頭皮を採取、保存、および移植するシステムおよび方法
生体ユニット、特に毛包ユニット（ＦＵ）を採取し、保存し、移植するシステムおよび方法である。このシステムは特に、毛髪移植処置の実行に有用である。ＦＵは、患者にくっついているか切り取った組織片である体表面から採取され、複数の受け部を有するカートリッジに移動される。受け部は除去ツールの方へ開口しているが、受け部の近位端部を覆うカバーによってＦＵがカートリッジから出るのが防止される。このカバーは許容性媒体でなり、これは液体透過性および／または穿孔可能である。ＦＵを進める方法の一つは圧力差を設けることであり、例えば受け部の近位端に吸引力をかける。シャトルサブシステムが自動化されたロボットシステム内に組み込み可能であり、あるいはシャトルサブシステムは半自動またはマニュアルの装置の一部を構成してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、美容および皮膚科学で用いられる物質を保存する装置、システムおよび方法に関し、これは特に頭皮や毛包の保存に有用である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、将来の検査や処置、または再利用のために、生体ユニットを採取して保存する必要があり、そこには多様な美容および皮膚科学的処理が存在する。毛髪移植処理はこれらの間でよく知られた処置であり、一般に提供者の頭皮を患者の身体のドナー領域、最も多くは頭皮から採取し、これを無毛領域（レシピエント領域）に移植する工程を含む。
【０００３】
毛包ユニットは、当該ユニットにおける毛髪の本数に基づいて分類あるいは「種類分け」され、１本の毛包ユニットは「Ｆ１」、２本の毛包ユニットは「Ｆ２」、３−５本の毛包ユニットも同様に速記される。
【０００４】
毛髪移植の多様な処置がこれまでに開示され、これにはマニュアルや、ある程度の自動化を伴う機械化が含まれる。あるよく知られたマニュアル処置では、皮下脂肪組織へメスで切開することにより、頭皮の線形部分がドナー領域から除去される。この切片は（顕微鏡下で）毛包ユニットの成分へと切り分けられ、これらがその後レシピエント領域に針で開けられた穿孔にそれぞれ植毛される。通常は鉗子を用いて毛包ユニット片を把持し、針の穿孔領域に配置するが、これを行う他の器具や方法も知られている。
【０００５】
米国特許番号第６，５８５，７４６号は、ロボットと、当該ロボットに操作され頭皮を採取し移植する多様なツールとを用いる自動毛髪移植システムを開示する。
【０００６】
毛髪移植のマニュアル、半自動、ロボット補助の方法の間は、一般に、採取した毛包ユニットまたは頭皮を移植の前に何らかの保存装置に収容し保持するのが望ましい。同様に、生体物質または組織の除去を要する他の美容および皮膚科学的処置でも、このような物質を処置、再利用、または再移植する前に収容し保存することが望ましい。これらの保存器具は、往々にして頭皮片用の容器からなり、ここから技術者が個々の植皮を移植のために取り出す。マニュアルの毛髪移植処理に用いるいくつかの毛包収容保存器具またはカートリッジの設計の試みがなされているが、マニュアル、部分的または完全自動化、あるいはロボットアシストシステムおよび方法に利用可能な改良デザインの改良型保存器具の明確な需要があった。
【発明の概要】
【０００７】
本書に開示する本発明のうちの１つの一般的な態様は、例えば毛包などの生体ユニットを保持する保存器具またはカートリッジが提供される。この保存器具は、第１の面と第２の面とを有し生体ユニットをそこに保持する複数の受け部を規定する本体部を具える。この受け部はそれぞれ、前記本体部を前記第１の面から第２の面へ通り、前記本体部の第１の面に第１の開口部を、前記本体部の第２の面で少なくとも１の第２の開口部を具える。許容性媒体（permissive medium）が複数の受け部の第２の開口部をカバーする。この許容性媒体は、受け部へ／からの生体ユニットの移動を実現し、例えば、メッシュ、スクリーン、紙、シリコーン等のエラストマー材料、多種の再封止可能な材料等である。この許容性媒体は、生体ユニットが第１の開口部を通過して第２の開口部から保存器具を飛び出すのを防ぎ、同時に気体および／または液体の通過を可能にする。
【０００８】
一実施例では、保存器具の本体は実質的に円筒状または円盤形状で、円筒軸方向に沿って厚さを有し、複数の受け部が本体の厚さ寸法を通りあるパターンで配列されている。このパターンは、保存器具の周囲に沿って受け部が円形に少なくとも１列あるものを含むが、このパターンは他の構成であってもよく、これには所望の場合にランダムも含む。代替的に、本体は実質的に厚さ寸法を有する直線的なものであり、受け部が本体の厚さ寸法を通りあるパターンで配列されていてもよい。例えば、受け部は密集した行列として配列されてもよい。受け部の圧力解放構造が、内部に生成される最大吸引力を制限する。
【０００９】
許容性媒体は、本体部に取り付けられ第２の面と第２の開口部の上に少なくとも部分的に延在するカバーを具えてもよい。一実施例では、許容性媒体が受け部の第２の開口部をカバーする各部分は、穿孔されたら使用不能となり、このため保存器具はシングルユースの器具であって好適には使い捨てである。別の実施例では、許容性媒体が受け部の第２の開口部をカバーする各部分は、穿孔された場合も再封止可能であり、この場合は保存器具を２回以上再利用可能である。
【００１０】
１の有用な実施例では、生体ユニットは頭皮であり、受け部は前記頭皮をぴったりと受けるよう寸法調整される。さらに、保存器具は，ロボット式毛髪移植システムに取り外し可能に収容されるよう構成される。事実、この保存器具は、１またはそれ以上のハンドヘルド型、半自動、および完全自動のデバイスまたはシステムに取り外し可能に受けられるよう構成されてもよい。複数の受け部のうちの１以上の受け部が、生体ユニット保護溶液を含んでもよく、保存器具は生体ユニットが複数の受け部のうちの１の受け部に保持されたら冷却できるように構成されてもよい。
【００１１】
本発明の別の態様は、毛包ユニット（ＦＵｓ）を組織へ移植する器具であって、ロボットアームと制御機構を有するロボットシステムを具え、この器具はまた保存カートリッジを搭載する。内部を通る管孔を有する移植ツールが接続され、ロボットアームにより操作される。この器具は、ＦＵを保持するのにそれぞれ適合した複数の受け部を有するカートリッジを具える。制御機構は、選択されたカートリッジ受け部を移植ツールの管孔と自動的に整列させ、選択された受け部から移植ツールの管孔を通り組織へとＦＵを前進させる。選択されたカートリッジ受け部を通過するよう配置された閉塞具が、制御機構により、選択された受け部からＦＵを前進させる。代替的に、この制御機構は、選択されたカートリッジ受け部を通して圧力差を生じさせ、選択されたカートリッジ受け部からＦＵを前進させてもよい。さらに、内部を通る管孔を有する毛包ユニット除去ツールがロボットアームに接続され、体表面にあるＦＵの上に除去ツールが配置されるよう操作されてもよく、ここでは制御機構は除去ツールの管孔を選択されたカートリッジ受け部に整列させ、除去ツールを通りＦＵを選択されたカートリッジ受け部に進めるよう適合している。
【００１２】
本発明のさらなる態様は、毛包ユニットといった生体ユニットを、複数の受け部を有する保存器具の内外へシャットリングする自動プロセスである。このプロセスは、少なくとも、実質的に自動化されたプロセスを用いて第１のツールへと生体ユニットを入れる（acquire）ステップと、前記生体ユニットを前記第１のツールから前記保存器具の選択された受け部へと実質的に自動化されたプロセスを用いて前進させるステップと、前記選択された受け部内の生体ユニットを捕獲する（capture）ステップと、前記選択された保存器具の受け部から前記生体ユニットを前記第１のツールまたは異なるツールへと実質的に自動化されたプロセスを用いて移動させるステップと、を具える。
【００１３】
このプロセスにおいて、第１のツールは内部を通る管孔を規定し、当該第１のツールを通り前記生体ユニットを前進させるステップは、前記第１のツールの管孔へと圧力差をかけるステップを具えることが好ましい。構造体は、第１のツールから前記保存器具の受け部へ生体ユニットが移動する経路に沿って、その部分の圧力差を低減させるべく設けられており、これにより経路における生体ユニットの速度が低減する。例えば、この経路の外側に平行する流路が設けられ、前記経路が保存器具に到達する直前で終端していてもよい。一実施例では、プロセスは、選択された受け部の近位側に吸引源を設けるとともに、各受け部の近位側に圧力解放チャネルを設けて、受け部内の最大吸引力が前記吸引源の吸引力より低く制限されるようにするステップを含む。
【００１４】
代替的に、第１のツールは内部を通る管孔を規定するとともに、この第１のツールを通して前記生体ユニットを前進させるステップは、前記第１のツールの管孔を通して生体ユニットを機械的手段を用いて押すステップを具えてもよい。このプロセスはさらに、前記保存器具の受け部内に保存される間に生体ユニットを冷却するステップと、前記保存器具の受け部内に保存されている間に生体ユニットを保存液で保存するステップとを具えてもよい。好適には、この方法の少なくともいくつかのステップはコンピュータ制御され、この方法の少なくともいくつかのステップはロボットにより実行される。
【００１５】
このプロセスにおいて、保存器具の受け部から生体ユニットを移動させるステップは、当該受け部を通る閉塞具を用いて生体ユニットを押すステップを具えてもよい。一実施例では、保存器具は、厚みのある本体部であって、対応する受け部の第１および第２の端部の第１の開口部と第２の開口部の間に前記本体部を通る受け部を有する本体部を具えてもよい。さらに、許容性媒体が受け部の第２の端部をカバーし、保存器具の受け部から生体ユニット移動させるステップが、許容性媒体を通り受け部に入る閉塞具を用いて前記受け部から生体ユニットを押すステップを具えてもよい。代替的に、除去ツールを通して生体ユニットを前進させるステップは、受け部の第２の端部における圧力を第２の端部に対して低減させることにより除去ツールに圧力差をかけるステップを具えてもよい。例えば、許容性媒体を通して前記受け部の第２の端部に低圧源を提供するプローブを導入する等によって、受け部の第２の端部における圧力は、許容性媒体を通して前記第２の端部に低圧源を適用することにより第１の端部に対して低減される。
【００１６】
このプロセスにおいて、入れる（acquire）ステップは、本体部のある位置から前記第１のツールへ生体ユニットを除去するステップを具え、前記第１のツールは取り外し可能なツールであって、さらに前記生体ユニットを同じ除去ツールまたは異なるツールから体表面の異なる場所へ生体ユニットを移植するステップを具える。一実施例において、前記除去ツールまたは前記異なるツールは内部を通る管孔を規定する移植ツールであり、移動させるステップは前記生体ユニットを前記移植ツールの管孔へと機械的に押すステップを具える。このプロセスはさらに、保存器具の受け部から除去ツールを離すステップと、保存器具の受け部に移植ツールをつけるステップとを具えてもよい。このプロセスは特に、生体ユニットが毛包ユニットである場合に有用である。
【００１７】
本発明の別の態様によると、生体ユニットを管理するシステムおよび方法が提供される（例えば、分析、分類、または保存）。例示的な一実施例では、このシステムは、それぞれ生体ユニットを受けるサイズの複数の受け部を有するカートリッジを具える。このカートリッジには検査器具が操作可能に接続されており、システムはさらに、検査器具が通った生体ユニットを前記複数のカートリッジの受け部のうちの１つに移動させる機構を具える。最後に、検査器具からの信号を受けて、生体ユニットが複数のカートリッジの受け部のうちの１つへ移動する経路の登録、生体ユニットのカウント、生体ユニットの分類、の１またはそれ以上を実行するプロセッサが設けられる。このプロセッサはさらに、対応するカートリッジの受け部からの後の再収集や選択的復旧のために、登録、カウント、および分類の１以上の動作の結果を記録するのに適合している。
【００１８】
生体ユニットを移動させる機構は、圧力差を有し生体ユニットが通過する開流路（open channel）を具えてもよい。一実施例では、検査器具は、生体ユニットの経路を登録するための光源と光検出器を具えてもよい。第２の実施例では、検査器具は、当該検査器具を通る生体ユニットの画像を記録するカメラを具えてもよい。このシステムはさらに、カメラの焦点下の撮像地点を定期的に照射するストロボを具えてもよい。この撮像地点の上流側の前記生体ユニットが通過する通路に隣接して配置された追跡システムが、生体ユニットの通過を記録して、ストロボライトが点灯するよう信号を送るようにしてもよい。例えば、追跡システムは光源／検出器のペアを具えてもよい。
【００１９】
本発明の生体ユニット管理方法は、検査器具を通過した生体ユニットをカートリッジの複数の受け部のいずれかに移動させるステップであって、各受け部は生体ユニットを収容するサイズであるステップと、前記検査器具から受信した信号を処理するステップと、前記生体ユニットの通過の記録、前記生体ユニットのカウント、および／または前記生体ユニットの分類のいずれか１以上を実行するステップとを具える。この方法はさらに、対応するカートリッジの受け部からの後の再収集や選択的復旧のために、登録、カウント、分類のいずれか１以上の結果を記録するステップを具える。移動させるステップは、圧力差を利用して開流路を通して生体ユニットを前進させるステップを具える。各生体ユニットを撮影するのにカメラを用いてもよく、各生体ユニットの位置を予想してストロボ光を点灯させる追跡システムを組み込んでもよい。
【００２０】
本発明の別の態様にかかる生体ユニットを管理するシステムは、生体ユニットを分析する検査器具と、当該検査器具を通して生体ユニットを移動させる機構と、前記検査器具からの信号を受けるプロセッサとを具える。このプロセッサはまた、前記検査器具を通る生体ユニットの経路を記録し、生体ユニットをカウントし、および／または生体ユニットを分類する。このプロセッサはさらに、前記記録、カウントおよび分類の動作の１またはそれ以上の結果を記録するのに適合している。望ましくは、前記生体ユニットは毛包ユニットである。このシステムはさらに、それぞれ生体ユニットを受けるサイズの複数の受け部を有するカートリッジを具え、前記移動させる機構は前記検査器具を通過した生体ユニットを前記カートリッジの複数の受け部のいずれか１つに移動させる。このシステムは、対応するカートリッジの受け部からの生体ユニットの後の記録、カウント、または分類の再収集や選択的回収に適合している。移動させる機構は、生体ユニットが通過する内部に圧力差を有する開流路であってもよい。
【００２１】
上述の検査器具は、生体ユニットの通路を記録するための光源と光検出器を具えてもよい。代替的に、この検査器具は、当該検査器具を通過するときに生体ユニットの画像を記録するカメラを具えてもよい。カメラの焦点下の撮像ポイントでストロボ光が定期的に点灯するように構成されてもよい。前記生体ユニットはチャネルを通り、追跡システムがこのチャネルに隣接して前記撮像ポイントの上流に設けられ、この追跡システムが生体ユニットの通過を記録してストロボ光を点灯させる信号を出すよう適合される。前記追跡システムは、空間を隔てて生体ユニットの位置情報を中継するよう接続された光源／検出器の複数ペアを具え、プロセッサはストロボ光を点灯させる信号を出す時期を算出するようプログラムされてもよい。
【００２２】
本発明の生体ユニットを管理するさらなる方法は、検査器具を通して生体ユニットを移動させるステップと、前記検査器具から受ける信号を処理するステップと、前記検査器具を通る前記生体ユニットの通過の記録、生体ユニットのカウント、生体ユニットの分析、のうちの１以上を実行するステップと、記録、カウントおよび分析のうちの１以上の動作の結果を記録するステップとを具える。
【００２３】
上記方法において、生体ユニットは毛包ユニットであり、前記方法がさらに分析された毛包ユニットを毛髪移植処置に利用することが望ましい。この方法は、前記検査器具を通過した生体ユニットを前記複数のカートリッジの受け部に移動させるステップを具え、各受け部は前記生体ユニットを受けるサイズである。この方法はまた、記録された結果に基づいて対応するカートリッジの受け部から前記生体ユニットを選択的に回収するステップを具えてもよい。
【００２４】
本発明の毛包ユニットを管理する別のシステムは、体表面から毛包ユニットを除去してそれぞれある場所から別の場所への通路に沿って移動させる除去ツールを具える。このシステムはさらに、前記通路に沿って配置されそこを通る各毛包ユニットを分析する検査器具と、前記検査器具からの信号を受信し前記毛包ユニットの通過を記録するプロセッサとを備える。このプロセッサは、前記検査器具の横を通過する毛包ユニットの数をカウントし、前記検査器具の横を通過する各毛包ユニットを分類し、および／または検査器具の横を通る際に各毛包ユニットの分類をディスプレイに示すようにしてもよい。前記除去ツールはロボットアームに連結され、当該ロボットアームにより操作されるよう適合してもよい。
【００２５】
本発明の生体ユニットを管理するさらなる方法は、体表面から毛包ユニットを取り出して除去ツール内の通路に沿ってある場所から別の場所へと移動させるステップと、前記通路を通過する毛包ユニットを自動的に分析するステップと、および／または前記分析から受ける信号を処理し前記毛包ユニットの通過を記録するステップとを具える。この方法は、分析された毛包ユニットの数を自動的にカウントするステップと、分析された各毛包ユニットを自動的に分類するステップと、および／または分類された各毛包ユニットの分類を自動的に表示するステップとを具える。この方法はさらに、前記通路を保存カートリッジの選択された受け部に揃えて、毛包ユニットを選択されたカートリッジの受け部に前進させるステップを具えてもよい。
【００２６】
本発明のさらなる態様は、体表面から生体ユニットを抽出して保存する自動化プロセスを提供する。このプロセスは、体表面から生体ユニットを除去ツールに移すステップと、前記生体ユニットを前記除去ツールを通してカートリッジの受け部に前進させるステップと、前記移した生体ユニットを分類するステップと、前記生体ユニットの分類と対応するカートリッジの受け部を後の再収集および選択的回収のために記録するステップとを具える。望ましくは、前記自動化プロセスはロボットに補助されている。
【００２７】
本発明の他のさらなる目的は、以降の詳細な説明を添付の図面を参照して読んだ場合に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明の特徴や利点が、明細書、クレーム、および添付の図面を参照することにより明白となり一層理解される。
【図１】図１は、毛包ユニットといった生体ユニットを採取し移植する本発明の例示的なカートリッジシャトルサブシステムの斜視組み立て図である。
【図２】図２は、図１のカートリッジシャトルサブシステムの斜視分解図である。
【図３】図３は、図１のカートリッジシャトルサブシステムの側面図である。
【図４】図４は、図３の４−４線でとったカートリッジシャトルサブシステムの断面図であり、そこを通る複数のフローポートを示す。
【図５】図５は、例示的な毛包ユニット検査器具付きのカートリッジシャトルサブシステムの一実施例の部分概略図である。
【図６】図６Ａ、６Ｂは、図５の例示的な検査器具付きカートリッジシャトルサブシステムの側面図と断面図である。
【図７】図７Ａ−７Ｅは、図１のカートリッジシャトルサブシステムとともに用いる例示的な直線的なカートリッジの多様な斜視図、側面図、断面図である。
【図８】図８は、毛包ユニット採取モードにおける例示的なカートリッジシャトルサブシステムのカッタウェイ斜視図である。
【図９】図９は、毛包ユニット移植モードにおける例示的なカートリッジシャトルサブシステムのカッタウェイ斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の例示的なロボット生体ユニット採取・移植システムの概略斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０のシステムのヘッドアセンブリの斜視、側面、底面図である。
【図１２】図１２は、図１０のシステムのヘッドアセンブリの斜視、側面、底面図である。
【図１３】図１３は、図１０のシステムのヘッドアセンブリの斜視、側面、底面図である。
【図１４】図１４Ａ−１４Ｄは、本発明による頭皮保存用の例示的なディスク型カートリッジの側面および断面図である。
【図１５】図１５は、例示的なディスク型カートリッジが本発明の採取／移植システムに搭載される前の斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５の準備されたカートリッジをこれに直接相互作用する特定の採取／移植システムの近くに示す斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の構成要素の断面図であり、採取ツールからカートリッジへの通路において生体ユニットが移動する速度を低減させる例示的な圧力差低減構造を示す。
