KR100232839B1 - 모근이식장치 및 그 장치에서의 사용을 위해 모근들을 컨베이어벨트에 위치시키는 장비 - Google Patents

Abstract

모발이식시스템은 모발이식편들(6)이 미리 채워진 보관부들(3)을 지닌 조립스트립(22)으로부터 모발 이식편들(6)을 피부로 신속하게 주사하기 위한 피스톨(13)을 포함한다. 이 시스템은 또한 이러한 이식편들(6)을 조립스트립(22)상의 보관부들(3)에 배치하는 장치를 포함하며, 상기 장치는 외과적으로 절단된 피부조각(16)을 위한 프레임(32,36), 영상화상의 분석 및 조립스트립(22)을 이동하고 조절하는 복수개의 모터(27,28,29)와 피부조각(16)으로부터 이식편들(6)을 절단하는 천공봉(26)을 제어하는 컴퓨터뿐만 아니라 피부조각(16)을 상세히 관찰하는 비데오카메라를 포함한다. 프레임(32,36)은 또한 피부조각(16)을 냉각시키는 냉각기기를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]

모근이식장치 및 그 장치에서의 사용을 위해 모근들을 컨베이어벨트에 위치시키는 장비

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 피부, 특히 머리부위에 모근을 기계적으로 이식하는 장비에 관한 것으로, 이식수술시의 사용을 위한 장비에 관한 것이다.

환자 자신의 귀와 목 부위들에서 모근들을 모아서 대머리진 부위에 수동으로 이식함으로써, 특히 남성들의 초기 및 진전된 대머리를 치료하기 위해 모발 이식을 하는 여러 방법들이 이미 존재한다. 오늘날 가장 보편적인 두 가지 방법은 (1) 모근들이 있는 둥근 피부편(skin patch)들, 소위 이식편(graft)들을 귀 그리고/또는 목 부위에서 모으는 것이다. 이 작업은 종종 천공기계에 의해 구동되는 원통형의 천공봉에 의하여 이루어진다. 해당 구멍들은 손의 힘이나 대머리 부위에 레이저를 사용하여 새겨지고, 이식물들(이식편들)은 손에 의해 차례대로 적소에 놓여진다.

(2) 다소 대규모의 외과 수술에서는, 더 크게 할당된 피부조각을 메스로 귀/목 부위에서 절단한다. 피부조각은 전형적으로 기다란 형태이고, 털의 성장이 평생동안 정상적으로 유지되는 목/머리 부위에서 취해지고, 피부조각은 주위 피부와 함께 뽑고 심어서 남아있는 목털 아래에서 보이지 않게 되는 형태로 절단된다. 절단하여 취한 피부조각은 단일의 모근 또는 가능한 더 큰 단위, 즉, 이식편이 이식을 위해 사용될 수 있는 방식으로 분할될 수 있다. 피부를 째기 위해 칼로 작게 절개하여, 모근 또는 위의 단위를 대머리 부위에 놓을 수 있고, 모근 또는 이식편은 그 후에 적소에 찔러 넣어지고, 피부는 다시 함께 압착된다. 취사 선택적으로 피부를 찌르는 금속핀들을 사용한다. 이런 핀들이 제거된 후에 , 모근들은 금속핀들이 만들어 놓은 공동(cavity)속으로 위치되어진다.

상술한 두 방법들은 잔손이 많이 가고 시간 낭비적이다.

그러한 이식 수술을 위한 다른 유형의 보조 장비들이 이미 알려져 있고, 이점에 대해서 영국 특허 제1,553,950호가 참조된다. 이 공보는 머리카락들의 기계적 이식 장치를 설명하며, 거기서 머리카락은 확고하게 고정된 외부바늘 내에서 그 둥근 끝단이 미끄러지게 놓인 관 모양의 내부바늘에 꿰어진다. 이 특허에서 외부바늘은 다른 방식들, 그 중에서도 특히, 분리-주입형로 구성되며, 이 경우에 비교적 날카롭고 서로 지지하는 끝단들에서 스프링 편향되어 상호 결합된 한 쌍의 아치형 칼끝들을 포함한다. 작동 방식은 외부바늘이 피부로 침투하고, 이식할 머리카락을 펜 내부바늘이 외부바늘에 의해 형성된 공동으로 따라 들어간다. 외부바늘이 뽑힐 때, 내부바늘은 머리카락을 지지하기 위해 피부에 꽂혀 있다가 마지막으로 뽑히는 반면에, 머리카락은 머리카락 주변의 약해진 피부에 의해 지지된다. 외부바늘이 분리-주입형인 경우에, 칼은 내부바늘이 두 개의 날카로운 칼들 사이에서 전진할 수 있도록 피부로 삽입된 후 분리된 다음에 뽑혀진다.

그러나, 상술된 영국 특허 제1,553,950호는 모근없이, 즉 실제 모근을 사용하는 대신에 머리카락들을 이식하는 것에 관한 것이다. 모근은 정상적으로 계속 새로운 머리카락이 자라게 하고, 적은 부분에 단순히 루프를 만들어 머리카락을 이식한 사람은 이 루프가 피부에 발판을 이루어 가능한 한 오랫동안 머리카락이 유지되기를 바란다. 그러한 이식수술은 앞으로 몇 년 후에는 진짜 머리카락의 성장을 제공하는 모근 이식과 비교할 때 대체로 질이 떨어진다. 또한 영국 특허 제1,553,950호에서 언급한 이전의 공개는 모근이 아닌 머리카락 이식 기술에 관한 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에서 사용된 기술은 영국 특허 제1,553,950호에서 사용한 기술과 유사하고, 이는 본 발명의 발명자에게 공지된 가장 근접한 선행기술임을 나타낸다.

