用于收获、存储及植入毛发移植物的系统及方法

摘要

本发明揭示用于收获、存储及植入生物单元尤其是毛发毛囊单元(FU)的系统及方法。所述系统尤其用于促成毛发移植程序。FU是从附接到患者或呈一条经移除的组织的体表面收获，且被穿梭输送到具有多个容座的匣中。所述容座在远端方向上朝向移除工具开放，但所述容座的近端部上方的盖防止所述FU延续出所述匣。所述盖由容许介质制成，所述容许介质可以是可渗透流体的及/或可穿透的。穿梭输送所述FU的一种方式为例如通过向容座的所述近端部施加吸力来提供压差。可将穿梭输送子系统并入到整体自动化或机器人系统内，或所述穿梭输送子系统可形成半自动化或甚至手动设备的一部分。

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于存储在美容及皮肤病程序中使用的物体的装置、系统及方法，且本发明对存储毛发移植物或毛发毛囊尤其有用。

背景技术

存在各种美容及皮肤病程序，其中需要收集并存储生物单元(举例来说)以供将来检查或处理或再使用。毛发移植程序就是这些众所周知程序中的程序，且通常涉及从患者身体的供体区域收获供体毛发移植物(最常见的是头皮)且将其植入于无毛区域(受体区域)中。

可基于单元中毛发的数目来对毛囊单元进行分类或“分型”，且以简写形式识别为针对单个毛发毛囊单元的“F1”、针对两个毛发毛囊单元的“F2”且针对具有3到5个毛发的毛囊单元以此类推。

先前已揭示用于毛发移植的各种程序，包括手动程序及达到某些自动化程度的机械化程序两者。在一种众所周知的手动过程中，通过用解剖刀切开到脂肪皮下组织中而从供体区域移除头皮的线性部分。条被切割成(在显微镜下)组件毛囊单元，接着在通过针制成的相应穿透孔中将所述组件毛囊单元植入到受体区域中。通常使用镊子抓取毛囊单元移植物并将其放置到针穿透位置中，不过已知还有其它仪器及方法可用于上述操作。

美国专利第6,585,746号揭示一种自动化毛发移植系统，其利用机器人及可由所述机器人容易操作的各种工具来收获及植入毛发移植物。

在用于毛发移植的手动、半自动或机器人辅助程序期间，通常期望在植入收获的毛囊单元或移植物之前将其收集并保持在某种存储装置中。类似地，在需要移除生物物体或组织的其它美容及皮肤病程序中，可能期望收集并存储所述物体，之后再对其进行处理、再使用或重新植入。通常，这些存储装置由用于块状毛发移植物的容器组成，技术人员从中摘取个别移植物用于植入。尽管已作出诸多尝试来设计一些存储装置或匣来盛纳毛发毛囊以供在手动毛发移植程序中使用，但显而易见仍需要一种具有经改进设计且可在手动、部分或全自动化或机器人辅助系统及程序中使用的经改进存储装置。

发明内容

根据本文中揭示的发明中的一种发明的一般方面，提供一种用于固持生物单元(举例来说，毛囊单元)的存储装置或匣。所述存储装置包括本体，所述本体具有第一端面及第二端面且在其中界定用于固持生物单元的多个容座。所述容座的每一者从所述第一端面穿过所述本体到达所述第二端面且包括位于所述本体的所述第一端面处的第一开口及位于所述本体的所述第二端面处的至少一个第二开口容许介质覆盖所述多个容座的所述第二开口。所述容许介质促成生物单元往来于所述容座的移动，且可以是举例来说筛网、网、纸、例如硅酮的弹性材料、各种可重新密封材料等。所述容许介质防止生物单元进入所述第一开口中且从所述第二开口退出所述存储装置，而同时允许空气及/或液体通过。

在一个实施例中，所述存储装置本体为大致圆柱形或盘形状，且沿圆柱轴线的方向具有厚度尺寸，其中所述容座排列成一图案且穿过所述本体的厚度尺寸。所述图案可包括沿所述存储装置的圆周的至少一个圆形容座阵列，然而，如果需要，那么所述图案可具有其它配置，包括随机配置。另一选择为，所述本体为具有厚度尺寸的大致直线形，且所述容座穿过所述本体的厚度尺寸排列成一图案。例如，所述容座可排列成一密集矩阵。所述容座上的卸压结构可限制在所述容座内形成的最大吸力。

所述容许介质包含附接到所述本体的盖，所述盖至少部分地在所述第二端面上方且在所述第二开口上方延伸。在一个实施例中，所述容许介质的覆盖所述容座的所述第二开口的每一部分一旦被穿透便变得不可用，使得所述存储装置成为单次使用装置，且优选地为用后即弃的。在另一实施例中，所述容许介质的覆盖所述容座的所述第二开口的每一部分一旦被穿透可重新密封，使得所述存储装置可多次再使用。

在一个有用实施例中，所述生物单元为毛发移植物，且所述容座经设定大小以紧密地接纳所述毛发移植物。此外，所述存储装置可经配置以可拆卸方式被接纳于机器人毛发移植系统中。实际上，所述存储装置可经配置以可拆卸方式被接纳于手持式、部分自动化及全自动化装置或系统中的一者或一者以上中。所述多个容座中的至少一个容座可含有生物单元保存溶液，且所述存储装置可经配置以允许一旦所述生物单元被固持于所述多个容座中的一容座中便对其进行冷却。

本发明的另一方面是一种用于将毛囊单元(FU)移植到组织中的装置，其包含具有机械手的机器人系统及控制机构，所述装置还采用存储匣。植入工具具有贯穿其中的管腔，所述植入工具连接到机械手并由所述机械手操纵。所述装置包括具有多个容座的匣，所述多个容座的每一者适于保持一FU。所述控制机构将选定匣容座与所述植入工具的所述管腔自动地对准，且将所述FU穿过所述植入工具的所述管腔从所述选定容座驱策到组织中。经定位以穿过所述选定匣容座的闭塞器可由所述控制机构引导以从所述选定容座驱策所述FU。另一选择为，所述控制机构可起始穿过所述选定匣容座的压差以从所述选定容座驱策所述FU。另外，毛囊单元移除工具具有贯穿其中的管腔，所述毛囊单元移除工具可连接到机械手并由所述机械手操纵以将所述移除工具定位于位于体表面上的FU上方，其中所述控制机构适于将所述移除工具的管腔与选定匣容座对准且将所述FU穿过所述移除工具驱策到所述选定匣容座中。

本发明的再一方面是用于往来于具有多个容座的存储装置穿梭输送生物单元(例如，毛囊单元)的自动化过程。所述过程至少包括：使用大致自动化过程将生物单元获取到第一工具中；使用大致自动化过程将所述生物单元从所述第一工具驱策到所述存储装置的选定容座中；俘获所述选定容座中的生物单元；以及使用大致自动化过程将所述生物单元从所述选定存储装置容座移置到所述第一工具或不同工具中。

在所述过程中，所述第一工具优选地界定贯穿其中的管腔，且所述驱策所述生物单元穿过所述第一工具的步骤包含向所述第一工具管腔施加压差。可沿一路径提供结构，在所述路径中所述生物单元从所述第一工具行进到所述存储装置容座以减小沿其一部分的压差且借此减小所述生物单元沿所述路径的速度。例如，可在所述路径之外提供平行流动路径，其刚好在所述路径抵达所述存储装置之前终止。在一个实施例中，所述过程包括将吸力源施加到所述选定容座的近端侧，且在每一容座的近端侧上提供卸压通道以用于将在所述容座内形成的最大吸力限制到小于所述吸力源的吸力量值。

