本发明涉及诸如在外科手术中用于内窥镜和/或侵入式应用的可转向器械。根据本发明的可转向器械可用于医学应用和非医学应用两者中。后者的实例包括检查和/或检修在难以到达的位置处的机械和/或电子硬件。因此，在以下描述中使用的术语，诸如内窥镜应用或侵入性器械，必须以广泛的方式进行解释。

将需要大切口以用于暴露目标区域的外科手术干预转变成微创外科手术干预，即仅需要自然孔口或小切口来建立对目标区域的进入，是众所周知且正在进行的过程。在执行微创外科手术干预时，操作者(诸如医生)需要进入装置，所述进入装置被布置用于通过所述人体的进入端口将侵入性器械引入并引导到人体或动物体内。为了减少疤痕组织形成和人类或动物患者的痛苦，进入端口优选地由皮肤和下面组织中的单一小切口提供。在这方面，使用身体的自然孔口的可能性将甚至更好。另外，进入装置优选地使操作者能够控制侵入性器械提供的一个或多个自由度。以此方式，操作者可在人体或动物体内的目标区域处以人体工程学和精确的方式执行所需的动作，并且降低所使用器械发生碰撞的风险。
这些器械朝向目标区域被引导通过的外科手术侵入性器械和内窥镜在本领域是熟知的。侵入性器械和内窥镜两者可包括可转向管，所述可转向管增强其导航和转向能力。这种可转向管优选地包括近侧端部部段(part)，所述近侧端部部段包括至少一个柔性区；远侧端部部段，所述远侧端部部段包括至少一个柔性区；以及刚性中间部段，其中所述可转向管还包括适于将近侧端部部段的至少一部分相对于刚性中间部段的偏转转换成远侧端部部段的至少一部分的相关偏转的转向装置。
此外，取决于管的近侧端部部段和远侧端部部段中的柔性区的数量以及转向装置的转向构件的所需实现方式，即全部转向构件可布置在单一中间元件中或将转向构件分成不同的组，并且每组转向构件布置在不同的中间构件中，可转向管优选地包括多个同轴布置的圆柱形元件，所述多个同轴布置的圆柱形元件包括外元件、内元件和一个或多个中间元件。
在大多数现有技术装置中，转向装置包括具有例如亚1mm直径的常规转向缆线作为转向构件，其中转向缆线布置在管的近侧端部部段和远侧端部部段处相关的柔性区之间。然而，由于转向缆线具有许熟知的缺点，因而优选避免它们并且通过形成一个或多个中间元件的整体部段的一组或多组纵向元件来实现转向构件。可通过使用合适的材料添加技术(诸如注塑或电镀)或通过从圆柱形元件开始，并且然后使用合适的材料去除技术(诸如激光切割、光化学蚀刻、深冲压、常规的切削技术(诸如钻或磨)或高压水喷射切割系统)制造中间元件中的每一个。在上述材料去除技术中，激光切割是非常有利的，因为它允许在合理的经济条件下非常精确和干净地去除材料。例如，在申请人的WO 2009/112060 Al、WO 2009/127236 Al、US 13/160,949和US 13/548,935中已经描述了关于上述可转向管及其转向装置的设计和加工的另外的细节，所述全部申请通过引用的方式整体并入本文。
可转向侵入性器械通常包括布置在可转向管的近侧端部部段处用于使管转向和/或用于操纵布置在可转向管的远侧端部部段处的工具的柄部。这种工具例如可以是相机、手动操纵器(例如一对剪刀、夹钳)或使用能源(例如电能源、超声能源或光学能源)的操纵器。
在本申请中，术语“近侧”和“远侧”相对于操作者(例如，操作器械或内窥镜的医生)被定义。例如，近侧端部部段将被理解为位于医生附近的部段，并且远侧端部部段将被理解为与医生相距一定距离的部段。
在这些可转向器械中，纵向元件(或转向线)在器械的应允许在近侧端部和远侧端部两者处相对于器械的纵向轴线弯曲的至少那些部分中需要是柔性的。这些纵向元件通常位于相邻的外圆柱形元件与相邻的内圆柱形元件之间。当弯曲器械的这些柔性区时，这些纵向元件在每个此类区中与外圆柱形元件和内圆柱形元件的可弯曲部分一起弯曲。然而，有时此类区的弯曲致使弯曲的外圆柱形元件和弯曲的内圆柱形元件将纵向元件夹紧在外圆柱形元件与内圆柱形元件之间，使得难以在纵向方向上进一步移动纵向元件。这种效果也可由布置在可弯曲部分中彼此顶部的不同纵向元件引起/增加。