본 발명의 목적은 모근이식수술에서의 기계화 정도를 향상시키는 장비를 제공하는 것이고, 또한 더 바람직한 효과로서, 모발이 잘 자라서 오래 견딜 수 있는 만족스러운 길이가 될 때까지 환자가 기다려야 하는 시간을 단축하는데 있다. 이식된 모근들은 오랜 치료 기간동안 충격을 받으므로 새로운 모발을 보기 위해서는 약 8-12주 정도 기다려야 하는 것은 실제로 부차적으로 알려진 문제점이었다.

모발성장이 더 빨리 이루어질 수 있는 이식 수술을 달성하기 위한 전술의 목적은, 모근의 기계적 이식 장치뿐만 아니라 그 장치에서 사용기기에 적합한 조립스트립 위에 이식편들(작은 피부조각들)을 놓는 장치를 포함하는 완전한 장비를 제공함으로써 달성된다. 이 장비는 다음 조건을 만족한다:

각 이식편이 적어도 하나의 모근을 포함하는 이식편들(작은 피부조각들)의 삽입에 의해 피부에 모근들을 기계적으로 이식하는 본 발명의 장치는, 앞뒤로 열리며 이식편을 담고 있는 실질적으로 원통모양인 적어도 한 보관부의 삽입을 허용하는 적어도 하나의 틈(opening)을 피부에 만들기 위하여, 뒤로부터의 압력 하에서 피부 속으로 절개하기에 알맞고 보관부와 함께 되돌아갈 때 피부에 이식편을 남겨두기에 알맞은 적어도 하나의 절개부재(1A,1B)를 지닌 전향앞면부를 갖는다. 이 장치는 절개부재 및 보관부가 재빨리 앞쪽으로 힘을 받아 피부 속으로 들어가게 하는 총구(muzzle)를 지닌 피스톨 형상으로 설계되고, 보관부는 시작할 때 복수개의 그러한 보관부들을 위한 조립스트립 또는 탄창에 제공되어져, 보관부들의 연속적인 투입을 위해, 조립스트립이 총구의 횡단통로를 통해 절개부재 바로 뒤의 쑥 들어간 위치로 운반되고, 조립스트립은 각각의 새로운 이식편의 이식 이후에 자동적으로 적어도 한 보관부 위치의 앞쪽에 있게 되는 것을 특징으로 하고, 피스톨은, 연속적으로 제어되어 절개부재 뿐만 아니라 이식편을 담고있는 적어도 하나의 보관부를 조립스트립으로부터 빨리 앞으로 나아가 피부 속으로 들어가게 작동하기에 그리고, 상응하는 연속적인 제어에서 보관부 및 절개부재를 쑥 들어가게 하기에 알맞게 조절-작동되는 작동기로드들을 더 포함하여, 이식편만을 이동시키기 위해 중심에 위치한 작동기로드는, 삽입된 이식편(6)이 주위 피부조직에 의해 계속 유지되도록, 연속하는 제어의 마지막에 쑥 들어가기에 알맞게 된 것을 특징으로 한다.

이 장치의 절개부재는 바람직하게는 칼들 사이에 보관부의 삽입을 허용하기 위하여 서로 밀접하게 배치되며 피부 속으로의 절개 이후에 찢어 벌리기에 알맞게 된 두 개의 끝이 뾰족한 칼들을 포함한다.

더욱이, 중심에 위치된 작동기로드는 그 장축 주위로 회전 가능하여, 이식편이 철회동작에 관련하여 작동기로드의 앞끝단으로부터 보다 쉽사리 이탈될 수 있게 한다.

보관부의 이동을 위한 작동기로드는 보관부의 철회가 가능하도록, 보관부의 뒷끝단에서의 대응하는 미세맞물림부와 함께 작동하는 미세맞물림부를 그 앞끝단에 구비한다.

발명에 따른 장비는, 각각이 적어도 하나의 모근을 포함하는 이식편들(작은 피부조각들)을, 전술한 이식편들/모근들의 이식을 위한 장치에서의 사용에 적합하게 된 조립스트립 또는 탄창에 위치시키기 위한 장치를 더 포함한다. 이 수단은, a) 털이 많은 머리부위에서 외과적으로 잘라낸 큰 피부조각을 고정되게 위치시키고, 또한 그 피부조각을 냉각시키기 위한 기기를 포함하는 프레임, b) 그 피부조각 및 그것의 작은 영역들을 관찰하기 위한 비데오카메라, c) 모니터를 구비하고, 비데오카메라로부터의 비데오신호들을 수신하여 모니터에 화상을 표현하고, 피부조각 위에서의 단일 모근의 위치를 계산하는 컴퓨터, d) 프레임에 인접하게 위치되며, 두 모터들에 의하여 프레임에 관한 두 직교방향들로 이동 가능하고, 컴퓨터에 의해 제어되는 테이블, e) 이식편직경을 정의하는 내부직경을 갖는 얇고 속이 빈 천공봉을 지니며, 천공봉이 두 직교방향들의 직각에서 피부조각을 통하여 앞뒤로 움직이는 방식으로 테이블 위의 고정 위치에 위치되어지고, 그 천공모터는 컴퓨터의 제어 하에서 움직이기 시작하고 정지하는, 천공기, f) 테이블에 연결되어 작동중인 천공봉이 피부조각을 꿰뚫기 이전 또는 이후에 컨베이어벨트의 바로 위를 지나가게 하고, 양끝단이 열려있는 복수개의 실질적으로 원통모양인 보관부들이 미리 놓여있는 조립스트립 또는 탄창을 운반하여 작동 중인 천공봉이 보관부를 통해 지나가게 하고, 컴퓨터의 제어 하에서 천공봉 위치를 간차(stepwise)적으로 지나가게 이동되어지는 컨베이어벨트, 및 g) 천공봉(26) 내부의 중심에 워치하며, 구멍이 뚫려진 후의 이식편(6)이 마찰로 인하여 천공봉(26)의 내부에 부착되므로, 이식편을 피부조각(16)으로부터 뽑아낸 이후에 보관부(3)의 내부 위치에 상기 이식편(5)을 정지시키는 중심봉(25)을 바람직하게는 컴퓨터는, 조립스트립이 매 천공기/천공봉 추출사이클 간의 하나의 보관부 위치 또는 주어진 갯수의 보관부 위치들에 앞서 있는 방식으로 그리고, 이식편에 의해 포함되야할 하나의 모근 또는 다수의 모근들과 정렬되는 정확한 위치에 있게 될 때에 추출사이클이 시작되는 방식으로, 컴퓨터의 위치잡기에 의해 결정되며 상대적인 이동을 위한 모터들에 의하여 조절되어, 테이블 및 프레임간의 상대적인 이동을 위한 모터들의 작동, 천공모터, 컨베이어벨트 뿐만 아니라 천공봉의 전진을 조정하기에 알맞게 된다.

