TWI539314B - 用於計劃毛髮移植之系統及方法 - Google Patents

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TWI539314B
TWI539314B TW103109329A TW103109329A TWI539314B TW I539314 B TWI539314 B TW I539314B TW 103109329 A TW103109329 A TW 103109329A TW 103109329 A TW103109329 A TW 103109329A TW I539314 B TWI539314 B TW I539314B
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加布里埃萊 津加蕾蒂
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Description

用於計劃毛髮移植之系統及方法
本申請案大體上係關於治療計劃系統、方法及其使用方法。特定言之，本申請案係關於毛髮移植計劃系統，亦即在身體表面(通常頭皮)收穫及/或植入毛囊單位；及其使用方法。
毛髮移植程序為熟知的，且通常涉及(例如在患有男性型脫髮之患者中)自該患者之頭皮之側面及背面邊緣區域(「供體區域」)收穫供體毛髮移植物，及將收穫之毛囊單位植入光禿區域(「接受區域」)中。在歷史上，收穫之移植物相對較大(3-5mm)，但更新近地，供體移植物可為單一毛囊單位，其為歷經頭皮表面隨機分佈之1-3個(且較不常見4-5個)緊密間隔之毛囊的天然存在之聚集體。
在一種熟知毛髮移植方法中，使用解剖刀向下切割至脂肪皮下組織中來自供體區域以線性方式移除一部分頭皮。將條帶解剖(在顯微鏡下)成組成性毛囊單位，其接著植入使用針製得之各別切口或穿刺孔中之接受區域中。鉗可用於抓緊個別毛囊單位移植物且將其置放至針穿刺位置中，但已知用於執行此任務之其他儀器及方法。
美國專利第6,585,746號揭露一種利用機器人系統之毛髮移植系統，該機器人系統包括機器人臂及與該機器人臂相連之毛囊導引器。成像系統用於產生患者之頭皮之三維影像，其用於計劃欲接受毛髮移植物之位置。US 6,585,746之整個揭露內容以引用的方式併入本文中。
無論採用什麼類型之毛髮移植程序，醫師之目的皆在於提供其患者以具有毛髮之自然外觀頭部。當前，醫師基於其以對先前患者執行之程序為基礎之經驗來嘗試及進行此舉，希望當其自患者之頭部之供體區 域收穫毛髮且將該毛髮植入接受區域中時，其以獲得具有毛髮之自然外觀頭部之方式達成此舉。然而，不可能的是基於關於其他患者之先前經驗可獲得患者可能看似之實際影像。每個人之毛髮為不同的，其不具有相同厚度、質地或密度，且毛髮不以相同方式位於或落於不同人之頭部上。此外，並非每個人之頭部形狀或尺寸皆相同，因此關於毛髮如何下落以及其如何分開亦存在許多差異。因此，即使對第二患者執行相同程序，對一名患者執行之毛髮移植程序之結果亦未必看似相同。當前，僅可能著眼於其他人的之前及之後相片，且猜測毛髮移植程序可能之結果。
共同受讓之美國專利第7,806,121號及美國專利第8,104,480 號(下文總稱為「Bodduluri」)說明用於計劃將毛囊單位移植至患者之身體表面中之系統及方法。兩篇專利均以引用的方式併入本文中。
本申請案中提供多種用於計劃各種美容及皮膚學程序，包括 毛髮移植之系統及方法。此等程序可對頭皮、面部及其他皮膚及身體表面執行。
根據本申請案之一個態樣，提供一種計劃對身體之程序之方 法。方法包含：產生至少兩個要素且在身體表面之三維模型上加以顯示，該各別至少兩個要素各自包含一或多個控制點，該等控制點具有與其相關之相應參數；使用處理器使該至少兩個要素之第一者及第二者彼此相關聯以形成組群；至少部分基於該第二要素之該一或多個控制點之至少一者的參數產生或修改該第一要素內或上之至少一個位點。以上提及之方法可例如實施成計劃在身體表面移植毛囊單位之方法，其包含：產生至少兩個毛髮要素且在身體表面之三維模型上加以顯示，該各別毛髮要素各自包含一或多個控制點，該等控制點具有與其相關之相應參數；使用處理器使該至少兩個毛髮要素之第一者及第二者彼此相關聯以形成毛髮組群；至少部分基於該第二毛髮要素之該一或多個控制點之至少一者的參數產生或修改該第一毛髮要素內或上之至少一個位點。在一些實施例中，建議毛囊單位位點或其他程序位點係自動加以修改，或基於例如毛髮組群之組群之控制點的參數來產生及顯示。
作為非限制性實例，毛髮要素可為毛髮修補片或邊界曲線 (其可包括前部髮線或髮線)，控制點可位於毛髮修補片之周邊上或內部。以下在本揭露內容之各種部分中提供可用於其他美容及皮膚學程序中之「要素」或「身體表面要素」之其他實例且該等實例在本申請案之各種實施例及態樣之範疇內。建議位點可為毛髮收穫位點、切口製備位點、毛髮植入位點以及用於置放及移除紋身或執行各種美容及皮膚學程序之各種位點。
在一些實施例中，控制點之參數可為位置、定向或密度之一 或多者。在密度為參數之情況下(例如關於毛髮移植及相關程序)，可基於建議位點與一或多個控制點之間的反轉換算法產生建議位點。密度參數可基於相關控制點離建議位點之距離來加權。
在一些實施例中，方法可進一步包含投射例如毛髮要素之要 素之3維坐標至2維坐標系統中且隨後在2維坐標系統中內插程序位點(例如植入位點)。接著將內插植入位點向回投射至3維坐標系統中，在該3維坐標系統中，該等位點在患者之3維模型上加以描繪。在一些實施例中，內插方法可考慮密度，且利用複數個控制點之密度參數，其中複數個控制可包含一或多個控制點。
根據本申請案之另一態樣，提供一種計劃在身體表面移植毛 囊單位之方法，其包含：產生在其周邊上包含一組控制點之毛髮修補片且在身體表面之三維模型上加以顯示，該等控制點具有與其相關之相應參數；在該毛髮修補片內及/或在其周邊上產生其他控制點；基於該等控制點及該等其他控制點之參數自動產生且顯示在該毛髮修補片內或在該毛髮修補片之該周邊上的建議毛囊單位植入位點。應瞭解此方法可應用於產生關於身體表面上之任何修補片的控制點，及產生且顯示任何程序位點(不同於毛髮移植)。
根據本申請案之另一態樣，提供基於密度內插之產生建議程 序位點的系統及方法。方法包含：將身體表面要素之複數個輪廓點在三維坐標系統中之位置投射於二維平面上；在該二維平面中產生候選程序位點；基於與該身體表面要素相關之複數個控制點之密度參數判定各候選程序位點之內插間隔值；產生建議程序位點；將該等建議程序位點之該二維 位置向回投射至該三維坐標系統。在一些實施例中，方法進一步包含識別由於建議程序位點之間的所需間隔而不可用作程序位點之候選程序位點。 在一些實施例中，可判定使密度與程序位點之間隔相關聯之公式。另外，判定內插間隔值之步驟可包含利用所判定之公式。用於基於密度內插產生建議程序位點之系統可包含一或多個處理器，其包含一或多個用於根據上述方法執行操作之模組。
根據本申請案之另一態樣，提供一種用於計劃例如移植程序 之程序之系統，該系統包含：包括使用者輸入裝置之使用者介面、至少一種非暫時性儲存媒體儲存指令及包含一或多個用於對影像資料執行操作之模組的處理器，該一或多個模組包含用於以下之指令：產生至少兩個要素(例如毛髮要素)且在身體表面之三維模型上加以顯示，該等各別要素各自包含一或多個控制點，該一或多個控制點具有與其相關之相應參數；使該至少兩個要素(諸如毛髮要素)之第一者及第二者彼此相關聯以形成組群(例如毛髮組群)；至少部分基於該第二要素之該一或多個控制點之至少一者的參數產生或修改該第一要素內或上之至少一個位點。在一個實施例中，系統進一步包含影像儲存庫。當在自動或電腦控制系統(例如包含機器人臂之影像引導之機器人系統)上實施或與自動或電腦控制系統集成時，本申請案之系統及方法尤其適用。系統可進一步包括用以提供含有身體表面之一或多個影像之影像資料的成像裝置及用於執行程序之工具。系統可包含適合於接收含有身體表面之影像之影像資料的介面、經規劃以執行關於本申請案之各種實施例及方法描述之各種程序及步驟的處理器、及經組態以顯示如本文所述之治療計劃之監視器。
在本申請案之另一態樣中，提供計劃在身體表面移植毛囊單 位之系統及方法。此等系統及方法包含產生且顯示身體表面之三維模型，自影像儲存庫選擇模板，以及基於該模板產生且顯示一或多個建議毛髮要素。產生步驟可包含產生模板之一部分。該部分可包含邊界曲線或毛髮修補片。
根據本申請案之另一態樣，提供計劃修改身體表面(包括面部特徵)之系統及方法。此等系統及方法規定將各種身體表面要素締結成組 且至少部分基於來自第二身體表面要素之控制點之一或多個參數來修改第一身體表面要素中的某些特徵。在一些實施例中，可自動或在使用者輸入下進行修改。作為非限制性實例，身體表面要素可為皮膚、黑痣、雀斑、皺紋、疤痕、面部特徵(諸如眼、鼻、眼、眼瞼、唇、耳、下巴)、胎記或面部缺陷。
根據本申請案之另一態樣，提供一種計劃程序之方法。方法 可包含接收來自徒手畫之建議身體表面要素的二維使用者輸入；產生該建議身體表面要素且在顯示裝置上在身體表面之3D模型上加以顯示；及基於該3D模型上之該建議身體表面要素自動產生複數個控制點。在一些實施例中，方法可實施為計劃移植毛髮移植物之方法，其利用來自徒手畫之建議毛髮要素的二維(2D)使用者輸入。在一些與毛髮移植相關之實作中，方法包含接收來自徒手畫之建議毛髮要素的二維使用者輸入；產生(例如使用處理器)且在顯示裝置上在身體表面之3D模型上顯示該建議毛髮要素；及基於該3D模型上之該建議毛髮要素自動產生複數個控制點。方法可進一步包含自動判定複數個控制點之至少一者之定向值。毛髮要素可包含例如髮線、毛髮邊界曲線或毛髮修補片之邊界。另外，可自動產生建議毛囊單位植入位點或收穫位點且基於複數個控制點及複數個控制點之定向加以顯示。在顯示裝置上在身體表面之3D模型上產生建議毛髮要素可包含判定接收之2D使用者輸入對應於開放迴路抑或閉合迴路；及若判定之輸入對應於開放迴路，則產生且顯示髮線，且若判定之輸入對應於閉合迴路，則產生且顯示毛髮修補片。在一些實施例中，方法進一步包含接收呈徒手畫形式之例如對應於定向資訊之其他2D使用者輸入，其中該其他2D使用者輸入用於自動產生建議毛囊單位植入位點。在一些實施例中，其他2D使用者輸入包含在由毛髮修補片之邊界加以輪廓化之區域內繪製之一或多個曲線。在其他實施例中，方法可進一步包含相對於毛髮要素識別毛髮渦旋之中心的位置。在本申請案之一個態樣中，方法進一步包含在顯示裝置上顯示身體表面之3D模型。
根據本申請案之另一態樣，提供一種用於計劃例如移植程序 之程序之系統，該系統包含：包括使用者輸入裝置之使用者介面、至少一 種非暫時性儲存媒體儲存指令及包含一或多個用於對影像資料執行操作之模組的處理器，該一或多個模組包含用於以下之指令：接收來自徒手畫之建議身體表面要素(例如毛髮要素)的二維(2D)使用者輸入；產生該建議身體表面(例如毛髮)要素且在顯示裝置上在身體表面之3D模型上顯示；及基於該3D模型上之該建議身體表面要素自動產生複數個控制點。在一些實施例中，系統進一步包含一或多個模組，其包含用於判定接收之2D使用者輸入對應於開放迴路抑或閉合迴路的指令；及若判定之輸入對應於開放迴路，則產生且顯示髮線，且若判定之輸入對應於閉合迴路，則產生且顯示毛髮修補片。
根據本申請案之另一態樣，提供一種自動產生用於身體表面 上之毛髮渦旋之計劃的方法。方法包含：識別毛髮邊界曲線，該毛髮邊界曲線具有複數個控制點；識別毛髮渦旋中心；自動對該複數個控制點之各者指定初始定向值，該初始定向值係基於自該渦旋中心至該各別複數個控制點之各者的虛擬線之定向；及基於該複數個控制點及其相應指定初始定向值在由該毛髮邊界曲線加以輪廓化之區域內自動產生建議毛囊單位植入位點。方法可進一步包含基於自動產生之建議毛囊單位植入位點離毛髮渦旋中心之距離來修改其定向。在一些實施例中，修改係使與初始定向值之偏差較大，離毛髮渦旋中心愈遠，且與初始定向值之偏差愈小，應離毛髮渦旋中心愈近。
根據本申請案之另一態樣，提供一種用於自動產生用於身體 表面上之毛髮渦旋之計劃的系統，該系統包含：包括使用者輸入裝置之使用者介面、至少一種非暫時性儲存媒體儲存指令及包含一或多個用於對影像資料執行操作之模組的處理器，該一或多個模組包含用於以下之指令：識別毛髮邊界曲線，該毛髮邊界曲線具有複數個控制點；識別毛髮渦旋中心；自動對該複數個控制點之各者指定初始定向值，該初始定向值係基於自該毛髮渦旋中心至該各別複數個控制點之各者的虛擬線之定向；及基於該複數個控制點及其相應指定初始定向值在由該毛髮邊界曲線加以輪廓化之區域內自動產生建議毛囊單位植入位點。
