KR20240043884A - 모발이식 가이드 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모발이식 가이드 방법에 관한 것으로, 일 실시예에서, 마커가 부착된 환자의 두피 영역을 촬영하는 단계; 촬영된 이미지에서 모발이식 영역을 설정하는 단계; 및 상기 모발이식 영역 내에서 모발이식 가이드 포인트를 설정하는 단계;를 포함하며, 이 때 상기 모발이식 영역을 설정하는 단계는 상기 촬영된 이미지에서 상기 마커 및 모발을 인식하는 단계; 및 상기 인식된 마커와 모발에 기초하여 모발이식 영역의 경계선을 설정하는 단계;를 포함하는, 모발이식 가이드 방법을 개시한다.

Description

모발이식 가이드 시스템 및 방법 {Hair transplanting guide method and apparatus}

본 발명은 모발 이식 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사용자에게 모발이식 위치, 이식 방향 및 이식 각도 등을 가이드 할 수 있는 모발이식 가이드 시스템 및 방법에 관한 것이다.

모발 이식은 환자 두피의 발모영역으로부터 모발을 채취하여 이를 탈모된 다른 불모영역에 심어서 이식함으로써 일반인과 같이 많은 양의 두발을 가질 수 있도록 하는 모발시술법 중 하나이다.

모발 이식 시술에는 다수개의 모발 식모기(이식기)가 사용된다. 모발 식모기는 두피의 발모 영역으로부터 모발을 채취하여 이를 탈모된 영역에 이식하기 위한 장비로서, 종래에 널리 이용되고 있는 모발 이식기는 하나의 기체 내에 각각 하나씩의 식모침과 이 식모침 내부에 슬라이딩 가능하게 배치되는 심축을 구비하고 있다.

종래 모발 식모기를 사용할 경우 시술자가 손으로 식모기를 잡고 손가락으로 일일이 조작(누르거나 끌어 올리는 등)하여 식모침과 심축을 동작시키는 구조로 이루어져 있다. 이러한 종래의 단발 수동식인 식모기는 하나의 식모기로 하나의 모근 밖에 식모하지 못하기 때문에 많은 수의 모근을 식모하기 위해서는 다수의 식모기를 준비한 상태에서 매 시술시 마다 기기를 일일이 바꿔가며 시행해야 할 뿐 아니라, 식모침과 심축을 동작시키기 위한 시술자의 손가락 조작이 요구되는 상당히 힘든 작업이다.

이러한 불편을 해소하기 위해 다수의 바늘과 심축을 구비한 멀티채널 식모기가 최근 개발되어 사용되고 있다. 예를 들어 한국 공개특허 제2019-0109321호는 다수의 시침채널이 방사상으로 배열되고 각 시침채널이 푸쉬 바에 의해 하나씩 순차적으로 푸쉬되어 식모 동작을 하는 식모기를 개시하였다.

그러나 일반적으로 모발이식 시술이 한 번에 1000회 이상의 횟수와 약 3~5시간이라는 장시간에 걸쳐 이루어지므로 멀티채널 식모기를 사용하는 경우에도 매회 시술시 마다 식모침과 심축을 동작시키기 위한 손가락 조작을 해야 하는 모발이식 작업을 해야 하므로 시술자의 상당한 노동력과 피로도가 불가피하였다.

따라서 모발이식 시술을 자동화하는 기술이 최근 연구되고 있으며, 모발이식 자동화를 위해 일반적으로 식모기를 장착한 말단 모듈을 로봇 팔에 장착하고 로봇 팔을 움직여 모발이식을 수행하는 방법이 개발되고 있다.