另一选择为，所述第一工具可界定贯穿其中的管腔，且所述驱策所述生物单元穿过所述第一工具的步骤包含使用机械构件推动所述生物单元穿过所述第一工具的所述管腔。所述过程可进一步包括当将所述生物单元存储于所述存储装置的容座中时对其进行冷却，且当将所述生物单元存储于所述存储装置的容座中时用保存溶液保存所述生物单元。优选地，所述方法的至少一些步骤是计算机控制的，且所述方法的至少一些步骤可由机器人来执行。

在所述过程中，所述从所述存储装置容座移置所述生物单元的步骤可包含使用进入所述容座中的闭塞器从所述容座推动所述生物单元。在一个实施例中，所述存储装置具有本体，所述本体具有厚度且所述容座在所述容座的对应第一端与第二端上的第一开口与第二开口之间穿过所述本体。此外，容许介质覆盖所述容座的第二端，其中从所述存储装置容座移置所述生物单元包含使用穿过所述容许介质进入所述容座的闭塞器从所述容座推动所述生物单元。另一选择为，驱策所述生物单元穿过所述移除工具包含通过相对于所述第一端减小所述容座的第二端处的压力来向所述移除工具管腔施加压差。例如，通过穿过所述容许介质向所述容座的第二端施加低压源而相对于所述第一端减小所述第二端处的压力，例如，通过穿过所述容许介质将探针引入到所述容座第二端中，所述探针提供低压源。

在所述过程中，所述获取步骤可包括将所述生物单元从体表面上的一个位置移除到所述第一工具中，其中所述第一工具为移除工具；以及将所述生物单元从所述同一移除工具或不同工具进一步植入到所述体表面上的另一位置中。在一个实施例中，所述移除工具或所述不同工具为植入工具，所述植入工具界定贯穿其中的管腔，且所述移置步骤包含将所述生物单元机械推动到所述植入工具管腔中。所述过程可进一步包括以下步骤：将所述移除工具与所述存储装置容座解啮合，以及啮合植入工具与所述存储装置容座。当所述生物单元为毛发毛囊单元时，所述过程尤其有用。

根据本发明的再一方面，提供用于管理生物单元(举例来说，进行检验、分类或存储)的系统及方法。在一个示范性实施例中，所述系统包括具有多个容座的匣，所述多个容座的每一者经设定大小以接纳一生物单元。检验装置可操作地连接到所述匣，且所述系统还包括传送机构，所述传送机构用于将生物单元传送经过所述检验装置并进入到所述多个容座中的一者中。最后，提供处理器，所述处理器用于从所述检验装置接收信号，且执行对所述生物单元进入所述多个匣容座中的一者中进行登记，对生物单元进行计数以及对生物单元进行分类中的一者或一者以上。所述处理器进一步适于记录所述登记操作、所述计数操作以及所述分类操作中的一者或一者以上的结果，以供随后从对应的匣容座中进行重新收集及选择性检索。

所述传送生物单元的机构可包含其中具有压差的开放通道，所述生物单元在所述开放通道中穿过。在一个实施例中，所述检验装置包含用于对所述生物单元的通过进行登记的光源与光检测器。在第二实施例中，所述检验装置包含用于在所述生物单元通过所述检验装置时记录所述生物单元的图像的相机。所述系统进一步利用频闪灯，所述频闪灯经布置以周期性地照亮所述相机焦点下的成像点。追踪系统在所述成像点的上游邻近所述生物单元从中穿过的通道定位，所述追踪系统可对生物单元的通过进行登记并发信号使所述频闪灯点亮。例如，所述追踪系统可包括若干光源/检测器对。

本发明的一种用于管理生物单元的方法包含：将生物单元传送经过检验装置并进入到匣的多个容座中的一者中，每一容座经设定大小以接纳所述生物单元；处理从所述检验装置接收的信号以及执行对所述生物单元的通过进行登记、对所述生物单元进行计数及/或对所述生物单元进行分类中的一者或一者以上。所述方法进一步包括记录所述登记操作、所述计数操作以及所述分类操作中的一者或一者以上的结果，以供随后从对应的匣容座中进行重新收集及选择性检索。所述传送步骤可涉及使用压差驱策所述生物单元穿过开放通道。可使用相机来成像每一生物单元，且可并入用于预测每一生物单元的位置并点亮频闪灯的追踪系统。

根据本发明的再一方面，一种用于管理生物单元的系统包括：检验装置，其用于检验生物单元；传送机构，其用于将生物单元传送穿过所述检验装置；以及处理器，其用于从所述检验装置接收信号。所述处理器还可对所述生物单元穿过所述检验装置进行登记、对生物单元进行计数及/或对生物单元进行分类。所述处理器进一步适于记录所述登记操作、所述计数操作以及所述分类操作中的一者或一者以上的结果。期望地，所述生物单元为毛发毛囊单元。所述系统进一步可包含具有多个容座的匣，所述多个容座的每一者经设定大小以接纳一生物单元，其中所述传送机构将所述生物单元传送经过所述检验装置且进入到所述多个匣容座中的一者中。所述系统适于随后从对应的中匣容座中重新收集及选择性检索经登记、经计数或经分类的生物单元。所述传送机构可以是其中具有压差的开放通道，所述生物单元在所述开放通道中穿过。

上述检验装置可包含用于对所述生物单元的通过进行登记的光源与光检测器。另一选择为，所述检验装置包含用于当所述生物单元通过所述检验装置时记录所述生物单元的图像的相机。频闪灯可经布置以周期性地照亮所述相机焦点下的成像点。所述生物单元可穿过通道且可邻近所述通道在所述成像点的上游处提供追踪系统，所述追踪系统适于对生物单元的通过进行登记并发信号使所述频闪灯点亮。所述追踪系统可包含若干间隔开的光源/检测器对，所述光源/检测器对经连接以中继生物单元位置信息，且所述处理器可经编程以计算何时发信号使所述频闪灯点亮。

本发明的用于管理生物单元的额外方法包括以下步骤：将生物单元传送穿过检验装置；处理从所述检验装置接收的信号，且执行以下操作中的一者或一者以上：对所述生物单元穿过所述检验装置进行登记、对生物单元进行计数以及对生物单元进行分类；以及记录所述登记操作、所述计数操作以及所述分类操作中的一者或一者以上的结果。

在上述方法中，所述生物单元期望为毛囊单元，且所述方法进一步包括在毛发移植程序中使用经检验的毛囊单元。所述方法可包含将所述生物单元传送经过所述检验装置且进入到多个匣容座中的一者中，所述多个匣容座的每一者经设定大小以接纳所述生物单元。所述方法还可包括基于所记录的结果从对应匣容座选择性地检索所述生物单元。

本发明的用于管理毛囊单元的另一系统包含移除工具，所述移除工具用于从体表面移除毛囊单元并沿通路将每一毛囊单元从一个位置传送到另一位置。所述系统进一步包括：检验装置，其沿所述通路定位且自动地检验借此通过的每一毛囊单元；以及处理器，其用于从所述检验装置接收信号并对所述毛囊单元的通过进行登记。所述处理器可对经过所述检验装置的毛囊单元的数目进行计数、对经过所述检验装置的每一毛囊单元进行分类及/或在每一毛囊单元经过所述检验装置时在显示器上显示所述毛囊单元的分类。所述移除工具可连接到机械手并适于由所述机械手操纵。

本发明的用于管理生物单元的又一方法包含：从体表面移除毛囊单元并在移除工具中沿通路将其从一个位置传送到另一位置；自动地检验沿所述通路通过的毛囊单元；及/或处理从所述检验接收的信号并对所述毛囊单元的通过进行登记。所述方法可包括自动地对经检验的毛囊单元的数目进行计数、自动地对经检验的每一毛囊单元进行分类及/或自动地显示经分类的每一毛囊单元的分类。所述方法可进一步包括将所述通路与存储匣的选定容座对准并将所述毛囊单元驱策到所述选定匣容座中。

