(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数の画像に出現する複数の基準マークの第１場所を記録するステップと、
１つまたは複数の更新された画像における前記複数の基準マークのうちの少なくともいくつかの更新された場所を記録するステップと、
前記複数の基準マークのうちの前記少なくともいくつかの前記更新された場所の前記第１場所に対する偏位を判定するステップと、
前記判定された偏位と、以前の処置部位の場所とに少なくとも部分的に基づいて、前記処置を実行するべき新しい処置部位を選択するステップと、
前記処置を実行するために、除外ゾーンおよび／または保留領域を考慮に入れて前記選択された新しい処置部位に移動することをツールに対して命令するステップと、
を含む、プロセッサによって実行されるツールの作動方法。
【請求項２】
前記複数の基準マークの前記第１場所に基づいて前記処置を実行するためのエリアの境界を判定するステップをさらに含み、前記新しい処置部位を選択するステップは前記境界内で前記新しい処置部位を選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記新しい処置部位の視覚表現を作成するステップをさらに含む、請求項１または請求項２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項４】
前記処置部位を選択するステップは前記ツールの制限されたアクセスの部分を考慮に入れる、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記境界を判定するステップは前記境界を調節することにより前記ツールの制限されたアクセスの前記境界に含まれる部分を排除するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の基準マークはスキンテンション装置上に配置され、前記新しい処置部位を選択するステップは、前記スキンテンション装置の少なくとも１つの寸法および／または前記ツールの少なくとも１つの寸法を考慮に入れるステップを含む、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記複数の基準マークは、毛包ユニット、毛包、ほくろ、瘢痕、そばかす、しわ、瘤、凹陥部、特異的形状、眼球、外耳道、または標識のうちのいずれか１つまたは複数を含む、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記更新された場所を記録するステップ、前記偏位を判定するステップ、選択するステップ、および命令するステップを反復することをさらに含む、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記複数の基準マークのうちの少なくともいくつかが前記ツールから所定距離内にある場合、以前の処置部位に基づいて前記ツールの移動方向を特定し、前記ツールの移動方向を実質的に自動的に変化させるステップをさらに含む、請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の基準マークは１セットの特異的基準マークを含む、請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記新しい処置部位の場所を記録するステップをさらに含む、請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
前記変化した前記ツールの移動方向が、以前の前記ツールの移動方向に対して実質的に逆であるかまたは実質的に垂直である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
第１処置部位は、身体表面上に存在し、前記身体表面上の液体からの干渉を最小化することが自動的に算定される、請求項１から請求項１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
前記選択された新しい処置部位は前記処置が以前に実行されているいずれかの部位の場所を含まない、請求項１から請求項１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
前記処置は植毛採取処置または植毛埋入処置であり、前記処置部位は採取部位または埋入部位である、請求項１から請求項１４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】
前記ツールに対して移動を命令するステップは前記ツールを坦持するロボティックアームを自動的に移動させるステップを含む、請求項１から請求項１５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
画像を含む画像データを受け取るよう適応されたインターフェースと、
操作を実行するための１セットの命令を含むプロセッサと、
を含み、
前記１セットの命令は、
１つまたは複数の画像に出現する複数の基準マークの第１場所を記録するための命令と、
１つまたは複数の更新された画像における前記複数の基準マークのうちの少なくともいくつかの更新された場所を記録するための命令と、
前記複数の基準マークのうちの前記少なくともいくつかの前記更新された場所の前記第１場所に対する偏位を判定するための命令と、
前記判定された偏位と、以前の処置部位の場所とに少なくとも部分的に基づいて新しい処置部位を選択するための命令と、
前記処置を実行するために、除外ゾーンおよび／または保留領域を考慮に入れて前記選択された新しい処置部位に移動することをツールに対して命令するための命令と、
を含む、処置の実行を管理するためのシステム。
【請求項１８】
前記１セットの命令は、前記複数の基準マークの前記第１場所に基づいて前記処置を実行するためのエリアの境界を判定する命令をさらに含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記新しい処置部位を選択するための命令は前記ツールの制限されたアクセスの部分を考慮に入れる、請求項１７から請求項１８のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２０】
画像取得装置をさらに含む、請求項１７から請求項１９のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムはロボティックシステムであり、ロボティックアームをさらに含み、前記ツールは前記ロボティックアームに動作可能に接続された、請求項１７から請求項２０のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２２】
前記処置部位は毛髪採取部位または毛髪埋込部位である、請求項１７から請求項２１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２３】
前記システムは毛髪採取用ツールおよび／または毛髪埋入用ツールを含む、請求項１７から請求項２２のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２４】
前記プロセッサは前記処置が実行された前記部位の仮想表現を作成するようさらに構成され、前記システムは前記仮想表現を表示するよう構成されたモニタをさらに含む、請求項１７から請求項２３のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２５】
前記プロセッサがさらに、前記処置部位の周りに前記保留領域および／または前記除外ゾーンを生成するよう構成されており、前記除外ゾーンは閉多角形形状を含む、請求項１７から請求項２４のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２６】
前記除外ゾーンはユーザが調節できる、または自動的に生成される所定サイズを有し、前記システムがさらに、除外ゾーンの視覚表現を表示するよう構成されている、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記プロセッサは、複数の基準マークのうちの１つの基準マークが前記ツールから所定距離内にある場合、前記１つの基準マークから離れる方向へ前記ツールを移動させる命令を提供するよう構成されている、請求項１７から請求項２６のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２８】
前記プロセッサがさらに、画定された仮想選択領域を選択するよう構成されている、請求項１７から請求項２７のいずれか１つに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は全般的には毛髪移植処置に関し、さらに詳細には、撮像技術および処理技術を用いて毛包ユニットを身体表面から採取または身体表面に埋入するためのツールを操作するために用いられる方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
患者に対する医療処置の間、特に係る処置が長時間にわたる場合は、患者の動きおよび／または中断が不可避的に生じ得る。これらの中断は、機械的、電気的、ハードウェア的、ソフトウェア的、または医学的な性質によるものであり得、またはいくつかの他の手段により生じるものであり得る。例えば、患者が医療処置の間に自分の姿勢を変えること、もしくは患者および／または医師が手術の実施中にその場を一時的に離れた後に戻ることは妥当なことであり、また単に避けがたいことであり得る。このことは、様々な医療（美容整形を含む）処置に当てはまり、例えば、移植のために恵皮部（例えば患者の頭皮上）から毛包ユニットを採取し毛包ユニットを受皮部（例えば患者の頭皮の無毛部）に埋入する毛髪移植処置を患者が受ける場合には特に当てはまる。これらの処置の実行には典型的には数時間またはそれ以上の時間が必要となる。いくつかの事例において、患者は、手術椅子に留まりながらも、不快感および／または疲労により姿勢を変えること、もしくは単に呼吸または他の自然な動きにより動くことを余儀なくされることもある。他の事例において、患者は処置を中断し、椅子を一時的に離れることを余儀なくされることもある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
１つの一般的な態様によれば、本願は、少なくとも部分的に自動化された処置（医療処置等）においてツールの動きおよび操作を誘導するためのシステムおよび方法を開示する。いくつかの実施形態において、係る処置を実行するためのツールを操作する方法が提供される。この方法は、１つまたは複数の画像に出現する複数の基準マーク（ｆｉｄｕｃｉａｌ）の第１場所を記録することと、１つまたは複数の更新された画像における複数の基準マークのうちの少なくともいくつかの基準マークの更新された場所を更新および記録することと、複数の基準マークのうちの少なくともいくつか基準マークの更新された場所の第１場所に対する偏位を判定することと、判定された偏位に少なくとも部分的に基づいてその処置を実行するための部位を選択することと、を含み得る。この方法は、処置を実行するために選択された処置部位に移動することをツールに対して命令することを含み得る。この方法は、選択された処置部位において処置（例えば、刺青施術もしくは刺青除去、化粧品射出処置、切除処置、眼球治療処置、または本明細書において説明される本発明から恩恵を受け得る任意の他の処置）を実行することをツールに対して命令することを含み得、実行された処置の場所を記録することも含み得る。
【０００４】
いくつかの実施形態において、この方法は、処置が実行される身体表面上のエリア、例えば毛包ユニットが採取されるかまたは毛包ユニットが埋入されるエリアの境界を判定することと、例えば毛髪移植の事例において選択された採取部位から採取するための手術または選択された埋入部位に埋入するための手術を例えば判定された境界の外側または内側において実行することをツールに対して命令することと、を含み得る。この境界は、基準に基づいて、例えば１セットの特徴的基準マークを含み得る複数の基準マークに基づいて、判定され得る。いくつかの実施形態においては、毛髪移植に関して、毛包ユニット、採取部位、または埋入部位の選択はツールの制限を考慮に入れ得る。エリア境界が判定されるこれらの実施形態において、係る境界は、例えば処置に用いられるツールが適切な手術のために制限されたアクセスまたは不十分なアクセスを有する部分を排除するために、またはスキンテンション装置が用いられる場合のスキンテンション装置および／またはツールの１つまたは複数パラメータを考慮に入れるために、調節され得る。毛髪移植の事例において、ツールは、基準点または基準マークの場所に基づいてツールの移動方向を実質的に自動的に変化させることにより毛包ユニットの採取または埋入を実行するために操作され得る。採取部位および埋入部位は１つまたは複数の判断基準に基づいて選択され得る。なお、係る判断基準のうちの１つは、身体表面上の流体からの干渉を最小化することであり得る。他の係る判断基準は、以前に採取された毛包ユニットまたは埋入された毛包ユニットの場所を含まない場所を選択することであり得る。
【０００５】
本発明の１つの方法は、基準マークの第１場所を記録することと、例えば、その動きが中断によるものであってもまたは単に患者の動きによるものであっても、その動きを相殺するために、複数の基準マークのうちの少なくとも１つまたは複数の基準マークの更新された場所を更新および記録することと、を含み得る。この方法は、複数の基準マークのうちの少なくともいくつかの基準マークの更新された場所の第１場所に対する偏位を判定することと、毛包ユニット採取部位または毛包ユニット埋入部位等の処置部位を、判定された偏位に少なくとも部分的に基づいて選択することと、をさらに含み得る。いくつかの実施形態において、毛包ユニットが採取される場所または毛包ユニットが埋入される場所が記録され、採取された毛包ユニットまたは埋入された毛包ユニットの視覚表現が作成され得る。
【０００６】