1. 한국 공개특허 제2008-0049793호 (2008년 6월 4일 공개) 2. 한국 공개특허 제2019-0109321호 (2019년 9월 25일 공개)

본 발명은 모발이식 시술시 사용자(예컨대 의사)와 로봇 팔 시스템이 협동하여 작업할 수 있도록 모발이식 영역 및 모발이식 영역 내의 이식 가이드 포인트를 자동으로 설정할 수 있는 모발이식 가이드 장지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모발이식 가이드 방법으로서, 마커가 부착된 환자의 두피 영역을 촬영하는 단계; 촬영된 이미지에서 모발이식 영역을 설정하는 단계; 및 상기 모발이식 영역 내에서 모발이식 가이드 포인트를 설정하는 단계;를 포함하는 모발이식 가이드 방법을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 환자의 두피를 촬영한 이미지로부터 모발이식 영역을 자동으로 식별하고 모발이식 영역 내에 가이드 포인트를 자동으로 설정하며 사용자가 입력한 이식 방향과 이식 각도에 따라 로봇 팔을 제어하여 모발이식 동작을 수행할 수 있도록 함으로써 사용자의 모발이식 수술의 작업 난이도와 피로도를 낮추며 수술 시간을 단축하는 기술적 효과를 가진다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모발이식 가이드 시스템을 설명하는 도면,
도2는 일 실시예에 따른 식모기 장착 모듈을 설명하는 도면,
도3은 일 실시예에 따른 모발이식 가이드 방법을 설명하는 흐름도,
도4는 일 실시예에 따른 마커를 설명하는 도면,
도5는 일 실시예에 따라 모발이식 영역을 설정하는 방법의 흐름도,
도6은 일 실시예에 따른 환자 두피의 촬영 이미지를 도식적으로 나타내는 도면,
도7은 일 실시예에 따라 가이드 포인트를 설정하는 방법의 흐름도,
도8은 모발이식 영역에 이식 가이드 포인트를 설정하는 방법을 설명하는 도면,
도9는 일 실시예에 따른 패턴 변수를 설명하는 도면,
도10은 모발이식 영역에 오프셋을 설정하는 방법을 설명하는 도면,
도11은 일 실시예에 따라 모발이식 방향 및 각도를 설정하는 방법의 흐름도,
도12는 일 실시예에 따라 모발이식 방향 및 각도 설정을 설명하는 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '위'(또는 '아래', '오른쪽', 또는 '왼쪽')에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.

또한 본 명세서에서 제1 및 제2 구성요소간 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부', '하부', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 제1 구성요소에 대한 제2 구성요소의 상대적 위치를 설명하기 위한 표현일 수 있다.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급하는 경우 그것은 다른 구성요소에 직접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)되거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 길이, 두께, 또는 넓이는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이며 어느 한 구성요소와 다른 구성요소의 상대적 크기도 구체적 실시예에 따라 달라질 수 있다.

본 명세서에서 구성요소의 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모발이식 가이드 시스템을 설명하는 도면이고 도2는 식모기 장착 모듈(10)의 예시적 구성을 설명하는 도면이다.

도1과 도2를 참조하면, 일 실시예에 따른 모발이식 가이드 시스템은 로봇 팔(30) 및 로봇 팔(30)의 단부(31)에 부착된 식모기 장착 모듈(10)(이하에서 간단히 "장착 모듈"이라고도 함), 장착 모듈(10)에 탈착 가능하게 장착되는 식모기(20), 및 컴퓨터 장치(40)를 포함할 수 있다.

로봇 팔(30)은 다수의 관절, 각 관절을 움직이는 모터, 및 움직임을 감지하는 엔코더 등으로 구성되어 6자유도 또는 그 이상의 자유도로 로봇 팔의 단부(31)를 정밀하게 움직이는 장치일 수 있고 당업계에 공지되어 있다.

식모기 장착 모듈(10)은 로봇 팔(30)의 단부(31)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 식모기 장착 모듈(10)은 식모기(20)를 탈착 가능하게 장착할 수 있고, 또한 적어도 하나의 카메라(15)와 적어도 하나의 거리센서(17)를 구비한다. 도시한 실시예에서는 장착 모듈(10)이 하나의 카메라(15)와 두 개의 거리센서(17)를 구비한 것으로 도시하였지만 이는 예시적인 것이며 카메라(15) 및/또는 거리센서(17)의 장착 개수가 달라질 수 있음은 물론이다.

식모기(20)는 예를 들어 한국 공개특허 제2019-0109321호에 개시된 멀티채널 모발 이식기일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 로봇 팔(30)에 장착되어 자동으로 1회 이상의 식모 동작을 수행할 수 있는 임의의 구성의 식모기를 사용할 수 있다.