【図１８】図１８は、本発明のカートリッジの近位側の部分斜視図であり、受け部のうちの１つの例示的な圧力解放構造を示す。
【図１９】図１９は、本発明の代替的なカートリッジの一端部の断面図であり、許容性媒体を通り受け部へと伸びる吸引プローブを示す。
【図２０】図２０は、本発明にかかる毛包ユニットシャトル要素の例示的な実施例の斜視図である。
【図２１】図２１は、シャトル要素の側面図である。
【図２２】図２２Ａ−２２Ｄは、図２０の２２−２２線でとったシャトル要素の断面図であり、毛包ユニット採取システムの例示的な実施例におけるこれらの要素の動作シーケンスを示す。
【図２３】図２３Ａ−２３Ｂは、図２０の２２−２２線でとったシャトル要素の断面図であり、毛包ユニット移植システムの例示的な実施例におけるこれらの要素の動作シーケンスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下の詳細な説明において、添付図面を参照するが、図示するのは本発明を実施した場合の特定の実施例の説明である。この点において、「頂部」、「底部」、「前部」、「後部」、「遠位」、「近位」などの方向的な語句は、説明にかかる図面の向きに関して用いられる。本発明の構成要素や実施例は様々な向きで配置されうるため、方向的な語句は説明目的でのみ用いられ、限定するものではない。他の実施例も実現可能であり、本発明の範囲を逸脱することなく構造的または論理的な変更を施すことができる。以下の詳細な説明は、それ故、限定する意味で解されてはならず、本発明の範囲は添付のクレームによって規定される。
【００３０】
システムまたはプロセスに関する「自動化」なる装飾詞は、全体として、特定のシステムまたはプロセス中のステップの一部または全部が自律的な機構または機能を有することを意味し、すなわちこの機構または機能はマニュアル駆動を必要としない。最終的に、処置の１またはそれ以上のステップが自動化され、または自律化され、いくつかの部分はマニュアル入力を必要とする。この定義は、オペレータがＯＮスイッチを押すか動作をスケジューリングすることが必要な自動化システムや、ハンドヘルドツールが利用されるがシステムの自動機能すなわち人間の入力なく機能を実行するシステムも包含する。本書記載の自動プロセスのいくつかは、ロボット補助またはコンピュータ＼ソフトウェア／マシン語で制御されてもよい。本発明の器具や方法は、マニュアルの方法およびシステムとともに、自動化した方法およびシステムにも有用であり、特にロボットアシスト型のシステムおよび方法に有用である。対称的に、副詞「自動的に」は、システムの特定の構成要素またはプロセスの特定のステップについて用いられる場合、これらのシステムが自律的すなわちリアルタイムのマニュアル補助なく実現されることを意味する。
【００３１】
毛髪移植処置に関する採取（または除去）ツールに用いられる語句「ツール（器具）」は、体表面からＦＵを除去または採取する様々な数のツールまたはエンドエフェクタに関する。同様に、毛髪移植に関して移植ツールに用いられる「ツール」は、体表面にＦＵを移植／挿入する様々な数のツールまたはエンドエフェクタに関する。この意味において、体表面は、身体に取付可能または身体から除去した皮膚弁であってもよい。このようなツールは、様々な異なる形状や構成であってもよい。いくつかの実施例では、ツールは空洞の筒型シャフトを具えてもよい。除去ツールの遠位端部（例えば、パンチ、コアリング器具、カッティングおよび／またはトリミング器具、ニードル）は通常、組織（すなわち毛包）をカットし抽出するために尖っている。移植ツールも、１の動作で穿孔しＦＵの供給を実行すべく尖っている。しかしながら、この穿孔は他のツールで形成されてもよく、移植ツールは比較的丸くＦＵを供給するのみに用いられてもよい。また、採取および移植ツールは、処置や、除去あるいは採取する対象に応じて、同じか異なる器具であってもよい。
【００３２】
本発明は、採取された整体ユニットが配置される保存器具を用いる。この保存器具は、整体ユニットを受ける受け部を具え、そのまま生体ユニットを移植すべく再利用され、あるいは以降の使用のためにある期間保存される。好適な実施例において、保存器具は、厚みのある本体と、この本体を厚み寸法に沿って伸びる受け部とを具える。この保存器具は代替的に本書においてカートリッジまたは保存カートリッジとして参照される。本発明の例示的な保存器具（すなわち、毛包用カートリッジ）は、特にロボットシステムまたはコンピュータ制御システムに用いるのに適している。しかしながら、保存器具の特定の原理はマニュアルで用いられ、他の原理は自動化または部分的に自動化されたシステムおよび器具であってもよい。
【００３３】
「生体ユニット」は、美容または皮膚科学の処置で用いられる個別のユニットであり、例えば、生検や移植用に抽出される皮膚ユニットなどを含む多様な組織である。特に本発明で有用な生体ユニットの一例は、頭皮または毛包あるいは「毛包ユニット」である。
【００３４】
本発明は、システム全体、そのシャトルサブシステム要素、および生体ユニットを採取し移植するのに有用な保存器具を開示する。本発明は特に、毛包ユニット（ＦＵ）を採取し移植する自動化システムおよび保存器具を提供するロボット式毛髪移植に有用であるが、上述したように生体ユニットの語は多くの物質を包含する。このように、毛包ユニット（ＦＵ）の語は、本発明のいくつかの実施例を説明する目的の単なる例として用いられ、これはより幅広い生体ユニットを示すものと理解されたい。一例としてのシャトルサブシステムを最初に説明し、次にシステム全体を説明するが、ここで全体システムに関して説明するロボット原理および機構はその前に説明するサブシステムに適合して利用可能であることを理解されたい。
【００３５】
本発明の一態様によると、図１−９は、シャトルサブシステム２０の例示的なカートリッジの多様な構成要素および処理ステップを示す。このシャトルサブシステムは、体表面から頭皮を、および／または、移植ツールからカートリッジへ、およびカートリッジから移植ツールへ戻すよう「往復運動」または移動させる。図１、２を参照すると、サブシステム２０は、遠位端２４と近位端２６とを有するブロック状基底部材２２を具える。遠位端２４から近位端２６まで延在する縦方向が規定され、一方で横方向はそれに直交して水平面に延びる。基底部材２２は、内部にまっすぐなカートリッジ３０を受ける側方チャネル２８を規定する。このカートリッジ３０は、マニュアルまたは自動で、例えばロボットマニピュレータ（図示せず）の制御下で、チャネル２８内を横にスライドする。
【００３６】
基底部材２２の遠位端２４からツール３２が遠位に延在している。図示した例示的なツール３２は、利便性と単純さのために概略的に示すＦＵの除去／採取と移植ツールの双方であり、これは基底部材２２に交換可能に結合することができる。通常、採取ツールは中心が抜かれた遠異端部を具え、採取ツールと移植ツールは双方とも典型的には内部に管孔またはスルーボアを規定する。細長いロッド状閉塞具３４が、基底部材２２の近位端２６から近位方向に突出する。この閉塞具３４の使用は後述する。カートリッジシャトルサブシステム２０はさらに、好適に検査器具３６を具える。この検査器具３６は、多様な方法で用いることができる。これは採取ツールからカートリッジへ、あるいはカートリッジから移植ツールへと採取されたＦＵの通過を単に記録して、ＦＵがうまく除去されカートリッジに移動されたことを確認するものであってもよい。さらに、検査器具３６は、移動されたＦＵの数を数える目的で用いられてもよく、あるいはより進んだシステムでは、例えば採取した毛包ユニットのサイズおよび／または特性の評価や分類が可能であってもよい。
【００３７】
図４を参照すると、基底部材２２は、本体部のほぼ中心線を全体的に通って延在する縦チャネルを規定している。このチャネルの遠位端２４は、締まりばめまたは手でねじ込むことによりツール３２を受ける。ツール３２のすぐ近位部には、透明な検査チューブ４０が、基底部材２２内のギャップ４２を横切る縦チャネルの連続性を提供するスルーボアを規定する。図２に示すように、検査器具３６は、ギャップ４２に延びて検査チューブ４０の側面に位置する一対の縦フィンガー４３を具える。このフィンガー４３は、例えば光検出器またはカメラ等といったセンサを具え、検査チューブ４０を通過するか留まるＦＵを検査および／または記録する。
【００３８】
非常に簡単かつ有用な動作モードにおいて、検査器具３６はＬＥＤ送信部と受信部の組み合わせをフィンガー４３内に有する。ＦＵが検査チューブ４０を横切ると、ＬＥＤ光が遮断され、これが受信部により検知される。これによりＦＵが通過したことをシステムが検知する。１の採取ステップでＦＵが検知されなかったら、システムのプロセッサは、カートリッジの特定の受け部にＦＵが無いことを記録し、この受け部は、例えば、このカートリッジを用いる以降の移植シーケンスでスキップされる。
【００３９】
ＦＵを検査する他の手段の例は、すべての毛包ユニットの画像を取得して、例えばＦＵの種類、サイズ、および／または含まれる毛包の数、これらの計数などの評価に画像処理を用いる。ＦＵを検査して分類する様々な方法が、２００７年８月２４に出願されＦＵを分類し計数するシステムおよび方法に関するＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２６とＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２８に開示されている。これらの出願は、明確に参照により本書に組み込まれる。後述するように、本発明のさらなる態様において、本発明の保存器具またはカートリッジはこれら２つのＰＣＴ出願に記載のシステムとともに用いて、カートリッジ３０の選択された受け部内に配置された毛包の種類の情報を提供することができる。生体ユニットに応じて分類する多様な手段が用いられる。例えば、毛髪は、複数または単数の毛包ユニットであるかによって分類され、その他に生体ユニットのスキームはそのサイズ、形状、性質等であってもよい。
【００４０】
好適な一実施例では、本発明のシステムは、検査器具３６から信号を受信するプロセッサと、既知のカートリッジ受け部へと生体ユニットを移動させる機構とを具える。このプロセッサは生体ユニットを分類し、この分類を対応するカートリッジ受け部から後に再収集および選択的に回収するために記録する。例えば、検査器具３６は画像取得装置を具え、プロセッサはこの画像取得装置により得られる画像を処理するよう構成されたイメージプロセッサであってもよい。ＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２６とＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２８に記載のように、このイメージプロセッサは、ＦＵを計数および／または分類するよう構成され、これには例えば、ＦＵの分割画像の輪郭を計算し、ＦＵの分割画像の算出された輪郭から凹部を無視した分割画像の外郭形状を算出し、外郭形状の欠損の数を検出し、最後に検出された欠損の数に少なくとも部分的に基づいてＦＵを分類することが含まれる。代替的に、イメージプロセッサは、ＦＵを記録または登録できるよう構成される。
【００４１】
もちろん、例えばＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２６とＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２８に記載の分析器具３６のような、多様な画像取得装置を用いることができる。例えば、画像取得装置は、市場で入手可能な１以上のカメラであってもよい。あるいは、画像取得装置は、（カムコーダのような）映像記録装置でもよい。この画像取得装置はデジタルデバイスであることが望ましいが、必須ではない。例えば、最初の画像をアナログＴＶで取得して、デジタル画像へとデジタル化してもよい。イメージプロセッサは、生体ユニット（例えばＦＵ）を記録、計数、および／または分類する方法を実行するようにプログラムされ構成された様々なデバイスを具えてもよい。適切なイメージプロセッサの非限定的な実施例は、様々な種類のパーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）である。代替的に、画像プロセッサは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を具えてもよい。このイメージプロセッサは、本発明の方法を実行するよう構成されたソフトウェアでプログラムされる。
【００４２】
毛包ユニットの良好な画像を取得して検査、評価、および記録を行うために、本発明はまた、体表面および／または採取ツールから、例えば一例としてのシャトルサブシステム２０を通り、保存カートリッジへと「往復運動」または移動する際のＦＵの位置を追跡または監視する構成要素を提供する。代替的に、ＦＵは、保存カートリッジを用いることなく移植の前に検査器具を通るときに撮像され検査されてもよい。このような応用例では、検査されたＦＵなどの生体ユニットは、分類されてこの検査および／または分類に基づいてそのまま所望位置に移植される。保存カートリッジを用いる／用いないものを含む多様な実施例が、後述するような同様の技術を用いている。通常、検査装置は各ＦＵ（またはＦＵのサンプル）を、シャトルサブシステム２０を通り移動するときに評価する。これに関し、検査器具を通過したＦＵ（またはより一般的な生体ユニット）を、例えば、カートリッジが用いられる実施例の複数のカートリッジ受け部のうちの一つへ移動させる機構が用いられる。ここでＦＵを移動させる機構は、上述したような圧力差を有する開チャネルであってもよいし、コンベヤ、装着機、または類似の手段などの別の移動手段であってもよい。
【００４３】
サブシステムを通り移動するＦＵの位置を予想／算出することにより、あるいはカメラの視野内でＦＵの動きを停止することにより、カメラがクリアな画像を取得できるポイントと時間にストロボ光を点灯してもよい。通常、撮像デバイス（例えばカメラ）は、ＦＵがカートリッジへ、あるいはカートリッジから移動する際に画像を取得する。このために、シャトルサブシステム２０のチャネルの撮像ポイントの上流に隣接配置された追跡システムを用いて、シャトルシステム内のＦＵの存在を検出しその速度を測定してもよい。この追跡システムは、プロセッサ／コントローラとともに、撮像デバイスの視野内にＦＵがある瞬間にストロボを点灯すべく速度情報を用いる。このストロボは、ＦＵの動きを観測および検査のためにフリーズさせることができる。
【００４４】
代替的に、ＦＵはカメラの視野内で移動を止めて画像を記録することができる。例えば、図５は、ＦＵなどの生体ユニットの移動を追跡／記録する本発明のシステムにおける構成要素を概略的に示す。参照目的で、これらの要素はサブシステム２０に組み込まれてもよく、このため同じ要素には同じ番号を付す。実に、図６Ａ、６ＢはＦＵ追跡要素を追加した改良型カートリッジシャトルサブシステム２０’の側面図と断面図である。対象となるＦＵのモニタ、記録、検査、評価は、ＦＵを採取するハンドヘルド器具にも有用であり、自動化システム２０’の説明は限定と解されてはならない。
【００４５】
図５の例では、基底部材２２の遠位端から遠位方向に突出する採取ツール３２の管孔を通り、ＦＵが速度ｖで移動する。上述したように、ツール３２の管孔は基底部材２２を通って延在する縦チャネルへと延び、検査器具３６に整列した撮像ポイント４４を通過する。図示する実施例の検査器具３６は、カメラＣと、ストロボＳと、ビームスプリッタＢＳとを具える。ストロボＳは、カメラ軸と整列して示されているが、ずれていてもよい。撮像ポイント４４に到達する前に、ＦＵは、第１の光源Ｌ１と第１の光検出部Ｄ１を具える第１または上流側のチェックポイントと、第２の光源Ｌ２と第２の光検出部Ｄ２を具える第２または下流側のチェックポイントの間を通過する。第１および第２のチェックポイントは、それぞれの光源と検出部の間の光伝達の連続性が途切れたときにＦＵの通過を記録する。プロセッサ／コントローラは、これらのセンサからの入力を受けて、メモリを含む多様な機器のそれぞれに出力を送る。
【００４６】
プロセッサ／コントローラは、検査器具からの信号を受信し、限定しないが、検査器具やカートリッジを具える実施例ではカートリッジの複数の受け部のいずれかへ通過する生体ユニットを記録したり、生体ユニットを計数したり、生体ユニットを分類したりすることを含む１以上の追加の動作を実行するよう適合している。さらに、プロセッサ／コントローラは、記録、計数、および分類の１以上の動作結果を、対応するカートリッジの受け部からの以降の再収集および選択的な回収のために記録する。
【００４７】
本発明のシステムおよび方法は、分類および／またはカートリッジの選択された受け部に保存するといったシーケンスで複数の生体ユニットを有効に管理／処理するのに特に有用であると考えられるが、本書記載の多様なコンセプトはまたマニュアルで一つ一つ行うユニット管理にも適用可能である。例えば、検査器具をマニュアル式または半自動式のハンドヘルド生体ユニット除去ツールに結合して、各生体ユニットのリアルタイムでの評価を行ってもよい。例えば、このような毛包ユニット除去ツールは、ＦＵの種類（例えばＦ１、Ｆ２等）をユーザに示す検査器具を具えてもよい。ユーザはこれにより以降の動作を容易に決定することができ、これには適切な位置にＦＵを移植したり、この種類の毛包ユニットを保持する容器にこのＦＵを入れることを含む。さらに、このようなツールや検査器具は、除去された異なる種類のＦＵの数を追跡するプロセッサ／コントローラに連結することができる。換言すれば，本書記載の多様なシステムは自動化またはロボット生物学または毛包ユニット除去／管理／移植に特に有用であるが、これらはまたハンドヘルド型あるいは他のマニュアル型の非ロボットツールに用いても有用かつ望ましい。
【００４８】
図５を再び参照すると、第１のチェックポイントと第２のチェックポイントの間の距離はｌ１で示され、第２のチェックポイントと撮像ポイント４４との間の距離はｌ２で示される。チェックポイント間をＦＵが移動する時間がΔｔ１が記録され、ＦＵの速度ｖが以下の式を用いて算出できる：
ｖ＝ｌ１／Δｔ１
【００４９】
続いて、ＦＵが第２のチェックポイントと撮像ポイント４４巻を移動する時間Δｔ２を以下の式で算出する：
Δｔ１＝ｌ２／ｖ
【００５０】
次にコントローラは、ＦＵが第２または下流側のチェックポイントを通過してからΔｔ２後にストロボＳをトリガし、カメラＣに撮像ポイント４４の写真を撮るよう命令する。適切な応答タイムで、ＦＵは撮像ポイント４４の中心にくるか、少なくともカメラの視野４４’内に入り、ストロボＳがたかれカメラＣが撮像する。このように、本システムは取得される各ＦＵの鮮明な画像を確保する。ＦＵの画像からの情報はその後複数の目的で利用され、これは限定しないが、シャトルシステムを通る各ＦＵの記録、カートリッジに送られるものを含むＦＵの計数、例えばサイズ、特性、含まれる毛髪の本数に基づくＦＵの分類および選別（例えば、「Ｆ１」は単一の毛包ユニット、「Ｆ２」は２つの毛包ユニットなど）、カートリッジの各受け部に含まれるＦＵの種類の情報の追跡および記録を含む。吸引が比較的安定的であるため、システムを通るＦＵの速度ｖ、チェックポイント間と撮像ポイント４４の間の時間もまったく安定に維持され、これらがさらに過渡現象を排除して画像取得の成功を保証する。さらに、オペレータが画像をサンプルして、ＦＵが正確に撮像ポイント４４の中心にない場合にタイミングを僅かに調節してもよい。
【００５１】
図６Ａ、６Ｂは、ＦＵ追跡要素を追加した改良型シャトルサブシステム２０’を示す。図１、２のオリジナルの実施例にあるように、サブシステム２０’は、遠位端２４と近位端２６を有するブロック状基底部材２２を具える。縦方向は遠位端２４から近位端２６に延び、横方向はこの水平面に直角に延在する。基底部材２２の横チャネルが、マニュアルまたは例えばロボット操作（図示せず）の制御下で自動的にスライドする真っ直ぐなカートリッジを受ける。例示的な除去／移植ツール３２が、基底部材２２の遠位端２４から遠位側に延在する。
【００５２】
図６Ｂはサブシステム２０’の水平断面を示し、図４のように、検査器具３６が内部に配置された基底部材２２のギャップ４２を示す。この検査器具３６は、図５に関して上述したカメラＣ、ストロボＳおよびビームスプリッタＢＳのアセンブリを概略的に示すことに留意されたい。基底部材２２はまた、第１および第２のチェックポイント４５ａ、４５ｂを対応する空間４６内に受ける。上述のように、チェックポイント４５ａ、４５ｂはそれぞれ、ＦＵがサブシステム２０’の縦の通路を通るのを検知する光源と光検出部とを具える。図５の概略図にあるように、上流側と下流側のチェックポイント４５ａ、４５ｂは距離ｌ１だけ離れ、下流側のチェックポイント４５ｂは撮像ポイント４４と距離ｌ２だけ離れている。
