(57)【要約】体表面において毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するためのシステム及び方法であって、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを具えるユーザインタフェースを含み、プロセッサは制御点に基づいて提案される毛嚢移植位置及び方向を生成するように構成される。システム及び方法は更にヘア除去のための計画を生成することによって提供されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するためのシステムであって、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具え、前記プロセッサが、前記体表面の三次元モデルを表示し、特定の制御点及び当該制御点での方向に基づき、提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を前記モデル上に生成及び表示するように構成され、ユーザが前記制御点の位置及び方向を対話的に調節し、これに対応して前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を調節できることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記プロセッサが前記体表面の画像を処理して、前記三次元モデルを生成するように更に構成されることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシステムにおいて、制御点がユーザに選択されるか、自動生成されるか、あるいは双方の組合せであることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステムにおいて、毛嚢ユニット移植位置及び方向が、補間技術を用いて前記制御点から生成されることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムにおいて、毛嚢ユニット移植位置が更にランダム化されることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記ユーザが、前記提案される毛嚢ユニット移植位置における前記毛嚢ユニットの各々の密度、方向、移植の深さ、ランダム化の程度、全体の外観のうちの１又はそれ以上を対話式に調節できることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が、計画したヘアラインを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が、計画したヘアパッチ部位の境界を具えることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項３に記載のシステムにおいて、前記計画したヘアラインを実質的に複製する１又はそれ以上の更なるヘアライン構成で配置された、提案される更なる毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を、前記プロセッサが前記モデル上に決定及び表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記ユーザが前記ヘアラインが複製される回数を特定できることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記プロセッサが、１又はそれ以上のユーザ特有のパラメータに応じた境界によって規定された前記ヘアパッチ部位の内部で、提案される更なる毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を前記モデル上で決定及び表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記毛嚢方向が各々の移植された毛嚢ユニットから成長する前記毛嚢の体表面に対する方向を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が前記制御点の位置に基づく曲線構造を用いて生成されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が、変形し補間された曲線構造を用いて生成されることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記プロセッサが、計画した毛嚢ユニット移植位置から成長する毛嚢のグラフィックレンダリングを、前記体表面モデルに表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記プロセッサが、毛嚢ユニットを収集するために、提案されるドナー部位の境界を前記体表面モデル上に表示するように構成され、前記提案されるドナー部位の境界は前記ユーザ入力デバイスを介して受け取られた入力に基づき、最初に決定されるか、後に変更されるか、あるいはその双方であることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記提案されるドナー部位の境界が、
前記ドナー部位から収集するのに利用可能な各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
移植すべき各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
選択された他の毛嚢ユニットの収集後、前記ドナー部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度と、
のうちの１又はそれ以上に、少なくとも部分的に基づき決定されることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記計画が記憶装置又はリモートサーバを用いて入力されることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記体表面モデルが前記画像から導出されるか、前記ユーザインタフェースを通して入力されるか、あるいはその双方である、毛嚢に特有の更なる特性を更に具えることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置のうちの１又はそれ以上が、ベジェ表現技術あるいはカーディナルスプライン曲線構造を用いて生成されることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び方向が、前記体表面の同定されたドナー部位における現存する毛嚢ユニットの属性に少なくとも部分的に基づき、
毛嚢ユニットのタイプの混合と、
各タイプの毛嚢ユニットの量と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の相対的な粗さと、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の方向と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の色と、
前記毛嚢ユニットのランダム性と、
を具える群から選択されることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
体表面において毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するためのシステムであって、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具え、前記プロセッサが１又はそれ以上の提案される毛嚢ユニットレシピエント部位を前記体表面の三次元モデル上に表示するように構成され、前記ユーザインタフェースが前記１又はそれ以上の提案されるレシピエント部位を規定及び調節するために前記ユーザ入力デバイスを通してユーザ入力を受け取るのに１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムにおいて、前記１又はそれ以上のレシピエント部位がヘアラインを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載のシステムにおいて、前記１又はそれ以上のレシピエント部位がヘアパッチ部位を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項２２乃至２４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記１又はそれ以上のユーザインタフェースの入力メニューがヘアデザインメニュー、ヘアドナーメニュー、及びヘア決定メニューを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステムにおいて、前記ヘアデザインメニューが、
ヘアライン計画と；
ヘアパッチ部位計画と；
システムが、計画したヘアライン及び計画したパッチ部位のうちの一方あるいは双方を自動生成するためにユーザが選択した要求と；
のうちの１又はそれ以上に関するユーザ入力を受け取るように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシステムにおいて、各々のヘアライン計画及びヘアパッチ部位計画のメニューを介して受け取られたユーザ入力に基づき、提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を、前記プロセッサが前記モデル上に生成及び表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