바람직하게는 프레임은 경사진 방향에서 조절 가능하여, 천공방향이 모근의 장축 방향과 최적으로 일치하도록 한다.

바람직하게는 프레임은, 각 바늘열이 스프링 또는 나사기기에 의하여 분리되게 힘을 받는 두 판들의 모서리에 탑재된, 피부조각의 탑재를 위한 두 개의 경사진 바늘열들도 구비하여, 피부조각이 팽팽해지고 추출동작을 시작하기 전에 프레임내의 잘 정의된 평면상의 위치로 끌어내려지도록 한다.

냉각기기는 바람직하게는 피부조각 쪽으로 공기를 불기에 알맞은, 냉각된 공기를 위한 제어 가능한 공급호스들을 포함한다.

발명에 따른 장비의 일 실시예에서, 거기에 탑재된 천공봉을 지닌 천공기를 갖는 테이블뿐만 아니라 컨베이어벨트는, 피부조각을 보유한 프레임의 한 쪽에 위치되는 반면, 비데오카메라는 피부조각의 반대쪽에 위치한다. 그리하여, 조립스트립 및 보관부들을 보유한 컨베이어벨트는 천공기 및 피부조각 사이에 위치되고, 천공봉은 피부조각을 맞히기 전에 보관부를 통해 이동하고 구성을 뚫은 이후에 이식편을 보관부속으로 운반하여, 중심봉이 보관부 안쪽에 이식편을 정지시키는 반면 천공봉은 보관부를 통해 더 멀리 뽑혀져 나온다.

이 실시예에서 테이블은 바람직하게는 비데오카메라가 투사된 빛에 의하여 피부조각을 관찰할 수 있는 방식으로 피부조각에 조명을 비추기 위한 램프들 및 취사 선택적인 거울기기들을 구비한다.

발명에 따른 장비의 다른 실시예에서, 프레임은 천공기 및 컨베이어벨트 사이에 위치되고, 천공기를 지닌 테이블과 컨베이어벨트로부터 간헐적으로 프레임을 제거하기 위하여 천공봉 주행방향을 횡단하는 방향에서 제어되게 이동 가능하여, 천공봉이 피부조각으로부터 이식편을 파내는 방향으로 움직이고 난 후에 이식편을 담고서 뒤로 이동되고, 프레임은 횡단방향으로 물러가고, 천공봉은 조립스트립 위의 보관부에 들어가도록 다시 한번 전진하고, 그런 이후에 중심봉은 천공봉이 다시 뒤로 물러날 때에 보관부 안쪽에 이식편을 정지시키고, 끝으로 중심봉은 그런 이후에 새로운 이식편을 뽑아내기 위해 새로이 제어된 위치로 프레임이 복귀 이동하게 하는 공간을 만들도록 되돌아가고, 프레임은 또한 천공봉 이동방향에 직교하는 부차적인 방향에서 제어되어 이동 가능하게 된다.

마지막으로 언급된 실시예에서 비데오카메라 및 조명기기는 바람직하게는 프레임이 그것이 제거되는 위치에서 정지할 때에 프레임의 개별 측면들에 제공되어, 프레임이 추출위치로 되돌아가기 전에 피부조각에 소망된 천공위치들을 결정할 수 있게 한다.

이식편들의 신속한 추출에 바람직한 경우의 실시예에서, 천공기는 조립스트립/탄창 위의 두 개의 이웃하는 보관부들간의 중심축 이격과 동일한 적당한 축 이격들을 갖는 나란하게 위치된 천공봉들의 다수, 예를 들면 5개의 동시 작동, 한 작동에서 다수의 이식편들의 신속한 추출, 뿐만 아니라 보관부들과 동일한 갯수의 이러한 이식편들을 조립스트립/탄창 위에 놓기에 알맞게 되고, 컴퓨터는 이 경우의 변위 및 연속적인 순서에 관한 작동을 제어하는 반면, 피부조각으로부터 이식편들(6)을 뽑기 위한 위치들은 행렬위치들로만 결정되고, 나란하게 위치된 천공봉들은 한 천공동작으로부터 다음 동작까지 횡단방향으로 자리 이동되어진다.

본 발명의 장비를 사용한 모근의 기계적인 이식과정에서, 실행할 과정은 더욱 기계화되고 실질적으로 이전에 가능했던 것보다는 더 빠르게 될 것이다. 목이나 귀부근에서 피부조각들을 잘라내는 이전에 사용된 방법은 존속되나, 그러한 피부조각이 특수하게 제작된 프레임에 놓여질 때, 모근은 컴퓨터의 제어 하에서 피부로부터 신속하게 추출되어 곧바로 조립스트립상의 보관부들에 놓여질 것이고, 이러한 스트립으로부터 보관부들은 그런 이후에 특수하게 제작된 피스톨에 의하여 환자의 피부 속으로 곧바로 주사될 수 있다. 특수하게 만들어진 조립스트립 또는 탄창은 피스톨의 특수하게 제작된 통로에 놓이고, 모근 또는 이식편은 조립스트립이 텅빌 때까지 연속적으로 피부 속으로 곧바로 주사될 것이다. 그러한 수술은 해당하는 이전의 수술들보다 훨씬 빠르게 실행될 수 있다.