他の態様によれば、処置を実行するためにツールを移動させるための動作、例えば処置が実行されるべき部位にツールを移動させるための動作を実行するための１セットの命令を含むプロセッサを含み得るシステムが提供される。例えば、毛髪移植処置に関しては、１セットの命令は、身体表面の１つまたは複数の画像に出現する複数の基準マークの第１場所に基づいて、毛包ユニットが採取されるべき（または毛包ユニットが埋入されるべき）処置部位を選択するための命令と、複数の基準マークのうちの少なくとも１つまたは複数の基準マークの更新された場所を更新および記録するための命令とを含み得る。これらの命令は、判定されるべき身体表面上エリアの境界、例えば毛包ユニットが採取され得るエリアまたは毛包ユニットが埋入され得るエリアの境界をさらに提供し得る。これらの命令は、更新された場所の第１場所からの偏位を判定すること、および判定された偏位に少なくとも部分的に基づいて毛包ユニット採取部位または毛包ユニット埋入部位等の処置部位を選択することも提供し得る。これらの命令は、所望により判定された境界の外側または内側で、選択された採取部位からの採取または選択された埋込部位への埋入等の処置を実行するために部位に移動することをツールに対して命令することをさらに含み得る。これらの命令は、処置の実行をツールに対して命令することをさらに含み得る。このシステムは基準マークを有する身体表面の１つまたは複数の画像を含む画像データを提供する画像取得装置と、身体表面の画像を含む画像データを受け取るよう適応されたインターフェースと、を備え得る。このシステムは、処置が実行された部位の仮想表現、例えば任意の採取された毛包ユニットまたは埋入された毛包ユニットの表現を作成するよう構成されたプロセッサと、係る仮想表現を表示するよう構成されたモニタと、を含み得る。
【０００７】
本発明のシステムおよび方法は、例えばロボティックアームを含むロボティックシステム等の自動化されたシステム上で実装される場合に、または係る自動化システムと一体化される場合に、特に有用である。
【０００８】
他の態様によれば、身体表面に対するツールの移動方向を制御するためのシステムおよび方法が提供され、このシステムおよび方法においては、ツールは、特定された方向に動かされまたは移動され、例えば移動方向において毛包ユニットを採取または埋入するための動作または処置を実行するよう操作される。移動の方向は、またはいくつかの実施形態においては境界も、例えば１セットの特徴的基準マークを含み得る複数の基準マークに基づいて判定され得る。いくつかの実施形態において、ツールは、他の基準マークがツールから所定距離内にあるとき、その移動方向以外の方向に移動するよう操作される。その移動方向以外の方向は、その移動方向に対して実質的に逆かまたは実質的に垂直であり得る。移動方向の変化は例えば基準マークの場所に少なくとも部分的に基づいて実質的に自動化され得る。
【０００９】
さらなる態様によれば、操作を実行するための１セットの命令を含むプロセッサが提供される。なおこの１セットの命令は、１つまたは複数の画像に出現する複数の特異的基準の場所を判定するために、身体表面の１つまたは複数の画像を処理する命令と、例えば第１毛包ユニットを第１場所において採取または埋入するための処置または操作を実行するためにツールを操作する命令と、第１場所と複数の特異的基準のうちの少なくとも１つの特異的基準の場所とに基づいて、身体表面に対するツールの移動方向を特定する命令と、特定された移動方向にツールを移動させる命令と、例えば第２毛包ユニットを身体表面上のその移動方向における第２場所において第２毛包ユニットを採取または埋入するための動作または操作を実行するためにツールを操作する命令と、を含む。これらの命令は、境界を画定するために複数の特異的基準のうちの少なくとも１つを利用することと、その境界内において処置または手術を実行するためにツールを操作することと、をさらに含み得る。
【００１０】
さらに他の態様によれば、例えば毛髪移植等の処置または手術の実行中にツールの操作領域を画定するための方法が提供される。この方法は、身体表面の画像において基準マークを選択することと、その基準マークが実質的にカメラの視野域における基準点となるよう例えば画像取得装置を移動させることと、を含み得る。基準マークの場所は、身体表面の基準枠において判定され得る。後続の基準マークが選択され得る。なお、この後続基準マークは、場所が特定された基準マークに最も近接する基準マークである。この方法は、後続の基準マークが実質的にカメラの視野域の基準点となるよう画像取得装置を移動させることと、最初の基準マークに対して後続の基準マークの場所を判定することと、をさらに含む。後続の基準マークを選択するステップおよび後続の基準マークの場所を判定するステップは、例えば毛包ユニットの採取または埋入のための処置または手術を実行するためのエリアの境界を画定する１セットの基準マークに対して実質的に自動的に反復され得る。
【００１１】
さらなる態様によれば、除外領域または除外ゾーンを画定するためのシステムおよび方法が提供され、除外領域に関する情報は、例えば次の採取場所または埋入場所を判定するために次の処置場所または手術場所を判定することにおいて用いられる。除外領域は、その内部では処置または手術を実行することが好ましくない領域、例えば、毛包ユニットの採取または毛包ユニットの埋入が望ましくない領域である。いくつかの実施形態において、除外ゾーンは閉多角形、例えば身体表面上の、例えば頭皮等の恵皮部上の実質的に涙珠形状の多角形として画定され得る。
【００１２】
本発明の他のさらなる目的および特長は添付の図面に照らして読まれるとき以下の詳細な説明から明らかになることであろう。
【００１３】
これらの図面は必ずしも縮尺率が一定ではなく、以下の詳細な記載における説明とあわせて支援となることのみを意図するものであることに注意すべきである。これらの図面において同一の参照番号は同一の構成要素または動作を指す。これらの図面における構成要素の寸法および相対的位置は必ずしも縮尺率が一定であるとは限らない。例えば様々な構成要素の形状および角度は縮尺率が必ずしも一定ではなく、これらの構成要素のうちのいくつかの構成要素は図面の可読性を改善するために適宜拡大または配置される。さらに、図面に示される構成要素の特定形状は、特定構成要素の実際形状に関するいかなる情報を伝えることも意図するものではなく、単に図面における認識を容易化するために選択されたものである。本発明の特徴および特長は、以下の明細書、請求項、および添付の図面を参照して理解がより良好になるにつれ、明らかになることであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の１つの態様に係る実施形態の１例の全般的な方法体系を図示するブロック図である。
【図２】図２は、本発明の様々な実施形態において実装され得るロボティックシステムの１例を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の様々な実施形態において利用され得る基準マークを含むスキンテンショナの１例を示す図である。
【図４】図４（ａ）乃至図４（ｆ）は、本発明の１つの実施形態に係る方法体系の実装の様々な例を示す図である。図４（ｇ）乃至図４（ｈ）は、「除外ゾーン」方法体系に係る１つの実施形態の１例を示す図である。
【図５】図５（ａ）乃至図５（ｇ）は、本発明の実施形態の１例において実装され得るように基準マークを特定および記録することの１例を示す図である。
【図６】図６（ａ）乃至図６（ｆ）は、本発明の１つの実施形態に係る方法体系の実装の他の例を示す図である。
【図７】図７（ａ）乃至図７（ｆ）は、本発明の様々な実施形態に係る様々な選択判断基準の例を示す図である。
【図８】図８（ａ）乃至図８（ｆ）は、除外ゾーンを提供することにおいて衛星部位を用いることの１例を示す概略図である。
【図９】図９（ａ）乃至図９（ｂ）は、衛星除外ゾーン方法体系を用いることと用いないこととの間の差異を示す図である。
【図１０】図１０は、採取保留領域の概略図の１例を示す図である。
【図１１】図１１は、モニタ上に表示され得るグリッドの１例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
後述の詳細な説明において、本発明が実施され得る実施形態のいくつかの例を示す添付の図面が参照される。この点に関して、「右」、「左」、「上」、「下」、「垂直」、「水平」、その他等の方向に関する用語は、説明される図面（単数または複数）の方向に関して用いられる。本発明の構成要素または実施形態は多数の異なる方向において配置または操作され得るため、方向に関する用語は例示の目的のために用いられたものであり、決して本発明を制限するものではない。他の実施形態も利用され得ること、および構造的変更例または論理的変更例が本発明の範囲から逸脱することなく可能であることが理解されるであろう。したがって以下の説明は、制限的な意味で受け取られるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求項により定められる。
【００１６】
本明細書において用いられる「ツール」という用語は、様々な医療処置または用途における動作、処置、または手術を実行する能力を有する任意個数のツールまたは作動体を指す。例えば、ツールは、ニードル、手術用メス、刃、様々な種類の鉗子、止血鉗子、手術器具、開創器、電気外科ツール、無線周波数切除ツール、縫合装置、刺青施術ツールまたは刺青除去ツール、検眼鏡、カニューレ、ドリル、またはレーザであり得る。毛髪移植処置に関して、「ツール」は「採取用ツール」または「埋入用ツール」を含み得、解剖、皮膚または身体表面例えば頭皮からの毛包ユニット（「ＦＵ」：ｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ  ｕｎｉｔ）の採取、または皮膚もしくは身体表面への毛包ユニットの埋入を行う能力を有する。係るツールは多数の形状および構成を有し得る。多数の実施形態において、ツールは、中空管状シャフトを含み、例えば、カニューレ、ニードル、またはパンチとして分類され得る。係るツール（例えばパンチ、芯抜き装置、切断装置および／またはトリミング装置、ニードル）の遠位端は、通常、組織を貫通して毛包ユニットを抽出または埋入するために様々な角度に鋭角化される。本明細書において用いられる「動作可能に接続された」、「連結された」、もしくは「搭載された」、または「取り付けられた」という用語は、１つまたは複数の介在構成要素を通して直接的にまたは間接的に連結された、取り付けられた、または搭載されたことを意味する。
【００１７】
本発明の様々な実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェアを用いて実装され得る。様々なプログラム言語およびオペレーティングシステムが本発明を実装するために用いられ得る。
【００１８】
自動化されたシステム（ロボティックシステムを含む）またはコンピュータ制御されたシステムを用いて実行される毛髪移植処置は例えば本発明の譲受人により共通所有される米国特許公開第２００７／０１０６３０６号において説明される。なお、同特許公開は参照することにより本明細書に援用される。ロボティック毛髪移植システム等のロボティックシステムは一般にロボティック制御下におけるツールの正確な配置を要求する。毛髪移植等の配置の正確な制御を要求する半自動化されたまたは全自動化された処置を実行するとき、患者の動きまたは一時的中断に関わらず係る正確な制御を保持することが可能であることが望ましい。本明細書に開示される１つの態様によれば、本願は患者の動きまたは処置中断の効果を無効化するための方法体系を提供する。例えば本明細書に説明される方法体系は、ロボットまたは自動化されたツールに対する患者の再配置に関連する遅延、および／または潜在的な再較正または新規の治療が構成される必要性を、さらに回避する。
【００１９】
本明細書において説明される様々な実施形態によれば、本方法で起こり得る中断の前の位置からツールが自動的に進行することにより、その手術が継続され、シームレスな手術処置が実質的に提供されることを可能にするための様々な方法体系およびシステムが提供される。本明細書において説明されるシステムおよび方法は、患者の動きまたはその他の中断に関わらずツールがその移動方向を患者の身体表面上で保持することと、ツールが以前に毛包ユニットを採取または埋入した位置を認識することと、その全般的な方向における移動を継続することにより毛包ユニットをさらに採取または埋入することと、を可能にする。本明細書において説明される本発明は、所望によりロボティックシステムの基部の再配置、身体表面の再配置、医師の支援、または人間の関与を必要とすることなく、システムが全自動化された方法で動作することを可能にする。加えて、本発明は、自動化されたシステムによりまたはコンピュータ制御下で操作されるツールが、所望によりユーザが自動化された動きを上書きすることが可能であるが、必ずしも人間の関与を必要とすることなく、必要時にその移動方向を変化させるよう操作されることを可能にする方法体系を提供する。
【００２０】
本明細書において説明される様々な事例および実施形態においては本発明の様々な態様を説明する目的で毛包ユニット（自然に発生する１本〜４本の毛包の集合体）または植毛が使用されるであろうが、本明細書において論じられる様々な概念の全般的な理解が他の適切な用途においてより広範に適用され得ることは明らかとなることであろう。本明細書において説明される方法は、特に毛髪の採取および／または埋入のためのロボティックシステムとともに用いられることに対して特に好適であるが、他の自動化された用途および／またはコンピュータにより実装される用途に対しても適用可能であることが理解されるべきである。例えば、本明細書において説明される装置、システム、および方法は、様々な切除手術（例えば放射線に基づく切除手術）、生検手術、脊髄手術、皮膚科手術（例えば刺青施術、刺青除去、眼科手術、または皮膚癌等の様々な皮膚科的症状の治療）において利用され得る。本明細書において与えられる実施例は例示および事例のみを目的とするものであり、本明細書において説明される記載は網羅的であることまたは制限的であることを意図するものではないことに注意すべきである。
【００２１】