本发明的目的是提供一种用于内窥镜和/或侵入式应用的可转向器械，其在弯曲器械时防止此类夹紧发生。
这通过如权利要求1所述的可转向器械来实现。
可转向器械可通过如独立方法权利要求所述的方法来制造。
在从属权利要求中要求保护本发明的实施方案。
根据本发明的可转向器械解决了上述夹紧问题。
附图说明
通过非限制性和非排他性实施方案，根据本发明的描述，本发明的另外的特征和优点将变得显而易见。这些实施方案不应被解释为限制要求保护的范围。本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可想到本发明的其他替代方案和等同实施方案并将其简化为实践。将参考附图来描述本发明的实施方案，其中相似或相同的附图标号表示相似、相同或对应的部段，在附图中：
图1示出具有两个可转向器械的侵入性器械组件的示意性透视图。
图2a示出可转向侵入性器械的非限制性实施方案的侧视图。
图2b提供可转向器械的细长管状主体的非限制性实施方案的详细透视图。
图2c提供如图2b所示的细长管状主体的远侧端部部段的更详细视图。
图2d示出如图2b所示的可转向器械的细长管状主体的纵向剖面图。
图2e示出如图2b所示的可转向器械的细长管状主体的纵向剖面图，其中第一近侧柔性区和第一远侧柔性区是弯曲的，从而示出转向装置的操作。
图2f示出如图2e所示的可转向器械的细长管状主体的纵向剖面图，其中另外第二近侧柔性区和第二远侧柔性区是弯曲的，从而进一步示出转向装置的操作。
图2g示出具有一个近侧柔性区和一个远侧柔性区的可转向器械的示例性实施方案的纵向剖视图。
图2h示出图2g中所示的可转向器械的三个圆柱形元件的分解透视图。
图2i示出图2h中所示的可转向器械的中间圆柱形元件的示例性实施方案的展开型式的顶视图。中间圆柱形元件可通过以下方式形成：将展开的型式卷成圆柱形构型并且通过任何已知的附接手段(诸如通过焊接技术)附接卷起构型的相邻侧。
图2h示出如图2b中所示的细长管状主体的一部分的透视图，其中外圆柱形元件已被部分地去除以示出纵向转向元件的示例性实施方案，所述纵向转向元件在向中间圆柱形元件的壁提供纵向狭缝之后获得，所述中间圆柱形元件使细长管状主体的第一近侧柔性区和第一远侧柔性区互连。
图3示出通过器械的柔性区的横截面的实例，以示出本发明解决的问题。
图4示出本发明的示例性实施方案的3D视图；
图5a-5e示出五个相应的同轴圆柱形元件，所述五个相应的同轴圆柱形元件在器械的组装状态下形成器械的一个柔性近侧部分；
图6a-6d示出四个相应的同轴圆柱形元件，所述四个相应的同轴圆柱形元件在器械的组装状态下形成器械的一个其他柔性近侧部分；
图7a和图7b分别示出图6a和图6b的相应的圆柱形元件的细节；
图8示出图7b的圆柱形元件的放大部分。
图9A、图9B和图10示出本发明的另外的实施方案的示意图，其中使用向内弯曲的唇形部分。
图11A、图11B和图12示出本发明的又另外的实施方案的示意图，其中使用向内弯曲的唇形部分。

图2a示出可转向侵入性器械10的非限制性实施方案。图1示出具有带两个此类可转向侵入性器械10的引入件的侵入性器械组件1的非限制性实施方案。关于图2b至图2j解释可转向侵入性器械10的细节。
图2a示出可转向侵入性器械10的侧视图。可转向器械10包括细长的管状主体18，所述细长的管状主体18具有近侧端部部段11，所述近侧端部部段11包括两个致动柔性区14、15；
远侧端部部段13，所述远侧端部部段13包括两个远侧柔性区16、17；以及刚性中间部段12。