請求項２５に記載のシステムにおいて、前記ヘアデザインメニューがドナー部位計画に関するユーザ入力を受け取るように構成され、システムが計画したドナー部位を自動生成するためのユーザ選択の要求を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２９】
請求項２５に記載のシステムにおいて、前記ヘア決定メニューが完了した、あるいは部分的に完了した移植手順計画を保存すること、伝達すること、受け取ること、及び再検討することのうちの１又はそれ以上に関するユーザ入力を受け取るように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項３０】
体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するための方法であって、
前記体表面の三次元モデルを表示するステップと、
特定の制御点及び当該制御点での方向に基づく提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を前記モデル上に生成及び表示するステップと、
前記制御点の位置及び方向を対話的に調節し、これによって前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向をそれに応じて調節するステップと、
を具えることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法において、体表面の三次元モデルを生成するために前記体表面の画像を処理するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項３０又は３１に記載の方法において、制御点及び当該制御点での方向がユーザ選択され、自動生成され、あるいは双方の組合せによって特定されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項３０乃至３２のいずれか１項に記載の方法において、毛嚢ユニット移植位置及び方向を生成するために補間技術を使用するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項３０乃至３３のいずれか１項に記載の方法において、毛嚢ユニット位置をランダム化するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３０に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置における毛嚢ユニットの各々の密度、方向、移植の深さ、ランダム化の程度、全体の外観のうちの１又はそれ以上を対話式に調節するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３０乃至３５のいずれか１項に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が計画したヘアラインを具えることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３０乃至３５のいずれか１項に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が計画したエアパッチ部位の境界を具えることを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３６に記載の方法において、前記計画したヘアラインを実質的に複製する１又はそれ以上の更なる計画したヘアライン構成で配置された、提案される更なる毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を、前記プロセッサが前記モデル上に決定及び表示するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３４に記載の方法において、密度及びランダム化の程度のうちの一方又は双方に応じた境界によって規定された前記ヘアパッチ部位の内部で、提案される更なる毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を前記モデル上で決定し表示するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３０乃至３９のいずれか１項に記載の方法において、前記制御点の位置及び毛嚢方向のうちの一方又は双方が前記プロセッサによって初期生成されることを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項３０に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が前記制御点の位置に基づく曲線構造を用いて生成されることを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項３０に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が変形され補間された曲線構造を用いて生成されることを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項３０乃至４２のいずれか１項に記載の方法において、計画した毛嚢ユニット移植位置から成長する毛嚢のグラフィックレンダリングを、前記体表面モデル上に表示するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項３０乃至４３のいずれか１項に記載の方法において、毛嚢ユニットを収集するための、提案されるドナー部位の境界を前記体表面モデル上に表示するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項４５】
請求項４４に記載の方法において、前記提案されるドナー部位の境界が前記ユーザ入力に基づき、最初に決定されるか、後に変更されるか、あるいはその双方であることを特徴とする方法。
【請求項４６】
請求項４４に記載の方法において、前記提案されるドナー部位の境界が、
前記ドナー部位から収集するのに利用可能な各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
移植すべき各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
選択された他の毛嚢ユニットの収集後、前記ドナー部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度と、
のうちの１又はそれ以上に、少なくとも部分的に基づき決定されることを特徴とする方法。
【請求項４７】
請求項３０乃至４６のいずれか１項に記載の方法において、前記体表面モデルが３Ｄスキャナにより生成されることを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項３０乃至４７のいずれか１項に記載の方法において、前記体表面モデルが前記画像から導出されるか、ユーザによって入力されるか、あるいはその双方である、毛嚢に特有の更なる特性を更に具えることを特徴とする方法。
【請求項４９】
請求項３０に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置のうちの１又はそれ以上が、ベジェ表現技術あるいはカーディナルスプライン曲線構造を用いて生成されることを特徴とする方法。
【請求項５０】
請求項３０に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び方向が、前記体表面の同定されたドナー部位における現存する毛嚢ユニットの属性に少なくとも部分的に基づき、
毛嚢ユニットのタイプの混合と、
各タイプの毛嚢ユニットの量と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の相対的な粗さと、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の方向と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の色と、
前記毛嚢ユニットのランダム性と；
を具える群から選択されることを特徴とする方法。
【請求項５１】
体表面から毛嚢ユニットを除去する計画を生成するためのシステムであって、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具え、前記プロセッサは、前記体表面の三次元モデル上を表示し、前記体表面上に、提案されるヘア除去部位を生成及び表示するように構成され、前記ユーザインタフェースは前記提案されるヘア除去部位を調節するためのユーザ入力を受け取るように、１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項５２】
請求項５１に記載のシステムにおいて、前記１又はそれ以上の入力メニューが、前記提案されるヘア除去部位を最初に規定するために前記ユーザ入力デバイスを通してユーザ入力を受け取るように入力メニューを具えることを特徴とするシステム。
【請求項５３】
請求項５１に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが前記提案されるヘア除去部位を自動生成するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項５４】