피부조각이 팽팽해진 형태로 탑재된 프레임에 관련한 냉각기기의 특징은, 지방이 뻣뻣해진 모근들을 둘러싸고 그리하여 천공작업이 쉽게 되는 것을 확보하는 것이다. 피부조각을 제거하기 이전에 미리 목의 제공(donor)영역내의 피부를 냉각시킴에 의해, 그리고 단일 모발 또는 이식편들이 피부 속으로 주사될 때까지 프레임 안의 일정한 냉각 하에서 피부조각을 잘라내는 것을 유지함에 의해, 이전에 언급된 이식충격이 회피되는 중요한 효과를 얻을 수 있고, 새로운 모발의 보다 빠른 성장가능성이 상당히 증가한다.

본 발명은 실시예들을 구체화하고 첨부된 도면들을 참조하여 더 상세히 설명된다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 의한 모발 주사(shoot-in)피스톨의 구성을 계략적으로 보여 주고,

제2도는 모근 또는 이식편들의 중간 보관은 위한 복수개의 보관부들을 지닌 조립스트립 또는 탄창(magazine)을 보여주고,

제3도는 본 발명에 의한 주사(shoot-in)피스톨의 일정한 특징들의 실시예를 더 상세히 보여주고,

제4도는 제3도의 상세한 측면도.

제5도는 다른 상세한 부분들을 강조하면서 제3도에서 보여진 본 발명의 피스톨의 대응하는 실시예를 보여주고,

제6도는 모발주사동작시에 본 발명의 피스톨의 전면부에서 연속적인 이동을 보여주는 계략도.

제7-9도는 이식수술 시에 피스톨의 여러 세부적인 부분들의 배치를 위한 프로그래밍도.

제10도는 모근을 피부로 주사한 후 보관부가 쑥 들어가는 가능성을 확보하는 작동순서와 세부묘사를 피스톨의 앞부분 및 모근 보관부에서 보여주고,

제11도는 조립스트립 상에 이식편을 위치시키는 장치에 포함된 컴퓨터와 모니터에 연결된 카메라뿐만 아니라 팽팽하게 탑재된 피부조각을 관찰하는 비데오카메라의 설치를 개략적으로 보여주며,

제12도는 보관부가 있는 조립스트립뿐만 아니라 천공기를 지닌 이동 가능한 테이블이 팽팽하게 올려진 피부조각이 놓인 프레임의 동일한 측면 위에 위치한 수단의 실시예를 보여주고,

제13도는 테이블 상에 올려진 천공기기와 천공봉와 함께 제12도에 도시된 동일한 상황을 실질적으로 보여주고,

제14도는 피부조각으로부터 모근의 천공 동작의 연속적인 단계들을 보여주고,

제15도는 조립스트립 위에 이식편들을 배치하는 장치의 실시예를 보여주며, 피부조각을 지지하는 프레임은 천공기의 조립과 테이블 위의 조립스트립으로부터 이동할 수 있고, 천공봉과 조립스트립을 포함하는 천공기는 피부조각이 놓인 프레임의 각 측면 상에 위치한다.

제16도는 다섯 개의 평행한 천공봉들을 사용하여 피부조각으로부터 천공 동작의 연속적인 단계들을 보여주고, 및

제17도는 절단된 피부조각을 팽팽하게 탑재하는 프레임을 보여준다.

[발명의 상세한 설명]

제1도는 모근을 피부에 기계적으로 이식하는 본 발명에 의한 장치의 일반적인 개요를 계략적으로 보여준다, 장치는 실제로 피스톨과 같은 형상이고, 배럴(15)의 앞끝단에는 끝이 뾰족한 칼날들(1A,1B)가 도시된다. 이 칼날들은 제3-6도에서 더 상세히 보여지는 기계장치에 의해 피부로 침투하게 된다. 기계장치는 이 칼날들과 소자들을 연속적으로 제어하여 신속하게 앞으로 밀어 넣기에 적합한 작동봉들이다. 배럴(15)뒤에 있는 피스톨의 손잡이 또는 핸들(13)에서, 방아쇠장치(14)는 방출력을 위해 배열된다. 방아쇠장치는 전지 또는 다른 유형의 전류공급원인 전원공급부(12)에 영향을 미친다. 배럴을 통과하는 여러 작동봉에 영향을 끼치는 조정기(10)는 전자부재(4)를 통해 제어된다. 배럴의 앞부분에는 제2도에 도시된 그를 통해 조립스트립(22)을 운반하는 횡단통로(8)가 있다. 조립스트립(22)은 복수개의 실제로 원통형의 보관부들(3)을 지니며, 각 보관부(3)는 하나 또는 여러 개의 모근을 지닌다. 도면에는 도시되지 않은 전진수단은 각 주사방출사이에 조립스트립의 보관부 위치가 앞으로 나아가게 한다.

제3도는 제1도에서 도시한 것보다 더 상세히 어느 정도 다른 본 발명의 피스톨의 실시예를 보여준다. 배럴(5)과 배면 피스톨부재(13)를 표시하는 것뿐만 아니라 앞칼날들(1A,1B)과 횡단통로(8)는 제1도에서 나타낸 대로이나, 참조번호(10)는이 경주에 고압공기를 포함하는 공기카트리지를 표시한다. 방아쇠장치(14)가 제5도에서 보여진 호스들은 압박하는 공기진입을 위한 틈을 제공함으로써, 분리벽(11)에서의 틈은 방아쇠장치(14)를 작동함으로써 오픈닝디스크(11a)에서의 틈과 일치되게된다 오픈닝디스크(11a)는 제4도에서 상세히 도시된다.