根據本申請案之另一態樣，提供一種計劃在身體表面移植毛 囊單位或毛髮移植物之方法，該方法包含：接收來自徒手畫之一或多個二維(2D)曲線；自動對該一或多個曲線之各者指定至少兩個控制點；基於每一各別控制點處與該一或多個曲線相切之角度來自動判定各控制點之初始定向值；及基於該一或多個曲線之該至少兩個控制點及其相應自動指定初始定向來自動產生建議毛囊單位植入或收穫位點。亦提供對應於以上提及之方法之系統及處理器。
當鑒於附圖閱讀時，本發明之其他及進一步目標及優勢將根據以下詳細描述而變得顯而易知。
100‧‧‧治療計劃程序之一般性方法
110‧‧‧(步驟)獲得影像資料
120‧‧‧(步驟)分析影像資料
130‧‧‧(步驟)建議要素
140‧‧‧(視情況選用之步驟)修改區域
150‧‧‧(步驟)使要素關聯成組群
160‧‧‧(步驟)修改或產生位點
170‧‧‧(步驟)接收計劃
180‧‧‧(視情況選用之步驟)產生網格平面
205a‧‧‧身體表面影像
205b‧‧‧身體表面影像
210‧‧‧光禿區域
215‧‧‧毛囊單位填充區域
220‧‧‧建議要素
230‧‧‧邊界曲線
240‧‧‧建議植入位點
250‧‧‧控制點
305‧‧‧三維模型
310‧‧‧模板
320‧‧‧額要素
325‧‧‧額髮要素
330‧‧‧中部頭皮要素
335‧‧‧頭頂要素
340‧‧‧供體區域
345‧‧‧控制點
405‧‧‧三維模型
410‧‧‧模板
420‧‧‧額要素
430‧‧‧中部頭皮要素
435‧‧‧頭頂要素
445‧‧‧控制點
P0、P1、P2、P3及P4‧‧‧控制點
Q0、Q1、Q2及Q3‧‧‧控制點
R0、R1、R2、R3及R4‧‧‧控制點
510‧‧‧建議植入位點
610‧‧‧建議植入位點
705‧‧‧特定控制點
710‧‧‧輪廓控制點
715‧‧‧邊界曲線
720‧‧‧植入位點
725‧‧‧毛髮邊界曲線
730‧‧‧控制點
735‧‧‧其他控制點
740‧‧‧毛髮渦旋中心
745‧‧‧虛擬線
750‧‧‧角度θ
700‧‧‧用於產生毛髮渦旋之方法
755‧‧‧(步驟)識別毛髮修補片邊界及控制點
760‧‧‧(視情況選用之步驟)修改及/或添加控制點
765‧‧‧(步驟)識別毛髮渦旋之中心
770‧‧‧(步驟)自動指定控制點之初始定向
775‧‧‧(視情況選用之步驟)修改控制點之初始定向
780‧‧‧(步驟)自動產生建議毛囊單位植入位點
810‧‧‧建議毛髮修補片(毛髮要素)
820‧‧‧建議毛髮修補片(毛髮要素)
830‧‧‧建議毛髮修補片(毛髮要素)
915‧‧‧重疊區域
925‧‧‧重疊區域
935‧‧‧重疊區域
945‧‧‧重疊區域
950‧‧‧建議植入位點
960‧‧‧建議植入位點
980‧‧‧控制點
A、B、C、D、E、F、G‧‧‧區段
1010‧‧‧要素1030之周界
1020‧‧‧要素1040之周界
1030‧‧‧要素
1040‧‧‧外部要素
1110‧‧‧前部髮線
1120‧‧‧毛髮要素
1130‧‧‧控制點
1140‧‧‧控制點
1150‧‧‧控制點
1200‧‧‧用於產生建議髮線之方法
1210‧‧‧(步驟)識別基礎髮線上之控制點
1220‧‧‧(步驟)在基礎髮線上內插位點
1230‧‧‧(步驟)輸入列數及調節
1250‧‧‧(視情況選用之步驟)考慮來自各列之位點之間的間隔
1260‧‧‧(視情況選用之步驟)施加隨機性
1310a‧‧‧初始控制點
1310b‧‧‧初始控制點
1310c‧‧‧初始控制點
1310d‧‧‧初始控制點
1310e‧‧‧初始控制點
1320a、1320b、1320c、1320d‧‧‧欲植入之毛囊單位
1330‧‧‧基礎髮線
1340‧‧‧髮線
1350‧‧‧髮線
1400‧‧‧用於產生內部植入位點之方法
1410‧‧‧(步驟)判定間隔
1420‧‧‧(步驟)使3D輪廓點投射至2D平面中
1430‧‧‧(步驟)在2D平面中產生候選位點
1440‧‧‧(步驟)內插間隔值
1450‧‧‧(步驟)判定不可用位點
1460‧‧‧(步驟)產生建議位點
1470‧‧‧(步驟)在3D坐標系統中投射2D產生之位點
1510‧‧‧邊界曲線
1520a、1520b、1520c、1520d‧‧‧輪廓點
1530‧‧‧主軸
1540‧‧‧內部植入區域
1550‧‧‧候選位點
1560a、1560b、1560c、1560d‧‧‧候選位點
1570a‧‧‧虛擬圓圈
1610‧‧‧邊界曲線
1620‧‧‧輪廓點
1710‧‧‧髮線
1715‧‧‧跡線之第一點
1720‧‧‧跡線之最後一點
1725‧‧‧控制點
1730‧‧‧其他控制點
1750‧‧‧建議毛囊單位
1810‧‧‧邊界曲線
1815‧‧‧跡線之第一點
1820‧‧‧跡線之最後一點
1825‧‧‧控制點
1830‧‧‧其他控制點
1850‧‧‧建議毛囊單位
1905‧‧‧邊界曲線
1910‧‧‧其他曲線
1910a‧‧‧曲線
1915‧‧‧毛髮渦旋之中心
1920‧‧‧第一末端
1925‧‧‧第二末端
1930‧‧‧第三點
2000‧‧‧用於產生治療計劃之一般性方法
2005‧‧‧(步驟)顯示身體表面之3D模型
2010‧‧‧(步驟)接收建議毛髮要素之2D使用者輸入
2015‧‧‧(視情況選用之步驟)自動判定建議毛髮要素為開放迴路抑或閉合迴路
2020‧‧‧(步驟)自動產生建議毛髮要素且在3D模型上加以顯示
2025‧‧‧(步驟)基於在3D模型上建議毛髮邊界自動產生複數個控制點
2030‧‧‧(視情況選用之步驟)自動產生且顯示建議毛囊單位植入(或收穫)位點
2110a、2110b、2110c、2110d‧‧‧拉緊器
當本文所述之實施例之特徵及優勢在參照說明書、申請專利範圍及隨附圖式下變得更佳被理解時，該等特徵及優勢將變得被瞭解，其中：圖1為說明用於產生供與毛髮移植程序一起使用之治療計劃之一般性方法的一實例之流程圖。
圖2a及圖2b為人之頭部之正視圖及後視圖的影像。
圖3描繪根據本申請案之一個實施例，建議毛髮植入要素之一實例。
圖4及圖5為作為說明兩個不同模板之使用之治療計劃的一部分產生之代表性監視器視圖之實例。
圖6a描繪歷經兩個毛髮要素之控制點可如何影響建議位點的一實例。
圖6b描繪歷經三個毛髮要素之控制點可如何影響建議位點的一實例。
圖7a描繪可如何產生毛髮渦旋之一實例。
圖7b描繪可如何產生毛髮渦旋之另一實例。
圖7c為說明用於產生毛髮渦旋之方法之一實例的流程圖。
圖8舉例說明在其上疊加三個重疊毛髮要素之人之頭部。
圖9a及圖9b描繪圖8之三個重疊建議毛髮要素。
圖10說明一個毛髮要素完全重疊另一毛髮要素之一實例。
圖11說明建議髮線鄰近於建議毛髮修補片之一實例。
圖12為說明可如何產生髮線之內插位點之一實例的流程圖。
圖13描繪內插髮線之一實例。
圖14為說明可如何在毛髮邊界內產生位點之一實例的流程圖。
圖15說明毛髮修補片之2D投射之一實施例的一個實例。
圖16說明包括建議植入位點之毛髮修補片之2D投射的另一實施例。
圖17a及圖17b說明徒手繪製之髮線、其相關控制點及建議毛囊單位植入位點的一實例。
圖18a及圖18b說明徒手繪製之毛髮修補片、其相關控制點及建議毛囊單位植入位點的一實例。
圖19a及圖19b說明徒手繪製之曲線可如何影響建議毛囊單位植入位點的一實例。
圖20為說明用於利用徒手畫來產生治療計劃之一般性方法之一實例的流程圖。
圖21a及圖21b說明患者之頭部之圖像，其包括具有建議植入位點之毛髮區域及拉緊裝置圖像。
在以下詳細描述中，涉及藉由說明方式顯示本申請案可於其 中實施之特定實施例之隨附圖式。就此而言，方向術語，諸如「內部」、「前部」、「離開」、「頂部」、「右側」、「左側」等係關於所述圖式之定向加以使用。因為本申請案之組件或實施例可以許多不同定向加以定位，且方法可以許多不同方式執行，所以方向術語係出於說明目的加以使用且決不具有限制性。此外，如本文所用之術語「偶聯」或「附接」或「連接」或「固定」意謂直接或間接偶聯、附接、連接、集成或固定，例如經由一或多個插入組件。應瞭解可利用其他實施例且可在不脫離本申請案之範疇下作出結構或邏輯變化。此外，可關於特定實施例論述之各種特徵及要素可在其他實施例中組合在一起。因此，以下詳細描述將不以限制性意義進行，且 本申請案之範疇由隨附申請專利範圍限定。
當計劃用於特定患者之毛髮移植程序時，醫師必須考慮自一名患者至另一名患者會變化之許多參數。舉例而言，在患者之頭皮之整個不同區域的毛髮密度及密度變化、亦可在患者之整個頭皮變化之毛髮口徑、患者設計其毛髮式樣及/或梳理其毛髮之方式。在考慮此等參數下，然 而，不可能瞭解植入之毛髮是否將匹配已存在之毛髮，給與自然外觀或看起來如同毛髮已移植一般。亦不可能瞭解在毛髮已移除或收穫之後，毛髮收穫區域將看起來如何。
自然外觀隨機性不僅對於關鍵髮線要素為重要的，而且在接受位點與供體位點之平衡方面亦為重要的。為此，包含例如髮線、毛髮修補片及供體區域之各毛髮要素不應彼此獨立加以設計或計劃。在計劃毛髮移植時，醫師必須確保其計劃基於存在於患者之頭部上之現存毛髮提供最佳結果，例如基於現存毛髮之密度或分佈、其間隔、角度、患者通常如何分開及/或梳理其毛髮、或有助於使得毛髮移植看起來自然之任何其他因素。本申請案之一個態樣使得該種自然外觀隨機性能夠得以維持，例如在患者之整個頭皮得以維持。此外，本申請案之另一特徵使得醫師能夠獲得其患者在毛髮移植程序期間以及在完成毛髮移植程序之後的各種階段可看起來如何的影像，該影像基於患者頭部及其實際毛髮之影像。利用本申請案之各種態樣不僅提供新植入毛髮可看起來如何的影像，而且提供一旦毛髮已自供體要素收穫，貢獻之毛髮所來自之區域將看起來如何的影像。根據本申請案之另一態樣，亦提供一種醫師能夠藉由其向患者建議潛在視覺外觀及美學結果，從而說明潛在治療計劃之各種功能性及/或美學優勢及缺點以及論述與各建議治療計劃相關之時間及/或花費的手段。以此方式，患者能夠看見其在各論述方案中可看起來如何，此降低患者誤解醫師可正試圖向患者傳達之資訊之可能性。在本申請案之另一態樣中，亦提供一種醫師能夠藉由其計劃移植手術之一或多個作業階段，從而使方法最佳化以潛在降低為完成毛髮移植所需之作業階段之數目的手段。本申請案提供醫師以使得他或她能夠確保例如在供體區域中存在足夠毛髮以及毛髮具有正確類型及口徑以提供患者正希望之外觀的工具。若不存在，則本申請案提供醫師以使得他/她能夠基於患者具有之在供體區域中可用之毛髮的數目、類型及口徑向患者說明他或她可用之可能毛髮移植選項的工具。本申請案中所述之系統及方法亦提供醫師以用於計劃毛髮移植方法、作業階段之數目等的手段。
應注意，儘管本申請案特別適用於毛髮收穫及植入，但其不 限於毛髮移植。本申請案亦可有益於需要患者之身體表面及部分(包括面部及頭部特徵)之模型的其他程序，舉例而言，涉及治療計劃之各種美容及皮膚學程序(例如整形手術、皺紋移除或減少、注射美容物質、皮膚移植程序、矯正或移除胎記缺陷、面部重建、鼻整形術、眼或唇之輪廓控制、耳、鼻、眼瞼或下巴重塑、面部回春、雷射皮膚重塑、皮膚緊致等)可受益於本文所述之本申請案之系統及方法。本申請案之可適用性之一個實例為出於美容或其他醫學目的(例如皮膚移植或紋身移除)之診斷皮膚影像。為便於描述，以下描述將關於毛髮移植程序舉例論述。然而，應注意，此描述僅出於說明及舉例之目的且不意欲為詳盡的或限制性的。
根據本申請案之一個關於毛髮移植之實施例，可至少部分由電腦產生用於毛髮移植程序之治療計劃。治療計劃基於一或多個第二毛髮要素中之毛囊或毛囊單位之一或多個參數自動修改或產生第一毛髮要素內之一或多個建議毛囊單位位點。在本申請案之其他實施例中，治療計劃基於毛髮組群中之毛囊單位之一或多個參數自動修改或產生第一毛髮要素內之建議毛囊單位位點，該毛髮組群包含第一毛髮要素及一或多個第二毛髮要素。在任一情況下，共用兩個毛髮區域之間的參數資訊，由此提供用以促成更自然外觀毛髮移植結果之工具。治療計劃可考慮一或多個參數，包括但不限於：一或多個毛髮要素之位置、毛髮要素之幾何輪廓、欲收穫/植入之毛囊單位之數目及/或類型、與特定收穫/植入位置相關之隨機性程度、鄰近植入位置之間的間隔、毛囊深度、植入物深度、毛囊或毛囊單位之定向、患者識別符(例如毛髮顏色、種族來源、年齡等)、標記位置及/或收穫/植入位點之密度。對於與關於身體之其他程序相關之治療計劃，治療計劃亦可考慮一或多個參數，諸如要素之幾何輪廓、與特定程序位置相關之隨機性程度、鄰近程序位置之間的間隔、深度、皮膚顏色、皮膚質地、皮膚緊固度、面部特徵維度、面部拓撲結構、患者識別符、標記位置、程序位點之密度。在一些實施例中，關於特定毛囊單位或毛囊單位之組合之資訊可自毛囊單位之資料庫獲得。此資料庫可含有為所述患者或為一般患者所特有之資訊。資料庫可含有根據例如種族來源、性別及/或年齡分類之資訊。在另一實施例中，治療計劃可基於第一及/或第二毛髮要素上或內之控制點 來產生或修改。控制點可為個別點、線、形狀或可用於提供產生或修改第一毛髮要素內之毛囊單位位點之基礎的其他標記。