請求項５１に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが前記提案されるヘア除去部位から除去するのに利用可能な現存する毛嚢ユニットの密度に少なくとも部分的に基づき、前記提案されるヘア除去部位を生成することを特徴とするシステム。
【請求項５５】
請求項５３又は５４に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが他の毛嚢ユニットの選択された除去後、前記提案されるヘア除去部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度に少なくとも部分的に基づき、前記提案される除去部位を生成することを特徴とするシステム。
【請求項５６】
請求項５３乃至５５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが前記提案されるヘア除去部位から除去するのに利用可能な各タイプの現存する毛嚢ユニットの量に少なくとも部分的に基づき、前記提案される除去部位を生成することを特徴とするシステム。
【請求項５７】
請求項５３乃至５６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが別の前記体表面の部位に移植すべき各タイプの現存する毛嚢ユニットの量に少なくとも部分的に基づき、前記提案される除去部位を生成することを特徴とするシステム。
【請求項５８】
体表面から毛嚢ユニットを除去する計画を生成するための方法であって、
体表面の三次元モデルを表示するステップと、
前記体表面モデル上に提案されるヘア除去部位を表示するステップと、
前記提案されるヘア除去部位を調節するためのユーザ入力を受け取るように１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するステップと、
を具えることを特徴とする方法。
【請求項５９】
請求項５８に記載の方法において、前記１又はそれ以上の入力メニューが、前記提案されるヘア除去部位を最初に規定するために前記ユーザ入力デバイスを通してユーザ入力を受け取るように入力メニューを具えることを特徴とする方法。
【請求項６０】
請求項５８に記載の方法において、前記提案されるヘア除去部位を自動生成するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項６１】
請求項５８に記載の方法において、前記提案されるヘア除去部位から除去するのに利用可能な現存する毛嚢ユニットの密度に少なくとも部分的に基づき、前記提案されるヘア除去部位を生成するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項６２】
請求項５８に記載の方法において、他の毛嚢ユニットの選択された除去後、前記提案されるヘア除去部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度に少なくとも部分的に基づき、前記提案される除去部位を生成するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項６３】
請求項５８に記載の方法において、前記提案されるヘア除去部位から除去するのに利用可能な各タイプの現存する毛嚢ユニットの量に少なくとも部分的に基づき、前記提案される除去部位を生成するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項６４】
請求項５８に記載の方法において、別の前記体表面の部位に移植すべき各タイプの現存する毛嚢ユニットの量に少なくとも部分的に基づき、提案される除去部位を生成するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に計画システム、及び、体表面、通常は頭皮において毛嚢ユニットの移植（すなわち、収集及び移植）を計画するためのその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
毛髪移植手順は公知であり、個人の頭皮の側面及び背面周辺部位（ドナー部位）からドナー毛髪移植片を収集するステップと、脱毛した頭頂部位（レシピエント部位）に収集した毛嚢ユニットを移植するステップとを一般的に具えている。最近ではドナー移植片が単一の毛嚢ユニットにでき、頭皮面上にランダムに分布された１乃至３（及び更に小さく４乃至５）の密集した毛嚢の凝集体を自然発生するが、歴史的に、収集された移植片は相対的に大きかった（３乃至５ｍｍ）。
【０００３】
１の公知のプロセスにおいては、頭皮の直線的部分は脂肪性皮下組織中に切開するメスを用いてドナー部位から除去される。細片は毛嚢ユニットである要素に（顕微鏡下で）解体され、針を用いて生成された各々の切開あるいは穿刺孔内のレシピエント部位にその後移植される。ピンセットを用いて、針穿刺位置内に個別の毛嚢ユニット移植片を把持及び配置することができるが、別の構造及び方法がこのタスクを実行することに対して知られている。
【０００４】
米国特許第６，５８５，７４６号はロボットシステムを用いた毛髪移植システムを開示しており、ロボットアームとロボットアームと関連する毛嚢導入器を具えている。ビデオシステムは個人の頭皮の三次元画像を生成するのに用いられ、頭皮位置を計画して、ロボットアームの制御下で毛嚢導入器により移植される毛髪移植片を受け取るように用いられる。
【特許文献１】米国特許第６，５８５，７４６号
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一態様によると、個人の体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成する方法が、体表面の三次元モデルを表示し、特定の制御点に基づく、提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向をモデル上に生成するステップを具えている。この方法は更に、体表面の画像を得るステップと、体表面の三次元モデルを生成するために画像を処理するステップと、モニタ上に体表面モデルのグラフィックレンダリングを表示するステップとを具えている。提案されるレシピエント部位はユーザ入力に少なくとも部分的に基づき、最初に決定されるか、後に変更されるか、あるいはその双方にできる。限定されない例として、ユーザ入力はレシピエント部位に対応する体表面の部位に移植された場合の毛嚢ユニットの密度あるいはタイプ（又はタイプの混合）に関連付けできる。更に制限されない例として、レシピエント部位の位置は、レシピエント部位に対応する体表面の部位に移植された場合の毛嚢ユニットから成長する毛嚢の外観又は方向に関連付けできる。
【０００６】
提案される本発明の方法は、前頭部のヘアライン並びに様々に配置されたヘアパッチ部位を計画するのを許容する。限定されない例として、提案される毛嚢位置及び方向のグラフィックレンダリングは、少なくとも部分的に移植すべき毛嚢ユニットの移植位置のランダム化に基づくことができる。この方法は更に、毛嚢が移植されるべきユーザに規定されたレシピエント部位又はパッチを同定するステップを具えることができる。
【０００７】
この方法は更に、毛嚢ユニットを収集するためにドナー部位を体表面モデル上に表示するステップを更に具え、表示されたドナー部位の位置が少なくとも部分的には、ユーザインタフェースを通して受け取られる入力に基づいている。表示されたドナー部位の位置は、代替的あるいは追加的に（ｉ）得られた画像から決定されるように、表示されたドナー部位に対応して実際の体表面上のドナー部位に配置された各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、（ｉｉ）選択された他の毛嚢ユニットの収集が生じた後、前記ドナー部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度と、（ｉｉｉ）表示されたレシピエント部位に対応して体表面の部位に移植すべき、現存する毛嚢ユニットの各々のタイプ、色あるいはその双方の近似量と、のうちの１又はそれ以上に基づくことができる。
【０００８】
いくつかの実施例において、この方法は更に、表示されたドナー部位に対応する体表面上の部位から収集すべき毛嚢ユニットの位置を同定するステップと、収集された毛嚢ユニットが移植されるべき、表示されたレシピエント部位に対応する体表面上の移植部位の位置を同定するステップと、移植手順を実行するために自動（例えばロボット）システムに各々の収集及び移植位置を提供するステップとを具えている。
【０００９】
本発明の別の実施例によると、個人の体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するシステムが、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具えている。このシステムは体表面の三次元モデルをモニタ上に表示するように構成される。この計画システムは、体表面モデル上に毛嚢ユニットを移植するために提案されるレシピエント部位を表示するように更に構成され、提案されるレシピエント部位の位置はユーザ入力に少なくとも部分的に基づき、最初に決定されるか、後に変更されるか、あるいはその双方にできる。限定されない例として、ユーザ入力は表示されたレシピエント部位に対応する体表面の部位に移植された場合の毛嚢ユニットの密度あるいはタイプ（又はタイプの混合）に関連付けできる。更に制限されない例として、レシピエント部位の位置は、表示されたレシピエント部位に対応する体表面の部位に移植された場合の毛嚢ユニットから成長する毛嚢の外観又は方向に関連付けできる。