図１は本発明により用いられる全般的な方法体系の１例を示すブロック図である。ステップ１１０（準備的ステップであり得、点線で示される）において、複数の基準マーク等の１つまたは複数の基準点を有する身体表面の１つまたは複数の画像が例えば画像取得装置を用いて取得され得る。これは当該技術分野において既知である任意の技術を用いて達成され得る。例えば、いくつかの実施形態において、画像取得装置はロボティックアームに取り付けられ得、画像取得装置が取り付けられたロボティックアームは採取領域または埋入領域がカメラの焦点内となるよう配置され得る。他の実施形態においては、さらに画像取得装置は自動化されたシステム（例えばロボティックシステム）に一体化され、ロボティックアームに取り付けられる必要はない場合もある。代替的に、さらなる実施形態において画像取得装置はロボティックシステムとは別個の装置であり得る。本願において用いられるように、基準マークは基準として機能し得る対象物であり、撮像装置の視野域内で認識され得る。基準マークは例えば多数の形状を取り得る。位置および方向の両方を一意的に特定する単一の人工的基準点が基準マークとして用いられ得る。例えば、表面上にプリントされた１セットの座標軸を例に取る。原点は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向とともに、一意的に表面の位置および方向を特定し得る。他の例において、それぞれが１つの位置を一意的に特定し得る１セットの人工的な基準点が基準マークとして用いられ得る。３つ以上の基準点の組合せは、位置および方向の両方を特定する一意的な基準枠を特定し得る。１例が、異なる色を有する球体である。１つの球体は空間における１つの位置を一意的に特定し得るが、方向性は特定し得ない。２つ以上の球体は、位置および方向性の両方を特定するために用いられ得る。さらに他の例において、一意的に認識可能なパターンを有する表面の自然な特徴は基準マークとして用いられ得る。
【００２２】
毛髪採取もしくは毛髪移植または身体表面（様々な層の皮膚、顔面、および目、鼻、眉、その他等の顔面の様々な部分を含む）上で実行可能である他の処置に関して、一意的に認識可能なパターン（例えば毛包ユニットもしくは毛髪、身体表面上のほくろ、瘢痕、そばかす、しわ、隆起部、凹陥部、眼球、外耳道）を有する皮膚上にまたは他の身体表面上に存在する自然な肉体的特徴または解剖学的目標物は基準マークとして用いられ得る。自然な肉体的特徴または解剖学的目標物の場合、これらは、それぞれの特異的な肉体的属性（寸法、色、形状、個数、身体表面からの高さ、その他を含むがこれらに制限されない）に基づいて、または他の特異的な特徴からの相対的距離に基づいて、互いに対して特異的であり得る。例えば、頭部表面に対して処置を実行する場合、頭部表面上における頭髪の進入場所のランダムなドットパターンは十分に一意的であり、１群のドットパターンは位置および／または方向性を明白に特定するために用いられ得る。パターンマッチングアルゴリズムが後続の画像における頭髪パターンを認識するために用いられ得る。いくつかの実施形態において、基準マークは患者の皮膚上に配置されたまたは固定された対象物でもあり得、外部基準マークと称され得る。外部基準マークが用いられ得る実施形態において、外部基準マークは毛髪恵皮部もしくは毛髪受皮部における皮膚表面上に直接的に配置または固定されてもよく、または代替的に、後に図３および図４の事例を参照してより詳細に説明されるように、外部基準マークは、例えば毛髪移植処置において用いられるスキンテンショナ等の何らかの装置または器具上に配置され、次に係る装置または器具が身体に固定されてもよい。
【００２３】
ステップ１１５において、プロセッサまたは画像プロセッサ（なお、その１例が後に図２を参照して説明される）は、画像取得装置の基準枠（例えばカメラ視野域）内における基準マークのぞれぞれの識別および場所を処理または記録する。基準マークの係る初期記録は「基準マーク登録」と称され得る。基準マークは様々な座標系、例えば固定された「ワールド」座標系において記録され得る。図４（ａ）〜図４（ｆ）の例において、基準マークはカメラに固定された座標系において記録されるものとして説明される。画像取得装置により取得された画像が基準マークの一部のみを含み、そのために追加的な基準マークの画像が必要とされる場合、ステップ１２０は、全部の基準マークが特定されるまで、例えば基準マークの他の一部を含む必要とされる追加的な画像を取得することを提供する（この態様については図５を参照してより詳細に説明されるであろう）。所望によるステップ１２５（点線で示される）において、複数の基準マークのうちのそれぞれの基準マークの場所に基づいて、エリア（例えば植毛または毛包ユニットが採取または埋入されることが意図されるエリア）の境界が判定され得る。この境界は、例えば様々な基準マーク間に線を引くことにより自動的に判定され得る。境界は、後に図３を参照してさらに詳細に説明および記載されるように採取または埋入が困難である境界エリアの特定部分が排除されるよう、調節され得る。患者の動き、一時的中断、およびカメラ基準枠における基準マークの場所のずれを生じさせ得る任意の他の事象に対応するために、要求される頻度で（ユーザにより決定されるように）、複数の基準マークまたはその一部の画像を含む、身体表面の更新された画像が取得される。患者の動き、または他の係る一時的中断により、これらの更新された画像における基準マークの場所は、画像取得装置の基準枠に対して改訂された場所にあり得る。ステップ１３０におけるプロセッサは画像取得装置の基準枠における複数の基準マークのうちの各基準マークの改訂された場所を処理する。なお、複数の基準マークのうちの各基準マークの改訂された場所は以前に処理された場所とは異なり得る。基準マークの改訂された場所を取得した後、基準マークの元の場所の知識を用いて、基準マーク場所の少なくとも一部または全部に対する偏位がステップ１３０において判定され得る。この偏位情報に基づいて、プロセッサは、ステップ１３０において、毛包ユニットがすでに採取された場所（採取が境界内の注目する領域内ですでに開始されている場合）または毛包ユニットがすでに埋入された場所（もし埋入がすでに開始されている場合）等の、注目する場所のうちの各場所に対する改訂された場所も処理し得る。所望により、ステップ１３０は、例えば採取エリア／埋入エリアの改訂された境界を基準マークの改訂された場所に基づいて判定することも含み得る。一方、いくつかの実施形態においては、改訂された境界の全体を判定する必要はない。なぜなら、この情報は単に最小個数の基準マークの偏位に基づいて自動的に把握され得るためである。毛髪移植の事例に関しては、偏位を判定した後、基準マークに対する採取または埋入された毛包ユニット（もし存在する場合）の場所の知識を用いて、次の毛包ユニットが、すでに採取された場所から毛包ユニットが採取されないよう、採取されるべき場所を、または次の毛包ユニットが、すでに埋入された場所に毛包ユニットが埋入されないよう、埋入されるべき場所を判定または選択することがステップ１３５において可能である。係る選択は、図２を参照して説明されたプロセッサ等の上記で説明されたステップを実行するようプログラムされたプロセッサを用いて行われ得る。ステップ１４０において、例えば、ツールは、選択された処置部位に移動され得、いくつかの実施形態において、処置は、選択された処置部位において実行され得る。例えば、植毛または毛包ユニットは、選択された場所から採取されるかまたは選択された場所に埋入され得る。次の毛包ユニットが採取または埋入されると、その毛包ユニットが採取された場所または埋入された場所がステップ１４５においてプロセッサにより登録または記録され得る。この登録は、複数の基準マークのうちの少なくとも１つの基準マークに対する、または判定された境界に対する、採取または埋入の場所に関する情報を含み得る。所望により、ステップ１５０において、この方法は、毛包ユニットが採取された場所（または鉗子もしくは真空を用いて、さらに取り除くために、隣接組織から少なくとも切開された場所）の画像に関する、または毛包ユニットがすでに埋入された場所の画像に関する、仮想表現を作成または表示することを含み得る。例えばモニタ（例えばコンピュータスクリーン）上の係る視覚表現は、ユーザが、植毛がすでに切開または採取された場所を容易且つ迅速に特定するにあたり、また以前から存在する毛包ユニットと新規に埋入された毛包ユニットとを区別するにあたり、特に有益である。ステップ１５０の視覚表現は異なる色、形状、または他の適切な差別化特徴を用いて実装され得る。ステップ１５５において、プロセッサは、毛包ユニットがすでに採取もしくは埋入されたエリアもしくは場所に対して記録された情報に基づいて、毛包ユニットが所望の部位全部からすでに採取されたかどうか、または毛包ユニットが所望の部位全部にすでに埋入されたかどうかを判定する。毛包ユニットの全部がすでに採取または埋入された場合、プロセッサはこの情報を例えば画像取得装置に伝達し得る。加えてプロセッサはこの情報をユーザに伝達し得る。このようにして、例えばステップ１１０が再び新規の恵皮領域または受皮領域において再開し得る旨の指示が、一般に、ユーザに対して（モニタ、音声コマンド、または任意の他の適切な技術を介して）提供されることとなる。採取または埋入すべき毛包ユニットが依然として存在する場合、プロセッサは所望の毛包ユニットの全部が採取または埋入されるまでステップ１３０〜ステップ１５５を反復し続ける。例えば、更新された基準マーク情報を有する更新された画像が処理されること、偏位が判定されること、次の採取部位または埋入部位が選択されること等が実行される。このように、潜在的な患者の動きまたは中断にも関わらず、毛包ユニットが継続的且つ自動的に身体表面から採取されるかまたは身体表面に埋入されることを可能にする方法体系が提供される。ツールは基準マークに対する新規の各採取場所または埋入場所に移動され得る。なお、これらの基準マークは、患者または画像取得装置の動きに関わらず、身体表面上の採取エリア／埋入エリアの場所を認識する機構を提供する。
【００２４】
最初に図２を参照すると、本発明とともに用いられ得るシステムの１例が概略的に示される。図２は毛髪採取（および／または毛髪埋入）のためのロボティックシステム２００の１例を示す概略斜視図である。システム２００はツール２１０が連結されたロボティックアーム２０５を備える。様々なモータおよび他の移動装置がツール２１０の処置用先端の複数の方向における微細な動きを可能にするために組み込まれ得る。ロボティックシステム２００は少なくとも１つの画像取得装置２１５をさらに備え、この画像取得装置２１５に関しては後でより詳細に説明する。画像取得装置は定位置に取り付けられるか、ロボティックアーム２０５または他の制御可能な運動装置に（直接的もしくは間接的に）連結され得る。ツール２１０の処置用先端は身体表面２２０の上方に配置された状態で示される。なお、この場合においては、患者頭皮の一部は頭皮上に毛包ユニットを有する。いくつかの実施形態において、画像取得装置は別個に提供されシステムに含まれない場合もある。これらの実施形態において、画像処理コンポーネント等の、システムの他の様々なコンポーネントまたはモジュールが別個の画像取得装置と相互作用することを可能にするインターフェースが提供され得る。
【００２５】
図２のプロセッサ２２５は、画像取得装置２１５から取得された画像を処理するための画像プロセッサ２３０を含み得る。画像プロセッサ２３０は別個の装置であってもよく、またはプロセッサ２２５の一部として組み込まれてもよい。プロセッサ２２５は、ロボティックアームに動作可能に接続されたツール２１０を含むロボティックアーム２０５の様々な移動装置に対して命令を与え得る。プロセッサ２２５は、例えば図２において概略的に示されるようにコントローラ２３５を通して動作し得る。コントローラ２３５はロボティックアームに動作可能に連結され、画像取得装置により取得された画像またはデータに基づく動きを含む、ロボティックアームの動きを制御するよう構成され得る。代替的に、コントローラ２３５がプロセッサ２２５の一部として組み込まれ、それにより処理の全部、および画像取得装置により取得された画像またはデータに基づく動きを含む、ツール、ロボティックアーム、および組立体の他の任意の可動パーツの全部の動きの制御が１つ場所に集中化され得る。システム２００はモニタ２４０、キーボード２４５、およびマウス２５０をさらに含み得る。身体表面２２０の拡大された画像がモニタ２４０上に見られ得る。加えて、システム２００は、例えば毛包ユニットの採取および／または埋入、または毛髪治療計画に有用であるもの等、他のツール、装置、およびコンポーネントを備え得る。このシステムは、画像データを受け取るよう適応されたインターフェースをさらに備え、システムの様々なパーツは、オペレータが状況を監視し必要に応じて命令を提供することを可能にする。プロセッサ２２５はインターフェース（図示せず）を介して撮像装置２１５と相互作用し得る。インターフェースはハードウェアポート、ケーブル、リード線、および他のデータ転送手段を含むか、またはコンピュータプログラムを含み得る。
【００２６】
図２において示される画像取得装置２１５のいくつかの非限定的な例は、任意の市販されるカメラ等の、１つまたは複数のカメラを含む。勿論、様々な画像キャプチャ装置（または撮像装置）が、本明細書において説明されるシステムおよび方法の実施形態のうちの任意の実施形態とともに用いられ得る。例えば、撮像装置は、任意の市販されるカメラ等の、１つまたは複数のカメラであり得る。ステレオ方式またはマルチビュー方式の撮像装置は本発明において非常に有用であるが、係る幾何学的形状または構成を有する必要はなく、本発明はそのように制限されることはない。同様に、画像取得装置がデジタル装置であることが好ましいが、必ずしもデジタル装置である必要はない。例えば、画像取得装置は、初期画像を取得した後本発明の方法においてさらに用いるために係る初期画像をデジタル画像へと（例えば民生品のフレームグラバ等のアナログ・デジタル変換装置を介して）処理するアナログＴＶカメラであり得る。画像取得装置は、撮像操作を制御し画像データを処理するために、図２におけるプロセッサ２２５に組み込まれた処理システムに連結され得る。本発明において用いられるプロセッサは、毛髪恵皮部または毛髪受皮部内において所望の移動方向を保持するためにまたは変化させるために毛髪採取用／埋入用ツールの自動化された動きを対象とする方法、または図４〜図７に関して示される方法を含む、本発明において詳細に説明される様々な方法を実行するようプログラムおよび構成された任意の好適な装置を含み得る。例えば、本発明において用いられるプロセッサは、操作を実行するための１セットの命令を含むプロセッサであり得る。なお、この１セットの命令は、１つまたは複数の身体表面の画像を処理することによりその１つまたは複数の画像に出現する複数の特異的基準マークの場所を判定するための命令と（いくつかの実施形態において複数の特異的基準マークは境界を画定し得る）、ツールを第１場所に移動させ、第１場所における第１毛包ユニットの採取または埋入を実行するようツールを操作するための命令と、身体表面に対するツールの移動方向を第１場所と複数の特異的基準マークのうちの少なくとも１つの基準マークの場所とに基づいて特定するための命令と、特定された移動方向に移動することをツールに対して実行させるための命令と、ツールをその移動方向における身体表面上の第２場所に移動させ、第２場所における第２毛包ユニットの採取または埋入を実行するようツールを操作するための命令とを含む。本発明とともに用いられるための画像プロセッサが例えばセグメンテーション、エッジ検出、物体の認識および選択等の様々な周知の画像処理技術を実行するようプログラムおよび構成されたものであることが当業者により理解されることであろう。これらの技術は一般に周知であり、本明細書において別個に説明する必要はない。
