KR101561751B1 - 헤어 이식 시술에서 도구의 이동을 지휘하는 방법들 및 장치들 - Google Patents

Abstract

헤어 채취 및 이식을 포함하는 다양한 시술들에서 유용한 방법들 및 장치들이 제공되며, 상기 방법 및 장치는 컴퓨터-실행 및/또는 로봇 헤어 이식을 더 포함한다. 헤어 채취 또는 헤어 이식 도구와 같은 도구가 환자의 증여 또는 수용 영역을 따라 선택된 이동 방향뿐만 아니라 소망하는 채취 및/또는 이식 표준을 기초로 변화하는 이동 방향으로 적어도 부분적인 컴퓨터 제어하에서 처리되도록 하는 방법들이 제공된다.

Description

헤어 이식 시술에서 도구의 이동을 지휘하는 방법들 및 장치들 {METHODS AND SYSTEMS FOR DIRECTING MOVEMENT OF A TOOL IN HAIR TRANSPLANTATION PROCEDURES}

본 출원은 일반적으로 헤어 이식 시술(procedure)들에 관한 것으로 그리고 더욱 상세하게는 이미징 및 프로세싱 기술들을 이용하여 체 표면(body surface)으로부터 또는 체 표면 내로 모낭 유닛(follicular unit)들을 채취하거나 이식하기 위하여 도구(tool)를 작동하기 위해 사용되는 방법들 및 장치들에 관한 것이다.

환자에 대한 의료 수술 시술 동안, 특히 이 시술이 상당한 지속 시간이 걸리는 경우, 환자 움직임(movement) 및/또는 중단들이 발생하는 것이 불가피하다. 이러한 중단들은 사실상 기계적, 전기적, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 의료적일 수 있거나 몇몇의 다른 수단들에 의해 유발될 수 있다. 예를 들면, 환자가 수술 시술 동안 자신의 위치를 변경하거나 환자 및/또는 의사가 임시적으로 복귀하기 전에 수술이 수행되는 장소를 떠나는 것이 바람직하거나 단순히 불가피할 수 있다. 이는 미용을 포함하는 다양한 의료 시술들에 관련되고 특히 예를 들면 이식을 위해 기부자 영역(예를 들면 환자의 두피)으로부터 채취된 모낭 유닛들을 가지는, 또는 수취인 영역(예를 들면 환자의 두피 상의 머리가 벗겨진 영역) 내로 이식되는 모낭 유닛들을 가지는, 헤어 이식 시술을 하는 환자의 경우에 대해 관련된다. 이들 시술들은 통상적으로 수행하기에 몇 또는 더 많은 시간이 걸린다. 몇몇 경우들에서, 환자는 수술대에 남아 있을 수 있지만 불편함 및/또는 피로에 의해 자신의 위치를 변경하는 것, 또는 단순히 호흡 또는 다른 자연적 움직임들에 의해 이동하는 것이 필요하다. 다른 경우들에서 환자는 일시적으로 수술대를 떠나도록 상기 수술 시술을 중단하는 것이 필요할 수 있다.

하나의 일반적인 양태에 따라, 본 출원은 적어도 부분적으로 자동화되는 시술들(의료 시술들과 같은)에서 도구의 이동 및 작동을 안내하기 위한 시스템들 및 방법들을 공개한다. 몇몇 실시예들에서, 이 같은 시술을 수행하기 위한 도구를 작동하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 하나 또는 둘 이상의 이미지들에서 나타나는 복수의 기점들의 제 1 위치들을 기록하는 단계; 하나 또는 둘 이상의 업데이트된 이미지들에서 복수의 기점들의 적어도 일부의 업데이트된 위치들을 업데이트하고 기록하는 단계; 복수의 기점들의 제 1 위치들에 대해 복수의 기점들의 적어도 일부의 업데이트된 위치들의 오프셋을 결정하는 단계; 결정된 오프셋 상에서 적어도 부분적으로 기초로 한 시술을 수행하는 사이트를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 시술을 수행하도록 선택된 시술 사이트로 이동하도록 도구에게 명령하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 선택된 시술 사이트에서 시술(예를 들면, 문신 새김 또는 문신 제거 시술 또는 화장 주입 시술, 제거 작업, 눈 처지 시술, 또는 여기서 설명된 발명들로부터 유익할 수 있는 임의의 다른 시술)을 수행하기 위해 도구에게 명령하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 또한 수행된 시술들의 위치를 기록하는 단계를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 방법은 시술이 수행되는 체 표면 상의 영역, 예를 들면 모낭 유닛들이 채취되거나 모낭 유닛들이 이식되는 영역의 경계를 결정하는 단계, 및 도구가 헤어 이식의 예에서 선택된 채취 사이트로부터 채취하거나 선택된 이식 사이트 예를 들면 결정된 경계 내 또는 외부 내로 이식하는 것과 같은 수술을 수행하도록 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 경계는 기준, 예를 들면 구별하는 기점들의 세트를 포함할 수 있는 복수의 기점들을 기초로 하여 결정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 헤어 이식에 대해, 모낭 유닛 채취 또는 이식 사이트들의 선택은 도구의 제한들을 고려할 수 있다. 영역의 경계가 결정되는 상기 실시예들에서, 이 같은 경계는 부분들, 예를 들면 시술에서 사용된 도구가 제한되거나 적절한 작동을 위한 불충분하게 접근하는 부분들을 제거하기 위해 또는 피부 인장 장치(이 같은 장치가 사용되는 경우) 및/또는 도구의 하나 또는 둘 이상의 매개변수들을 고려하도록 조정될 수 있다. 헤어 이식의 예에서, 도구는 기준 지점들 또는 기점들의 위치들을 기초로 하여 도구의 이동 방향을 실질적으로 자동적으로 변경함으로써 모낭 유닛들을 채취 또는 이식하도록 작동될 수 있다. 채취 및 이식 사이트들은 하나 또는 둘 이상의 표준을 기초로 하여 선택될 수 있고, 표준들 중 하나는 체 표면상의 유체들로부터 간섭을 최소화하는 것일 수 있다. 다른 이 같은 표준은 이전에 채취되거나 이식된 모낭 유닛들의 위치들을 포함하지 않는 위치들을 선택할 수 있다.

상기 방법의 일 실시예는 복수의 기점들의 제 1 위치들을 기록하는 단계, 및 예를 들면, 움직임을 처리하도록 간섭들 또는 단지 환자 움직임에 의한 것이든지 간에 복수의 기점들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 업데이트된 위치들을 업데이트하고 기록하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제 1 위치들에 대해 복수의 기점들 중 적어도 일부의 업데이트된 위치들의 오프셋을 결정하는 단계 및 결정된 오프셋 상에서 적어도 부분적으로 기초로 하여 모낭 유닛 채취 또는 이식 사이트와 같은 시술 사이트를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 그로부터 모낭 유닛들이 채취되거나 그 안으로 모낭 유닛들이 이식되는 위치들이 기록되고, 채취되거나 이식된 모낭 유닛의 실제 표시가 생성될 수 있다.

다른 양태에 따라, 시술을 수행하도록 도구를 이동하기 위한 작업들을 실행하기 위한, 예를 들면 도구를 시술이 수행되는 사이트로 이동시키기 위한 명령 세트를 포함하는 프로세서를 포함할 수 있는 시스템이 공급된다. 예를 들면, 헤어 이식 시술을 참조하여, 체 표면의 하나 또는 둘 이상의 이미지들에서 나타나는 복수의 기점들의 제 1 위치들을 기초로 하여 한 세트의 명령들이 모낭 유닛들이 채취되는(또는 모낭 유닛들이 이식되는) 시술 사이트를 선택하고 그리고 복수의 기점들 중 하나 또는 둘 이상의 업데이트된 위치들을 업데이트하고 기록하기 위한 명령들을 포함할 수 있다. 명령들은 체 표면상의 영역의 경계가 결정될 것을 추가로 제공할 수 있고 예를 들면 상기 영역으로부터 모낭 유닛들이 채취되거나 그 안으로 이식될 수 있는 영역을 추가로 제공할 수 있다. 명령들은 또한 제 1 위치들로부터 업데이트된 위치들의 오프셋을 결정하고 결정된 오프셋 상에서 적어도 부분적으로 기초로 하여 모낭 유닛 채취 또는 이식 사이트와 같은 시술 사이트를 선택하는 단계를 제공할 수 있다. 명령들은 선택된 채취 사이트로부터의 채취 또는 선택된 이식 사이트 내로, 선택적으로 결정된 경계 외부 또는 내의 이식과 같은, 시술들을 수행하기 위한 사이트로 이동하기 위해 도구에 명령하는 것을 포함할 수 있다. 명령들은 시술을 수행하기 위해 도구에 명령하는 것을 또한 더 포함할 수 있다. 상기 시스템은 그 위의 기점들과 함께 체 표면의 하나 또는 둘 이상의 이미지들을 포함하는 이미지 데이터를 제공하기 위한 이미지 습득 장치 및 체 표면의 이미지들을 포함하는 이미지 데이터를 수신하도록 구성된 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 시술이 수행되는 사이트의 실제 표시, 예를 들면 임의의 채취되거나 이식된 모낭 유닛들의 표시를 생성하도록 구성된 프로세서 및 상기 표시들을 디스플레이하도록 구성된 모니터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 시스템 및 방법은 자동화 시스템, 예를 들면 로봇 아암을 포함하는 로봇 시스템상에서 실행되거나 상기 시스템과 통합될 때 특히 유용하다.

또 다른 양태에 따라, 체 표면에 대해 도구의 이동의 방향을 제어하기 위한 시스템 및 방법이 제공되며, 여기에서 도구는 확인된 방향으로 운동(move) 또는 이동(travel)을 유발되고 예를 들면 이동의 방향으로 모낭 유닛들을 채취하거나 이식하는 액션 또는 시술을 수행하도록 작동된다. 이동의 방향 또는 몇몇 실시예들에서 또한 경계가 예를 들면 복수의 기점들을 기초로 하여 결정될 수 있는데, 복수의 기점들은 구별되는 기점들의 세트를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 다른 기점이 도구로부터 미리 결정된 거리 내에 있을 때 도구가 이동의 방향이 아닌 방향으로 이동하도록 작동된다. 이동의 방향이 아닌 방향은 실질적으로 이동의 방향과 반대일 수 있거나 이동의 방향으로 실질적으로 직교될 수 있다. 이동의 방향의 변화는 예를 들면 기점들의 위치상에서 적어도 부분적으로 실질적으로 자동화 기반일 수 있다.

하나의 추가 양태에 따라, 프로세서는 작동들을 실행하기 위한 명령으로서, 상기 명령들의 세트는 하나 또는 둘 이상의 이미지들에서 나타나는 복수의 구별되는 기준들의 위치들을 결정하도록 체 표면의 하나 또는 둘 이상의 이미지들을 프로세싱하기 위한 명령들을 포함하는 작동을 실행하기 위한 명령, 예를 들면 제 1 위치에서 제 1 모낭 유닛을 채취하거나 이식하기 위한 시술 또는 조작을 수행하기 위한 도구를 조작하기 위한 명령, 제 1 위치 및 복수의 구별되는 기준들 중 하나 이상의 위치들을 기초로 하여 체 표면에 대해 도구의 이동 방향을 확인하는 명령, 도구가 확인된 이동 방향으로 이동하도록 유발하는 명령, 및 이동의 방향으로 체 표면상의 제 2 위치에서 예를 들면 제 2 모낭 유닛을 채취하거나 이식하기 위한 액션 또는 작동을 수행하도록 도구를 작동하는 명령의 세트를 포함하는 것을 제공한다. 상기 명령들은 경계를 형성하도록 복수의 구별되는 기준들 중 하나 이상을 이용하고, 경계 내의 시술 또는 작동을 수행하도록 도구를 작동하는 것을 더 포함할 수 있다.

또 다른 양태에 따라, 시술 또는 작동, 예를 들면 헤어 이식 동안 도구의 작동의 구역을 한정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 체 표면의 이미지에서 기점을 선택하고 예를 들면 기점이 실질적으로 카메라의 시야에서 기준 지점에 있도록 이미지 습득 장치를 이동하는 단계를 포함할 수 있다. 기점의 위치는 체 표면의 기준의 프레임 내에 결정된다. 후속하는 기점이 선택될 수 있고, 후속하는 기점은 위치가 학인된 기점에 가장 근접된다. 상기 방법은 후속하는 기점이 카메라의 시야에서 기준점에 실질적으로 있도록 이미지 습득 장치를 이동하는 단계 및 초기 기점에 대해 후속 기점의 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다. 후속 기점을 선택하고 후속 기점의 위치를 결정하는 단계들은 예를 들면 모낭 유닛을 채취하거나 이식하기 위한 시술 또는 작동을 수행하기 위한 영역의 경계를 한정하는 기점들의 세트를 위해 실질적으로 자동적으로 반복될 수 있다.

추가 양태에 따라, 배제 구역 또는 존을 형성하기 위한 시스템 및 방법이 제공되며 배제 구역에 대한 정보가 예를 들면 다음 채취 또는 이식 로케이션을 결정하기 위한, 다음 시술 또는 작동 위치를 결정하는데 사용된다. 배제 구역은 시술 또는 수술을 수행하는 것이 바람직하지 않은 구역이며, 예를 들면 모낭 유닛들이 채취되거나 모낭 유닛들이 이식되는 것이 바람직하지 않은 구역이다. 몇몇 실시예들에서, 배제 존은 폐 다각형, 예를 들면 신체의 표면상 또는 예를 들면 두피와 같은 증여 영역의 실질적인 눈물-방울 형상의 다각형으로서 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 및 추가의 목적들 및 장점들이 첨부된 도면들의 도면을 볼 때 아래의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

도면들은 스케일 대로 도시되지 않았으며 아래의 상세한 설명에서의 설명과 관련하여 단지 보조로서 의도된다는 것에 주의하여야 한다. 도면들에서, 동일한 도면부호들은 유사한 요소들 또는 액트(act)들을 나타낸다. 도면에서 요소들의 크기들 및 상대적인 위치들은 반드시 스케일 대로 그린 것이 아니다. 예를 들면, 다양한 요소들 및 각도들의 형상들은 스케일 대로 그린 것이 아니며, 이러한 요소들의 일부가 도면의 용이한 이해를 위해 임의적으로 확대되고 위치된다. 또한, 요소들의 특별한 형상들이 도시되며 특별한 요소들의 실제 형상에 관한 임의의 정보를 전달하는 것으로 의도되지 않으며, 단지 도면들에서 인식의 용이성을 위해서만 선택된다. 본 발명의 특징들 및 장점들이 상세한 설명, 청구범위들 및 첨부된 도면들을 참조하여 더 잘 이해됨에 따라 본 발명의 특징들 및 장점들이 인정될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 양태에 따른 일 실시예의 일 예의 일반적인 방법을 도시하는 블록도이며,
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들에서 실시될 수 있는 로봇 시스템의 일 예를 개략적으로 도시하며,
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에서 이용될 수 있는 기점들을 포함하는 피부 인장기의 일 예이며,
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 실시들의 다양한 예들을 보여주며,
도 4g 내지 도 4h는 "배제 존" 방법에 따른 일 실시예의 일 예를 보여주며,
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예의 일 예에서 실시될 수 있는 바와 같은 기점들의 확인 및 기록의 일 예를 보여주며,
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 실시의 또 다른 예를 보여주며,
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 다양한 선택 표준의 예를 도시하며,
도 8a 내지 도 8f는 배제 존들의 제공으로 위성 사이트(satellite site)들의 사용의 일 예를 나타내는 개략적인 도면이며,
도 9a 및 도 9b는 위성 배제 존 방법의 사용 및 위성 배제 존 방법의 비-사용 사이의 차이를 도시하며,
도 10은 예약된 채취 구역의 개략적인 표시의 일 예이며,
도 11은 모니터 상에 디스플레이될 수 있는 그리드의 일 예의 개략적인 도면이다.