本发明的另一方面提供一种用于从体表面移除并存储生物单元的自动化过程。所述过程包含将生物单元从所述体表面获取到移除工具中；驱策所述生物单元穿过所述移除工具进入到匣的容座中；对所获取的生物单元进行分类；以及记录所述生物单元的分类及对应匣容座的位置以供随后进行重新收集及选择性检索。期望地，所述自动化过程为机器人辅助的。

结合附图阅读以下详细描述，本发明的其它及进一步目标及优点将变得显而易见。

附图说明

参照说明书、权利要求及附图，本发明的特征及优点将变得显而易见，且同样地变得更好理解，附图中：

图1是本发明的用于收获及植入生物单元(例如，毛囊单元)的示范性匣穿梭输送子系统的组装透视图；

图2是图1的匣穿梭输送子系统的分解透视图；

图3是图1的匣穿梭输送子系统的侧视立面图；

图4是沿图3的线4-4截取的贯穿匣穿梭输送子系统的截面图且显示贯穿其中的流动端口的数目；

图5是具有示范性毛发单元检验装置的匣穿梭输送子系统的一个实施例的一部分的示意图；

图6A及6B是贯穿具有图5的检验装置的示范性匣穿梭输送子系统的侧视立面图及截面图；

图7A到7E是供与图1的匣穿梭输送子系统一起使用的示范性直线形匣的各种透视图、立面图及截面图；

图8是以毛囊单元收获模式显示的示范性匣穿梭输送子系统的剖面透视图；

图9是以毛囊单元植入模式显示的示范性匣穿梭输送子系统的剖面透视图；

图10是本发明的示范性机器人生物单元收获及植入系统的示意性透视图；

图11到13分别是图10的系统的头部组合件的透视图、侧视图及俯视平面图；

图14A到14D是根据本发明的用于存储毛发移植物的示范性盘形匣的立面图及截面图；

图15是示范性盘形匣在装载到本发明的收获/植入系统中之前的透视图；

图16是靠近与其直接相互作用的某些收获/植入系统组件的图15的已准备好的匣的透视图；

图17是图16的组件的透视截面图，其显示在从收获工具到匣的通过中的示范性压差减小结构以减速生物单元从中行进的速率；

图18是根据本发明的匣的近端侧的部分透视图，其显示位于容座开口中的一者处的示范性卸压结构；

图19是本发明的替代匣的一个边缘的透视截面图，其显示抽吸探针穿过容许介质延伸到容座中；

图20是根据本发明的毛囊单元穿梭输送组件的示范性实施例的透视图；

图21是穿梭输送组件的侧视立面图；

图22A到22D是沿图20的线22-22截取的贯穿穿梭输送组件的截面图，且显示系统的一个示范性实施例的用于收获毛囊单元的这些组件的操作序列；及

图23A到23B是沿图20的线22-22截取的贯穿穿梭输送组件的截面图，且显示系统的一个示范性实施例的用于植入毛囊单元的这些组件的操作序列。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参照以图解说明方式显示可实践本发明的特定实施例的附图。在这点上，参照所描述的图的定向，使用例如“顶部”、“底部”、“前面”、“背面”、“远端”、“近端”等方向性措词。由于可以若干不同定向来定位本发明的组件或实施例，因此方向性术语的使用是出于图解说明目的而非限制性目的。应理解，在不背离本发明范围的情况下，可利用其它实施例并可作出结构或逻辑改变。因而，不应将以下具体实施方式视为具有限制意义，且本发明的范围由以上权利要求书界定。

参照系统或过程，形容词“自动化”总体上意指特定系统或所述过程中的步骤的某一部分或全部涉及自主机构或功能；即，所述机构或功能不需要手动致动。最终，程序中的一个或一个以上步骤可以是自动化的或自主的，其中一些部分需要手动输入。此定义涵盖仅需要操作员按下ON开关或排定所述操作的自动化系统，且也涵盖其中使用手持式工具但系统的某一机构自主地起作用(即，无人类输入)来执行功能的系统。本文中描述的自动化过程中的一些过程还可以是机器人辅助的或计算机/软件/机器指令控制的。本发明的装置及方法在手动程序及系统中以及在自动化程序及系统中都是有用的，且所述装置及方法在机器人辅助系统及程序中尤其有用。相反，当提及使用系统的特定组件或过程中的特定步骤时，副词“自动地”意指此步骤是自主地实现的，即，无实时手动辅助。

当参照毛发移植程序在收获(或，移除)工具中使用时，措词“工具”是指能够从体表面移除或收获FU的任何数目的工具或末端执行器。同样地，当参照毛发移植程序在植入工具中使用时，“工具”是指能够将FU植入/插入到体表面的任何数目的工具或末端执行器。在此意义上，体表面可附接到人体或可以是从人体移除的一片皮肤。所述工具可具有不同的形式及配置。在一些实施例中，所述工具包含中空管状轴。移除工具(举例来说，穿孔器、取芯装置，切割及/或修整装置、针)的远端部通常是尖锐的，以切割及抽取组织(例如，毛发毛囊)。植入工具也可以是尖锐的，以在单次操作中执行FU的穿透及递送。然而，在植入工具相对来说是钝的且仅用于递送FU的情况下，可通过另一工具来形成穿透。还应注意，收获及植入工具可以是相同或不同的仪器，此取决于程序及待移除或收获的物体。

本发明利用存储装置，所收获的生物单元被放置于所述存储装置中。所述存储装置包括用于接纳生物单元的容座，且可随即再使用以呈现所述生物单元供用于植入，或可保持一周期以供随后使用。在一个优选实施例中，所述存储装置包含具有厚度尺寸的本体，且所述容座沿所述厚度尺寸延伸穿过所述本体。另一选择为，本文中可将存储装置称为匣或存储匣。应理解，本发明的示范性存储装置(例如，用于毛发毛囊的匣)特别适合于与机器人系统或计算机控制的系统一起使用。然而，所述存储装置的某些原理还提供可与手动、其它自动化或部分自动化系统及装置一起使用的改进。

“生物单元”包括在美容及皮肤病程序中使用的离散单元，举例来说，各种组织，包括经抽取用于活体组织检查或移植物接合的组织，皮肤单元等。明确地说，与本发明一起使用的生物单元的一个实例是毛发移植物或毛囊或“毛囊单元”。

本发明揭示完整系统，其穿梭输送子系统组件以及用于收获及植入生物单元的存储装置。如上所述，措词生物单元涵盖若干有生命的东西，尽管本发明特别用于机器人毛发移植中，以提供自动化系统及用于收获及植入毛囊单元(FU)的存储装置。如此，本文中将把措词毛囊单元(或FU)仅用作实例，其目的是描述本发明的一些实施例，但应理解毛囊单元表示更宽广意义的生物单元。首先将描述示范性穿梭输送子系统，而其次描述完整系统，且应理解，关于完整系统所描述的机器人原理及机制可适于利用早期描述的子系统。

根据本发明的一个方面，图1到9图解说明用于示范性匣穿梭输送子系统20的各种组件及过程步骤。此穿梭输送子系统将毛发移植物从体表面及/或收获工具“穿梭输送”或传送到匣中，且从匣“穿梭输送”或传送回到植入工具中。参照图1及2，子系统20包含具有远端部24及近端部26的块状基座部件22。纵向方向将界定为从远端部24延伸到近端部26，而横向方向在水平平面中垂直于所述纵向方向延伸。基座部件22界定在其中接纳直线形匣30的横向通道28。举例来说，匣30在机器人操纵器(未显示)的控制下以手动方式或自动方式在通道28内横向滑动。