在已至少部分由電腦產生治療計劃之後，使用者可接受或改變治療計劃。一旦治療計劃滿足醫師、使用者及/或患者之預期，使用者即可以患者登記治療計劃。在一些實施例中，此可藉由使用一或多個用以識別一或多個標記之攝影機來達成，該等標記可直接位於患者上或位於在患者上使用之裝置上。標記可為固定於患者之反射鏡、在患者上繪製之墨水記號或患者之解剖體。或者，標記可為例如在可由醫師在毛髮移植程序中利用之皮膚拉緊裝置上之記號。識別之標記可用於判定患者上之要素之位置及/或定向。
已例如在由本申請案之受讓人共同擁有之美國專利第7962192號中描述使用自動(包括機器人)系統或電腦控制系統執行之毛髮移植程序，該專利以引用的方式併入本文中。在已啟動且校正機器人系統之後，由系統電腦獲得且處理身體表面之影像資料以識別目標，特定言之例如在人類頭皮上之供體要素中之毛囊單位。根據此相關要素之影像，存在於電腦中之影像分割及篩檢軟體識別且選擇用於自頭皮收穫之特定相關毛囊單位。
根據本申請案之各種實施例，用於計劃在患者之身體表面(例如頭皮)移植毛囊單位之程序的系統可包含使用者介面、處理器(例如受軟體控制)、監視器及至少一種輸入裝置。此等組件為實際上所有現代電腦系統所共有，無論該等電腦系統為獨立(例如「個人」)電腦系統或處於採用集中伺服器之具有多個遠程終端之系統中。應瞭解計劃系統之實施例較佳(由實際觀點看來，若非排他地)由軟體實施，且可在具有基本組件(處理器、監視器、輸入裝置)之任何電腦系統上操作，只要此電腦系統配備有足夠可用記憶體及適當圖形產生及顯示能力即可。計算系統可包括一或多個處理單元、一或多個非暫時性儲存媒體(其可採用但不限於以下形式：磁儲存媒體；光儲存媒體；磁光儲存媒體；唯讀記憶體；隨機存取記憶體；可抹除可規劃記憶體；快閃記憶體等)及/或一或多個用於將輸出傳輸至一或多個其他組件(諸如一或多個顯示器、觸摸屏、鍵盤、滑鼠、觸控板、軌跡球、觸 筆、筆、印表機、揚聲器、攝影機、視訊攝影機等)及/或接收來自該一或多個其他組件之輸入的輸入及/或輸出組件。處理單元可包含一或多個模組來執行儲存在儲存媒體中之指令以執行一或多種計算裝置功能，諸如一或多種治療計劃方法。系統或處理單元可另外包括影像儲存庫，該影像儲存庫包含模板、一或多個患者之影像及/或模板或患者之各部分之影像。系統可經組態以實施本文所述之所有方法、過程及技術。
儘管可表明計算系統包括以特定組態安置之特定組件，但應瞭解此係出於舉例目的。在各種實作中，計算系統可包括以不同組態安置之任何數目之計算系統組件(諸如一或多個匯流排、顯示器、網路組件、專用影像處理器、共處理器、記憶體、硬驅動機、埠、圖形配接器等)而不脫離本揭露內容之範疇。舉例而言，在一或多個實作中，計算系統可包括經安置以捕捉同一場景之影像及/或視頻之多個攝影機及/或視訊攝影機。作為另一實例，在各種實作中，計算系統可包括一或多個用於控制機構(諸如自動及/或電腦輔助手術機構)之介面。
亦應瞭解本申請案之實施例可經網際網路來實施，例如此系統之使用者採用他的或她的家用電腦作為與遠程伺服器或電腦相互作用之使用者介面(監視器及輸入裝置)之至少一部分。在該種基於網際網路之計劃系統中，實施且控制使用者介面之軟體可完全或部分存在於使用者之電腦上或遠程伺服器/電腦上，較佳為使用者所顯而易知。在一個此實施例中，遠程伺服器下載一或多個軟體模組至使用者之電腦以供臨時或永久使用。
現將連同附圖一起描述用於計劃毛囊單位移植程序之由軟體實施且控制之使用者介面的示範性實施例。應瞭解可在不脫離本申請案之在隨附申請專利範圍中闡述之一般範疇下實施所述實施例之各種及多種變化形式。
圖1為說明本揭露內容之治療計劃程序之一般方法之一實例的方塊圖。作為初步事項，在步驟110時，例如藉由使用影像擷取或成像裝置或自儲存在電腦系統之記憶體中之預先存在資料或藉由此項技術中已知之任何其他技術來獲得影像資料。舉例而言，在一些實施例中，影像資料可自患者之電子記錄或一般患者資料擷取。在其他實施例中，影像資 料可使用數位攝影機、數位視訊、數位顯微鏡或類似裝置即時產生，該裝置為可移動的或相反，該資料係以最適於所述應用之方式獲得。影像資料可包含一或多個影像，包括足以使得電腦系統之影像處理單元能夠產生3D影像之2D影像。
在步驟120中，處理器或影像處理器處理且記錄與影像資料相關之資訊。此資訊包含例如現存毛囊單位或毛囊之位置及定向、關於疤痕、黑痣、雀斑、皺紋、面部特徵、紋身或任何其他此等身體表面特徵之資訊。
在步驟130中，基於在步驟120時判定之資訊，處理器建議毛髮要素或身體表面要素，包括面部要素(且由建議對現存身體表面特徵之修改組成)且治療計劃系統中之一或多個顯示組件(諸如監視器)用於視覺呈現指示建議毛髮要素/身體表面要素的資訊。關於毛髮移植，建議毛髮要素可包含例如髮線或毛髮修補片。建議毛髮要素可包含欲自其收穫毛囊單位或向其中植入毛囊單位之要素。在一個實施例中，建議毛髮要素包含建議邊界曲線及/或建議收穫/植入位點。在一些實施例中，建議毛髮要素係基於單獨影像資料建議。在其他實施例中，另外基於存在於電腦系統之影像儲存庫中之模板建議毛髮要素。此等模板可由電腦系統基於處理之影像資料自動選擇，或者，其可由使用者或藉由兩者組合之方式選擇。在一些實施例中，一旦已選擇模板，即可進一步選擇該模板之各部分。在另一實施例中，可由使用者例如藉由使用例如滑鼠、觸筆、筆或畫線工具在可觸摸裝置、平板或其他此類似裝置上進行徒手繪製來識別或產生建議毛髮要素。
視情況在步驟140中，可提供可執行指令以使得使用者能夠藉由基於其對顯示影像之分析修改建議邊界曲線及/或建議收穫/植入位點來修改建議毛髮要素/身體表面要素。建議邊界曲線及/或建議收穫/植入位點可包含控制點以有助於修改過程。在一個實施例中，使用者在2D視圖中修改建議毛髮邊界曲線或建議收穫或植入位點，且電腦系統使2D修改轉變成基於3D資料(諸如來自3D網格模型之資料)之3D修改。
在步驟150中，使兩個或兩個以上毛髮要素/身體表面要素相關聯以形成組群，諸如毛髮組群。在步驟160中，基於判定之毛髮組群 修改或產生位點。採用例如包含兩個毛髮要素之毛髮組群。在一個實例中，現可基於第二毛髮要素中之毛囊單位之一或多個參數來修改或產生第一毛髮要素中之一或多個建議毛囊單位位點，該第二毛髮要素與該第一要素處於同一毛髮組群中。在另一實例中，基於整體毛髮組群中之毛囊單位之一或多個參數來修改或產生第一毛髮要素中之一或多個建議毛囊單位位點。
若使用者希望使毛髮要素之不同組合相關聯以修改或產生更多建議位點，則步驟150及160可重複直至所有所需組合已經關聯且所需建議位點經修改或產生。
在步驟170中，接收治療計劃且視情況在步驟180中，可產生網格平面(以下更詳細描述)。
儘管將方法100說明且描述為包括以特定順序進行之特定操作，但應瞭解此係出於舉例目的。在各種實作中，一些操作可以另一順序進行而不脫離本揭露內容之範疇。在其他實作中，可僅需要一子組各種操作，亦不脫離本申請案之範疇。
在程序之任何階段，建議計劃皆可保存以在日後進行進一步修改、編輯或更新。若在執行治療計劃之特定作業階段之後，患者之毛髮未如所預測生長，從而需要修改治療計劃，則此可為有益的。或者，在執行治療計劃之特定作業階段之後，患者改變主意，或不能負擔按計劃進行整個程序，從而需要修改以化解其財務顧慮，而同時提供其具有自然外觀之毛髮移植物。
圖2a及圖2b說明如何獲得影像資料之實施例之一實例(步驟110)。獲得計劃標的移植程序所針對之患者之身體表面的影像205a及205b，例如患者之頭部(且特定言之頭皮)之各種視圖。作為非限制性實例，可使用手持式數位攝影機或甚至行動電話攝影機獲得影像，且根據用於傳輸數位影像資料之熟知且可用技術經由計劃系統之使用者介面加以輸入。 不必包括患者之頭部之每個部分的影像，因為熟習此項技術者已知的是模型化軟體可僅根據少許視圖，例如根據不同方向及側面(包括例如自頂部)之四(4)至六(6)個視圖產生頭部/頭皮之足夠準確之三維表面模型。視治療計劃之目的(例如面部美容程序或計劃在頭皮上進行毛髮移植)而定，可調整最 小數目之所需視圖及其角度/方向以達成足夠準確之模型。接著處理獲得之影像以使用模型化軟體產生患者之頭部(例如頭皮)之三維模型。應瞭解可使用任何適合軟體程式。
在不提供患者之頭部/頭皮(或其他可適用身體表面)之獲得之影像的一替代性實施例中，模型化軟體經組態以基於與所選特徵(諸如種族來源或種族)及/或經由一或多個菜單選擇之其他特徵相關之輸入來產生(藉由選擇菜單選項「產生(generate)」)三維模型，其中一些對象(例如性別、年齡)及其他對象僅為主觀的(例如具有吸引力、對稱特徵、長前額)。
在一些實施例中，除產生身體表面模型之外，亦向計劃系統提供其他輸入資訊。舉例而言，可經由使用者介面自影像及/或輸入獲得為毛囊所特有之特定特徵(例如顏色或粗糙度)。可由使用者輸入或使用影像處理自獲得之影像判定其他資訊，諸如身體表面(例如患者之頭部)之幾何形狀、現存髮線、存在疤痕或黑痣、先前已收穫或植入毛囊所處之位置、以及可用於收穫之許多各類型(亦即單一或多個毛囊)及顏色(例如深色、淺色、灰色等)之毛囊單位。應瞭解三維模型可或者藉由許多其他方法產生，例如使用3D雷射掃描器及/或藉由將多個數位影像縫綴在一起。本申請案之實施例之系統將以相同方式使用三維資訊而不考慮其如何產生。
無論來自獲得之影像或經由其他描述性特徵輸入，模型軟體皆產生患者之頭部/頭皮之三維模型且在計劃系統之使用者介面監視器上加以顯示。關於毛髮移植，此模型將代表患者之頭部/頭皮，且因此將通常展現男性/女性脫髮樣式之特徵，該等樣式包含光禿區域210、毛囊單位填充區域215及/或填充密度大於或小於其他區域之區域。填充區域215將包含群聚以形成沿較少填充區域或光禿區域之邊緣的具有毛髮之區域的毛囊單位。此等具有毛髮之區域可具有與其相關之幾何形狀。毛囊單位具有各種參數，諸如像類型、口徑相對於頭皮之定向、鄰近毛囊單位之間的間隔、頭皮以上毛囊高度。
基於由處理獲得之影像判定之此等特徵、資訊及/或一或多個物理特徵，模型化軟體自動產生如圖3中所示的毛囊單位位點之一或多個建議要素220的視覺圖像(圖1之流程圖之步驟130)且計劃系統使其在計 劃系統之使用者介面監視器上加以顯示。根據本揭露內容之一個態樣，計劃系統可自動建議治療計劃。舉例而言，可建議可向其中植入毛囊以產生患者之自然外觀之毛髮要素。此可藉由對由獲得之影像疊加建議毛髮要素判定的解剖要素繪圖，且將其顯示在使用者介面監視器上來達成。此等解剖要素包含例如毛髮填充區域之幾何形狀及光禿區域之幾何形狀、毛囊單位填充區域、患者之眼、耳及鼻之位置。如圖3中所說明，毛囊單位位點之一或多個建議要素可例如在光禿區域210中建議且包含邊界曲線230及視情況一或多個建議植入位點240。在此特定圖解中，說明控制點250。此等控制點250可由電腦系統產生及/或由使用者判定。通常，控制點位於邊界曲線上，但其可存在於毛髮要素220內或與其鄰近。使用者可視情況藉由使用電腦滑鼠之習知點擊及拖動以拖動邊界曲線230或拖動控制點250來修改邊界曲線230(步驟140)。系統經組態以使拖動控制點250之操作沿鄰近控制點之間的邊界曲線230內插至每個點。根據本揭露內容之另一態樣，使用者可使用觸筆及觸摸屏顯示器手動建議治療計劃(包括用於將收穫毛髮移植物所處之供體區域之計劃及用於將植入毛髮移植物所處之接受區域之計劃)，例如建議電腦系統及其各種處理單元轉變成三維(3D)計劃之徒手繪製二維(2D)計劃。此態樣將隨後在本揭露內容中更詳細描述。