【００２７】
制限ではなく事例として、好適なプロセッサまたは画像プロセッサは１つまたは複数のプロセッサまたはその他の種類の装置を含むデジタル処理システムであり得る。例えばプロセッサ（画像プロセッサ）はコントローラまたは任意の種類のパーソナルコンピュータ（「ＰＣ」：ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）であり得る。代替的にプロセッサ（画像プロセッサ）は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）を含み得る。プロセッサは当該技術分野において一般に知られるメモリ、記憶装置、および他のコンポーネントを含み得、したがって本明細書において詳細に説明する必要はない。上記で説明したプロセッサは、毛髪採取または毛髪移植のためのシステムを含むがこれに制限されない、部分的に自動化されたおよび完全に自動化された（ロボティックを含む）様々な毛髪移植および治療システムおよび装置と組み合わせて用いられ得る。
【００２８】
図１の方法が図２において示されるもの等のシステムを利用していかに実装され得るかをよりよく理解するために、外部基準マークの配列の１例が図３を参照して説明される。毛髪採取を実行する際、特にロボティックシステム等の自動化されたシステムを用いる際は、採取されるべき毛包ユニットの場所のエリアの周囲の皮膚を伸長させることが望ましいことが多々ある。係る伸長はスキンテンショナ装置を用いて行うことができる。図３は、毛包ユニットが採取される皮膚表面を伸長させるために１セットの固有のまたは特異的な基準マーク（基準マークが互いに対して区別可能または異なることを意味する）が、毛髪移植処置において用いられ得るスキンテンショナ３００のフレーム上に形成されるかまたは係るフレームに固定される１例を示す。係るスキンテンショナは、いくつかの実施形態において、皮膚表面の伸長が望ましい場合、毛髪移植の間に用いられ得、他の実施形態において、基準マークは植毛移植の間皮膚表面上に直接的に配置され得る。さらに、いくつかの実施形態において、自然な特徴（例えばほくろ、瘢痕、その他）が基準マークとして用いられ得る。基準マークおよびそれらの使用に関する以下の考察は図３およびスキンテンショナを参照して説明されるが、当業者は、係る説明が調節され得るものであることと、同じ原則が例えば直接的に皮膚上、またはスキンテンショナ以外の装置上に配置された基準マークにも、ならびに以前に特定された自然な基準マーク（例えば毛包ユニットまたは他の身体的な目標物）にも適用されるべきであることが意図されることと、を理解することであろう。したがって係る代替的な実装も本発明の範囲に含まれる。スキンテンショナ３００は可撓性フレーム３０５を備え得る。なお、この可撓性フレーム３０５は略平面状であり、単一要素、典型的には成形物を含むように図示され、緩和位置から内側に圧縮されうるよう構成される。可撓性フレーム３０５は、示される事例においては、４つの側部区域３１０を備える。４つの側部区域３１０は、弓形であり得、様々な幾何学的パターンで別様に配列され得るが、直線的であるものとして図示され実質的に正方形に配列される。各側部区域３１０は、スキンテンショナと皮膚との間の良好なグリップを確保する主要な手段として機能する皮膚表面における凹陥部を刺すまたは形成するためにスキンテンショナから下方の皮膚に突起する小さい構成要素であるバーブまたはマイクロバーブ（図示せず）を受容するための複数の打ち抜き穴３１５を有する。例示される基準マーク３２０は例えば１セットの円形基準マーク３２５と１セットの正方形基準マーク３３０とを含み得る。なお、各円形基準マーク３２５は他の任意の円形基準マークから区別可能であり、各正方形基準マーク３３０は他の任意の正方形基準マークから区別可能である。例えば、例示されるように、基準マークは単一の特徴、例えば１個のドットを含み、各基準マークはその特徴（例えばドット）の寸法により他から区別可能であり得る。代替的に、基準マークは各基準マーク上に同一の（または異なる）寸法であり得る特徴（例えばドット等）を含み得るが、基準マークは例えば基準マーク上の特徴（例えばドット等）の個数によりさらに互いに対して区別可能であり得る。さらに代替的な実施形態において、各基準マークは異なる特徴（単数または複数）を含み得る。基準マーク３２０は、撮像システムが１つの基準マークを他の基準マークから区別することが可能である限り、任意の形状または構成となり得る。例示される実施形態において、撮像認識ソフトウェアは、例えば基準マークの面積に対する基準マークの周囲の平方の比率を判定することにより撮像認識ソフトウェアが特定した基準マークが円形基準マーク３２５であったかまたは正方形基準マーク３３０であったかを認識し得る。例えば、円形基準マーク３２５に対するこの比率はおよそ１２．５であり、正方形基準マーク３３０に対するこの比率は１６である。したがって、この判定が行われた後、画像処理ソフトウェアを含むプロセッサは、図３における例に示される６個の円形基準マーク３２５のセットと４つの正方形基準マーク３３０のセットとを区別することができるであろう。加えて、画像処理における同様の能力は、プロセッサが、円形基準マーク自体の面積に対する円形基準マーク３２５上の単一のより小さいドット３３５の面積の比率が、円形基準マーク３２５上のより大きい単一のドット３４０の比率よりも小さいことを判定することを可能にする。したがって、図３における例に示される一意的に特定可能である基準マーク３２０は本願の方法を実装するために用いられ得る。基準マーク３２０はスキンテンショナの中央開口部３５０を形成する内側縁部から既知の距離だけ離間して配置され得る。図３の事例において、この既知の距離は、距離３５５として示され、テンショナの内側縁部から基準マーク上の点３４５までの距離として示される。なお、点３４５はスキンテンショナ３２０の中央開口部３５０に最も近接する点である。代替的に、距離３５５はスキンテンショナの内側縁部から該当する基準マークの中心点まで計測されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、基準マークの列は、テンション装置３００の内側縁部からの距離３５５が１ｍｍから１０ｍｍの範囲内（いくつかの実施形態においてはさらに２ｍｍから４ｍｍの範囲内となり得る）となるよう配置される。他の実施形態において、用途に応じて、この距離３５５は幅広く異なる範囲を有し得る。基準マークは、例えば採取のためのエリアに境界を付与するために用いられ得、そのエリアに対して既知の関係性を有することが必要となり得る。プロセッサはアルゴリズムを含み得、このアルゴリズムは、スキンテンショナの各側部上の（または皮膚上もしくは代替的な表面上の）基準マークを検出し、４（図３の事例において）列の基準マークに線を当てはめ、四辺形を算定し得る。なお、この四辺形のコーナーは、全部の基準マークを含む最適近似平面と、各線を通過する状態で全基準マーク平面に対して垂直である平面と、の交差部により形成されたものである。上記と、スキンテンショナの近い縁部から基準マークまでの既知の距離とに基づいて、プロセッサはスキンテンショナの４つの側部区域により囲まれた中央開口部３５０の面積を特定および計算することができる。なお、この中央開口部３５０は、毛包ユニットが採取されること（または埋入されること）が望ましいエリアを表し得る。
【００２９】
基準マーク３２０を収容するスキンテンショナ３００を利用することは、毛包ユニットが採取または埋入されることとなる実際の境界エリアを特定するときに他の要因を考慮に入れることを要求し得る。１つの係る要因は、スキンテンショナ自体がスキンテンショナと関連付けられた深さまたは高さを有することである。すなわち、スキンテンショナは、通常、患者の身体表面に対して同一平面となるのではなく、身体表面からある程度まで隆起する。毛包ユニットが患者の身体表面から延長する角度が変動することも理解されるであろう。そのために、スキンテンショナ３００の内側縁部に近接する毛包ユニットが存在し得、スキンテンショナの深さ／高さ、および／または毛包ユニットが皮膚から出現する角度のために、スキンテンショナの中央開口部３５０の内側に配置されることとなるツールが毛包ユニットに対して適切に指向されると開口部３５０を画成するスキンテンショナの内側縁部に干渉してしまうこととなる状況が存在し得る。そのために、毛包ユニットの正常な採取が行われ得ない。この理由のために、基準マークから中央開口部３５０を画成する内側縁部までの既知の距離に関する情報を用いることに加えて、プロセッサは、植毛を採取するために植毛に対して（または埋入されるべき植毛の所望の方向に対して）指向するとき、例えばスキンテンショナの内側縁部の深さまたは高さおよび／またはツール／パンチの角度および寸法を考慮に入れるよう構成され得る。これらの距離、角度、および他の関連するパラメータを考慮に入れると、プロセッサは率直な三角関数計算を用いて、改訂された境界３６０を判定し得る。この改訂された境界３６０は、ツールが、テンション装置自体の物理的な内側境界に遭遇することなく、テンション装置に関連する深さ／高さのうちの１つまたは両方に起因する問題に遭遇することなく、テンション装置により身体表面上に投げかけられる影および／またはツールのアプローチ角に起因する画像処理問題に遭遇することなく、安全にアプローチし得る基準マークからの所定距離を提供する。代替的に、テンション装置からの係る干渉なしに、または不適切なツール寸法に起因する問題なしに、到達可能である毛髪のみの選択を可能にするために、視野域内の各毛髪に対して計算が実行され得る。この選択は、例えばキーボードを介して入力された、またはマウスを介して選択された、ユーザ指定の判断基準に基づいてユーザにより実行され得るか、または選択は次の毛包ユニットを採取または埋入するための自動化されたアルゴリズムにより提供され得る。これらの変化の全部を勘案し考慮に入れた後、基準マークの場所は、移植処置の間に毛髪採取または毛髪移植ツールがテンショナをクリアするかどうかを計算するために用いられ得る。
【００３０】
処置のパラメータに関する追加的な入力判断基準は、このときに選択され得る。それにより処置の自動化が可能となる。上述の説明と同様に、これらのパラメータはキーボードまたは遠隔入力装置を介して入力され得るか、またはマウスを介して選択され得るか、または選択は自動化されたアルゴリズムのドロップダウンメニューまたは同様の係る手段により提供され得る。このように、ユーザは毛髪採取または移植に関しては、例えば任意の以前の採取部位からの最小距離が少なくとも２．０ｍｍであること、以前にスキップされた採取部位からの最小距離が例えば少なくとも０．５ｍｍであることを選択し得、同様に、各側部からのテンショナ偏位距離、採取されるべき毛包ユニット（例えばＦ２、Ｆ３、またはＦ４）の種類、または他の任意の係るパラメータ（単数または複数）も、選択され得る。他の処置に関して、係る特定処置に対する適切なパラメータは同様の方法で選択され得る。例えば、レーザ刺青除去用途において、ユーザは、身体表面に対するレーザの角度を、および／または皮膚に対するレーザの距離を、選択し得る。テンショナに代わって何らかの他の境界設定装置が用いられる場合、上記で説明された様々な距離（例えば各側部上の偏位、その他）がユーザにより選択され得る。
【００３１】
本発明においては、毛包ユニット採取システムまたは埋入システム等のロボティックシステムの自動化を支援するために、上記で説明された基準マーク等の、１セットの特定用基準マークを利用される。いくつかの実施形態においては、基準マークのうちの１つまたは複数が他の基準マークから区別可能であり、他の実施形態においては、これらの基準マークの全部が互いに対して区別可能である。基準マークは画像取得装置の視野域内の対象物または基準マークとして機能する。これらの特定用基準マークは、画像内で閲覧されるとき画像内で認識され得、後続の画像において互いから個別に認識可能であり得る。基準マークは１次元バーコートにより、２次元行列コードにより、アルファベット文字等の既知の識別記号により、一連のドットにより、一連のバーにより、または他の任意種類の一意的な識別子もしくは特別方式により、物理的に識別され得る。上述のように、周囲対面積比率、外側特徴に対する内側特徴の面積比率、および内側特徴の個数を組み合わせることにより、一意的な識別子が各基準マークに対して確実に判定され得ることとなる。
【００３２】
図４（ａ）〜図４（ｆ）は、図１のステップがいかに図２のシステムおよび例えば図３に示される基準マークと同様の基準マークを利用して実装され得るかを示す。図４（ａ）においてテンション装置４００が図示される。本発明の様々な方法の説明をより容易に説明するために、この考察では、図３において示される等の基準マークを利用するよりもむしろ基準マーク４０５が利用される。なお、この基準マーク４０５は、スキンテンショナの垂直側部区域に沿う一連のアルファベット文字Ａ〜Ｆおよびスキンテンショナ水平側部区域に沿う１セットの数字１〜８として示される。基準マークは一般に作業エリアに対して任意の位置に配置され得る。上述のように、基準マークは、基準マークの既知の特徴、例えば各基準マークの中心が、または基準マークの既知の境界がスキンテンショナの内側境界縁部から既知の距離にあるよう、配置される。例えば、基準マークはテンション装置に貼り付けられる円形形状の接着ラベルを含み得る。なお、円形形状接着ラベルの縁部は、ラベルが取り付けられるテンション装置の垂直構造および水平構造の寸法よりもラベルの寸法が小さくなるようなものとなっているため、ラベルがテンション装置に配置されると、基準マーク自体は例えばテンション装置の内側境界から２ｍｍほどの距離にある領域に配置され得ることとなる。基準マークの相対的位置が変化しないよう、または変化する場合には相対的位置が処置の間は顕著に変化しないよう、基準マーク（テンショナ上のものであっても、または皮膚自体上のものであっても）が配置され、または自然な基準マーク（例えば毛包ユニット等）が位置することが望ましい。システム、特にプロセッサは、画像取得装置から取得された画像を処理し、それにより実質的な相対的動き、例えば、基準マークの誤認識または剥離によって生じた（外的に配置された基準マークの場合）５０ｍｍの領域内の視野域における１ｍｍの領域における動きを検出し、エラーを補償または訂正するために必要に応じて測定が行われるよう係るエラーを報告することができる。勿論、基準マークが配置される表面は自由に動き得る（例えば患者が自分の頭部を移動させるまたは起き上がる）。様々な動きに起因する基準マークを有する表面の平行移動および回転は、少なくとも３つの同一線上にない基準マークが可視である場合は常に、計算可能である。移動された、および／または回転された基準マークの場所が（例えば撮像装置、および／または撮像システムの一部を形成し得る画像処理ソフトウェアもしくはハードウェアにより）検出されると、処置は次の採取部位において継続することが可能である。２つ以下の同一直線上にない基準マークが可視である場合、図５（ａ）〜図５（ｇ）を参照してさらに詳細に説明されるように、３つ以上の基準マークが可視となるよう基準マークを撮像および登録することが再度試みられる。