압축공기카트리지 대신에 피스톨은 상술한 압력호스에서 사용하기 위해 고압을 제공하는 압축기와 직접 연결된 호스를 구비한다

제5도는 주사제어하기 위하여, 여러 작동기들에 대한 압력을 신속하게 연속적으로 조절하는 컴퓨터에 의해 제어된 밸브들을 통해 칼날들(1A,1B; 작동기들 2A 및 2B), 보관부(3; 작동기들 3A 및 3B) 및 모근(6, 작동기 5)을 각각 전방으로 구동하는 개별적인 작동봉들에 대한 개별적인 압력전달호스들을 보여준다.

제6도는 모근의 주사과정에서 본 발명의 피스톨의 앞부분에 대한 연속적인 위치들을 보며준다. 상황 a에서 가장 좌측에 모근을 포함한 보관부(3)가 칼끝 바로 뒤에 위치하고, 상황 b에서 칼끝은 피부로 찔러 들어가고, 모근은 지닌 보관부가 뒤따른다. 상황 c에서 칼끝은 충분한 깊이에서 모근을 이식하는 데 필요한 만큼 피부를 관통하고, 모근은 지닌 보관부가 더 앞으로 나아가며, 이 상황에서 칼끝이 약간 벌어진다. 상황 d에서 보관부는 칼끝만큼 똑같이 피부로 찔러 들어감으로써 칼끝이 옆으로 벌어지게 된다. 모근은 동일하게 더 나아가게 된다. 상황 e에서 칼끝과 보관부가 동시에 쑥 들어가는 반면에, 작동봉(5)(상황 a에서 참조번호 참고)은 여전히 모근을 제 위치에 둠으로써 이는 철회이동에서 보관부를 수반하지 않는다. 상황 f에서 동일한 이동이 계속되고, 칼끝은 원래 위치로 돌아오나 여전히 보관부로 인해 벌려진 상태이다. 다음은 중심작동봉(5)이 상황 g에서 보여준 위치, 즉 보관부의 원래 위치 바로 뒤로 신속하게 쑥 들어가는 것이다. 중심작동봉(5)이 모근을 다시 뒤로 잡아당기는 것을 회피하고, 모근이 나아가게 두기 위하여, 작동봉을 철회시키기 바로 전에 작동봉이 장축둘레를 회전하도록 하는 것이 바람직하다. 그후 바로 보관부가 원래 위치로 철회된 후에, 칼끝은 다시 정상적인 위치로 모아진다. 모근이 피부로 삽입될 준비가 되고, 조립스트립은 모근은 담은 새로운 보관부가 다음주사를 위해 준비되도록 한 단계 더 나아간다.

제7-9도의 프로그래밍도는 이식수술에서 보관부(3), 모근 또는 이식편(6) 및 절개부재(1a,1b) 각각에 대해 작동봉들을 이동시키는 것을 보며준다. 이러한 프로그래밍도는 제6도에서 보여준 것에 해당한다. 여러 이동에 대한 시간인자는 실질적으로 기계적으로 또는 전자적으로 제어된다.

보관부(3)가 작동봉(3A,B)에 의해 철회 가능하게 하기 위하여, 이 소자들을 특수하게 설계하는 것이 필요하다. 제10도는 실질적으로 원통형의 보관부(3)가 사용되어 작동하는 것을 보여준다. 그러나, 이러한 보관부들은 뒷끝단(위끝단)의 좁은 부분 위에 에치(31)를 구비하여, 작동봉(3A,B,5)이 아래쪽으로 움직일 때 파지(把持; gripping)슬리이브(30)가 에지(30)위로 당겨질 수 있도록 한다. 상황 1에서 상황 2로의 전이 참조. 상황 3에서 보관부는 피하로 이동하고 [칼날들(1A,1B)은 도시되지 않음], 상황 4에서 보관부는 조립스트립(22)에서 보관부의 위치로 막 끌어 당겨진다. 상황 5에서 작동봉들은 더 위로 당겨지고 파지슬리이브(30)는 해제되어, 조립스트립(22)은 막 한 위치 더 나아가게 된다.

제11-17도는 이식동작, 즉 절단된 피부조각(16)으로부터 모근들 또는 이식편들의 추출과정의 도입부분에서 사용한 장비에 관한 것이고, 제11도에서 참조번호(16B)의 평면도와 참조번호(16A)의 측면도를 보여준다. 제11도에서 보여준 대로, 피부조각(16)은 비데오카메라(17)에 의해 관찰되고, 카메라는 영상신호를 분석하고 동시에 모니터(18)에 의해 영상화상을 제공하는 컴퓨터에 영상신호들을 전달한다. 컴퓨터는 또한 도선(20 및 21)에 의해 상징화된 모터들을 제어하기에 적합하다.

피부조각(16)은 우선 편평하게 놓이고 비데오카메라에 정확한 초점을 맞추기 위하여 우선 팽팽하게 고정된다. 투사조명에 의해, 모근이 그 주변의 지방층보다 더 두껍기 때문에 단일의 모근을 영상화상에서 분명하게 볼 수 있으므로, 충분한 대조(contrast)가 이루어진다.