在本实施方案中，致动柔性区14、15被构造为柔性近侧区，并且将进一步被称为柔性近侧区。这些柔性近侧区14、15通过合适的纵向元件(图2a中未示出)连接到远侧柔性区。通过分别弯曲一个此类近侧柔性区14、15，对应的柔性远侧区也将弯曲，如将在下文中详细解释。
刚性中间部段还可具有一个或多个可弯曲区。然而，这些可弯曲区只是柔性的，并且它们的弯曲不受另一个可弯曲区控制。若需要，可提供多于两个可转向柔性远侧区。在远侧端部部段13处布置工具，像夹钳2。在近侧端部部段11处布置柄部3，所述柄部3适于通过例如布置在器械内的合适缆线(未示出)打开和闭合夹钳2的钳口。用于这样做的缆线布置是本领域中熟知的。
图2b提供可转向器械10的细长管状主体18的远侧部分的详细透视图，并且示出细长管状主体18包括多个同轴布置的层或圆柱形元件，包括外圆柱形元件104，所述外圆柱形元件
104在远侧端部部分13处终止在第一远侧柔性区16之后。外圆柱形元件104的远侧端部部分
13例如通过在焊接点100处进行点焊接来固定地附接到位于外圆柱形元件104内并与其相邻的圆柱形元件103。然而，可使用任何其他合适的附接方法，包括任何机械卡扣配合连接或通过合适的胶料进行胶合。
图2c提供远侧端部部段13的更详细视图，并且示出其包括三个同轴布置的层或圆柱形元件，它们是内圆柱形元件101、第一中间圆柱形元件102和第二中间圆柱形元件103。内圆柱形元件101、第一中间圆柱形元件102和第二中间圆柱形元件103的远侧端部三个全部固定地彼此附接。这可通过在焊接点100处进行点焊接来完成。然而，可使用任何其他合适的附接方法，包括任何机械卡扣配合连接或通过合适的胶料进行胶合。附接点可以在内圆柱形元件101、第一中间圆柱形元件102和第二中间圆柱形元件103的端部边缘处，如图所示。
然而，这些附接点也可优选地位于端部边缘与柔性区17的位置之间，与这些边缘相距一定距离。
本领域技术人员将清楚，如图2b所示，细长管状主体18总共包括四个圆柱形元件。根据图2b中所示的实施方案的细长管状主体18包括转向装置的转向构件布置在其中的两个中间圆柱形元件102和103。如图2b所示，在细长管状主体18的示例性实施方案中的转向装置包括在细长管状主体18的近侧端部部段11处的两个柔性区14、15、在细长管状主体18的远侧端部部段13处的两个柔性区16、17和布置在处于近侧端部部段11和远侧端部部段13处的相关柔性区之间的转向构件。转向构件的示例性实际布置在图2d中示出，图2d提供如图2b所示的细长管状主体18的示例性实施方案的示意性纵向剖视图。
图2d示出上述四层或圆柱形元件，即内圆柱形元件101、第一中间圆柱形元件102、第二中间圆柱形元件103和外圆柱形元件104的横截面。
如沿其从器械的远侧端部到近侧端部的长度所见，内圆柱形元件101包括刚性环111，所述刚性环111布置在可转向器械10的远侧端部部段13处；第一柔性部分112；第一中间刚性部分113；第二柔性部分114；第二中间刚性部分115；第三柔性部分116；第三中间刚性部分117；第四柔性部分118；以及刚性端部部分119，所述刚性端部部分119布置在可转向器械
10的近侧端部部分11处。
如沿其从器械的远侧端部到近侧端部的长度所见，第一中间圆柱形元件102包括刚性环121、第一柔性部分122、第一中间刚性部分123、第二柔性部分124、第二中间刚性部分
125、第三柔性部分126、第三中间刚性部分127、第四柔性部分128和刚性端部部分129。部分
122、123、124、125、126、127和128一起形成纵向元件120，所述纵向元件120可以像线一样在纵向方向上移动。第一中间元件102的刚性环121、第一柔性部分122、第一中间刚性部分