카메라(15)는 식모기(20)의 수직 하방을 향해 일정 시야각의 환자 두피를 촬영할 수 있는 이미지 센서이다. 카메라(15)는 실상(가시광) 카메라 또는 열상(적외선) 카메라 등으로 구현될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 거리센서(17)는 식모기(20)와 환자의 두피 사이의 거리를 측정하는 센서이며 예컨대 레이저 센서 등으로 구현될 수 있다. 도시한 실시예에서는 거리측정의 정확도를 높이기 위해 2개의 거리센서(17)를 설치하였다. 이 경우 예컨대 제1 거리센서로 측정한 거리를 실제 측정 데이터로 사용하되 제2 거리센서로 측정한 데이터와 비교하여 소정 오차의 차이가 발생하는 경우 거리센서를 초기화하거나 사용자에게 알람을 하도록 설계할 수 있다.

또한 도면에 별도의 부재번호로 표시하지 않았지만 장착 모듈(10)은 식모기(20)의 상부 캡을 상방향 및/또는 하방향으로 움직이는 구동부를 포함하며, 구동부의 동작에 의해 바늘(25)을 하강시켜 바늘 선단부 속의 모낭을 환자의 두피에 이식하는 모발이식 동작을 수행할 수 있다.

컴퓨터 장치(40)는 예를 들어 프로세서, 메모리, 및 기억장치(예를 들면, HDD, SSD) 등의 하드웨어와 윈도우, 맥, 또는 리눅스와 같은 운영체제를 포함한 소프트웨어로 구현되어 특정 응용 프로그램을 실행할 수 있는 공지의 장치이다. 컴퓨터 장치(40)는 예를 들어 서버 장치나 데스크톱 컴퓨터, 노트북 등일 수 있으나 이는 예시적인 것이고 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에서 컴퓨터 장치(40)는 이식 가이드 데이터 처리부(41) 및 제어부(42)를 포함한다. 좌표데이터 생성부(41)와 제어부(42)는 컴퓨터 장치(40)에 저장되어 실행되는 컴퓨터 알고리즘, 프로그램, 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.

이식 가이드 데이터 처리부(41)는 카메라(15)와 거리센서(17)로부터 데이터를 수신하고 이에 기초하여 이식 가이드 데이터를 생성하는 기능부이다. 여기서 '이식 가이드 데이터'는 사용자(예컨대 의사)의 모발이식 시술을 가이드 하기 위해 필요한 데이터를 의미하여, 예를 들어 모발이식 영역을 정의하는 좌표 데이터, 모발이식 영역에 표시하는 이식 가이드 포인트에 관한 데이터, 및/또는 이식방향 및 이식 각도에 관한 데이터 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 모발이식 영역의 설정, 이식 가이드 포인트의 설정, 및 이식 방향과 각도의 설정에 대해서는 도3 이하의 도면을 참조하여 후술하기로 한다.

이식 가이드 데이터 처리부(41)에 의해 생성된 데이터는 제어부(42)로 전달될 수 있고, 제어부(42)는 이 데이터에 기초하여 환자의 두피 형상 및/또는 식모 위치를 인식하고 이러한 정보에 기초하여 장착 모듈(10)과 로봇 팔(30)의 구동을 제어하여 식모 동작을 자동으로 수행할 수 있다.

도3은 일 실시예에 따른 모발이식 가이드 방법을 설명하는 흐름도이다. 일 실시예에서 도3의 단계들은 이식 가이드 데이터 처리부(41)에서 수행될 수 있다. 그러나 대안적으로 일부 단계들이 다른 기능부에 의해 실행될 수 있음은 물론이다.