根據一些實施例，可至少部分基於影像資料(諸如來自一或多個影像儲存庫之影像)來產生治療計劃。舉例而言，計劃系統可對自獲得之影像判定之解剖要素繪圖以使影像儲存庫內之頭部或模板模型化來自動建議治療計劃。在一些實施例中，使用者可選擇(例如藉由移動光標且點擊滑鼠，使用小鍵盤上之箭頭來移動選擇框，或藉由用觸筆接觸)來自含有一或多個患者之影像之患者資訊儲存庫的影像或模板。舉例而言，模板可識別患者希望就他的/她的毛髮移植治療方法而言達到之最終結果或隨後階段。此等模板可例如提議可達成之不同髮型結果。此等模板可包含用於男子、女子、男孩或女孩之模板；對應於各種種族來源之模板；對應於各種頭部形狀之模板；及/或對應於各種掉髮程度之模板，諸如基於諾伍德(Norwood)掉髮量表之模板。舉例而言，展現毛髮以楔形樣式適度縮減之男性高加索患者之模板可用於具有類似楔形脫髮樣式之患者。在已選擇最適 當模板或模板之組合下，相對於獲得之影像資料，模型化軟體產生所選模板且計劃系統對所選模板繪圖，且在計劃系統之使用者介面監視器上顯示患者之頭部/頭皮之三維模型，添加或疊加一或多個如使用例如最佳擬合算法，由所選模板指定之要素。亦即存在毛髮區域之患者之視覺圖像，該等區域包括需要向其中植入毛囊單位之毛髮要素。產生此一或多個要素以使其按比例在患者之頭部/頭皮之三維模型上擬合。視情況，可在形狀及尺寸方面修改一或多個要素以擬合患者之頭部/頭皮之三維模型。此修改可需要例如模型化軟體來圍繞一或多個要素之各者、子組或全部置放尺寸判定框。尺寸判定框允許使用者以各種領域中之人生所熟知的方式改變一或多個要素之尺寸及形狀。舉例而言，藉由拉伸/壓縮各別側面，及/或藉由選擇某一拐角且拉伸/壓縮整個框來選擇及拖動框之任何側面。修改亦可包含旋轉一或多個要素之各者、子組或全部。
在另一實作中，來自儲存庫之影像可用於經由分割、輪廓控制或其類似方式來識別相關區域。舉例而言，來自影像儲存庫之影像可識別經建議以添加至患者之頭部/頭皮之三維模型中的毛髮要素。舉例而言，使用者可自一定範圍之可能選項選擇預定毛髮收穫/植入要素。此在顯示計劃系統之使用者介面監視器上之視圖的圖4中加以說明，在該監視器上，患者之頭部/頭皮之三維模型305顯示在右手一側上(如由讀者所觀察)。在左側，說明模板310，該模板包含可建議向其中植入毛囊單位之若干可選擇要素。在此特定實例中，使用者可選擇以下一或多者作為欲向其中植入毛髮之要素：額要素320、額髮要素325、中部頭皮要素330或頭頂要素335。 供體區域340(顯示在模板左側)不為可選擇要素，此為將自其收穫毛囊單位以滿足植入需要之要素。在已選擇欲向其中植入毛囊單位之所要要素下，模型化軟體產生所選要素在患者之頭部/頭皮之三維模型305上的圖像且計劃系統使其在計劃系統之使用者介面監視器上加以顯示。在說明之實例中，在出現在使用者介面監視器之右手一側之影像上，可見在其周邊上包含控制點之建議毛髮要素的輪廓，從而指示額要素320、額髮要素325及頭頂要素335已由使用者選擇。在此特定實例中，產生圖像以使其按比例在患者之頭部/頭皮之三維模型上擬合。如在圖4之右手一側所示，圖像可包 含控制點345，其可經選擇且拖動，因此使得使用者能夠在患者之頭部/頭皮之三維模型上修改圖像之形狀及尺寸。
圖5說明另一實例，其中患者之頭部/頭皮之三維模型405再次顯示在右手一側上(如由讀者所觀察)，且在左側之模板410說明要素少於圖4中說明之模板的模板。在此實例中，使用者可僅自模板410選擇以下一或多者作為欲向其中植入毛髮之要素：額要素420、中部頭皮要素430或頭頂要素435。可用於選擇之要素之此限制可歸因於使用者之先前選擇(例如使用者已自模板選集選擇此模板)、毛髮移植程序之作業階段(例如三個移植作業階段之第一作業階段)、供體毛囊單位之數目有限、財務原因、醫師之選擇或基於先前移植資料等。在此情況下，若使用者已選擇彼毛髮欲僅移植至額要素中，則模型化軟體產生額植入物要素420在患者之頭部/頭皮之三維模型405上的圖像且計劃系統使其在計劃系統之使用者介面監視器上加以顯示。如所說明，圖像包含控制點445，其可經選擇且拖動，因此使得使用者能夠在患者之頭部/頭皮之三維模型405上修改圖像之形狀及尺寸。
根據本申請案之另一態樣，在已自一定範圍之可能模板選擇最佳識別他的/她的患者之模板下，模型化軟體產生對治療計劃選項之選擇且計劃系統使其在計劃系統之使用者介面監視器上加以顯示。此等治療計劃選項可例如包括僅在額要素中植入高密度毛囊單位、僅在額要素中植入較低密度毛囊單位、在額及中部頭皮要素中植入毛囊單位或也許例如在患者之整個頭皮植入毛囊單位。將為讀者顯而易知的是可用選項之數目為眾多的且因此本文並未描述所有實例。在另一實施例中，模型化軟體可另外例如藉由使得不可能選擇某些選項來提供許多選項中之哪些實際上可用於患者之指示。舉例而言，若例如由於缺乏可收穫之供體毛囊單位而使在患者之整個頭皮植入高密度毛囊單位之選項不可能，則模型化軟體將不允許操作彼特定治療選項，且將不使其成為可由使用者選擇之選項。為實施此選項，將顯而易知的是電腦系統將已必須獲得關於可用於植入之毛囊單位之數目及視情況類型的資訊。此資訊可由使用者輸入治療計劃系統中，或由治療計劃系統自身在分析影像資料及判定多少毛囊單位可用於收穫而不 損害患者之頭部上之供體區域中的毛髮之美學外觀時提供。在一替代性組態中，治療計劃系統可經組態以計劃自現存毛囊單位收穫毛囊單位，且基於建議欲收穫之毛囊單位的數目及/或類型，可在產生建議植入計劃時利用此數目及/或類型。將為讀者顯而易知的是使得能夠由使用者選擇之選項將根據情形而變化。
無論如何產生，模型化軟體皆產生至少一個建議毛髮要素且計劃系統可使其在使用者介面上加以顯示，例如特定毛髮植入位點。在已選擇例如需要在其內部植入毛囊單位之毛髮要素下，可進一步定製治療計劃。
根據另一態樣，本申請案亦提供一種治療計劃，其基於一或多個第二毛髮要素中之毛囊單位之一或多個參數自動修改或產生第一毛髮要素內之建議毛囊單位位點。本申請案之此態樣現將參照圖4及圖6a加以描述。以上說明(相對於圖4)的是使用者已選擇毛髮植入要素320、325及335。讓吾人假定如在右手一側(如由讀者所觀察)所顯示的患者之頭部/頭皮之三維模型305代表患者之頭部之當前狀態。即額及額髮要素之毛髮填充密度大於頭頂要素之狀態。使用者可選擇例如第一要素頭頂要素335作為使用者想要毛髮移植物植入其中之要素，進行植入以使毛囊單位植入物之所得密度提供實質上等於額髮要素325之密度的密度。因此，使用者需要經提供以使第一要素頭頂要素335內之毛囊單位植入位點基於第二要素額髮要素325中之毛囊單位之參數(例如密度)產生的治療計劃。
此方案更詳細描繪於圖6a中。應為讀者顯而易知的是儘管已簡化各種要素之形狀及詳情，但在圖4中描繪成325及335之區域大體上對應於在圖6a中描繪成325及335之區域。第一要素335包含一組一或多個與其相關之控制點，由五個控制點P0、P1、P2、P3及P4所說明。第二要素325亦包含一組一或多個與其相關之控制點，由四個控制點Q0、Q1、Q2及Q3所說明。此等控制點可由治療計劃系統判定或建議。或者，其可由使用者藉由僅在屏幕上移動光標至建議控制點之位置，且點擊滑鼠上之按鈕以產生控制點來指示為控制點。在另一替代方案中，由治療計劃系統建議控制點可由使用者再次使用例如拖動特性及滑鼠加以修改，或可添加其 他控制點至由系統建議彼等控制點中。控制點可基於患者之身體表面之影像內之要素，諸如毛囊單位或毛囊，或基於由使用者提供之輸入(虛擬)。與任何控制點相關之性質或參數皆可自由治療計劃系統提供或由使用者提供之影像資料判定。關於毛髮之此等參數可包括例如關於毛囊單位類型、毛囊長度、毛囊角度或與毛囊或毛囊單位相關之密度值(通常基於判定控制點之指定距離內之毛髮的數目)之資訊。關於美容或皮膚治療，此等參數可包含皮膚顏色、皮膚質地、皮膚緊固度、面部特徵維度、面部拓撲結構等。 一旦產生，在本申請案之此態樣中，建議植入位點510之參數並非僅基於如由實心箭頭所描繪，圍繞該位點之五個控制點P0、P1、P2、P3及P4，建議植入位點510之參數基於如由實心及虛線箭頭描繪之全部九個控制點Q0、Q1、Q2、Q3、P0、P1、P2、P3及P4。建議植入位點510之參數可自九個控制點之參數經內插。
應瞭解存在可用於本申請案之眾多內插方法。內插技術之一個實例為建議毛髮位點參數基於距離反比轉換算法之技術。此內插方法計算將要內插之點(例如510)與每一各別控制點Q0、Q1、Q2、Q3、P0、P1、P2、P3及P4之間的距離，且基於離將要內插之點(510)之距離對其各者施加權重。以此方式，控制P1對內插值之影響將大於控制點P0及P2。類似地，控制點Q2及Q3將對內插點510之值具有最小影響。對於此算法，各控制點可經利用且向將要內插之點510之判定值提供影響。在一替代方案中，僅可考慮在離將要內插之點某一距離內之彼等控制點，或例如僅可考慮兩個最靠近點。施加於將要內插之點510之內插值可基於控制點之線性內插、多項式內插、樣條內插、非線性內插(諸如高斯過程(Gaussian process))或將為熟習此項技術者所知之其他形式之內插。利用之內插類型將產生變化結果，且一些將在產生過程中利用更多時間。
現將參照圖5及圖6b描述另一實施例。在此實例中，使用者另外選擇額要素320。因此，產生治療計劃以使第一要素頭頂要素335內之毛囊單位植入位點基於一個以上第二要素(在此情況下為兩個要素：額髮要素325及額要素320)中之毛囊單位之參數(例如密度)產生。在此特定情形下，建議植入位點610之參數係基於如由實心、虛線及點線箭頭描繪之全 部14個控制點Q0、Q1、Q2、Q3、P0、P1、P2、P3、P4、R0、R1、R2、R3及R4(額要素320具有5個其他控制點R0、R1、R2、R3及R4)。建議植入位點610之參數可自十四(14)個控制點或其子組之參數經內插。
在以上指示之實例中，可見提及之控制點皆安置在毛髮要素之周邊上，亦即其為輪廓控制點。然而，為進一步定製治療計劃過程，系統亦可添加除輪廓控制點710以外之特定控制點705以產生特定效應(諸如植入物角度或密度)或達成毛髮旋渦及分開。個別控制點705可由使用者置放在邊界曲線715內部，如圖7a中所示(邊界曲線715內之兩個黑色圓圈705)。植入位點720之任何內插值(未填充/白色圓圈)將受輪廓控制點710與個別控制點705兩者影響，如圖7a中所說明。此額外定製可用於單一毛髮要素或與上述技術組合利用。
圖7b及圖7c說明控制點可用於自動產生毛髮旋渦(亦稱為毛髮渦旋)之另一方式。毛髮渦旋為以相對於頭皮上某一點之圓形組態生長之一塊毛髮，毛髮渦旋中之毛髮相對於周圍毛髮以呈順時針或逆時針方向之不同方向生長。良好毛髮移植物之提供依賴於產生自然外觀毛髮渦旋之能力，且極其難以手動產生。因此，毛髮渦旋為重要特徵，特別是在頭皮之頭頂或顱頂區域中。在本申請案之此態樣中，提供一種用於自動產生毛髮渦旋之方法。在圖7b及圖7c之實施例之實例中，可首先識別諸如毛髮修補片之毛髮邊界曲線(圖7c之步驟755)，如由毛髮邊界曲線725(圖7b)所說明。此識別可如上所述例如基於對現存毛髮之瞭解建議毛髮邊界曲線來由電腦進行。在其他情況下，此識別可由使用者藉由自一定範圍之模板選擇，或也許藉由藉助於例如觸筆在觸摸屏或平板裝置上徒手繪製來進行。在一些實施例中，使用者在二維(2D)平面中識別毛髮邊界曲線，且影像處理器之一或多個模組藉由判定2D位置值與身體表面之3D模型之間的交叉點來使2D輸入轉變成身體表面之3D模型上之3D位置。一旦已識別毛髮邊界曲線725，電腦處理器或使用者即對毛髮邊界曲線指定各種控制點730。在一些情況下，識別毛髮邊界曲線725及控制點730可實質上同時進行。如較早所述，使用者可修改此等指定控制點730或添加其他控制點(圖7c之視情況選用之步驟760)。添加控制點可包括向毛髮邊界曲線725中或在 由毛髮邊界曲線加以輪廓化之區域內添加控制點，如在圖7b中由其他控制點735所說明。為產生用於此毛髮邊界曲線725內之毛髮渦旋之治療計劃，識別此邊界內之毛髮渦旋中心740。此毛髮渦旋中心740可例如藉由利用諸如毛髮渦旋中心圖標(未顯示)之使用者介面特徵來識別，當選擇該圖標時，其可自動添加毛髮渦旋中心740至識別之毛髮邊界曲線725中。此自動識別可受患者之特徵或遺傳(例如性別、種族、年齡、患者分開他的/她的毛髮之位置)影響。或者，系統可允許使用者用他的/她的觸筆接觸毛髮渦旋中心圖標，且在毛髮邊界曲線725內部拖動圖標，以使在所要位置處產生毛髮渦旋中心740。儘管以上實例描述毛髮渦旋安置在邊界725內，但應瞭解毛髮移植計劃亦可併入毛髮渦旋中心安置在毛髮邊界曲線或毛髮修補片725外部之計劃。無論如何識別毛髮渦旋中心740或其位於何處，使用者皆可修改其位置。在已識別毛髮渦旋中心740欲定位於何處下，處理器可自動對各控制點730及其他控制點735指定初始定向值(圖7c中之步驟770)。此初始定向可例如基於虛擬線745自毛髮渦旋中心740至每一各別控制點730、735之定向。此自動指定初始定向值可另外考慮來自3D模型之至少一或多個特徵。舉例而言，定向可考慮鼻、眼、眉毛及/或耳在患者之3D模型上位於何處。在已判定控制點730、735之初始定向值下，處理器可基於控制點730、735之位置及其相應指定初始定向值來自動產生(步驟780)由毛髮邊界曲線725加以輪廓化之區域內的建議毛囊單位植入位點。