아래의 상세한 설명에서, 본 발명이 실시될 수 있는 몇몇 실시예들을 예시적으로 보여주는 첨부 도면들을 참조한다. 이에 대해, "우측", "좌측", "상방", "하방", "수직", "수평" 등과 같은 방향 용어는 설명되는 도면(들)의 배향에 대해 사용된다. 본 발명의 구성 요소들 또는 실시예들이 다수의 상이한 배향들로 위치되거나 작동될 수 있기 때문에, 방향 용어는 설명의 목적을 위해 사용되고 제한하는 방식으로 사용되지 않는다. 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 또는 타당한 변화들이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 아래의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여 지지 않고 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "도구"는 다양한 의료적 시술 또는 적용들에서 액션, 시술 또는 수술을 수행할 수 있는 임의의 개수의 도구들 또는 엔드 이펙터들을 지칭한다. 예를 들면, 도구는 바늘, 수술용 메스, 블레이드들, 다양한 타입의 겸자들, 지혈기들, 수술 기구들, 리트랙터들, 전자 수술 도구들, 무선 주파수 제거 도구들, 봉합 장치들, 문신 새김 또는 제거 도구들, 검안경, 캐뉼라, 드릴들 또는 레이저들일 수 있다. 헤어 이식 시술들을 참조하여, "도구"는 "채취 도구" 또는 "이식 도구"를 포함할 수 있고 해부하고 모낭 유닛("FU")을 피부 또는 체 표면, 예를 들면 두피로부터 채취하거나 피부 또는 체 표면, 예를 들면 두피 내로 이식할 수 있다. 이 같은 도구들은 다수의 상이한 형상들 및 구성들을 가질 수 있다. 다수의 실시예들에서, 도구는 중공형 관형 샤프트를 포함하고 이에 따라 라벨링될 수 있고, 예를 들면 캐뉼라, 니들, 또는 펀치로 라벨링될 수 있다. 이 같은 도구들(예를 들면, 펀치들, 코어링 장치들, 커팅 및/또는 트리밍 장치들, 니들들)의 말단부는 통상적으로 다양한 각도들로 날카롭게 되어 조직을 관통하고 모낭 유닛을 추출 또는 이식한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "작동가능하게 연결되고", "결합되고" 또는 "장착되고" 또는 "부착되고"는 하나 또는 둘 이상의 삽입 구성요소를 통하여 직접 또는 간접적으로 결합되고, 부착되고 또는 장착되는 것을 의미한다.

본 발명의 방법들의 실시예들은 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어를 이용하여 실시될 수 있다. 다양한 프로그래밍 언어들 및 작동 시스템들은 본 발명을 실시하기 위해 사용될 수 있다.

예를 들면, 본 출원의 양수인에 의해 일반적으로 소유되고(commonly owned) 본 명세서에서 인용에 의해 포함되는 공보 제 US 2007/0106306호에서 자동화된(로봇을 포함하는) 시스템들 또는 컴퓨터 제어 시스템들을 이용하여 수행되는 헤어 이식 시술들이 설명되었다. 로봇식 헤어 이식 시스템들과 같은, 로봇 시스템들은 일반적으로 로봇식 제어 하에서 도구의 정확한 위치 설정을 요구한다. 헤어 이식과 같은 위치의 정밀 제어를 요구하는 반-자동화 또는 완전 자동화 시술을 실행할 때, 바람직하게는 환자 모션 또는 임시적 방해들에도 불구하고 이 같은 정밀한 제어를 유지하는 것이 가능하다. 본 명세서에서 공개된 하나의 양태에 따라, 본 출원은 환자의 움직임 또는 시술 방해들의 효과들을 무효화하기 위한 방법을 제공한다. 예를 들면, 설명된 방법은 로봇 또는 자동화된 도구에 대해 환자의 재위치와 관련된 추가의 지연들 및/또는 구성될 잠재적인 재교정 또는 새로운 처리 플랜에 대한 요구를 회피한다.

본 명세서에서 설명된 다양한 실시예들에 따라, 도구가 자동적으로 처리되는 것이 가능한 다양한 방법들 및 시스템들이 제공되며 이로부터 도구는 시술이 이의 조작이 계속되고 본질적으로 이음새 없는(seamless) 조작 시술을 제공하게 가해질 수 있는 방해 전에 중단된다. 본 명세서에서 설명된 시스템들 및 방법들은 도구가 환자의 체 표면 위로 도구의 이동 방향을 유지하는 것을 가능하게 하여 도구가 환자의 움직임 또는 다른 방해들에도 불구하고, 이전에 모낭 유닛들을 채취하고 모낭 유닛들을 이식하는 것을 인식하여야 하고 추가의 모낭 유닛들을 채취하거나 이식하기 위해 일반적인 방향으로 계속적으로 이동한다. 본 명세서에서 설명된 발명들은 바람직한 경우, 로봇 시스템의 베이스의 재배치, 체 표면의 재배치, 의사 보조 또는 사람 간섭을 요구하지 않으면서 시스템이 완전히-자동화된 방식으로 작동되는 것을 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 비록 소망하는 경우 사용자가 임의의 자동화된 움직임을 오버라이트(overwrite)하지만, 사람의 간섭을 반드시 요구하지 않으면서 자동화된 시스템에 의해 또는 컴퓨터 제어 하에서 작동되는 도구가 요구될 때 도구의 이동 방향을 변경하기 위해 도구가 작동되는 것을 가능하게 하는 방법들을 제공한다.

비록 본 명세서에서 설명된 다양한 예들 및 실시예들이 본 발명의 다양한 양태들을 위해 모낭 유닛들(자연적으로 1 내지 4의 모낭(hair follicle)) 또는 헤어 그라프트(hair graft)들을 사용하게 되지만, 논의된 다양한 개념들의 일반적인 이해가 다른 적절한 적용들에 더 광범위하게 적용될 수 있다는 것이 명백하다. 비록 여기서 설명된 방법들이 헤어 채취 및/또는 이식을 위해 로봇 시스템을 사용하기에 특히 적절하지만, 상기 방법들은 다른 자동화된 및/또는 컴퓨터 실행 어플레케이션들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에서 설명된 장치들, 시스템들 및 방법들은 다양한 제거(ablation) 시술들(예를 들면, 방사선 기반), 생체 검사 시술들, 척추 시술들, 피부과학적 시술들(예를 들면, 문신, 또는 문신 제거들, 안과 시술들, 또는 피부 암들과 같은, 다양한 피부과학적 상태들을 처리)에서 이용될 수 있다. 본 명세서에서 주어진 예들은 단지 설명 및 예의 목적을 위한 것이고 제시된 바와 같이 상세한 설명은 포괄적이거나 제한적인 것으로 의도되지 않는다는 것이 주목되어야 한다.

도 1은 본 발명에 의해 채용된 일반적인 방법의 일 예를 예시하는 블록도이다. 단계 110(예비 단계일 수 있고 점선으로 도시됨)에서, 복수의 기점들과 같은 하나 또는 둘 이상의 기준 지점들을 구비한 체 표면의 하나 또는 둘 이상의 이미지들이 예를 들면 이미지 습득 장치를 이용하여 얻어질 수 있다. 이는 본 기술분야에서 공지된 임의의 기술에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서 이미지 습득 장치는 로봇 아암에 부착될 수 있고, 부착된 이미지 습득 장치를 구비한 로봇 아암은 채취 또는 이식 구역이 카메라들을 위한 초점에 있도록 위치설정될 수 있다. 다른 실시예들에서, 이미지 습득 장치는 또한 자동화(예를 들면 로봇) 시스템 내로 결합될 수 있지만, 이미지 습득 장치는 로봇 아암에 부착되지 않아야 한다. 대안적으로, 추가 실시예들에서, 이미지 습득 장치는 로봇 시스템으로부터 분리되는 장치일 수 있다. 이러한 적용에서 사용된 바와 같이, 기점이 기준으로서 작용할 수 있는 객체(object)이며, 이미지 장치의 시야에서 동일함을 증명할 수 있다. 기점들은 다수의 형태들, 예를 들면, 기점으로서 사용될 수 있는 위치 및 배향 모두 유일하게 학인하는 단일의 인위적인 기준 지점을 취할 수 있다. 예를 들면, 표면 상에 인쇄된 좌표 축선들의 세트를 취한다. X 및 Y 축선의 방향과 함께, 원점은 표면 위치 및 배향을 유일하게 확인할 수 있다. 다른 예에서, 위치를 각각 유일하게 특정하는 인위적인 기준 지점들의 세트는 기점들로서 사용될 수 있다. 3개 또는 4개 이상의 이 같은 기준 지점들의 조합은 위치 및 배향 모두 특정하는 유일한 기준 프레임을 특정할 수 있다. 일 예는 상이한 칼라들을 구비한 영역(sphere)들이다. 하나의 영역은 공간 내의 위치를 유일하게 특정하지만 배향은 특정하지 않는다. 두 개 이상의 영역들은 위치 및 배향 모두 특정하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 예에서, 유일하게 인식가능한 패턴들을 가지는 표면의 자연적 특징들은 기점들로서 사용될 수 있다.

헤어 채취 또는 헤어 이식 또는 체 표면(다양한 피부 층, 얼굴 및 눈코, 눈썹들, 등과 같은 얼굴의 다양한 부분들)상에 수행될 수 있는 다른 시술들을 참조하여, 유일한 인식가능한 패턴들(예를 들면, 체 표면상의 모낭 유닛 또는 헤어, 점(mole)들, 흉터들, 주근깨들, 주름들, 혹들, 또는 함몰부들, 눈알들, 외이도(ear canal)들)을 가지는 다른 체 표면 또는 피부 상에 존재하는 천연 물리적 특징들 및 해부학적 랜드마크들은 기점들로서 사용될 수 있다. 천연 물리적 특징들 또는 해부학적 랜드마크들의 경우, 이들은 이들의 구별되는 물리적 특성들(크기, 칼라, 형상, 개수, 체 표면으로부터 높이 등을 포함하지만 이에 제한되지 않음) 또는 서로 구별되는 특징으로부터 이들의 상대적 거리를 기초로 하여 서로로부터 구별될 수 있다. 예를 들면, 머리의 표면상에 작용하는, 머리의 표면상의 헤어들의 진입 위치들의 임의적 도트 패턴은 이들의 그룹이 위치 및/또는 배향을 확실히 확인하기 위해 사용될 수 있다는 점에서 충분히 유일하다. 패턴-매칭 알고리즘은 후속 이미지들에서 헤어 패턴을 인식하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기점들은 또한 때때로 외부 기점들로 지칭되는 환자의 피부위에 놓이거나 부착되는 대상들일 수 있다. 외부 기점들이 사용되는 실시예들에서, 외부 기점들은 헤어 증여 영역의 피부 표면에 직접 또는 헤어 수용 영역에 놓이거나 부착될 수 있거나, 대안적으로 외부 기점들은 이어서 신체에 부착되는 소정의 장치 또는 기구, 예를 들면 도 3 및 도 4의 예들을 참조하여 더 상세하게 설명된 바와 같이, 헤어 이식 시술들에서 사용된 피부 인장기 상에 놓일 수 있다.

단계 115에서, 도 2를 참조하여 나중에 설명되는 프로세서 또는 이미지 프로세서의 일 예는 이미지 습득 장치(예를 들면, 카메라 시야에서)의 기준의 프레임 내의 기점들 각각의 위치 및 아이덴티를 프로세싱하고 기록한다. 기점들의 이 같은 초기 기록들은 "기점 등록"으로서 지칭될 수 있다. 기점들은 다양한 좌표 시스템들, 예를 들면 고정된 "월드(world)" 좌표 시스템에서 기록될 수 있다. 도 4a 내지 도 4f의 예에서, 기점들은 카메라에 고정된 좌표 시스템에서 기록된 대로 설명된다. 부가 기점들의 이미지들이 요구되도록 이미지 습득 장치에 의해 습득된 이미지가 기점들의 하위세트만을 포함하는 상황에서, 단계 120는 예를 들면 모든 기점들이 확인될 때까지 기점들의 다른 서브세트들을 포함하는 요구된 대로 부가 이미지들을 습득하기 위해 제공한다(이러한 양태는 도 5에 대해 더 상세하게 설명될 것이다). 복수의 기점들의 각각의 위치, 영역의 경계를 기초로 하여 선택적 단계 125(점선으로 도시됨)에서, 헤어 그라프트들 또는 모낭 유닛들이 채취되거나 이식되는 것이 의도되는 이 같은 영역이 결정될 수 있다. 경계들은 예를 들면 다양한 기점들 사이에 라인들을 그림으로써 자동적으로 결정될 수 있다. 경계들은 또한 도 3을 참조하여 더 상세하게 설명되고 기술된 바와 같이, 채취 또는 이식이 어려운 경계 영역의 소정의 부분들을 제거하기 위해 조정될 수 있다. 종종 요구된 바와 같이(사용자에 의해 결정될 수 있는 바와 같이), 환자의 모션, 임시적 방해들, 및 카메라 기준 프레임에서 기점들의 위치에서의 변화를 일으킬 수 있는 임의의 다른 사건을 수용하도록, 체 표면의 업데이트된 이미지들이 습득되며, 상기 이미지는 복수의 기점들 또는 기점들의 서브세트의 이미지를 포함한다. 환자의 모션 또는 다른 이 같은 임시 방해에 의해, 이러한 업데이트된 이미지들에서의 기점들의 위치는 이미지 습득 장치의 기준의 프레임에 대한 변경된 위치 내 일 수 있다. 단계 130에서 프로세서는 이미지 습득 장치의 기준의 프레임의 복수의 기점들의 각각의 수정된 위치를 프로세싱하고 상기 복수의 기점들 각각의 수정된 위치들이 이전에 프로세싱된 위치들과 상이할 수 있다. 기점들의 원래 위치들의 지식과 함께 기점들의 변경된 위치들을 습득한 경우, 기점 위치들의 적어도 몇몇 또는 모두에 대한 오프셋은 단계 130에서 결정될 수 있다. 이러한 오프셋 정보를 기초로 하여, 단계 130에서 또한 프로세서는 관심 위치들의 각각에 대해 모낭 유닛이 이미 채취되고(채취가 이미 경계 내의 관심 구역에서 시작된 경우) 또는 모낭 유닛이 이미 이식된(이 같은 이식이 시작된 경우)위치들과 같은 수정된 위치들을 프로세싱될 수 있다. 선택적으로, 단계 130는 또한 예를 들면 기점들의 변경된 위치들을 기초로 하는 채취/이식 영역의 변경된 경계를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 정보가 기점들의 최소 개수의 오프셋을 기초로 하여 간단히 자동적으로 확인할 수 있을 때, 몇몇 실시예들에서 전체 변경된 경계를 결정하는 것이 필요한 것은 아니다. 헤어 이식의 예를 참조하여, (있는 경우) 기점들에 대해 채취되거나 이식되는 모낭 유닛의 위치들의 지식과 함께, 오프셋들이 결정된 경우, 단계 1325에서 모낭이 이미 채취된 위치로부터 얻지 않도록 다음 모낭이 채취되는 위치를 결정 또는 선택하고, 또는 모낭들이 이미 이식된 위치들 내로 모낭들이 이식되지 않도록 다음 모낭이 이식되는 위치를 결정하는 것이 가능하다. 이 같은 선택은 도 2를 참조하여 설명된 프로세서와 같은, 위에서 설명된 단계를 수행하도록 프로그래밍된 프로세서를 이용하여 이루어질 수 있다. 단계 140에서, 예를 들면, 도구가 선택된 시술 사이트로 이동할 수 있고, 몇몇 실시예들에서, 시술은 선택된 시술 사이트에서 수행될 수 있고; 예를 들면 헤어 그라프트 또는 모낭이 선택된 위치로부터 채취되거나 선택된 위치로 이식될 수 있다. 다음 모낭이 채취되거나 이식될 때, 채취되거나 이식되는 위치는 단계 145에서 프로세서에 의해 등록되거나 기록될 수 있다. 이러한 등록은 복수의 기점들, 또는 결정된 경계 중 하나 이상에 대한 채취 또는 이식의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 선택적으로, 단계 150에서, 상기 방법은 모낭이 채취되는(또는 겸자들 또는 진공을 이용하여 추가 제거에 대한 주변 조직으로부터 적어도 해부하는) 위치 또는 모낭이 이식되는 위치의 이미지 상의 가상(virtual)의 표시를 생성하여 디스플레이하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면 모니터(예를 들면 컴퓨터 스크린) 상의 이러한 시각적 표시는 헤어 그라프트들이 해부되거나 채취되는 위치를 용이하고 신속하게 확인하고 또한 이전에 존재하는 모낭과 새롭게 이식된 모낭 사이를 구별하는 것이 사용자에게 특히 유익하다. 단계 150의 시각적 표시들은 상이한 칼라들, 형상들, 또는 다른 적절한 구별되는 특징들을 이용함으로써 실시될 수 있다. 모낭 유닛이 모든 원하는 사이트들로부터 채취되거나 모낭 유닛이 모든 원하는 사이트들에 이식되는 경우, 단계 155에서 프로세서는 정보를 기초로 하여 채취되거나 이식되는 모낭 유닛의 위치들 및 영역에 대해 기록되는 것을 결정한다. 모든 모낭이 채취되거나 이식되는 경우, 프로세서는 이러한 정보를 예를 들면 이미지 습득 장치와 소통될 수 있다. 또한, 프로세서는 통상적으로 사용자에게 표시를 제공하는(모니터, 보이스 명령, 또는 임의의 다른 적절한 기술을 경유하여) 이러한 정보를 사용자와 소통할 수 있고, 예를 들면, 단계 110는 새로운 증여 또는 수용 구역에서 다시 시작할 수 있다. 단지 여전히 모낭이 채취되거나 이식하는 단계에서, 프로세서는 모든 원하는 모낭이 채취되거나 이식될 때까지 단계들 130 내지 155를 계속적으로 반복한다. 예를 들면, 업데이트된 기점 정보를 가진 업데이트된 이미지들이 프로세스되고 오프셋들이 결정되고, 다음의 채취 사이트 또는 이식 사이트가 선택된다. 이러한 방식으로, 방법은 모낭이 잠재적인 환자 움직임들 및 방해들에도 불구하고 연속적이고 자동화된 방식으로 계속적으로 체 표면으로부터 채취되거나 체 표면으로 이식되는 것을 가능하게 하도록 공급된다. 도구는 기점들에 대해 각각의 새로운 채취 또는 이식 위치로 이동하는 것을 가능하게 하며, 상기 기점들은 환자의 움직임에도 불구하고 체 표면 또는 이미지 습득 장치 상의 채취/이식 영역의 위치를 인식하는 메카니즘을 제공한다.