【００３３】
本発明の１つの実施形態に係る方法体系によれば、図４（ａ）を参照すると、各基準マーク４０５の場所および所望により方向性は、画像プロセッサを介して、特定、登録、および電子的に保存され得る。加えて、ユーザはテンション装置４００（係るテンション装置が用いられる場合）およびツールの物理的パラメータに関する情報をキーボードまたはマウス等の入力装置を介して指定し得る。なお、係る情報は例えば身体表面に対するテンション装置４００の高さおよびツールの直径等の情報である。この情報に基づいて、プロセッサは所望により、改訂された境界４１０の場所および方向性を判定し得る。基準マーク４０５は、任意の適切な基準座標系において記録され得るが、理解を支援するために、上記に示したようにロボティックアーム上に位置する画像取得装置の座標系において記録されると仮定する。
【００３４】
各基準マーク４０５の場所および可能ならば方向性（該当する場合）を登録した後、画像プロセッサは１つまたは複数の毛髪採取（または埋入）部位４１５の場所および所望により方向性を特定し、係る特定された情報を登録および電子的に保存し得る。所望により、改訂された境界４１０が判定されている場合、画像プロセッサは改訂された境界４１０内の１つまたは複数の採取（または埋入）部位４１５の場所および可能ならば方向性を特定する。採取（または埋入）部位の場所および方向性に関する情報は基準マーク４０５の場所および方向性に対して登録および記憶される。このことにより、例えば採取不足（採取密度が低すぎる状態）および採取過剰（採取密度が高すぎる状態）を回避するために毛髪間の間隔の監視および制御が可能となる。最適密度は、ロボティックシステム等のシステムが採取（埋入）エリアの情報を保持し、採取または埋入のために利用可能であるエリアを完全に用いることができる場合にのみ、保持され得る。基準マークが境界、例えば採取エリアの境界を画定するために用いられる場合、採取は、その境界に望まれるだけ近接して、自動的に実行され得る。採取機構は、境界が近づくと、新規行を開始するよう自動的に起動され、基準マークにより囲まれたエリアが完全に採取されたとき自動的に停止し得る。毛髪採取（または毛髪埋入）処置の自動化は、以下で論じられるように患者の動きに関わらず採取方向および行間間隔が保持されることにより支援される。
【００３５】
図４（ａ）〜図４（ｆ）は、改訂された境界４１０が利用されると仮定して、毛髪採取に関する１例として論じられる。しかし、この説明は毛髪埋入に関して当てはまり、それに応じて調節され得、その結果、改訂された境界４１０の判定が排除されることが理解されるべきである。図４（ａ）において示されるように、採取用ツールが操作されると、採取処置が、改訂された境界４１０により囲まれる四辺形形状の境界エリアの底辺左手側コーナーから開始される。毛髪移植処置の間は、例えば血液および塩類を含む様々な液体がしばしば身体表面上に存在する。特にコンピュータ利用毛髪移植処置またはロボティック毛髪移植処置の場合には、採取処置または埋入処置が、右コーナーであれ左コーナーであれ、枠の底辺から開始されることが妥当であることが見出されている。底辺から開始すると、出現する血液または他の液体は下方に流れる傾向にあり、したがって後続の潜在的な毛髪採取部位または毛髪埋入部位の画像が損なわれる可能性が低下する。したがって、実行され得る画像処理は最適化され得ることとなる。採取用ツールは、医師（例えば医師は画像上でクリックすることにより所望の採取場所を特定し得る）により直接的または間接的に図４（ａ）における場所４１５等の初期採取場所すなわち第１採取場所に移動されてもよく、またはプロセッサは、例えばプロセッサが基準マークに関して取得した情報に基づいてこの場所を見出すよう構成またはプログラムされ、次いでプロセッサは、適宜、ツールを移動させるために制御ユニットに対して命令を提供してもよい。
【００３６】
この特定の事例においては、ツールは位置Ｃ５にほぼ対応する場所に移動するよう命令されており、ツールは採取部位４１５において毛包ユニットを採取するよう操作される。提供された方法体系に係る１つの実施形態において、プロセッサは毛包ユニットが採取された部位の場所の視覚表現を作成し得る。この視覚表現は例示されたもの等の円形形状、十字、または任意の他の係る視覚化を含み得る。採取（または埋入）部位の視覚表現または識別記号は、採取（または埋入）が行われた場所の視覚画像を提供するため、システムのユーザに対して有益である。さらに、いくつかの実施形態において、採取部位または埋入部位の上述の視覚表現を特異的な色で強調表示することが望ましい場合もある。次いで、ツールは改訂された境界４１０の水平側部に対して実質的に平行である仮想線Ｃ−Ｆにより画定される行に沿って矢印４２０で表される方向に移動するよう制御される。本願の図面においては、利便性のために、毛包ユニット埋入または採取が直線的な行および列で行われる様子が図示されるが、自然に成長する毛包ユニットが直線的な行および列では成長しないことは当業者にとっては明らかであろう。また、言うまでもなく、本発明は係る限定的な方法で読まれることを意図するものではない。列および行の説明は理解の容易化のためのみに用いられたものであり、基準位置における任意の場所が本願の範囲に含まれる。
【００３７】
図４（ｂ）において示されるように、プロセッサは、例えば毛包ユニットを採取することなく行Ｃ−Ｆにおける基準マーク場所５と基準マーク場所７との間の任意の場所を通過しＣ７として画定され得る場所４２５において後続の採取すなわち第２の採取を実行することにより、この事例における等の所定場所において毛包ユニットを採取するようにツールを操作するよう構成され得る。例えば行Ｃ−Ｆ上の選択された採取場所が、正確に基準マーク４０５（基準マーク７等）の場所のレベルにでなければならないとは必ずしも限らず、むしろ任意の場所にあり得、特定の基準マークから任意の距離にあり得る（例えば基準マーク６および基準マーク７のレベルの間）ことが理解されるべきである。プロセッサは、ツールが基準マークＦおよびこの第１採取行の終端から所定距離内にあるか、または改定された境界４１０が到達された、と判定すると、プロセッサは、ツールが基準マークＦから離間する方向に移動しそれにより自動的に次の採取行にインクリメントする命令を制御ユニットに提供する。この特定の場合においては、図４（ｃ）において示されるように、ツールは、最初にＦからＥへと上向き方向４３０に移動し、次いで矢印４３５により示される方向にＥから離間するように、改訂された境界４１０から仮想線ＥＢに沿って離間するように移動するよう制御される。この場合、ツールは略Ｂ−８に配置された採取部位４４０に移動するよう制御され、その場所において毛包ユニットを採取した後、先に進むよう操作される。この処置はオペレータまたは医師からの関与を要求することなく継続することが可能である。しかしオペレータは、所望の場合または必要に応じて、常時関与することが可能で、それにより自動化された動きが上書きされ、異なる毛包ユニットが採取されるよう選択され得ることが理解されるべきである。システムは、例えば少なくとも部分的基準マークの場所に基づいて移動および動作するようツールを誘導するよう構成される。このように、ツールは、改訂された境界が到達されたときには自動的に回頭して次行の採取プロセスを開始し、改訂された境界４１０により囲まれたエリアにおいて所望の毛包ユニットの全部が採取されたときには自動的に停止するよう、操作され得る。
【００３８】
本明細書において説明される本発明に係る実装の他の例によれば、図４（ｄ）は「Ｘ」により示される場所４４５を示す。なお、この場所４４５において次の毛包ユニットが採取されることが意図される。しかし、何らかの理由により、おそらく、手術椅子を一時的に離れるかまたはより快適な位置を取るために姿勢を変える等、患者が移動することにより、中断が生じたものと仮定する。患者が移動したとしても、この事例の場合ロボティックアーム上に配置されたカメラにより見られるビューは、大局的には実質的に変化しないであろう。すなわち、椅子に対するビューは（椅子がロボットに対して移動されていないと仮定すると）同一となることであろう。しかし、患者の身体表面に対するビューは異なり得る。図４（ｅ）において示されるように、患者の身体表面は、既存の毛包ユニットが視野枠４５０内で右および上方の両方に移動しているように見られ得るよう、移動されている。ツールが、視野枠４５０を基準として参照された座標を有する場所で次の毛包ユニットを採取するために移動された場合、毛包ユニットが、図４（ｄ）において４４５と標識された本来の所望される場所とは異なる「Ｘ」で標識された場所４５５から採取されることとなるであろうことが見られ得る。図４（ｅ）において示されるように、この場所４５５は、場所４５５を採取することにより損傷され得る他の毛包ユニット４６０に近接する。この場所４５５は、他の毛包ユニットがすでに採取されている場所、すなわち場所４６５にも近接する。さらに、これにより、採取された毛包ユニットの行間間隔は保持されないこととなるであろう。また、これにより、互いに対する採取された毛包ユニットの意図された間隔も保持されない。意図された採取部位を基準マーク４０５を基準にして登録することにより、ロボティックシステムはこれらのエラーの一部または全部を回避し得、それに加えて、採取プロセスを継続するための医師の顕著な関与を必ずしも必要とすることなく採取プロセスを継続し得る。ロボティックシステムは各基準マーク４０５の場所および方向性を判定し、これらの新規または改訂された場所および方向性と、各特異的基準マーク４０５に関する既に保存された情報とを比較するよう構成される。例えば、この特定の場合においては、ロボティックシステムは、各基準マーク４０５の場所が視野枠の右手側に向かって特定距離だけ、および上向き方向においても特定距離だけ移動したことを判定することとなるであろう。当該技術分野において知られる基準マーク追跡技術を用いることにより、システムは、最初に特定された基準マークのそれぞれが場所および方向性においていかに変換されたかを判定することと、基準マーク４０５に対して同一の場所４５５を再配置するために、場所４５５に加えられる必要がある変換を判定することと、が可能である。この情報が得られると、次にプロセッサは、既知の変換技術を用いて、意図された埋入場所４５５の場所および方向性をそれに応じて修正することが可能である。その場所の座標に必要な変換が適用されると、ツールは図４（ｆ）に示されるように正しい採取部位４７０（本来標識された部位４４５に対応する）に移動するよう操作されることが可能となる。このようにして、システムは、患者の動きに関わらず事実上行Ａ−Ｄに沿ったその採取方向を保持するように毛包ユニット採取用ツールを操作するよう構成される。加えて、システムは採取がすでに実行された部位においては採取が実行されないことを保証するよう構成される。その結果、部位間間隔および行間間隔が保持されることとなる。この目的のために、例えばすでに採取が実行された部位を中心とする円の形態における視覚画像を提供することは、所望される部位間間隔および行間間隔で採取が行われることを確保する視覚表現をユーザに提供する。明らかに、視覚円形表現が所望の出力に対応しない場合は、ユーザは期待からの逸脱の認識に基づいて視覚化され得るあらゆるエラーを訂正する機会を有する。この訂正は、期待からの逸脱が検出された任意の時点で実行され得、複数の訂正が、処置の全体を通して実行され得る。このように、システムは患者の動きに関わらず毛包ユニットを採取することが可能である。上記は採取プロセスに関して説明されたものであるが、上記で説明された方法体系は埋入プロセスまたは他の処置に対して適用されるよう容易に適応され得る。
【００３９】
本発明の他の態様によれば、採取場所および埋入場所は、採取部位または埋入部位の周りに「除外ゾーン」を画定するために用いられ得る。例えば、任意形状の特徴または構造が、次の採取部位または埋入部位の選択を支援するために利用され得、所望によりユーザに対して視覚的に表現され得る。１つの実施形態において、任意形状の特徴の周囲または輪郭は、除外ゾーンを示すために調整され得る。なお、この除外ゾーンとは、次の潜在的な採取部位または潜在的な埋込部位の選択が回避されるべきエリアを指す。本願において用いられる除外ゾーンに関するさらに詳細な考察が以下で提供される。
【００４０】
除外ゾーンの理解を支援するために、最初に、提案された部位といずれかの以前の採取部位との間の距離が所定半径より小さいときは採取または埋入が許可されず、採取用ツールが身体表面に対して実質的に垂直に身体表面を貫通する状況について考える。この状況においては、単純な円形（単純な除外ゾーンを表す）が、新規の潜在的な採取部位／埋入部位の周りに円周を作成することにより、後続の採取部位または埋入部位の選択を支援するために利用され得る。係る円の円周は、ツールが後続の毛包ユニットを採取／埋入することを回避すべきエリアである除外ゾーンを潜在的な採取部位／埋入部位の周りに提供するために、潜在的な採取部位／埋入部位よりも大きくなることであろう。例えば、潜在的な採取部位／埋入部位に加えて、すでに以前に採取された部位／埋入された部位の場所がその円の円周内部に、またはおそらくその円周から所定距離に、存在する場合にも、係る採取／埋入は回避されるべきである。除外ゾーンは、例えば潜在的な採取部位／埋入部位が、すでに存在する採取部位／埋入部位に合致、交差、もしくは過剰接近する等の問題を回避すること、または単に医学的理由または審美的理由により採取／埋入されるべき毛包ユニットの最小間隔を定めること、を含む様々な判断基準に基づき得る。