제12도와 제13도는 대체로 피부조각(16)의 배치와 동일한 배열을 보여주고, 도시되지 않은 프레임은 그의 에지쪽으로 관찰된다(프레임은 제17도에서 후에 다루어질 것이다). 제12도는 피부조각(16)의 바로 앞에 위치하는 복수개의 보관부들(3)을 포함하는 조립스트립(22)을 보여주고, 보관부들은 초기에는 비어 있다. 조립스트립(22)은 또한 컴퓨터에 의해 제어되는 모터로 인해 컨베이어벨트 위에서 이동 가능하다. 그러므로, 조립스트립(22)은 우측에서 좌측으로 간차적으로 이동할 수 있다. 테이블(23)은 모터들(28,29)에 의해 이동 가능하고, 모터들은 서로 두 직교방향으로 테이블(23)을 옮겨놓을 수 있다. 테이블(23)은 구멍(24)을 지니고, 구멍(24)과 관련하여 제13도에서 보여진 대로 배열되고, 날카롭고 둥근 전면에지를 지닌 중공상의 천공봉(26)의 빠른 회전을 위해 모터를 지닌 천공기(27)가 구비된다. 이 천공봉은 구멍(24), 또 조립스트립(22)을 우측으로 구동함으로써 구멍 앞의 위치로 더 나아간 보관부(3)를 통해 전방으로 나아가기에 적합하고, 천공봉(26)은 피부조각(16)내로 바로 통과하여 더 찔어 들어간다. 피부조각(16)을 관통하는 위치는 컴퓨터에 의해 결정되며, 구멍은 정확하게 모근 하나 주위를 뚫거나, 가능한 한 이식편을 구성하는 복수개의 모근 주위를 뚫게 된다. 천공봉(26)이 피부조각을 바로 관통할 때 천공봉은 본 이식편을 포함하고, 이식편은 천공봉의 내벽에 대한 마찰로 인하여 천공봉이 철회될 때 천공봉과 함께 수반된다. 속이 빈 천공봉의 중앙에 있는 중심봉(25)은 천공봉이 보관부로부터 철회될 때 이식편을 정지시키고 천공봉으로부터 풀려나게 위치되어진다. 그러므로 추출된 이식편이 보관부(3)내에 남게 된다. 보관부(3)가 이식편으로 채워질 때, 조립스트립(22)은 앞으로 한 위치 나아가고, 테이블(23)은 모터(28 및 29)를 사용하여 새로운 이식편을 추출하기 위해 정확한 위치에 놓이게 되고, 천공봉(26)은 해당방법으로 다음 이식편을 추출하기 위하여 다음 보관부를 통해 한 번 더 나아간다.

그러한 방식에서 조립스트립(22)은 비데오카메라와 컴퓨터와 결합하여 자동으로 실행되고, 이런 신속한 실행 후에 환자의 대머리 부위에 이식편/모근들을 주사하는 전술한 피스톨에 위치하게 된다.

상술한 추출과정은 제14도에서 더 명백하게 되며, 도면은, 위에서 아래로 연속하여, 중심봉(25)은 항상 보관부의 배면에지에서 움직이지 않고 고정되어 있는 반면에, 빠르게 회전하는 원통형의 천공봉(26)은 보관부를 통해 움직이고 피부조각을 통해 삽입되어 문제의 이식편/모근을 둘러싼 후에, 마찰로 인해 모근/이식편을 되돌려 놓고, 마지막으로 이식편이 중심봉(25)에 의해 보관부 내부에 보유되는가를 보여준다. 피부편(16)의 냉각은, 도면에서 도시한 바와 같이, 구멍 뚫린 이식편이 오히려 굳어져서 단위로서 처리하기 쉽게 된다.

제15도는 피부편(16)으로부터 모근/이식편을 추출하기 위한 장비의 양자택일적인 실시예를 보여준다. 피부편을 프레임에 고정되도록 계략적으로 나타내고, 프레임(32)이, 도면 b에서 나타낸 대로, 도시된 나머지 장치와 관련하여 우측으로부터 a 방향으로 이동 가능하다는 것은 두 도면부분 a와 b 사이의 차이로 인해 분명해진다. 나머지 소자들을 지지하는 도시되지 않은 테이블은 “움직이지 않고 정지한” 반면에, 프레임과 테이블간의 상대적인 이동은 프레임(32)의 이동에 따라 이루어진다. 여기서 보여준 변형의 주요한 요인은 도면부분 b에서 보여준 상황에서 전달 조명기기를 지닌 비데오카메라에 대해 만족스러운 관찰상황을 더 쉽게 얻을 수 있다는 데 있다. 그러므로, b상황에서, 이식편을 추출하기 위한 피부조각(16)에서의 원하는 위치는 적절히 결정될 수 있고, 기계적으로 적당하고 정확한 지침을 사용하여, 피부조각(16)을 지닌 프레임(32)이 도면부분 a에서 표시한 위치로 돌아가게 될 때 정확한 천공 동작이 여전히 행해진다.

그러므로, 이 변형에서, 상술된 해당방식으로 간차적으로 나아갈 수 있는 조립스트립(22)은, 컴퓨터에 의해 또한 제어되는 모터(35)로 인해, 피부조각(16)을 지닌 프레임이 한 측면 위에 위치하는 반면에, 천공기(27)와 원통형의 천공봉(26)은 피부조각(16)을 지닌 프레임의 다른 측면 위에 위치하게 된다. 참조번호(33)는 컴퓨터에 의해 또한 제어되는 진행기계장치에 관한 것이고, 프로그래밍은 다음 방식으로 제공된다: 이식편의 추출을 위한 위치를 결정한 후, 원통형의 천공봉(26)은 상술한 동일한 방식으로 피부편(16)을 통해 나아간다. 그런 다음, 천공봉은 이식편을 담고있는 동안 철회된다. 이때, 프레임(32)이 비데오카메라로 관찰하고 새로운 추출위치를 결정하이 위해 우측방향으로 움직이는 반면에, 동시에 천공봉(26)을 포함하는 구역(section)은 조립스트립(22)위의 보관부 쪽으로, 즉 “아래쪽으로” 더 나아가게 된다. 보관부에 이식편을 보관하기 위하여, 중심봉은 표시된 기계장치(34)에 의해 전방으로 주입됨으로써, 천공봉(26)이 다시 철회될 때 이식편은 보관부에 남아있게 된다. 그런 다음, 조립스트립(22)은 한 위치 이동하고, “완전한” 상부조립부는 시작위치까지 돌아가고, 프레임(32)이 바로 시행된 영상 관찰에 의해 결정된 새로운 위치로 부드럽게 이동하고 난 후, 동작은 반복된다.