먼저 도 2를 참조하면, 본 발명과 함께 사용될 수 있는 시스템의 일 예가 개략적으로 도시된다. 도 2는 헤어 채취(및/또는 이식)을 위한 로봇 시스템(200)의 일 예의 개략적인 사시도이다. 시스템(200)은 도구(210)로 결합되는 로봇 아암(205)을 포함한다. 다양한 모터들 및 다른 움직임 장치들은 다수의 방향으로 도구(210)의 작동 팁의 미세한 움직임을 가능하게 하도록 결합될 수 있다. 로봇 시스템(200)은 아래에서 더 상세하게 설명되는 하나 이상의 이미지 습득 장치(215)를 더 포함한다. 이미지 습득 장치는 고정된 위치에 장착될 수 있거나 로봇 아암(205) 또는 다른 제어가능한 모션 장치로 (직접적 또는 간접적으로) 결합될 수 있다. 도구(210)의 작동 팁은 체 표면(220) 위에 위치되는 것으로 도시되며, 이 경우 환자 두피 일부는 그 위에 모낭을 가진다. 몇몇 실시예들에서, 이미지 습득 장치는 개별적으로 제공될 수 있고, 시스템 내에 포함되지 않는다. 이러한 실시예들에서, 이미지 프로세싱 구성요소와 같은 시스템의 모둘들 또는 다양한 다른 구성요소들이 개별 이미지 습득 장치와 상호작용하는 것을 허용하는 인터페이스가 제공될 수 있다.

도 2의 프로세서(225)는 이미지 습득 장치(215)로부터 얻어진 이미지들을 프로세싱하기 위한 이미지 프로세서(230)를 포함할 수 있다. 이미지 프로세서(230)는 개별 장치일 수 있거나 이미지 프로세서는 프로세서(225)의 일 부분으로서 통합될 수 있다. 프로세서(225)는 또한 로봇 아암으로 작동가능하게 연결될 수 있는 도구(210)를 포함하는, 로봇 아암(205)의 다양한 움직임 장치들을 명령할 수 있다. 프로세서(225)는 예를 들면, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 제어기(235)를 통하여 작용할 수 있다: 제어기(235)는 로봇 아암에 작동가능하게 결합될 수 있고 이미지 습득 장치에 의해 습득된 이미지 또는 데이터를 기초로 하는 모션을 포함하는, 로봇 아암의 모션을 제어하도록 구성된다. 대안적으로, 제어기(235)는 프로세서(225)의 일 부분으로서 통합될 수 있어, 이미지 습득 장치에 의해 습득된 이미지 또는 데이터를 기초로 하는 것을 포함하여, 조립체의 임의의 다른 가동 부분들, 로봇 아암, 및 도구들 모두의 모든 움직임의 제어 및 모든 프로세싱은 하나의 장소에서 집중된다. 시스템(200)은 모니터(240), 키이보드(245), 및 마우스(250)를 더 포함할 수 있다. 체 표면(220)의 확대된 이미지는 모니터(240) 상에서 볼 수 있다. 또한, 시스템(200)은 다른 도구들, 장치들 및 구성요소들, 예를 들면 모낭들의 채취 및/또는 이식에서 또는 헤어 처치 플래닝에서 유용한 것들을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 이미지 데이터를 수신하도록 구성된 인터페이스를 더 포함하며, 시스템의 다양한 부분들은 필요한 대로, 조작자가 상태들을 모니터링하여 명령들을 제공하는 것을 허용한다. 프로세서(225)는 인터페이스(도시안됨)를 경유하여 이미징 장치(215)와 상호작용할 수 있다. 인터페이스는 하드웨어 부분들, 케이블들, 리드들, 및 다른 데이터 전송 수단을 포함할 수 있거나 인터페이스는 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 이미지 습득 장치(215)의 몇몇의 비 제한적 예들은 임의의 상업적으로 입수가능한 카메라들과 같은, 하나 또는 둘 이상의 카메라들을 포함한다. 물론, 다양한 이미지 포착 장치들(또는 이미징 장치들)은 본 명세서에서 설명된 시스템들 및 방법들의 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있다. 예를 들면, 이미징 장치는 임의의 상업적으로 입수가능한 카메라들과 같은, 하나 또는 둘 이상의 카메라들일 수 있다. 스테레오 또는 멀티-뷰 이미징 장치들이 본 발명에서 매우 유용하지만, 이와 같은 지오메트리들 또는 구성들을 적용하는 것이 필요한 것은 아니며, 본 발명은 이와 같이 제한되지 않는다. 또한, 비록 이미지 습득 장치가 디지털 장치가 되는 것이 바람직하지만, 필요하지 않다. 예를 들면, 이미지 습득 장치는 이어서 본 발명의 방법에서의 추가 사용을 위해 디지털 이미지(예를 들면, 상업적-오프-셀프 프레임 그래버(commercial-off-the-shelf frame grabber)와 같은 아날로그-대-디지털 장치에 의해) 내로 처리되는 초기 이미지를 습득하는 아날로그 TV 카메라일 수 있다. 이미지 습득 장치는 이미지 작동 및 프로세스 이미지 데이터를 제어하도록 도 2에서 프로세서(225)에 결합되어 도시된 프로세스 시스템에 결합될 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 프로세서는 헤어 증여 또는 헤어 수용 영역 내에서 원하는 이동 방향을 유지 또는 변화시키도록 헤어 채취/이식 도구의 자동화된 움직임에 관한 방법을 포함하는, 본 발명에서 상세하게 설명된 다양한 방법들을 수행하도록 프로그램되고 구성된 임의의 적절한 장치 또는 도 4 내지 도 7을 참조하여 지향된 방법을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 사용하기 위한 프로세서는 작업들을 실행하고; 도구를 제 1 위치에서 제 1 모낭 유닛으로 이동시켜 제 1 위치에서 제 1 모낭 유닛을 채취 또는 이식하도록 작동하고; 상기 구별되는 복수의 기점들 중 하나 이상의 위치들 상 및 제 1 위치를 기초로 하는 체 표면에 대해 도구의 이동 방향을 확인하고; 확인된 이동 방향으로 도구를 이동시키며; 이동 방향으로 체 표면 상의 제 2 위치에서 제 2 모낭 유닛을 채취하거나 이식하도록 도구를 이동하고 작동시키는 명령들의 세트를 포함하며, 상기 명령들의 세트는 하나 또는 둘 이상의 이미지들에서 나타나는 복수의 구별되는 기점들의 위치들을 결정하기 위한 체 표면의 하나 또는 둘 이상의 이미지들을 프로세싱하기 위한 명령들을 포함한다(몇몇 실시예들에서, 복수의 구별되는 기점들이 경계를 형성할 수 있다). 본 발명과 함께 사용하기 위한 이미지 프로세서가 다양한 공지된 이미지 프로세싱 기술들, 예를 들면 분할, 에지 검출, 객체 인식 및 선택을 수행하도록 프로그래밍되고 구성될 수 있다는 것이 당업자에 이해 이해되어야 한다. 이러한 기술들은 일반적으로 공지되며 여기서 개별적으로 설명되는 것이 필요하지 않다.

예에 의해, 적절한 프로세서 또는 이미지 프로세서는 하나 또는 둘 이상의 프로세서들 또는 다른 타입의 장치를 포함하는 디지털 프로세싱 시스템일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 프로세서(이미지 프로세서)는 제어기 또는 임의의 타입의 개인 컴퓨터("PC")일 수 있다. 대안적으로, 프로세서(이미지 프로세서)는 응용 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit; ASIC) 또는 필드 프로그램가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array; FPGA)를 포함할 수 있다. 프로세서는 또한 메모리, 저장 장치, 및 본 기술분야에서 일반적으로 공지된 다른 구성요소들을 포함할 수 있고, 따라서, 이들은 여기서 상세하게 설명될 필요가 없다. 위에서 설명된 프로세서는 헤어 채취 또는 헤어 이식을 위한 시스템을 포함하는(그러나 이에 제한되지 않음) 다양한 부분적으로 자동화된 및 완전히 자동화된(로봇을 포함하는) 헤어 이식 및 처리 시스템들 및 장치들과 관련하여 사용될 수 있다.

도 2에 예시된 것과 같은 시스템을 이용하는 도 1의 방법이 실시될 수 있는 방법을 더 잘 이해하도록, 외부 기점들의 배열의 일 예는 도 3을 참조하여 설명된다. 헤어 채취를 수행하는 동안, 특히 로봇 시스템과 같은 자동화된 시스템을 이용할 때, 채취될 모낭 유닛의 위치의 영역 둘레의 피부를 스트레칭하는 것이 종종 바람직하다. 이는 피부 인장기 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 도 3은 한 세트의 유일한 또는 구별되는(이들이 서로 구별가능하거나 상이한 것을 의미함) 기점들이 피부 인장기(300)의 프레임에 형성되거나 부착되며, 피부 인장기는 모낭이 채취되는 피부 표면을 인장하기 위한 헤어 이식 시술에서 사용될 수 있는 일 예를 도시한다. 이 같은 피부 인장기는 또한 피부 표면이 인장하는 것이 바람직한 경우, 헤어를 이식하는 동안 몇몇 실시예들에서 사용될 수 있으며, 다른 실시예들에서, 기점들은 헤어 그라프트를 이식하는 동안 피부 표면상에 지접 놓일 수 있다. 더욱이, 몇몇 실시예들에서 자연적 특징들(예를 들면, 모울들, 흉터들 등)이 기점들로서 사용될 수 있다. 기점들 및 기점들의 사용에 대한 아래 논의가 도 3 및 피부 인장기를 참조하여 설명되지만, 당업자는 이러한 설명이 조정될 수 있다는 것이 이해되고 동일한 원리들이 예를 들면 피부 인장기가 아닌 장치상 또는 피부상에 직접 배치된 기점들 뿐만 아니라 앞에서 확인된 자연 기점들(예를 들면, 모낭 유닛 또는 다른 물리적 랜드마크들)에 적용되어야 하는 것이 의도된다. 따라서, 이 같은 대안적인 실시들은 본 발명의 범위 내에 있다. 피부 인장기(300)는 평면 내에 일반적으로 놓이고 단일 요소, 통상적인 성형 재료를 포함하도록 보여지고 이완 위치로부터 내측으로 압축될 수 있도록 구성되는 가요성 프레임(305)을 포함할 수 있다. 예시된 예에서 가요성 프레임(305)은 4개의 측면 섹션(310)들을 포함한다. 비록 4개의 측면 섹션이 아치형일 수 있고 그렇지 않으면 다양한 기하학적 패턴들로 배열되지만, 4개의 측면 섹션(310)들은 선형으로 도시되고 실질적으로 정사각형으로 배열된다. 각각의 측면 섹션(310)은 바브(barb)들 또는 미세바브들(도시안됨)을 수용하기 위한 복수의 천공(315)들을 특징으로 하며, 바브들 또는 미세바브들은 피부 표면에서 함몰부를 천공하거나 형성하도록 피부 인장기로부터 피부 아래로 돌출하는 작은 요소들이며, 이는 피부 인장기와 피부 사이의 유용한 파지를 보장하는 제 1 수단으로서 기능한다. 도시된 기점(320)들은 예를 들면 원형 기점(325)들의 세트를 포함할 수 있고, 각각의 원형 기점(325)은 임의의 다른 원형 기점으로부터 구별가능하며, 그리고 정사각형 기점(330)들의 세트, 각각의 정사각형 기점(330)은 임의의 다른 정사각형 기점으로부터 구별가능하다. 예를 들면, 예시된 바와 같이, 기점들은 단일 특징물, 예를 들면 점을 포함할 수 있고, 각각의 기점은 특징물(예를 들면, 점)의 크기 만큼 서로 구별가능할 수 있는 단일 특징물을 포함할 수 있다. 대안적으로, 기점들은 (점과 같은) 특징물을 포함할 수 있고 각각의 기점들 상에 동일한(또는 상이한) 크기일 수 있지만, 기점들은 예를 들면 기점이 가지는 특징물(점과 같은)의 개수에 의해 서로로부터 추가로 구별가능할 수 있다. 추가의 대안적인 실시예들에서, 각각의 기점은 상이한 특징 또는 특징들을 포함할 수 있다. 기점(320)들은 임의의 형상 또는 구성일 수 있으며 서로로부터 하나의 기점을 구별할 수 있는 이미지 시스템이 제공된다. 도시된 실시예에서 이미지 인식 소프트웨어는 예를 들면 기점의 영역에 대한 기점의 주변의 사각형의 비율을 결정함으로써 확인된 기점이 원형 기점(325) 또는 사각형 기점(330)인지를 인식할 수 있다. 예를 들면, 원형 기점(325)에 대한 이러한 비율은 약 12.5이고, 정사각형 기점(330)에 대한 이러한 비율은 16이다. 이에 따라, 이러한 결정이 이루어진 경우, 이미지 프로세싱 소프트웨어를 포함하는 도 3에서 일예로서 예시된, 프로세서는 4개의 정사각형 기점(330)들의 세트로부터 6개의 원형 기점(325)들의 세트를 구별할 수 있다. 또한, 이미지 프로세싱에서 유사한 성능은 프로세서가 원형 기점 자체의 영역에 대한 원형 기점(325) 상의 단일의 더 작은 점(dot; 335)의 영역의 비율은 원형 기점(325)상의 더 큰 단일 점(340)의 비율보다 더 작았다는 것을 결정하는 것을 가능하게 한다. 이에 따라 도 3에서 예에 의해 예시된 것과 같은, 유일하게 확인가능한 기점(320)들은 본 출원의 방법을 실시하기 위해 사용될 수 있다. 기점(320)들은 피부 인장기의 중앙 개구(350)를 형성하는 내부 에지들로부터 떨어진 알려진 거리에 배치될 수 있다. 도 3의 예에서, 이러한 알려진 거리는 거리(355)로서 예시되고 피부 인장기의 내부 에지로부터 지점(345)이 피부 인장기(320)의 중앙 개구(350)에 더 근접한 기점 상의 지점(345)까지의 거리로서 도시된다. 대안적으로, 거리(355)는 피부 인장기의 내부 에지로부터 관련된 기점의 중앙까지 측정될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 거리(355)가 인장 장치(300)의 내부 에지들로부터 1 mm 내지 10 mm 사이의 범위일 수 있는(몇몇 실시예들에서 2 mm 내지 4 mm가 추가 범위일 수 있는) 기점들의 열이 배치된다. 다른 실시예들에서, 적용에 따라 이러한 거리(355)는 매우 상이한 범위들을 가질 수 있다. 기점들은 예를 들면 채취를 위한 영역의 경계를 형성하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 영역에 대해 알려진 관계를 가지는 것이 필요할 수 있다. 프로세서는 피부 인장기의 각각의 측부상(또는 피부 또는 다른 선택적 표면 상에)에 기점들을 검출하고 기점들의 4개(도 3의 예에서)의 열들에 라인들을 피팅(fit)하고 4변형 계산하고 4변형의 코너들은 모든 기점들을 포함하는 최상 피트 평면의 교차점에 의해 형성되고 평면들은 각각의 라인을 통과하고 모든 기점 평면에 대해 수직하다. 상술된 것 및 스킨 인장기의 근처 에지로부터 기점들까지의 알려진 거리를 기초로 하여, 프로세서는 그 결과 피부 인장기의 4개의 측부 섹션들에 의해 경계를 형성하는 영역 또는 중앙 개구(350)를 확인하고 계산할 수 있으며, 이는 영역을 나타낼 수 있고 이 영역 내에서 모낭이 채취되는 것(또는 이식되는 것)이 바람직하다.