【００４１】
上記の方法体系は、採取用ツールが身体表面に対して実質的に垂直に身体表面に入ると仮定する場合に、良好に機能する。しかし、毛髪は一般に身体表面に対して垂直に成長せず、また、少なくとも身体表面下の毛髪部分は身体表面に対して実質的に垂直に成長しない。したがって、採取用ツールが１つの角度で頭皮に接近する可能性が高い。その角度が鋭角であると仮定する。接近角度が鋭角であること、および接近速度のために、ツール（採取用パンチ等）は、皮膚を削る傾向を有し得、そのために、おそらく本来意図した位置からはわずかにスライドし、意図された採取部位から中心がわずかにずれた状態で身体表面に入り得る。パンチが身体表面に入るにつれて、パンチは１つの角度で入ることとなる。したがって、パンチが身体組織への貫通を継続するにつれて、パンチは１つの角度で貫通を継続することとなる。採取用ツールが身体表面を貫通するにつれて、採取用ツールの遠位端が、意図された挿入ポイント（意図された採取部位）とは異なる場所において身体表面に挿入されるのみではなく、採取用ツールの遠位端は、身体表面上の元の挿入場所とは異なる水平方向における身体表面下の場所にも到達し得る。したがって、貫通する際に、採取用ツールの遠位端は、すでに採取された部位または埋入がすでに行われた部位に対して合致または交差し得る。この特定状況においては、円形形状の特徴に依存することは、既存の採取場所または埋入場所との意図的でない重複を生じさせ得ることとなり、したがって、潜在的な問題を生じさせ得る。例えば、以前の採取部位に対して過剰に近接した毛包ユニットを採取することにより、２つの採取間の皮膚が裂けることとなり、過剰な出血および傷痕が生じ得る。
【００４２】
したがって、例えば毛髪移植に関する、採取間の最小距離、埋入間の最小距離、ツールの直径、ツールのアプローチ角、ツールのアプローチ方向および／または速度、またはツールの貫通深さ等の、少なくとも１つまたは複数の様々な要因を収容するよう適応された除外ゾーンを提供することが本開示の１つの態様である。他の医療処置に関しては、除外ゾーンは係る処置に対して適切な要因に対して適応されることとなるであろう。係る除外ゾーンは、長円形形状、楕円形形状、涙珠形状、または上述の要因の例に対応するかまたは係る例を考慮するよう構成された任意形状等の、任意の閉多角形形状の特徴を含み得る。除外ゾーンのパラメータ（その寸法、形状、または場所）は、すでに採取された領域もしくは埋入された領域への、または係る領域に対しての過剰に近接した採取もしくは埋入を、それらの領域が皮膚の表面にある場合も皮膚の下にある場合もあるにせよ、除外するために、次の採取部位または埋入部位の選択時においてプロセッサにより利用され得る情報を提供する。係る情報は、採取部位または埋入部位の適切な選択が自動化された毛髪移植システムにより行われていることを示す視覚表示もユーザに対して提供する。
【００４３】
１つの態様によれば、１例として、毛髪移植の間にツール操作の除外領域を画定するための方法が提供される。この方法は、除外ゾーンを潜在的な採取部位／埋入部位の周りに作成する処理命令を提供することを含み得る。なお、この除外ゾーンは、採取間の最小距離、埋入間の最小距離、ツールの直径、ツールのアプローチ角、ツールのアプローチ方向および／または速度、またはツールの貫通深さのうちの、少なくとも１つまたは複数に基づき得る。この方法は、提案された採取部位／埋入部位に加えて、除外ゾーン内に存在し得る任意の以前の採取部位または埋入部位の存在を判定することを含み得る。以前の採取部位または埋入部位が除外ゾーン内に存在する場合、提案された採取部位または埋入部位はスキップされて採取／埋入されず、プロセッサは他の提案された採取部位または埋入部位を選択し、再びチェックし得る。この選択プロセスは、例えばその除外ゾーン内に以前の採取部位または埋入部位が存在しないことのテスト等の除外ゾーンテストに合格した部位が選択されるまで継続され得る。
【００４４】
図４（ｇ）および図４（ｈ）は、除外領域方法体系を使用する実施形態の１例を示す。最初に図４（ｇ）を参照すると、すでに採取された場所４７２および４７４が、採取された場所４７２および４７４を中心とするより大きい領域を示す円形表現４７６および４７８を用いて特定されている。これらの円形表現４７６および４７８は、追加的な毛包ユニットが、すでに採取された毛包ユニットに過剰に接近しているため、これらの毛包ユニットを採取することが望ましくないエリアの視覚画像を提供する。プロセッサは、潜在的な採取場所４８０を選択し得る。なお、この採取場所４８０は円形表現４７６および４７８の外側にある。加えて、プロセッサは任意形状の特徴４８２を作成し得る。この任意形状の特徴４８２は、この事例においては、潜在的な採取場所４８０の周りの涙珠状形状として成形されている。図面において見られるように、特徴４８２の形状は、潜在的な採取場所４８０の周りの円形であって、方向４８４に延長または伸長された円形として説明され得る。なお、この方向４８４はツールが採取するために移動および傾斜する方向であり、したがって涙珠形状（または除外ゾーン）が形成されている。この除外ゾーン４８２が作成された後、プロセッサは潜在的な採取部位４８０に加えて除外ゾーン４８２内に属するすでに採取された部位が存在するかどうかを判定する。この事例においては、既存の採取部位４７２が涙珠状形状の除外ゾーン４８２内に属すものとして見られ得る。したがってプロセッサは、この潜在的な採取部位４８０が毛包ユニットが採取されるべきではない部位であると判定することとなるであろう。選択された角度で方向４８４の方向に配向されたツールを用いてこの場所４８０から毛包ユニットを採取することにより、場所４７２において作成された既存の経路と合致または交差する採取経路がおそらく作成されることとなるであろう。したがってプロセッサは、例えば図４（ｈ）において示される代替的な潜在的採取部位を選択する。
【００４５】
図４（ｈ）において、すでに採取された場所４７２および４７４が、採取された場所４７２および４７４を中心とするより大きい領域であって、追加的な毛包ユニットを採取することは望ましくない領域を示す円形表現４７６および４７８を用いて再び特定されている。プロセッサは、潜在的な採取場所４８６を選択する。なお、この採取場所４８６は円形表現４７６および４７８の外側にある。加えて、プロセッサは任意形状の特徴４９０（すなわち除外ゾーン）を作成する。この任意形状の特徴４９０（除外ゾーン）は、再び、潜在的な採取場所４８６の周りの涙珠状形状として成形されている。図面において見られるように、特徴４９０の形状は、潜在的な採取場所４８６の周りの円形であって、方向４８８に延長または伸長された円形として説明され得る。なお、この方向４８８はツールが採取するために移動および傾斜する方向であり、したがって涙珠形状である形状が形成されている。この除外ゾーン４９０が作成された後、プロセッサは潜在的な採取部位４８６に加えて除外ゾーン４９０内に属するすでに採取された部位が存在するかどうかを判定する。この事例においては、除外ゾーン４９０内の毛包ユニット、例えば採取部位４９２が存在する一方で、そのいずれもが未だに採取されてない。したがって候補または潜在的採取部位４８６は許容される候補であり、プロセッサは、この潜在的な採取部位４８６がいずれの既存の採取経路とも交差することなく採取され得ると判定し得る。
【００４６】
例えば採取部位を中心とする除外ゾーンを画定する視覚表現が生成されると、多数の重複する表現を有する画像、したがって、各特異的除外ゾーン間に形成された多数の間隙を有する画像が作成され得る。このことが図８（ａ）において示される。なお、図８（ａ）においては、採取部位８０５、８１０、および８１５等の既存の処置部位のうちの各処置部位は、それぞれ、上記の説明のように作成された関連する除外ゾーン８２０、８２５、および８３０を有する。除外ゾーン８２０、８２５、および８３０は図示のように間隙８３５を作成する。これらの間隙は、ユーザおよびプロセッサに対してむしろ「非フレンドリー」な視覚表現を作成する傾向にある。これらの間隙を多数有する画像は、目が「より大きい」間隙を容易に特定または注目することを困難にし得、プロセッサによる追加的な処理時間も消費し得る。これらの間隙、特に比較的小さい間隙の作成を回避することにより、目に対してより快適な視覚表現、プロセッサおよび／またはユーザに対して「フレンドリー」な視覚表現、すなわち間隙がより少なく且つ特定しやすい視覚表現が、作成され得る。これは、例えば手動による毛包ユニット選択が望ましい状況、例えばユーザが、自動選択アルゴリズムによっては採取されなかった毛包ユニットを、またはスキンテンショナに近接してはいるがユーザの目では依然として採取可能である毛包ユニットを採取されるべきであると手動により選択し得る状況において特に有益である。
【００４７】
図８（ａ）において示される間隙８３５を回避し得る１つの方法は、除外ゾーン８２０、８２５、および８３０間の間隙を充填するよう機能する代替的方法体系または追加的方法体系を用いることである。１つの実施形態において、２つ以上の既存の毛包ユニット採取部位が、その特定の採取された毛包ユニットに対する除外ゾーンの視覚表現を作成するために用いられる。例えば、除外ゾーンの視覚表現を作成するための１つの係る方法においては、視覚表現は、新規に採取された毛包ユニットのみを使用するのみではなく、その近傍部位または衛星部位、すなわち新規に採取された毛包ユニットの近傍に存在する以前に採取された毛包ユニットの部位からの情報を用いて生成される。
【００４８】
図８（ｂ）は２つの既存の採取された毛包ユニット部位８０５および８１０と、新規に採取された毛包ユニットの部位を示す部位８１５とを示す。説明の容易化のために、除外ゾーン８２０、８２５、および８３０は省略される。新規に採取された毛包ユニット部位８１５に対する除外ゾーンを処理するとき、プロセッサは、既存の毛包ユニット採取部位８０５が例えば毛包ユニット部位８１５から所定距離内にあるかどうかを判定するよう構成される。この所定距離は例えば上記で説明された最小採取距離の、１より大きく例えば１．５から２．５の範囲内である倍数に基づき得る。例えば、所定距離は新規に採取された毛包ユニット部位８１５から最小採取距離、例えば３．８ｍｍの距離の少なくとも２倍以下であり得る。既存の毛包ユニット採取部位８０５が例えば新規に採取された毛包ユニット部位８１５から最小採取距離の少なくとも２倍以下だけ離間することが見出された場合、既存の毛包ユニット採取部位８０５は新規に採取された毛包ユニット部位８１５に対する衛星部位であるとみなされ得る。一方、既存の毛包ユニット採取部位８０５が新規に採取された毛包ユニット部位８１５から最小採取距離の少なくとも２倍を越えて離間することが見出された場合、既存の毛包ユニット採取部位８０５は新規に採取された毛包ユニット部位８１５に対する衛星部位ではないとみなされ得る。同様に、新規に採取された毛包ユニット部位８１５に対する除外ゾーンを処理するとき、プロセッサは、既存の毛包ユニット採取部位８１０が、新規に採取された毛包ユニット部位８１５から最小採取距離、例えば３．８ｍｍの距離の少なくとも２倍以下の距離にあるかどうかを判定するよう構成される。
【００４９】
理解の容易化のために、既存の採取された毛包ユニット部位８０５および８１０の両方が新規に採取された毛包ユニット部位８１５から最小採取距離の少なくとも２倍以下の距離にあると仮定する。この事例においては、プロセッサは、新規に採取された毛包ユニット部位８１５と既存の採取された毛包ユニット部位８０５および８１０との場所に基づいて、閉ループプロファイルまたは補助的除外ゾーンを作成し、それにより、図８（ｂ）において示される三角形形状８４０が形成される。プロセッサは、図８（ｃ）において示されるように、この閉ループ三角形プロファイル８４０（補助的除外ゾーン）を３つの円形除外ゾーン８２０、８２５、および８３０上に組合せ、または重ね合わせる。それにより、図８（ｄ）において示される修正された除外ゾーン８４５の視覚提示が形成される。なおこの修正された除外ゾーン８４５には比較的小さい間隙８３５がもはや組み込まれていない。
【００５０】
図８（ｅ）は、新規に採取された毛包ユニット部位８５０が導入された１例を示す。なお、部位８０５、８１０、および８１５の全部は既存の採取された毛包ユニット部位である。既存の採取された毛包ユニット部位８０５、８１０、および８１５が、新規に採取された毛包ユニット部位８５０から特定の最小採取距離、例えば最小採取距離の少なくとも２倍以下の距離にあるとみなされるとき、これらの毛包ユニット部位８０５、８１０、および８１５は新規に採取された毛包ユニット部位８５０に対する衛星部位であるとみなされることであろう。この事例におけるプロセッサは、新規に採取された毛包ユニット部位８５０と、既存の採取された毛包ユニット部位８０５、８１０、および８１５との場所に基づいて、閉ループプロファイル（補助的除外ゾーン）を作成し、それにより、指標８０５、８１０、８１５、および８５０を有する多角形が形成されるよう構成される。一方、例えば既存の採取された毛包ユニット部位８１０および８１５のみが新規に採取された毛包ユニット部位８５０から最小採取距離の少なくとも２倍以下の距離にあり、既存の毛包ユニット採取部位８０５は新規に採取された毛包ユニット部位８０５から最小採取距離の少なくとも２倍を越える距離にある場合、既存の採取された毛包ユニット部位８１０および８１５のみが部位８５０に対する衛星部位とみなされ、閉ループプロファイルは８１０、８１５、および８５０の指標を有する三角形（図示せず）となることであろう。
【００５１】
最後に、図８（ｆ）は、中央に配置された新規に採取された毛包ユニット部位８８５がその周りに５つの衛星部位８６０、８６５、８７０、８７５、および８８０を有する１例を示す。新規に採取された毛包ユニット部位８８５を包囲する単純な円形のみを含む除外ゾーンの視覚表現を提供するよりも、プロセッサは、中央に配置された新規に採取された毛包ユニット部位８８５を包囲する既存の採取された毛包ユニット部位８６０、８６５、８７０、８７５、および８８０のそれぞれが部位８８５から、提供された例においては最小採取距離の２倍以下の距離にあることを判定した場合、むしろ、全部の衛星をリンクして中央に配置された新規に採取された毛包ユニット部位８８５を包囲する多角形８９０（補助的除外ゾーン）を形成する。この事例において、この多角形形状８９０を、既存の採取された毛包ユニット部位８６０、８６５、８７０、８７５、および８８０に対応する６つの円形除外ゾーンと組み合わせることにより、修正された除外ゾーンの視覚表現内において間隙は視覚化されない。このことは、コンピュータ処理時間における短縮を潜在的に可能にし、ユーザがより容易にディスプレイ上で特定すること、および存在し得るより大きい間隙上に注目することを最終的に可能にすることにより、ユーザに対しても便宜を提供する。