在本申請案之一些實施例中，修改控制點725、730之初始定向值可為合乎需要的。在一些情況下，此修改可由處理單元自動進行，例如如圖7b中所示，以相對於虛擬線745之順時針方向使定向角增加θ(750)以產生順時針渦旋，或以自虛擬線745開始之逆時針方向使定向角增加θ(750)以產生逆時針渦旋。角度θ(750)可為在0至90度之範圍內之任何角度，例如5、10、20、30、40或45度。此自動修改可用於基於已知結果達成患者之特定外觀，或也許用於匹配患者已具有之一或多個現存毛囊或毛髮渦旋。在其他實施例中，使用者可修改建議毛囊單位植入位點之初始定向值。使用者可修改各控制點730、735或其子組之初始定向值，或修改一個控制點730、740之初始定向值可自動導致修改各其他控制點730、735。
為達成更自然外觀毛髮渦旋，處理器可基於建議毛囊植入位點離毛髮渦旋中心740之距離進一步自動修改自動產生之建議毛囊單位植入位點的位置及/或定向值。為產生更自然外觀，自動修改可例如包含提供與初始定向值之更大偏差(或更大角度θ)，建議毛囊單位植入位點之安置離毛髮渦旋中心愈遠且與初始定向值之偏差愈小，建議毛囊單位植入位點之安置離毛髮渦旋中心愈近。如由圖7b所說明，除產生建議毛囊單位植入位置且使其對使用者顯示之外，系統亦可另外經組態以產生且對使用者顯示建議毛囊、毛囊單位或毛髮移植物。若產生該種顯示，則建議毛囊、毛囊單位或移植物之長度可由處理器或使用者預先判定，或可由使用者輸入。 此長度可經修改以產生所要外觀。亦顯而易知的是可對患者產生用於一個以上毛髮渦旋之治療計劃。
實施對毛髮要素之選擇可由監視器上之一列要素及各要素之相關核取方塊提供。藉由檢查使用者需要彼此關聯之各所要毛髮要素，除與其相關之任何控制點之外，此等毛髮要素亦可群聚在一起。因此，建議位點可受全部相關要素及其相關控制點影響。
當多個毛髮要素置放在同一身體表面上時，有可能的是其可至少部分彼此重疊。此在顯示患者之頭皮之影像的圖8中加以說明，在該影像上，已識別三個毛髮要素，例如建議毛髮修補片810、820及830。此等要素可已由治療計劃系統、使用者或兩者組合識別。例如當使用者試圖計劃針對患者定製之植入要素，考慮已具有毛髮之現存毛髮要素，避免已植入毛髮之要素，或避免例如植入不可行(歸因於預先存在之醫學病狀、疤痕或其他此等原因)之要素時，可產生此等重疊要素。要素之此等組合代表不必由治療計劃系統以模板形式提供之形態。然而，重疊要素可導致產生例如具有不正確內插值之建議植入位點。為易於說明圖8中識別之毛髮要素，其已在圖9a及圖9b中示意性複製。圖9a及圖9b說明三個毛髮要素810、820及830，其可例如已經產生以使其填充患者之頭皮之光禿區域，圍繞該區域之要素具有已存在之毛髮。如圖9a中更明確說明，此三個毛髮要素在不同程度上彼此重疊。毛髮要素810及820在表示為915之區域中重疊或相交；毛髮要素820及830在區域925中重疊或相交；且毛髮要素 830及810在區域935中重疊或相交。最後，全部三個毛髮要素810、820及830在區域945中重疊或相交。
讓吾人假定使用者欲指示毛髮要素820中之建議植入位點欲基於毛髮要素820及830之輪廓上及毛髮要素820及830內之控制點的參數。基於以上給出之說明，當使用內插技術產生建議植入位點950或960時，內插技術將考慮毛髮要素820及830之輪廓上之控制點的參數及彼等要素內之控制點(諸如如所說明之控制點980)之參數。然而，控制點980落於要素820與830兩者內，且因此在判定建議植入位點960之內插值時，將被考慮兩次。當考慮要素820之輪廓上及要素820中之控制點的值時，其將被考慮一次，且當考慮要素830之輪廓上及要素830中之控制點的值時，再考慮一次。若產生之參數值為例如密度，則將顯而易知的是建議植入位點之內插值將因此為不正確的(可能伴有密度高兩倍)，因為控制點980將已被考慮兩次。對於使用者請求毛髮要素820中之建議植入位點欲基於毛髮要素820、830及810之輪廓上及毛髮要素820、830及810內之控制點之參數的情況，將顯而易知的是若一些控制點位於全部三個要素中，則此等控制點可被考慮多達三次。以此方式處理內插值可產生重疊要素影響位點之內插值，從而給與不正確、曲解或不合需要值的建議位點計劃。若密度為考慮參數，則此特別明顯。此情形下之治療計劃可建議比將預期之密度值高的建議植入位點960之密度值，從而可能導致毛髮移植物外觀不如此自然。
為化解此問題，本申請案建議一種解決方案。舉例而言，毛髮要素810、820及830之各者可基於其在何處彼此相交分成多個區段，且對彼等區段使用布林運算子(Boolean operator)以重建不重疊之要素810、820及830之組合的不動產或平面配置圖。此在圖9b中加以說明，其中識別三個要素810、820及830，要素810等於區段A、D、E及G之總和；要素820等於區段B、E、F及G之總和；且要素830等於區段C、D、F及G之總和。若需要建議全部三個毛髮要素810、820及830中之植入位點，則可利用或運算子，因此提供欲在要素A+B+C+D+E+F+G內建議內插值。然而，若所有所要毛髮已植入要素810中，則差分(DIFF)運算子可用於排除彼 區域，因此提供欲僅在要素B+C+F內建議內插值。將為使用者顯而易知的是此方法有助於重疊要素不過度影響植入位點之內插值的建議植入位點計劃。
在一些情形下，重疊區域可為百分之百，如圖10中所說明，其中要素1030與延伸超出要素830之周界1010之另一要素完全重疊。例如當使用者已將所有所要毛髮植入表示為1030之要素中，且現希望使覆蓋範圍延伸至由1040表示之具有周界1020之外部要素時，可產生此類型之情形。可再次使用差分運算子以使僅建議表示為1040之要素而非要素1030之內插值。以此方式，不將更多毛髮植入要素1030中，僅植入毛髮尚未植入之要素1040中。因此，有可能構築毛髮移植之任何形態，從而例如類似於紋身，開闢毛髮技術之機遇。
應注意，儘管限定毛髮修補片之邊界之點或輪廓點在3D坐標系統中皆為3維(3D)點以計算以上指示之一些公式且計算例如多邊形/要素相交，但在一個實施例中，系統可首先使用作為此項技術中之人士熟知之技術的主成份分析將彼等3D輪廓點投射在初級2維(2D)平面上。彼等投射之在2D坐標系統中具有坐標之2D多邊形可接著用於相交計算。一旦已完成計算，若需要，則可將2D坐標向回投射至3D坐標系統中。
應瞭解，儘管以上已描述對植入位點之計劃，但程序可等效應用於收穫位點。醫師可識別欲貢獻毛髮之收穫要素以及相關控制點，且要求例如彼識別之要素中之毛髮之數目降低，降低毛髮之數目係以密度經內插為例如貢獻前密度值之80%的方式進行。在整篇本申請案中描述之其他實作可等效應用於收穫。此外，重疊要素亦可關於其他程序加以考慮，該等程序諸如先前提及之彼等程序及可受益於本申請案中所述之系統及方法之其他程序。舉例而言，醫師可利用此技術來確保美容注射物或填充劑不過於靠近在一起施用，從而確保注射物延伸至其中之區域不重疊。在另一實例中，醫師可利用此技術來確保雷射應用不重疊。
當前部髮線1110與毛髮要素1120彼此靠近置放時(看見圖11)，可設想的是治療計劃系統可僅建議毛髮要素1120內之位點，且因此在髮線1110與毛髮要素1120之邊界之間將存在可見間隙。因此，根據本申請 案之另一態樣，治療計劃系統確保在其之間不存在間隔，或存在之最小任何間隔看起來自然，且符合所要毛髮之總體外表。為進行此舉，共用相鄰或鄰近要素之間的控制點。亦即，共用沿髮線1110及鄰近於髮線1110之毛髮要素1120之邊界的控制點。出於此目的，引入毛髮連接點。為使一個毛髮要素之邊界與另一毛髮要素之邊界連接，使用者可拖動一個毛髮要素之邊界或周界上之控制點且使該控制點對接在另一毛髮要素之邊界或周界上之控制點上以使其「連接」。兩個控制點之斷開或「不共用」可藉由使用例如另一滑鼠按紐(右擊)且拖動以「分開」連接之控制點來達成。毛髮連接點可應用於髮線、毛髮修補片或不同毛髮要素之間的區域。在圖11中說明之實例中，在前部髮線1110與連接之毛髮要素(例如毛髮修補片)1120之間存在三個共用控制點，即控制點1130、1140及1150。此等控制點使髮線1110與毛髮修補片1120連接。以此方式，當共用控制點1130、1140或1150之一更新(例如更新其位置、方向、密度等)時，另一要素毛髮修補片1120上之連接之控制點亦更新。亦即若移動髮線1110之位置，則系統自動更新鄰近於髮線1110之毛髮修補片1120之邊界的位置。以此方式，使用者不具有單獨改變毛髮修補片1120之額外任務，且可專注於計劃過程。此亦將確保不存在間隙且代之以在屬於不同毛髮要素之靠近毛髮之間存在平滑過渡。 點、線、修補片或區域之連接可等效應用於關於任何其他程序(諸如各種美容及皮膚學程序)連接此等要素。舉例而言，當控制眼之輪廓時，醫師可使皺紋移除線上之控制點與眼之周邊上之控制點連接，以使關於皺紋移除線作出之任何改變將被共用且隨後更新，藉此有助於輪廓控制計劃。
促成毛髮移植程序之成功結果之一個因素為前部髮線之外觀自然。根據本申請案之另一態樣，提供用於基於控制點以及調節及內插之技術產生自然外觀髮線之方法。此等方法可實質上自動執行或在使用者輔助下執行。
圖12為說明用於產生建議髮線(包含建議植入位點)之一示範性方法1200的流程圖。方法1200由諸如上述處理單元之實施模組的裝置執行，且可在軟體、韌體、硬體或其組合中實施。方法1200將參照圖12及13加以描述。
初始，在步驟1210中，在基礎髮線1330(如圖13中所見)之輪廓上識別控制點，通常在患者之面部方向上，在欲為患者之頭部上之毛髮之前列或前部曲線的輪廓上識別，從而形成髮線曲線。此等控制點可由使用者經由使用者介面識別，或由徒手繪製產生，及/或由治療計劃系統自動建議且產生。出於說明之目的，圖13描繪此等初始控制點1310a、1310b、1310c、1310d及1310e。此等初始控制點1310a、1310b、1310c、1310d及1210e用於藉由電腦輔助設計領域中之可產生曲線之許多已知技術產生基礎髮線1330，該等技術例如藉助於藉由諸如貝齊爾內插(Bezier interpolation)或三次內插之高階內插算法達成之內插。以此方式，基於指定數目之控制點(在此實例中為五個點1310a、1310b、1310c、1310d及1310e)之任意形狀曲線將限定基礎髮線1330之輪廓。一旦已建議初始基礎髮線，使用者即可交互調整控制點之位置及/或定向直至所得基礎髮線1330為使用者尋求之所要曲線。此外，使用者可添加其他控制點，及/或調整密度或控制點之間的間隔，或添加「隨機性」因子，例如如美國專利8,104,480中所述。
一旦已產生初始使使用者滿意之基礎髮線1330，即在步驟1220中，由計劃模組沿曲線自動判定欲沿此基礎髮線1330加以植入之毛囊單位(1320a、1320b、1320c、1320d等)之各別位置及方向以完成對基礎髮線1330之設計。可基於由使用者經由使用者介面提供之密度、間隔及/或隨機性參數產生建議植入位點。再次，若建議植入位點不使使用者滿意，則使用者可操縱控制點以促成基礎髮線1330之內插植入位點之所要變化。在一些實作中，可在不首先產生內插位點將存在於其上之毛髮曲線下產生基礎髮線之內插位點。