기점(320)들을 관리하기 위한 피부 인장기(300)의 이용은 모낭 유닛이 채취되거나 이식될 실제 경계 영역을 확인할 때 고려되는 다른 요인들을 요구할 수 있다. 하나의 이 같은 요인은 피부 인장기 자체가 이와 관련된 깊이 또는 높이를 가진다, 즉 깊이 또는 높이는 전형적으로 환자의 체 표면과 동일 높이에 놓이지 않지만 체 표면 위로 소정의 정도로 상승된다. 또한, 모낭 유닛이 환자의 체 표면으로부터 연장하는 각도가 변화되는 것이 인정될 수 있다. 이를 위해, 비록 피부 인장기(300)의 내부 에지들에 근접한 모낭 유닛일 수 있지만, 모낭 유닛이 피부로부터 돌출하는 각도 및/또는 피부 인장기의 깊이 높이에 의해, 인장기의 중앙 개구(350) 내부에 배치될 수 있는 도구가 개구(350)를 형성하는 인장기의 내부 에지들과 간섭되지 않으면서 모낭 유닛에 대해 적절하게 배향될 수 없는 상황들이 있을 수 있다. 따라서, 모낭 유닛의 성공적인 채취가 시도되지 않을 수 있다. 이러한 이유 때문에, 기점들로부터 중앙 개구(350)를 형성하는 내부 에지들까지의 알려진 거리의 정보를 이용하는 것에 부가하여, 프로세서는 예를 들면 인장기의 내부 에지의 깊이 또는 높이, 및/또는 도구/펀치가 모낭 유닛을 채취하기 위한 헤어 그라프트에 대해 배향될 때 도구/펀치의 각도 및 치수들을 고려하도록 또한 구성될 수 있다(또는 이식되는 헤어 그라프트의 원하는 배향에 대해). 이러한 거리들, 각도들 및 다른 관련된 매개변수들이 고려될 때, 프로세서는 간단한 삼각법 계산을 이용하여, 수정된 경계(360)를 결정할 수 있다. 이러한 수정된 경계(360)는 인장 장치 자체의 물리적 내부 경계와 마주치지 않고, 인장 장치와 관련된 깊이/높이 모두 또는 하나로부터 발생되는 이슈들과 마주치지 않고, 체 표면 상의 인장 장치에 의해 발생된 그림자로부터 발생된 이미지 프로세싱 이슈들과 마주치지 않으면서, 도구가 안전하게 접근할 수 있는 기점들로부터의 미리 결정된 거리 및/또는 도구의 접근 각도를 제공한다. 대안적으로, 부적절한 도구 치수들로부터 발생되는 이슈들 또는 인장 장치로부터의 이 같은 간섭 없이 도달가능한 단지 헤어들의 선택을 허용하도록 시야 내의 각각의 헤어 상에서 계산이 수행될 수 있다. 이러한 선택은 예를 들면 키이보드를 경유한 사용자-특정 표준 입력을 기반으로 하여 사용자에 의해 수행될 수 있고 마우스를 경유하여 선택될 수 있거나, 선택은 이에 따라 다음 모낭 유닛을 채취 또는 이식하도록 자동화된 알고리즘에 의해 제공될 수 있다. 모든 이러한 변화들에 대해 고려되고 간주되기 때문에, 기점들의 위치는 헤어 채취 또는 이식 도구가 이식 시술 동안 인장기를 제거할 것인지를 계산하기 위해 사용될 수 있다.

시술의 매개변수들에 관련된 부가 입력 표준이 또한 이때 선택될 수 있어, 시술의 자동화를 위해 허용한다. 위에서 설명된 것과 유사하게, 이러한 매개변수들은 키이보드 또는 원격 입력 장치를 경유하여 입력될 수 있거나 마우스를 경유하여 선택될 수 있거나, 자동화된 알고리즘의 드롭-다운 메뉴(drop-down menu)들 또는 유사한 이 같은 수단에 의해 선택이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자는 헤어 채취 또는 이식을 참조하여 예를 들면 임의의 이전의 채취 사이트로부터 최소 거리가 2.0 mm가 되도록, 이전의 생략된 채취 사이트로부터 최소 거리가 예를 들면 0.5 mm 이상이 되도록, 선택할 수 있으며 유사하게 각각의 측부로부터 인장기 오프셋 거리, 또는 채취될 모낭 유닛(예를 들면, F2, F3, 또는 F4)의 타입, 또는 임의의 다른 이 같은 매개변수(들)이 또한 선택될 수 있다. 다른 시술들에 대해, 이 같은 특정 시술을 위한 적절한 매개변수들은 유사한 방식으로 선택될 수 있다. 예를 들면, 레이저 문신 제거 적용 분야에서, 사용자는 피부에 대한 레이저의 거리 및/또는 체 표면에 대한 레이저의 각도를 선택할 수 있다. 인장기 대신 몇몇 다른 경계 설정 장치가 사용되는 경우, 위에서 설명된 다양한 거리들(예를 들면, 각각의 측부 상의 오프셋, 등)이 사용자에 의해 선택될 수 있다.

본 발명은 모낭 유닛 채취 또는 이식 시스템과 같은 로봇 시스템의 자동화를 용이하게 하도록 위에서 설명된 것과 같은 확인하는 기점들의 세트를 이용한다. 몇몇 실시예들에서 기점들 중 하나 또는 둘 이상은 서로로부터, 다른 것들에서 구별가능하고, 기점들 모두가 서로로부터 구별가능하다. 기점들은 객체들, 또는 이미지 습득 장치의 시야에서 기준 마크들로서 기능한다. 이미지로 볼 때 이러한 확인 기점들은 이미지에서 인식될 수 있으며, 후속하는 이미지들에서 서로로부터 개별적으로 인식될 수 있다. 기점들은 1-D 바아 코드, 2-D 데이터 매트릭스 코드, 글자와 숫자 캐릭터들, 일련의 점들, 일련의 바아들, 또는 임의의 다른 타입의 특유한 식별자 또는 커스텀 스킴(custom scheme)과 같은 공개된 마킹에 의해 물리적으로 확인될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 주변-대-영역-비율, 외부 특징물들에 대한 내부 특징물들의 영역의 비율, 및 다수의 내부 특징물들이 특유의 식별자가 각각의 기점에 대해 결정될 수 있는 것을 보장하기 위해 조합될 수 있다.

도 4a 내지 도 4f는 도 1의 단계들이 도 2의 시스템 및 예를 들면 도 3에서 예시된 기점들과 유사한 기점들을 실행할 수 있는 방법을 예시한다. 도 4a에서, 인장 장치(400)가 예시된다. 논의는 도 3에서 예시된 기점들과 같은 기점들을 이용하지 않고, 현 발명의 다양한 방법들을 더 용이하게 설명하도록, 피부 인장기의 수직 측 섹션들을 따라, 일연의 알파벳 캐릭터(A 내지 F)들로서 예시되고 피부 인장기의 수평 측 섹션들을 따라, 숫자 캐릭터(1 내지 8)들의 세트로서 예시되는 기점(405)들을 이용할 것이다. 기점들은 일반적으로 작업 영역에 대해 임의 위치들에 배치될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 기점들의 알려진 특징물, 에를 들면 각각의 기점의 중앙 또는 기점의 알려진 경계가 피부 인장기의 내부 경계 에지로부터 알려진 거리에 있도록 기점들이 배치된다. 예를 들면, 기점들은 인장 장치에 부착되는 원형 형상의 접착 라벨들을 포함할 수 있으며, 원형 형상의 접착 라벨들의 에지들은 라벨의 크기가 인장 장치의 수직 및 수평 구조물들의 크기보다 작도록 하며 인장 장치로 라벨이 부착되어, 인장 장치상에 배치될 때, 기점들 자체가 예를 들면 2 mm의 구역에서 또는 따라서 인장 장치의 내부 경계로부터 위치될 수 있다. 기점들을 위치시키거나(인장기 위거나 피부 자체 위든지) 모낭 유닛들과 같은 자연 기점들을 위치시켜, 기점들의 상대적 위치가 변화되지 않거나 기점들이 상대적 위치가 변화되는 경우, 기점들은 시술 동안 상당히 변화되지 않는 것이 바람직하다. 시스템, 특히 프로세서는 예를 들면 기점의 잘못된 확인 또는 탈착(외부에 기점이 부착하는 경우)에 의해 유발될 수 있는 실질적인 상대적 모션, 예를 들면 50 mm의 구역에서의 시야에서 1 mm의 범위에서 모션 및 에러에 대한 보상 또는 정정을 하는 것이 필요한 경우 측정들이 이루어질 수 있도록 에러와 같은 리포트를 감지하도록 이미지 습득 장치에 의해 습득된 이미지들을 프로세싱할 수 있다. 물론, 기점들이 위치되는 표면은 자유롭게 이동한다(예를 들면 환자가 자신의 며리를 움직이거나 일어남). 모션들에 의한 기점들을 구비한 표면의 병진 운동 및 회전은 적어도 3개의 비-동일 선상의 기점들이 가시적일 때 임의의 시간을 계산할 수 있다. 시프트되고 및/또는 회전된 기점 위치들이 검출될 때(예를 들면, 이미지 시스템들의 일 부분을 형성될 수 있는 이미징 장치 및/또는 이미지 프로세싱 소프트웨어 또는 하드웨어에 의해), 시술은 다음 채취 사이트에서 계속될 수 있다. 3개보다 더 적은 비-동일선상의 기점들이 가시적인 경우, 도 5a 내지 도 5g를 참조하여 더 상세하게 설명된 바와 같이 기점들이 이미지화되고 등록되기 위한 다른 시도는 3개 또는 4개 이상의 기점들이 가시적이 되도록 이루어진다.

본 발명의 일 실시예의 방법에 따라, 그리고 도 4a를 참조하여, 기점(405)들의 각각의 위치 및 선택적인 배향이 이미지 프로세서에 의해 식별되고 등록되고, 전자식으로 저장된다. 또한, 사용자는 또한 키이보드 또는 마우스와 같은 입력 장치를 경유하여 도구 및 인장 장치(400)(이 같은 인장 장치가 사용된 경우)의 물리적 매개변수들과 관련되는 정보, 예를 들면 도구의 직경 및 체 표면에 대해 인장 장치(400)의 높이와 같은 정보를 특정할 수 있다. 이러한 정보를 기초로 하여, 프로세서는 선택적으로 수정된 경계(410)의 위치 및 배향을 결정할 수 있다. 이해를 돕기 위해, 기점들이 임의의 적절한 기준 프레임에서 기록될 수 있지만, 기점(405)들이 이미지 습득 장치의 좌표계에서 기록되는 것을 가정될 것이며, 이미지 습득 장치는 위에서 표시된 바와 같이 로봇 아암 상에 있다.

기점(405)들 각각의 위치 및 가능한 배향(적용가능할 때)을 등록한 경우, 이미지 프로세서는 하나 또는 둘 이상의 헤어 채취(또는 이식) 사이트(415)들의 위치 및 선택적인 배향을 확인하며, 이 같은 확인된 정보를 등록 및 전자적으로 저장될 수 있다. 선택적으로, 수정된 경계(410)이 결정된 경우, 이미지 프로세서는 수정된 경계(410) 내의 하나 또는 둘 이상의 헤어 채취(또는 이식) 사이트(415)들의 위치 및 가능하게는 배향을 식별한다. 채취(또는 이식) 사이트의 위치 및 배향에 대한 정보는 기점(405)들의 위치 및 배향에 대해 등록되고 저장된다. 이는 예를 들면 너무 적은 채취(채취 밀도가 너무 낮을 때) 및 너무 많은 채취(채취 밀도가 너무 높을 때)를 회피하도록 헤어들 사이의 간격의 모니터링 및 제어하는 것을 가능하게 한다. 단지 로봇 시스템과 같은, 시스템이 채취(이식) 영역의 이의 지식을 유지하고 채취 또는 이식을 위해 이용가능한 전체 영역을 이용하는 경우에만 최적 밀도가 유지될 수 있다. 기점들이 예를 들면 채취 영역의 경계들을 한정하기 위해 사용될 때, 채취는 상기 경계에 대해 가능한 근접하게 자동적으로 수행될 수 있다. 경계에 접근할 때 채취 메커니즘은 새로운 열을 자동적으로 시작하도록 터닝될 수 있고, 기점들에 의해 경계가 형성된 전체 영역이 채취될 때 자동적으로 중단될 수 있다. 헤어 채취(또는 헤어 이식) 시술의 자동화는 아래에서 논의된 바와 같은 환자의 모션에도 불구하고 채취 방향 및 열-대-열 간격을 유지함으로써 용이하게 된다.

도 4a 내지 도 4f는 일 예로서 헤어 채취에 대해 그리고 수정된 경계(410)들이 이용되는 것을 가정하여 논의될 수 있다. 그러나, 이러한 설명은 이에 따라 헤어 이식을 참조하여 그리고 수정된 경계(410)들의 결정을 제거하도록 적용하고 조정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 4a에서 예시된 바와 같이 채취 도구는 수정된 경계(410)에 의해 경계가 형성된, 4변형으로 형성된 경계 영역의 바닥 좌측 코너로부터 채취 시술을 시작하도록 작동된다. 헤어 이식 프로세스 동안, 예를 들면, 혈액 및 식염수를 포함하는 다양한 유체들이 종종 체 표면 상에 존재하게 될 것이다. 특히 컴퓨터 실행 또는 로봇 헤어 이식 시술들에서, 채취 또는 이식 프로세스는 우측 코너든지 좌측 코너든지 간에 프레임의 바닥으로부터 시작하는 것이 타당하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 방식의 임의의 나타나는 혈액 또는 다른 유체는 하방으로 유동하는 경향이 있으며 따라서 잠재적으로 후속하는 헤어 채취 또는 이식 사이트들의 이미지를 덜 손상시킬 것이며, 이에 따라 실시될 수 있는 임의의 이미지 프로세싱을 최적화한다. 채취 도구는 의사(예를 들면, 의사가 원하는 채취 위치를 확인하기 위해 이미지를 클릭할 수 있다)에 의해 직접 또는 간접적으로, 도 4a의 위치(415)와 같은, 초기 또는 제 1 채취 위치로 이동될 수 있거나, 프로세서가 예를 들면 기점들 상에서 취득되는 정보를 기초로 하여 자체적으로 이러한 위치를 찾도록 구성 또는 프로그래밍될 수 있으며, 이어서 프로세서는 이에 따라 도구를 이동하도록 제어 유닛으로 명령들을 제공할 수 있다.

이러한 특별한 예에서, 도구는 위치(C5)에 개략적으로 대응하는 위치로 이동하도록 명령될 수 있고, 도구는 채취 사이트(415)에서 모낭 유닛을 채취하도록 작동된다. 일 실시예에서 제공된 방법에 따라, 프로세서는 사이트상의 위치의 시각적 표시를 생성할 수 있으며 이 사이트에서 모낭 유닛이 채취된다. 이러한 표시는 예시된, 크로스, 또는 임의의 다른 이 같은 시각화와 같은 원형 형상을 포함할 수 있다. 채취(또는 이식) 사이트의 시작적 표시 또는 표시는 시스템의 사용자에게 유익하여, 채취(또는 이식)가 유발되는 시각적 이미지를 제공한다. 더욱이, 몇몇 실시예들에서, 독특한 칼라로 채취 또는 이식 사이트의 위에서 상술된 시각적 표시를 강조하도록 바람직할 수 있다. 도구는 이어서 수정된 경계(410)의 수평 측에 대해 실질적으로 평행한, 가상 라인(C-F)에 의해 형성된 열을 따라, 화살표(420)에 의해 표시된 방향으로 이동하도록 제어된다. 편리성을 위해 본 출원의 도면들이 모낭 유닛 이식 또는 채취가 직선 열들 및 행들에서 일어날 수 있지만, 읽혀질 본 발명이 이 같은 제한 방식이 되도록 의도되지 않을 필요없이, 그리고 자연적으로 성장된 모낭 유닛들이 직선 열들 및 행들에서 성장하지 않는 것이 당업자에게 명백하여야 한다. 행 및 열 설명은 적용의 범위 내에 있는 임의의 기준 위치에서 위치들 및 단지 이해의 경우를 위해 사용되었다.