도3을 참조하면 일 실시예에 따른 모발이식 가이드 방법은 마커가 부착된 환자의 두피 영역을 촬영하는 단계(S10), 촬영된 이미지에서 모발이식 영역을 설정하는 단계(S20), 모발이식 영역 내에서 모발이식 가이드 포인트를 설정하는 단계(S30), 및 가이드 포인트에 이식할 모발의 이식 방향 및 각도를 설정하는 단계(S40)를 포함한다. 또한 일 실시예에서 상기 단계들에 의해 획득한 이식 가이드 데이터를 사용자가 확인하고 수정하는 단계(S50), 및 이식 가이드 데이터를 제어부로 전송하는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 살펴보면, 우선 단계(S10)에서 환자 두피의 모발이식 영역에 마커를 부착하거나 표시하고 마커를 포함하는 두피 영역을 촬영한다. 여기서 마커는 X축 및 Y축 중 적어도 하나를 나타내는 기준선 및 적어도 하나의 기준점을 갖는 부재이고, 예를 들어 소정 길이의 직선형 부재, 소정 길이의 'ㄱ' 또는 'ㄴ'자형 부재, 또는 소정 폭과 길이의 관통영역을 갖는 사각 프레임 부재 중 하나일 수 있다.

예를 들어 도4(a)는 일 실시예에 따른 마커(70)를 개략적으로 도시하였다. 도4(a)에서 마커(70)는 관통영역(S)을 갖는 사각 프레임형 부재이다. 관통영역(S)은 소정의 폭과 길이를 갖는 장방형 형상일 수 있다. 마커(70)의 크기는 특별히 제한되지 않으며 예를 들어 폭과 길이가 각각 수 cm의 크기일 수 있다.

일 실시예에서 마커(70)의 적어도 한쪽 변을 따라 일정 간격으로 눈금(71)이 형성될 수 있다. 눈금은 예컨대 1mm 간격으로 형성될 수 있다. 대안적 실시예에서 눈금(71)이 없을 수도 있다. 또한 마커(70)의 네 모서리 중 적어도 하나에 기준점(72)이 형성되어 있다. 기준점(72)은 사각 프레임의 표면에 음각의 요홈 또는 양각의 돌기 구조로 형성되거나 인쇄될 수 있고 도시한 것처럼 예를 들어 '+' 형상 또는 'ㄱ' 형상 또는 도트(점) 일 수 있지만 이는 예시적인 것이다.

마커(70)는 유연한 플라스틱이나 고무 등 플렉시블한 재질로 제작될 수 있고 두피에 확실히 밀착될 수 있다. 또한 접착 테이프나 접착제 등을 이용하여 마커(70)를 두피에 밀착하여 일시적으로 고정시킬 수 있다.

도4(b)는 마커(70)를 환자의 두피에 부착한 후 카메라(15)로 촬영한 이미지를 도식적으로 나타낸 것으로, 환자 두피 중 모발이식을 해야 할 영역, 즉 모발이식 영역 주위로 사각 프레임 형상의 마커(70)를 부착시킨 후 촬영한 모습을 개략적으로 도시하였다.

한편 도4에 도시한 사각 프레임 형상의 마커(70)는 예시적인 것이며, 대안적 실시예에서 펜으로 환자의 두피에 직선 또는 'ㄱ', 'ㄴ', 'ㅁ'자 형상을 직접 그려서 마커(70) 역할을 대신할 수도 있다. 예를 들어 검은색 사인펜으로 환자 두피에 마커(70)를 그려서 표시할 수 있고, 이 경우 기준점(72)은 마커(70) 색과 다른 색의 사인펜으로 마커(70)의 모서리 부위에 그려서 표시할 수 있다. 따라서 본 명세서에서 마커(70)를 환자 두피에 '부착'한다는 것은 물리적으로 마커(70)를 두피에 부착하는 의미 뿐만 아니라 펜으로 환자 두피에 마커(70)를 그려서 표시하는 것도 포함하는 의미로 사용된다.

또한 대안적으로, 마커(70)에 기준점(72)을 별도로 표시하지 않을 수 있고, 이 경우 마커(70)의 두 변이 만나는 모서리 지점을 기준점(72)으로 인식하도록 구성할 수도 있다.

다시 도3을 참조하면, 단계(S10)에서 마커(70)가 부착된 환자의 두피를 촬영한 후, 단계(S20)에서 촬영 이미지 상에서 모발이식 영역을 인식하고 설정한다. 이와 관련하여 도5는 일 실시예에 따라 모발이식 영역을 설정하는 단계(S20)의 상세 흐름도이며, 예를 들어 이식 가이드 데이터 처리부(41)에서 수행될 수 있다.