當設計前部髮線或髮線時，醫師通常使用一列以上毛髮來對其進行限定。因此，設計最終髮線可包含設計兩列或兩列以上毛髮。在用於產生建議最終髮線之方法1200的步驟1230中，使用者可經由使用者介面提供將要內插之列數及自基礎髮線1330開始之調節(亦即若降低，則在各隨後列中之毛髮之數目如何)。如圖13中所說明，在此情況下，使用者已要求產生兩個額外髮線，且調節約70%。以此方式，產生離基礎髮線1330預 定距離(由使用者經由使用者介面提供或由計劃模組自動建議)之髮線1340，其包含比髮線1330少約30%之建議植入位點。亦產生髮線1350，其具有的建議植入位點之數目為髮線1340之約70%。
在建議最終髮線設計之前，計劃模組可另外執行其他步驟來有助於產生自然外觀髮線。在步驟1250中，可計算任何兩個相鄰植入位點之間的間隔，例如各列1330、1340及1350中之任何兩個相鄰毛髮之間的間隔以及位於相鄰列(例如列1330及1340、或1340及1350)中之毛髮之間的間隔。若建議植入位點比由使用者較早提供之識別的間隔靠近，則建議植入位點之位置可經自動調整以對此修正。可另外施加隨機性因子1260。 在已執行此等其他步驟下，結果為最終髮線具有預定毛髮列數、調節及隨機性因子。
促成毛髮移植程序之成功結果之另一因素為患者之整個頭部之毛髮的密度外觀自然。根據本申請案之另一態樣，提供用於基於控制點產生植入位點之自然外觀內插密度之方法(及相應處理器系統)。此等方法可實質上自動執行或在使用者輔助下執行。
圖14為說明根據本申請案之另一態樣，用於基於密度內插產生內部植入位點之一示範性方法1400的流程圖。方法1400由諸如上述處理單元之實施模組的裝置執行，且可在軟體、韌體、硬體或其組合中實施。並非試圖在3維坐標系統中內插內部植入位點之方法1400投射毛髮要素之3維坐標至2維坐標系統中且隨後在該2維坐標系統中內插內部植入位點。接著將內插內部植入位點向回投射至3維坐標系統中，在該3維坐標系統中，該等位點在患者之3維模型上加以描繪。建議方法之實例將參照圖14、圖15及圖16加以描述。
方法1400中之一個初始步驟1410在於判定欲產生其之內部植入位點之毛髮要素(例如毛髮修補片)的建議植入位點之間的間隔。存在可判定此間隔之眾多方式，其中一種根據本申請案之方式為使密度資訊(其可由使用者經由使用者介面提供或由例如處理單元計算)轉變成間隔資訊。舉例而言，假定毛髮之樣式由三角形模擬，一種可能用於使密度轉變成間隔資訊之公式可為： ，其中鄰近於某一植入位點之植入位點之間隔係基於 其鄰近之該植入位點之密度。
應瞭解，其他公式可加以利用且可針對特定情形加以定製。舉例而言，某人可寧願也許由正方形而非三角形模擬毛髮之樣式，因此需要修改公式以反映此資訊。
在已判定間隔資訊下，識別呈毛髮修補片形式之毛髮要素。此毛髮修補片包含可由一或多個輪廓點限定之外部邊界曲線。毛髮修補片可包含習知形狀，諸如圓形、卵形、多邊形或其他此等形狀，或可經定製。無論形狀如何，意欲此識別之毛髮修補片將處於患者之頭部上，且因此將不包含平坦表面或2維(2D)表面，但將包含3維(3D)要素。在本申請案之此態樣之此特定實作中，步驟1420包含投射在3D坐標系統中限定外部邊界曲線之3D輪廓點於2D坐標系統中之2D影像上。用於執行此步驟之方法為熟習此項技術者所熟知且將不在本文中描述。為易於說明，將使用2D坐標系統中之所得邊界曲線1510及輪廓點1520a、1520b、1520c及1520d，如圖15中所描繪。在一個實作中，輪廓點可另外包含控制點，此舉之目的將在下文中描述。
步驟1430包含在2D坐標系統中產生候選植入位點。同樣，存在將為熟習此項技術者顯而易知的用以達成此任務之眾多實作。此等實作之一在於識別主軸1530，在離開主軸1530之方向上跨越建議內部植入區域朝向在內部植入區域之另一側上之邊界曲線1510的部分(在圖15中，識別為1540)移動，從而產生創建或產生在圖15中描繪為白色圓形特徵之候選位點1550。主軸1530為可自其建議方向之任意軸。在一個實施例中，主軸沿或平行於毛髮修補片之最長維度定位，因此需要在由邊界曲線1510限定之內部植入區域中建議毛髮「行數」較少，且可能需要較少處理時間。候選位點1550代表可植入毛囊單位之建議位點。在2D坐標系統中產生候選植入位點可基於由如圖15中說明之正方形模擬之位點樣式，然而，三角形佈局或任何其他此模擬樣式在本申請案之範疇內。
在已在2D坐標系統中產生候選植入位點下，計劃模組利用判定對毛髮修補片建議植入位點之間的間隔之公式。然而，為進行此舉，可需要控制點。此等控制點可為離散控制點，或其可包含例如如上指示之輪廓點。在此特定實例中，讓吾人假定輪廓點1520a、1520b、1520c及1520d另外充當控制點，其中控制點1520a及1520b之相關密度值為例如每cm2 40根毛髮且控制點1520c及1520d之相關密度值為例如每cm2 20根毛髮。沿主軸1530，各建議植入位點之內插密度值將因此在每cm2 40根毛髮(在1520a處)至每cm2 20根毛髮(在1520d處)之範圍內，從而導致作為毛髮之間的間隔值之內插間隔值(步驟1440)在最靠近1520a之末端處較小(密度較高)，且在最靠近1520d之末端處較大(密度較低)。各候選植入位點具有與其相關之內插密度值，且因此，具有亦與其相關之間隔值，該間隔值代表為達成所要密度內插值所需之最小間隔。
參照圖15，基於自控制點1520a獲得之資訊，可判定候選植入位點1560a(顯示為黑色圓形)為滿足用以達成所要內插值之間隔值準則之最靠近候選位點。控制點與候選植入位點1560a之間的其他候選位點過於靠近。在已判定候選植入位點1560a可用於植入下，圍繞中心1560a繪製虛擬圓圈1570a，該圓圈之直徑由用於此特定位點之間隔值公式判定，該特定位點具有已藉由內插判定之相關密度值。步驟(1450)有助於識別不可用於植入之彼等候選位點。落於圓圈1570a內之候選位點視為過於靠近建議植入位點1560a。計劃模組經組態以執行識別與建議植入位點1560a在同一列之下一可用候選植入位點的操作，該列實質上平行於主軸1530且在毛髮區域邊界曲線1510內。如可在圖15中所見，此為候選植入位點1560b，其現變為意欲植入毛囊單位之建議植入位點。與之前一樣，此建議植入位點1560b亦具有與其相關之由以上指示之公式基於已藉由內插判定之相關密度值計算的間隔值。然而，如圖15中所指示，間隔值大於與建議植入位點1560a相關之間隔值，且如可見，圍繞建議植入位點1560b繪製之虛擬圓圈之直徑大於對建議植入位點1560a繪製之直徑。再次，計劃模組經組態以執行識別與建議植入位點1560a及1560b在同一列之下一可用候選植入位點的操作，該列實質上平行於主軸1530且在毛髮區域邊界曲線1510內。 如可在圖15中所見，此為候選植入位點1560c，其現變為意欲植入毛囊單位之建議植入位點。沿該列重複此程序，且接著當識別下一列建議植入位點時，再次啟動程序，在實質上平行於但離開主軸1530之方向上朝向邊界曲線1510之相對部分移動。以此方式，識別且產生所有建議植入位點(步驟1460)。將根據以上給出之描述顯而易知的是將存在更多朝向毛髮修補片之高密度末端識別且產生的建議植入位點，該末端為定位控制點1520a之處。 將已朝向毛髮修補片之低密度末端識別且產生較少建議植入位點，該末端為定位控制點1520d之處。
重複該方法，內插間隔值，判定不可用位點位置及產生建議植入位點位置直至整個毛髮修補片已以此方式填充。該種方法之結果在圖16中加以說明，其中亦充當邊界曲線1610上之控制點之輪廓點1620提供欲產生之建議內部植入位點。
一旦已完成該方法，即在步驟1470中，將在2D坐標系統中限定外部邊界曲線之2D輪廓點及建議植入位點(例如建議植入位點1560a、1560b、1560c及1560d)之所有2D坐標向回投射至3D坐標系統中。 同樣，用於執行此步驟之方法為熟習此項技術者所熟知且將不在本文中描述。以此方式，提供基於密度內插產生內部植入位點。
通常，在醫師之專業領域中，其傾向於已知或已瞭解其試圖為其患者達成之外觀。此瞭解可基於當前患者、他/她已治療之其他患者、來自其他人之相片、或其他資訊。因此，並非試圖自有限數目之模板選擇、必須經由許多模板費力進行或使處理器自動產生毛髮要素，使用者可寧願手動產生所要毛髮要素，無論該等毛髮要素為如圖17a中說明之前部髮線(或髮線)1710抑或如圖18a中說明之呈毛髮修補片形式的毛髮邊界曲線1810。可用於使得醫師能夠提供該種原始及定製治療計劃之方法2000之一實例藉由流程圖在圖20中加以說明。手動產生此等建議毛髮要素可以眾多方式達成，諸如像藉由利用例如觸筆、筆樣裝置或甚至手指與觸摸屏、影像捕捉板或其他此類似裝置組合徒手達成。或者，使用者可利用輸入裝置之各種點擊，諸如滑鼠與拖動動作組合以繪製所要毛髮要素。無論如何產生，一旦系統已向使用者顯示身體表面之3D模型(圖20之步驟2005)，使 用者即接著能夠經由輸入裝置提供來自徒手畫之建議毛髮要素的二維(2D)使用者輸入(以圖式或跡線形式)。此建議毛髮要素可在患者之頭部之光禿區域中或圍繞該光禿區域繪製，或上覆於其中具有一或多個現存毛髮移植物之區域。一旦系統(例如處理器)已接收此資訊(圖20之步驟2010)，在本申請案之一些實施例中，其可利用一或多種形狀/線條識別算法來將各手工繪製線條、圓圈或橢圓等轉換成平滑幾何形狀。處理器可視情況在此階段藉助於一或多個平滑模組移除噪音，包括來自由非穩定手部動作引起之擺動或震顫之噪音以使線條看起來更經限定。用於執行此特定步驟之方法為熟習此項技術者所熟知且將不在本文中描述。應注意，儘管本文識別之特定步驟可通常為熟習此項技術者所知，但本文所述之建議方法總體上為新穎且具有發明性的。亦應注意，本申請案之方法之步驟的組合可以任何適當順序進行及/或實施。
在已記錄輸入裝置之使用者輸入或跡線(例如徒手畫)下，處理器使2D跡線或使用者輸入轉變成3D坐標系統中患者之3D模型上之位置，且在已產生3D跡線下，向使用者顯示該跡線(圖20之步驟2015)。應瞭解，也許對3D區域中之區域之跨越不如預期的大，產生3D跡線對使用者而言可似乎不為最佳，在此等類型之情形下，修改2D跡線且隨後自動修改3D跡線可合乎需要。無論需要多少修改，使用者皆能夠在二維中提供輸入且使三維中之線條或曲線之坐標由系統產生或識別。此外，使用者可僅在一個正交視圖上提供此輸入，且不必在一個以上視圖中提供輸入來獲得所要結果。如上所論述，達成此舉可依據之一種技術係藉由投射2D位置於3D模型上，且計算其交叉點，但用以達成此舉之其他方法將為熟習此項技術者所知。處理器可視情況在此階段移除噪音。
為在患者之3D模型上正確指示建議毛髮要素，在本揭露內容之一個態樣中，處理器可判定接收之輸入代表開放曲線或閉合迴路(圖20之步驟2015)。此步驟可在基於2D使用者輸入之2D平面中或在3D坐標系統中進行。可達成此舉之一種方式係藉由比較跡線上之第一點與最後一點。假定使用者提供單一實質上不間斷手部動作來產生2D建議毛髮要素，若如圖17a中所說明，跡線之第一點1715與最後一點1720分開超過預定 距離，則可假定建議毛髮要素意欲代表髮線。另一方面，將顯而易知的是若如圖18a中所說明，跡線之第一點1815與最後一點1820分開小於預定距離或實質上與預定距離相同，則可假定建議毛髮要素意欲代表閉合迴路或毛髮修補片。處理器產生且顯示酌情呈髮線或毛髮修補片形式之建議毛髮要素。若用以產生2D建議毛髮要素之手部動作包含間斷手部動作，或包含多個區段，藉此產生斷開線或斷開邊界，則處理器可經組態以判定沿曲線之鄰近點之間的距離是否大於彼此分開之預定距離，且藉此判定斷開線是否意欲為完整線。在任一情況下，若在3D模型上產生且顯示之建議毛髮要素不正確，則使用者可相應地對其進行調整。
在已在3D模型上自動產生建議毛髮要素(步驟2020)下，由處理器基於建議毛髮要素自動產生複數個控制點。儘管描述在3D模型上進行之步驟，但應瞭解此步驟可在2D或3D模型上進行。存在可達成此舉之許多方式，例如藉由使用2D或3D曲線近似算法，使用盡可能少之點得到提供與2D或3D曲線最佳擬合之多邊形幾何形狀。將顯而易知的是利用此技術可允許進行進一步使用者輸入，從而指定多邊形應實質上匹配使用者輸入之密切程度，且因此允許定製多邊形幾何形狀與2D或3D曲線之偏差的大小。一旦已產生最佳擬合多邊形幾何形狀，處理器即可識別關鍵特徵點(其為在連接時形成多邊形幾何形狀之點)，且基於識別之關鍵特徵點，產生且顯示複數個控制點1725、1825(步驟2025)。特徵點與控制點可或可不重合。視情況，可使用例如內插技術/算法，基於產生之控制點1725、1825產生其他控制點1730、1830。此等內插技術包括但不限於例如貝齊爾表示及基數樣條算法。此等控制點1725、1730、1825、1830各自具有與其相關之提供複數個控制點之3D位置的相應位置值，例如對於髮線(諸如前部髮線)，合乎需要的是判定至少兩個控制點，且對於毛髮修補片，合乎需要的是判定至少三個控制點。與每一各別控制點相關之定向值可由使用者提供。可對各個別控制點、所有控制點或對應於建議毛髮要素之控制點子組提供定向值。或者，處理器可對各控制點指定定向值。