工具32从基座部件22的远端部24在远端方向上延伸。出于方便及简化目的，所图解说明的示范性工具32示意性地表示FU移除/收获工具及植入工具两者，所述两种工具可互换地耦合到基座部件22。通常，收获工具包括取芯远端部，且收获工具及植入工具两者通常在其中界定管腔或贯通镗孔。细长杆状闭塞器34从基座部件22的近端部26在近端方向上延伸。下文将描述闭塞器34的使用。匣穿梭输送子系统20优选地进一步包括检验装置36。检验装置36可以各种方式使用。所述检验装置36可仅对所收获FU从收获工具进入匣中或从匣返回到植入工具中进行登记，以验证FU成功地移除并被传送到匣中。此外，检验装置36可用于对所传送FU的数目进行计数的目的，或在更先进的系统中，其还可允许举例来说对所收获毛囊单元的大小及/或性状进行评估或分类。

现在参照图4，基座部件22界定大致沿本体的中线完全延伸穿过所述本体的纵向通道。在远端部24上，所述通道例如以干涉配合方式或借助相互螺纹接合接纳工具32。刚好在工具32的近端处，透明检验管40界定贯通镗孔，所述贯通镗孔提供纵向通道跨越基座部件22中的间隙42的连续。如在图2中所见，检验装置36包括一对垂直定向的指状件43，其延伸到间隙42中且位于检验管40的侧面。指状件43含有传感器，例如，光检测器或相机等，用于检验及/或对行进穿过检验管40或中止于检验管40中的FU进行登记。

在一个极简单且有用的操作模式中，检验装置36包含指状件43中的LED发射器与接收器组合。当FU横向经过检验管40时，使得LED光束中断，接收器感测到所述中断。此发信号通知系统FU已通过。如果在一个收获步骤期间未感测到FU，那么系统处理器记录匣的特定容座中不存在FU，且举例来说，可接着在使用所述匣的后续植入序列中跳过所述容座。

检验FU的另一示范性构件是成像系统，其获取任何一个毛囊单元的图像并利用图像处理来存取举例来说FU的类型、大小及/或FU内的毛囊的数目，以及对FU进行计数。对FU进行检验及分类的各种方式揭示于两个PCT申请案PCT/US07/76726及PCT/US07/76728中，其针对用于对FU进行分类及计数的系统及方法，所述两个申请案都是于2007年8月24日申请的。这两个申请案明确地以引用方式并入本文中。如下文将解释，在本发明的又一方面中，本发明的存储装置或匣可结合这两个PCT申请案中所描述的系统使用，以提供关于定位于匣30中的选定容座中的毛发毛囊单元的类型的信息。可使用各种分类构件，此取决于生物单元。举例来说，可基于毛发是多毛发单元还是单毛发单元来对毛发进行分类，而对于其它生物单元，所述方案可以是毛发的大小、形状、化学性质等。

在一个优选实施例中，本发明的系统包括：处理器，其用于从检验装置36接收信号；以及传送机构，其用于将生物单元传送到已知匣容座中。所述处理器对生物单元进行分类并记录所述分类以供随后从对应的匣容座中进行重新收集及选择性检索。例如，检验装置36可包括图像获取装置，且所述处理器为图像处理器，其经配置以用于处理由图像获取装置获得的图像。如PCT/US07/76726及PCT/US07/76728中所描述，图像处理器可经配置以用于对FU进行计数及/或分类，包括举例来说，计算FU的经分段图像的形态、计算经分段图像的外形轮廓(忽略FU的经分段图像的所计算形态中的凹面)、确定所述外形轮廓中的缺陷的数目以及最后至少部分地基于所确定缺陷的数目来对FU进行分类。另一选择为，图像处理器可经配置以用于记录或对FU进行登记。

当然，可使用由检验装置36表示的各种图像获取装置，例如在PCT/US07/76726及PCT/US07/76728中描述的图像获取装置。举例来说，图像获取装置可以是一个或一个以上的相机，例如，可从市场购得的任何相机。或者，图像获取装置可以是视频记录装置(例如，摄录像机)。尽管图像获取装置优选地为数字装置，但其未必是数字装置。举例来说，图像获取装置可以是模拟TV相机，其获取接着将被数字化为数字图像的初始图像。图像处理器可包含经编程且经配置以执行对生物单元(例如，FU)进行登记、进行计数及/或进行分类的方法的任何装置。适合图像处理器的一个非限制性实例为任何类型的个人计算机(“PC”)。另一选择为，图像处理器可包含专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。可用经配置以执行本发明的方法的软件来编程图像处理器。

为获得毛囊单元的较佳图像以允许检验、评估及对FU进行登记，本发明还提供用于在FU例如经由示范性穿梭输送子系统20从体表面及/或收获工具“穿梭输送”或传送到(举例来说)存储匣中时追踪或监视所述FU的位置的组件。另一选择为，在不使用存储匣的情况下，可在植入FU之前当所述FU穿过检验装置时对其进行成像及检验。在此类应用中，可对经检验的生物单元(例如，FU)进行分类，且接着基于检验及/或分类的结果随即将其植入到所期望位置中。如下文所描述，可使用类似技术采用各种实施例，包括使用或不使用存储匣的实施例。总之，检验装置在每一FU移动穿过穿梭输送子系统20时评估所述FU(或FU的样本)。在这方面，使用一机构来将FU(或更通常来说，生物单元)传送经过检验装置且举例来说在使用匣的这些实施例中进入到多个匣容座中的一者中。应理解，传送FU的机构可以是具有压差的开放通道(如上文所描述)或可以是另一此类原动器，例如，输送机、拾取和放置或类似便利机构。

通过在FU移动穿过子系统时预测/计算所述FU的位置，或通过使FU的运动在相机的视场中停止，可在其中相机可获得清晰图像的点及时间处点亮频闪灯。一般来说，成像装置(例如，相机)可在FU往来于匣行进时拍摄所述FU的图像。为此，追踪系统在成像点的上游邻近穿过穿梭输送子系统20的通道定位，可使用所述追踪系统来检测穿梭输送系统中的FU的存在并测量其速率。结合有处理器/控制器的追踪系统可使用速率信息以在FU处在成像装置的视场内的瞬间选通一灯。所述选通可冻结FU的运动以供观察及检验。另一选择为，所述FU可停止其在相机的视场中的运动且记录其图像。例如，图5示意性显示用于对生物单元(例如，FU)在本发明的系统中的移动进行追踪/登记的组件。出于参考目的，所述组件可并入到子系统20中，且因此相同元件将被赋予相同编号。实际上，图6A及6B是贯穿添加有FU追踪组件的经修改匣穿梭输送子系统20′的侧视立面图及截面图。此用于对所感兴趣FU进行监视、登记、检验及评估的技术在用于收获FU的手持式装置中也可以是有用的，且自动化子系统20′中的图解说明不应视为限制性的。

在示范性图5中，显示FU以速率v行进穿过收获工具32的管腔，收获工具32从基座部件22的远端部在远端方向上伸出。如上文所描述，工具32的管腔通到纵向通道中，所述纵向通道延伸穿过基座部件22且经过与检验装置36对准的成像点44。在所图解说明的实例中，检验装置36包括相机C、频闪器S及分束器BS。显示频闪器S与相机轴线对准，不过所述频闪器S也可以是不对准的。在抵达成像点44之前，FU在包含第一光源L₁及第一光检测器D₁的第一或上游检查点与包括第二光源L₂及第二光检测器D₂的第二或下游检查点之间通过。当FU打断相应源与检测器之间的光传输的连续性时，所述第一及第二检查点对所述FU的通过进行登记。处理器/控制器从所述传感器接收信号并将输出发送到各种仪器中的每一者，且包括存储器。