도 4b에서 표시된 바와 같이, 프로세서는 이러한 예에서 모낭 유닛을 채취하지 않으면서 예를 들면, 기점 위치(5 및 7)들 사이의 열(C-F)에서의 임의의 위치 위로 우회하고 C7으로서 형성될 수 있는 위치(425)에서 후속하는 또는 제 2 채취를 하는 것과 같은, 미리 결정된 위치들에서 모낭 유닛을 채취하기 위해 도구가 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들면 열(C-F) 상의 선택된 채취 위치가 기점(405)들(기점(7)과 같은)의 정확한 위치의 레벨에 있지 않고 특별한 기점(예를 들면 기점(6 및 7)들의 레벨 사이)으로부터 임의의 거리 그리고 어디든지 있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도구가 기점(F) 및 제 1 채취 열의 단부로부터 미리 결정된 거리 내에 있거나 수정된 경계(410)에 도달하는 것을 프로세서가 결정될 때, 다음 채취 열로 자동적으로 증가하도록 기점(F)으로부터 멀어지는 방향으로 도구가 이동하도록 프로세서가 제어 유닛에 명령들을 제공한다. 도 4c에 예시된 바와 같이, 이러한 특별한 경우에서, 도구가 F로부터 E로 상방 방향(430)에서 초기에 이동하여 이어서 E로부터 떨어져서 수정된 경계(410)로부터 떨어져서 그리고 가상 라인(EB)을 따라 화살표(435)에 의해 표시된 방향으로 이동하도록 도구가 제어된다. 이러한 경우, 도구는 개략적으로 B-8에서 위치된 채취 사이트(440)로 이동하도록 제어되고 이동하기 전에 상기 위치에서 모낭 유닛을 채취하도록 작동된다. 이러한 시술은 조작자 또는 의사로부터 간섭을 요구하지 않으면서 계속될 수 있다. 그러나, 조작자는 원하거나 필요한 경우 자동화된 움직임을 오버라이트하고 채취할 상이한 모낭 유닛을 선택하기 위해 임의의 시간에 간섭할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 상기 시스템은 예를 들면 모낭들의 위치를 적어도 부분적으로 기점들의 위치를 기초로 하여 이동하거나 작동되도록 도구에게 명령하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 수정된 경계에 접근할 때 자동적으로 터닝하고 다음 열의 채취 프로세스를 시작하고 수정된 경계(410)에 의해 영역 경계가 채취된 모든 소망하는 모낭 유닛을 가질 때 자동적으로 정지하도록 도구가 조작될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 발명들에 따른 실시의 다른 예에 따라, 도 4d는 "X"에 의해 표시된 위치(445)를 표시하며 이 위치에서 다음 모낭 유닛이 채취되는 것이 의도된다. 그러나, 어떤 이유에서든, 간섭이 있는 경우, 어쩌면 환자가 이동하는 경우, 환자가 임시적으로 수술대를 떠나거나 단지 더 편안한 위치를 얻기 위해 바꾸는 경우를 가정하자. 비록 환자가 이동하지만, 이 경우 로봇 아암 상에 위치되는 카메라에 의해 보여진 뷰(view)은 글로벌 상황에서 실질적으로 변화되지 않을 것이다, 즉 수술대에 대한 시야는 동일할 것이다(수술대가 로봇에 대해 움직이지 않는다고 가정한다). 그러나, 환자의 체 표면에 대한 뷰가 상이할 수 있다. 도 4e에 표시된 바와 같이, 현존하는 모낭 유닛이 뷰의 프레임(450)에서 우측 및 상방으로 둘다 이동되는 것을 볼 수 있도록 환자의 체 표면이 이동될 수 있다. 도구가 뷰의 프레임(450)에 대해 참조되는 좌표들을 구비한 위치에서 다음 모낭 유닛을 채취하기 위해 이동된 경우, 모낭 유닛이 도 4d에서 "445"로서 표시된 원래의 원하는 위치가 아닌 "X"로 표시된 위치(455)로부터 채취되는 것을 볼 수 있다. 도 4e에 표시된 바와 같이, 이러한 위치(455)는 위치(455)를 채취함으로써 손상될 수 있는 다른 모낭 유닛(460)에 근접된다. 이러한 위치(455)는 또한 다른 모낭 유닛 위치(465)가 이미 채취되는 위치에 근접된다. 더욱이, 이는 채취된 모낭 유닛들의 의도된 열-대-열 간격을 유지하지 않으며, 서로로부터 채취된 모낭 유닛의 의도된 간격을 유지하지 않는다. 기점(405)에 대한 의도된 채취 사이트를 등록함으로써, 로봇 시스템은 이러한 에러들 몇몇 또는 모두 회피할 수 있으며, 또한 그렇게 하도록 의사의 상당한 간섭을 반드시 요구하지 않으면서 채취 프로세스를 계속할 수 있다. 로봇 시스템은 기점(405)들 각각의 위치 및 배향을 결정하고 그리고 구별되는 기점(405)의 각각에 대해 이미 저장된 정보를 이용하여 이러한 새롭거나 수정된 위치들 및 배향들을 결정하도록 구성된다. 예를 들면, 이러한 특별한 경우에서, 기점(405) 각각의 위치가 뷰의 프레임의 우측을 향하여 소정의 거리 그리고 또한 위 방향으로 소정의 거리로 이동하는 것이 결정된다. 본 기술분야에서 알려진 기점 추적 기술들을 이용하여, 상기 시스템은 초기에 확인된 기점들 각각이 위치 및 배향으로 변형되는 방법을 결정할 수 있고 위치(455)로 적용되고 기점(405)에 대해 동일한 위치(455)를 재할당하기 위해 요구되는 변형을 결정할 수 있다. 이러한 정보가 습득된 경우, 프로세서가 이어서 알려진 변형 기술들을 이용하여 이에 따라 의도된 이식 위치(455)의 위치 및 배향 정보를 변형할 수 있고, 위치의 좌표들의 필요한 변환을 적용하여, 도구가 도 4f에서 예시된 바와 같이, 정정된 채취 사이트(470)(원래 표시된 사이트(445)에 대응함)으로 이동하도록 조작될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 시스템은 환자 움직임에도 불구하고 가상 열(A 내지 D)을 따르는 이의 채취 방향을 유지하도록 모낭 유닛 채취 도구를 조작하도록 구성된다. 또한, 상기 시스템은 채취가 이미 발생된 사이트들에서 채취가 발생하지 않는 것을 보장하도록 구성되어, 사이트 대 사이트 간격 및 열-대-열 간격을 유지할 수 있다. 이를 위해, 예를 들면 중앙에서 채취가 수행되는 원들의 형태로 시각적 이미지의 제공은 사용자에게 원하는 사이트 대 사이트 간격 및 열-대-열 간격에서 채취가 발생되는 것을 확인하는 시각적 표시를 제공한다. 명백하게는, 시각적 원형 표시가 원하는 결과와 대응하지 않는 경우, 사용자는 시각화될 수 있는 임의의 에러들을 정정하도록 예상으로부터 편차의 인식을 기초로 하는 기회를 가진다. 이러한 정정은 예상으로부터 편차가 검출되는 임의의 경우 실시될 수 있으며, 다수의 정정들이 임의의 시술을 통하여 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 시스템은 환자의 움직임에도 불구하고 모낭 유닛을 채취할 수 있다. 비록 위에서 채취 프로세스에 대해 설명되었지만, 위에서 설명된 방법들은 이식 프로세스 또는 다른 시술들에 적용하도록 용이하게 구성될 수 있다.

본 출원의 다른 양태에 따라, 채취 및 이식 위치들이 채취 또는 이식 사이트들 주위에 "배제 존(exclusion zone)"을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면 임의로 형성된 특징물들 또는 구조들은 다음 채취 또는 이식 사이트의 선택을 용이하게 하도록 이용될 수 있으며, 이는 선택적으로 사용자에게 가시적으로 표시될 수 있다. 일 실시예에서, 임의로 형성된 특징물의 주변 또는 아웃라인은 배제 존, 즉 그 안에서 다음의 잠재적인 채취 사이트 또는 잠재적인 이식 사이트의 선택이 회피되어야 하는 영역을 표시하도록 조정될 수 있다. 본 출원에서 사용되는 바와 같은 배제 존의 더욱 상세한 논의가 아래에서 제공된다.

배제 존의 이해를 돕기 위해, 제안된 사이트와 임의의 이전의 채취 사이트 사이의 거리가 주어진 반경보다 작을 때 채취 또는 이식이 허용되지 않는 상황을 먼저 고려하고, 채취 도구가 체 표면에 대해 실질적으로 직교하는 체 표면을 관통한다. 이러한 상황에서, 간단한 원(간단한 배제 존을 나타냄)은 새로운 잠재적 채취/이식 사이트 둘레에 주변을 생성함으로써 후속하는 헤어 채취 또는 이식 사이트의 선택을 용이하게 하도록 이용될 수 있다. 이 같은 원의 주변은 채취/이식 사이트 주위에 배제 존, 즉 도구가 후속하는 모낭 유닛 채취/이식을 회피하여야 하는 영역을 제공하도록 잠재적 채취/이식 사이트 보다 더 클 것이다. 예를 들면, 잠재적 채취/이식 사이트에 부가하여, 또한 원의 주변 내에 또는 아마도 주변으로부터 미리 결정된 거리내에 이미 미리 채취/이식된 사이트의 위치가 있는 경우, 이 같은 채취/이식이 회피되어야 한다. 배제 존은 예를 들면 잠재적인 채취/이식 사이트와 같은 문제점을 회피하고 이미 존재하는 채취/이식 사이트와 일치하고 교차하고 또는 너무 근접하게 되거나 단지 의료적 또는 심미적 이유들 때문에 채취/이식되는 모낭 유닛의 최소 분리를 한정하는 것을 포함하는 다양한 표준을 기초로 할 수 있다.

채취 도구가 체 표면에 실질적으로 직교하는 체 표면으로 들어가는 것을 가정하는 경우 상기 방법이 유용하게 작동한다. 그러나, 헤어는 일반적으로 체 표면에 대해 직교 방향으로 자라지 않거나 적어도 체 표면 아래의 헤어의 부분이 체 표면에 대해 실질적으로 직교 방향으로 자라지 않는다. 따라서 채취 도구가 일정한 각도로 두피에 좀더 접근할 것이다. 이러한 각도가 예각인 것을 가정하자. 접근의 예각 및 접근의 속도에 의해, 도구(채취 펀치와 같은)가 스킨을 얇게 베는 경향이 있어 아마도 처음에 의도된 것보다 약간 더 슬라이딩하여 의도된 채취 사이트로부터 약간 중심에서 벗어나 체 표면으로 들어갈 수 있다. 펀치가 체 표면에 들어갈 때, 일정한 각도로 그렇게 하며, 따라서 펀치가 체 조직 내로 계속하여 관통할 때 또한 일정한 각도로 그렇게 한다. 채취 도구가 체 표면을 관통할 때, 채취 도구의 말단부는 의도된 진입 지점(의도된 채취 사이트)과 상이한 위치에서 체 표면으로 들어갈 뿐만 아니라 채취 도구의 말단부가 체 표면 상의 원래 진입 위치로부터 수평 방향으로 상이한 체 표면 아래 위치에 도달할 수 있다. 따라서 이와 같이 하는 것이 가능할 때, 채취 도구의 말단부가 이미 채취된 사이트, 또는 이미 그 안으로 이식된 사이트와 일치하거나 교차할 수 있다. 이러한 특별한 상황에서, 원-형상 특징에 의존하는 것이 현존하는 채취 또는 이식 위치와 비의도적인 중복을 일으키고 따라서 잠재적 문제점들을 생성할 수 있다. 예를 들면, 이전의 채취 사이트에 매우 근접한 모낭 유닛의 채취가 두 개의 채취들 사이의 피부가 파열되어 과잉 출혈 및 흉터 발생을 초래한다.

따라서, 본 공개물의 양태는 다양한 인자들 중 적어도 하나 또는 둘 이상, 예를 들면 헤어 이식, 채취들 사이의 최소 거리, 이식들 사이의 최소 거리, 도구의 직경, 도구의 접근 각도, 도구의 접근 방향 및/또는 속도, 또는 도구의 관통 깊이를 수용하도록 조정되는 배제 존을 제공하는 것이다. 다른 의료 시술들을 참조하여, 배제 존은 이 같은 시술들에 대해 적절한 인자들로 조정될 것이다. 이 같은 배제 존은 위에서 언급된 인자들의 예들을 고려하거나 수용하도록 구성된 임의의 폐 다각형상 특징물을 포함할 수 있고, 계란형이 될 수 있고, 타원-형상, 눈물-방울 형상, 또는 임의적 형상 특징으로 형성될 수 있다. 배제 존의 매개변수(배제 존의 크기, 형상, 및 위치)는 채취 구역 또는 이식 구역이 피부 표면에 있든지 또는 피부 표면 아래 있든지 간에, 이미 채취되거나 이식된 구역들 내로의 채취 또는 이식을 배제하도록, 또는 이 같은 구역들에 너무 근접하지 않도록 다음 채취 또는 이식 사이트의 선택시 프로세서에 의해 이용될 수 있는 정보를 제공한다. 또는 채취 또는 이식 사이트들의 적절한 선택들이 자동화된 헤어 이식 시스템에 의해 이루어지도록 사용자에게 시각적 표시를 제공한다.

하나의 양태에 따라, 일 예로서, 헤어 이식 동안 도구의 작동의 배제 구역을 형성하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 배제 존이 잠재적 채취/이식 사이트 주위에 생성시킬 수 있는 프로세싱 명령들을 제공하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 배제 존은 채취들 사이의 최소 거리, 이식들 사이의 최소 거리, 도구의 직영, 도구의 도입 각도, 도구의 도입 방향 및/또는 속도, 또는 도구의 관통 깊이 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 기초로 할 수 있다. 상기 방법은 제안된 채취/이식 사이트에 부가하여, 배제 존 내에 놓일 수 있는 임의의 이전의 채취 또는 이식 사이트의 존재를 결정하는 단계를 더 포함한다. 이전의 채취 또는 이식 사이트가 배제 존 내에 있는 경우, 제안된 채취 또는 이식 사이트가 스킵되어(skip), 채취/이식되지 않으며, 프로세서가 다른 제안된 채취 또는 이식 사이트가 선택될 수 있고 다시 체크될 수 있다. 배제 존 테스트, 예를 들면 이의 배제 존 내에 이전에 채취 또는 이식 사이트들을 갖지 않는 테스트를 통과하는 사이트가 선택될 때까지 이러한 선택 프로세스는 계속될 수 있다.

도 4g 및 도 4h는 배제 구역 방법론을 이용하여 일 실시예의 일 예를 예시한다. 먼저, 도 4g를 보면, 이미 채취된 위치(472 및 474)들이 채취 위치(472 및 474)들에 대해 중앙에 위치하는 더 큰 구역들을 표시하는 원형 표시부(476 및 478)들이 확인된다. 이들 원형 표시부(476 및 478)들은 영역들의 시각적 이미지를 제공하며 원형 표시부들이 이미 채취된 모낭 유닛들에 너무 근접할 때 이 이미지로부터 부가 모낭 유닛을 채취하는 것이 바람직하지 않다. 프로세서는 원형 표시부(476 및 478)들 외부에 있는 잠재적 채취 위치(480)를 선택할 수 있다. 또한, 프로세서는 잠재적 채취 위치(480) 둘레의 이 경우 눈물-방울로서 형성되는 임의 형상의 특징물(482)을 생성한다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 특징물(482)의 형상은 잠재적 채취 위치(480) 둘레의 원으로서 설명될 수 있으며, 잠재적 채취 위치는 도구가 채취하기 위해 이동되고 각도를 형성하는 도구의 방향인 방향(484)으로 연장되거나 신장되어 눈물-방울 형상(또는 배제 존)을 형성하는, 잠재적 채취 위치(480) 둘레의 원으로서 설명될 수 있다. 이러한 배제 존(482)을 생성한 경우, 프로세서는 잠재적 채취 사이트(480)에 부가하여 배제 존(482) 내에 있는 임의의 이미 채취된 사이트들이 있는지를 결정한다. 이러한 경우, 이미 존재하는 채취 사이트(472)는 눈물-방울(482)의 배제 존 내에 있는 것을 볼 수 있으며, 따라서 프로세서는 이러한 잠재적 채취 사이트(480)가 모낭 유닛이 채취되어야 하는 사이트가 아닌지를 결정할 것이다. 이러한 위치(480)로부터 모낭 유닛의 채취는, 도구가 방향(484)에서 그리고 선택된 각도로 배향되면서, 가능하게는 위치(472)에서 생성된 이미 존재하는 경로와 일치하거나 교차하는 채취 경로를 생성할 수 있다. 따라서, 프로세서는 예를 들면 도 4h에서 표시된 대안적인 잠재적 채취 사이트를 선택한다.