도5를 참조하면, 우선 단계(S210)에서 촬영 이미지에서 마커(70) 및 모발을 인식한다. 촬영 이미지에서 마커(70)와 모발을 인식하는 것은 예를 들어 공지의 영상인식 알고리즘이나 머신러닝 알고리즘 등을 이용하여 수행할 수 있다. 이에 따라 예컨대 도4(b)에 도시한 촬영 이미지에서 마커(70) 및 마커(70)의 기준점(75)을 인식하고 이미지 내의 모발들을 인식할 수 있다. 이 때 도4(b)에서는 개략적으로 도시하였지만 모발의 모낭 부분과 모발의 끝 부분을 구별하지 않았지만, 바람직하게는 모발의 모낭 부분과 끝 부분을 식별할 수 있다.

그 후 단계(S220)에서, 인식된 마커(70)와 모발에 기초하여 모발이식 영역의 경계선을 설정한다. 예를 들어 도6은 모발이식 영역의 경계선(100)을 표시한 촬영 이미지를 개략적으로 나타내었다. 경계선(100)을 설정하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 마커(70)에 의해 식별된 마커 내부 영역 중 모발이 없는 영역을 모발이식 영역으로 식별하고 이 영역을 둘러싸는 모발을 따라 경계선(100)을 설정할 수 있다. 대안적으로는, 사용자(예컨대 의사)가 컴퓨터 장치(40)의 사용자 인터페이스(UI) 상에서 수동으로 경계선을 입력할 수 있다. 예를 들어 사용자가 모니터를 통해 촬영 이미지를 보면서 마우스 등의 입력수단을 통해 촬영 이미지에 경계선을 입력하여 경계선(100)을 설정할 수도 있다.

다음으로, 단계(S230)에서 경계선(100)의 좌표 데이터를 획득하여 저장한다. 여기서 좌표 데이터는 마커(70)의 기준점(75)을 원점으로 하는 수평 좌표에서의 좌표 데이터일 수 있다. 예를 들어, 기준점(75)을 중심으로 마커(70)의 한쪽 변을 X축으로 하고 이에 수직인 다른쪽 변을 Y축으로 하는 평면을 가정하고 이 평면 상에서 경계선(100)의 각 점들에 대한 좌표 데이터를 획득할 수 있다.

다시 도3을 참조하면, 상술한 도5의 단계들(S210 내지 S230)에 의해 모발이식 영역을 설정(S20)한 후, 단계(S30)에서, 이식 가이드 포인트를 설정한다. 여기서 “이식 가이드 포인트”는 사용자(예컨대 의사)가 모발(모낭)을 환자의 모발이식 영역에 이식할 때 정확한 이식 위치를 알려주는 포인트이며, 예컨대 모니터에 디스플레이되는 두피 촬영 이미지 상에 이식 위치를 표시하는 포인트일 수 있다.

이와 관련하여 도7은 일 실시예에 따라 이식 가이드 포인트를 설정하는 단계(S30)의 상세 흐름도이며, 예를 들어 이식 가이드 데이터 처리부(41)에서 수행될 수 있다. 도7을 참조하면, 우선 단계(S310)에서 모발이식 영역 내에서 임의의 기준점을 설정한다. 여기서 '기준점'은 마커(70)의 기준점(75)과 구별되는 별개의 기준점으로서, 촬영 이미지 상에서 모발이식 영역의 경계선(100) 내에 임의로 설정되는 점(포인트)을 의미한다.

예를 들어 도8(a)는 설명의 편의를 위해 촬영 이미지 상에서 경계선(100)만 개략적으로 도시한 것으로, 경계선(100) 내에 임의로 설정된 기준점(110)을 보여준다. 기준점(110)은 임의의 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어 이식 가이드 데이터 처리부(41)가 자동으로 모발이식 영역(S) 내의 임의의 점을 기준점(110)으로 설정할 수도 있고, 사용자가 컴퓨터 장치(40)의 UI 상에서 모발이식 영역(S) 내의 임의의 지점을 선택하여 기준점(110)으로 설정할 수도 있다.