123、第二柔性部分124、第二中间刚性部分125、第三柔性部分126、第三中间刚性部分127、第四柔性部分128和刚性端部部分129的纵向尺寸分别与内圆柱形元件101的刚性环111、第一柔性部分112、第一中间刚性部分113、第二柔性部分114、第二中间刚性部分115、第三柔性部分116、第三中间刚性部分117、第四柔性部分118和刚性端部部分119的相应的纵向尺寸对准并且优选地近似相等，并且也与这些部分重合。在本说明书中，“近似相等”意思是相应的相同尺寸在小于10％，优选地小于5％的裕度内相等。
类似地，第一中间圆柱形元件102包括一个或多个其他纵向元件，其中的一个以附图标号120a示出。
如沿其从器械的远侧端部到近侧端部的长度所见，第二中间圆柱形元件103包括第一刚性环131、第一柔性部分132、第二刚性环133、第二柔性部分134、第一中间刚性部分135、第一中间柔性部分136、第二中间刚性部分137、第二中间柔性部分138和刚性端部部分139。
部分133、134、135和136一起形成纵向元件130，所述纵向元件120可以像线一样在纵向方向上移动。第二中间圆柱体103的第一刚性环131、第一柔性部分132以及第二刚性环133和第二柔性部分134、第一中间刚性部分135、第一中间柔性部分136、第二中间刚性部分137、第二中间柔性部分138和刚性端部部分139的纵向尺寸分别与第一中间元件102的刚性环111、第一柔性部分112、第一中间刚性部分113、第二柔性部分114、第二中间刚性部分115、第三柔性部分116、第三中间刚性部分117、第四柔性部分118和刚性端部部分119的相应的纵向尺寸对准并且优选地近似相等，并且也与这些部分重合。
类似地，第二中间圆柱形元件103包括一个或多个其他纵向元件，其中的一个以附图标号130a示出。
如沿其从器械的远侧端部到近侧端部的长度所见，外圆柱形元件104包括第一刚性环
141、第一柔性部分142、第一中间刚性部分143、第二柔性部分144和第二刚性环145。外圆柱形元件104的第一柔性部分142、第一中间刚性部分143和第二柔性部分144的纵向尺寸分别与第二中间元件103的第二柔性部分134、第一中间刚性部分135和第一中间柔性部分136的相应的纵向尺寸对准并且优选地近似相等，并且也与这些部分重合。刚性环141具有与刚性环133近似相同的长度，并且例如通过点焊接或胶合固定地附接到所述刚性环133。优选地，刚性环145与仅在相应的刚性环145与第二中间刚性部分137之间例如通过点焊接或胶合进行足够的固定附接所需的长度上与第二中间刚性部分137重叠。刚性环111、121和131例如通过点焊接或胶合彼此附接。这可在其端部边缘处完成，但也可在与这些端部边缘相距一定距离处完成。
在实施方案中，这同样可应用于刚性端部部分119、129和139，它们也可以可比较的方式附接在一起。然而，所述构造可以使得相对于远侧部分的直径，圆柱形元件在近侧部分处的直径更大或更小。在此类实施方案中，在近侧部分处的构造不同于图2d中所示的构造。由于直径的增加或减小，实现了放大或衰减，即，柔性区在远侧部分处的弯曲角度将大于或小于对应的柔性部分在近侧部分处的弯曲角度。
圆柱形元件101、102、103和104的内径和外径在沿着细长管状主体18的相同位置处以使得内圆柱形元件101的外径略小于第一中间圆柱形元件102的内径，第一中间圆柱形元件
102的外径略小于第二中间圆柱形元件103的内径并且第二中间圆柱形元件103的外径略小于外圆柱形元件104的内径的方式，以使得相邻圆柱形元件相对于彼此可能进行滑动移动的方式进行选择。尺寸应使得在相邻元件之间提供滑动配合。相邻元件之间的间隙通常可以是0.02mm至0.1mm的数量级，但是取决于特定应用和所使用的材料。间隙优选地小于纵向元件的壁厚度，以防止其重叠构型。将间隙限制为纵向元件的壁厚度的约30％至40％通常是足够的。