处理器/控制器可适于从检验装置接收信号并执行额外操作中的一者或一者以上，所述额外操作包括但不限于对生物单元穿过检验装置且在包括匣的这些实施例中进入多个匣容座中的一者中进行登记、对生物单元进行计数及对生物单元进行分类。此外，处理器/控制器可记录登记操作、计数操作及分类操作中的一者或一者以上的结果，以供随后从对应的匣容座中进行重新收集及选择性检索。

虽然认为本发明的系统及方法特别用于例如通过对多个生物单元进行分类及/或将其存储于匣中的选择容座中而有效地按顺序管理/处理所述多个生物单元，但本文中描述的各种概念还可应用于手动一对一生物单元管理。例如，可将检验装置耦合到手动或部分自动化手持式生物单元移除工具以供实时评估每一生物单元。举例来说，此毛囊单元移除工具可并入有检验装置，所述检验装置向用户显示FU的类型(例如，F1、F2等)。用户可接着(例如)通过将FU植入适当位置中或将FU驱逐到固持这些类型的毛囊单元的容器中而容易地确定后续动作。另外，此工具及检验装置可耦合到处理器/控制器，所述处理器/控制器保持追踪已移除的不同类型FU的数目。换句话说，虽然本文中描述的各种系统对自动化或机器人生物或毛囊单元移除/管理/移植极为有用，但所述系统对手持式或其它手动非机器人工具也是有用的且期望结合所述手持式或其它手动非机器人工具。

再次参照图5，第一检查点与第二检查点之间的距离指示为l₁，而第二检查点与成像点44之间的距离指示为l₂。记录FU在检查点之间行进所花费的时间Δt₁，且可使用以下公式计算FU的速率v：

v＝l₁/Δt₁

随后，可使用以下公式计算FU在第二检查点与成像点44之间行进所花费的时间Δt₂：

Δt₂＝l₂/v

控制器接着在FU通过第二或下游检查点之后的时间Δt₂触发频闪器S，且指令相机C拍摄成像点44的图片。借助适当的响应时间，在频闪器S点亮且相机C拍摄图片时，FU将处于成像点44的中心处，或至少处于相机的视界44′内。此系统因此确保可获得每一FU的清晰图像。可接着将来自FU的图像的信息用于多个目的，包括但不限于：对每一FU穿过穿梭输送系统进行登记；对FU的数目进行计数，包括发送到匣的FU；对FU进行分类及分级，例如基于其大小、性状，其中毛发的数目(例如，“F1”是指单个毛发毛囊单元；“F2”是指两个毛发毛囊单元等等)，或保持跟踪及记录关于匣的每一容座中所含有的FU的类型的信息。由于相对恒定的吸力且因此FU穿过系统的速率v，因此检查点与成像点44之间的时间增量也保持相当恒定，此通过消除瞬变而进一步确保成功的图像收集。此外，操作员可对图像进行取样且在FU未精确地处于成像点44中心处的情况下略微调节定时。

图6A及6B图解说明添加有FU追踪组件的经修改穿梭输送子系统20′。如图1及2的原始实施例中所提供，子系统20′包含具有远端部24及近端部26的块状基座部件22。纵向方向从远端部24延伸到近端部26，而横向方向在水平平面中垂直于纵向方向延伸。基座部件22中的横向通道接纳直线形匣30，举例来说，所述直线形匣30在机器人操纵器(未显示)的控制下以手动方式或自动方式滑动。示范性移除/收获工具32从基座部件22的远端部24在远端方向上延伸。

图6B以水平截面形式显示子系统20′，且如图4中一样，显示基座部件22中的间隙42，检验装置36定位于间隙42内。应注意，检验装置36示意性表示相机C、频闪器S及分束器BS的组合件，如上文关于图5所描述。基座部件22还在对应空间46内接纳第一及第二检查点45a、45b。如上文所描述，检查点45a、45b的每一者期望包括经定位以感测FU穿过子系统20′的光源与光检测器。如在图5的示意图中，上游与下游检查点45a、45b间隔开距离l₁，而下游检查点45b与成像点44隔开距离l₂。

匣30包括用于接纳FU的多个容座。当装置36检验并识别每一FU时，控制器可操纵匣32以将特定FU置于特定容座内，或仅编目匣的容座的内容。举例来说，可将所有F1FU置于一个选择群组的容座中，而将F2及较大FU置于所述容座的剩余容座中。

仍参照图4，穿过基座部件22中间部分的纵向通道跨越横向通道28(如在图2中所见)连续穿过形成于匣30中的若干容座中的一者。管状套筒47界定形成纵向通道的远端区段的贯通镗孔。管状套筒47装配在形成于基座部件22中的镗孔内且借助栓接到基座部件的盖48固定于其中。闭塞器34显示为紧密装配于管状套筒47的贯通镗孔内。图4中所示的多个O环或密封件49防止流体从通道的各种区段泄漏且泄漏到外部。

基座部件22界定与纵向通道交叉的多个横向流体端口。具体来说，一对近端口50a、50b从基座部件22的相对侧延伸且会聚于中间部分，从而与管状套筒47中的一对侧端口51对齐(参见图2)。一对远端口52a、52b从基座部件22的相对侧延伸且会聚于中间部分，从而在工具32与检验管40之间与纵向通道的小区段流体连通。端口50、52接纳流体源或真空源的连接器(未显示)。因此，如下文中将在描述子系统20的使用中所解释，可沿纵向通道形成压差。优选地，用来给子系统20加压的流体为盐水，不过也可使用空气。对于毛发毛囊，盐水是优选的，以帮助在收获及/或植入程序期间维持FU的水合作用。然而，任何其它保存溶液在本发明中同样有用。使用保存溶液是有利的，因为每一容座期望在用FU填充后含有一些保存溶液。此外，为更好地保存FU，可视需要冷却或冷冻保存溶液。

根据本发明的另一方面，提供存储装置或匣30。此匣优选地具有高密度的孔或容座以在小空间中存储FU(或其它适当生物物体)。此外，此匣优选地准许在受控环境下存储FU，举例来说，使FU保持无菌，或潮湿，或保持在所期望冷温度下。存储装置或匣30的形状或配置可采取许多形式，且直线形或随后描述的圆柱形或盘状形状都不是必须的或限制性的，且可根据指定应用而变化。本发明的存储装置有利地经配置以界定用于接纳生物单元的多个容座。此等存储装置可经操纵以将每一容座(举例来说)按顺序与收获及/或植入工具对齐。优选地，存储装置足够小以容易地在整体子系统或系统内进行更换，且在再使用所述存储装置的情况下容易地消毒。另一选择为，存储装置可具有防止再使用的某些特征，且因此所述存储装置是用后即弃的。

图7A到7E图解说明供与子系统20一起使用的一个示范性直线形匣30的若干视图。图7A显示远端面(或第一端面)60，而图7B显示近端面(或第二端面)62。端面60、62为平面及直线形，且保持平行。直线形匣的一些非限制性实例为形状类似方形或矩形的匣。图7B中所示的厚度尺寸t垂直于端面60、62延伸。多个容座64完全穿过匣30从远端面60延伸到近端面62。容座64中的每一者界定位于远端/第一端面60处的第一开口66，及位于近端/第二端面62处的一对第二开口68。此实施例的容座64的精确示范性形状如在图7D及7E中以截面形式所见，且举例来说可通过从远端面60钻制一个大孔且从近端面62钻制两个较小孔而容易地形成。匣30沿近端侧的上部边缘进一步界定多个转位缺口70。缺口70可用来移置匣30或作为用于容座64中的每一者的位置指示符。除容座64外，具有恒定直径的中心镗孔72延伸于端面60、62之间。如下文中将描述，镗孔72准许闭塞器34穿过匣30。