기준점(110)이 결정되면, 단계(S320)에서, 이식 가이드 포인트(이하 간단히 "가이드 포인트"라고도 함)를 생성하기 위한 패턴 변수를 설정한다. 이 단계에서 예를 들어 사용자가 컴퓨터 장치(40)의 UI 상에서 패턴 변수의 값을 입력함으로써 패턴 변수를 설정할 수 있다.

단계(S320)에서 패턴 변수가 설정되면, 처리부(41)는 설정된 패턴 변수 값에 기초하여 모발이식 영역(S)에 가이드 포인트를 생성한다. 예를 들어 도8(b)에 도시한 것처럼 모발이식 영역(S)을 커버하는 영역에 소정 간격이나 배열 규칙에 따라 배열되는 다수의 가이드 포인트(120)를 생성할 수 있다.

이 때 도8(b)와 같이 소정 간격이나 배열 규칙을 결정하는 것이 패턴 변수이며, 도9는 예시적인 패턴 변수를 나타낸다. 도9를 참조하면, 일 실시예에서 패턴 변수는 포인트 간격(d1), 줄 간격(d2), 줄 각도(θ), 및 줄 패턴(p) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

포인트 간격(d1)은 제1 기준 축(예컨대 X축) 방향으로 서로 이웃하는 가이드 포인트(120) 간의 간격을 의미하며, 도9에 도시한 것처럼 간격(d1)이 설정되면 기준점(110)으로부터 시작하여 이 간격(d1)에 따라 X축 방향으로 가이드 포인트(120)를 생성할 수 있다.

줄 간격(d2)은 다수의 가이드 포인트들로 이루어진 하나의 가이드 포인트 열(列)과 이에 이웃하는 가이드 포인트 열 사이의 제2 기준 축(예컨대 Y축) 방향으로의 간격을 의미한다.

줄 각도(θ)는 기준 축에 대한 가이드 포인트 열의 각도를 의미하며, 여기서 기준 축은 예컨대 X축 또는 Y축이 될 수 있고 도9에서는 X축을 기준으로 하는 줄 각도(θ)를 도시하였다.

줄 패턴(p)은 이웃하는 가이드 포인트 열 사이의 배열패턴을 의미하며 예컨대 '직교' 또는 '대각' 중 하나를 선택할 수 있다. 도9에 도시한 것처럼 직교 패턴은 Y축 방향으로 이웃하는 가이드 포인트(120)들이 Y축에 평행한 배열을 의미하고 대각 패턴은 Y축 방향으로 이웃하는 가이드 포인트(120)들이 Y축에 평행하지 않은 배열을 의미할 수 있다.

이와 같이 단계(S320)에서 사용자가 위와 같은 패턴 변수의 각 변수 값을 컴퓨터 장치(40)의 UI를 통해 입력하면, 단계(S330)에서 입력 변수 값에 기초하여 컴퓨터 장치(40)가 가이드 포인트(120)들을 생성하고 도8(b)에 도시한 것과 같이 촬영 이미지 상에 가이드 포인트(120)들을 표시할 수 있다.

이 때 도8(b)에는 모발이식 영역(S)을 벗어난 영역에도 가이드 포인트(120)를 표시하였지만, 실제로는 모발이식 영역(S) 외의 가이드 포인트(120)는 제외시키고 영역(S) 내의 가이드 포인트(120)에 대한 데이터만 제어부(42)로 전달하여 자동 식모 동작의 가이드 정보로서 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 모발이식 영역(S) 내의 가이드 포인트(120) 중에서도 경계선(100)에 근접한 가이드 포인트(120)를 추가로 제외시키는 단계(S340 및 S350)를 더 포함할 수 있다. 즉, 이 경우 오프셋을 설정하고(단계 S340) 경계선(100)에서 오프셋 이내 영역의 가이드 포인트(120)들을 제거한 후 최종적으로 남은 가이드 포인트(120)을 최종적인 가이드 정보로서 제어부(42)로 전달할 수 있다.