【００５３】
カートリッジ３０は、ＦＵを受けるための複数の受け部を具える。各ＦＵが器具３６により検査され特定されるため、コントローラはカートリッジ３２を操作して特定のＦＵを特定の受け部に配置し、あるいは単にカートリッジの受け部の内容の目録を管理する。例えば、Ｆ１のＦＵのすべてが受け部の１の選択群に配置され、Ｆ２以上のＦＵが残りの受け部に配置される。
【００５４】
図４を参照すると、基底部材２２の中央を通る縦チャネルが、カートリッジ３０に形成された多数の受け部のうちの１つを通って横チャネル２８（図２に示す）を横切って連続する。管状スリーブ４７が、縦チャネルの遠位部を形成するスルーボアを規定する。この管状スリーブ４７は、基底部材２２に形成されたボアに嵌合し、基底部材にぼるとどめされたカバー４８でそこに固定される。閉塞具３４が管状スリーブ４７のスルーボア内にぴったりフィットする。図４に示す複数のＯリングまたはシール４９がチャネルおよび外部の様々な場所から液漏れが生じるのを防いでいる。
【００５５】
基底部材２２は、縦チャネルを横切る複数の横方向流体ポートを規定する。特に、一対の近位ポート５０ａ、５０ｂが基底部材２２の反対側に延在して中央で合流し、管状スリーブ４７の対の側部ポート５１（図２参照）に合流する。一対の遠位ポート５２ａ、５２ｂが基底部材２２の反対側に延在して中央で合流し、ツール３２と検査チューブ４０間の縦チャネルの小さな断面に流体接続する。ポート５０、５２は流体源または真空源のコネクタ（図示せず）を受ける。したがって、サブシステム２０の使用の説明で後述するように、縦チャネルに沿って圧力差が形成される。好適には、サブシステム２０に圧力をかけるのに用いる流体は食塩水であるが、気体を用いてもよい。毛包には、採取および／または移植処置の間に食塩水がＦＵの水和作用を維持するのに好適である。しかしながら、本発明では様々な保存液が等しく有用である。保存液を用いると、各受け部が、ＦＵを収容した後に望ましくいくらかの保存液を含むことができる。さらに、ＦＵを良好に保存するために、保存液は必要に応じて冷却あるいは冷凍されてもよい。
【００５６】
本発明の別の態様によれば、保存器具またはカートリッジ３０が設けられる。このようなカートリッジはＦＵ（または他の適切な生体物質）を小さな空間に保存する孔または受け部を高密度で具える。さらに、このカートリッジは、例えば、滅菌あるいは水分が維持され、または所望の冷却温度などに制御された環境でＦＵを保存可能であることが望ましい。保存器具またはカートリッジ３０の形状または構成は多様な形態をとることができ、真っ直ぐあるいは後述する筒状または円盤形状も必要あるいは制限に応じて、適用対象によって帰ることができる。本発明の保存容器は、好適に生体ユニットを受ける複数の受け部を規定するよう構成されている。この保存器具は、各受け部を例えば連続的に採取および／または移植ツールとともに記録するよう操作可能である。好適には、保存器具はサブシステム全体またはシステム内で容易に交換可能である程度に小さく、再利用される場合に容易に滅菌可能である。あるいは、保存器具は再利用を不能とする特定の構造を有し、これにより使い捨てであってもよい。
【００５７】
図７Ａ−７Ｅは、サブシステム２０で用いる真っ直ぐなカートリッジ３０の一例の多様な図である。図７Ａは遠位面（または第１の面）６０を示し、図７Ｂは近位面（または第２の面）６２を示す。これらの面６０、６２は平坦で真っ直ぐであり、平行に延在する。真っ直ぐなカートリッジの非限定的な実施例は、立方体または長方体の形状である。図７Ｂに示す厚さ寸法ｔは、面６０、６２に垂直に延びる。複数の受け部６４がカートリッジ３０全体に、遠位面６０から近位面６２へと延在する。各受け部６４は、遠位／第１の面６０に第１の開口部６６を、近位／第２の面６２に一対の第２の開口部６８を規定する。本実施例における正確な受け部６４の形状を図７Ｄ、７Ｅの断面図で示し、これは例えば遠位面６０から１つの大きな孔を穿孔し、近位面６２から２つの小さな孔を穿孔することで容易に形成することができる。カートリッジ３０はさらに、近位側の上縁部に沿って複数の指示ノッチ７０を具える。これらのノッチ７０はカートリッジ３０を外すため、あるいは各受け部６４の位置を示すために用いられる。受け部６４に加えて、一定の直径の中央ボア７２が面６０、６２間に延在している。後述するように、ボア７２により閉塞具３４がカートリッジ３０を通過することができる。
【００５８】
図８、９は、ＦＵを最初に採取して次に移植する２つのステージを示す。ＦＵは、図８においてツール３２の近位部に示されている。本実施例において、ツール３２は体表面からＦＵを除去するよう設計され、尖った遠位端部またはＦＵを把持して取り去る他の何らかの構造を具えてもよい。カートリッジ３０の横の配置は、一端部の最初または他の所望の受け部６４が縦チャネルと合うよう配置される。これにより受け部６４が縦チャネルおよびポート５０、５２と流体接続する。オペレータあるいは自動化システムは、ＦＵがツール３２の管孔７４に入るようシャトルサブシステム２０を操作する。例えば、オペレータはツール３２をＦＵ周囲の体表面に進入させる。
【００５９】
ＦＵが管孔７４内に入ったら、ツール３２は体表面から引き戻され、圧力差が管孔７４にかけられてＦＵが受け部６４に向かって近位方向に移動する。縦チャネルに沿った圧力差は、ポート５０、５２で関連する流体圧により制御される。ＦＵが検査チューブ４０を通過すると、検査器具３６がこれを記録し、カウントし、および／または分類する。望ましくは、ＦＵは縦チャネルを通り受け部６４へと一定の速度で進む。あるいは、ＦＵは検査チューブ４０内で停止またはスローダウンし、検査器具３６が分類目的で十分な画像を取得できるようにする。
【００６０】
いくつもの実施例において、図５、６Ａ−６Ｂに示すＦＵ監視要素（または同様の結果または機能を得られるよう設計された他の代替的構成要素）を用いて、縦チャネルを通過するＦＵの位置、特にカメラなどの撮像器具を備える検査器具３６を各ＦＵが通過する位置をモニタしてもよい。各ＦＵの画像は、例えばＦＵの特性、係数、サイズ、または他の特徴を判定すべくリアルタイムで分析され、例えば選択された受け部にＦＵを受けためにカートリッジ３０を横チャネル２８に整列させるなど、さらに処理が行われる。
【００６１】
移動の終わりに、ＦＵは第１の受け部６４の近位端にある。受け部の近位端の対の第２の開口部６８の構成により、流体は通過するがＦＵは通過しない。平行流路（図示せず）を設けたり、いくつかを別の実施例として後述する他の様々な構成手段により、ＦＵの速度は受け部６４に近づくにつれ低減する。
【００６２】
このステージにおいて、ＦＵは受け部６４に保存される。システムまたはオペレータはカートリッジ３０を横チャネル２８にスライドさせ、他の受け部のうちの１つを縦チャネルに合わせてＦＵ採取プロセスを反復できるようにする。所望の受け部６４の全部または一部がＦＵを含んだら、ＦＵを患者の体表面に移植するのに用いるまでカートリッジ３０を取り外してもよい。実際、移植処理の前に複数のカートリッジ３０を充填するようにしてもよい。あるいは、各カートリッジに保存されるＦＵは、カートリッジを交換することなくそのまま移植されてもよい。
【００６３】
カートリッジ３０の受け部６４の線形パターンは一例であって、多くの受け部のパターンを用いることができることに留意されたい。もちろん、受け部６４が線形に並んでいない場合、サブシステム２０を通して縦チャネルに各受け部を合わせるのにカートリッジを少なくとも２方向に置き換える必要がある。また、通常の間隔の垂直列でない密接配置マトリクスを用いてもよい。
【００６４】
移植処置の最初のステップでは、ＦＵが入った受け部を有するカートリッジ３０が基底部材２２に配置され、１の受け部６４が縦チャネルに合わせられる。カートリッジから移植ツールへの毛包の移動は、様々なアプローチで実現することができる。いくつかの実施例では、遠位方向への圧力差によりＦＵを受け部から出し、検査チューブ４０または移植ツール３２へ送ってもよい。例えば、近位方向にＦＵを引っ張る圧力差を発生させる上述の吸引チューブ１３６を、ＦＵを遠位方向に向ける逆の圧力差をかけるのに用いてもよい。読者は、移植ツール３２は前に用いられる採取ツールと同一であってもよいが、通常は異なる構成であり、したがって変更が必要であることを理解するであろう。
【００６５】
別の実施例では、例えば図９に示すような閉塞具などの機械的デバイスを用いて、ＦＵをカートリッジから移植ツールに押し出してもよい。図９は、カートリッジ３０が横にずらされボア７２が縦チャネルと合致する状態を示す。このステージにおいて、オペレータまたはシステムは、移植ツール３２の遠位端を患者の体表面に進入させる。これを実現すべく、移植ツール３２の遠位端は尖っており、あるいはツールが前もって形成された孔または切り込みに案内される。オペレータまたはシステムは、閉塞具３４全体を縦チャネルに通して並進移動させ、これによりＦＵがツール３２へ押し出される。別の代替的実施例では、ＦＵをカートリッジから出すのに機械的押し出しおよび圧力差を用いてもよい。
【００６６】
図１０は、本発明の別の態様にかかるロボット毛包ユニット採取・移植システム１００の実施例の概略斜視図である。システム１００は、ロボットアームのダウンチューブ１０６に回転可能に搭載されたヘッドアセンブリ１０４を有するロボットアーム１０２を具える。複数の矢印がシステム１００の可動能力を説明するため示されている。さらに、以下に示すように、ヘッドアセンブリ１０４に組み込まれたモータやこのような可動デバイスが、操作チップ１０８の複数の方向への精密な移動を可能にする。操作チップ１０８は、本例では毛包を有する組織片である体表面１１０の上に位置して示されている。パーソナルコンピュータ１１２が、例えばロボットコントロール１１４を介してロボットアーム１０２とヘッドアセンブリ１０４の様々な可動デバイスを制御する。この制御システムまたは機構１１４は、機能的にロボットアームに接続され、ロボットアームの動作を制御するよう構成され、これにはこのシステムで利用可能な様々な画像取得装置で取得された画像またはデータに基づく動きが含まれる。代替的に、採取・移植ツール、ロボットアーム、およびアセンブリの他の様々な可動部品、画像取得装置で取得した画像またはデータに基づくもの、を含むすべてのツールのすべての動作のすべての処理や制御は、１の処理または制御システム１１４に組み込まれてもよい。オペレータは、モニタ１１５、キーボード１１６、マウス１１８を通して状況を監視して命令を発する。体表面１１０の拡大画像をモニタ１１５で見ることができる。
【００６７】
図１１−１３は、システム１００のヘッドアセンブリ１０４の概略図である。図１２の側面図は、操作チップ１０８と体表面１１０とを近くに示している。ＬＥＤ１２０の列が体表面１１０を照射し、図示する実施例では対のカメラ１２２である撮像デバイスが鮮明な画像を取得してモニタ１１５に伝送する。複数の回路ボード１２４が操作チップ１０８から見てヘッドアセンブリの左側に搭載され、様々なサブシステムのリアルタイムな制御を提供する。様々な要素が、ロボットアーム１０２のダウンチューブ１０６に関して回転または線形移動を行うよう搭載されている。ステッパモータ、油圧シリンダ、その他も用いられるが、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１１−１３は、図示する実施例におけるヘッドアセンブリ１０４に搭載された筒型カートリッジ１３０を示し、操作チップ１０８に延びるシャフト１３２の軸に平行な軸で回転する。シャフト１３２はヘッドアセンブリに、その軸に沿って線形移動可能なように搭載される。シャフト１３２の近位端１３４は、カートリッジ１３０の遠位端の方に向かって突出する。この特定の実施例は真空システムを用いるため、カートリッジの近位側に吸引チューブ１３６がヘッドアセンブリ１０４に、その遠異端部が線形移動可能なように設けられている。
【００６９】
図１４Ａ−１４Ｄは、本発明の別の態様にかかるディスク型カートリッジ１３０の実施例の様々な図である。このカートリッジ１３０は、内部に複数の受け部を規定する本体１４０を具える。この本体１４０は、外側円筒面１４４と、平坦な円形遠位面（または第１の面）１４６と、平坦な円形近位面（または第２の面）１４８とを具える。面１４６、１４８間の軸方向距離は、図１４Ｄに示すように厚み寸法ｔを規定する。受け部１４０は本体１４０を通り、遠位面１４６の第１の開口部１５０から近位面１４８の第２の開口部１５２まで軸方向に延在する。各受け部１４２は、図１−９記載の前述したカートリッジシャトルサブシステム２０の受け部６４と互換性がある。
【００７０】
図１４Ａは、カートリッジ１３０の遠位側を示し、遠位／第１の面１４６と、対応する受け部１４２用の複数の第１の開口部１５０を示す。これらの受け部１４２は、カートリッジ１３０の軸の周囲に円形パターンで配列される。図示する実施例では、受け部１４２の円形パターンはカートリッジの外辺近傍に配置され（外周に沿って）、相互間に必要な間隔を最小化しているため受け部の数を最大化している。このカートリッジを通して多重の円形または非円形の受け部のパターンを設けてもよいことを理解されたい。後述するように、シャフト１３２の軸に整列する円形パターンの受け部１４２が図１３に示されている。カートリッジ１３０をずらすか回転させると、これにより、受け部１４２の１つがシャフト１３２の近位端１３４に合致する。もちろん、これらの受け部１４２は多種の方法で配列されてよく、対応してシャフト１３２に対するカートリッジ１３０（あるいは逆）に必要な動きも変化してよい。例えば、受け部１４２は、図示するように保存器具外周に沿った１以上の円形配列の受け部パターンであってもよいし、このパターンは最初のパターンより小さい半径で同心円状に配列された第２（または第３・・・）の円形配列を具えてもよい。この場合、パターンはランダムでも特定の順番でもよく、整列された列または円形その他の配列であってよい。このパターンは、シャフト１３２に対するカートリッジ１３０（または逆）の潜在的な動きによってのみ制限される。
【００７１】
カートリッジ１３０はさらに、その近位／第２の側に受け部１４２の第２の開口部１５２の上に延在するカバー１６０を具える。このカバー１６０は許容性媒体でなり、後述するように多数の手段が受け部にアクセスすることができる。
【００７２】
「許容性媒体」の語句は、本発明の一態様にかかる保存器具に用いることができ、カートリッジ受け部から生体ユニットの出し入れが可能な多数の材料のいずれかを意味する。このような媒体の例は、メッシュ、スクリーン、紙、シリコーン等のエラストマ材料、多種の接触性（contiguous）ポリマ、自分で閉じたり再封止されるスリットまたは孔を形成可能な多種の再封止可能材料等を含む。上記したいずれかの例示的な材料は、カートリッジの後側（または近位側）をカバーしてＦＵが通過してカートリッジから出るのを防ぎ、同時に気体および／または液体が通過可能である。本発明に利用可能な許容性媒体は、例えば毛包ユニット（ＦＵ）を保存するカートリッジの受け部の開口部をカバーするのに用いられ、ある速度で受け部へ進むＦＵの通過を防ぐ十分な構造強度を呈する。他方、この許容性媒体は好適には多孔性であり、気体や液体が自由に通過可能（気体／液体透過性）であり、あるいは工具で孔開け可能である。
【００７３】
許容性媒体のサブセットの１つは、気体および／または液体透過性媒体である。カバー１６０が気体や液体透過性である場合、カバー材料を介して受け部に圧力差を確立することができる。例えば、食塩水を通過するメッシュは透過性媒体であり、したがって許容性媒体である。しかしながら、他の許容性媒体のサブセットである「穿孔可能な媒体」は、少なくとも一時的に、比較的容易に孔を開けられる様々な数の媒体を意味する。「穿孔可能な媒体」は、メッシュのように気体および／または液体透過性であってよい。カバー１６０が気体透過性で穿孔可能な場合、例えばこのカバーを通して受け部内に延びるプローブを用いて受け部に圧力差をかけることができる。金属であっても、フォイルのように非常に薄く、あるいはメッシュまたはスクリーンのように構成されていれば、穿孔可能な媒体となりうる。この穿孔は閉塞具（あるいは通常は金属のロッド、ニードル）を用いて実行可能であり、これにより開口部が形成され気体／液体が通過可能となる。この開口部は恒久的に形成されてもよいし、再封止可能な媒体の場合には一時的に形成されてもよい。開口部を形成すると、上述のように、圧力差または真空を用いてカートリッジの受け部にＦＵを吸引する実施例および／またはステップにおける吸引プローブの導入が可能となる。代替的に、開口部は食塩水や他の公知の保存液を受け部に導入できるようにするために形成されてもよい。
【００７４】
穿孔可能な媒体の例は、メッシュ／スクリーン（例えばポリマ製）、通気性があるが液体非透過性の医療用フィルタ材料、シリコーンラバーを含む。望ましくは、穿孔可能な媒体は非摩損性であり、すなわち穿孔により細片が落ちたり切れたりしないものである。このような細片は受け部内の生体ユニットを劣化あるいは汚染する可能性がある。
【００７５】
許容性媒体の一例は、受け部１４２を通りフィットする寸法の閉塞具により穿孔できる医療用シリコーンラバーのポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）である。図１４Ｄに示すように、本体１６０は、保持リング１６２によりカートリッジ１３０の本体１４０に取り付けられる。図示しないが、保持リング１６２は、本体１４０にネジかボルトで固定でき、あるいはより恒久的な取付のために接着剤を用いてもよい。代替的に、保持リングを用いずに、カバー１６０を、接着、溶接、クリップ止めなどで直接カートリッジ本体に取り付けてもよい（恒久的あるいは着脱可能に）。カバー１６０を本体１４０に止める２つの異なる方法が、図１７と１９に示されている。
【００７６】
望ましくは、ある量の食塩水や他の公知の保存液がカートリッジ１３０の各受け部１４２に配備され、毛包または他の生体物質が保存中に含水または低温に維持される。これを実現する１の方法は、第２の開口部１５２に対し保存液を保持するカバー１６０に許容性媒体を用い、保存液を表面張力効果（すなわち毛細管現象）により各受け部に移動させることである。別の方法は、各受け部１４２に液体を直接滴下することである。
【００７７】
カートリッジ１３０（または前の実施例では３０）は、図１０のロボットシステムに用いるのに限られず、他の処置にも有用である。上述したように、多種の生体ユニットを本発明のカートリッジを用いて管理することができる。一例では、複数の生検サンプルを取得して後の分析のために保存する。このシステムは、ドナー位置を受け部に合わせ、いずれかの生検サンプルを必要に応じて、これが取得された身体領域の情報とともに供給しうる。さらに、上述したように、カートリッジは本書記載のロボットシステムの補助のない原始的なマニュアルシステムに用いてもよい。明確のために、本発明のカートリッジは、例えばハンドヘルド器具を用いて、この器具や処置がいくぶん自動化されている場合でも、マニュアルで、あるいは採取および／または移植が人間（外科医または熟練技術者）により実行される原始的なマニュアルシステムに用いることができる。
【００７８】
図１５は、採取／移植システム１００に装填する前のディスク状カートリッジ１３０の斜視図である。カートリッジの近位側が図示され、カバー１６０は示されておらず、受け部１４２が露出している。
【００７９】
図１６は、カートリッジ１３０の斜視図であり、直接的に相互作用する特定の採取／移植システム１００の構成要素の近くに装填されいる。カートリッジ１３０は図１５と同じ向きであり、近位側が左に向き、この使用図では許容媒体のカバー１６０が受け部１４２を塞いでいる。図１６はまた、カバー１６０を取り付ける代替構成も示している。図１７を参照すると、内側および外側取付リング１６４ａ、１６４ｂがカートリッジ１３０の本体をボルト止めしており、保持リング１６６ａ、１６６ｂをカートリッジ１３０の近位面の溝（符号なし）内に保持する。この保持リング１６６ａ、１６６ｂが、可撓性材料でなるか溝内に押し込むことができるカバー１６０の内側および外側周縁を把持して摩擦保持する。例えば、カバー１６０はシリコーン（ＰＤＭＳ）エラストマで円形に形成され、その内側および外側の端縁はリング１６４、１６６により溝内に保持されている。
【００８０】
図１６は、ヘッドアセンブリ１０４（図１３）に搭載されたフレーム部材１６８を通る吸引チューブ１３６を示している。バネ部材１７０が吸引チューブ１３６の終端部に示されており、これがチューブとカートリッジ１３０の近位面の良好な吸引接続を補助し、その相対位置の許容度の厳格性を緩和する。ここでも、ヘッドアセンブリ１０４は、吸引チューブ１３６を両側矢印で示すようにカートリッジ１３０に近づけたり離したりする移動機構（図示せず）を具える。