【００５２】
図９（ａ）は、除外ゾーンが採取された毛包ユニットを中心とする、１つの方法体系のみを利用する視覚表現を示す。図９（ａ）においては、１つの特定の間隙９１０が注目される。一方、図９（ｂ）は、除外ゾーンが採取された毛包ユニットを中心とし、次いで適切な衛星部位により提供される補助的除外ゾーンの重ね合わせと組み合わされる、組み合わされた方法体系を利用する視覚表現を示す。図９（ｂ）において見られるように、間隙９１０であった場所はもはや存在しない。視覚的により「フレンドリー」な画像が形成されている。まとめると、いくつかの実施形態によれば、処置が実行された領域の視覚表現を生成するための方法が提供される。この方法は、処置が実行された１つまたは複数の処置部位（例えば採取部位）の視覚表現を生成することを含む。２つ以上の処置部位が存在する場合は各処置部位に対する除外ゾーンの視覚表現が重ね合わされる。この方法は、処置部位のうちのいずれかまたは全部に対する１つまたは複数の補助的除外ゾーンを生成することと、除外ゾーンと補助的除外ゾーンとを重ね合わせることにより、実行された処置の領域の表現を生成することと、をさらに含む。１つまたは複数の補助的除外ゾーンを生成するステップは、特定の処置部位と、その特定の処置部位を包囲する１つまたは複数の以前の処置部位との間の距離を比較することにより達成され得る。距離が所定の選択された制限内にあるこれらの包囲する部位に対して、係る包囲する部位がこの特定の部位に対する衛星部位として特定される。いくつかの実施形態において、上記で説明された比較は、各既存の処置部位に対する衛星部位の対応する集合を特定するために、各既存の処置部位に対して実行され得る。いくつかの実施形態においては、毛髪移植に対して、各新規に採取された植毛は、他の以前に採取された植毛のいずれかまたは全部と比較され、その比較結果に基づいて、各関連する以前の採取部位に対する衛星部位の集合に対して必要に応じて追加され得る。代替的にまたは加えて、以前の採取部位のいずれかまたは全部は、新規に採取された部位と比較され、係る比較の結果に基づいて、新規に採取された部位に対する衛星部位として特定され得る。いくつかの実施形態において、衛星部位は、座標系におけるタングル角度等の、特定の判断基準に基づいてソートされ得る。それにより、例えばより小さい角度が優先される場合には反時計回りの順番が形成され、またより大きい角度が優先される場合には時計回りの順番が形成されることとなる。このソートは連続的な凸状プロファイルを生成するために用いられ得る。ソートを実行しない場合は、ランダムな順番の衛星部位は幾何学的形状プロファイルのいくつかの部分を見逃し得る。いくつかの実施形態において、この方法は、以前の処置領域を更新および表示することをさらに含み得る。
【００５３】
様々な処置においては、処置が実行されるべきではない「保留領域」を特定することが望ましい場合もある。これらの保留領域は、毛髪採取および埋入に関して説明されることとなり、したがって「採取保留領域」と呼称されるであろう。しかし、この説明は、本明細書において説明される本発明の範囲内で、様々な医療処置に関する様々な「保留領域」に適用されることを理解すべきである。採取保留領域は、毛髪が採取のために選択されないエリアを画成する。これらの採取保留領域は、そのエリアを採取または埋入に関して好適ではないかまたは望ましくないものとする皮膚状態が存在するエリア、以前に埋入された毛包ユニットを含むエリア、現在の採取に対して望ましくない特定分類の毛包ユニット（例えばＦ１等）を含むエリア、ほくろもしくは瘢痕が存在するエリアを画定し得、また任意個数の他の状態を示すエリアを画定し得る。これらの採取保留領域は、例えば図１０において示されるボックス１０１０として、円形表現として（円形表現が用いられる場合は、採取保留領域を表す円は除外領域１０２０を特定するために用いられる円とは異なる色で形成され得ることに注意すべきである）、または任意形状として示され得、また多数の方法で作成され得る。例えば、ユーザは改訂された境界４１０内のポイントにおいてマウスをクリックして所定寸法の採取保留領域ボックスを作成することにより採取保留部位を手動により画定し得る。代替的に、採取保留領域ボックスが作成され、その側部がユーザにより調節されてもよく、またはいくつかのポイントがユーザにより特定され、特定されたポイント全部を含む閉ループの任意形状がプロセッサにより作成されてもよい。代替例において、取得された画像に含まれた情報がプロセッサにより処理された後、採取保留領域がプロセッサにより自動的に作成され、ユーザは、これらの自動的に作成された採取保留領域を許容または拒否することが許可されてもよい。係る採取保留領域がユーザに代わってまたはユーザにより作成され得る方法は他に多数存在することは明らかであろう。
【００５４】
基準マークの考察に戻って、基準マークの全部が必ずしもカメラの視野枠内に可視化されるとは限らない。例えば、基準マークの全部が必ずしも可視化されず、基準マークのうちの一部のみが可視化される状況も存在し得る。本発明に係るこの実施形態において、システムは最初に利用可能である制限された情報を用い、互いに対する基準マークの全部の場所の登録を最終的に作成し得る。
【００５５】
本願の他の態様にしたがって、複数の基準マークの配置および登録の例が図５（ａ）〜図５（ｇ）を参照して説明される。図２のロボティックシステムの例を参照すると、カメラ（例えば２台のカメラが立体視のために用いられ得る）の視野域は基準マークにより覆われるエリアよりも小さいため、基準マークの場所をキャプチャするために境界（例えばテンショナまたは基準マークとして機能する既存の毛髪のパターンにより画定される領域の周囲）の周りにロボットを移動させる必要がある場合もある。この移動は例えばオペレータの手が「強制制御」を用いてロボティックアームに取り付けられた撮像機構をドラッグすることにより手動により、またはロボティックペンダントを操作することにより、実行され得る。しかし好適な実施形態においては、取り付けられた画像取得装置を有するロボティックアームはスキンテンショナの周辺の周り（または採取領域もしくは埋入領域を確定する複数の基準マークを有する境界の周り）に自動的に移動され得る。自動化されたアプローチにおいては、ロボットは最初に手動により初期位置に移動され得る。この初期位置においては、十分な個数の基準マークが視野内に存在し、基準マーク基準枠が確立される。通常、それには少なくとも３つの基準マークが必要となる。図５（ａ）は、毛包ユニット採取システムまたは埋入システムのロボティックアーム上に取り付けられたカメラ（単数または複数）の視野枠から取られた初期視野枠５０２を示す。なお、この視野枠は基準中心点５０４を有する。この実施形態においては、４つの基準マークＡ、Ｂ、１、および２が初期視野枠５０２内で視認される。本発明の教示を利用するために、システムは少なくとも１つの他の基準マークに対する各基準マークの位置および／または方向性を取得しなければならない。上述のように、場所および方向性の両方に関する情報を取得するために、少なくとも３つの基準マークが初期視野枠５０２において視認されることが必要である。例えば、本発明において用いられ得る基準マークに関する情報を取得、追跡、および記録することのいくつかの例は、２０１０年４月１日に米国特許出願公開第２０１０−００８０４１５（Ａ１）号として公開された同一出願人が所有する同時係属中の特許出願において説明される。なお、同特許出願は参照することにより本明細書に援用される。
【００５６】
システムが他の基準マークの場所と、所望により方向性とを取得できるよう、システムは、初期視野枠５０２内にあった基準マークのうちの１つの基準マークが視野枠の中心に配置されるよう、すなわち、図５（ｂ）に示すように、基準マーク１の重心が実質的に基準点５０４と実質的に位置合わせされるよう、最初にカメラの視野域を身体表面上で移動させる。この第１基準マーク１は位置座標と所望により配向座標とが提供される。例えば、基準マーク１は基準座標（２，４）が与えられ得る。画像プロセッサは引き続き、まだ中央に置かれていない２番目に最も近接する基準マークを特定する。２つ以上の最も近接する基準マークが存在する場合、システムは所定の選択機構にしたがって最も近接する基準マークを選択するよう構成される。選択機構は、特定の方向に向かうものを常に選択し、その方向の基準マークの基準座標がまだ取得されていない場合にのみ選択するように、比較的単純であり得る。この事例において、選択機構ヒエラルキーは、例えば右に向かう方向、下方に向かう方向、左に向かう方向、最後に上方に向かう方向の順序を含み得る。
【００５７】
図５（ｃ）は、基準マーク１の右手側に存在する最も近接する基準マーク２の重心が視野域５０２の基準位置５０４に配置されるよう、身体表面上で移動されたカメラを示す。この特定の場所に到達するために、カメラ自体により行われる動きは登録される。例えば、基準マーク１の重心が基準点５０４にあった位置から、基準マーク２の重心が基準点５０４であった位置へのカメラの動きが（２，０）により定められる場合、基準マーク２の重心の場所に対する座標は（４，４）となることであろう。同様に、図５（ｄ）において、基準マーク２の重心が基準点５０４にあった位置から、基準マーク３の重心が基準点５０４であった位置へのカメラの動きが（２，０）である場合、基準マーク３の重心の場所に対する座標は（６，４）となることであろう。図５（ｅ）において、基準マーク４の重心が基準点５０４のポイントに置かれ、座標（８，４）が割り当てられると、右側には基準マークが存在しないことが見られ得、図５（ｆ）においてカメラは、基準マークＤの重心が基準点５０４となるよう、（２，−１）に移動されることが見られ得る。このようにして、１４個の区別可能な基準マークの全部（図５（ｇ）に示される）の重心は、互いに対して既知となる。この情報が存在する場合、いくつかの実施形態において、仮想線５０６、５０８、５１０、および５１２が引かれると、初期境界が画定され得る。基準マークの重心の位置を考慮に入れた後、例えばテンション装置の内側縁部、身体表面上方のテンション装置の相対的高さ（相対的高さが存在する実施形態を仮定する）、および／またはツール直径から、改訂された境界５１４が判定され得る。なお、この改訂された境界５１４において、採取のための毛包ユニットの座標が特定され、または埋入のための毛包ユニット埋入部位の座標が特定され得る。
【００５８】
本発明の方法の１つの実施形態によれば、複数の基準マーク標識を含む皮膚表面の初期画像および１つまたは複数の後続の画像が取られる。各後続の画像において、初期画像における基準マークの位置からの基準マークの偏位は、例えば元の位置と後続位置の変換された値の間の誤差を最小化する最適変換Ｔを計算することにより記録され得る。新規の基準マークが後続の画像に見られる場合、それらの位置は、それらの位置も初期画像の基準枠に記録され得るよう、Ｔの逆関数により変換される。それらの場所が変換および記録されると、次いでこれらの新規の基準マークは元の基準マークとの関連で用いられ、それにより最適変換Ｔに対する更新が特定される。この基準マーク偏位情報は、例えば採取部位の場所および／または方向性を処理すること、および採取自体を実行する前に意図された採取場所に偏位を適用することに利用される。同様に、基準マーク偏位情報は、意図された埋込部位の場所および／または方向性を処理することにおいて用いられ得、係る偏位は、実際の埋入の前に、意図された埋入場所に対して適用され得る。
【００５９】
採取処置または埋入処置を実行するための１セットの座標を作成した後、数個の基準マークが視野枠において見られ得る限り、処置は、視認可能な基準マークを基準点として用いることにより実行され得る。視野域が基準マークから分離している場合、毛包ユニットがすでに採取された採取部位または毛包ユニットがすでに埋入された埋入部位が、追加的な基準点を提供するために用いられ得る。なお、将来の採取または埋入場所はこの追加的基準点に対して参照し得る。
【００６０】
本発明の実施形態の１例においては、例えば植毛を採取または埋入するためにツールが操作される領域を画定することを可能にする方法が提供される。１つの好適な実施形態において、係る方法は実質的に自動化され得る（このことは、ステップの少なくとも大部分がロボティックシステム自体により自動的に実行され得ることを意味する）。このことは、ユーザが例えばユーザインターフェースを通して代替的なコマンドを与えることにより、関与または参加すること、または自動化されたコマンドを上書きし得ることを除外するものではない。一般に、図２における例により示されるシステムと同様のロボティックシステムが用いられ場合、オペレータは自動化された処置を以下のように起動し得る。以前に特定された基準マークのうちの１つの基準マークが任意に選択され得る。ロボティックアームに動作可能に接続されたカメラを有するロボティックアームは、カメラの視野域において基準マークを中央に置くために自動的に移動し得る。基準マーク間の間隔が視野域の半分より小さい限り、少なくとも２つの基準マークが確実に視認されるであろう。次いで、プロセッサは、まだ中央に置かれていない２番目に最も近接する基準マークが選択されるよう、カメラを有するロボティックアームを誘導し得る。同様にして、ロボティックアームは、全部の基準マークが特定されるまで、次の基準マークに自動的に移動して次の基準マークを中央に置くことを継続するであろう。基準マークがスキンテンショナ上に配置される場合、ロボティックアームはスキンテンショナの周りを移動するよう誘導され得る。関連する基準マークの全部が基準マーク基準枠において登録されると、所望により、これらの基準マークにより画成される領域の境界がプロセッサにより自動的に算定され、さらに係る境界は、ツール（例えば採取用ニードル）が境界内で毛包ユニットに安全にアクセスし得るよう、調節され得る。開始時および初期採取位置および方向は自動化されたシステムにより自動的に算出され得る。視野域における塩類および／または血液の潜在的な干渉を最小化するために、プロセッサは、最も下方のコーナーに近接する境界の縁部から採取または埋入を開始するようプログラムされ得る。ロボティックアームは、境界内の植毛を採取または埋入するために、取り付けられたツールとともに自動的に移動するよう誘導される。
【００６１】