구체적으로, 오프셋을 설정하는 단계(S340)에서, 사용자가 임의의 오프셋 값을 입력하여 오프셋을 설정할 수 있고, 이 경우 도10(a)에 도시한 것처럼 모발이식 영역의 경계선(100) 내측으로 오프셋 값 만큼 이격된 새로운 경계선(130)(이하 "오프셋 적용 경계선"이라고도 함)이 생성된다.

그 후 단계(S350)에서, 도8(b)에 표시된 가이드 포인트(120)들 중 오프셋 적용 경계선(130) 내의 가이드 포인트(120)들만 남기고 나머지 가이드 포인트(120)들은 모두 제외시키며, 이에 따라 도10(b)에 도시한 가이드 포인트(120)들만 남기도 나머지는 제거된다. 이 때 도10(b)에서 경계선(100) 주위의 연한 회색의 가이드 포인트(140)들은 오프셋을 적용함으로써 제어된 가이드 포인트들을 나타낸 것이다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 오프셋 적용 경계선(130) 내의 가이드 포인트(120)들을 최종적으로 선정하게 되면 모발이식 영역의 경계선(100)에 인접한 기존 모발들과 모발이식에 의해 이식되는 모발들이 적절한 간격을 유지하기 때문에 한층 자연스러운 모발 패턴을 구현할 수 있다.

이제 도11 및 도12를 참조하여 이식할 모발의 이식 방향 및 각도를 설정하는 단계(도3의 S40)의 예시적 방법에 대해 상술하기로 한다.

도11은 일 실시예에 따라 모발이식 방향 및 각도를 설정하는 단계(S40)의 예시적 흐름도를 나타낸다. 도11을 참조하면, 우선 촬영 이미지로부터 모발이식 영역(S)에 인접한 모발들의 방향을 인식하고(S410), 인식된 모발의 평균 방향을 산출하고(S420), 산출된 평균 방향에 기초하여 사용자가 수평 방향(X-Y 평면)에서의 이식 방향을 설정하며(S430), 그 후 추가적으로 사용자가 수직 방향에서의 이식 각도를 설정(S440) 할 수 있다.

구체적으로 단계(S410)에서, 이식 가이드 데이터 처리부(41)가 모발이식 영역(S)에 인접한 모발들의 방향을 식별한다. 촬영 이미지에서 모발의 방향을 인식하는 것은 예를 들어 공지의 영상인식 알고리즘이나 머신러닝 알고리즘 등을 이용하여 수행할 수 있으며, 이에 따라 영역(S)에 인접한 각 모발의 모낭과 모발 단부를 식별하여 X-Y 평면 상에서 모발의 방향을 인식할 수 있다.

영역(S)에 인접한 모발의 방향을 인식하면 그 후 이식 가이드 데이터 처리부(41)는 인접한 모발들의 평균 방향을 산출할 수 있고 이를 예컨대 사용자 인터페이스(UI)의 화면 상에 표시할 수 있다. 예를 들어 도12(a)는 모니터에 모발의 평균 방향을 디스플레이하는 예시적인 화면을 도시하였다. 즉 도12(a)에 도시한 것처럼 모니터 화면에 실제 모발(210)의 이미지를 표시함과 동시에 모발의 평균 방향(220)을 점선으로 오버랩하여 표시할 수 있을 것이다. 그러나 도12(a)는 예시적인 화면 구성이며, 대안적 실시예에서는 이와 다른 방식으로 모니터에 실제 모발(210)과 이들의 평균 방향(220)을 표시할 수 있음은 물론이다.

다음으로 단계(S430)에서, 산출된 평균 방향에 기초하여 사용자가 수평 방향(X-Y 평면)에서의 이식 방향을 설정할 수 있다. 예를 들어 사용자가 도12(a)와 같은 모니터 화면 상에서 마우스 등의 입력수단을 사용하여 실제 이식할 모발의 X-Y축 평면에서의 이식 방향을 입력함으로써 이식 방향을 설정할 수 있다. 사용자가 입력하는 이식 방향은 단계(S420)에서 산출된 평균 방향일 수도 있지만 사용자가 이를 참고하되 자신의 경험과 노하우에 따라 이식 방향을 입력할 수 있다.