图8及9图解说明用于首先获取且接着植入FU的过程中的两个阶段。图8中显示FU靠近工具32。在所述示范性实施例中，工具32经设计以用于从体表面移除FU，且可包括尖锐的远端尖部或用于抓取及移除FU的任何其它结构。注意，横向放置匣30使得一端部上的第一或任何其它所期望容座64与纵向通道对齐。此使得容座64与纵向通道且与端口50、52流体连通。操作员或自动化系统操纵穿梭输送子系统20使得FU进入工具32的管腔74。举例来说，操作员可致使工具32切入到FU周围的体表面中。

一旦FU处于管腔74内，工具32便从体表面缩回且穿过管腔74施加压差以致使FU在近端方向上朝向容座64平移。沿纵向通道的压差由端口50、52处的相对流体压力控制。当FU通过检验管40时，检验装置36对所述FU进行登记、计数及/或分类。期望FU以恒定速率穿过纵向通道连续进入到容座64中。另一选择为，可致使FU中止于检验管40中或减速穿过检验管40，使得检验装置36获得满足分类目的需要的图像。

在各种实施例中，可使用图5及6A到6B中所见的FU监视组件(或经设计以实现相同结果或功能的其它替代组件)来监视FU穿过纵向通道的位置，且明确地说监视每一FU何时通过包括成像装置(例如，相机)的检验装置36。可实时分析每一FU的图像以确定举例来说所述FU的性状、计数、大小及其它特性，接着例如通过沿横向通道28对准匣30以定位选定容座来接纳FU而相应地对其进行进一步处理。

FU的行进在第一容座64的近端部处结束。借助所述容座的近端部上的所述对的第二开口68，流体从中穿过，但FU不从中穿过。可通过提供平行流动通道(未显示)或经由各种结构构件(其中的一些构件将参照下文中的另一实施例加以描述)来减小FU在其接近容座64时的速度。

在此阶段，FU已存储于容座64中。系统或操作员接着使匣30沿横向通道28转位以将其它容座中的一者定位成与纵向通道对齐。且重复收获FU的过程。当所期望容座64中的全部或任何容座含有FU时，可移除匣30直到其准备好以供在将FU植入回到受体的体表面中使用。实际上，可在植入程序之前填充多个匣30。或者，可在不改变每一匣的情况下，即刻植入存储于所述匣中的FU。

应注意，匣30中的容座64的线性图案仅是示范性的，且可利用任何数目的匣图案。当然，如果容座64不是以线性方式对准的，那么将不得不在至少两个方向上移置所述匣，以使每一容座与穿过子系统20的纵向通道对齐。同样，可使用并非由规则间隔的垂直行组成的密集矩阵。

在植入程序中的第一步骤中，将具有填充有FU的容座的匣30定位于基座部件22内且容座64中的一者与纵向通道对齐。可使用各种方法实现将毛发毛囊从匣穿梭输送到植入工具。在一些实施例中，在远端方向上的压差可将FU驱策出容座并驱策到检验管40或植入工具32中。举例来说，还可使用上文所描述的形成在近端方向上驱策FU的压差的真空管136，来反转所述压差以使FU正确地朝向远端。读者将理解，植入工具32可与先前使用的收获工具相同，但通常具有不同配置，因此需要改变。

在其它实施例中，举例来说，可使用例如闭塞器(如图9中所示)的机械装置将FU从匣推动到植入工具中。图9图解说明已经横向移置以将镗孔72与纵向通道对齐的匣30。在此阶段，操作员或系统致使植入工具32的远端部进入受体的体表面。为实现此目的，植入工具32的远端部可以是尖锐的，或可将所述工具引入到先前形成的穿孔或切口中。操作员或系统接着平移闭塞器34完全穿过纵向通道，因此将FU推出工具32。在其它替代实施例中，可使用机械装置推动与压差的组合来将FU驱离匣。

图10是根据本发明的另一方面的示范性机器人生物单元收获及植入系统100的示意性透视图。系统100包括具有头部组合件104的机械手102，所述头部组合件104经安装以用于在机械手的下管106上旋转。显示各种箭头以图解说明系统100的移动能力。此外，如将在下文中所见，并入于头部组合件104中的电机及其它此类移动装置使操作尖部108能够在多个方向上精细移动。

显示操作尖部108定位于体表面110上方，在此情况下，体表面110为上面具有毛发毛囊的一条组织。举例来说，通过机器人控制件114起作用的个人计算机112控制机械手102及头部组合件104的各种移动装置。控制系统或机构114可以操作方式耦合到机械手且经配置以控制机械手的运动，包括基于由图像获取装置(可与所述系统一起使用)获取的图像或数据的运动。另一选择为，可将对所有工具(包括收获及植入工具、机械手以及组合件的任何其它可移动部分)的所有移动以及基于由图像获取装置获取的图像或数据的移动的所有处理及控制并入于一个处理及控制系统(例如，114)中。操作员通过监视器115、键盘116及鼠标118监视条件并提供指令。可在监视器115上看到体表面110的经放大图像。

图11到13是系统100的头部组合件104的透视图及立面图。图12的侧视图显示体表面110靠近操作尖部108。一排LED 120照亮体表面110使得成像装置(在所图解说明的实施例中，其为一对相机122)获得清晰图片以用于传输回到监视器115。安装在头部组合件的左侧上(当从操作尖部108看时)的多个电路板124提供对其上各种子系统的实时控制。各种组件经安装以相对于机械手102的下管106旋转或线性平移。可使用步进电机、液压缸等，且本文中将不再对其加以详细描述。

图11到13图解说明安装于所图解说明实施例的头部组合件104中用于在轴线(其平行于通向操作尖部108的轴132的轴线)上转位旋转的圆柱形匣130。轴132以准许沿其轴线线性平移的方式安装于头部组合件上。轴132的近端部134朝向匣130的远端侧伸出。由于此特定所图解说明实施例使用真空子系统，因此在所述匣的近端侧上显示真空管136以准许其远端尖部线性平移的方式安装到头部组合件104。

图14A到14D是根据本发明的另一方面的示范性盘形匣130的各种视图。匣130包含其中界定多个容座142的本体140。本体140界定外圆柱形表面144、平坦圆形远端面(或第一端面)146及平坦圆形近端面(或第二端面)148。端面146、148之间的轴向距离界定厚度t尺寸，如图14D中所见。容座140在轴向上穿过本体140从远端面146处的第一开口150延伸到近端面148处的第二开口152。容座142中的每一者类似于用于图1到9的先前所描述匣穿梭输送子系统20的容座64。

图14A显示匣130的远端侧，其图解说明远端/第一端面146及对应容座142的多个第一开口150。容座142围绕匣130的轴线排列成圆形图案。在所图解说明实施例中，容座142的圆形图案接近于匣的周边(沿圆周)定位，此因其之间需要最小间隔而最大化容座的数目。应理解，可穿过匣提供多个圆形或非圆形容座图案。如下文中将描述，容座142的圆形图案与轴132的轴线对准，如图13中所见。因此，转位或旋转匣130致使容座142中的选择容座与轴132的近端部134对齐。当然，可以众多方式排列容座142，其中匣130相对于轴132(或反之亦然)的所需移动发生对应改变。例如，如图所示，容座142可沿存储装置的圆周排列成至少一个圆形容座阵列的图案，或所述图案可包括以小于第一阵列的半径同心布置的第二(或第三，等等)圆形容座阵列。对于后一种方式，所述图案可以是随机的、或呈某一次序、具有经对准的行或圆圈或其它布置。所述图案仅受匣130相对于轴132(或反之亦然)的可能移动的限制。