【００８１】
フレーム部材１６８は、吸引チューブ１３６の終端部の近くに、穿孔機１７２を搭載するプラットフォームを設けている。この穿孔機１７２は、カートリッジ１３０の回転軸から吸引チューブ１３６と同じ半径距離にある好ましくは尖った鋭利な細いロッドを具える。換言すれば、穿孔機１７２は受け部１４２の円形パターンと整列している。この穿孔機１７２は、各受け部のカバー１６０に予め穿孔あるいはスリット形成するのに用いることができる。穿孔機１７２は、吸引チューブ１３６の終端部が受け部に入る細いプローブを具える場合であって、このプローブが自身できれいな孔を形成できるほど尖っていない場合に用いることができる。このような実施例は図１９を参照して後述する。代替構成では、吸引チューブ１３６の終端部は尖っており、別個の穿孔器具を用いることなく穿孔を実行するようにしてもよい。
【００８２】
図１６はまた、カートリッジ１３０を回転あるいはずらすステッパモータのような回転原動力が配置されるハウジング１７４も示している。カートリッジ１３０の正確な回転により受け部１４２が吸引チューブ１３６に位置整合する。この移動機構を制御するソフトウェアにより、任意の受け部１４２を必要に応じて位置整合させることができる。例えば、上述のように、各ＦＵの特性を評価する検査システムをこの採取処置に組み込んでもよく、各受け部１４２にどの種類のＦＵがあるかを把握すると、システムがある位置に小さなＦＵを移植し、別の位置に大きなＦＵを移植することが可能となる。このような多くの移植スキームがこの分野で知られており、ここでのさらなる説明は行わない。読者は、吸引チューブ１３６とカートリッジ１３０の相対的な半径方向の移動をシステムに組み込んで、図示するアレイと同心円上に配列された受け部１４２の第２の円形アレイ（図示せず）に吸引チューブ１３６を位置合わせしてもよい。
【００８３】
図１７は、図１６の遠位側の部品の拡大断面図であり、カートリッジ１３０に向かって移動する生体湯一途の速度を低下させるために望ましく設けられた例示的な圧力差低減構造を示す。本システムを用いる方法では、採取プロセスにおいて選択された受け部１４２の近位側に吸引源が適用され、近位方向へ圧力差を生成し、これによりＦＵが受け部へと前進する。圧力差の度合いは通常、採取ツールから受け部１４２への経路に沿ってＦＵが移動する間一定に維持され、ＦＵを本体面から引き抜くのに必要な吸引が比較的高いため、ＦＵが受け部に向かって速い速度で移動することになる。この高速移動は、カートリッジ受け部の近位端で止まる際、例えばカバー１６０と当たるときにＦＵが損傷する原因となる。しかしながら、移動時間が短いため、採取ツールと受け部間の途中で吸引力を低下させるシステムを設けるのは不可能でないが困難である。
【００８４】
精巧な（すなわち高価な）多重ステージ圧力低減システムを組み込むよりも、除去ツールから保存器具の受け部へと生体ユニットが移動する通路に沿って、この部分に沿って圧力差を低減して経路に沿ったＦＵの速度を低減する構造を設けてもよい。例えば、この構造は主通路とは別に、経路がカートリッジに到達する直前で終端する平行な流路を具えてもよい。図１７では、ＦＵは、操作チップ１０８から遠位シャフト１３２を通り、外側チューブ１７５で囲まれた主チューブ１７３に沿って移動する。チューブ１７３と１７５の間には環状の空間が形成されている。実質的にシャフト１３２の長さの間隔を開けた２セットのバイパス孔１７７により、環状空間に流入できるようになっている。これにより主チューブ１７３の圧力が低減し、このためこの領域におけるＦＵの移動が遅くなる。
【００８５】
図１８を参照すると、カートリッジ受け部１４２用の圧力解放構造の例が示されている。採取プロセスにおいて吸引源が選択された受け部１４２の近位側に適用されるとき、ＦＵが受け部に到達した後の短い時間圧力差が継続する。この間、例えば受け部の近位側にＦＵがある場合に、ＦＵの吸引の脱水効果を緩和することが望ましい。図１８では、受け部１４２の１つに圧力解放チャネル１７４が設けられ、この受け部内に形成される最大吸引力が吸引源の大きさ以下となるようにしている。別の方法で述べると、吸引チューブ１３６は吸引源を具え、これは受け部１４２の近位端の周囲に密閉されると、ある大きさの吸引を受け部にかける。圧力解放チャネル１７４がないと、受け部内のＦＵが最大吸引力にさらされる。吸引チューブ１３６に液体または気体用の別の流路を設けることにより、ＦＵがさらされる最大吸引力は吸引源の大きさ以下となる。
【００８６】
圧力解放チャネル１７４は、受け部１４２の第２の開口部または近位端に、複数の交差パターンの小さなノッチとして示されている。もちろん、他の構成を用いてもよく、例えば１つのノッチであってもよい。さらに、圧力解放チャネル１７４は、例示目的で１の受け部にのみしか示さないが、すべての受け部に設けられていることが望ましい。
【００８７】
図１９は、受け部１４２に（圧力差を形成する）吸引源をかける代替的な方法を示す。ここでは、吸引プローブ１７６が吸引チューブ１３６の遠位端から延在している。この吸引プローブ１７６は先が鈍く閉じた端部１７７と、この閉じた端部の近くに１以上の側部ポート１７８を具える。吸引プローブ１７６の外径は、受け部１４２の内径より十分に小さく、ギャップが形成されてプローブの周りと側部ポート１７８内に気体や液体が流れるようになっている。
【００８８】
吸引プローブ１７６は、許容性媒体のカバー１６０を通り受け部１４２内に延在する。本例では、カバー１６０は選択的にカートリッジ１３０の近位面にプレート１７９によって保持され、さらにこれが外側リング１８１により固定されている。プレート１７９のテーパした開口部（符号なし）の円形配置が、各受け部１４２に刻まれており、これがプローブ１７６を受け部に導入しやすくしている。吸引プローブ１７６は、様々な許容性媒体とともに用いることができるが、比較的液体を透過しないカバー１６０に特に有用である。このような材料を通して直接吸引するのは現実的ではなく、このため、プローブ１７６はカバー１６０を通して受け部内に挿入される。望ましくは、カバー１６０は、プローブ１７６を取り去ったときに自律的に再封止する材料、例えばシリコーン（ＰＤＭＳ）エラストマーで作られる。
【００８９】
プローブ１７６は、カバー１６０を通して直接押されてもよいが、先の鈍い形状を考慮すると、予め形成されたスリットまたは孔が設けられていることが望ましい。例えば、図１６に示す穿刺チューブ１７２を用いてこのような孔を設けることができる。特に有用な穿刺チューブ１７２は、芯に孔のない設計のＨｕｂｅｒ針の形状であるが、代わりに自動的に再シールされるスリットを形成するだけでもよい。代替的に、吸引プローブ１７６の終端部は尖っていて、Ｈｕｂｅｒ針の形状のように、それ自体が孔を形成してもよいが、尖ったプローブとＦＵが接触する場合の影響について考慮すべきである。
【００９０】
図２０、２１は、ヘッドアセンブリ１０４全体から分離された毛包ユニットシャトル部品の斜視図と側面図である。これらの要素は図１１−１３にヘッドアセンブリ１０４に組み込まれて示されている。本システムの重要な動作上の相互作用を説明するために、または、操作チップ１０８、カートリッジ１３０と吸引チューブ１３６を含むシステムの近位端との間の相対動作が以下に説明される。図２２Ａ−２２Ｄは、ＦＵの採取シーケンスを示し、図２３Ａ−２３Ｂは、ＦＵの移植シーケンスを示す。これらの動作は、最初にカートリッジ１３０を充填し、これをシステムから取り外さずに空にすることである。しかしながら、カートリッジ１３０の受け部１４２の数によっていくつものカートリッジが必要となり、移植処置の直前に採取動作を実行してもよい。例えば、１のカートリッジは１２５−５００のＦＵを保持することができ、一方で一般的な施術は２０００ものＦＵを必要とする。受け部の数はもちろん変更可能であるが、単一のカートリッジで必要なすべての数を保持するようにしてもよい。
【００９１】
図２２Ａ−２２Ｄは、シャトル部品を図２０の２２−２２線でとった断面図であり、体表面１１０から毛包ユニットを採取または除去してカートリッジ１３０に移動させる施術シーケンスを示す。図２２Ａは、シャフト１３２が左のシリンダ１８０内に移動された後を示す。この動作により、採取／除去ツール１８２が体表面１１０に予め定められた深さだけ穿孔する。ツール１８２の穿孔深さは、シャフト１３２の移動前に、ツールと体表面の距離の知識を用いて決定される。
【００９２】
図２２Ｂで、毛包ユニットＦＵが、除去ツール１８２の管孔内に位置して示されている。また、シャフト１３２とシリンダ１８０のアセンブリが右へ移動され、近位端１３４がカートリッジ１３０に接触する。シャフト１３２のスルーボアが、カートリッジ１３０の受け部１４２の一つと合致する。
【００９３】
図２２Ｃは、ＦＵが除去ツール１８２からシャフト１３２を通してカートリッジの受け部１４２に移動されるステップを示す。これは、例えば吸引チューブ１３６を介して吸引することにより形成される圧力差を用いて実現できる。図２２ＣのＦＵを移動させるステップは、図１７に関連して上述した速度低減バイパス構造や、図１８に関連して述べた圧力低減チャネルを用いることが望ましい。代替的に、ＦＵを受け部１４２に移動させるのに機械シャトルを用いてもよい。例えば、シャフト１３２を通って延びてＦＵが受け部１４２に収まるまで押すロッドまたは閉塞具（図示せず）を具えてもよい。
【００９４】
最後に、図２２Ｄは、シャフト１３２がカートリッジ１３０から遠位方向に離れるアセンブリを示し、このアセンブリは、カートリッジ１３０から離れる吸引チューブ１３６を具える。この地点で、カートリッジ１３０は回転自在となり、別の受け部がシャトルサブシステムの遠位と近位の部品に合致するようずらされる。
【００９５】
図２３Ａを参照すると、本質的に図２２Ｄの位置にあるシャトルサブシステムの部品が示されているが、採取／除去ツールの代わりに、シャフト１３２の遠位端には移植ツール１８４が構成されている。ＦＵを擁する受け部１４２が、シャフト１３２の管孔に合わせられる。近位側では、吸引チューブ１３６が切り離され、固体のロッド状閉塞具１８６に交換される。この閉塞具１８６は、受け部１４２とシャフト１３２の長さ全体を通ってその軸方向に移動し、これは複数のホイール１８８との接触など様々な方法で推進される。
【００９６】
図２３Ｂは３つの要素を一緒に示し、ＦＵが移植ツール１８４に到達するまで閉塞具１８６が受け部１４２とシャフト１３２全体を貫通している。移植ツール１８４は、ＦＵを体表面に予め形成された切開部に挿入するか、新たに切開部を形成する。
【００９７】
読者は、カートリッジから移植ツールへの毛包の移動は、いくつかの代替的アプローチを用いて実現可能であることを理解するであろう。一例として、カートリッジからＦＵを上述のような閉塞具で移植ツールの遠位端を通して全部押すことがある。別の選択肢は、圧力差を用いてＦＵを各受け部から採取ツールへ送ることである。例えば、圧力差を生成してＦＵを近位方向に前進させる上述の吸引チューブ１３６を、ＦＵを圧力差で逆に遠位方向に進めるのに用いてもよい。あるいは、物理的に押すことと圧力を組み合わせて用いてもよい。
【００９８】
上記説明および記載した本発明の実施例は、多様な変更と代替的な形態で実現可能であり、本発明は通常、本書記載の特定の実施例と同様に、開示された特定の形態または方法に限定されるものではなく、本発明の意図と範囲内において様々な別の実施例が可能である。さらに、本発明の一実施例の個々の特徴をある実施例では説明または図示して別の実施例ではしていないが、１の実施例の個々の特徴は、別の実施例の１またはそれ以上の特徴あるいは複数の実施例の特徴と組み合わせてもよいことは明白である。
【００９９】
本発明を好適な実施例について説明したが、用いられている語句は説明のための語句であって限定するものではないと理解されたい。したがって、添付のクレームの範囲内で本発明の真の範囲を逸脱することなく変更を施すことができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、美容および皮膚科学で用いられる物質を保存する装置、システムおよび方法に関し、これは特に頭皮や毛包の保存に有用である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、将来の検査や処置、または再利用のために、生体ユニットを採取して保存する必要があり、そこには多様な美容および皮膚科学的処理が存在する。毛髪移植処理はこれらの間でよく知られた処置であり、一般に提供者の頭皮を患者の身体のドナー領域、最も多くは頭皮から採取し、これを無毛領域（レシピエント領域）に移植する工程を含む。
【０００３】
毛包ユニットは、当該ユニットにおける毛髪の本数に基づいて分類あるいは「種類分け」され、１本の毛包ユニットは「Ｆ１」、２本の毛包ユニットは「Ｆ２」、３−５本の毛包ユニットも同様に速記される。
【０００４】
毛髪移植の多様な処置がこれまでに開示され、これにはマニュアルや、ある程度の自動化を伴う機械化が含まれる。あるよく知られたマニュアル処置では、皮下脂肪組織へメスで切開することにより、頭皮の線形部分がドナー領域から除去される。この切片は（顕微鏡下で）毛包ユニットの成分へと切り分けられ、これらがその後レシピエント領域に針で開けられた穿孔にそれぞれ植毛される。通常は鉗子を用いて毛包ユニット片を把持し、針の穿孔領域に配置するが、これを行う他の器具や方法も知られている。
【０００５】
米国特許番号第６，５８５，７４６号は、ロボットと、当該ロボットに操作され頭皮を採取し移植する多様なツールとを用いる自動毛髪移植システムを開示する。
【０００６】
毛髪移植のマニュアル、半自動、ロボット補助の方法の間は、一般に、採取した毛包ユニットまたは頭皮を移植の前に何らかの保存装置に収容し保持するのが望ましい。同様に、生体物質または組織の除去を要する他の美容および皮膚科学的処置でも、このような物質を処置、再利用、または再移植する前に収容し保存することが望ましい。これらの保存器具は、往々にして頭皮片用の容器からなり、ここから技術者が個々の植皮を移植のために取り出す。マニュアルの毛髪移植処理に用いるいくつかの毛包収容保存器具またはカートリッジの設計の試みがなされているが、マニュアル、部分的または完全自動化、あるいはロボットアシストシステムおよび方法に利用可能な改良デザインの改良型保存器具の明確な需要があった。
【発明の概要】
【０００７】
本書に開示する本発明のうちの１つの一般的な態様は、例えば毛包などの生体ユニットを保持する保存器具またはカートリッジが提供される。この保存器具は、第１の面と第２の面とを有し生体ユニットをそこに保持する複数の受け部を規定する本体部を具える。この受け部はそれぞれ、前記本体部を前記第１の面から第２の面へ通り、前記本体部の第１の面に第１の開口部を、前記本体部の第２の面で少なくとも１の第２の開口部を具える。許容性媒体（permissive medium）が複数の受け部の第２の開口部をカバーする。この許容性媒体は、受け部へ／からの生体ユニットの移動を実現し、例えば、メッシュ、スクリーン、紙、シリコーン等のエラストマー材料、多種の再封止可能な材料等である。この許容性媒体は、生体ユニットが第１の開口部を通過して第２の開口部から保存器具を飛び出すのを防ぎ、同時に気体および／または液体の通過を可能にする。
【０００８】
一実施例では、保存器具の本体は実質的に円筒状または円盤形状で、円筒軸方向に沿って厚さを有し、複数の受け部が本体の厚さ寸法を通りあるパターンで配列されている。このパターンは、保存器具の周囲に沿って受け部が円形に少なくとも１列あるものを含むが、このパターンは他の構成であってもよく、これには所望の場合にランダムも含む。代替的に、本体は実質的に厚さ寸法を有する直線的なものであり、受け部が本体の厚さ寸法を通りあるパターンで配列されていてもよい。例えば、受け部は密集した行列として配列されてもよい。受け部の圧力解放構造が、内部に生成される最大吸引力を制限する。
【０００９】
許容性媒体は、本体部に取り付けられ第２の面と第２の開口部の上に少なくとも部分的に延在するカバーを具えてもよい。一実施例では、許容性媒体が受け部の第２の開口部をカバーする各部分は、穿孔されたら使用不能となり、このため保存器具はシングルユースの器具であって好適には使い捨てである。別の実施例では、許容性媒体が受け部の第２の開口部をカバーする各部分は、穿孔された場合も再封止可能であり、この場合は保存器具を２回以上再利用可能である。
【００１０】
１の有用な実施例では、生体ユニットは頭皮であり、受け部は前記頭皮をぴったりと受けるよう寸法調整される。さらに、保存器具は，ロボット式毛髪移植システムに取り外し可能に収容されるよう構成される。事実、この保存器具は、１またはそれ以上のハンドヘルド型、半自動、および完全自動のデバイスまたはシステムに取り外し可能に受けられるよう構成されてもよい。複数の受け部のうちの１以上の受け部が、生体ユニット保護溶液を含んでもよく、保存器具は生体ユニットが複数の受け部のうちの１の受け部に保持されたら冷却できるように構成されてもよい。
【００１１】
本発明の別の態様は、毛包ユニット（ＦＵｓ）を組織へ移植する器具であって、ロボットアームと制御機構を有するロボットシステムを具え、この器具はまた保存カートリッジを搭載する。内部を通る管孔を有する移植ツールが接続され、ロボットアームにより操作される。この器具は、ＦＵを保持するのにそれぞれ適合した複数の受け部を有するカートリッジを具える。制御機構は、選択されたカートリッジ受け部を移植ツールの管孔と自動的に整列させ、選択された受け部から移植ツールの管孔を通り組織へとＦＵを前進させる。選択されたカートリッジ受け部を通過するよう配置された閉塞具が、制御機構により、選択された受け部からＦＵを前進させる。代替的に、この制御機構は、選択されたカートリッジ受け部を通して圧力差を生じさせ、選択されたカートリッジ受け部からＦＵを前進させてもよい。さらに、内部を通る管孔を有する毛包ユニット除去ツールがロボットアームに接続され、体表面にあるＦＵの上に除去ツールが配置されるよう操作されてもよく、ここでは制御機構は除去ツールの管孔を選択されたカートリッジ受け部に整列させ、除去ツールを通りＦＵを選択されたカートリッジ受け部に進めるよう適合している。
【００１２】
本発明のさらなる態様は、毛包ユニットといった生体ユニットを、複数の受け部を有する保存器具の内外へシャットリングする自動プロセスである。このプロセスは、少なくとも、実質的に自動化されたプロセスを用いて第１のツールへと生体ユニットを入れる（acquire）ステップと、前記生体ユニットを前記第１のツールから前記保存器具の選択された受け部へと実質的に自動化されたプロセスを用いて前進させるステップと、前記選択された受け部内の生体ユニットを捕獲する（capture）ステップと、前記選択された保存器具の受け部から前記生体ユニットを前記第１のツールまたは異なるツールへと実質的に自動化されたプロセスを用いて移動させるステップと、を具える。
【００１３】
このプロセスにおいて、第１のツールは内部を通る管孔を規定し、当該第１のツールを通り前記生体ユニットを前進させるステップは、前記第１のツールの管孔へと圧力差をかけるステップを具えることが好ましい。構造体は、第１のツールから前記保存器具の受け部へ生体ユニットが移動する経路に沿って、その部分の圧力差を低減させるべく設けられており、これにより経路における生体ユニットの速度が低減する。例えば、この経路の外側に平行する流路が設けられ、前記経路が保存器具に到達する直前で終端していてもよい。一実施例では、プロセスは、選択された受け部の近位側に吸引源を設けるとともに、各受け部の近位側に圧力解放チャネルを設けて、受け部内の最大吸引力が前記吸引源の吸引力より低く制限されるようにするステップを含む。
【００１４】
代替的に、第１のツールは内部を通る管孔を規定するとともに、この第１のツールを通して前記生体ユニットを前進させるステップは、前記第１のツールの管孔を通して生体ユニットを機械的手段を用いて押すステップを具えてもよい。このプロセスはさらに、前記保存器具の受け部内に保存される間に生体ユニットを冷却するステップと、前記保存器具の受け部内に保存されている間に生体ユニットを保存液で保存するステップとを具えてもよい。好適には、この方法の少なくともいくつかのステップはコンピュータ制御され、この方法の少なくともいくつかのステップはロボットにより実行される。
【００１５】
このプロセスにおいて、保存器具の受け部から生体ユニットを移動させるステップは、当該受け部を通る閉塞具を用いて生体ユニットを押すステップを具えてもよい。一実施例では、保存器具は、厚みのある本体部であって、対応する受け部の第１および第２の端部の第１の開口部と第２の開口部の間に前記本体部を通る受け部を有する本体部を具えてもよい。さらに、許容性媒体が受け部の第２の端部をカバーし、保存器具の受け部から生体ユニット移動させるステップが、許容性媒体を通り受け部に入る閉塞具を用いて前記受け部から生体ユニットを押すステップを具えてもよい。代替的に、除去ツールを通して生体ユニットを前進させるステップは、受け部の第２の端部における圧力を第２の端部に対して低減させることにより除去ツールに圧力差をかけるステップを具えてもよい。例えば、許容性媒体を通して前記受け部の第２の端部に低圧源を提供するプローブを導入する等によって、受け部の第２の端部における圧力は、許容性媒体を通して前記第２の端部に低圧源を適用することにより第１の端部に対して低減される。