도 4h에서, 일단 다시 이미 채취된 위치(472 및 474)들이 채취 위치(472 및 474)에 대해 중앙에 위치된 더 큰 구역들을 표시하는 원형 표시부(476 및 478)에 의해 확인되고, 채취 위치들로부터 부가 모낭 유닛을 채취하는 것이 바람직하지 않다. 프로세서는 원형 표시부(476 및 478) 외부에 있는 잠재적 채취 위치(486)을 선택한다. 또한, 프로세서는 다시 한번 잠재적 채취 위치(486) 주위에 눈물-방울로서 형성되는 임의적으로 형성된 특징물(490)(또는 배제 존)을 생성한다. 도면에서 보여질 수 있는 바와 같이, 특징물(490)의 형상은 도구가 채취하기 위해 이동하고 각도를 형성하는 방향인 방향(488)으로 연장되거나 신장되어 눈물 방울 형상인 형상을 형성하는 잠재적 채취 위치(486) 주위의 원으로서 설명될 수 있다. 이러한 배제 존(490)을 생성한 경우, 프로세서는 잠재적 채취 사이트(486)에 부가하여 배제 존(490) 내에 있는 임의의 이미 채취된 사이트들이 있는지를 결정한다. 이러한 경우, 배제 존(490) 예를 들면, 채취 사이트(492) 내에 모낭 유닛이 있는 동안, 이들 중 어느 것도 아직 채취되지 않았다. 따라서, 후보 또는 잠재적 채취 사이트(486)는 수용가능한 후보이며 프로세서는 이러한 잠재적 채취 사이트(486)가 임의의 이미 존재하는 채취 경로와 교차하지 않으면서 채취될 수 있는지를 결정할 수 있다.

예를 들면 채취 사이트에 대해 중심에 위치되는 배제 존을 형성하는 시각적 표시의 발생은 다양한 중복하는 표시들을 가지는 이미지, 및 결론적으로 구별되는 배제 존들의 각각 사이에 형성되는 다양한 갭들을 가지는 이미지를 생성할 수 있다. 이는 도 8a에서 도시되며 도 8에서 채취 사이트(805, 810 및 815)와 같은 이미 존재하는 시술 사이트들 각각이 앞에서 설명된 바와 같이 생성된, 배제 존(820, 825 및 830) 각각과 관련된다. 배제 존(820, 825 및 830)들은 도시된 바와 같이 갭(835)을 생성한다. 이들과 같은 갭들은 사용자 및 프로세서에 대한 오히려"비친화적인" 시각적 표시를 생성하는 경향이 있다. 광대한 개수의 이러한 갭들을 구비한 이미지는 눈이 "더 큰" 갭들 상에 용이하게 확인하거나 집속하는 것을 어렵게 할 수 있으며, 또한 프로세서에 의해 부가 프로세싱 타임을 소모할 수 있다. 이러한 갭들 및 특히 상대적으로 작은 갭들의 생성을 회피함으로써, 눈에 대해 더 많이 즐거운 시각적 표시가 프로세서 및/또는 사용자에 대한 더욱 "친화적인" 시각적 표시를 생성될 수 있고, 이 갭에서 하나가 더 적거나 확인하기가 더 용이하다. 이는 특히 예를 들면 수동 모낭 유닛 선택이 바람직한 상황, 예를 들면 사용자가 자동 선택 알고리즘에 의해 놓친 또는 그러나 여전히 사용자의 눈들 내에 채취가능한 피부 인장기에 근접한 채취될 모낭 유닛을 수동으로 선택할 수 있는 상황에서 특히 유익하다.

도 8a에서 예시된 갭(835)이 회피될 수 있는 하나의 방법은 배제 존(820, 825 및 830) 사이의 갭들을 채우도록 기능하는 대안적인 또는 부가 방법을 이용하는 것이다. 일 실시예에서, 둘 이상의 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트가 특별한 채취된 모낭 유닛에 대해 배제 존이 시각적 표시부를 생성하기 위해 사용된다. 예를 들면, 배제 존의 시각적 표시부를 생성하기 위한 하나의 이 같은 방법에서, 시각적 표시부가 새롭게 채취된 모낭 유닛을 이용할 뿐만 아니라 이웃하는 또는 주변 사이트들로부터 정보를 이용함으로써 발생되며, 이전에 채취된 모낭 유닛의 사이트들은 새롭게 채취된 모낭 유닛에 매우 근접하다.

도 8b는 두 개의 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(805 및 810), 및 새롭게 채취된 모낭 유닛의 사이트를 나타내는 사이트(815)들을 보여준다. 용이한 설명을 위해, 배제 존(820, 825 및 830)이 생략된다. 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)에 대한 배제 존을 프로세싱할 때, 프로세서는 이미 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트(805)가 예를 들면 이로부터 미리 결정된 거리 내에 있는지를 결정하도록 구성된다. 이러한 미리 결정된 거리는 예를 들면 위에서 설명된 최소 채취 거리의 배수를 기초로 할 수 있으며, 이 배수는 1보다 크며 예를 들면 1.5 내지 2.5의 범위 내에 있다. 예를 들면, 미리 결정된 거리는 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)로부터 최소 채취 거리의 적어도 두 배 미만이거나 두 배 일 수 있으며, 즉 예를 들면 3.8 mm의 거리이다. 예를 들면 이미 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트(805)가 새롭게 채취된 모앙 유닛 사이트(815)로부터 떨어진 최소 채취 거리의 적어도 2배 미만이거나 두 배인 것을 알게 된 경우, 이미 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트(805)는 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)에 대한 위성 사이트(satellite site)가 되는 것으로 고려될 수 있다. 그러나, 이미 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트(805)는 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)로부터 떨어진 최소 채취 거리의 적어도 2배 이상보다 크다는 것을 알게 된다면, 이미 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트(805)가 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)에 대해 위성 사이트가 되지 않는 것으로 고려될 수 있다. 유사한 방식으로, 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)에 대해 배제 존을 프로세싱할 때, 프로세서는 이미 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트(810)가 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)로부터 최소 채취 거리의 적어도 두 배 미만 또는 두 배인, 예를 들면 3.8 mm의 거리보다 적거나 동일한지를 결정하도록 구성된다.

용이한 이해를 위해, 두 개의 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(805 및 810)들이 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)로부터 최소 채취 거리의 적어도 2배 미만이거나 두 배라는 것을 가정하자. 이러한 거리에서, 프로세서는 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(815)의 위치들을 기초로 하여 폐 루프 프로파일, 또는 보충 배제 존을 생성하며, 상기 현존하는 채취된 모낭 유닛 사이트(805 및 810)들은 도 8b에서 예시된 바와 같이 삼각형 형상(840)을 형성한다. 더 이상 상대적으로 작은 갭(835)와 결합하는 도 8d에 도시된 바와 같은 변형된 배제 존(845)의 시각적 표시를 형성하도록 프로세서는 도 8c에서 예시된 바와 같이 이러한 폐 루프 삼각형 프로파일(840)(보충 배제 존)을 3개의 원형 배제 존(820, 825, 및 830) 상으로 조합되거나 겹쳐 놓는다.

도 8e는 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(850)가 도입되는 예에서 모두 이미 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트들인 사이트(805, 810 및 815)들을 예시한다. 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(805, 810 및 815)들이 소정의 최소 채취 거리 미만이거나 동일한 것을 가정한 경우, 예를 들면 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(850)로부터 최소 채취 거리의 적어도 두배인 것을 가정한 경우, 상기 사이트들은 모두 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(850)에 대한 위성 사이트들로 고려될 것이다. 이러한 경우 프로세서는 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(850)의 위치들을 기초로 하여, 폐 루프 프로파일(보충 배제 존)을 생성하도록 구성되며 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(805, 810 및 815)들은 인덱스(805, 810, 815 및 850)를 구비한 다각형을 형성한다. 그러나, 예를 들면 단지 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(810 및 815)들이 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(850)로부터 최소 채취 거리의 적어도 2배 미만이거나 동일하고 존재하는 모낭 유닛 채취 사이트(805)가 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(850)로부터 최소 채취 거리의 적어도 2배보다 큰 경우, 단지 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(810 및 815)들은 사이트(850)에 대한 위성 사이트들로서 고려될 것이며, 폐 루프 프로파일은 810, 815 및 850의 인덱스를 구비한 삼각형(도시안됨)이 될 것이 결정된다.

마지막으로, 도 8f는 중앙에 위치된 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(885)가 그 주위의 5개의 위성 사이트(860, 865, 870, 875 및 880)들을 가지는 예를 도시한다. 단지 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(885)를 둘러싸는 간단한 원들을 포함하는 배제 존의 시각적 표시를 제공하지 않고, 프로세서가 중앙에 위치된 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(885)를 둘러싸는 이미 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(860, 865, 870, 875 및 880)들의 각각이 제공된 예에서 이로부터 최소 채취 거리의 두배 미만이거나 두 배인 것을 결정하여, 중앙에 위치된 새롭게 채취된 모낭 유닛 사이트(885)를 둘러싸도록 위성들 모두를 연결하는 다각형(890)(보충 배제 존)을 형성한다. 이러한 경우, 이미 존재하는 채취된 모낭 유닛 사이트(860, 865, 870, 875 및 880)들에 대응하는 6개의 원형 배제 존들과 이러한 다각형 형상(890)을 조합함으로써, 갭들이 변형된 배제 존의 시각적 표시 내에서 가시화되지 않는다. 이는 잠재적으로 컴퓨터 프로세싱 시간에서의 감소를 가능하게 하며, 이는 또한 사용자가 궁극적으로 디스플레이 상에서 더 용이하게 확인하여 존재할 수 있는 더 큰 갭 상에 집속되는 것을 가능하게 함으로써 사용자에게 이익을 제공한다.

도 9a는 단지 배제 존들이 채취된 모낭 유닛들에 집중되는 방법을 이용하는 시각적 표시를 예시한다. 도 9a에서 하나의 특별한 갭(910)이 의도된다. 다른 한편으로, 도 9b는 배제 존들이 채취된 모낭 유닛들이 집중되는 조합된 방법을 이용하는 시각적 표시를 도시하고 이어서 보충 배제 존의 오버레이(overlay)와 조합된 것이 적절한 위성 사이트들에 의해 제공된다. 도 9b에서 볼 수 있는 바와 같이, 갭(910)이 사용되는 위치는 더 이상에 거기에 없다. 시각적으로 더 "친화적인" 이미지가 제공된다. 요약하면, 몇몇의 실시예들에 따라, 시술이 수행되는 구역의 시각적 표시를 생성하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 시술이 수행되는 하나 또는 둘 이상의 시술 사이트들(예를 들면, 채취 사이트들)의 시각적 표시를 생성하는 단계를 포함한다. 2개 이상의 시술 사이트가 존재하는 경우, 각각의 시술을 위한 배제 존들의 시각적 표시가 겹쳐진다. 상기 방법은 임의의 또는 모든 시술 사이트들에 대한 하나 또는 둘 이상의 보충 배제 존을 생성하는 단계; 및 수행된 시술 구역의 표시를 생성하도록 보충 배제 존들 및 배제 존을 중복시키는 단계를 더 포함한다. 하나 또는 둘 이상의 보충 배제 존들을 생성하는 단계는 특별한 시술 사이트와 특별한 시술 사이트를 둘러싸는 하나 또는 둘 이상의 이전의 시술 사이트 사이의 거리를 비교함으로써 달성될 수 있으며 거리가 미리 결정된 또는 선택된 한계 내에 있는 상기 둘러싸는 사이트들에 대해 이 같은 둘러싸는 사이트들은 특별한 사이트를 위한 위성 사이트들로서 확인된다. 몇몇 실시예들에서, 위에서 언급된 비교는 각각의 존재하는 시술 사이트에 대해 위성 사이트들의 대응하는 수집을 확인하도록 모든 존재하는 시술 사이트에 대해 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 헤어 이식을 참조하여, 각각의 새롭게 채취된 헤어 그라프트는 임의의 또는 모든 다른 이전에 채취된 헤어 그라프트들이 비교될 수 있고 적절하게 비교 결과를 기초로 하여 각각의 관련된 이전의 채취 사이트에 대해 위성 사이트들의 수집이 부가될 수 있다. 대안적으로 또는 부가하여, 임의의 또는 모든 이전의 채취 사이트들은 새롭게 채취된 사이트와 비교될 수 있고 이 같은 비교의 결과를 기초로 하여 새롭게 채취된 사이트에 대한 위성 사이트들로서 확인될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 위성 사이트들은 좌표 시스템에서 엉킨 각도(tangle angle)와 같은, 소정의 표준을 기초로 하여 분류될 수 있는데, 예를 들면 더 작은 각도 첫번째가 되고 반시계 방향 시컨스(sequence)를 형성하거나 더 큰 각도가 첫번째가 되고 시계 방향 시컨스를 형성하여 분류될 수 있다. 이러한 분류는 연속적인 볼록 프로파일을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 분류하지 않고, 위성 사이트들의 임의의 시퀀싱(sequencing)이 기하학적 형상 프로파일의 몇몇 부분들을 놓칠 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 방법은 이전의 시술 구역을 업데이트하고 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.

시술이 수행되지 않은 "유보 구역(reserved region)들"을 확인하기 위한 다양한 시술들이 바람직할 수 있다. 이러한 유보 구역들은 헤어 채취 및 이식을 참조하여 설명될 것이며 이에 따라 "유보된 채취 영역들"이 참조될 것이지만, 이러한 설명은 본 명세서에서 설명된 본 발명의 범위 내의 다양한 의료적 시술에 대해 다양한 "유보 구역들"이 적용된다는 것을 이해하여야 한다. 유보된 채취 구역들은 헤어가 채취를 위해 선택되지 않는 영역들을 한정한다. 이러한 유보된 채취 구역들은 영역을 한정할 수 있으며, 이 영역들에는 이전의 이식된 모낭 유닛들을 포함하는 영역, 현 채취에 대해 바람직하지 않은 모낭 유닛(예를 들면, F1과 같은)의 특별한 분류를 포함하는 영역, 점 또는 흉터가 존재하거나 형성하는 영역 또는 임의의 다수의 다른 상태들을 나타내는 영역들로부터 채취되거나 이러한 영역들로 이식하기에 부적절할 수 있거나 바람직하지 않게 영역을 만드는 피부 상태들이 존재한다. 이러한 유보된 채취 구역들은 도시된 바와 같이, 예를 들면 도 10에서 박스(1010)로서, 또는 원형 표시로서(원형 표시가 사용되는 경우, 유보된 채취 구역들을 나타내는 원들은 배제 구역(1020)들을 확인하기 위해 사용된 원들과 상이한 칼라로 형성될 수 있는 것에 주목하자), 또는 어떠한 임의 형상으로서 예시될 수 있으며, 다양한 방식들로 생성될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 유보된 경계(410) 내의 지점에서 마우스를 수동을 클릭함으로써 유보된 채취 사이트를 수동으로 형성할 수 있어, 미리-한정된 크기의 유보된 채취 구역 박스를 생성하도록 한다. 대안적으로, 유보된 채취 구역 박스가 생성될 수 있으며 이 박스의 측부들은 사용자에 의해 조정될 수 있거나 수 개의 지점들이 사용자에 의해 확인될 수 있으며, 프로세서는 확인된 지점들 모두를 포함하는 폐 루프 임의적 형상을 생성할 수 있다. 대안적으로, 유보된 채취 구역들이 습득된 이미지들 내에 포함되는 정보를 프로세싱하면, 유보된 채취 구역들은 프로세서에 의해 자동적으로 생성될 수 있으며, 사용자는 이러한 자동적으로 생성된 유보된 채취 구역들을 수용하거나 거부하는 것을 허용할 수 있다. 이 같은 유보된 채취 구역들이 사용자를 위해 또는 사용자에 의해 생성될 수 있는 다수의 다른 방식이 있는 것이 명백할 것이다.

