügegeräte verwendet
werden, wie zuvor beschrieben. Wie nachfolgend diskutiert werden
wird, kann die Vorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung
zusätzlich
zum Ausführen
des zuvor beschriebenen Haartransplantationsverfahren falls gewünscht ebenso
verwendet werden, um zusätzliche
Funktionen auszuführen;
allerdings hat es keinen Einfluss auf die Nützlichkeit der Vorrichtung 200,
ob die nachfolgend beschriebenen, zusätzlichen Funktionen ebenso
durch die Vorrichtung 200 ausgeführt werden oder nicht.
-
Falls
gewünscht,
kann die Vorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Erfindung
ebenso zum Zertrennen des Abschnitts 104 der Kopfhaut des
Patienten, der zuvor von dem Patienten entnommen worden ist, verwendet
werden. Wie zuvor beschrieben kann ein Pfropfzertrenngerät oder ein
geeignetes Skalpell mit dem ersten Ende 203 des Roboterarms 202 des
stereotaktischen Roboters 100 verknüpft sein. Der Chirurg kann
den Abschnitt 104, der die Haarfollikel 101 enthält, auf
einer geeigneten Stützfläche anordnen.
Wie zuvor beschrieben, nachdem die Stelle der bestehende Haarfollikel 101 durch
das stereotaktische Videosystem 300 bestimmt und abgebildet
worden ist, kann die Pfropfzerteilvorrichtung oder das Skalpell
durch den stereotaktischen Roboter 201 betätigt und
gesteuert werden, um die Transplantate 107, 108 von
dem Abschnitt 104 abzutrennen. Bevorzugt würde jedes
Transplantat 107, 108 entlang der Längsachse
des Haarschafts jedes Haarfollikels geschnitten, um eine Beschädigung des Haarschafts
und des Haarfollikels zu minimieren. Wie zuvor beschrieben, falls
die Winkelanordnung zwischen dem Haarfollikel und der Kopfhaut des
Patienten durch das stereotaktische Videosystem 300 bestimmt
worden ist, kann der stereotaktische Roboter 201 programmiert
sein, um das Pfropfzerteilgerät entlang
der Längsachse
des jeweiligen Haarfollikels 101 zu betätigen. Alternativ könne ein
Einzelhaarfollikeleinfügegerät, wie das
Gerät 116 aus 5,
als Pfropfzerteilgerät
verwendet werden, wobei die Nadel 117 in den Abschnitt 104 eingefügt würde, um
einen einzelnen Haarfollikel 101 zu erhalten, wodurch gleichzeitig
der zu implantierende Haarfollikel in das Einzelhaarfollikeleinfügegerät 116 geladen
wird.
-
Alternativ
kann, falls gewünscht,
die Vorrichtung 200 gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden, um ebenso direkt die Transplantate 107, 108 direkt
von der Kopfhaut 102 des Patienten zu erhalten, ohne den
Abschnitt 104 chirurgisch zu entnehmen. In dieser Hinsicht
könnte,
wie zuvor beschrieben ein Pfropfschneidgerät 400 (8)
mit dem stereotaktischen Roboter 201 verknüpft sein, und
das Pfropfschneidgerät 400 könnte direkt
die Transplantate 107, 108 von der Kopfhaut 102 des
Patienten entnehmen. Alternativ könnte das Pfropfschneidgerät 400 in
Einzelhaarfollikeleinfügegerät 116 (5)
sein, das eine Nadel 117 aufweist, die verwendet werden
könnte,
um die Transplantate 107, 108 direkt von der Kopfhaut 102 des
Patienten zu entnehmen. Wie zuvor beschrieben, wird die Kopfhaut
des Patienten Roboter-gestützt
gescannt, um die Position jedes Haarfollikels 101 zu identifizieren, und
das Pfropfschneidgerät 400 könnte betätigt werden,
um für
jeden n-ten Haarfollikel 101 auszubilden, anstatt alle
Haare von einer gegebenen Stelle zu entnehmen, was mit der chirurgischen
Entnahme eines Abschnitts 104 vergleichbar ist.
-
Im
Hinblick auf die Transplantation von Transplantaten 107, 08 in
die Kopfhaut 102 des Patienten ist zu beachten, dass der
kahle Abschnitt der Kopfhaut 102 des Patienten oder Empfangsraum 103 in
eine Anzahl einzelner Bereiche aufgeteilt werden kann, die jeweils
individuell programmiert werden können. Der Empfangsraum oder
kahle Bereich 103 kann Bereiche bestehenden Haars überlappen,
um Haarfollikel 101 einzufügen, um die Dichte des Haars in
diesen Bereichen zu erhöhen.
Die Dichte der transplantierten Haarfollikel kann in Abhängigkeit
von der Anzahl zu implantierender Haarpartikel berechnet werden.
Der Abstand zwischen Follikeln kann entweder manuell vorgenommen
werden, oder der Computer kann eine zufällige Verteilung erzeugen.
Der Einfügewinkel
kann für
jeden Bereich individuell bestimmt werden, der Computer kann einen
Plan zum Variieren des Einfügewinkels
progressiv von einer Seite des Bereichs zu der anderen erzeugen.
Falls einige der zu transplantierenden Haarfollikel feiner sind
als die anderen Haarfollikel können
sie individuell identifiziert und zum Einfügen an der Haarlinie reserviert
werden. Ein dreidimensional gerendertes Bild, welches das postoperative
Erscheinungsbild der Kopfhaut des Patienten simuliert, kann vor
dem Haarfollikeleinfügen
zur Bestätigung
durch den Chirurgen und möglicherweise
den Patienten präsentiert werden.
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Obgleich
der in 6 gezeigte Instrumentenhalter 112 derart
gezeigt ist, dass er nur ein einzelnes Werkzeug oder Instrument
wie einen Haarfollikeleinführer 115 hält, ist
zu beachten, dass ein Drehkopf (nicht gezeigt) in Verbindung mit
dem Roboterarm 202 verwendet werden kann, um alle gewünschten
Werkzeuge oder Instrumente wie Skalpell, Pfropfschneidgeräte, Pfropfzerteilgeräte und Haarfollikeleinfügegeräte zu erhalten,
wobei der Drehkopf sequentiell bewegt oder gedreht wird, um zu ermöglichen,
dass das gewünschte
Werkzeug oder Instrument an dem ersten Ende 203 des Roboterarms 202 montiert
wird.
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Es
ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die exakten Details
der Konstruktion, Betätigung, die
exakten Materialien oder Ausführungsformen,
die gezeigt und beschrieben worden sind, beschränkt ist, da offensichtliche
Modifikationen und äquivalente dem
Fachmann ersichtlich sein werden.
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Dementsprechend
ist die Erfindung nur durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche beschränkt.