【００１６】
このプロセスにおいて、入れる（acquire）ステップは、本体部のある位置から前記第１のツールへ生体ユニットを除去するステップを具え、前記第１のツールは取り外し可能なツールであって、さらに前記生体ユニットを同じ除去ツールまたは異なるツールから体表面の異なる場所へ生体ユニットを移植するステップを具える。一実施例において、前記除去ツールまたは前記異なるツールは内部を通る管孔を規定する移植ツールであり、移動させるステップは前記生体ユニットを前記移植ツールの管孔へと機械的に押すステップを具える。このプロセスはさらに、保存器具の受け部から除去ツールを離すステップと、保存器具の受け部に移植ツールをつけるステップとを具えてもよい。このプロセスは特に、生体ユニットが毛包ユニットである場合に有用である。
【００１７】
本発明の別の態様によると、生体ユニットを管理するシステムおよび方法が提供される（例えば、分析、分類、または保存）。例示的な一実施例では、このシステムは、それぞれ生体ユニットを受けるサイズの複数の受け部を有するカートリッジを具える。このカートリッジには検査器具が操作可能に接続されており、システムはさらに、検査器具が通った生体ユニットを前記複数のカートリッジの受け部のうちの１つに移動させる機構を具える。最後に、検査器具からの信号を受けて、生体ユニットが複数のカートリッジの受け部のうちの１つへ移動する経路の登録、生体ユニットのカウント、生体ユニットの分類、の１またはそれ以上を実行するプロセッサが設けられる。このプロセッサはさらに、対応するカートリッジの受け部からの後の再収集や選択的復旧のために、登録、カウント、および分類の１以上の動作の結果を記録するのに適合している。
【００１８】
生体ユニットを移動させる機構は、圧力差を有し生体ユニットが通過する開流路（open channel）を具えてもよい。一実施例では、検査器具は、生体ユニットの経路を登録するための光源と光検出器を具えてもよい。第２の実施例では、検査器具は、当該検査器具を通る生体ユニットの画像を記録するカメラを具えてもよい。このシステムはさらに、カメラの焦点下の撮像地点を定期的に照射するストロボを具えてもよい。この撮像地点の上流側の前記生体ユニットが通過する通路に隣接して配置された追跡システムが、生体ユニットの通過を記録して、ストロボライトが点灯するよう信号を送るようにしてもよい。例えば、追跡システムは光源／検出器のペアを具えてもよい。
【００１９】
本発明の生体ユニット管理方法は、検査器具を通過した生体ユニットをカートリッジの複数の受け部のいずれかに移動させるステップであって、各受け部は生体ユニットを収容するサイズであるステップと、前記検査器具から受信した信号を処理するステップと、前記生体ユニットの通過の記録、前記生体ユニットのカウント、および／または前記生体ユニットの分類のいずれか１以上を実行するステップとを具える。この方法はさらに、対応するカートリッジの受け部からの後の再収集や選択的復旧のために、登録、カウント、分類のいずれか１以上の結果を記録するステップを具える。移動させるステップは、圧力差を利用して開流路を通して生体ユニットを前進させるステップを具える。各生体ユニットを撮影するのにカメラを用いてもよく、各生体ユニットの位置を予想してストロボ光を点灯させる追跡システムを組み込んでもよい。
【００２０】
本発明の別の態様にかかる生体ユニットを管理するシステムは、生体ユニットを分析する検査器具と、当該検査器具を通して生体ユニットを移動させる機構と、前記検査器具からの信号を受けるプロセッサとを具える。このプロセッサはまた、前記検査器具を通る生体ユニットの経路を記録し、生体ユニットをカウントし、および／または生体ユニットを分類する。このプロセッサはさらに、前記記録、カウントおよび分類の動作の１またはそれ以上の結果を記録するのに適合している。望ましくは、前記生体ユニットは毛包ユニットである。このシステムはさらに、それぞれ生体ユニットを受けるサイズの複数の受け部を有するカートリッジを具え、前記移動させる機構は前記検査器具を通過した生体ユニットを前記カートリッジの複数の受け部のいずれか１つに移動させる。このシステムは、対応するカートリッジの受け部からの生体ユニットの後の記録、カウント、または分類の再収集や選択的回収に適合している。移動させる機構は、生体ユニットが通過する内部に圧力差を有する開流路であってもよい。
【００２１】
上述の検査器具は、生体ユニットの通路を記録するための光源と光検出器を具えてもよい。代替的に、この検査器具は、当該検査器具を通過するときに生体ユニットの画像を記録するカメラを具えてもよい。カメラの焦点下の撮像ポイントでストロボ光が定期的に点灯するように構成されてもよい。前記生体ユニットはチャネルを通り、追跡システムがこのチャネルに隣接して前記撮像ポイントの上流に設けられ、この追跡システムが生体ユニットの通過を記録してストロボ光を点灯させる信号を出すよう適合される。前記追跡システムは、空間を隔てて生体ユニットの位置情報を中継するよう接続された光源／検出器の複数ペアを具え、プロセッサはストロボ光を点灯させる信号を出す時期を算出するようプログラムされてもよい。
【００２２】
本発明の生体ユニットを管理するさらなる方法は、検査器具を通して生体ユニットを移動させるステップと、前記検査器具から受ける信号を処理するステップと、前記検査器具を通る前記生体ユニットの通過の記録、生体ユニットのカウント、生体ユニットの分析、のうちの１以上を実行するステップと、記録、カウントおよび分析のうちの１以上の動作の結果を記録するステップとを具える。
【００２３】
上記方法において、生体ユニットは毛包ユニットであり、前記方法がさらに分析された毛包ユニットを毛髪移植処置に利用することが望ましい。この方法は、前記検査器具を通過した生体ユニットを前記複数のカートリッジの受け部に移動させるステップを具え、各受け部は前記生体ユニットを受けるサイズである。この方法はまた、記録された結果に基づいて対応するカートリッジの受け部から前記生体ユニットを選択的に回収するステップを具えてもよい。
【００２４】
本発明の毛包ユニットを管理する別のシステムは、体表面から毛包ユニットを除去してそれぞれある場所から別の場所への通路に沿って移動させる除去ツールを具える。このシステムはさらに、前記通路に沿って配置されそこを通る各毛包ユニットを分析する検査器具と、前記検査器具からの信号を受信し前記毛包ユニットの通過を記録するプロセッサとを備える。このプロセッサは、前記検査器具の横を通過する毛包ユニットの数をカウントし、前記検査器具の横を通過する各毛包ユニットを分類し、および／または検査器具の横を通る際に各毛包ユニットの分類をディスプレイに示すようにしてもよい。前記除去ツールはロボットアームに連結され、当該ロボットアームにより操作されるよう適合してもよい。
【００２５】
本発明の生体ユニットを管理するさらなる方法は、体表面から毛包ユニットを取り出して除去ツール内の通路に沿ってある場所から別の場所へと移動させるステップと、前記通路を通過する毛包ユニットを自動的に分析するステップと、および／または前記分析から受ける信号を処理し前記毛包ユニットの通過を記録するステップとを具える。この方法は、分析された毛包ユニットの数を自動的にカウントするステップと、分析された各毛包ユニットを自動的に分類するステップと、および／または分類された各毛包ユニットの分類を自動的に表示するステップとを具える。この方法はさらに、前記通路を保存カートリッジの選択された受け部に揃えて、毛包ユニットを選択されたカートリッジの受け部に前進させるステップを具えてもよい。
【００２６】
本発明のさらなる態様は、体表面から生体ユニットを抽出して保存する自動化プロセスを提供する。このプロセスは、体表面から生体ユニットを除去ツールに移すステップと、前記生体ユニットを前記除去ツールを通してカートリッジの受け部に前進させるステップと、前記移した生体ユニットを分類するステップと、前記生体ユニットの分類と対応するカートリッジの受け部を後の再収集および選択的回収のために記録するステップとを具える。望ましくは、前記自動化プロセスはロボットに補助されている。
【００２７】
本発明の他のさらなる目的は、以降の詳細な説明を添付の図面を参照して読んだ場合に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明の特徴や利点が、明細書、クレーム、および添付の図面を参照することにより明白となり一層理解される。
【図１】図１は、毛包ユニットといった生体ユニットを採取し移植する本発明の例示的なカートリッジシャトルサブシステムの斜視組み立て図である。
【図２】図２は、図１のカートリッジシャトルサブシステムの斜視分解図である。
【図３】図３は、図１のカートリッジシャトルサブシステムの側面図である。
【図４】図４は、図３の４−４線でとったカートリッジシャトルサブシステムの断面図であり、そこを通る複数のフローポートを示す。
【図５】図５は、例示的な毛包ユニット検査器具付きのカートリッジシャトルサブシステムの一実施例の部分概略図である。
【図６】図６Ａ、６Ｂは、図５の例示的な検査器具付きカートリッジシャトルサブシステムの側面図と断面図である。
【図７】図７Ａ−７Ｅは、図１のカートリッジシャトルサブシステムとともに用いる例示的な直線的なカートリッジの多様な斜視図、側面図、断面図である。
【図８】図８は、毛包ユニット採取モードにおける例示的なカートリッジシャトルサブシステムのカッタウェイ斜視図である。
【図９】図９は、毛包ユニット移植モードにおける例示的なカートリッジシャトルサブシステムのカッタウェイ斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の例示的なロボット生体ユニット採取・移植システムの概略斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０のシステムのヘッドアセンブリの斜視、側面、底面図である。
【図１２】図１２は、図１０のシステムのヘッドアセンブリの斜視、側面、底面図である。
【図１３】図１３は、図１０のシステムのヘッドアセンブリの斜視、側面、底面図である。
【図１４】図１４Ａ−１４Ｄは、本発明による頭皮保存用の例示的なディスク型カートリッジの側面および断面図である。
【図１５】図１５は、例示的なディスク型カートリッジが本発明の採取／移植システムに搭載される前の斜視図である。
【図１６】図１６は、図１５の準備されたカートリッジをこれに直接相互作用する特定の採取／移植システムの近くに示す斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の構成要素の断面図であり、採取ツールからカートリッジへの通路において生体ユニットが移動する速度を低減させる例示的な圧力差低減構造を示す。
【図１８】図１８は、本発明のカートリッジの近位側の部分斜視図であり、受け部のうちの１つの例示的な圧力解放構造を示す。
【図１９】図１９は、本発明の代替的なカートリッジの一端部の断面図であり、許容性媒体を通り受け部へと伸びる吸引プローブを示す。
【図２０】図２０は、本発明にかかる毛包ユニットシャトル要素の例示的な実施例の斜視図である。
【図２１】図２１は、シャトル要素の側面図である。
【図２２】図２２Ａ−２２Ｄは、図２０の２２−２２線でとったシャトル要素の断面図であり、毛包ユニット採取システムの例示的な実施例におけるこれらの要素の動作シーケンスを示す。
【図２３】図２３Ａ−２３Ｂは、図２０の２２−２２線でとったシャトル要素の断面図であり、毛包ユニット移植システムの例示的な実施例におけるこれらの要素の動作シーケンスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下の詳細な説明において、添付図面を参照するが、図示するのは本発明を実施した場合の特定の実施例の説明である。この点において、「頂部」、「底部」、「前部」、「後部」、「遠位」、「近位」などの方向的な語句は、説明にかかる図面の向きに関して用いられる。本発明の構成要素や実施例は様々な向きで配置されうるため、方向的な語句は説明目的でのみ用いられ、限定するものではない。他の実施例も実現可能であり、本発明の範囲を逸脱することなく構造的または論理的な変更を施すことができる。以下の詳細な説明は、それ故、限定する意味で解されてはならず、本発明の範囲は添付のクレームによって規定される。
【００３０】
システムまたはプロセスに関する「自動化」なる装飾詞は、全体として、特定のシステムまたはプロセス中のステップの一部または全部が自律的な機構または機能を有することを意味し、すなわちこの機構または機能はマニュアル駆動を必要としない。最終的に、処置の１またはそれ以上のステップが自動化され、または自律化され、いくつかの部分はマニュアル入力を必要とする。この定義は、オペレータがＯＮスイッチを押すか動作をスケジューリングすることが必要な自動化システムや、ハンドヘルドツールが利用されるがシステムの自動機能すなわち人間の入力なく機能を実行するシステムも包含する。本書記載の自動プロセスのいくつかは、ロボット補助またはコンピュータ＼ソフトウェア／マシン語で制御されてもよい。本発明の器具や方法は、マニュアルの方法およびシステムとともに、自動化した方法およびシステムにも有用であり、特にロボットアシスト型のシステムおよび方法に有用である。対称的に、副詞「自動的に」は、システムの特定の構成要素またはプロセスの特定のステップについて用いられる場合、これらのシステムが自律的すなわちリアルタイムのマニュアル補助なく実現されることを意味する。
【００３１】
毛髪移植処置に関する採取（または除去）ツールに用いられる語句「ツール（器具）」は、体表面からＦＵを除去または採取する様々な数のツールまたはエンドエフェクタに関する。同様に、毛髪移植に関して移植ツールに用いられる「ツール」は、体表面にＦＵを移植／挿入する様々な数のツールまたはエンドエフェクタに関する。この意味において、体表面は、身体に取付可能または身体から除去した皮膚弁であってもよい。このようなツールは、様々な異なる形状や構成であってもよい。いくつかの実施例では、ツールは空洞の筒型シャフトを具えてもよい。除去ツールの遠位端部（例えば、パンチ、コアリング器具、カッティングおよび／またはトリミング器具、ニードル）は通常、組織（すなわち毛包）をカットし抽出するために尖っている。移植ツールも、１の動作で穿孔しＦＵの供給を実行すべく尖っている。しかしながら、この穿孔は他のツールで形成されてもよく、移植ツールは比較的丸くＦＵを供給するのみに用いられてもよい。また、採取および移植ツールは、処置や、除去あるいは採取する対象に応じて、同じか異なる器具であってもよい。
【００３２】
本発明は、採取された整体ユニットが配置される保存器具を用いる。この保存器具は、整体ユニットを受ける受け部を具え、そのまま生体ユニットを移植すべく再利用され、あるいは以降の使用のためにある期間保存される。好適な実施例において、保存器具は、厚みのある本体と、この本体を厚み寸法に沿って伸びる受け部とを具える。この保存器具は代替的に本書においてカートリッジまたは保存カートリッジとして参照される。本発明の例示的な保存器具（すなわち、毛包用カートリッジ）は、特にロボットシステムまたはコンピュータ制御システムに用いるのに適している。しかしながら、保存器具の特定の原理はマニュアルで用いられ、他の原理は自動化または部分的に自動化されたシステムおよび器具であってもよい。
【００３３】
「生体ユニット」は、美容または皮膚科学の処置で用いられる個別のユニットであり、例えば、生検や移植用に抽出される皮膚ユニットなどを含む多様な組織である。特に本発明で有用な生体ユニットの一例は、頭皮または毛包あるいは「毛包ユニット」である。
【００３４】
本発明は、システム全体、そのシャトルサブシステム要素、および生体ユニットを採取し移植するのに有用な保存器具を開示する。本発明は特に、毛包ユニット（ＦＵ）を採取し移植する自動化システムおよび保存器具を提供するロボット式毛髪移植に有用であるが、上述したように生体ユニットの語は多くの物質を包含する。このように、毛包ユニット（ＦＵ）の語は、本発明のいくつかの実施例を説明する目的の単なる例として用いられ、これはより幅広い生体ユニットを示すものと理解されたい。一例としてのシャトルサブシステムを最初に説明し、次にシステム全体を説明するが、ここで全体システムに関して説明するロボット原理および機構はその前に説明するサブシステムに適合して利用可能であることを理解されたい。
【００３５】
本発明の一態様によると、図１−９は、シャトルサブシステム２０の例示的なカートリッジの多様な構成要素および処理ステップを示す。このシャトルサブシステムは、体表面から頭皮を、および／または、移植ツールからカートリッジへ、およびカートリッジから移植ツールへ戻すよう「往復運動」または移動させる。図１、２を参照すると、サブシステム２０は、遠位端２４と近位端２６とを有するブロック状基底部材２２を具える。遠位端２４から近位端２６まで延在する縦方向が規定され、一方で横方向はそれに直交して水平面に延びる。基底部材２２は、内部にまっすぐなカートリッジ３０を受ける側方チャネル２８を規定する。このカートリッジ３０は、マニュアルまたは自動で、例えばロボットマニピュレータ（図示せず）の制御下で、チャネル２８内を横にスライドする。
【００３６】
基底部材２２の遠位端２４からツール３２が遠位に延在している。図示した例示的なツール３２は、利便性と単純さのために概略的に示すＦＵの除去／採取と移植ツールの双方であり、これは基底部材２２に交換可能に結合することができる。通常、採取ツールは中心が抜かれた遠異端部を具え、採取ツールと移植ツールは双方とも典型的には内部に管孔またはスルーボアを規定する。細長いロッド状閉塞具３４が、基底部材２２の近位端２６から近位方向に突出する。この閉塞具３４の使用は後述する。カートリッジシャトルサブシステム２０はさらに、好適に検査器具３６を具える。この検査器具３６は、多様な方法で用いることができる。これは採取ツールからカートリッジへ、あるいはカートリッジから移植ツールへと採取されたＦＵの通過を単に記録して、ＦＵがうまく除去されカートリッジに移動されたことを確認するものであってもよい。さらに、検査器具３６は、移動されたＦＵの数を数える目的で用いられてもよく、あるいはより進んだシステムでは、例えば採取した毛包ユニットのサイズおよび／または特性の評価や分類が可能であってもよい。
【００３７】
図４を参照すると、基底部材２２は、本体部のほぼ中心線を全体的に通って延在する縦チャネルを規定している。このチャネルの遠位端２４は、締まりばめまたは手でねじ込むことによりツール３２を受ける。ツール３２のすぐ近位部には、透明な検査チューブ４０が、基底部材２２内のギャップ４２を横切る縦チャネルの連続性を提供するスルーボアを規定する。図２に示すように、検査器具３６は、ギャップ４２に延びて検査チューブ４０の側面に位置する一対の縦フィンガー４３を具える。このフィンガー４３は、例えば光検出器またはカメラ等といったセンサを具え、検査チューブ４０を通過するか留まるＦＵを検査および／または記録する。
【００３８】
非常に簡単かつ有用な動作モードにおいて、検査器具３６はＬＥＤ送信部と受信部の組み合わせをフィンガー４３内に有する。ＦＵが検査チューブ４０を横切ると、ＬＥＤ光が遮断され、これが受信部により検知される。これによりＦＵが通過したことをシステムが検知する。１の採取ステップでＦＵが検知されなかったら、システムのプロセッサは、カートリッジの特定の受け部にＦＵが無いことを記録し、この受け部は、例えば、このカートリッジを用いる以降の移植シーケンスでスキップされる。
【００３９】
ＦＵを検査する他の手段の例は、すべての毛包ユニットの画像を取得して、例えばＦＵの種類、サイズ、および／または含まれる毛包の数、これらの計数などの評価に画像処理を用いる。ＦＵを検査して分類する様々な方法が、２００７年８月２４に出願されＦＵを分類し計数するシステムおよび方法に関するＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２６とＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２８に開示されている。これらの出願は、明確に参照により本書に組み込まれる。後述するように、本発明のさらなる態様において、本発明の保存器具またはカートリッジはこれら２つのＰＣＴ出願に記載のシステムとともに用いて、カートリッジ３０の選択された受け部内に配置された毛包の種類の情報を提供することができる。生体ユニットに応じて分類する多様な手段が用いられる。例えば、毛髪は、複数または単数の毛包ユニットであるかによって分類され、その他に生体ユニットのスキームはそのサイズ、形状、性質等であってもよい。