【００１０】
このシステムは例えば、ヘアラインあるいは１又はそれ以上のヘアパッチといった、毛嚢ユニットが移植されるべきレシピエント部位を同定するように更に構成できる。
【００１１】
この計画システムは更に、毛嚢ユニットを収集するためにドナー部位を体表面モデル上に表示するように更に構成でき、表示されたドナー部位の位置が少なくとも部分的には、ユーザインタフェースを通して受け取られる入力に基づいている。表示されたドナー部位の位置は、代替的あるいは追加的に（ｉ）得られた画像から決定されるように、表示されたドナー部位に対応して実際の体表面上のドナー部位に配置された各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、（ｉｉ）選択された他の毛嚢ユニットの収集が生じた後、前記ドナー部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度と、（ｉｉｉ）表示されたレシピエント部位に対応して体表面の部位に移植すべき、現存する毛嚢ユニットの各々のタイプ、色あるいはその双方の近似量と、のうちの１又はそれ以上に基づくことができる。
【００１２】
いくつかの実施例において、この計画システムは、表示されたドナー部位に対応する体表面上の部位から収集すべき毛嚢ユニットの位置を同定し、収集された毛嚢ユニットが移植されるべき、表示されたレシピエント部位に対応する体表面上の移植部位の位置を同定し、移植手順を実行するために自動（例えばロボット）システムに各々の収集及び移植位置を入力している。
【００１３】
一実施例において、体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するためのシステムは、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具え、プロセッサが、体表面の三次元モデルを表示し、特定の制御点及び当該制御点での方向に基づき、提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向をモデル上に生成及び表示するように構成される。この実施例によると、ユーザが制御点の位置及び方向を対話的に調節し、これに対応して提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を調節できる。
【００１４】
一実施例において、体表面において毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するためのシステムは、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具え、プロセッサが１又はそれ以上の提案される毛嚢ユニットレシピエント部位を体表面の三次元モデル上に表示するように構成されている。この実施例によると、ユーザインタフェースが、１又はそれ以上の提案されるレシピエント部位を規定及び調節するために、ユーザ入力デバイスを通してユーザ入力を受け取るのに１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するように構成されている。
【００１５】
一実施例において、体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するための方法は、体表面の三次元モデルを表示するステップと、特定の制御点及び当該制御点での方向に基づく提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向をモデル上に生成及び表示するステップと、制御点の位置及び方向を対話的に調節し、これに対応して提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を調節するステップと、を具えている。
【００１６】
一実施例において、体表面から毛嚢ユニットを除去する計画を生成するためのシステムが、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具え、プロセッサが体表面の三次元モデル上を表示し、体表面上に提案されるヘア除去部位を生成及び表示するように構成されている。この実施例によると、ユーザインタフェースは提案されるヘア除去部位を調節するためのユーザ入力を受け取るように、１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するように構成されている。
【００１７】
一実施例において、体表面から毛嚢ユニットを除去する計画を生成するための方法が、体表面の三次元モデルを表示するステップと、体表面モデル上に提案されるヘア除去部位を表示するステップと、提案されるヘア除去部位を調節するためのユーザ入力を受け取るように１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するステップと、を具えている。
【００１８】
他の及び更なる本発明の実施例、目的及び利点は、添付の図を考慮して読む場合に以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の実施例は、添付の図において例示であり限定されずに示され、同一の符号は同一の要素を示している。
【００２０】
【図１】図１Ａ及び１Ｂは、個人の頭部の前面及び側面プロフィールの画像（ピクチャ）である。
【図２】図２は、本発明により、取得した画像に基づいて個人の頭部の三次元表面モデルを生成するために用いられるソフトウェアをモデリングすることによって生成されるユーザインタフェースのモニタのスクリーンショットである。
【図３】図３は、本発明により、取得した画像に基づいて個人の頭部の三次元表面モデルを生成するために用いられるソフトウェアをモデリングすることによって生成されるユーザインタフェースのモニタのスクリーンショットである。
【図４】図４は、本発明により、取得した画像に基づいて個人の頭部の三次元表面モデルを生成するために用いられるソフトウェアをモデリングすることによって生成されるユーザインタフェースのモニタのスクリーンショットである。
【図５】図５は、本発明により、取得した画像に基づいて個人の頭部の三次元表面モデルを生成するために用いられるソフトウェアをモデリングすることによって生成されるユーザインタフェースのモニタのスクリーンショットである。
【図６】図６は、本発明により、取得した画像に基づいて個人の頭部の三次元表面モデルを生成するために用いられるソフトウェアをモデリングすることによって生成されるユーザインタフェースのモニタのスクリーンショットである。
【図７】図７は、取得した画像の代わりに、選択された外観の入力パラメータに基づいて三次元モデルを生成するためのソフトウェアをモデリングすることによって生成されるユーザインタフェースの更なるモニタのスクリーンショットである。
【図８】図８Ａ及び８Ｂはそれぞれ、取得した画像に基づく個人の頭部の完全な三次元表面モデルを示す前面図及び背面図である。
【図９】図９は、図８Ａ及び８Ｂの体表面モデルを基礎とする提案される前面のヘアライン境界を示している。
【図１０】図１０は、図８Ａ及び８Ｂの体表面モデルを基礎とする提案されるヘアパッチ部位を示している。
【図１１】図１１は、一実施例により構成された計画モデルによって生成されたユーザインタフェースのモニタのスクリーンショットである。
【図１２】図１２は、一実施例により構成された計画モデルによって生成されたモニタのスクリーンショットであり、複数の制御点を使用する基本的なヘアライン設計を示している。
【図１３】図１３は、図１２の基本的なヘアラインを示し、更に境界に沿って潜在的な移植位置から延在する、グラフィックレンダリングされた毛嚢を表示する、更なるモニタのスクリーンショットである。
【図１４】図１４は、図１２の基本的なヘアラインを示す更なるモニタのスクリーンショットであり、図１３に表示されたコントロール毛嚢が移植位置から延在する角度が変更される。
【図１５】図１５は、図１２の基本的なヘアラインを示す更に別のモニタのスクリーンショットであり、図１３に表示された移植位置の密度が変更される。
【図１６】図１６は、図１２の基本的なヘアラインを示す更に別のモニタのスクリーンショットであり、ユーザ特有のレベルの分布ランダム性が図１３に表示された移植位置に適用されている。
【図１７】図１７は、一実施例によるユーザ特有の制御点（例えば、前頭部のヘアライン境界を計画するために）に基づき任意形状の曲線を設計するのに用いられる技術を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
米国仮特許出願番号６０／７５３，６０２及び６０／７６４，１７３（以降、一括りに「Ｂｏｄｄｕｌｕｒｉら」とする）は、体表面、一般的にはヒトの頭皮で毛嚢ユニットの収集及び移植手順を実行するための自動システム、特に画像誘導ロボットシステム、及びその使用方法を開示している。ロボットシステムが起動され較正された後に、体表面の画像データが、対象、特に、ヒトの頭皮上のドナー部位内の毛嚢ユニットを同定するために、システムコンピュータによって取得及び処理される。この対象部位の画像から、コンピュータ中に常駐する画像分割及びスクリーニングソフトウェアが頭皮から収集するために対象の特定の毛嚢ユニットを同定及び選択する。
【００２２】