匣130在其近端/第二侧上进一步包括在容座142的第二开口152上方延伸的盖160。盖160由下文中所描述的容许介质制成以准许经由若干构件进入到所述容座中进行存取。

措词“容许介质”是指可与根据本发明的一个方面的存储匣一起使用以促成生物单元来往于匣容座的移动的任何数目的材料。此类介质的实例包括筛网、网、纸、例如硅酮的弹性材料、各种接续聚合物、允许形成自己闭合或重新密封的狭缝或穿孔的各种可重新密封材料等。以上所列示范性材料中的任何材料可覆盖匣的背侧(或近端侧)以防止FU穿过并退出匣，而同时允许空气及/或液体穿过。在本发明中有用的容许介质用来覆盖匣的容座的开口以用于举例来说存储毛囊单元(FU)，且必须拥有充足的结构完整性以阻止以某一速率被驱动到容座中的FU的通过。另一方面，容许介质优选地为多孔的以准许空气或流体自由地从中通过(可渗透空气/流体的)，或是易于用工具穿透的。

一个子组的容许介质为可渗透空气及/或流体的介质。如果盖160可由空气或流体渗透，那么可跨越盖材料建立穿过容座的压差。例如，准许盐水通过的筛网为可渗透介质，且因此为容许介质。然而，另一子组的容许介质(“可穿透介质”)是指可相对容易地穿透或刺穿以至少暂时地形成开口的任何数目的材料。注意“可穿透介质”可以是可渗透空气及/或流体的，如呈筛网形式，或可以是不可渗透空气及/或流体的。如果盖160是不可渗透流体但仍可穿透，那么举例来说可使用穿过所述盖延伸到容座中的探针建立穿过所述容座的压差。如果金属是极薄的(如呈箔形式)或布置为精细筛网或网，那么即使金属也可以是可穿透介质。使用闭塞器(或杆、或针，通常为金属的)来实现刺穿，使得可形成开口以允许空气/流体通过。所述开口可以是永久形成的或在可重新密封介质的情况下可以是暂时形成的。如上所述形成开口使得能够针对使用压差或真空将FU牵拉到匣的容座中的程序的这些实施例及/或步骤引入抽吸探针。另一选择为，可形成开口以准许将盐水或其它已知保存溶液引入到容座。

可穿透介质的实例包括筛网/网(例如，聚合物的筛网/网)、医药过滤器材料(可渗透空气但不能渗透流体)及硅酮橡胶。期望地，可穿透介质为非磨损的，此意味着刺穿不会导致从其上散脱或分切出微粒。此等微粒可降级或污染容座中的生物单元。

示范性容许介质可以是医药级硅酮橡胶聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其可由经设定大小以适合穿过容座142的闭塞器穿透。如在图14D中所见，盖160可借助挡环162附接到匣130的本体140。虽然未显示，但可用螺丝或螺栓或胶水(其可用于更永久的附接)将挡环162紧固到本体140。另一选择为，不必使用挡环，且举例来说可通过胶合、熔合、夹紧等将盖160直接附接(以永久方式或以可拆卸方式)到匣的本体。下文中参照图17及19显示用于将盖160夹持到本体140的两种不同方式。

期望地，在匣130的每一容座142中放置一定量的盐水或其它已知保存溶液，使得毛发毛囊或其它生物物体在存储期间保持水合或维持冷温度。实现此目的的一种方式是针对盖160利用容许介质，其将保存流体芯吸到第二开口152上，且因此由于表面张力效应(即，毛细管效应)而将所述保存流体传送到每一容座。另一种方式是将流体滴直接插入到每一容座142中。

匣130(或在较早实施例中为30)并不限于与图10的机器人系统一起使用，而是还通用于其它程序。如上所述，可使用本发明的匣来管理各种种类的生物单元。一个实例是提取并存储多个活体组织检查样本以供随后分析的过程。系统期望将供体位置与容座匹配，且接着可借助对任何一个活体组织检查样本所来自的身体的区域的了解而视需要递送所述样本。另外，如先前所述，在无本文中所描述的机器人系统的辅助的情况下，可在手动为主的系统中利用所述匣。为清晰起见，可在手动或手动为主的系统中利用本发明的匣，其中由人(例如，医师或经训练的技术人员)使用举例来说手持式装置来实现收获及/或植入，即使此装置或程序具有各种自动化程度。

图15是盘形匣130在装载到收获/植入系统100中之前的透视图。图解说明匣的近端侧且应注意，未显示盖160以暴露容座142。

图16是经安装而靠近收获/植入系统100组件中与其直接相互作用的某些组件的匣130的透视图。匣130以与图15中相同方式定向，其中右边为近端侧，不过在此操作视图中，容许介质盖160遮挡容座142。图16还图解说明用于安装盖160的替代配置。还参照图17，内安装环及外安装环164a、164b栓接到匣130的本体，且将挡环166a、166b固持于匣130的近端面中的凹槽(未编号)内。而挡环166a、166b又捕获并以摩擦方式固持盖160的内圆形边缘及外圆形边缘，盖160由弯折或可被按压到凹槽中的材料制成。例如，盖160可由呈圆环形状的硅酮(PDMS)弹性体制成，其中盖160的内边缘及外边缘由环164、166保持于凹槽中。

图16显示穿过安装于头部组合件104(图13)上的框架部件168的真空管136。在真空管136的终止端部处看到有弹簧部件170，其帮助确保所述管与匣130的近端面之间的良好抽吸接触，并减少对精确相对定位公差的需要。同样，头部组合件104包括用于朝向及远离匣130(如由双头箭头所指示)平移真空管136的移动机构(未显示)。

框架部件168还可提供用于邻近真空管136的终止端部安装刺穿装置172的平台。刺穿装置172包含期望为尖头或尖锐的细杆，其位于与真空管136距匣130的旋转轴线相同径向距离处。换句话说，刺穿装置172与容座142的圆形图案对准。可利用刺穿装置172以针对所述容座中的每一者预先刺穿穿过盖160的孔或狭缝。如果真空管136的终止端部包含用于进入容座的细探针且所述探针的尖锐程度不足以干净利落地形成其自己的孔，那么可利用刺穿装置172。下文中将参照图19来描述此实施例。在替代配置中，真空管136的终止端部可以是尖头的以执行穿透而非使用单独的刺穿仪器。

图16还图解说明外壳174，旋转原动机定位于所述外壳174内以用于旋转或转位匣130，例如步进电机。匣130的精确旋转移动又相对于真空管136对齐容座142中的每一者。控制移动机构的软件使得能够视需要对齐容座142中的任何一者。举例来说，如上所述，可将用于评估每一FU的特性的检验系统并入到收获程序中，且对每一容座142中FU的类型的了解使得系统能够将较小FU植入于一个位置中，而将较大FU植入于另一位置中。此项技术中已知众多此类植入方案且本文中将不再进一步描述。读者还将注意，可将真空管136与匣130的相对径向平移并入到系统中，以促成真空管136与相对于所图解说明阵列同心布置的第二圆形容座142阵列(未显示)的对齐。