【００４０】
好適な一実施例では、本発明のシステムは、検査器具３６から信号を受信するプロセッサと、既知のカートリッジ受け部へと生体ユニットを移動させる機構とを具える。このプロセッサは生体ユニットを分類し、この分類を対応するカートリッジ受け部から後に再収集および選択的に回収するために記録する。例えば、検査器具３６は画像取得装置を具え、プロセッサはこの画像取得装置により得られる画像を処理するよう構成されたイメージプロセッサであってもよい。ＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２６とＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２８に記載のように、このイメージプロセッサは、ＦＵを計数および／または分類するよう構成され、これには例えば、ＦＵの分割画像の輪郭を計算し、ＦＵの分割画像の算出された輪郭から凹部を無視した分割画像の外郭形状を算出し、外郭形状の欠損の数を検出し、最後に検出された欠損の数に少なくとも部分的に基づいてＦＵを分類することが含まれる。代替的に、イメージプロセッサは、ＦＵを記録または登録できるよう構成される。
【００４１】
もちろん、例えばＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２６とＰＣＴ／ＵＳ０７／７６７２８に記載の分析器具３６のような、多様な画像取得装置を用いることができる。例えば、画像取得装置は、市場で入手可能な１以上のカメラであってもよい。あるいは、画像取得装置は、（カムコーダのような）映像記録装置でもよい。この画像取得装置はデジタルデバイスであることが望ましいが、必須ではない。例えば、最初の画像をアナログＴＶで取得して、デジタル画像へとデジタル化してもよい。イメージプロセッサは、生体ユニット（例えばＦＵ）を記録、計数、および／または分類する方法を実行するようにプログラムされ構成された様々なデバイスを具えてもよい。適切なイメージプロセッサの非限定的な実施例は、様々な種類のパーソナルコンピュータ（「ＰＣ」）である。代替的に、画像プロセッサは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を具えてもよい。このイメージプロセッサは、本発明の方法を実行するよう構成されたソフトウェアでプログラムされる。
【００４２】
毛包ユニットの良好な画像を取得して検査、評価、および記録を行うために、本発明はまた、体表面および／または採取ツールから、例えば一例としてのシャトルサブシステム２０を通り、保存カートリッジへと「往復運動」または移動する際のＦＵの位置を追跡または監視する構成要素を提供する。代替的に、ＦＵは、保存カートリッジを用いることなく移植の前に検査器具を通るときに撮像され検査されてもよい。このような応用例では、検査されたＦＵなどの生体ユニットは、分類されてこの検査および／または分類に基づいてそのまま所望位置に移植される。保存カートリッジを用いる／用いないものを含む多様な実施例が、後述するような同様の技術を用いている。通常、検査装置は各ＦＵ（またはＦＵのサンプル）を、シャトルサブシステム２０を通り移動するときに評価する。これに関し、検査器具を通過したＦＵ（またはより一般的な生体ユニット）を、例えば、カートリッジが用いられる実施例の複数のカートリッジ受け部のうちの一つへ移動させる機構が用いられる。ここでＦＵを移動させる機構は、上述したような圧力差を有する開チャネルであってもよいし、コンベヤ、装着機、または類似の手段などの別の移動手段であってもよい。
【００４３】
サブシステムを通り移動するＦＵの位置を予想／算出することにより、あるいはカメラの視野内でＦＵの動きを停止することにより、カメラがクリアな画像を取得できるポイントと時間にストロボ光を点灯してもよい。通常、撮像デバイス（例えばカメラ）は、ＦＵがカートリッジへ、あるいはカートリッジから移動する際に画像を取得する。このために、シャトルサブシステム２０のチャネルの撮像ポイントの上流に隣接配置された追跡システムを用いて、シャトルシステム内のＦＵの存在を検出しその速度を測定してもよい。この追跡システムは、プロセッサ／コントローラとともに、撮像デバイスの視野内にＦＵがある瞬間にストロボを点灯すべく速度情報を用いる。このストロボは、ＦＵの動きを観測および検査のためにフリーズさせることができる。
【００４４】
代替的に、ＦＵはカメラの視野内で移動を止めて画像を記録することができる。例えば、図５は、ＦＵなどの生体ユニットの移動を追跡／記録する本発明のシステムにおける構成要素を概略的に示す。参照目的で、これらの要素はサブシステム２０に組み込まれてもよく、このため同じ要素には同じ番号を付す。実に、図６Ａ、６ＢはＦＵ追跡要素を追加した改良型カートリッジシャトルサブシステム２０’の側面図と断面図である。対象となるＦＵのモニタ、記録、検査、評価は、ＦＵを採取するハンドヘルド器具にも有用であり、自動化システム２０’の説明は限定と解されてはならない。
【００４５】
図５の例では、基底部材２２の遠位端から遠位方向に突出する採取ツール３２の管孔を通り、ＦＵが速度ｖで移動する。上述したように、ツール３２の管孔は基底部材２２を通って延在する縦チャネルへと延び、検査器具３６に整列した撮像ポイント４４を通過する。図示する実施例の検査器具３６は、カメラＣと、ストロボＳと、ビームスプリッタＢＳとを具える。ストロボＳは、カメラ軸と整列して示されているが、ずれていてもよい。撮像ポイント４４に到達する前に、ＦＵは、第１の光源Ｌ１と第１の光検出部Ｄ１を具える第１または上流側のチェックポイントと、第２の光源Ｌ２と第２の光検出部Ｄ２を具える第２または下流側のチェックポイントの間を通過する。第１および第２のチェックポイントは、それぞれの光源と検出部の間の光伝達の連続性が途切れたときにＦＵの通過を記録する。プロセッサ／コントローラは、これらのセンサからの入力を受けて、メモリを含む多様な機器のそれぞれに出力を送る。
【００４６】
プロセッサ／コントローラは、検査器具からの信号を受信し、限定しないが、検査器具やカートリッジを具える実施例ではカートリッジの複数の受け部のいずれかへ通過する生体ユニットを記録したり、生体ユニットを計数したり、生体ユニットを分類したりすることを含む１以上の追加の動作を実行するよう適合している。さらに、プロセッサ／コントローラは、記録、計数、および分類の１以上の動作結果を、対応するカートリッジの受け部からの以降の再収集および選択的な回収のために記録する。
【００４７】
本発明のシステムおよび方法は、分類および／またはカートリッジの選択された受け部に保存するといったシーケンスで複数の生体ユニットを有効に管理／処理するのに特に有用であると考えられるが、本書記載の多様なコンセプトはまたマニュアルで一つ一つ行うユニット管理にも適用可能である。例えば、検査器具をマニュアル式または半自動式のハンドヘルド生体ユニット除去ツールに結合して、各生体ユニットのリアルタイムでの評価を行ってもよい。例えば、このような毛包ユニット除去ツールは、ＦＵの種類（例えばＦ１、Ｆ２等）をユーザに示す検査器具を具えてもよい。ユーザはこれにより以降の動作を容易に決定することができ、これには適切な位置にＦＵを移植したり、この種類の毛包ユニットを保持する容器にこのＦＵを入れることを含む。さらに、このようなツールや検査器具は、除去された異なる種類のＦＵの数を追跡するプロセッサ／コントローラに連結することができる。換言すれば，本書記載の多様なシステムは自動化またはロボット生物学または毛包ユニット除去／管理／移植に特に有用であるが、これらはまたハンドヘルド型あるいは他のマニュアル型の非ロボットツールに用いても有用かつ望ましい。
【００４８】
図５を再び参照すると、第１のチェックポイントと第２のチェックポイントの間の距離はｌ１で示され、第２のチェックポイントと撮像ポイント４４との間の距離はｌ２で示される。チェックポイント間をＦＵが移動する時間がΔｔ１が記録され、ＦＵの速度ｖが以下の式を用いて算出できる：
ｖ＝ｌ１／Δｔ１
【００４９】
続いて、ＦＵが第２のチェックポイントと撮像ポイント４４巻を移動する時間Δｔ２を以下の式で算出する：
Δｔ１＝ｌ２／ｖ
【００５０】
次にコントローラは、ＦＵが第２または下流側のチェックポイントを通過してからΔｔ２後にストロボＳをトリガし、カメラＣに撮像ポイント４４の写真を撮るよう命令する。適切な応答タイムで、ＦＵは撮像ポイント４４の中心にくるか、少なくともカメラの視野４４’内に入り、ストロボＳがたかれカメラＣが撮像する。このように、本システムは取得される各ＦＵの鮮明な画像を確保する。ＦＵの画像からの情報はその後複数の目的で利用され、これは限定しないが、シャトルシステムを通る各ＦＵの記録、カートリッジに送られるものを含むＦＵの計数、例えばサイズ、特性、含まれる毛髪の本数に基づくＦＵの分類および選別（例えば、「Ｆ１」は単一の毛包ユニット、「Ｆ２」は２つの毛包ユニットなど）、カートリッジの各受け部に含まれるＦＵの種類の情報の追跡および記録を含む。吸引が比較的安定的であるため、システムを通るＦＵの速度ｖ、チェックポイント間と撮像ポイント４４の間の時間もまったく安定に維持され、これらがさらに過渡現象を排除して画像取得の成功を保証する。さらに、オペレータが画像をサンプルして、ＦＵが正確に撮像ポイント４４の中心にない場合にタイミングを僅かに調節してもよい。
【００５１】
図６Ａ、６Ｂは、ＦＵ追跡要素を追加した改良型シャトルサブシステム２０’を示す。図１、２のオリジナルの実施例にあるように、サブシステム２０’は、遠位端２４と近位端２６を有するブロック状基底部材２２を具える。縦方向は遠位端２４から近位端２６に延び、横方向はこの水平面に直角に延在する。基底部材２２の横チャネルが、マニュアルまたは例えばロボット操作（図示せず）の制御下で自動的にスライドする真っ直ぐなカートリッジを受ける。例示的な除去／移植ツール３２が、基底部材２２の遠位端２４から遠位側に延在する。
【００５２】
図６Ｂはサブシステム２０’の水平断面を示し、図４のように、検査器具３６が内部に配置された基底部材２２のギャップ４２を示す。この検査器具３６は、図５に関して上述したカメラＣ、ストロボＳおよびビームスプリッタＢＳのアセンブリを概略的に示すことに留意されたい。基底部材２２はまた、第１および第２のチェックポイント４５ａ、４５ｂを対応する空間４６内に受ける。上述のように、チェックポイント４５ａ、４５ｂはそれぞれ、ＦＵがサブシステム２０’の縦の通路を通るのを検知する光源と光検出部とを具える。図５の概略図にあるように、上流側と下流側のチェックポイント４５ａ、４５ｂは距離ｌ１だけ離れ、下流側のチェックポイント４５ｂは撮像ポイント４４と距離ｌ２だけ離れている。
【００５３】
カートリッジ３０は、ＦＵを受けるための複数の受け部を具える。各ＦＵが器具３６により検査され特定されるため、コントローラはカートリッジ３２を操作して特定のＦＵを特定の受け部に配置し、あるいは単にカートリッジの受け部の内容の目録を管理する。例えば、Ｆ１のＦＵのすべてが受け部の１の選択群に配置され、Ｆ２以上のＦＵが残りの受け部に配置される。
【００５４】
図４を参照すると、基底部材２２の中央を通る縦チャネルが、カートリッジ３０に形成された多数の受け部のうちの１つを通って横チャネル２８（図２に示す）を横切って連続する。管状スリーブ４７が、縦チャネルの遠位部を形成するスルーボアを規定する。この管状スリーブ４７は、基底部材２２に形成されたボアに嵌合し、基底部材にぼるとどめされたカバー４８でそこに固定される。閉塞具３４が管状スリーブ４７のスルーボア内にぴったりフィットする。図４に示す複数のＯリングまたはシール４９がチャネルおよび外部の様々な場所から液漏れが生じるのを防いでいる。
【００５５】
基底部材２２は、縦チャネルを横切る複数の横方向流体ポートを規定する。特に、一対の近位ポート５０ａ、５０ｂが基底部材２２の反対側に延在して中央で合流し、管状スリーブ４７の対の側部ポート５１（図２参照）に合流する。一対の遠位ポート５２ａ、５２ｂが基底部材２２の反対側に延在して中央で合流し、ツール３２と検査チューブ４０間の縦チャネルの小さな断面に流体接続する。ポート５０、５２は流体源または真空源のコネクタ（図示せず）を受ける。したがって、サブシステム２０の使用の説明で後述するように、縦チャネルに沿って圧力差が形成される。好適には、サブシステム２０に圧力をかけるのに用いる流体は食塩水であるが、気体を用いてもよい。毛包には、採取および／または移植処置の間に食塩水がＦＵの水和作用を維持するのに好適である。しかしながら、本発明では様々な保存液が等しく有用である。保存液を用いると、各受け部が、ＦＵを収容した後に望ましくいくらかの保存液を含むことができる。さらに、ＦＵを良好に保存するために、保存液は必要に応じて冷却あるいは冷凍されてもよい。
【００５６】
本発明の別の態様によれば、保存器具またはカートリッジ３０が設けられる。このようなカートリッジはＦＵ（または他の適切な生体物質）を小さな空間に保存する孔または受け部を高密度で具える。さらに、このカートリッジは、例えば、滅菌あるいは水分が維持され、または所望の冷却温度などに制御された環境でＦＵを保存可能であることが望ましい。保存器具またはカートリッジ３０の形状または構成は多様な形態をとることができ、真っ直ぐあるいは後述する筒状または円盤形状も必要あるいは制限に応じて、適用対象によって帰ることができる。本発明の保存容器は、好適に生体ユニットを受ける複数の受け部を規定するよう構成されている。この保存器具は、各受け部を例えば連続的に採取および／または移植ツールとともに記録するよう操作可能である。好適には、保存器具はサブシステム全体またはシステム内で容易に交換可能である程度に小さく、再利用される場合に容易に滅菌可能である。あるいは、保存器具は再利用を不能とする特定の構造を有し、これにより使い捨てであってもよい。
【００５７】
図７Ａ−７Ｅは、サブシステム２０で用いる真っ直ぐなカートリッジ３０の一例の多様な図である。図７Ａは遠位面（または第１の面）６０を示し、図７Ｂは近位面（または第２の面）６２を示す。これらの面６０、６２は平坦で真っ直ぐであり、平行に延在する。真っ直ぐなカートリッジの非限定的な実施例は、立方体または長方体の形状である。図７Ｂに示す厚さ寸法ｔは、面６０、６２に垂直に延びる。複数の受け部６４がカートリッジ３０全体に、遠位面６０から近位面６２へと延在する。各受け部６４は、遠位／第１の面６０に第１の開口部６６を、近位／第２の面６２に一対の第２の開口部６８を規定する。本実施例における正確な受け部６４の形状を図７Ｄ、７Ｅの断面図で示し、これは例えば遠位面６０から１つの大きな孔を穿孔し、近位面６２から２つの小さな孔を穿孔することで容易に形成することができる。カートリッジ３０はさらに、近位側の上縁部に沿って複数の指示ノッチ７０を具える。これらのノッチ７０はカートリッジ３０を外すため、あるいは各受け部６４の位置を示すために用いられる。受け部６４に加えて、一定の直径の中央ボア７２が面６０、６２間に延在している。後述するように、ボア７２により閉塞具３４がカートリッジ３０を通過することができる。
【００５８】
図８、９は、ＦＵを最初に採取して次に移植する２つのステージを示す。ＦＵは、図８においてツール３２の近位部に示されている。本実施例において、ツール３２は体表面からＦＵを除去するよう設計され、尖った遠位端部またはＦＵを把持して取り去る他の何らかの構造を具えてもよい。カートリッジ３０の横の配置は、一端部の最初または他の所望の受け部６４が縦チャネルと合うよう配置される。これにより受け部６４が縦チャネルおよびポート５０、５２と流体接続する。オペレータあるいは自動化システムは、ＦＵがツール３２の管孔７４に入るようシャトルサブシステム２０を操作する。例えば、オペレータはツール３２をＦＵ周囲の体表面に進入させる。
【００５９】
ＦＵが管孔７４内に入ったら、ツール３２は体表面から引き戻され、圧力差が管孔７４にかけられてＦＵが受け部６４に向かって近位方向に移動する。縦チャネルに沿った圧力差は、ポート５０、５２で関連する流体圧により制御される。ＦＵが検査チューブ４０を通過すると、検査器具３６がこれを記録し、カウントし、および／または分類する。望ましくは、ＦＵは縦チャネルを通り受け部６４へと一定の速度で進む。あるいは、ＦＵは検査チューブ４０内で停止またはスローダウンし、検査器具３６が分類目的で十分な画像を取得できるようにする。
【００６０】
いくつもの実施例において、図５、６Ａ−６Ｂに示すＦＵ監視要素（または同様の結果または機能を得られるよう設計された他の代替的構成要素）を用いて、縦チャネルを通過するＦＵの位置、特にカメラなどの撮像器具を備える検査器具３６を各ＦＵが通過する位置をモニタしてもよい。各ＦＵの画像は、例えばＦＵの特性、係数、サイズ、または他の特徴を判定すべくリアルタイムで分析され、例えば選択された受け部にＦＵを受けためにカートリッジ３０を横チャネル２８に整列させるなど、さらに処理が行われる。
【００６１】
移動の終わりに、ＦＵは第１の受け部６４の近位端にある。受け部の近位端の対の第２の開口部６８の構成により、流体は通過するがＦＵは通過しない。平行流路（図示せず）を設けたり、いくつかを別の実施例として後述する他の様々な構成手段により、ＦＵの速度は受け部６４に近づくにつれ低減する。
【００６２】
このステージにおいて、ＦＵは受け部６４に保存される。システムまたはオペレータはカートリッジ３０を横チャネル２８にスライドさせ、他の受け部のうちの１つを縦チャネルに合わせてＦＵ採取プロセスを反復できるようにする。所望の受け部６４の全部または一部がＦＵを含んだら、ＦＵを患者の体表面に移植するのに用いるまでカートリッジ３０を取り外してもよい。実際、移植処理の前に複数のカートリッジ３０を充填するようにしてもよい。あるいは、各カートリッジに保存されるＦＵは、カートリッジを交換することなくそのまま移植されてもよい。
【００６３】
カートリッジ３０の受け部６４の線形パターンは一例であって、多くの受け部のパターンを用いることができることに留意されたい。もちろん、受け部６４が線形に並んでいない場合、サブシステム２０を通して縦チャネルに各受け部を合わせるのにカートリッジを少なくとも２方向に置き換える必要がある。また、通常の間隔の垂直列でない密接配置マトリクスを用いてもよい。
【００６４】
移植処置の最初のステップでは、ＦＵが入った受け部を有するカートリッジ３０が基底部材２２に配置され、１の受け部６４が縦チャネルに合わせられる。カートリッジから移植ツールへの毛包の移動は、様々なアプローチで実現することができる。いくつかの実施例では、遠位方向への圧力差によりＦＵを受け部から出し、検査チューブ４０または移植ツール３２へ送ってもよい。例えば、近位方向にＦＵを引っ張る圧力差を発生させる上述の吸引チューブ１３６を、ＦＵを遠位方向に向ける逆の圧力差をかけるのに用いてもよい。読者は、移植ツール３２は前に用いられる採取ツールと同一であってもよいが、通常は異なる構成であり、したがって変更が必要であることを理解するであろう。
【００６５】
別の実施例では、例えば図９に示すような閉塞具などの機械的デバイスを用いて、ＦＵをカートリッジから移植ツールに押し出してもよい。図９は、カートリッジ３０が横にずらされボア７２が縦チャネルと合致する状態を示す。このステージにおいて、オペレータまたはシステムは、移植ツール３２の遠位端を患者の体表面に進入させる。これを実現すべく、移植ツール３２の遠位端は尖っており、あるいはツールが前もって形成された孔または切り込みに案内される。オペレータまたはシステムは、閉塞具３４全体を縦チャネルに通して並進移動させ、これによりＦＵがツール３２へ押し出される。別の代替的実施例では、ＦＵをカートリッジから出すのに機械的押し出しおよび圧力差を用いてもよい。
【００６６】
図１０は、本発明の別の態様にかかるロボット毛包ユニット採取・移植システム１００の実施例の概略斜視図である。システム１００は、ロボットアームのダウンチューブ１０６に回転可能に搭載されたヘッドアセンブリ１０４を有するロボットアーム１０２を具える。複数の矢印がシステム１００の可動能力を説明するため示されている。さらに、以下に示すように、ヘッドアセンブリ１０４に組み込まれたモータやこのような可動デバイスが、操作チップ１０８の複数の方向への精密な移動を可能にする。操作チップ１０８は、本例では毛包を有する組織片である体表面１１０の上に位置して示されている。パーソナルコンピュータ１１２が、例えばロボットコントロール１１４を介してロボットアーム１０２とヘッドアセンブリ１０４の様々な可動デバイスを制御する。この制御システムまたは機構１１４は、機能的にロボットアームに接続され、ロボットアームの動作を制御するよう構成され、これにはこのシステムで利用可能な様々な画像取得装置で取得された画像またはデータに基づく動きが含まれる。代替的に、採取・移植ツール、ロボットアーム、およびアセンブリの他の様々な可動部品、画像取得装置で取得した画像またはデータに基づくもの、を含むすべてのツールのすべての動作のすべての処理や制御は、１の処理または制御システム１１４に組み込まれてもよい。オペレータは、モニタ１１５、キーボード１１６、マウス１１８を通して状況を監視して命令を発する。体表面１１０の拡大画像をモニタ１１５で見ることができる。