Ｂｏｄｄｕｌｕｒｉらに記載のように、毛髪移植手順の審美的結果は自然なパターンで移植片を移植することに部分的に依存している。コンピュータは、外科医が移植片の位置及び方向を決定する微小部分の移植部位間の「穴埋めをする」ことによって外科医の技術を有効に「増幅」できる。自然なヘアラインを得ることは、良い審美的結果にとって特に重要である。総てのヘアライン近傍の移植部位について苦心して切開する代わりに、外科医はいくつかのヘアラインの重要な位置及び方向を示し、コンピュータが指定した部位に間挿することによって残りを満たし、現存する毛嚢ユニットを同定及び回避するのに画像システムを用いている。
【００２３】
Ｂｏｄｄｕｌｕｒｉらは制御点を用いて自然なヘアラインを設計するアルゴリズムを示している。曲線は例えばＢ−スプライン三次多項式に基づいた制御点を用いて設計される。制御点は操作者によって特定される。各々の制御点での毛髪の方向が特定される。曲線に沿った点は、既知のスペーシングで、例えば補間によって同定される。曲線に沿った点の位置はランダム化されて、自然なヘアラインを生成できる。ランダム化の量はユーザ特有あるいはコンピュータ生成にできる。毛嚢ユニットの方向はランダム化ではなく補間され、例えば、同一方法で三次スプラインが生成されることが好ましい。位置のランダム化及び方向の補間はより自然な移植を生成する。
【００２４】
自然なランダム性は、臨床上のヘアライン部位と、レシピエント部位の平衡との双方において重要である。これはＢｏｄｄｕｌｕｒｉらに記載の手順を用いて得られ、表面は例えばＢ−スプライン立体面に基づく制御点を用いて設計される。更に、各制御点での毛髪の方向が特定される。表面に沿った移植点は既知のスペーシングで同定される。表面に沿った点の位置は自然な毛髪分布を生成するためにランダム化されうる。ランダム化の量はユーザ特有あるいはコンピュータ生成にできる。更に、各々の毛嚢ユニットの方向はランダム化されるのではなく、三次スプライン面が生成されるのと同様に補間される。ランダム化及び補間スキームは当該技術分野で既知であり、この方法のために適用できる。
【００２５】
Ｂｏｄｄｕｌｕｒｉらは、全体的な境界目標（例えば、現存する毛髪、タトゥ、あるいは他の区別する特徴）に関連する移植位置及び方向を計画するステップを具える、ロボットシステムの自動ガイダンス特徴の例を示している。ロボットは次いで個人上の境界目標を記録するために移動する。記録情報は参照のためにメモリに記憶できる。ロボットは作業面に対する位置を認識するために基準位置として記憶した境界目標を使用できる。ロボットは全体的な境界目標に対する各々の移植位置及び方向に移動する。全体的な境界目標は全体的な移動のために全体基準を提供する。位置及び方向は近傍に先在する毛髪又は新規に移植された毛髪のような近傍の境界目標に基づき微調整される。近傍の境界目標は局所移動のための局所基準を提供する。
【００２６】
次いで、治療計画はコンピュータに入力される。例えば、治療計画は、第１の部位（収集部位）から標的部位（移植部位）に毛脳を移植するように設計された所定の計画である。このようなケースにおいては、治療計画は除去／移植すべき多数の毛嚢、収集部位の位置、移植部位の位置、標的の移植位置と関連するランダム性の程度、隣接する標的移植位置間のスペーシング、毛嚢の深度、移植の深度、個人識別子、収集部位の幾何学的プロフィール、移植部位の幾何学的プロフィール、マーカ位置、及び標的移植位置の密度のような１又はそれ以上のパラメータを含むことができる。
【００２７】
様々な技術が治療計画をコンピュータに入力するのに用いられうる。Ｂｏｄｄｕｌｕｒｉらで例示された実施例においては、治療計画はモニタ及びキーボードを含むユーザインタフェースを用いて入力できる。代替的に、治療計画はディスケットあるいはコンパクトディスクのような記憶デバイスを用いて入力できる。他の実施例においては、治療計画はリモートサーバあるいは前述の技術の組合せからダウンロードできる。例えば、いくつかのパラメータはディスケットを用いてコンピュータに入力できる一方、他のパラメータはユーザインタフェースを用いて入力できる。いくつかの実施例においては、治療計画の１又はそれ以上のパラメータはリアルタイムで（例えば、治療セッション中に）決定できる。
【００２８】
治療計画がコンピュータ内に入力された後に、コンピュータは個人に関する治療計画を次いで記憶する。いくつかの実施例においては、このようなことは１又はそれ以上のカメラを用いて、個人上の１又はそれ以上のマーカを同定することによって得られうる。マーカは個人に固定された反射器、個人上に描かれたインクマーク、あるいは個人の解剖学的構造にできる。識別マーカを用いて、個人上の標的部位の位置及び／又は方向を決定できる。
【００２９】
本発明の様々な実施例によると、個人の体表面（例えば、頭皮）における毛嚢ユニットの移植用手順を計画するためのシステムは、例えばソフトウェア制御されるプロセッサ、モニタ及び入力デバイスを含むユーザインタフェースを具えている。これらの構成要素は、スタンドアロン（例えば、パーソナル）コンピュータシステムであっても、複数のリモート端末と共に中枢サーバを用いるシステムにおいてであっても、実質的に総ての現在のコンピュータシステムで共通である。計画システムの実施例は好ましくは（実用上の観点から排他的ではない場合）実装されたソフトウェアであり、このようなコンピュータシステムが十分に利用可能なメモリ及び適切なグラフィック生成及び表示能力で装備される限りにおいては、基礎的な構成要素（プロセッサ、モニタ、入力デバイス）を有する任意のコンピュータシステム上で実行できることが分かるであろう。
【００３０】
本発明の実施例は、例えばこのようなシステムのユーザが、リモートサーバ又はコンピュータと相互作用するユーザインタフェース（モニタ及び入力デバイス）の少なくとも一部分としてユーザの家庭用コンピュータを使用するようにして、インターネット上に実装できることが分かるであろう。このようなインターネットベースの計画システムにおいては、ユーザインタフェースを実装及び制御するソフトウェアが、ユーザのコンピュータ上又はリモートサーバ／コンピュータ上の全部又は一部に、好ましくはユーザに見えるように常駐できる。１のこのような実施例においては、一時的又は永続的な使用のために１又はそれ以上のソフトウェアモジュールをユーザのコンピュータにダウンロードする。
【００３１】
毛嚢ユニット移植手順を計画するためのソフトウェア実装及び制御されたユーザインタフェースの例示的な実施例は、添付図と併用してここに述べられる。記載した実施例の様々な及び多数の変形が、添付の請求項で設定された本発明の汎用範囲から離れることなく実装できることは分かるであろう。
【００３２】
図１Ａ及び１Ｂによって、画像は個人の体表面、この場合では、個人の頭部（及び、特に頭皮）の正面図２０（図１Ａ）及び側面図２２（図１Ｂ）から得られ、これによって、対象の移植手段が計画されている。限定しない例として、画像２０、２２はハンドヘルドのディジタルカメラを用いて得ることができ、ディジタル画像データを伝送するための公知の及び利用可能な技術によって、計画システムのユーザインタフェースを通して入力できる。モデリングソフトウェア（以下により詳細に述べる）がそれぞれ真正面及び側面の図２０及び２２からの頭部／頭皮の十分に正確な三次元表面モデルを生成できるために、個人の頭部の各部位の画像を含むことは好ましい実施例において必要ではない。
【００３３】
一般的には図２乃至６によると、取得された画像２０、２２が次いで生成されて、商業上利用可能なモデリングソフトウェアを用いて個人の頭部（頭皮）の三次元モデルを生成している。例示した実施例においては、カナダのバンクーバーのＳｉｎｇｕｌａｒ  Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎｓ社（ｗｗｗ．ｆａｃｅｇｅｎ．ｃｏｍ）により提供及び配布されているＦａｃｅＧｅｎ  Ｍｏｄｅｌｌｅｒ  ３．１を使用して、三次元モデルを生成している。他のソフトウェアプログラムが代替的に用いられうることは分かるであろう。
【００３４】
特に図２によると、ＦａｃｅＧｅｎ  Ｍｏｄｅｌｌｅｒプログラムの使用中に撮られたユーザインタフェースからのモニタスクリーンショットが、ヒトの顔のモデル構築に関連するプルダウンメニュー列２６を具えている。メニュー「フォトフィット」２８が選択され、個人の正面画像３０（このケースでは、画像２０）、左プロフィール画像３６（任意入力；このケースでは提供されない）、及び右プロフィール画像（同様に任意；このケースでは側面画像２２）の表示を生じている。ソフトウェアプログラムはシステムのユーザに対する例として、モデルの正面３２、左プロフィール３３及び右プロフィール４０の画像をそれぞれ表示している。画像２０及び２２が（ユーザインタフェースメニュー入力３４及び４２を介して）モデリングソフトウェアに一度ロードされた場合、次のスクリーンショットメニューが提供される（すなわち、「次へ」メニューフィールド項目４４を「クリック」した後に）。
【００３５】
図３でのフィールド４６によると、個人の頭部／頭皮の三次元モデルを生成するために、ユーザが提供された例５０に基づいて、正面画像２０上の一連の特徴点５２（参照番号４８によって示された）を指定している。手短には、特徴点５２は個人の顔の別個の物理的位置（例えば、口、鼻、あご、耳、等の端部）に配置される。画像４８は各入力５４を用いて回転できる。図４に示したように、モデリングソフトウェアによってユーザが、特徴点５２の正確な位置に対する正面画像を拡大する（参照番号５８によって示される）のを可能にする。図５及び６によると、このプロセスは図５の右プロファイル画像６０のケースにおいては、側面プロフィール画像に特徴点を指定するのを繰返し、例示のために提供された例示的なモデルピクチャ６２で拡大される（図６の６４）。取得された正面及び側面画像に基づく三次元モデルの生成に関する更なる情報は、ＦａｃｅＧｅｎ  Ｍｏｄｅｌｌｅｒソフトウェアから直接的に確認できる。