在本申請案之另一態樣中，處理器可自動判定與每一各別控制點相關之初始定向。此自動判定可考慮來自3D模型之至少一或多個特 徵。舉例而言，定向可考慮鼻、眼及/或耳在患者之3D模型上位於何處。 或者或另外，初始定向可為預定角度，例如初始定向可經指定以使其在離開患者之鼻之方向上被指引，且按照沿患者之背部向下之方向。在本申請案之另一態樣中，與各別控制點相關之初始定向可至少部分基於一或多個現存毛囊單位。如同先前實施例一樣，有可能修改初始定向值之各者或任一者。
使用各控制點之位置及定向值，處理器能夠基於此複數個控制點自動產生且顯示建議毛囊單位植入位點或建議收穫位點(步驟2030)。 因此，產生位於由毛髮邊界曲線1810加以輪廓化或實質上沿髮線1710之區域內的植入位點或收穫位點。如圖17b及圖18b中所說明，系統及/或處理器可另外經組態以產生建議毛囊單位、毛囊或移植物1750、1850且使其對使用者顯示。若產生該種顯示，則建議毛囊單位、毛囊或移植物之長度可由處理器或使用者預先判定，或可由使用者輸入。此長度可經修改以產生所要外觀。
此手動或徒手畫之使用可另外用於指導或影響建議收穫位點、毛囊單位植入位點之產生，從而指導或影響例如該等位點之位置、定向及/或密度。本申請案之此態樣係相對於圖19a及圖19b加以描述。圖19a說明限定毛髮修補片之毛髮邊界曲線1905的手工繪製之徒手2D圖式。若醫師需要產生毛髮渦旋，則並非依賴於在合乎需要位置中產生毛髮渦旋中心之電腦系統或依賴於其自身適當定位毛髮渦旋中心，他/她可代之以選擇提供識別例如共同表達總體樣式之若干曲線1910的其他2D使用者輸入，計劃或指導他/她意欲建議毛囊植入位點實質上遵循哪個位置。以此方式，使用者未必需要識別毛髮渦旋中心，而是藉助於其他使用者輸入，曲線1910能夠判定定位該種毛髮渦旋中心可處於之位置。醫師可另外指示在定向方面具有較大或較小偏差之區域。如圖19a及圖19b中所說明，可見醫師已繪製最靠近「毛髮渦旋之中心」1915之曲線之末端以使該等曲線比遠離「渦旋之中心」1915之彼等曲線更快速改變由毛髮邊界曲線1905加以輪廓化之每個單位區域的定向。應瞭解，其他使用者輸入可包含一或多個曲線，且該一或多個曲線可包含實質上直線，術語曲線在此情形下視為涵蓋所有此 等變化形式。
如上所述，系統(包括處理器)可利用一或多種可將各另外手工繪製之線條或曲線等轉換成平滑幾何線條或曲線的形狀/線條識別算法。 處理器可視情況在此階段藉助於一或多個平滑模組移除噪音，包括來自由非穩定手部動作引起之擺動之噪音以使曲線及線條看起來更經限定。在已記錄輸入裝置之使用者輸入或跡線下，處理器使2D跡線或使用者輸入轉變成3D坐標系統中患者之3D模型上之位置。如以上所亦描述，處理器可視情況允許在此階段進行藥物治療及/或移除噪音。
在已在3D模型上產生毛髮邊界曲線1905及其他曲線1910下，由處理器基於建議毛髮邊界曲線1905及各曲線1910自動產生控制點。 存在可達成此舉之若干方式。如上所述，3D曲線近似算法可用於使用盡可能少之點得到提供與3D毛髮邊界曲線1905最佳擬合之多邊形幾何形狀。 關於曲線1910，在3D模型上產生建議毛髮曲線之過程中，處理器將已識別此等曲線之各者為開放曲線或線條而非閉合迴路，且因此各者將具有兩個末端。參照圖19a及圖19b，可見曲線1910a具有第一末端1920及第二末端1925。使用例如3D曲線近似算法，處理器經組態以使用盡可能少之點得到提供與3D曲線最佳擬合之多邊形幾何形狀。在此特定情況下，3D曲線可使用在3D曲線1910a之第一末端1920處之第一點、在3D曲線之第二末端1925處之第二點、及近似在分別為1920及1925之第一末端與第二末端之間中段之第三點1930加以近似。此等點可用作各自具有與其相關之相應位置值之控制點。
與每一各別控制點相關之定向值可由使用者提供。可對各個別控制點或控制點子組，諸如分別與各線條1910相關者及與毛髮邊界曲線1905相關者提供定向值。或者，可對所有控制點指定單一定向值。或者，處理器可對各控制點指定定向值。在本申請案之一個態樣中，處理器以以上相對於圖7b所述之方式指定毛髮邊界曲線1905之定向值。在本申請案之另一態樣中，處理器藉由判定在每一各別控制點處與曲線相切之角度來指定各毛髮曲線1910上之各控制點之定向值。在圖19b中，切角由箭頭說明。此自動判定可另外考慮來自3D模型之至少一或多個特徵。舉例而言， 定向可考慮鼻、眼及/或耳在患者之3D模型上位於何處，或考慮一或多個現存毛囊或毛髮移植物之定向。如同先前實施例一樣，有可能修改初始定向值之各者或任一者。
使用各控制點之位置及定向值，處理器能夠基於複數個控制點自動產生且顯示建議毛囊單位植入位點。因此，舉例而言，可產生位於由毛髮邊界曲線1905加以輪廓化之區域內及受曲線1910影響之植入位點。如圖19b中所說明，系統及處理器可另外經組態以產生可通常稱為毛髮移植物之建議毛囊或毛囊單位且使其對使用者顯示。若產生該種顯示，則建議毛髮移植物之長度可由處理器或使用者預先判定，或可由使用者輸入。此長度可經修改以產生所要外觀。
在本發明之另一態樣中，以上在圖19b中說明之控制點及/或毛髮邊界曲線及/或髮線及/或曲線可隨後自使用者之視圖移除，從而允許醫師示意性觀察他的/她的治療計劃關於其患者將看起來如何。將為讀者顯而易知的是徒手繪製或手動產生所要髮線及/或曲線之應用可與本文參照本申請案之各種圖式及實施例所述之任何其他技術及計劃方法組合。舉例而言，醫師可利用徒手畫來識別欲彼此相關或連接在一起之毛髮要素。
根據本申請案之另一態樣，提供用於修改治療計劃之其他方法及系統。在已產生建議植入位點之計劃下，治療計劃系統亦可能夠藉由使得使用者能夠計劃可為獲得所要結果所需之程序之數目來使治療過程最佳化。如美國專利8,388,631中所述，可順應身體表面且產生拉緊之皮膚拉緊器可用於促進在身體表面上進行之各種程序，例如自身體表面上之各種位置收穫毛囊單位(FU)。此等拉緊裝置可以各種尺寸及形狀出現且可經組態以順應身體表面之特定要素。
在已產生至少一個植入要素(或區域)且在使用者介面上加以顯示，但通常若干植入要素下，模型化軟體可利用各種算法來產生且上覆一或多個區域定位器或在一些實施例中皮膚拉緊器之圖像以覆蓋建議植入或治療區域。區域定位器可用於固持用於指引可用於實施本揭露內容之各種方法的影像指導之系統之基準或標記。亦可操作最佳化算法來使欲用於治療程序中之拉緊器之總數最小，使拉緊器之間的上覆區域最小，及/或 潛在降低需要患者經受之作業階段之數目。
為有助於此，可要求使用者對區域定位器或拉緊器置放提供一些約束，諸如像其意欲在程序中使用之區域定位器或拉緊器之最大數目、拉緊器之類型、拉緊器之尺寸等。此可經由使用者介面進行。視情況，使用者可手動調整可由電腦產生之計劃，從而指示經建議以由使用者在執行建議治療計劃時採用之拉緊器之數目及置放。舉例而言，使用者可調整建議拉緊器位置以也許避免使也許現存疤痕惡化。
圖21a及圖21b說明可經產生以使得使用者能夠執行兩種不同治療計劃之拉緊器的上覆。在圖17a中，建議植入要素跨越實質上佔據患者之頭皮之光禿區域且需要使用四(4)個拉緊器2110a、2110b、2110c及2110d的區域。另一方面，在圖17b中，建議植入要素跨越僅需要三(3)個拉緊器之較小區域。
將為熟習此項技術者顯而易知的是存在可用於提供此功能性之許多算法。在本申請案之此態樣之一個實例中，處理單元可判定組合毛髮要素之外部輪廓，且基於彼資訊及拉緊器之尺寸，置放拉緊器之一或多個圖像以使外部輪廓內之整個區域皆由拉緊器覆蓋。在本申請案之此態樣之一個實施例中，處理單元可自考慮移除涵蓋不具有或具有預定有限數目之建議植入位點之區域的任何虛擬拉緊器。
在本申請案之此態樣之另一實例中，由組合毛髮要素覆蓋之區域可實際上分成網格區段，且線性代數成本函數可用於使網格點之覆蓋範圍最佳化。利用一組一或多個參數(包括但不限於例如拉緊器之數目、拉緊器之位置及拉緊器之尺寸)，可指定代表所述參數之值之任何特定組合之目標值的值。目標值可視一或多個參數中之哪個參數經最高度加權或在任何特定情形下具有更大價值而變化。舉例而言，儘管較少大型拉緊器可能用於特定治療計劃，但值可經組態以使較小拉緊器具有較大值，且因此在彼情形下可見目標值較高。此將例如為治療計劃欲對兒童或頭部較小之患者進行之情況，且將較易於利用尺寸較小之拉緊器或區域定位器而非較大者。
當利用本申請案之此態樣時，治療計劃因此包含關於建議位 點位置/定向及拉緊器之位置/定向的治療計劃。一旦完整計劃滿足醫師、使用者及/或患者之預期，使用者即可接著以實際患者登記治療計劃。在一些實施例中，此可藉由使用一或多個用以識別一或多個在患者上或在患者上之裝置上之標記的攝影機來達成。標記可為固定於患者之反射鏡、在患者上繪製之墨水記號、患者之解剖體、拉緊器自身(或其任何部分)。或者，標記可為在由醫師在毛髮移植程序中利用之身體表面拉緊裝置上之記號。識別之標記可用於判定患者上之植入區域之位置及/或定向。基準偵測算法可用於定位且細化此等標記之位置。將顯而易知的是基準/參照標記離建議植入區域愈近，針對患者之治療計劃之登記將愈準確。
將顯而易知的是儘管方法在以上描述為離散步驟，但一或多個步驟可經組合或甚至缺失，而不脫離本申請案之實施例之預定功能性。 亦將顯而易知的是上述方法可手動執行，或其可為部分或實質上自動的，包括使用機器人系統來執行。儘管以指示毛髮自同一患者收穫且植入同一患者中之方式加以描述，但毛髮可類似地自一名患者收穫且植入另一名患者中。或者，毛髮可自另一來源接收且植入。
上文說明且描述之本申請案之實施例易經受各種修改及替代性形式，且應瞭解如本文以及本文所述之特定實施例大體上揭露之本申請案不限於揭露之特定形式或方法，且在本申請案之精神及範疇內，許多其他實施例為可能的。此外，儘管一個實施例之個別特徵可在本文中論述或在一個實施例之圖式中而非在其他實施例中顯示，但應顯而易知的是一個實施例之個別特徵可與另一實施例之一或多個特徵或來自複數個實施例之特徵組合。作為非限制性實例，熟習此項技術者應瞭解關於一個圖式或實施例所述之特定特徵或特性可在適合時與另一圖式或實施例中所述之特徵或特性組合。申請人認為本申請案之標的物包括本文揭露之各種步驟、要素、特徵、功能及/或性質之所有新穎及非顯而易見組合及次組合。此外，所述方法可應用於任何治療，且不限於毛髮移植。
熟習此項技術者應進一步瞭解本申請案不限於使用特定系統，且自動(包括機器人)、半自動及手動系統及裝置可用於定位及啟動各別移除工具以及本文揭露之其他裝置及組件。
儘管本申請案已在其較佳實施例中描述，但應瞭解已使用之措辭為描述而非限制措辭。因此，可在不脫離本申請案之真實範疇下在隨附申請專利範圍內作出改變。
1905‧‧‧邊界曲線
1910a‧‧‧曲線
1920‧‧‧第一末端
1925‧‧‧第二末端
1930‧‧‧第三點

Claims (44)

  1. 一種對一身體計劃一程序的方法，其包含：接收來自一徒手畫之一建議身體表面要素的二維(2D)使用者輸入；使用一處理器產生該建議身體表面要素且在一顯示裝置上在一身體表面之一3D模型上加以顯示；及基於該3D模型上之該建議身體表面要素自動產生複數個控制點。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中產生該建議身體表面要素且在該3D模型上加以顯示包含藉由判定2D值與該3D模型之間的一交叉點來使該等2D輸入值轉變成3D位置。
  3. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項之方法，其中自動產生且顯示該建議身體表面要素包含：判定該接收之2D使用者輸入對應於一開放迴路抑或一閉合迴路；及若該判定之輸入對應於一開放迴路，則產生且顯示一線，且若該判定之輸入對應於一閉合迴路，則產生且顯示一修補片。