상술한대로, 이 대안은 영상 관찰에서 향상된 조명기기를 제공하기 위하여 사용될 수 있고, 과정의 일부는 이미 언급한 경우에 다소 확실하지 않을 수도 있다. 이미 언급한 경우에서, 조명장치, 즉 램프 또는 적용할 수 있는 거울기기,는 테이블(23)과 피부조각(16)을 지닌 프레임(32)사이의 약간 압축된 위치에 배열되어야 한다. 제16도는 한 번 동작하여 피부조각으로부터 여러 이식편들을 추출하는 장치를 나타내며, 이 경우에는 다섯 개의 이식편들을 나타낸다. 도면은 세 가지 상황을 보여주며, 여기서 보관부들(3)를 수반하는 조립스트립(22)은 다섯 개의 평행-이동하는 원통형의 천공봉들(26)에 의해 “통과하고”, 이들 모두는 중심봉(25)을 지닌다 천공봉들은 계략적으로 표시된 천공기(27)에 의해 구동된다. 상황 a에서 피부조각을 통해 천공 동작이 시행되고, 모근 또는 이식편들은 다섯 개의 천공봉들의 앞부분을 채운다. 상황 b에서 천공 동작 후에 천공봉들은 바로 철회되고, 상황 c에서 모든 다섯 개의 천공봉들(26)이 철회된 반면에, 중심봉(25)은 다섯 개의 보관부들의 각 위치에 모두 다섯 개의 이식편들을 보관하고 있다. 그런 다음, 조립스트립은 다섯 개의 보관부들 위치에 미리 나아가고, 머리카락을 지닌 프레임이, 즉 지면으로부터, 상대적으로 횡단방향으로 이동한 후 동작이 반복됨으로써, 다섯 개의 새로운 이식편들이 추출되어 다섯 개의 다음 보관부들에 위치하게 된다. 이런 식으로 조립스트립을 매우 신속하게 채우는 것이 가능하나, 표준화된 중간 여백으로 인해 이식편들을 추출하는 위치에 대한 상세한 제어의 선택권을 상실하는 것을 확인할 것이다. 그러나, 어쨌든 실행 가능한 고속 동작은 매우 유리한 해결책을 제시한다. 이 경우에 컴퓨터는 피부편 전체에 걸쳐 매트릭스와 같은 이동을 제어하기 위해 사용된다. 물론 천공봉들과 동시 이식편들의 갯수는 한번의 천공 동작시에 피부조각의 전체폭에 걸쳐 이식편을 뚫을 수 있도록 조절될 수 있고, 그 다음에 길이방향으로 적당히 적은 거리를 이동함으로써 새로운 횡열에서 원통형의 이식편들을 뚫게 된다.

더욱이, 제16도를 또한 거의 “상반된 의미”로 이해할 수 있다는 점에 주목한다:설명의 처음부분에서 대체로 언급한 피스톨이 여러 개의 칼끝을 포함하도록 확장될 수 있으므로, 이식편들을 주사하는 대응 형태가 실제로 실행될 수 있다. 제16c도에서 나타낸 대로 조립스트립(22)은 채워진 보관부들(3)로 준비되어 있고, 전술한 유형의 복수개의 작동기들이 대응하는 복수개의 칼끝과 보관부들을 환자의 피부로 삽입하기 위해 나아가기 시작하는 시작상황을 볼 수 있다. 물론 피스톨은 상대적으로 복잡한 형태를 지니나, 동작의 이 부분에 대해 매우 신속하게 실행된다.

제17도는 절단한 피부편(16)을 편평하고 팽팽하게 올려놓는 프레임(36)을 보여준다. 프레임의 중요한 소자들은 두 판(38)의 모서리를 따라 경사진 바늘을 지닌 두 바늘열(needle row)이며, 여기서 피부편(16)을 피부편의 모서리를 따라 두 바늘열 위에서 꿴 다음에, 판들(28)을 그런 식으로 당김장치(39)에 의해 떼어내고, 그때 동시에 피부조각은 팽팽해지고 판들(38)의 평면과 잘 정의된 평면 상에 있는 위치로 끌어 내려진다. 그럼으로써, 비데오카메라에 대해 집중하는 문제점들을 피하고, 천공 동작은 또한 피부조각이 고정되어 팽팽하게 올려질 때 더 정확하게 이루어질 수 있다.

제17도의 좌측부분으로부터 프레임은 선회축(pivoting)에 대한 선택권을 더 가지는 것으로 보인다. 이는 피부조각(16)에서의 모근은 종종 피부에 비스듬히 놓이고, 모근의 길이방향과 동일한 방향으로 가능한 한 정확한 천공 동작에 관심이 있기 때문이다. 최대 경사위치 15°에 대한 정지에지(40)가 도시되고, 30°까지의 선회각은 도면에서 점선으로 표시한 에지에 의해 표시된다.

바람직하게 프레임은 또한 냉각기기, 가장 바람직하게는 냉각된 공기,를 구비하고, 필터나 다른 방법들에 의해 오염물질을 정화하고 제어 가능한 호스들에 의해 국소적인 부위로 정확하게 안내할 있다. 피부조각(16)/모근에 적당한 온도는 4-5℃ 정도이다.