기점들의 논의로 들어가서, 때때로 카메라의 조망의 프레임에서 기점들이 모두 가시적인 것은 아니다. 예를 들면, 기점들 모두가 가시적이지 않는 상황들이 있을 수 있고 단지 기점들의 하위세트가 있다. 본 발명의 이러한 실시예에서, 시스템은 초기에 이용가능한 제한된 정보를 사용할 수 있고 결국 서로에 대해 기점들 모두의 위치의 등록을 생성할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 복수의 기점들을 위치시키고 등록하는 예들이 도 5a 내지 도 5g를 참조하여 설명된다. 도 2의 로봇 시스템의 예를 참조하여, 카메라의 시야(예를 들면, 입체시를 위해 사용되는 2대의 카메라들)가 기점들에 의해 걸쳐지는 영역보다 더 작을 수 있기 때문에, 카메라의 시야는 기점들의 위치들을 포착하도록 경계(예를 들면, 인장기의 주변, 또는 기점들로서 작용하는 존재하는 헤어의 패턴에 의해 형성된 구역) 둘레로 로봇을 이동시키는 것이 필요할 수 있다. 이러한 운동은 예를 들면 "힘-제어"를 이용하여 로봇 아암에 부착된 이미징 메커니즘을 드래깅하는 조작자의 손에 의해 또는 로봇 펜던트를 조종함으로써 수동으로 수행될 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 부착된 이미지 습득 장치를 구비한 로봇 아암은 스킨 인장기의 주변 둘레로(또는 채취 또는 이식 구역을 형성하는 복수의 기점들을 구비한 경계 둘레로) 자동적으로 이동할 수 있다. 자동화된 접근에서, 로봇은 먼저 기점 프레임의 기준을 설정하도록 뷰 내로 충분한 기점들을 가져오는 초기 위치로 수동적으로 이동할 수 있다. 통상적으로, 3개 이상의 기점들을 요구한다. 도 5a는 모낭 유닛 채취 또는 이식 시스템의 로봇 아암 상에 장착되는 카메라(들)의 뷰의 프레임으로부터 취한 뷰의 초기 프레임(502)을 예시하며, 뷰의 프레임은 기준의 중앙 지점(504)을 가진다. 이러한 예에서, 4개의 기점(A, B, 1 및 2)들은 뷰의 초기 프레임(502)에서 가시적이다. 본 발명의 사상들을 이용하도록, 상기 시스템은 하나 이상의 다른 기점을 참조하여 각각의 기점의 위치 및/또는 배향을 습득하여야 한다. 위에서 언급된 바와 같이, 위치 및 배향 모두에 관한 정보를 얻도록, 3개 이상의 기점들은 뷰의 초기 프레임(502)에서 가시적이 되는 것이 요구된다. 예를 들면, 기점들에 대한 정보를 얻고, 추적하고 녹음하는 몇몇 예들은 본 발명에서 사용될 수 있고 2010년 4월 1일에 US 2010-0080415 A1으로서 발간된 일반 소유되고 동시 계류 중인 특허 출원에서 설명되며 이 출원은 본 명세서에서 참조된다.

상기 시스템이 다른 기점들의 위치 및 선택적으로 배향을 습득하는 것이 가능하도록, 상기 시스템은 체 표면에 걸친 카메라의 시야를 초기에 이동하여 뷰(502)의 초기 프레임에 있었던 기점들 중 하나가 뷰의 프레임의 중앙에 위치되며, 즉 기점(1)의 중심 궤적이 도 5b에 도시된 바와 같이, 기준의 지점(504)과 실질적으로 정렬된다. 이러한 제 1 기점(1)은 위치 및 선택적인 배향 좌표로 할당되고, 예를 들면 (2, 4)의 기준 좌표들이 주어질 수 있다. 이미지 프로세서는 후속적으로 이미 중앙에 위치하지 않은 다음 근접한 기점을 확인한다. 두 개 또는 세 개 이상의 가장 근접한 기점들이 있는 경우, 시스템은 미리 결정된 선택 메커니즘에 따라 가장 근접한 기점을 선택하도록 구성된다. 선택 메커니즘은 특별한 방향을 향하여 하나를 항상 선택하고 상기 방향으로 기점의 기준 좌표들이 이미 습득되지 않은 경우 이와 같이 하는 것과 같이 상대적으로 간단할 수 있다. 이러한 경우, 선택 메커니즘 체계는 예를 들면 우측으로, 하방으로, 좌측을 향하여 그리고 최종적으로 상방으로의 순서를 포함할 수 있다.

도 5c는 기점(1)의 우측으로 가장 근접한 기점(2)의 중심이 시야(502)의 기준 위치(504)에 위치되도록 바디 표면 위로 이동되는 카메라를 도시한다. 이러한 특별한 위치를 얻도록, 카메라 자체에 의해 취한 이동이 등록된다. 예를 들면 기점(2)의 중심이 기준 지점(504)에 있는 위치에 대해 기준 지점(504)에 있는 기점(1)의 중심의 위치로부터의 카메라 이동이 (2, 0)에 의해 한정되며, 이어서 기점(2)의 중심의 위치에 대한 좌표가 (4, 4)가 된다. 유사하게, 도 5d에서 카메라는 기점(2)의 중심이 기준 지점(504)에 있는 위치로부터 기점(3)의 중심이 (2.0)으로서 기준 지점(504)에 있는 위치로 이동하고 그리고나서 기점(3)의 중심의 위치에 대한 좌표가 (6, 4)가 된다. 도 5e에서 기점(4)의 중심이 기준 지점(504)에 위치되고 우측에 대한 기점이 없는 좌표(8, 4)가 할당되면, 도 5f에서 카메라는 (2, -1)로 이동되어 기점의 중심(D)이 기준 지점(504)에 있는 것을 볼 수 있다. 이러한 방식으로, 모든 14개의 구별가능한 기점들(도 5g에 도시됨)의 기점들의 중심의 위치가 서로에 대해 알려진다. 이러한 정보의 보유에서, 몇몇 실시예들에서 가상 라인(506, 508, 510, 및 512)들은 초기 경계에 형성될 수 있고 예를 들면 인장 장치의 내부 에지로부터 기점들의 중심들의 위치를 고려한 후 체 표면(하나가 있는 일 실시예를 가정함) 및/또는 도구 직경 위에 인장 장치의 상대적 높이, 수정된 경계(514)가 결정될 수 있으며, 수정된 경계의 내부에서 모낭 유닛의 좌표들이 채취를 위해 확인될 수 있거나, 모낭 유닛 이식 사이트들의 좌표들이 이식을 위해 확인될 수 있다.

본 발명의 방법의 일 실시예에 따라, 초기 이미지 및 하나 또는 둘 이상의 연속적인 이미지들이 복수의 기점 마크들을 포함하는 피부 표면을 취한다. 각각의 연속 이미지에서, 초기 이미지에서 이들의 위치들로부터 기점들의 오프셋은 예를 들면 최초 위치들과 후속하는 위치들의 변환된 값 사이의 에러를 최소화하는 최상의 적합한 변형(T)을 계산함으로써 기록된다. 새로운 기점들이 후속 이미지들에서 보여지는 경우, 기점들의 위치들은 T의 역수에 의해 변환되어 위치들이 또한 초기 이미지의 기준의 프레임 내에 기록될 수 있다. 기점들의 위치가 변환되고 기록되면, 이러한 새로운 기점들은 이어서 최상의 적합한 변환(T)에 대한 업데이트를 위치시키도록 최초 기점들과 관련하여 사용될 수 있다. 이러한 기점 오프셋 정보는 예를 들면 채취 사이트의 위치 및/또는 배향을 프로세싱하고, 채취 자체를 수행하기 전에 의도된 채취 장소에 대해 오프셋을 적용하는데 이용된다. 유사하게, 기점 오프셋 정보는 프로세싱 위치들 및/또는 의도된 이식 사이트들의 배향들에서 사용될 수 있고 이 같은 오프셋은 실제 이식 전에 의도된 이식 위치로 적용될 수 있다.

기점들의 결합이 뷰의 프레임에서 볼 수 있는 한, 채취 또는 이식 시술을 수행하기 위한 좌표들의 세트를 생성한 경우, 기준 지점들로서 시각적 기점들을 이용하여 시술이 수행될 수 있다. 시야가 기점들로부터 격리되는 경우, 모낭 유닛들이 이미 채취된 채취 위치들 또는 모낭 유닛이 이미 이식된 이식 사이트는 부가 기준 지점들을 공급하기 위해 사용될 수 있으며, 이 기준 지점으로 추가 채취 또는 이식 위치들이 참조될 수 있다.

본 발명의 실시예의 일 예에서, 도구가 그 위에서 예를 들면 헤어 그라프트들을 채취 또는 이식하도록 조작되는 구역을 형성하도록 하는 방법이 제공된다. 하나의 바람직한 실시예에서, 이 같은 방법은 실질적으로 자동화될 수 있다(이는 단계들 중 적어도 대부분이 로봇 시스템 자체에 의해 자동적으로 수행될 수 있는 것을 의미한다). 사용자가 예를 들면 사용자 인터페이스를 통하여 대안적인 명령을 제공하거나 자동화된 명령을 무시함으로써 개입하고 참가할 수 있는 것을 배제하지 않는다. 일반적으로, 도 2에서 예로서 도시된 시스템과 유사한, 로봇 시스템이 사용되는 경우, 조작자는 아래와 같은 자동 시술을 시작할 수 있다. 이전에 확인된 기점들 중 하나는 임의적으로 선택될 수 있다. 카메라가 작동가능하게 연결되는 로봇 아암은 카메라의 시야 내에 기점을 집중하도록 자동적으로 이동할 수 있다. 기점들 사이의 간격이 시야의 절반보다 작은 한, 이는 두 개 이상의 기점들이 가시적이 될 것을 보장할 것이다. 프로세서는 이어서 아직 집중되지 않은 다음의 가장 근접한 기점을 선택하도록 카메라를 구비한 로봇 아암을 지향시킬 것이다. 동일한 방식으로, 로봇 아암은 모든 기점들이 확인될 때까지 다음 기점에 집중하고 다음 기점으로 자동적으로 계속적으로 이동할 것이다. 만약 기점들이 피부 인장기 상에 위치되는 경우, 이어서 로봇 아암은 피부 인장기 둘레로 이동하도록 지향될 것이다. 모든 관련된 기점들이 기준의 기점 프레임에서 등록되면, 바람직한 경우, 기점들에 의해 형성된 구역의 경계가 프로세서에 의해 자동적으로 계산될 수 있고, 더욱이 이 같은 경계는 도구(예를 들면 채취 바늘)가 경계 내부의 모낭 유닛들을 안전하게 가로지를 수 있도록 조정될 수 있다. 시작 및 초기 채취 위치 및 방향은 자동화된 시스템에 의해 자동적으로 계산될 수 있다. 시야에서 식염수 및/또는 혈액의 임의의 잠재적 방해를 최소화하도록, 프로세서는 가장 낮은 높이를 가진 경계의 에지로부터 그리고 코너에 근접하게 채취 또는 이식을 시작하도록 프로그래밍될 수 있다. 로봇 아암은 경계 내에 헤어 그라프트를 채취 또는 이식하도록 부착된 도구와 함께 자동적으로 이동하도록 지향된다.

도 6a 내지 도 6f는 한정된 가상 선택 구역을 사용하는 본 발명의 다른 실시에 따른 일 실시예를 증명한다. 도구는 원하는 표준을 기초로 하여 아래 설명되는 바와 같은 선택 구역 내에서 자동적으로 이동될 수 있다. 이러한 특별한 논의의 목적을 위해 수정된 경계(610)는 예를 들면 수평 방향으로 4 cm 및 수직 방향으로 3 cm의 범위의 크기를 가지는 것을 가정하자. 앞의 예에서 설명된 바와 같이, 기점들(도 6a에서 예시된 기점(605)들과 같은)의 좌표들이 설정된 경우, 도구는 수정된 경계 영역의 바닥 좌측 코너로부터 채취 시술을 시작하도록 (예를 들면 자동 또는 반자동으로) 조작된다. 예를 들면, 도구는 대략 열 C-F 및 행 1-5의 교차점에 있는 위치로 이동하도록 조작될 수 있고 모낭 유닛(615)과 정렬된다. 프로세서는 이때 또한 도구가 기점(C)의 위치로부터 떨어져 그리고 기점(F)을 향하여, 수정된 경계(610)의 수평 측에 대해 실질적으로 평행하게 수평 방향으로 화살표(620)의 일반적 방향으로 이동된다. 기준 이미지 프레임에 대해 도구의 위치의 정확한 좌표들을 기초로 하여, 프로세서는 이동의 방향(620)으로 단지 도구의 전방에 위치되는 더 작은 가상 선택 구역(625)의 가상 경계들을 계산할 수 있다. 이러한 특별한 도시된 예에서, 가상 선택 구역(625)은 예를 들면 6-8 mm X 3.5 - 4.5 mm의 치수들을 가지는 직사각형과 같은 4각형을 포함할 수 있다. 선택 구역(625)의 다른 치수들은 또한 이 출원의 범위 내에서 고려된다. 더 작은 가상 선택 구역(625)의 사용은 단지 이전의 채취된 모낭 유닛(615)의 전방에 있는 그리고 이동의 방향(620)을 따라 영역으로 고려의 영역을 제한함으로써 채취하기 위해 후속하는 모낭 유닛을 찾기 위해 요구된 계산을 감소한다. 도구는 모낭 유닛(615)를 채취하도록 조작되고 채취된 모낭 유닛(615)의 위치가 예를 들면 도 6a에서 볼 수 있는 바와 같이 원(630)에 의해 시각적으로 확인된다. 모낭 유닛(615)을 채취한 후 채취 도구는 화살표(620)의 일반적인 방향으로 이동하고 가상 선택 구역(625) 내에 위치된 하나 또는 둘 이상의 모낭 유닛들을 채취하도록 조작된다. 볼 수 있는 바와 같이, 구역(625) 내에 위치된 수 개의 모낭 유닛들이 있다. 그러나, 채취하기 위한 다음의 선택된 모낭 유닛은 구역(625)(모낭 유닛(640)과 같은) 내부의 채취된 모낭 유닛(615)으로부터 가장 짧은 거리 내에 위치된 모낭 유닛이 아닐 수 있지만, 대신 도구가 수평 경계(610)에 가장 근접한 모낭 유닛(635)의 위치로 이동되는 이러한 예에서와 같이, 미리 결정된 선택 표준을 기초로 할 수 있다.

선택 구역(도 6a의 구역(625)과 같은) 내에 도구의 지향 운동에서 사용될 수 있는 몇몇 표준의 예들은 아래 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 설명되지만, 다수의 다른 표준이 선택되거나 미리 결정될 수 있다는 것이 상정될 것이며, 이 같은 표준은 헤어 이식 프로세스 동안 변화될 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서, 3개의 모낭 유닛은 선택 구역(625) 내에서 모낭 유닛(705, 710 및 715)이 확인된다. 하나의 특별한 선택 표준은 예를 들면 모낭 유닛(705)이 채취된 경우, 상기 시스템은 모낭 유닛(715)을 채취하도록 조작되고 710은 채취되지 않은 채로 남아 있을 것이며, 모든 다른 모낭 유닛을 유효하게 채취한다. 도 7c 및 도 7d에서 도시된 바와 같이, 대안적으로, 또는 부가적인 미리 결정된 선택 표준에서, 모낭 유닛(720)이 채취된 경우, 미리 결정된 선택 표준은 다음의 이용가능한 모낭 유닛에 대한 거리가 소정의 미리 결정된 거리를 초과할 때를 제외하고 선택 구역 내의 모든 다른 모낭 유닛을 채취할 수 있다. 도 7c 및 도 7d의 예에서, 비록 모낭 유닛(725)이 다음의 이용가능한 모낭 유닛이지만, 이미 채취된 모낭 유닛(720)으로부터 일정한 거리, 예를 들면 1.9 mm 보다 더 크게 이격되어 위치되기 때문에 채취된다. 도 7b에서 볼 수 있는 바와 같이, 모낭 유닛(715)이 채취되면, 새로운 가상 선택 구역(625)이 동일한 이동 방향으로 채취된 모낭 유닛 다음에 생성된다. 지금부터 도 7e 및 도 7f를 보면, 이러한 예시에서, 모낭 유닛(730)이 채취되면, 모낭 유닛(735)이 채취되지 않은 상태로 남아 있고 비록 모낭 유닛(745)이 수평 방향으로 다음의 이용가능한 모낭 유닛이지만, 이는 또한 채취되지 않은 상태로 남아 있다. 이러한 예에서, 미리 결정된 선택 표준은 이용가능한 다음 모낭 유닛이 가상 선택 구역(625) 내에 포함되는 경우, 수평 또는 수직 방향으로 다음의 이용가능하게 가장 근접하게 되는 지를 선택할 수 있도록 설정된다. 결론적으로, 모낭 유닛(750)은 도 7f에서 표시된 바와 같이 채취된다.