【００３６】
図７によると、個人の頭部／頭皮（あるいは他の適切な体表面）の取得された画像が提供されない代替的な実施例においては、モデリングソフトウェアは、人種６６及びメニュー６８及び７０を通して選択された他の特徴のような選択された特性、いくつかの客観的要素（例えば、性別、年齢）、及び他の単なる主観的要素（例えば、魅力）に関する入力に基づき、三次元モデル（２４’として示される）を生成する（メニューオプション「生成」６４を選択することによって）ように構成される。
【００３７】
いくつかの実施例においては、更なる入力情報は体表面モデルを生成するのに加えて、計画システムに提供されている。例えば、毛嚢に特有の特定の特徴（例えば、色あるいは粗さ）は、画像から導出でき、及び／又はユーザインタフェースを通して入力できる。更なる情報はユーザ入力されるか、体表面の幾何学的形状（例えば、個人の頭部）、現存するヘアライン、及び収集するのに利用可能な毛嚢の各々のタイプ（すなわち、単一あるいは多数の毛嚢）及び色（例えば、明るい、暗い、白髪交じり等）の多数のような、画像処理を用いて得られた画像から決定できる。三次元モデルは代替的に例えば３Ｄレーザスキャナを用いた多数の他の方法によって、及び／又は多数のディジタル画像を一緒に綴じることによって生成できることは分かるであろう。本発明の実施例のシステムは、どのように生成されるかに拘わらず、同一の方法で三次元情報を用いている。
【００３８】
図８Ａ及び８Ｂによると、取得された画像から、あるいは他の記述的な特徴入力を通して、モデリングソフトウェアが、個人の頭部／頭皮の三次元モデル２４を計画システムのユーザインタフェースのモニタ上に生成及び表示する。例示の目的のために、図８Ａ及び８Ｂに生成されたモデルは脱毛した頭頂部位７４及び定植した側面７２及び後部７６の部位を具える特徴的な男性パターンの脱毛を表示している。
【００３９】
図９及び１０によると、取得された画像２０及び２２を処理することから決定される１又はそれ以上の物理的特徴及び情報と、ユーザインタフェースを通して入力されるユーザ入力とに基づいて、計画システムは毛嚢ユニットを移植するための１又はそれ以上の提案されるレシピエント部位８２を体表面モデル上に表示するであろう。提案される正面境界（あるいは「ヘアライン」）７８の初期位置は、システムによって初期同定でき、ユーザインタフェースを通して受け取られるユーザ入力に（少なくとも部分的に）基づいて生成できる。各々のケースにおいて、ヘアライン７８が所望の位置になるまで、矢印８０によって示したように、ユーザによって、例えば、コンピュータマウスの通常のクリック及びドラッグ動作を用いることによって、変更できる。ヘアライン７８が一度構築された場合、ヘアラインの後ろの１又はそれ以上の個別部位（又は、パッチ）８５が更に、システムによって初期同定できるか、ユーザインタフェースを通して受け取られるユーザ入力に（少なくとも部分的に）基づき生成できる。ヘアライン７８と同様に、パッチ８５の境界は、矢印８４によって示されるようにユーザによって変更されうる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施例においては、所属医師又は操作者が毛嚢ユニットが移植されるのが必要となる場所及びその角度、すなわち、その相対位置（あるいは、「移植部位」）、方向及び深さを特定できる。移植すべき毛嚢の位置、方向、及び／又は深さの特定は、治療計画システムによって実行できる。代替的に、移植モード中に、カメラが頭皮のレシピエント部位を調べている場合に、所属操作者はユーザインタフェースを用いて、移植位置及び／又は配置及び／又は方向及び／又は移植の深さを特定できる。代替的に、操作者は画像処理システムによって可視化、同定及び測定できるインクマーク又はポインタのような一時的な基準を置くことによって、頭皮上の位置を指示できる。更に、方向はｘ軸周りの回転及びｙ軸周りの回転（ｚ軸が針に沿っていると仮定して）のような２の角度の組合せとしてコンピュータモニタ上に直接的に、あるいは、頭皮上に延在するポインタを置くことによって特定できる。
【００４１】
限定しない例として、ヘアライン及び内部パッチ境界を構築又は変更するのにユーザインタフェースを通って受け取られる入力は、レシピエント部位に移植された後の生じた毛嚢ユニットの密度と、移植された毛嚢ユニットから成長する毛嚢の方向と、移植された毛嚢ユニットから成長する毛嚢の全体の外観（すなわち、ヘアスタイル）とのうちの１又はそれ以上に関連付けることができる。他の因子は、体表面の幾何学的形状、個人の民族性、個人の年齢、個人の性別、及び／又は体表面上に現存するヘアライン、密度、及び毛嚢の色のようなものである。体表面の同定されたドナー部位における現存する毛嚢ユニットに関連する１又はそれ以上のパラメータは、現存する毛嚢ユニットから成長する毛嚢の各タイプ（例えば、単一又は多数の毛嚢）、色、及び相対的な粗さの量のように更に見なされうる。
【００４２】
特に、収集のために利用可能な単一毛嚢の毛嚢ユニットの利用可能な量は、単一毛嚢タイプのユニットが自然な正面のヘアラインに修正に見られるため、レシピエント部位のヘアラインを規定する役割を更に果たすことができる。２００６年８月２５日に出願された米国特許出願番号１１／４６７，２８３は、潜在的なドナー部位の処理画像に基づいて収集するのに利用可能な各タイプの現存する毛嚢ユニットの近似量を決定するための方法を開示している。このようなドナー部位は頭皮の後部に一般的にあるが、頭部の側面上の毛嚢が後部の毛嚢よりも早く白髪交じりになる傾向があるため、明るい又は白髪交じりの毛嚢ユニットが必要となる場合は特に、側部が更に所望されるドナー毛嚢ユニット源にできる。
【００４３】
図１１によると、一実施例においては、計画システムのユーザインタフェースは、計画プロセス中にユーザに対する入力メニューを生成及び表示できる。このようなメニューは限定しないが、ヘアデザインスタジオ９６、ヘアドナースタジオ１００及びヘア決定スタジオ１０４を具えることができる。限定されない例として、ヘアデザインスタジオ９６は、関連する入力パラメータと共にレシピエント部位用の特定のヘアライン及びヘアパッチ（又は「ヘア部位」）計画に関連するユーザ入力と、好ましくは特定の移植位置を具えて、更なるユーザ入力の必要なくシステムによってヘアライン及びパッチ部位が同定される場合の自動的な（「自動ヘア」）特徴とを受け取るための入力メニュー９８を具えている。
【００４４】
限定されない例として、ヘアドナースタジオ１００は関連するパラメータと、更なるユーザ入力の必要なくシステムによってドナー部位が同定される場合の自動的な（「自動献上」）特徴を含む、提案されるドナー部位９０に関連するユーザ入力を受け取るための入力メニュー１０２を更に具えている。限定されない例として、ヘア決定スタジオ１０４は完了した又は部分的に完了した移植手順計画を保存すること、伝達すること、受け取ること、再検討すること等に関連するユーザの指示を受け取るように入力メニュー１０６を具えることができる。図１１におけるディスプレイは更に４通りの画像分割スクリーンを具え、初期の個人の頭部モデルの第１の画像８９と、ヘアライン及びパッチの計画プロセス中の頭部モデルの第２の画像９１と、ドナー計画プロセスの第３の画像８８（現在同定されているドナー部位９０を含む）と、個人の移植後のグラフィック表現９４（すなわち、個人に生じたヘアスタイルの芸術的なレンダリングを有する）の第４の画像９２とを具えている。
【００４５】
個人のヘアラインは、毛嚢が頭皮から現れる各々の位置、並びに、現存する又は計画した（移植した）毛嚢ユニットを有する部位の境界線に沿って、毛嚢が現れる頭皮面と関連する方向によって形成される。従って、適した「ヘアライン」曲線を描くことは、毛嚢ユニットの移植手順から所望され、生じた外観を得る重大な部分である。本発明の実施例によると、ヘアライン境界に沿って移植すべき毛嚢ユニットの各々の位置及び方向は、ヘアラインの設計を完全にするために好ましくは曲線に沿って特定される。この「ヘアライン曲線」は、例えば、「ベジェ表現」と呼ばれる公知の技術又はその変形を用いて、コンピュータ援用設計の分野で曲線を描くのと同様の方法で、描かれうる。ベジェ表現は曲線を規定する特定数の「制御点」に基づいた任意形状の曲線を描く方法である。
【００４６】
例として、図１７によると、４の制御点Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を与えられると、曲線関数Ｐ（ｔ）が特定される。ここで、ｔは０から１まで変化するパラメータである。曲線状の点は分析的に算出でき、あるいは、ｄｅ  Ｃａｓｔｅｌｊａｕｓの構成として既知のグラフィカル構成技術を用いて得られうる。曲線構成のステップは以下の通りである。
（１）第１に、線分Ｐ０Ｐ１は、Ｐ０Ｐ０１：Ｐ０１Ｐ１がｔ：（１−ｔ）となる関係に基づいて、２の部分に細分割される。すなわち、線分Ｐ０Ｐ１をサブパートｔ及び（１−ｔ）に細分割する点Ｐ０１を探す。
（２）同様に、線分Ｐ１Ｐ２上の点Ｐ１２と、線分Ｐ２Ｐ３上の点Ｐ２３とを探す。
（３）同様に、線分Ｐ０１Ｐ１２上の点Ｐ０２と、線分Ｐ１２Ｐ２３上の点Ｐ１３とを探す。
（４）最終的に、同一方法で線分Ｐ０２Ｐ１３を細分割する点Ｐ（ｔ）を探す。