图17是图16的远端组件的放大截面图，且图解说明示范性压差减小结构，期望所述压差减小结构经提供以减速生物单元朝向匣130行进的速率。在使用所述系统的一种方法中，在收获过程期间将吸力源施加到选定容座142的近端侧，此在近端方向上形成压差，因此将FU驱策到容座中。通常，所述压差的量值在沿从收获工具到容座142的路径行进期间保持恒定，因为从体表面拉出FU所需的吸力相对高，此导致FU朝向容座移动的速度速率高。此高速率移动可能在FU暂停于匣容座的近端部处时(例如，当其撞击盖160时)可导致对所述FU的损坏。然而，由于行进持续时间短，因此虽然并非不可能，但在收获工具与容座之间的半途中提供降低吸力量值的系统将是困难的。

可沿其中生物单元从移除工具行进到存储装置容座的路径提供结构以减小沿其一部分的压差且借此减小FU沿所述路径的速度，而不是并入复杂(即，昂贵)的双级压力降低系统。例如，所述结构可包含在主路径以外的平行流动路径，其刚好在所述路径抵达匣之前终止。在图17中，从操作尖部108穿过远端轴132的FU行进路径沿由外管175环绕的主管173通过。在管173、175之间形成圆环间隔。间隔开大致轴132的长度的两组旁通孔177使得流动能够进入圆环间隔。此减小主管173内的压力且因此减速FU在所述区域中的行进。

现在参照图18，其显示用于匣容座142的示范性卸压结构。当在收获过程期间将吸力源施加到选定容座142的近端侧时，在FU抵达容座后压差持续短周期。在所述时间期间，例如，如果FU在容座的近端侧上完全包括所述容座，那么期望减轻抽吸对所述FU的脱水效应。在图18中，显示容座142中的一者具有卸压通道174以将在所述容座内形成的最大吸力限制为小于吸力源的量值。所述的另一方式，真空管136包含吸力源，如果容座142的近端部周围经密封，那么所述吸力源将向所述容座施加一定量值的吸力。在没有卸压通道174的情况下，容座内的FU将被暴露于最大吸力。通过为流体或空气进入到真空管136中提供替代路径，使FU所暴露于的最大吸力小于吸力源的量值。

卸压通道174显示为位于容座142的第二开口或近端部处呈十字图案的小缺口。当然，可使用其它配置，包括仅一个缺口。另外，出于实例目的，卸压通道174仅显示处于一个容座中，且期望为所有容座提供卸压通道174。

图19图解说明用于将吸力源(形成压差)施加到容座142的替代方法。也就是，抽吸探针176从真空管136的远端部延伸。抽吸探针176的特征为钝的闭合端177且至少一个侧端口178靠近所述闭合端。抽吸探针176的外径充分小于容座142的内径，以提供间隙且准许空气或流体在探针周围流动并进入到侧端口178中。

抽吸探针176穿过容许介质盖160延伸到容座142中，在此实施例中，盖160任选地通过板179保持在匣130的近端面上，而板179又由外环181固定。板179中的圆形锥形开口(未编号)阵列与容座142中的每一者对齐，此促成将探针176引入到容座。抽吸探针176可与所述容许介质中的任何容许介质一起使用，但尤其适合与相对不可渗透流体的盖160一起使用。直接穿过此材料抽吸力将是不可行的，且因此必须将探针176穿过盖160插入到容座中，期望地，盖160由在移除探针176后自密封的材料制成；举例来说，硅酮(PDMS)弹性体。

可推动探针176直接穿过盖160，但假定其具有钝形状，那么期望提供预形成的狭缝或孔。举例来说，可使用图16中图解说明的刺穿管172来形成此类孔。特别有用的刺穿管172成形为弯形针(Huber needle)的形式，其经设计为不以取芯方式形成孔，而是仅形成自密封的狭缝。另一选择为，抽吸探针176的终止端部可以是更尖的尖头(例如，呈弯曲针的形状)以便自己形成孔，但应考虑当FU接触尖锐探针时对所述FU的影响。

图20及21是将毛囊单元穿梭输送组件与整体头部组合件104隔离的透视图及侧视图。也可看到所述组件并入到图11到13中的头部组合件104中。为描述系统的重要操作相互作用，或将描述系统的包括操作尖部108的远端部、匣130及系统的包括真空管136的近端部之间的相对移动。图22A到22D图解说明用于收获FU的序列，而图23A到23B描述用于植入FU的序列。应理解，可通过首先填充匣130且接着在不与系统分离的情况下将所述匣130倒空而按顺序执行所述操作。然而，取决于匣130中的容座142的数目，可能需要数个匣且首先实现收获操作，之后再进行植入程序。例如，一匣可固持125到500个FU，而典型程序需要高达2000个FU。当然，容座的数目是可变化的且单个匣可固持将需要的所有FU。

图22A到22D是沿图20的线22-22截取的穿梭输送组件的截面图，其显示用于从体表面110收获或移除毛囊单元且将其穿梭输送到匣130的操作序列。在图22A中，显示已在缸体180内向左移置之后的轴132。此动作致使收获/移除工具182冲进体表面110中达预定深度。由于了解在移置轴132之前工具与体表面之间的距离，因此工具182的穿透深度得以确定。

在图22B中，显示毛囊单元FU定位于移除工具182的管腔内。同样，显示轴132与缸体180的组合件向右平移，使得近端部134接触匣130。轴132的贯通镗孔与匣130中的容座142中的一者对齐。

图22C图解说明其中FU从移除工具182穿过轴132穿梭输送且进入到匣容座142中的步骤。举例来说，此步骤可使用通过穿过真空管136的抽吸所形成的压差来实现。在图22C中，此穿梭输送FU的步骤期望利用上文中关于图17所描述的速率减小旁通结构，以及关于图18所描述的压力减小通道。另一选择为，可利用机械穿梭输送将FU传送到容座142中。例如，可提供杆或闭塞器(未显示)，其延伸穿过轴132且推动FU直到其存放到容座142中。

最后，图22D显示包括往远端方向移动而离开匣130的轴132的组合件，及包括移动离开匣130的真空管136的组合件。此时，匣130自由旋转且将另一容座转位成与穿梭输送子系统的远端及近端组件对齐。

现在参照图23A，穿梭输送子系统组件显示为实质上处在来自图22D的位置中，不过不再是收获/移除工具，轴132的远端部的特征为植入工具184。具有FU的容座142与轴132的管腔对齐。在近端侧上，真空管136已被移除且由实心杆状闭塞器186替换。闭塞器186沿其轴线线性平移穿过容座142且穿过轴132的整个长度，且可以若干方式(包括通过与多个轮188接触)驱动。

图23B显示所述三个组件聚集在一起且闭塞器186穿过容座142及整个轴132直到FU抵达植入工具184。可使用植入工具184将FU存放到预形成的切口中或在体表面中形成新切口。

读者应理解，可使用数种替代方法来实现将毛发毛囊从匣穿梭输送到植入工具。一个实例是使用所描述的闭塞器从匣推动FU一直穿过植入工具的远端部。另一选项是使用压差将FU驱策出每一容座且驱策到植入工具中。举例来说，还可使用上文所描述的真空管136(其形成在近端方向上驱策FU的压差)来反转所述压差以朝远端方向驱动所述FU。或者，可使用物理推动与压力的组合。

以上图解说明及描述的本发明的实施例能有各种修改及替代形式，且应理解，一般来说本发明以及本文所描述的特定实施例并不限于所揭示的特定形式或方法，且在本发明的精神及范围内可能有许多其它实施例。此外，虽然可在本文中论述或在一个实施例的附图中但不在其它实施例中显示本发明的个别实施例，但应明了一个实施例的个别特征可与另一实施例的一个或一个以上特征或来自多个实施例的特征组合。

尽管已在本发明的优选实施例中描述了本发明，但应了解已使用的字词为描述性而非限制性的字词。因此，在不违背本发明的真实范围的情况下，可在上述权利要求书内做改变。