【００６７】
図１１−１３は、システム１００のヘッドアセンブリ１０４の概略図である。図１２の側面図は、操作チップ１０８と体表面１１０とを近くに示している。ＬＥＤ１２０の列が体表面１１０を照射し、図示する実施例では対のカメラ１２２である撮像デバイスが鮮明な画像を取得してモニタ１１５に伝送する。複数の回路ボード１２４が操作チップ１０８から見てヘッドアセンブリの左側に搭載され、様々なサブシステムのリアルタイムな制御を提供する。様々な要素が、ロボットアーム１０２のダウンチューブ１０６に関して回転または線形移動を行うよう搭載されている。ステッパモータ、油圧シリンダ、その他も用いられるが、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１１−１３は、図示する実施例におけるヘッドアセンブリ１０４に搭載された筒型カートリッジ１３０を示し、操作チップ１０８に延びるシャフト１３２の軸に平行な軸で回転する。シャフト１３２はヘッドアセンブリに、その軸に沿って線形移動可能なように搭載される。シャフト１３２の近位端１３４は、カートリッジ１３０の遠位端の方に向かって突出する。この特定の実施例は真空システムを用いるため、カートリッジの近位側に吸引チューブ１３６がヘッドアセンブリ１０４に、その遠異端部が線形移動可能なように設けられている。
【００６９】
図１４Ａ−１４Ｄは、本発明の別の態様にかかるディスク型カートリッジ１３０の実施例の様々な図である。このカートリッジ１３０は、内部に複数の受け部を規定する本体１４０を具える。この本体１４０は、外側円筒面１４４と、平坦な円形遠位面（または第１の面）１４６と、平坦な円形近位面（または第２の面）１４８とを具える。面１４６、１４８間の軸方向距離は、図１４Ｄに示すように厚み寸法ｔを規定する。受け部１４０は本体１４０を通り、遠位面１４６の第１の開口部１５０から近位面１４８の第２の開口部１５２まで軸方向に延在する。各受け部１４２は、図１−９記載の前述したカートリッジシャトルサブシステム２０の受け部６４と互換性がある。
【００７０】
図１４Ａは、カートリッジ１３０の遠位側を示し、遠位／第１の面１４６と、対応する受け部１４２用の複数の第１の開口部１５０を示す。これらの受け部１４２は、カートリッジ１３０の軸の周囲に円形パターンで配列される。図示する実施例では、受け部１４２の円形パターンはカートリッジの外辺近傍に配置され（外周に沿って）、相互間に必要な間隔を最小化しているため受け部の数を最大化している。このカートリッジを通して多重の円形または非円形の受け部のパターンを設けてもよいことを理解されたい。後述するように、シャフト１３２の軸に整列する円形パターンの受け部１４２が図１３に示されている。カートリッジ１３０をずらすか回転させると、これにより、受け部１４２の１つがシャフト１３２の近位端１３４に合致する。もちろん、これらの受け部１４２は多種の方法で配列されてよく、対応してシャフト１３２に対するカートリッジ１３０（あるいは逆）に必要な動きも変化してよい。例えば、受け部１４２は、図示するように保存器具外周に沿った１以上の円形配列の受け部パターンであってもよいし、このパターンは最初のパターンより小さい半径で同心円状に配列された第２（または第３・・・）の円形配列を具えてもよい。この場合、パターンはランダムでも特定の順番でもよく、整列された列または円形その他の配列であってよい。このパターンは、シャフト１３２に対するカートリッジ１３０（または逆）の潜在的な動きによってのみ制限される。
【００７１】
カートリッジ１３０はさらに、その近位／第２の側に受け部１４２の第２の開口部１５２の上に延在するカバー１６０を具える。このカバー１６０は許容性媒体でなり、後述するように多数の手段が受け部にアクセスすることができる。
【００７２】
「許容性媒体」の語句は、本発明の一態様にかかる保存器具に用いることができ、カートリッジ受け部から生体ユニットの出し入れが可能な多数の材料のいずれかを意味する。このような媒体の例は、メッシュ、スクリーン、紙、シリコーン等のエラストマ材料、多種の接触性（contiguous）ポリマ、自分で閉じたり再封止されるスリットまたは孔を形成可能な多種の再封止可能材料等を含む。上記したいずれかの例示的な材料は、カートリッジの後側（または近位側）をカバーしてＦＵが通過してカートリッジから出るのを防ぎ、同時に気体および／または液体が通過可能である。本発明に利用可能な許容性媒体は、例えば毛包ユニット（ＦＵ）を保存するカートリッジの受け部の開口部をカバーするのに用いられ、ある速度で受け部へ進むＦＵの通過を防ぐ十分な構造強度を呈する。他方、この許容性媒体は好適には多孔性であり、気体や液体が自由に通過可能（気体／液体透過性）であり、あるいは工具で孔開け可能である。
【００７３】
許容性媒体のサブセットの１つは、気体および／または液体透過性媒体である。カバー１６０が気体や液体透過性である場合、カバー材料を介して受け部に圧力差を確立することができる。例えば、食塩水を通過するメッシュは透過性媒体であり、したがって許容性媒体である。しかしながら、他の許容性媒体のサブセットである「穿孔可能な媒体」は、少なくとも一時的に、比較的容易に孔を開けられる様々な数の媒体を意味する。「穿孔可能な媒体」は、メッシュのように気体および／または液体透過性であってよい。カバー１６０が気体透過性で穿孔可能な場合、例えばこのカバーを通して受け部内に延びるプローブを用いて受け部に圧力差をかけることができる。金属であっても、フォイルのように非常に薄く、あるいはメッシュまたはスクリーンのように構成されていれば、穿孔可能な媒体となりうる。この穿孔は閉塞具（あるいは通常は金属のロッド、ニードル）を用いて実行可能であり、これにより開口部が形成され気体／液体が通過可能となる。この開口部は恒久的に形成されてもよいし、再封止可能な媒体の場合には一時的に形成されてもよい。開口部を形成すると、上述のように、圧力差または真空を用いてカートリッジの受け部にＦＵを吸引する実施例および／またはステップにおける吸引プローブの導入が可能となる。代替的に、開口部は食塩水や他の公知の保存液を受け部に導入できるようにするために形成されてもよい。
【００７４】
穿孔可能な媒体の例は、メッシュ／スクリーン（例えばポリマ製）、通気性があるが液体非透過性の医療用フィルタ材料、シリコーンラバーを含む。望ましくは、穿孔可能な媒体は非摩損性であり、すなわち穿孔により細片が落ちたり切れたりしないものである。このような細片は受け部内の生体ユニットを劣化あるいは汚染する可能性がある。
【００７５】
許容性媒体の一例は、受け部１４２を通りフィットする寸法の閉塞具により穿孔できる医療用シリコーンラバーのポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）である。図１４Ｄに示すように、本体１６０は、保持リング１６２によりカートリッジ１３０の本体１４０に取り付けられる。図示しないが、保持リング１６２は、本体１４０にネジかボルトで固定でき、あるいはより恒久的な取付のために接着剤を用いてもよい。代替的に、保持リングを用いずに、カバー１６０を、接着、溶接、クリップ止めなどで直接カートリッジ本体に取り付けてもよい（恒久的あるいは着脱可能に）。カバー１６０を本体１４０に止める２つの異なる方法が、図１７と１９に示されている。
【００７６】
望ましくは、ある量の食塩水や他の公知の保存液がカートリッジ１３０の各受け部１４２に配備され、毛包または他の生体物質が保存中に含水または低温に維持される。これを実現する１の方法は、第２の開口部１５２に対し保存液を保持するカバー１６０に許容性媒体を用い、保存液を表面張力効果（すなわち毛細管現象）により各受け部に移動させることである。別の方法は、各受け部１４２に液体を直接滴下することである。
【００７７】
カートリッジ１３０（または前の実施例では３０）は、図１０のロボットシステムに用いるのに限られず、他の処置にも有用である。上述したように、多種の生体ユニットを本発明のカートリッジを用いて管理することができる。一例では、複数の生検サンプルを取得して後の分析のために保存する。このシステムは、ドナー位置を受け部に合わせ、いずれかの生検サンプルを必要に応じて、これが取得された身体領域の情報とともに供給しうる。さらに、上述したように、カートリッジは本書記載のロボットシステムの補助のない原始的なマニュアルシステムに用いてもよい。明確のために、本発明のカートリッジは、例えばハンドヘルド器具を用いて、この器具や処置がいくぶん自動化されている場合でも、マニュアルで、あるいは採取および／または移植が人間（外科医または熟練技術者）により実行される原始的なマニュアルシステムに用いることができる。
【００７８】
図１５は、採取／移植システム１００に装填する前のディスク状カートリッジ１３０の斜視図である。カートリッジの近位側が図示され、カバー１６０は示されておらず、受け部１４２が露出している。
【００７９】
図１６は、カートリッジ１３０の斜視図であり、直接的に相互作用する特定の採取／移植システム１００の構成要素の近くに装填されいる。カートリッジ１３０は図１５と同じ向きであり、近位側が左に向き、この使用図では許容媒体のカバー１６０が受け部１４２を塞いでいる。図１６はまた、カバー１６０を取り付ける代替構成も示している。図１７を参照すると、内側および外側取付リング１６４ａ、１６４ｂがカートリッジ１３０の本体をボルト止めしており、保持リング１６６ａ、１６６ｂをカートリッジ１３０の近位面の溝（符号なし）内に保持する。この保持リング１６６ａ、１６６ｂが、可撓性材料でなるか溝内に押し込むことができるカバー１６０の内側および外側周縁を把持して摩擦保持する。例えば、カバー１６０はシリコーン（ＰＤＭＳ）エラストマで円形に形成され、その内側および外側の端縁はリング１６４、１６６により溝内に保持されている。
【００８０】
図１６は、ヘッドアセンブリ１０４（図１３）に搭載されたフレーム部材１６８を通る吸引チューブ１３６を示している。バネ部材１７０が吸引チューブ１３６の終端部に示されており、これがチューブとカートリッジ１３０の近位面の良好な吸引接続を補助し、その相対位置の許容度の厳格性を緩和する。ここでも、ヘッドアセンブリ１０４は、吸引チューブ１３６を両側矢印で示すようにカートリッジ１３０に近づけたり離したりする移動機構（図示せず）を具える。
【００８１】
フレーム部材１６８は、吸引チューブ１３６の終端部の近くに、穿孔機１７２を搭載するプラットフォームを設けている。この穿孔機１７２は、カートリッジ１３０の回転軸から吸引チューブ１３６と同じ半径距離にある好ましくは尖った鋭利な細いロッドを具える。換言すれば、穿孔機１７２は受け部１４２の円形パターンと整列している。この穿孔機１７２は、各受け部のカバー１６０に予め穿孔あるいはスリット形成するのに用いることができる。穿孔機１７２は、吸引チューブ１３６の終端部が受け部に入る細いプローブを具える場合であって、このプローブが自身できれいな孔を形成できるほど尖っていない場合に用いることができる。このような実施例は図１９を参照して後述する。代替構成では、吸引チューブ１３６の終端部は尖っており、別個の穿孔器具を用いることなく穿孔を実行するようにしてもよい。
【００８２】
図１６はまた、カートリッジ１３０を回転あるいはずらすステッパモータのような回転原動力が配置されるハウジング１７４も示している。カートリッジ１３０の正確な回転により受け部１４２が吸引チューブ１３６に位置整合する。この移動機構を制御するソフトウェアにより、任意の受け部１４２を必要に応じて位置整合させることができる。例えば、上述のように、各ＦＵの特性を評価する検査システムをこの採取処置に組み込んでもよく、各受け部１４２にどの種類のＦＵがあるかを把握すると、システムがある位置に小さなＦＵを移植し、別の位置に大きなＦＵを移植することが可能となる。このような多くの移植スキームがこの分野で知られており、ここでのさらなる説明は行わない。読者は、吸引チューブ１３６とカートリッジ１３０の相対的な半径方向の移動をシステムに組み込んで、図示するアレイと同心円上に配列された受け部１４２の第２の円形アレイ（図示せず）に吸引チューブ１３６を位置合わせしてもよい。
【００８３】
図１７は、図１６の遠位側の部品の拡大断面図であり、カートリッジ１３０に向かって移動する生体湯一途の速度を低下させるために望ましく設けられた例示的な圧力差低減構造を示す。本システムを用いる方法では、採取プロセスにおいて選択された受け部１４２の近位側に吸引源が適用され、近位方向へ圧力差を生成し、これによりＦＵが受け部へと前進する。圧力差の度合いは通常、採取ツールから受け部１４２への経路に沿ってＦＵが移動する間一定に維持され、ＦＵを本体面から引き抜くのに必要な吸引が比較的高いため、ＦＵが受け部に向かって速い速度で移動することになる。この高速移動は、カートリッジ受け部の近位端で止まる際、例えばカバー１６０と当たるときにＦＵが損傷する原因となる。しかしながら、移動時間が短いため、採取ツールと受け部間の途中で吸引力を低下させるシステムを設けるのは不可能でないが困難である。
【００８４】
精巧な（すなわち高価な）多重ステージ圧力低減システムを組み込むよりも、除去ツールから保存器具の受け部へと生体ユニットが移動する通路に沿って、この部分に沿って圧力差を低減して経路に沿ったＦＵの速度を低減する構造を設けてもよい。例えば、この構造は主通路とは別に、経路がカートリッジに到達する直前で終端する平行な流路を具えてもよい。図１７では、ＦＵは、操作チップ１０８から遠位シャフト１３２を通り、外側チューブ１７５で囲まれた主チューブ１７３に沿って移動する。チューブ１７３と１７５の間には環状の空間が形成されている。実質的にシャフト１３２の長さの間隔を開けた２セットのバイパス孔１７７により、環状空間に流入できるようになっている。これにより主チューブ１７３の圧力が低減し、このためこの領域におけるＦＵの移動が遅くなる。
【００８５】
図１８を参照すると、カートリッジ受け部１４２用の圧力解放構造の例が示されている。採取プロセスにおいて吸引源が選択された受け部１４２の近位側に適用されるとき、ＦＵが受け部に到達した後の短い時間圧力差が継続する。この間、例えば受け部の近位側にＦＵがある場合に、ＦＵの吸引の脱水効果を緩和することが望ましい。図１８では、受け部１４２の１つに圧力解放チャネル１７４が設けられ、この受け部内に形成される最大吸引力が吸引源の大きさ以下となるようにしている。別の方法で述べると、吸引チューブ１３６は吸引源を具え、これは受け部１４２の近位端の周囲に密閉されると、ある大きさの吸引を受け部にかける。圧力解放チャネル１７４がないと、受け部内のＦＵが最大吸引力にさらされる。吸引チューブ１３６に液体または気体用の別の流路を設けることにより、ＦＵがさらされる最大吸引力は吸引源の大きさ以下となる。
【００８６】
圧力解放チャネル１７４は、受け部１４２の第２の開口部または近位端に、複数の交差パターンの小さなノッチとして示されている。もちろん、他の構成を用いてもよく、例えば１つのノッチであってもよい。さらに、圧力解放チャネル１７４は、例示目的で１の受け部にのみしか示さないが、すべての受け部に設けられていることが望ましい。
【００８７】
図１９は、受け部１４２に（圧力差を形成する）吸引源をかける代替的な方法を示す。ここでは、吸引プローブ１７６が吸引チューブ１３６の遠位端から延在している。この吸引プローブ１７６は先が鈍く閉じた端部１７７と、この閉じた端部の近くに１以上の側部ポート１７８を具える。吸引プローブ１７６の外径は、受け部１４２の内径より十分に小さく、ギャップが形成されてプローブの周りと側部ポート１７８内に気体や液体が流れるようになっている。
【００８８】
吸引プローブ１７６は、許容性媒体のカバー１６０を通り受け部１４２内に延在する。本例では、カバー１６０は選択的にカートリッジ１３０の近位面にプレート１７９によって保持され、さらにこれが外側リング１８１により固定されている。プレート１７９のテーパした開口部（符号なし）の円形配置が、各受け部１４２に刻まれており、これがプローブ１７６を受け部に導入しやすくしている。吸引プローブ１７６は、様々な許容性媒体とともに用いることができるが、比較的液体を透過しないカバー１６０に特に有用である。このような材料を通して直接吸引するのは現実的ではなく、このため、プローブ１７６はカバー１６０を通して受け部内に挿入される。望ましくは、カバー１６０は、プローブ１７６を取り去ったときに自律的に再封止する材料、例えばシリコーン（ＰＤＭＳ）エラストマーで作られる。
【００８９】
プローブ１７６は、カバー１６０を通して直接押されてもよいが、先の鈍い形状を考慮すると、予め形成されたスリットまたは孔が設けられていることが望ましい。例えば、図１６に示す穿刺チューブ１７２を用いてこのような孔を設けることができる。特に有用な穿刺チューブ１７２は、芯に孔のない設計のＨｕｂｅｒ針の形状であるが、代わりに自動的に再シールされるスリットを形成するだけでもよい。代替的に、吸引プローブ１７６の終端部は尖っていて、Ｈｕｂｅｒ針の形状のように、それ自体が孔を形成してもよいが、尖ったプローブとＦＵが接触する場合の影響について考慮すべきである。
【００９０】
図２０、２１は、ヘッドアセンブリ１０４全体から分離された毛包ユニットシャトル部品の斜視図と側面図である。これらの要素は図１１−１３にヘッドアセンブリ１０４に組み込まれて示されている。本システムの重要な動作上の相互作用を説明するために、または、操作チップ１０８、カートリッジ１３０と吸引チューブ１３６を含むシステムの近位端との間の相対動作が以下に説明される。図２２Ａ−２２Ｄは、ＦＵの採取シーケンスを示し、図２３Ａ−２３Ｂは、ＦＵの移植シーケンスを示す。これらの動作は、最初にカートリッジ１３０を充填し、これをシステムから取り外さずに空にすることである。しかしながら、カートリッジ１３０の受け部１４２の数によっていくつものカートリッジが必要となり、移植処置の直前に採取動作を実行してもよい。例えば、１のカートリッジは１２５−５００のＦＵを保持することができ、一方で一般的な施術は２０００ものＦＵを必要とする。受け部の数はもちろん変更可能であるが、単一のカートリッジで必要なすべての数を保持するようにしてもよい。
【００９１】
図２２Ａ−２２Ｄは、シャトル部品を図２０の２２−２２線でとった断面図であり、体表面１１０から毛包ユニットを採取または除去してカートリッジ１３０に移動させる施術シーケンスを示す。図２２Ａは、シャフト１３２が左のシリンダ１８０内に移動された後を示す。この動作により、採取／除去ツール１８２が体表面１１０に予め定められた深さだけ穿孔する。ツール１８２の穿孔深さは、シャフト１３２の移動前に、ツールと体表面の距離の知識を用いて決定される。
【００９２】
図２２Ｂで、毛包ユニットＦＵが、除去ツール１８２の管孔内に位置して示されている。また、シャフト１３２とシリンダ１８０のアセンブリが右へ移動され、近位端１３４がカートリッジ１３０に接触する。シャフト１３２のスルーボアが、カートリッジ１３０の受け部１４２の一つと合致する。
【００９３】
図２２Ｃは、ＦＵが除去ツール１８２からシャフト１３２を通してカートリッジの受け部１４２に移動されるステップを示す。これは、例えば吸引チューブ１３６を介して吸引することにより形成される圧力差を用いて実現できる。図２２ＣのＦＵを移動させるステップは、図１７に関連して上述した速度低減バイパス構造や、図１８に関連して述べた圧力低減チャネルを用いることが望ましい。代替的に、ＦＵを受け部１４２に移動させるのに機械シャトルを用いてもよい。例えば、シャフト１３２を通って延びてＦＵが受け部１４２に収まるまで押すロッドまたは閉塞具（図示せず）を具えてもよい。
【００９４】
最後に、図２２Ｄは、シャフト１３２がカートリッジ１３０から遠位方向に離れるアセンブリを示し、このアセンブリは、カートリッジ１３０から離れる吸引チューブ１３６を具える。この地点で、カートリッジ１３０は回転自在となり、別の受け部がシャトルサブシステムの遠位と近位の部品に合致するようずらされる。
【００９５】
図２３Ａを参照すると、本質的に図２２Ｄの位置にあるシャトルサブシステムの部品が示されているが、採取／除去ツールの代わりに、シャフト１３２の遠位端には移植ツール１８４が構成されている。ＦＵを擁する受け部１４２が、シャフト１３２の管孔に合わせられる。近位側では、吸引チューブ１３６が切り離され、固体のロッド状閉塞具１８６に交換される。この閉塞具１８６は、受け部１４２とシャフト１３２の長さ全体を通ってその軸方向に移動し、これは複数のホイール１８８との接触など様々な方法で推進される。