【００４７】
図１７に見られうるように、ｔが０から１まで変化すると、曲線がＰ０からＰ３まで延在する、すなわち、Ｐ（０）＝Ｐ０、Ｐ（１）＝Ｐ３となるように構築される。更に、線Ｐ０Ｐ１はＰ０で曲線の接線であり、線Ｐ２Ｐ３はＰ（３）で曲線の接線となる。
【００４８】
従って、２点Ｐ０及びＰ１を与えられた場合に、Ｐ０からＰ１まで延在する線分上の各点Ｐ（ｔ）を探すことは、線形補間と呼ばれ、式Ｐ（ｔ）＝（１−ｔ）Ｐ０＋ｔＰ１で与えられる。ｔ＝０の場合、Ｐ（ｔ）＝Ｐ０及びｔ＝１の場合Ｐ（ｔ）＝Ｐ１であることに留意せよ。上の構成で述べた各線分を（いわゆる）細分割することにおいて、ｔで与えられた、線分を細分割する点を見つけることは、線形補間の公式によってｔに対応する線分上の点を見つけるのと同一である。この構成（又は線形補間の考え）は、平面内の制御点Ｐ０乃至Ｐ３の任意の特定で正確に作用し、生じた曲線は平面内にある。この構成は更に３次元内の制御点を特定する場合に上手く作用する。しかしながら、曲線面上に４点が特定された場合、生じた曲線は曲線面上に必ずしもあるとは限らない。つまり、球上の総ての制御点を特定した場合、上の技術を用いて構成された、生じた曲線は球面上の曲線を保持しない。
【００４９】
従って、本発明による計画システムの実施例は、変更された構成を好ましくは用い、計画する球面上の曲線を保持している。中心Ｃを有する単球上にある２点Ｐ０及びＰ１を考える。３点で平面を形成し、平面は大きな円で球と交差する。２の半径ＣＰ０及びＣＰ１は角度θを定める。２点Ｐ０及びＰ１間の曲線上の各点は、中心ＣでＰ０Ｐ（ｔ）が角度θを形成し、Ｐ（ｔ）Ｐ１は（１−ｔ）θを形成するようにＰ（ｔ）によってパラメータ化できる。この補間スキームは球面線形補間と呼ばれ、生じた曲線Ｐ（ｔ）はｔが０から１まで変化すると、Ｐ０からＰ１まで動いている。従って、球面上の４の制御点Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を与えられると、ベジェ曲線は線形細分割（線形補間）が角度細分割（球面線形補間）に置換されることを除いて、先に述べた平面構成に似た球面にあるように設計されうる。
【００５０】
制御点を用いる利点はいくつかのユーザ入力点がヘアライン曲線を形成する点の別の複合集合を表わすことができることであると分かるであろう。従って、ヘアライン曲線を設計する場合、ユーザは生じた曲線がユーザが探している所望の曲線となるまで、相互作用的に制御点を調節することのみを必要とする。ベジェの式においては、曲線は最初と最後の制御点を通過するが、中間点は通過しない。中間の制御点は曲線の始まりで、曲線の終わりでの曲線の勾配を特定している。曲線上の点及び曲線の勾配を特定することは、ユーザにとって直感的であり、代わりに曲線上にある制御点を特定することが好ましい。このような公式が存在し、カージナルスプラインと呼ばれている。
【００５１】
制御点の集合Ｐ０、Ｐ１…Ｐｎは曲線上に特定される。１対の制御点Ｐｉ及びＰｉ＋１のために、ベジェの制御点は以下の通りである：Ｂ０＝Ｐｉ、Ｂ３＝Ｐｉ＋１。Ｂ１はＢ０での各々の曲線勾配がＰｉ＋１及びＰｉ−１により規定され、Ｂ２はＢ３での各々の曲線勾配がＰｉ＋２及びＰｉにより規定される。接線の長さを調節して、曲線の振る舞いを変えることができる。Ｃａｔｍｕｌｌ−ＲＯＭスプラインはカージナルスプラインの特別なケースであり、接線の特定の長さはＢ１及びＢ２を算出するのに用いられる。これらの４の制御点を用いて、ベジェ曲線は先述のベジェの式により、Ｐｉ−１及びＰｉを通過するように算出できる。カージナルスプラインの式は曲線が総ての制御点を通過するのを保証する。球面上のこの曲線は、個人の３Ｄ体表面（頭部／頭皮）モデルの表面上に計画され、個人用の所望のヘアラインを設計できる。
【００５２】
ベジェ曲線に関する、より詳細な説明及び更なる情報は、ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｂ％Ｃ３％Ａ９ｚｉｅｒ＿ｃｕｒｖｅで見ることができる。Ｃａｔｍｕｌｌ−ＲＯＭスプラインに関する、より詳細な説明及び更なる情報は、ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｃａｒｄｉｎａｌ＿ｓｐｌｉｎｅで見ることができる。ベジェ曲線に関する、より詳細な説明及び更なる情報は、ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｃａｔｍｕｌｌ−Ｒｏｍ＿ｓｐｌｉｎｅ及びｈｔｔｐ：／／ｉｂｉｂｌｉｏ．ｏｒｇ／ｅ−ｎｏｔｅｓ／Ｓｐｌｉｎｅｓ／Ｃａｒｄｉｎａｌ．ｈｔｍで見ることができる。
【００５３】
ヘアライン曲線構成のために上述の変更されるベジェ表現を使用する、本発明の毛髪移植計画システムの一実施例は図１２に示され、５の制御点（又は制御ヘア）１１０Ａ乃至１１０Ｅがユーザインタフェース１１２を通してユーザによって特定され、球体モデリング面１０９上の初期のヘアライン曲線１１１を規定している。ユーザインタフェース１１２によって、ユーザはヘアライン表示（あるいはデモ）１１４又はヘア部位表示（デモ）１１６を選択できる。示された実施例においては、ヘアラインデモ１１４が選択され、密度を特定するステップ、又は移植位置間のスペーシング１２２（ｍｍで）及び「ランダム性」因子１２０を具える更なるユーザ入力を可能にする。
【００５４】
図１３によると、ヘアライン曲線１１１が一度ユーザの初期の満足に対して設計された場合、すなわち、制御点１１０Ａ乃至１１０Ｅの操作及び追加により、ヘアライン曲線に沿った実際の毛嚢ユニット移植位置は、スペーシングの選択１２２でユーザ特有の密度が与えられた場合、図１３のユーザインタフェースのスクリーンショットで特定された１ｍｍごとに１の毛嚢ユニットを有する計画するモジュールによって自動決定される。計画システムは次いで曲線１１１を移動し、曲線１１１上に１ｍｍごとに１の毛嚢ユニット移植部位１２６を配置する。毛嚢１２５はユーザインタフェース１１２上で項目１１８を選択することによって提案されるヘアラインに沿って追加される。例示された実施例においては、毛嚢１２５は毛嚢１２５の遠位先端を表わす、同一にスペーシングされた制御点１２０Ａ乃至１２０Ｅに基づいて曲線１２１に沿ってシステムによって初期生成されている。毛嚢１２５の長さは均一であると仮定される。
【００５５】
図１４によると、遠位先端制御点１２０Ａ乃至１２０Ｅは、毛嚢の方向を変化させるためにユーザによって、すなわち、曲線１１１（点１１０Ａ乃至１１０Ｅ）を変化させることなく、曲線１２１を変化させることによって、操作できる。分かるように、毛嚢方向の変化は、遠位の制御点（制御方向）のうちの１つのみをシフトすることによって、ヘアラインの一部位に局在化できる。従って、単位ベクトル（すなわち、単位円の点）である制御方向を用いることによって、ヘアライン移植位置１２６に対し前述の同一の式を用いて、ヘアライン１１１に沿った所定の毛嚢１２５の方向を得ることができる。ヘアライン方向及び位置は共にヘアラインを完全に特定する。更なるヘアラインは初期のヘアラインから複製でき、初期のヘアラインの後部に追加され、厚さを加えることができる。ヘアラインが複製される回数は、合理的な限定内でユーザによって特定できる。曲線の各々は、制御点及び制御方向を調節することにより、ユーザによって調節されうる。
【００５６】
図１５はヘアライン曲線１１１の毛嚢１２５を示し、移植位置１２６の密度（すなわち、スペーシング入力１２２）は、曲線１１１上で１ｍｍごとから３ｍｍごとまで変化する。図１６はヘアライン曲線１１１の毛嚢１２５を示し、３ｍｍごとの密度と、１．０ｍｍでのユーザ特有のランダム性１２０を有している。言い換えれば、各毛嚢ユニット位置１２６は、１ｍｍごとにランダムに摂動され、生じた位置は単一の曲線に沿う代わりに、移植部位のために計画システムによって用いられる。
【００５７】
ヘアパッチ設計又は「ヘア部位デモ」１１６は示されていないが、ヘアラインデモ１１４と実質的に同一であり、各パッチは特定の制御点及び方向（毛嚢方向）によって記載された閉じた曲線に限定される。ヘアパッチは次いで、ユーザ特有の密度及びランダム性に応じて、計画システムにより充足され、ディジタル化され、ランダム化される。移植に続く個人の頭皮のグラフィックレンダリングに加え、計画システムは特定の毛嚢ユニットの収集及び移植位置（及び、後者の場合は移植方向）を表わす１セットの座標を出力し、米国特許出願番号１１／３８０，９０７に記載のような自動（例えばロボット）毛嚢ユニット移植システムによって用いられうる。
【００５８】