도 6b에서 우리가 논의하는 예를 지금부터 참조하면, 모낭 유닛(640)이 수평 경계(610)로부터 수직 방향으로 매우 멀리 있는 것을 볼 수 있으며, 따라서, 이때 채취하도록 바람직한 모낭 유닛이 없었다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 시스템은 또한 환자의 체 표면 상에 모낭 유닛(640)을 예시하며, 모낭 유닛(635)이 채취된다. 도 6c에 예시된 바와 같이 기점(F)에 도달할 때, 이미지 프로세서는 수정된 수직 경계가 도달하는지를 확인하고, 도 6d에 도시된 바와 같이 로봇 아암이 화살표(650)의 방향으로 이동하는 것이 필요한 제어 신호를 제공한다. 원하는 경우, 화살표의 방향(650)으로 도구의 이동은 채취 도구가 이전에 채취되지 않은 상태로 남아 있는 모낭 유닛(640)을 채취하는 것을 허용한다. 도 6e에서, 수직 선택 구역(625)은 열 F-C에서 모든 바람직한 모낭 유닛이 채취될 때까지 열 F-C을 따라 방향(650) 내로 이동한다. 현재의 열을 따라 원하는 "채취 4각형" 내에 채취될 원하는 모낭 유닛이 남아 있지 않은 경우, 도구는 도 6f에서 예시된 바와 같이 유사한 방식으로 열(B-E)에서 모낭 유닛을 채취하기 위한, 화살표(665)의 방향으로, 우측을 향하여 그리고 상방 방향(660)으로 이동하도록 조작된다. 헤어 및 기점들이 동일한 프레임 내에 있을 때, 현 채취 열이 증가될 필요가 있는지 여부를 결정하고: 기점들의 열들로부터 이격된 특정 거리를 라인들에 의해 형성된 "채취 4각형" 내의, 현 열 내에 헤어가 남아 있지 않을 때 새로운 열이 이동하도록 계산될 수 있다. 로봇 적용의 예에서, 로봇이 현 열을 따라 자동화된 채취(또는 이식) 도구를 이동하여 에지 또는 경계를 따라 코너에 접근할 때, 로봇 시스템은 방향을 바꾸고 반대 에지를 향하여 구성가능한 거리로 이격된 열을 따라 서치(search)를 시작한다.

이 같은 방법들을 위해 이용되는 다수의 단계들이 상술된 것으로 제한되지 않는 것이 명백할 것이다. 또한, 상기 방법들은 설명된 단계들 모두가 존재하는 것을 요구하지 않는다. 비록 방법이 개별 단계들로서 위에서 설명되었지만, 하나 또는 둘 이상의 단계들이 본 발명의 실시예들의 의도된 기능성으로부터 벗어나지 않으면서 부가되고 조합되거나 심지어 삭제될 수 있다. 상기 단계들은 상이한 순서로 수행될 수 있거나 예를 들면 두 개 이상의 프로세서 사이에 공유된 단계들을 가질 수 있다. 또한, 위에서 설명된 방법이 로봇 시스템들을 사용하여 수행되는 것을 포함하는, 부분적으로 또는 실질적으로 자동화된 방식으로 수행될 수 있다는 것이 명백하다.

당업자에 의해 인정되는 바와 같이, 본 발명의 방법들이 소프트웨어로 적어도 부분적으로 실시될 수 있고 컴퓨터 시스템 또는 다른 데이터 프로세싱 시스템으로 수행된다. 따라서, 몇몇의 예시적인 실시예들에서 하드웨어는 본 발명을 실시하기 위해 소프트웨어 명령들과 조합되어 사용될 수 있다.

기계-판독가능한 매체는 시스템이 본 발명의 방법들을 수행시키는 소프트웨어 및 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다. 위에서 언급된 기계-판독가능한 매체는 프로세싱 장치, 예를 들면 컴퓨터에 의해 접근가능한 형태로 정보를 저장하고 전달할 수 있는 임의의 적절한 매체를 포함할 수 있다. 기계-판독가능한 매체의 몇몇 예들은 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 광학 저장 장치, 랜덤 액세스 메모리, 등을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다.

소정의 시술들은 체 표면의 상이한 영역들 또는 부분들 상의 동일한 또는 유사한 조작을 수행하는 것을 요구할 수 있다. 예를 들면, 체 표면의 영역은 수 개의 섹션들로 분리될 수 있으며, 전체 영역이 덮혀질 때까지 시술이 종종(at time) 하나 또는 둘 이상의 섹션들을 수행한다. 예를 들면, 헤어 이식 시술 동안, 피부 인장기는 환자의 머리 상의 일련의 위치들에서 위치될 수 있으며, 헤어 이식 시술은 일련의 위치들 각각에서 수행된다. 헤어 이식 시술의 예에서, 이러한 일련의 위치들은 당해 헤어 이식 케이스에 최상으로 적합하도록 구성될 수 있지만, 도 11에 도시된 바와 같이 예를 들면 두 개의 열들 및 8개의 행들(머리의 각각의 측부 상의 4개의 위치들)을 구비한 그리드로 형성될 수 있다. 사용자는 환자의 머리 상에 피부 인장기를 배치할 수 있으며, 좌측 낮은 코너에서의 시작은 우측 하부 코너가 도달할 때까지 일련의 무브(move)들에서 예를 들면 도 11의 예에서 도시된 8개의 무브들에서 환자의 머리를 가로질러 그리드가 이동하고 이어서 환자 머리 상의 제 2 열로 이동하지만 모든 16개의 섹션들이 완료될 때까지 한번 더 좌측으로부터 우측으로 이동한다. 이러한 방식으로 좌측으로부터 우측으로의 이동의 장점은 모낭 단위들이 그리드(1115)로부터 채취되는 동안 절단된 모낭 유닛들은 그리드(1110)으로부터 제거될 수 있어, 시술의 효율이 증가한다. 그리드들이 그리드들 내로 헤어 채취 또는 이식하는 추적에 대한 사용자 편리를 위해(다른 적용들에서, 소정의 시술이 수행되는 그리드들 또는 섹션들), 모니터(240)는 사용자의 구역들을 개략적으로 디스플레이할 수 있다.

시스템이 환자의 머리 상의 어느 그리드 위치가 시술이 수행되는지를 추적할 수 있도록, 사용자는 시스템이 본 발명의 예에서 환자의 머리 상의 그리드 로케이션이 컴퓨터 모니터상의 그리드 로케이션에 관련시키는 것이 가능하도록 몇몇의 액션 분류를 제공하는 것이 요구될 수 있다. 사용자가 그리드 위치의 아이덴티(identity)를 제공할 수 있는 하나의 방법은 환자의 머리 상의 위치에 대응하는 디스플레이 상에 적절한 그리드, 예를 들면 1110을 선택하는 것이다. 이 같은 선택은 예를 들면 마우스 버튼을 클릭하거나, 모니터를 터치하거나, 키이보드의 상방-, 하방-, 좌측-, 및 우측 화살표 키이들을 이용함으로써 또는 기술 분야에서 당업자에게 알려진 임의의 개수의 방식이 제공될 수 있다. 이와 같이 함으로써, 상기 시스템은 디스플레이 상의 지정된 그리드를 가진 특별한 위치에서 피부 인장기의 배치와 관련될 수 있다. 사용자가 디스 플레이상의 그리드 위치를 선택할 때, 상기 시스템은 또한 모니터상의 그리드 번호 인디케이터(1105)를 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 그리드(1110)를 선택할 때, 그리드 번호 인디케이터는 그리드(8)가 선택된 것을 표시할 수 있다. 이어서 상기 시스템은 피부 인장기 상의 기점들의 각각의 위치를 확인하고, 다음 헤어 모낭이 채취되는 위치를 선택하고, 또는 다음 헤어 모낭이 이식되는 위치를 결정하도록 조작될 수 있다. 원하는 헤어가 예를 들면 로봇 헤어 이식 시스템을 이용하여 피부 인장기에 의해 경계가 형성된 영역으로부터 채취되거나 영역 내로 이식할 때, 사용자는 피부 인장기를 환자의 머리 상의 다음 그리드 위치, 예를 들면 1115로 이동할 수 있다(먼저, 사용자가 피부 인식기에 안전하게 접근할 수 있도록 로봇이 안전한 위치로 이동함). 이와 같이 함으로써, 사용자는 디스플레이 상의 새로운 그리드 위치(1115)를 시스템에 다시 한번 확인할 수 있다. 상기 시스템은 디스플레이 상의 그리드(1115)와 피부 인장기의 위치를 관련시키며, 따라서 그리드 번호가 증가하고 이 경우 그리드(9)가 선택되는 것을 표시하도록 한다.

그리드 번호들(이 경우 8 및 9)의 사용은 처치 리포트에서 사용될 수 있으며, 의사가 해부 결과를 환자의 두피 상에 위치된 피부 인장기와 연관시키는 것을 허용한다. 매개변수들이 임의의 하나의 그리드 위치에 대해 사용되는 것이 알려지고, 사용자는 아마도 최적 채취 결과들을 제공하기 위해 사용된 매개변수를 시도하고 최적화할 수 있다. 게다가, 이는 또한 사용자가 하나의 특별한 그리드에 사용될 수 있는 소정의 매개변수들을 선택하고 이들을 서로 적용하는 것을 허용한다. 예를 들면, 사용자는 이미징 시스템에 의해 가시화되는 단지 모든 다른 헤어가 그리드 위치(8)로부터 채취되고 특별한 선택, 채취 프로그램(1)을 호출하도록 시스템을 설정할 수 있다. 피부 인장기가 그리드(9)로 이동될 때 다시 모든 매개변수들을 세팅하지 않고, 사용자는 그리드(8)에 적용되고, 채취 프로그램(1)인 동일한 채취 프로그램, 및 그리드 위치(9)로부터 채취될 이미징 시스템에 의해 시각화되는 단지 모든 다른 헤어를 간단히 선택할 수 있다.

위에서 설명된 다양한 실시예들은 단지 예로서 제공되며 청구된 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 이러한 실시예들은 다양한 변형들 및 대안적인 형태가 되기 쉬우며, 이는 본 발명이 일반적으로 본 명세서에서 설명된 특정 실시예들뿐만 아니라 첨부된 청구범위들의 범위 내에 있는 모든 변형들, 등가물 및 대안물을 커버하는 것이 이해되어야 한다. 비 제한적 예에 의해, 하나의 도면 또는 실시예를 참조하여 설명된 특별한 특징들 또는 특성들이 다른 도면 또는 실시예에서 설명되는 특징들 또는 특성들과 적절하게 조합될 수 있다는 것이 당업자에 의해 인정될 것이다. 또한, 당업자는 본 명세서에서 공개된 상기 장치, 상기 시스템 및 방법들은 헤어 복원과 같은 하나의 분야로 제한되지 않고 임의의 다수의 분야들에 적용될 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 제한된 의미로 취해지지 않고 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

본 발명이 특별한 시스템의 사용을 제한하지 않고 자동화(로봇 포함), 반 자동화, 및 수동 시스템 및 장치가 본 명세서에서 공개된 각각의 제거 도구들 및 다른 장치 및 구성요소들을 위치설정 및 작동시키기 위해 사용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 추가로 인정될 것이다. 출원인은 본 발명의 주요 구성이 여기서 공개된 다양한 요소들, 특징들, 기능들, 및/또는 특성들의 모든 신규하고 비자명한 조합들 및 하위 조합들을 포함하는 것으로 간주한다.

Claims (31)

1. 시술(procedure)을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법으로서,
   하나 또는 둘 이상의 이미지들에서 나타나는 복수의 기점들의 제 1 위치들을 기록하는 단계;
   하나 또는 둘 이상의 업데이트 이미지들로 복수의 기점들 중 적어도 몇몇의 업데이트된 위치들을 업데이트하고 기록하는 단계;
   복수의 기점들의 제 1 위치들에 대해 복수의 기점들의 적어도 몇몇의 업데이트된 위치들의 오프셋을 결정하는 단계;
   이전 사이트의 위치 및 결정된 오프셋 상에서 적어도 일 부분을 기초로 하여 시술을 시행하는 새로운 시술 사이트(site)를 자동적으로 선택하는 단계; 및
   시술을 수행하기 위해 선택된 새로운 시술 사이트로 이동하도록 도구에게 자동적으로 명령하는 단계를 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   복수의 기점들의 제 1 위치들을 기초로 하여 상기 시술을 수행하기 위한 영역의 경계를 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 새로운 시술 사이트를 자동적으로 선택하는 단계는 상기 경계 내의 새로운 시술 사이트를 선택하는 단계를 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 새로운 시술 사이트의 시각적 표시를 생성하는 단계를 더 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 새로운 시술 사이트를 선택하는 단계는 상기 도구의 제한된 접근의 부분들을 고려하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 경계를 결정하는 단계는 상기 도구의 제한된 접근의 경계 내의 부분들을 제거하기 위해 상기 경계를 조정하는 단계를 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 기점들은 피부 인장 장치 상에 위치되고, 상기 새로운 시술 사이트를 선택하는 단계는 상기 피부 인장 장치의 하나의 치수(dimension), 및 상기 도구의 적어도 하나 치수, 중 적어도 하나를 고려하는 단계를 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 기점들은 모낭 유닛, 모낭, 점, 흉터, 주근깨, 혹, 함몰부, 독특한 형상, 안구, 외이도, 또는 마크(marking) 중 하나 또는 둘 이상을 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   업데이트하는 단계, 오프셋을 결정하는 단계, 자동적으로 선택하는 단계 및 자동적으로 명령하는 단계들을 반복하는 단계를 더 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   이전 시술 사이트에 기초하여 도구의 이동 방향을 확인하고 복수의 기점들 중 적어도 몇몇 기점들이 상기 도구로부터 미리 결정된 거리 내에 있는 경우 상기 도구의 이동 방향을 자동적으로 변경하는 단계를 더 포함하는,
   시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
   
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 기점들은 한 세트의 구별되는 기점들을 포함하는,
    시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
    
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 새로운 시술 사이트의 위치를 기록하는 단계를 더 포함하는,
    시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
    
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 도구의 변경된 이동 방향은 상기 도구의 이전 이동 방향에 대해 반대이거나 직교하는,
    시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
    
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 시술 사이트의 위치가 체 표면(body surface)상에 있고, 상기 위치는 체 표면 상의 유체들로부터의 간섭을 최소화하도록 자동적으로 계산되는,
    시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
    
14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 선택된 새로운 시술 사이트는 상기 시술이 이전에 수행된 사이트들의 위치를 포함하지 않는,
    시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
    
15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시술은 헤어 그라프트(hair graft) 채취 시술 또는 헤어 그라프트 이식 시술이며, 상기 시술 사이트는 채취 사이트 또는 이식 사이트인,
    시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
    
16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도구를 이동하도록 명령하는 단계는 상기 도구를 운반하는 로봇 아암을 자동적으로 이동시키는 단계를 포함하는,
    시술을 수행하기 위해 도구를 이동시키는 방법.
    
17. 시술의 수행을 지휘하는(directing) 장치로서,
    이미지들을 포함하는 이미지 데이터를 수용하도록 구성된 인터페이스; 및
    작동들을 실행하기 위한 명령들의 세트를 포함하는 프로세서를 포함하며,
    상기 명령들의 세트는:
    하나 또는 둘 이상의 이미지들에 나타나는 복수의 기점들의 제 1 위치를 기록하기 위한 명령,
    하나 또는 둘 이상의 업데이트된 이미지들에서 복수의 기점들 중 적어도 몇몇의 업데이트된 위치들을 업데이트하고 기록하기 위한 명령,
    복수의 기점들의 제 1 위치들에 대해 복수의 기점들 중 적어도 몇몇의 업데이트된 위치들의 오프셋을 결정하기 위한 명령,
    이전 시술 사이트의 위치 및 상기 결정된 오프셋 상에서 적어도 일 부분을 기초로 하여 새로운 시술 사이트를 선택하기 위한 명령, 및
    상기 시술을 수행하기 위한 도구를 상기 선택된 새로운 시술 사이트로 이동하도록 명령하기 위한 명령을 포함하는,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
    
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 명령들의 세트는 상기 복수의 기점들의 제 1 위치들을 기초로 하여 상기 시술을 수행하기 위한 영역의 경계를 결정하기 위한 명령들을 더 포함하는,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
    
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 새로운 시술 사이트를 선택하는 것은 상기 도구의 제한된 접근의 부분들을 고려하는,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
    
20. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    이미지 습득 장치를 더 포함하는,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
    
21. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 장치는 로봇 시스템이고 상기 로봇 시스템은 로봇 아암을 더 포함하고 상기 도구는 상기 로봇 아암에 작동가능하게 연결되는,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
    
22. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 시술 사이트는 헤어(hair) 채취 사이트 또는 헤어 이식 사이트인,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
    
23. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 장치는 헤어 채취 도구 및 헤어 이식 도구 중 적어도 하나를 포함하는,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
    
24. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 프로세서는 시술이 수행되는 사이트의 가상 표시(virtual representation)를 생성하도록 더 구성되고, 상기 장치는 상기 가상 표시를 디스플레이하도록 구성되는 모니터를 더 포함하는,
    시술의 수행을 지휘하는 장치.
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