마지막으로, 요즈음 단일의 머리카락으로부터 두 개의 머리카락, 즉 상부에서 하나 하부에서 하나가 성장하는 가능성에 관련하여 인체의 머리에서 피부부문(즉, 피하부분)의 클로닝(분할)에 대한 연구가 행해지고 있음에 주목해야 한다. 예를 들면, 1994년 1-2월 “모발이식공개토론(Hair Transplant Forum)”에서 제4권 19-20줄, 스코트 프리드만(Scott Friedman)의 “모발 클로닝(Hair Cloning):여기가 미래인가?(Is the future here?)을 참조하라. 지금까지 실시한 실시예들은 피부부분의 횡분할을 행하였고, 모발의 재생성과정은 다소 모근 자체보다 위에 위치한 영역에서 이루어지는 것으로 추정된다.

본 발명에 의한 시스템을 사용함으로써, 컴퓨터로 관찰하고 제어하여 이식편 또는 모근을 매우 정확하게 절단하는 것이 가능하고, 모발이 피부조각으로부터 뽑혀질 때 모발을 길이방향으로 또는 경사진 절개부로 분할하는 가능성이 제시된다. 모발이 그런 식으로 길이방향으로 분할될 때, 절단된 조각은 이식 시에 주변의 피부에 대해 더 큰 접촉부위를 가지므로, 생존 및 성장 가능성이 더 커진다.

피부조각을 절단하는 천공봉들의 정확한 제어뿐만 아니라 제17도에서 보여진 경사 가능한 프레임(36)에 의해, 클로닝하기 위한 최적의 효과를 제공하기 위하여, 하나의 단일 머리카락에 대한 절단은 실제 모근과 상피면 사이의 머리카락에 대해 어느 위치에서나 조정될 수 있다.

Claims (9)

1. 각 이식편이 적어도 하나의 모근을 포함하는 이식편들(6)(피부의 작은 조각들)의 삽입에 의해 피부에 모근들을 기계적으로 이식하는 시스템에 있어서, · 커다랗게 외과적으로 잘라낸 피부조각(16)으로부터 이식편들(6)을 추출하고, 상기 이식편들을 이동 가능한 탄창(22)에 장착하기 위한 수단, 및 ·절개부재(1a,1b) 및 작동기로드(5)를 가지며, 상기 탄창(22)이 이식장치(13)쪽으로 이동되었을 때에, 상기 탄창(22)으로부터 피부의 적절한 깊이로 이식편들(6)을 연속적으로 운반하는 이식장치(13)를 포함하고, 상기 이식편들(6)의 추출 및 장착을 위한 수단은,·상기 피부조각(16)을 위한 냉각기기로, 상기 커다란 피부조각(16)을 고정되게 팽팽하게 하기 위한 프레임(32;36); 및 ·냉각된 피부조각(16)으로부터 이식편들(6)을 추출하고, 상기 탄창(22)에 냉각된 이식편들을 배달하기 위해 이동 가능한 속이 빈 천공봉(26)을 포함하고,·상기 이식장치의 절개부재(1A,1B)와 작동기로드(5)는, 피부절개, 상기 절개의 넓히기 및 상기 탄창(22)으로부터의 냉각된 이식편(6)의 삽입을, 신속하게 연속 반복적으로 하기에 적합하고, 상기 탄창(22)은 이식장치(13)에서 신속하고 자동적으로 간차(stepwise) 전진되어, 상기 탄창(22)내의 매 이식편(6)들은 피부 내 위치에 삽입될 때까지 냉각된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉각기기는 모근들을 둘러싸는 지방을 뻣뻣하게 하는 온도, 바람직하게는 4-5℃ 범위에서 프레임들(32,36)에서의 상기 피부조각(16)을 냉각시키기에 적당한 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 냉각기기는 상기 프레임들(32,36)에서의 피부조각(16)쪽으로 냉각된 공기를 공급하는 적어도 하나의 호스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 절개부재(1A,1B)는 작동봉(5)에 의해 칼날들 사이에 상기 이식편의 삽입을 허용하기 위하여 연속적으로 신속하고 자동적으로 절개 이후에 찢어 벌리는 서로 밀접하게 배치된 두 개의 끝이 뾰족한 칼들로 구성되며, 상기 칼들(1A,1B)은 작동봉(5)을 쑥 밀어 넣기 전에 들어가는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제1항에 있어서, 탄창(22)은 각 이식편(6)을 보관하는 개별적인 보관부(3)를 포함하며, 각 보관부(3)는 이식편(6)이 들어있는 동안에 상기 절개부재(1A,1B)와 함께 피부로 삽입되고, 상기 작동봉(5)을 쑥 밀어 넣기 전에 들어가므로 냉각되어 삽입된 이식편(6)은 피부조직을 둘러싸면서 보유되는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항에 있어서, 이식편들(6)을 추출하고 배치하는 상기 수단은 천공봉이 탄창(22)으로부터 뽑혀 나오는 반면에, 속이 빈 천공봉(26)내에 위치하여 이식편을 탄창(22)에서 잠시 보류시켜 남겨두기에 적합한 중심봉(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 피부조각(16)을 팽팽하게 하는 프레임들(32,36)은 천공봉(26)의 방향에서 제대로 조절 가능하여, 모근들(16)의 장축방향과 최적으로 일치하게 되는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제1항에 있어서, 이식편들(6)을 추출하고 배치하는 상기 수단은 컴퓨터를 사용하는 영상선택에 근거하여 상기 피부조각(16)을 향해 상기 천공봉(26)을 계속하여 위치시키는 자동 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제1항에 있어서, 이식편들(6)을 추출하고 배치하는 상기 수단은 예정된 프로그램의 천공패턴에 근거하여 상기 피부조각(16)을 향해 상기 천공봉(26)을 계속하여 위치시키는 자동 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.