先に例示され記載された本発明の実施例は、様々な変更及び代替的な形態に影響され、ここに記載された特定の実施例と同様、本発明は一般的には開示された特定の形態又は方法に限定されず、添付の請求項の範囲内にある総ての変形物、等価物及び代替物をカバーしている。限定されない例においては、計画システム及びその使用方法は、自動移植（例えば、ロボット）システムの使用に限定されず、計画システム及び方法は移植手順を実行するための半自動及び手動のシステム及び装置を用いた移植手順を計画するのに更に用いることができることは、当該技術分野の当業者によって分かるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年5月27日(2009.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するためのシステムであって、ソフトウェア制御されるプロセッサとユーザ入力デバイスとを含むユーザインタフェースを具え、前記プロセッサが、前記体表面の三次元モデルを表示し、特定の制御点及び当該制御点での方向に基づき、提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を前記モデル上に生成及び表示するように構成され、ユーザが前記制御点の位置及び方向を対話的に調節し、これに対応して前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向をそれに応じて調節できることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、制御点がユーザに選択されるか、自動生成されるか、あるいは双方の組合せであることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシステムにおいて、毛嚢ユニット移植位置及び方向が、補間技術を用いて前記制御点から生成されることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、毛嚢ユニット移植位置が更にランダム化されることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記ユーザが、前記提案される毛嚢ユニット移植位置における前記毛嚢ユニットの各々の密度、方向、移植の深さ、ランダム化の程度、全体の外観のうちの１又はそれ以上を対話式に調節できることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が、計画したヘアライン、計画したヘアパッチ部位の境界、あるいは前記計画したヘアラインを実質的に複製する１又はそれ以上のヘアラインのうちのいずれか１つ又はそれ以上を具えることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置が、前記制御点の位置に基づく曲線構造を用いて生成されることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、前記プロセッサが、毛嚢ユニットを収集するために、提案されるドナー部位の境界を前記体表面モデル上に表示するように構成され、前記提案されるドナー部位の境界が前記ユーザ入力デバイスを介して受け取られた入力に基づき、最初に決定されるか、後に変更されるか、あるいはその双方であることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記提案されるドナー部位の境界が、
前記ドナー部位から収集するのに利用可能な各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
移植すべき各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
選択された他の毛嚢ユニットの収集後、前記ドナー部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度と、
のうちの１又はそれ以上に、少なくとも部分的に基づき決定されることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び方向が、前記体表面の同定されたドナー部位における現存する毛嚢ユニットの属性に少なくとも部分的に基づき、
毛嚢ユニットのタイプの混合と、
各タイプの毛嚢ユニットの量と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の相対的な粗さと、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の方向と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の色と、
前記毛嚢ユニットのランダム性と、
を具える群から選択されることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが、前記１又はそれ以上の移植位置を規定及び調節するために前記ユーザ入力デバイスを通してユーザ入力を受け取るための１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記１又はそれ以上のユーザインタフェースの入力メニューがヘアデザインメニュー、ヘアドナーメニュー、及びヘア決定メニューを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、前記ヘアデザインメニューが、
ヘアライン計画と、
ヘアパッチ部位計画と、
計画したヘアライン及び計画したパッチ部位のうちの一方あるいは双方を自動生成するためにユーザが前記システムに選択する要求と、
のうちの１又はそれ以上に関するユーザ入力を受け取るように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１２に記載のシステムにおいて、前記ヘア決定メニューが完全な、あるいは部分的に完全な移植手順計画を保存すること、伝達すること、受け取ること、及び再検討することのうちの１又はそれ以上に関するユーザ入力を受け取るように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記プロセッサが更に、前記体表面の三次元モデルを表示し、前記体表面モデル上に、提案されるヘア除去部位を生成及び表示するように構成され、前記ユーザインタフェースが更に前記提案されるヘア除去部位を調節するためのユーザ入力を受け取るように、１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記１又はそれ以上の入力メニューが、前記提案されるヘア除去部位を最初に規定するために前記ユーザ入力デバイスを通してユーザ入力を受け取るように入力メニューを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが前記提案されるヘア除去部位から除去するのに利用可能な現存する毛嚢ユニットの密度に少なくとも部分的に基づき、前記提案されるヘア除去部位を生成することを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記ユーザインタフェースが他の毛嚢ユニットの選択された除去後、前記提案されるヘア除去部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度に少なくとも部分的に基づき、前記提案される除去部位を生成することを特徴とするシステム。
【請求項１９】
体表面における毛嚢ユニットの美容移植計画を生成するための方法であって、
前記体表面の三次元モデルを表示するステップと、
特定の制御点及び当該制御点での方向に基づく提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を前記モデル上に生成及び表示するステップと、
前記制御点の位置及び方向を対話的に調節し、これに対応して前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び毛嚢方向を調節するステップと、
を具えることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、前記制御点の位置及び毛嚢方向のうちの一方又は双方が前記プロセッサによって初期生成されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１９又は２０に記載の方法において、毛嚢ユニット移植位置及び方向を生成するために補間技術を使用するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の方法において、毛嚢ユニットを収集するための、提案されるドナー部位の境界を前記体表面上に表示するステップを更に具え、前記提案されるドナー部位の境界が、
前記ドナー部位から収集するのに利用可能な各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
移植すべき各タイプの現存する毛嚢ユニットの量と、
選択された他の毛嚢ユニットの収集後、前記ドナー部位に残されるべき毛嚢ユニットの最少密度と、
のうちの１又はそれ以上に、少なくとも部分的に基づき決定されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の方法において、前記体表面モデル上に提案されるヘア除去部位を表示するステップと、前記提案されるヘア除去部位を調節するのにユーザ入力を受け取るように１又はそれ以上の入力メニューを生成及び表示するステップを更に具えることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１９乃至２３のいずれか１項に記載の方法において、前記提案される毛嚢ユニット移植位置及び方向が、前記体表面の同定されたドナー部位における現存する毛嚢ユニットの属性に少なくとも部分的に基づき、
毛嚢ユニットのタイプの混合と、
各タイプの毛嚢ユニットの量と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の相対的な粗さと、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の方向と、
前記毛嚢ユニットから成長する毛嚢の色と、
前記毛嚢ユニットのランダム性と、
を具える群から選択されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2010505553.tif 000020