  4. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項之方法，其進一步包含自動判定該複數個控制點之至少一者之定向值且其中該自動判定該定向係至少部分基於該3D模型之一或多個特徵。
  5. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項之方法，其中該複數個控制點之至少一者之定向值係基於進一步的使用者輸入加以判定。
  6. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項之方法，其中身體表面要素包含髮線或邊界曲線。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該程序係毛髮移植且該方法進一步包含：基於該複數個控制點及該複數個控制點之該等定向來自動產生且顯示建議毛囊單位收穫或植入位點。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含：接收呈一徒手畫形式之另外2D使用者輸入；且其中該等自動產生之建議毛囊單位位點為植入位點且其中該等自動產生之建議毛囊單位在該等植入位點處的定向係基於該另外2D使用者輸入。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該建議要素為一毛髮修補片，且該其他2D使用者輸入包含一或多個在由該毛髮修補片之一邊界加以輪廓化之一區域內繪製的曲線。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其進一步包含基於該一或多個曲線之各者自動產生至少兩個控制點，且其中該至少兩個控制點之一者包含在該一或多個曲線之各者之一端處的控制點，且該至少兩個曲線控制點之另一者包含在該一或多個曲線之各者之另一端處的控制點。
  11. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包含自動判定該至少兩個控制點之各者之定向，其中該自動判定包含判定在每一各別控制點之位置處與該3D模型上之該曲線相切的角度。
  12. 如申請專利範圍第10項之方法，其進一步包含基於該複數個控制點及該複數個控制點之該等定向以及基於該至少兩個控制點及該至少兩個控制點之該等定向自動產生且顯示建議毛囊單位植入位置。
  13. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項之方法，其中該建議身體表面要素包含一毛髮修補片，且進一步包含相對於該毛髮修補片之邊界識別一毛髮渦旋之一中心的一位置。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該毛髮渦旋位於該毛髮修補片之該邊界內且其中該自動產生複數個控制點進一步包含自動產生各控制點之定向值，該定向值係基於在該毛髮渦旋之該中心與該複數個控制點之各者之間繪製的虛擬線。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包含基於該控制點離該渦旋之該中心之一距離改變對該複數個控制點指定之該定向值。
  16. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該程序包含一毛髮移植程序、紋身移除、皮膚移植、注射一物質或美容或皮膚學程序，且其中該至少一個位點為一收穫位點、一切口製備位點、一植入位點、一紋身移除位點、一皮膚特徵或缺陷之一位點、一面部特徵或缺陷之一位點、一疤痕位點、一皺紋位點、一黑痣位點或雀斑位點或一胎記位點。
  17. 如申請專利範圍第1項之方法，該方法包含產生一或多個對應於根據 該計劃在該身體表面上置放一皮膚拉緊或一基準定位器裝置之虛擬網格區段，且其中該一或多個虛擬網格區段係至少部分基於該皮膚拉緊裝置或該基準定位器裝置之一尺寸產生。
  18. 一種對一身體計劃一程序的系統，其包含：一使用者介面，其包括使用者輸入裝置，至少一個非暫時性儲存媒體，其儲存指令，及一處理器，其包含一或多個用於對影像資料執行操作之模組，該一或多個模組包含用於以下之指令：接收來自一徒手畫之一建議身體表面要素的二維(2D)使用者輸入；使用一處理器產生該建議身體表面要素且在一顯示裝置上在一身體表面之一3D模型上加以顯示；及基於該3D模型上之該建議身體表面要素自動產生複數個控制點。
  19. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該建議程序包含一毛髮移植程序、紋身移除、皮膚移植或美容或皮膚學程序，且其中該身體表面要素包含一部分皮膚、一部分頭皮、一毛髮修補片、一黑痣、一或多個雀斑、胎記、皺紋或疤痕、一面部特徵或一面部缺陷。
  20. 一種自動產生用於一身體表面上之一毛髮渦旋之一計劃的方法，其包含：識別一毛髮邊界曲線，該毛髮邊界曲線具有複數個控制點；識別一毛髮渦旋中心；自動對該複數個控制點之各者指定一初始定向值，該初始定向值係基於自該渦旋中心至該各別複數個控制點之各者的一虛擬線之定向；及基於該複數個控制點及其相應指定初始定向值在由該毛髮邊界曲線加以輪廓化之一區域內自動產生建議毛囊單位植入位點。
  21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中該毛髮渦旋中心在該毛髮邊界曲線內部。
  22. 如申請專利範圍第20項至第21項中任一項之方法，其進一步包含基於該自動產生之建議毛囊單位植入位點離該毛髮渦旋中心之距離來修改其定向。
  23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中修改該自動產生之建議毛囊單位 植入位點的該定向係使其與該初始定向值之偏差較大，其離該毛髮渦旋中心愈遠，且與該初始定向值之偏差愈小，其應離該毛髮渦旋中心愈近。
  24. 如申請專利範圍第20項至第21項中任一項之方法，其中識別該毛髮邊界曲線係藉由一徒手繪製器具來進行。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該毛髮邊界曲線包含一2D曲線，且該方法進一步包含藉由判定該等2D值與一身體表面之一3D模型之間的交叉點來使該2D曲線轉變成3D位置。
  26. 如申請專利範圍第20項至第21項中任一項之方法，其中自動指定各控制點之一初始定向值進一步包含考慮一3D模型之至少一或多個特徵，該方法進一步包含修改對該複數個控制點指定之該等初始定向值。
  27. 一種計劃在一身體表面移植毛囊單位之方法，其包含：接收一或多個二維(2D)曲線；自動對該一或多個曲線之各者指定至少兩個控制點；基於在每一各別控制點處與該一或多個曲線相切之一角度自動判定該等控制點之各者的初始定向值；及基於該一或多個曲線之該至少兩個控制點及其相應自動指定初始定向值自動產生建議毛囊單位植入或收穫位點。
  28. 一種計劃在一身體表面移植毛囊單位之方法，其包含：產生至少兩個毛髮要素且在一身體表面之一三維模型上加以顯示，該等各別毛髮要素各自包含一或多個控制點，該一或多個控制點具有與其相關之相應參數；使用處理器使該至少兩個毛髮要素之一第一者及一第二者彼此相關聯以形成一毛髮組群；及至少部分基於該第二毛髮要素之該一或多個控制點之至少一者的該等參數產生或修改該第一毛髮要素內或上之至少一個位點。
  29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該至少一個位點為一收穫位點、一切口製備位點或一植入位點，且其中產生或修改該至少一個位點之該步驟係基於來自該毛髮組群之該等毛髮要素之各者的該一或多個控制點之至少一者的該等參數。
  30. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，其中該毛髮要素包含一髮線、一邊界曲線或一毛髮修補片。
  31. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，其中毛髮要素為一毛髮修補片，且該一或多個控制點位於該毛髮修補片之一周邊的內部。
  32. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，其中該等參數包含以下一或多者：一或多個毛髮要素之一位置、毛髮要素之一幾何輪廓、欲收穫/植入之毛囊單位之一數目及/或類型、與特定收穫/植入位置相關之一隨機性程度、鄰近植入位置之間的一間隔、一毛囊深度、一植入物深度、毛囊或毛囊單位之一定向、一患者識別符、一標記位置或收穫/植入位點之一密度。
  33. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，其中與該至少一個位點相關之一參數值為至少部分基於該一或多個控制點之此等參數之該等對應值的一加權值。
  34. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，其中該至少兩個毛髮要素至少部分重疊，且自動修改或產生該等建議毛囊單位植入位點以使建議毛囊單位位點在一重疊區域中之一密度實質上類似於其他建議毛囊單位位點在該第一或該第二要素之一非重疊部分內之一密度。
  35. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，該方法包含選擇來自該第一毛髮要素之一第一控制點及來自該第二毛髮要素之一第二控制點，及使該第一所選控制點與該第二所選控制點連接以使修改該第一所選控制點會自動修改該第二所選控制點。
  36. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，該方法包含指引用於毛髮移植之一自動系統執行用以在該身體表面收穫、產生位點或植入毛囊單位之該計劃。
  37. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，該方法包含產生一或多個對應於根據該計劃在該身體表面上置放一皮膚拉緊或一基準定位器裝置之虛擬網格區段，其中該一或多個虛擬網格區段係至少部分基於一皮膚拉緊裝置之一尺寸或該至少兩個毛髮要素之一外部輪廓 產生。
  38. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，其中產生或修改該至少一個位點之該步驟係基於來自該毛髮組群之該等毛髮要素之各者的該一或多個控制點之至少一者的該等參數。
  39. 如申請專利範圍第28項至第29項中任一項之方法，該方法進一步包含允許一使用者選擇相關聯以形成一毛髮組群之毛髮要素及/或修改一或多個毛髮要素。
  40. 一種用於計劃在一身體表面移植毛囊單位之系統，其包含：使用者介面，其包括使用者輸入裝置，至少一種非暫時性儲存媒體，其儲存指令，及一處理器，其包含一或多個用於對影像資料執行操作之模組，該一或多個模組包含用於以下之指令：產生至少兩個毛髮要素且在一身體表面之一三維模型上加以顯示，該等各別毛髮要素各自包含一或多個控制點，該一或多個控制點具有與其相關之相應參數；使該至少兩個毛髮要素之一第一者及一第二者彼此相關聯以形成一毛髮組群；至少部分基於該第二毛髮要素之該一或多個控制點之至少一者的該等參數來產生或修改該第一毛髮要素內或上之至少一個位點。
  41. 如申請專利範圍第40項之系統，其中該一或多個控制點係由使用者選擇、自動產生或兩者組合。
  42. 如申請專利範圍第40項至第41項中任一項之系統，其中該處理器進一步經組態以選擇來自該第一毛髮要素之一第一控制點及來自該第二毛髮要素之一第二控制點，及使該第一控制點與該第二控制點連接以使修改該第一所選控制點會自動修改該第二所選控制點。
  43. 如申請專利範圍第40項至第41項中任一項之系統，其中該等參數之一為密度，且與該至少一個位點相關之該密度係至少部分基於該至少一個位點與該組控制點中該一或多個控制點之至少一者之間的反轉換算法。
  44. 如申請專利範圍第40項至第41項中任一項之系統，其中與該至少一 個位點相關之一參數值為至少部分基於一組控制點之此參數之該等對應值的一加權值。
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