그 후 단계(S440)에서 사용자가 수직 방향(Z축 방향)에서의 이식 각도를 추가로 설정할 수 있다. 예를 들어 도12(b)에 도시한 것처럼 모니터 상에서 두피 위에 식모기 아이콘(230)이 표시될 수 있고, 사용자가 마우스 등의 입력수단을 사용하여 이식 각도(α)를 입력하면 모니터 상에서 식모기 아이콘(230)이 해당 각도로 기울어지도록 하여 사용자가 직관적으로 쉽게 이식 각도(α)를 설정하도록 보조할 수 있다.

다시 도3을 참조하면, 상술한 것과 같이 단계(S20 및 S30)에서 설정한 모발이식 영역(S) 및 이식 가이드 포인트(120) 그리고 단계(S40)에서 설정한 이식 방향과 각도에 관한 데이터들이 이식 가이드 데이터가 되고, 단계(S50)에서 사용자가 상기 이식 가이드 데이터를 확인하고 수정할 수 있도록 한다. 예를 들어 컴퓨터 장치(40)의 모니터를 통해 모발이식 영역(S), 가이드 포인트(120), 이식 방향 및 각도에 관한 설정 사항들이 한번에 표시되고 사용자가 이를 확인하고 필요에 따라 수정할 수 있도록 한다. 사용자 확인과 수정이 완료되면 이식 가이드 데이터 처리부(41)는 이 데이터를 저장장치에 저장할 수도 있고, 또한 모발이식 시술을 시행할 경우 이식 가이드 데이터를 제어부(42)로 전송하면(S60) 제어부(42)가 이식 가이드 데이터에 기초하여 로봇 팔(30)과 식모기 모듈(10)을 구동하여 식모 동작을 수행할 수 있다.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 식모기 모듈 20: 식모기
30: 로봇 팔 40: 컴퓨터 장치
41: 이식 가이드 데이터 처리부
42: 제어부
70: 마커 72: 기준점
100: 경계선 110: 기준점
120: 가이드 포인트 130: 오프셋 적용 경계선

Claims (7)

1. 모발이식 가이드 방법으로서,
   마커가 부착된 환자의 두피 영역을 촬영하는 단계(S10);
   촬영된 이미지에서 모발이식 영역을 설정하는 단계(S20); 및
   상기 모발이식 영역 내에서 모발이식 가이드 포인트를 설정하는 단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발이식 가이드 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 모발이식 영역을 설정하는 단계(S20)가,
   상기 촬영된 이미지에서 상기 마커 및 모발을 인식하는 단계; 및
   상기 인식된 마커와 모발에 기초하여 모발이식 영역의 경계선을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발이식 가이드 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 가이드 포인트를 설정하는 단계(S30)가,
   상기 모발이식 영역 내에서 임의의 기준점을 설정하는 단계;
   상기 기준점에 기초하여 상기 모발이식 영역 내에 생성할 가이드 포인트의 패턴 변수를 설정하는 단계; 및
   상기 설정된 패턴 변수에 기초하여 모발이식 영역 내에 복수의 가이드 포인트를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발이식 가이드 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 패턴 변수를 설정하는 단계에서, 가이드 포인트 간의 간격(d1), 가이드 포인트열 간의 간격(d2), 기준 축에 대한 가이드 포인트열의 각도(θ), 및 이웃하는 가이드 포인트열 사이의 배열패턴(p) 중 적어도 하나의 설정값을 사용자로부터 입력받아 설정하는 것을 특징으로 하는 모발이식 가이드 방법.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 가이드 포인트를 생성하는 단계 이후,
   상기 경계선 내측으로 소정의 오프셋을 설정하는 단계; 및
   상기 경계선에서 상기 오프셋 이내 영역의 가이드 포인트를 제거하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모발이식 가이드 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드 포인트에 이식할 모발의 이식 방향 및 각도를 설정하는 단계(S40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모발이식 가이드 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 이식 방향 및 각도를 설정하는 단계가,
   상기 모발이식 영역에 인접한 모발의 방향을 인식하는 단계;
   상기 인식된 모발의 평균 방향을 산출하는 단계; 및
   상기 산출된 평균 방향에 기초하여, 이식할 모발의 이식 방향을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모발이식 가이드 방법.