図６（ａ）〜図６（ｆ）は、画定された仮想選択領域を用いる、本発明の他の実装に係る１つの実施形態を示す。ツールは、所望の判断基準に基づいて以下で説明されるように、係る選択領域内で自動的に移動され得る。この特定の考察の目的のために、改定された境界６１０が、水平に４ｃｍおよび垂直に３ｃｍの領域の寸法を有するものと仮定する。以前の例において説明されたように基準マーク（図６ａにおいて示される基準マーク６０５等）の座標が確定されると、ツールは、改訂された境界エリアの底部左手コーナーから採取プロセスが開始されるよう操作（例えば自動的にまたは半自動的に）される。例えば、ツールは、行Ｃ−Ｆと列１−５の交差点に略位置し且つ毛包ユニット６１５と位置合わせされた場所に移動するよう操作され得る。プロセッサはこの時点で、改定された境界６１０の水平側部に実質的に平行である水平方向に基準マークＣの場所から離間する方向に基準マークＦに向かってほぼ矢印６２０の方向に移動するよう、ツールを誘導し得る。画像基準枠に対するツールの場所の正確な座標に基づいて、プロセッサは、移動方向６２０においてツールのまさに前方に配置されたより小さい仮想選択領域６２５の仮想境界を算出し得る。この特定の例示された例においては、仮想選択領域６２５は、例えば６〜８ｍｍ×３．５ｍｍ〜４．５ｍｍの寸法を有する長方形等の四辺形を含み得る。他の寸法の選択領域６２５も本願の範囲内で考えられ得る。より小さい仮想選択領域６２５を用いると、以前に採取された毛包ユニット６１５の移動方向６２０に沿ったまさに前方に位置するエリアに考慮対象エリアが制限されることにより、後続の毛包ユニットを見出すために必要となる計算が削減され得る。ツールが操作されると毛包ユニット６１５が採取され、採取された毛包ユニット６１５の場所は、図６（ａ）に見られるように例えば円６３０により視覚的に特定される。毛包ユニット６１５を採取した後、採取用ツールはほぼ矢印６２０の方向に移動され、仮想選択領域６２５内に配置された１つまたは複数の毛包ユニットを採取するよう操作される。見られるように、いくつかの毛包ユニットが領域６２５内に配置される。しかし、採取のために次の選択された毛包ユニットは、採取された毛包ユニット６１５から最小距離内に配置された領域６２５内に存在する毛包ユニット（毛包ユニット６４０等）ではなく、むしろ、この例におけるようにツールが水平境界６１０に最も近接する毛包ユニット６３５の場所に移動される等の所定の選択判断基準に基づくものであり得る。
【００６２】
選択領域（例えば図６（ａ）の領域６２５等）内でツールの動きを誘導することにおいて用いられ得るいくつかの判断基準の例が以下で図７（ａ）〜図７（ｅ）を参照して説明されるが、多数の他の判断基準が選択または予め決定され、係る判断基準が毛髪移植処置の間変動し得ることが認識されることであろう。図７（ａ）および図７（ｂ）において、３つの毛包ユニット、すなわち毛包ユニット７０５、７１０、および７１５が選択領域６５２内で特定されている。１つの特定の選択判断基準は、例えば、毛包ユニット７０５が採取された場合にはシステムが毛包ユニット７１５を採取し毛包ユニット７１０は未採取で残され、毛包ユニットが１つおきに効果的に採取されるよう操作されること等であり得る。図７（ｃ）および図７（ｄ）において示される代替的な、または追加的な所定の選択判断基準によれば、毛包ユニット７２０が採取される場合には所定の選択判断基準は、次に利用可能な毛包ユニットまでの距離が特定の所定距離を越える場合を除き選択領域内において１つおきに毛包ユニットを採取することであり得る。図７（ｃ）および図７（ｄ）の例において、毛包ユニット７２５が次に利用可能な毛包ユニットであるにも関わらず採取される。なぜなら、すでに採取された毛包ユニット７２０から例えば１．９ｍｍを越えて離間する位置に配置されるためである。図７（ｂ）において見られるように、毛包ユニット７１５が採取されると、新規の仮想選択領域６２５が、採取された毛包ユニットの隣に同一の移動方向において作成される。図７（ｅ）および図７（ｆ）を参照すると、この図面においては、毛包ユニット７３０が採取された場合には毛包ユニット７３５が未採取で残され、毛包ユニット７４５は水平方向において次に利用可能な毛包ユニットであるが、毛包ユニット７４５も未採取で残される。この例において、所定の選択判断基準は、次に利用可能な毛包ユニットが、水平方向または垂直方向において次に利用可能な最近接であったとしても、仮想選択領域６２５内に含まれる限り選択され得ることである。したがって、毛包ユニット７５０が図７（ｆ）において示されるように採取される。
【００６３】
ここで、図６（ｂ）で考察中であった例に戻ると、毛包ユニット６４０が水平境界６１０から垂直方向に遠すぎ、したがってこの時点では採取するには望ましくない毛包ユニットであったことが見られ得る。図６（ｂ）において示されるシステムは、まだ患者の身体表面上にある毛包ユニット６４０と、採取された毛包ユニット６３５を示す。図６（ｃ）において示すように基準マークＦに到達すると、画像プロセッサは、改訂された垂直境界が到達されていることを確認し、ロボティックアームが図６（ｄ）において示される矢印６５０の方向に移動するにあたり必要な制御信号を提供する。所望により、矢印６５０の方向におけるツールの動きは、採取用ツールが、以前は未採取で残された毛包ユニット６４０を採取することを可能にするであろう。図６（ｅ）において、その行における所望の毛包ユニット全部が採取されるまで、仮想選択領域６２５が行Ｆ−Ｃに沿う方向６５０に移動されることが見られ得る。採取されるべき所望の毛包ユニットが、現在の矢印に沿って所望の「採取四辺形」内に存在しない場合、ツールは、図６（ｆ）において示されるように、同様の方法で行Ｂ−Ｅにおける毛包ユニットを採取するために、上向き方向６６０に、および矢印６６５の方向で右に向かって、移動するよう操作される。毛髪および基準マークが同一枠内に存在するため、現在の採取行がインクリメントされる必要があるかどうか判定すること、すなわち、基準マークの並びから指定距離だけ離間する線により形成された「採取四辺形」内の現在の行において毛髪が残っていない場合に、新規の行に移動する必要があるかどうかが、計算され得る。ロボティック用途の例においては、ロボットが自動化された採取（または埋入）用ツールを現在の行に沿って移動させ、縁部または境界に沿ってコーナーに接近すると、ロボティックシステムは方向を反転させ、反対の縁部に向かって設定可能な距離だけ離間する行に沿って検索を開始する。
【００６４】
係る方法のために利用される多数のステップは上記で説明されたものに限られないことは明らかであろう。また、これらの方法は、上記で説明されたステップのうちの全部が必ずしも存在することを要求するものではない。方法体系は上記では別個のステップとして説明されたが、本発明の実施形態の意図された機能から逸脱することなく、１つまたは複数のステップが追加されること、組み合わされること、または削除されることさえも可能である。これらのステップは、異なる順序で実行され得、また例えば２つ以上のプロセッサ間で共有され得る。上記で説明された方法が、ロボティックシステムを使って実行されることを含む部分的にまたは実質的に自動化された方法で実行され得ることも明らかであろう。
【００６５】
本発明の方法は少なくとも部分的にソフトウェアに埋め込まれ得、コンピュータシステムまたは他のデータ処理システムにおいて実行され得ることは、当業者により理解されることであろう。したがって、いくつかの代表的な実施形態においては、本発明を実行するために、ハードウェアがソフトウェア命令と組み合わせて用いられ得る。
【００６６】
機械可読媒体が、本発明の方法を実行することをシステムに行わせるソフトウェアおよびデータを記憶するために用いられ得る。上記で説明された機械可読媒体は、例えばコンピュータ等の処理装置によりアクセス可能な形態で情報を記憶および伝達することができる任意の好適な媒体を含み得る。機械可読媒体のいくつかの例は、磁気ディスク記憶装置、フラッシュメモリ装置、光記憶装置、ランダムアクセスメモリ、その他を含むが、これらに制限されない。
【００６７】
特定の処置は、身体表面の異なるエリアまたは部分上で同一のまたは同様の操作を実行することを要求し得る。例えば、身体表面の１つのエリアがいくつかの区域に分割され、エリア全体で処置が完了するまで、１つまたは複数の区域上で処置が実行され得る。例えば、毛髪移植処置の間、スキンテンショナが患者の頭部上における一連の位置において配置され、毛髪移植処置が一連の位置の中の各位置で実行され得る。毛髪移植処置の例において、この一連の位置は、注目の毛髪移植の場合に最適となるよう構成され得るが、例えば、図１１において示されるように２つの行と８つの列のグリッド（頭部の各側部上に４つの位置）の形態を取り得る。ユーザは患者の頭部上に、左手下方コーナーから始めて、スキンテンショナを配置し、右手下方のコーナーに到達するまで、一連の動き、例えば図１１の例において示されるように例えば８つの動きで、患者の頭部上をグリッドを移動させ、次いで、患者の頭部上で第２行まで上方に移動するが、再び左から右に、１６個の区域が完了されるまで、移動する。このように左から右に動くことの利点は、毛包ユニットがグリッド１１１５から採取される間に切開された毛包ユニットがグリッド１１１０から取り除かれ、それにより処置の効率が高められることである。ユーザの便宜のために、いずれのグリッドにおいて毛髪が採取されたかまたは埋入されたか（他の用途においては、特定の処置が実行されたグリッドまたは区域）を追跡するために、モニタ２４０はその領域をユーザに対して概略的に表示し得る。
【００６８】
患者の頭部上の何れのグリッド場所において処置が実行されているかを追跡することをシステムが行うことができるようにするために、ユーザは、この現在の例においては患者の頭部上のグリッド場所をコンピュータモニタ上のグリッド場所に対して相互に関連付けることをシステムが実行することを可能にする何らかの種類の動作を提供することが要求され得る。ユーザがグリッド場所の特定を提供し得る１つの方法は、患者の頭部上の場所に対応するディスプレイ上の適切なグリッド例えば１１１０を選択することによる。係る選択は、例えば、マウスボタンをクリックすること、モニタにタッチすること、もしくはキーボードの上向き、下向き、右向き、および左向きの矢印キーを用いることにより、または当該技術分野において知られる任意個数の方法で、提供され得る。これを行うことにより、システムは、特定場所におけるスキンテンショナの配置を、ディスプレイ上の指定されたグリッドに関連付けることが可能となる。ユーザがディスプレイ上のグリッド場所を選択すると、システムはモニタ上のグリッド番号表示器１１０５もインクリメントし得る。例えば、グリッド１１１０を選択すると、グリッド番号表示器はグリッド８が選択されたことを表示し得る。次いでシステムは、スキンテンショナ上の各基準マークの場所を特定するか、次の毛包ユニットが採取される場所を選択するか、または次の毛包ユニットが埋入される場所を判定するために、操作され得る。例えばロボティック毛髪移植システムを用いてスキンテンショナにより囲まれたエリアに対して所望の毛髪が採取されるかまたは埋入されると、ユーザは、患者の頭部上の次のグリッド場所、例えば１１１５にスキンテンショナを移動させ得る（ユーザが安全にスキンテンショナにアクセスできるよう、最初にロボットを安全位置に移動させた後に）。それを行った後、ユーザは再びシステムに対して新規のグリッド場所１１１５をディスプレイ上で特定し得る。システムは、スキンテンショナの配置をディスプレイ上のグリッド１１１５に関連付け、それにしたがってグリッド番号をインクリメントする、この場合においてはグリッド９が選択されたこと表示することとなるであろう。
【００６９】
グリッド番号（この場合においては８および９）の使用は、治療報告において用いられ得、切開結果を患者の頭皮上のスキンテンショナ場所に対して相互に関連付けることを医師が行うことを可能にし得る。いずれのパラメータが任意の１つのグリッド場所に対して用いられたかを知ることにより、ユーザは最適な採取結果を提供するために用いられたパラメータを最適化することをおそらく努め得る。加えて、このことは、１つの特定のグリッドに対して用いられた特定のパラメータを選択し、それらのパラメータを他のグリッドに対して適用することを、ユーザが行うことも可能にする。例えば、ユーザは、撮像システムにより視覚化された１つおきの毛包ユニットのみがグリッド場所８から採取されるようシステムを設定し得、この特定の選択を採取プログラム１として呼称し得る。スキンテンショナがグリッド９に移動されたときにパラメータ全部を設定することを再び経ることを余儀なくされるよりもむしろ、ユーザは、グリッド８に適用された同一の採取プログラムすなわち採取プログラム１を単に選択すれば、撮像システムにより視覚された１つおきの毛髪のみがグリッド場所９から採取されることとなるであろう。
【００７０】
上記で説明された様々な実施形態は例示としてのみ提供されたものであり、本発明を制限するものとして解釈されるべきではない。これらの実施形態は、様々な修正例および代替的形態の余地を有し、本発明および本明細書において説明される特定の実施形態は、全般的に、添付の請求項の範囲に含まれる修正例、等価物、および代替物の全部を含むものとして理解すべきである。非限定的な例として、１つの図面または実施形態に関して説明された特定の特徴または特性は他の図面または実施形態において説明された特徴または特性と適切に組み合わされ得ることは、当業者により理解されることであろう。さらに、当業者は、本明細書において開示される装置、システム、および方法が育毛等の１つの分野に制限されるものではなく、任意個数の分野に適用され得ることを理解することであろう。したがって以上の説明は、限定的な意味で受け取られてはならず、本発明の範囲は添付の請求項により定められる。
【００７１】
本発明が特定のシステムの使用に制限されるものではなく、自動化された（ロボティックを含む）、半自動化された、または手動によるシステムおよび装置が、本明細書において開示される除去用ツールおよび他の装置ならびに構成材を配置および作動させるためにそれぞれ用いられ得ることが、当業者によりさらに理解されることであろう。出願者は、本発明の主題が、本明細書において開示される様々な構成要素、特徴、機能、および／または特性の新規性および非自明性の結合および副結合の全部を含むものとみなす。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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