【００９６】
図２３Ｂは３つの要素を一緒に示し、ＦＵが移植ツール１８４に到達するまで閉塞具１８６が受け部１４２とシャフト１３２全体を貫通している。移植ツール１８４は、ＦＵを体表面に予め形成された切開部に挿入するか、新たに切開部を形成する。
【００９７】
読者は、カートリッジから移植ツールへの毛包の移動は、いくつかの代替的アプローチを用いて実現可能であることを理解するであろう。一例として、カートリッジからＦＵを上述のような閉塞具で移植ツールの遠位端を通して全部押すことがある。別の選択肢は、圧力差を用いてＦＵを各受け部から採取ツールへ送ることである。例えば、圧力差を生成してＦＵを近位方向に前進させる上述の吸引チューブ１３６を、ＦＵを圧力差で逆に遠位方向に進めるのに用いてもよい。あるいは、物理的に押すことと圧力を組み合わせて用いてもよい。
【００９８】
上記説明および記載した本発明の実施例は、多様な変更と代替的な形態で実現可能であり、本発明は通常、本書記載の特定の実施例と同様に、開示された特定の形態または方法に限定されるものではなく、本発明の意図と範囲内において様々な別の実施例が可能である。さらに、本発明の一実施例の個々の特徴をある実施例では説明または図示して別の実施例ではしていないが、１の実施例の個々の特徴は、別の実施例の１またはそれ以上の特徴あるいは複数の実施例の特徴と組み合わせてもよいことは明白である。
【００９９】
本発明を好適な実施例について説明したが、用いられている語句は説明のための語句であって限定するものではないと理解されたい。したがって、添付のクレームの範囲内で本発明の真の範囲を逸脱することなく変更を施すことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の生体ユニットを保持する保存器具であって、
第１の面と第２の面とを有し生体ユニットをそこに保持するための複数の受け部を規定する本体部であって、前記受け部がそれぞれ、前記本体部を前記第１の面から第２の面へ貫通し、前記本体部の第１の面に第１の開口部を、前記本体部の第２の面で少なくとも１の第２の開口部を具える本体部と、
複数の受け部の第２の開口部をカバーする許容的媒体とを具えることを特徴とする保存器具。
【請求項２】
請求項１に記載の保存器具において、前記本体部は実質的に円筒状または円盤形状で、円筒軸方向に沿って厚さを有し、前記受け部が前記本体部の厚みを通りあるパターンで配列されていることを特徴とする保存器具。
【請求項３】
請求項２に記載の保存器具において、前記パターンが、前記保存器具の周囲に沿って受け部が円形に少なくとも１列あるものを含むことを特徴とする保存器具。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の保存器具において、前記複数の受け部のうちの１以上が、吸引源から受け部内部に形成される最大吸引力を制限する圧力解放構造を具えることを特徴とする保存器具。
【請求項５】
請求項１に記載の保存器具において、前記本体部は厚さ寸法を有するほぼ直線的なものであり、前記受け部は前記本体部の厚さ寸法を通りあるパターンで配列されていることを特徴とする保存器具。
【請求項６】
請求項５に記載の保存器具において、前記受け部は、密集した行列として配列されていることを特徴とする保存器具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の保存器具において、前記許容性媒体は、メッシュ、通気性または通水性材料、および穿孔可能な材料のいずれか１以上を含むことを特徴とする保存器具。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の保存器具において、前記許容性媒体は、自動再封止型エラストマーを含むことを特徴とする保存器具。
【請求項９】
請求項１に記載の保存器具において、前記許容性媒体は、前記本体部に取り付けられて前記第２の面と前記第２の開口部の上に少なくとも部分的に延在するカバーを具えることを特徴とする保存器具。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の保存器具において、前記許容性媒体が前記受け部の第２の開口部をカバーする部分はそれぞれ、穿孔されたら使用不能となり、このため前記保存器具はシングルユースの器具であることを特徴とする保存器具。
【請求項１１】
請求項１乃至９に記載の保存器具において、前記許容性媒体が前記受け部の第２の開口部をカバーする部分はそれぞれ、穿孔されても再封止可能であり、このため前記保存器具は２回以上再利用可能であることを特徴とする保存器具。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の保存器具において、前記生体ユニットは頭皮であり、前記受け部は前記頭皮をぴったりと受けるよう寸法調整されていることを特徴とする保存器具。
【請求項１３】
請求項１乃至１２に記載の保存器具において、前記保存器具は、ハンドヘルド型、半自動型、および完全自動型のデバイスまたはシステムのうちの１以上に取り外し可能に受けられるよう構成されていることを特徴とする保存器具。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の保存器具において、前記複数の受け部のうちの１以上の受け部が、生体ユニット保護液を含んでいることを特徴とする保存器具。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の保存器具において、前記生体ユニットが前記複数の受け部のうちの１の受け部に保持されたら冷却できるように構成されていることを特徴とする保存器具。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の保存器具において、生体ユニットは毛包ユニット（ＦＵ）であり、前記保存器具は、ロボットアームと、制御機構と、内部を通る管孔を有する移植ツールとを有するロボットシステムに着脱可能に受けられるよう構成され、前記ロボットアームにより操作され、前記制御機構は、選択されたカートリッジ受け部を前記移植ツールの管孔と自動的に整列させ、前記選択された受け部から前記移植ツールの管孔を通り組織へと前記ＦＵを前進させるよう適合することを特徴とする保存器具。
【請求項１７】
請求項１６に記載の保存器具において、さらに、前記選択されたカートリッジ受け部を通過するよう配置された閉塞具を具え、前記制御機構が、前記選択された受け部に前記閉塞具を通し前記ＦＵを前進させるよう命令することを特徴とする保存器具。
【請求項１８】
請求項１６に記載の保存器具において、さらに、前記選択されたカートリッジ受け部を通して圧力差を生じさせる装置を具え、前記制御機構が、前記圧力差を生じさせる装置を駆動して前記選択されたカートリッジ受け部を通して前記ＦＵを進めることを特徴とする保存器具。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれかに記載の保存器具において、さらに、内部を通る管孔を有する毛包ユニット除去ツールを具え、この除去ツールは前記ロボットアームに接続され、体表面にあるＦＵの上に前記除去ツールが配置されるよう操作され、前記制御機構は前記除去ツールの管孔を選択されたカートリッジ受け部に整列させ、除去ツールを通してＦＵを選択されたカートリッジ受け部に進めるよう適合していることを特徴とする保存器具。
【請求項２０】
毛包ユニットを管理するシステムであって、
前記毛包ユニットを分析する検査器具と、
当該検査器具を通して前記毛包ユニットを移動させる機構と、
前記検査器具からの信号を受けるプロセッサとを具え、
前記プロセッサは、前記検査器具を通る毛包ユニットの通過の記録、毛包ユニットのカウント、および毛包ユニットの分類のいずれか１以上を実行し、
前記プロセッサは、前記記録、カウントおよび分類の動作の１またはそれ以上の結果を記録するのに適合していることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムにおいて、さらにディスプレイを具え、前記プロセッサは前記毛包ユニットが前記検査器具を通る際にその分類を表示することを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載のシステムにおいて、さらに、それぞれ毛包ユニットを受けるサイズの複数の受け部を有するカートリッジを具え、前記移動させる機構は前記検査器具を通過した毛包ユニットを前記カートリッジの複数の受け部のいずれか１つに移動させ、前記システムは、前記記録、カウント、または分類した毛包ユニットを以降に対応するカートリッジ受け部から再収集および選択的回収するのに適合していることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項２０乃至２２のいずれかに記載のシステムにおいて、前記移動させる機構は、内部に圧力差を有し生体ユニットが通過する開流路を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項２０乃至２３のいずれかに記載のシステムにおいて、前記検査器具は、生体ユニットの通過を記録するための光源と光検出器を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項２０乃至２３のいずれかに記載のシステムにおいて、前記検査器具は、当該検査器具を通過するときに生体ユニットの画像を記録するカメラ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、さらに、前記カメラの焦点下の撮像ポイントで定期的に発光するストロボ光を具え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、さらに、前記生体ユニットが通るチャネルと、前記チャネルに隣接して前記撮像ポイントの上流に設けられ、生体ユニットの通過を記録してストロボ光を点灯させる信号を出すよう適合された追跡システムとを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシステムにおいて、前記追跡システムは、空間を隔てて生体ユニットの位置情報を前記プロセッサに中継するよう接続された光源／検出器の複数ペアを具え、前記プロセッサはストロボ光を点灯させる信号を出す時期を算出するようプログラムされていることを特徴とするシステム。
【請求項１】
複数の生体ユニットを保持する保存器具であって、
第１の面と第２の面とを有し生体ユニットをそこに保持するための複数の受け部を規定する本体部であって、前記受け部がそれぞれ、前記本体部を前記第１の面から第２の面へ貫通し、前記本体部の第１の面に第１の開口部を、前記本体部の第２の面で少なくとも１の第２の開口部を具える本体部と、
複数の受け部の第２の開口部をカバーする許容的媒体とを具えることを特徴とする保存器具。
【請求項２】
請求項１に記載の保存器具において、前記本体部は実質的に円筒状または円盤形状で、円筒軸方向に沿って厚さを有し、前記受け部が前記本体部の厚みを通りあるパターンで配列されていることを特徴とする保存器具。
【請求項３】
請求項２に記載の保存器具において、前記パターンが、前記保存器具の周囲に沿って受け部が円形に少なくとも１列あるものを含むことを特徴とする保存器具。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の保存器具において、前記複数の受け部のうちの１以上が、吸引源から受け部内部に形成される最大吸引力を制限する圧力解放構造を具えることを特徴とする保存器具。
【請求項５】
請求項１に記載の保存器具において、前記本体部は厚さ寸法を有するほぼ直線的なものであり、前記受け部は前記本体部の厚さ寸法を通りあるパターンで配列されていることを特徴とする保存器具。
【請求項６】
請求項５に記載の保存器具において、前記受け部は、密集した行列として配列されていることを特徴とする保存器具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の保存器具において、前記許容性媒体は、メッシュ、通気性または通水性材料、および穿孔可能な材料のいずれか１以上を含むことを特徴とする保存器具。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれかに記載の保存器具において、前記許容性媒体は、自動再封止型エラストマーを含むことを特徴とする保存器具。
【請求項９】
請求項１に記載の保存器具において、前記許容性媒体は、前記本体部に取り付けられて前記第２の面と前記第２の開口部の上に少なくとも部分的に延在するカバーを具えることを特徴とする保存器具。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の保存器具において、前記許容性媒体が前記受け部の第２の開口部をカバーする部分はそれぞれ、穿孔されたら使用不能となり、このため前記保存器具はシングルユースの器具であることを特徴とする保存器具。
【請求項１１】
請求項１乃至９に記載の保存器具において、前記許容性媒体が前記受け部の第２の開口部をカバーする部分はそれぞれ、穿孔されても再封止可能であり、このため前記保存器具は２回以上再利用可能であることを特徴とする保存器具。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の保存器具において、前記生体ユニットは頭皮であり、前記受け部は前記頭皮をぴったりと受けるよう寸法調整されていることを特徴とする保存器具。
【請求項１３】
請求項１乃至１２に記載の保存器具において、前記保存器具は、ハンドヘルド型、半自動型、および完全自動型のデバイスまたはシステムのうちの１以上に取り外し可能に受けられるよう構成されていることを特徴とする保存器具。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の保存器具において、前記複数の受け部のうちの１以上の受け部が、生体ユニット保護液を含んでいることを特徴とする保存器具。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の保存器具において、前記生体ユニットが前記複数の受け部のうちの１の受け部に保持されたら冷却できるように構成されていることを特徴とする保存器具。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれかに記載の保存器具において、生体ユニットは毛包ユニット（ＦＵ）であり、前記保存器具は、ロボットアームと、制御機構と、内部を通る管孔を有する移植ツールとを有するロボットシステムに着脱可能に受けられるよう構成され、前記ロボットアームにより操作され、前記制御機構は、選択されたカートリッジ受け部を前記移植ツールの管孔と自動的に整列させ、前記選択された受け部から前記移植ツールの管孔を通り組織へと前記ＦＵを前進させるよう適合することを特徴とする保存器具。
【請求項１７】
請求項１６に記載の保存器具において、さらに、前記選択されたカートリッジ受け部を通過するよう配置された閉塞具を具え、前記制御機構が、前記選択された受け部に前記閉塞具を通し前記ＦＵを前進させるよう命令することを特徴とする保存器具。
【請求項１８】
請求項１６に記載の保存器具において、さらに、前記選択されたカートリッジ受け部を通して圧力差を生じさせる装置を具え、前記制御機構が、前記圧力差を生じさせる装置を駆動して前記選択されたカートリッジ受け部を通して前記ＦＵを進めることを特徴とする保存器具。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれかに記載の保存器具において、さらに、内部を通る管孔を有する毛包ユニット除去ツールを具え、この除去ツールは前記ロボットアームに接続され、体表面にあるＦＵの上に前記除去ツールが配置されるよう操作され、前記制御機構は前記除去ツールの管孔を選択されたカートリッジ受け部に整列させ、除去ツールを通してＦＵを選択されたカートリッジ受け部に進めるよう適合していることを特徴とする保存器具。
【請求項２０】
毛包ユニットを管理するシステムであって、
前記毛包ユニットを分析する検査器具と、
当該検査器具を通して前記毛包ユニットを移動させる機構と、
前記検査器具からの信号を受けるプロセッサとを具え、
前記プロセッサは、前記検査器具を通る毛包ユニットの通過の記録、毛包ユニットのカウント、および毛包ユニットの分類のいずれか１以上を実行し、
前記プロセッサは、前記記録、カウントおよび分類の動作の１またはそれ以上の結果を記録するのに適合していることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムにおいて、さらにディスプレイを具え、前記プロセッサは前記毛包ユニットが前記検査器具を通る際にその分類を表示することを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載のシステムにおいて、さらに、それぞれ毛包ユニットを受けるサイズの複数の受け部を有するカートリッジを具え、前記移動させる機構は前記検査器具を通過した毛包ユニットを前記カートリッジの複数の受け部のいずれか１つに移動させ、前記システムは、前記記録、カウント、または分類した毛包ユニットを以降に対応するカートリッジ受け部から再収集および選択的回収するのに適合していることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項２０乃至２２のいずれかに記載のシステムにおいて、前記移動させる機構は、内部に圧力差を有し生体ユニットが通過する開流路を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項２０乃至２３のいずれかに記載のシステムにおいて、前記検査器具は、生体ユニットの通過を記録するための光源と光検出器を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項２０乃至２３のいずれかに記載のシステムにおいて、前記検査器具は、当該検査器具を通過するときに生体ユニットの画像を記録するカメラ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、さらに、前記カメラの焦点下の撮像ポイントで定期的に発光するストロボ光を具え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、さらに、前記生体ユニットが通るチャネルと、前記チャネルに隣接して前記撮像ポイントの上流に設けられ、生体ユニットの通過を記録してストロボ光を点灯させる信号を出すよう適合された追跡システムとを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシステムにおいて、前記追跡システムは、空間を隔てて生体ユニットの位置情報を前記プロセッサに中継するよう接続された光源／検出器の複数ペアを具え、前記プロセッサはストロボ光を点灯させる信号を出す時期を算出するようプログラムされていることを特徴とするシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２２Ｄ】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２２Ｄ】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【公表番号】特表２０１０−５４００７０（Ｐ２０１０−５４００７０Ａ）
【公表日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２６８８９（Ｐ２０１０−５２６８８９）
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１００３４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０４５２５５
【国際公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（５０７００７４１８）レストレーション ロボティクス，インク． (13)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１００３４
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０４５２５５
【国際公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（５０７００７４１８）レストレーション ロボティクス，インク． (13)
【Ｆターム（参考）】
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