从图2d中可见，近侧端部部段11的柔性区14通过第二中间圆柱形元件103的部分134、
135和136连接到远侧端部部段13的柔性区16，所述部分134、135和136形成可转向器械10的转向装置的第一组纵向转向构件。此外，近侧端部部段11的柔性区15通过第一中间圆柱形元件102的部分122、123、124、125、126、127和128连接到远侧端部部段13的柔性区17，所述部分122、123、124、125、126、127和128形成转向装置的第二组纵向转向构件。如上所述的构造的使用允许可转向器械10用于两次弯曲。将关于图2e和图2f中所示的实例来解释这种构造的工作原理。
为了方便起见，如图2d、图2e和图2f所示，圆柱形元件101、102、103和104的不同部分已经被分组为如下定义的区151-160。区151包括刚性环111、121和131。区152包括部分112、
122和132。区153包括刚性环133和141以及部分113和123。区154包括部分114、124、134和
142。区155包括部分115、125、135和143。区156包括部分116、126、136和144。区157包括刚性环145和部分117、127和137的与其重合的部段。区158包括部分117、127和137在区157外部的部段。区159包括部分118、128和138。最后，区160包括刚性端部部分119、129和139。
为了使可转向器械10的远侧端部部段13的至少一部分偏转，可能在任何径向方向上向区158施加弯曲力。根据图2e和图2f中所示的实例，区158相对于区155向下弯曲。因此，区
156向下弯曲。因为第一组转向构件包括布置在第二中间刚性部分137与第二刚性环133之间的第二中间圆柱形元件103的部分134、135和136，所以区156的向下弯曲通过第一组转向构件的纵向位移转移成区154相对于区155的向上弯曲。这在图2e和图2f两者中示出。
应当注意，区156的示例性向下弯曲仅导致如图2e所示区154在器械的远侧端部处向上弯曲。通过布置在区152与154之间的区153来防止由于区156的弯曲而导致的区152弯曲。当随后在任何径向方向上向区160施加弯曲力时，区159也弯曲。如图2f所示，区160相对于其在图2e中所示的位置在向上方向上弯曲。因此，区159在向上方向上弯曲。因为第二组转向构件包括布置在刚性环121与刚性端部部分129之间的第一中间圆柱形元件102的部分122、
123、124、125、126、127和128，所以区159的向上弯曲通过第二组转向构件的纵向位移转移成区152相对于其在图2e中所示的位置的向下弯曲。
图2f进一步示出将保持如图2e中所示的器械在区154中的初始弯曲，因为如上所述这一弯曲仅由区156的弯曲掌控，而区152的弯曲仅由区159的弯曲掌控。由于区152和154可相对于彼此独立地弯曲的事实，因而可能使可转向器械10的远侧端部部段13具有彼此独立的位置和纵向轴线方向。具体地，远侧端部部段13可呈现有利的S形形状。本领域技术人员将理解，使区152和154相对于彼此独立地弯曲的能力显著地增强了远侧端部部分13的可操纵性，并且因此整体上增强了可转向器械10的可操纵性。
显然，可能改变图2d至图2f中所示的柔性部分的长度，以适应关于可转向器械10的远侧端部部段13和近侧端部部段11的弯曲半径和总长度的特定要求或者以适应在近侧端部部段11的至少一部分与远侧端部部段13的至少一部分的弯曲之间的放大比或衰减比。
转向构件包括形成一个或多个中间圆柱形元件102、103的整体部段的一组或多组纵向元件。优选地，在中间圆柱形元件102、103的壁已经设置有限定其余纵向转向元件的纵向狭缝之后，纵向元件包括中间圆柱形元件102、103的壁的其余部段。
参照关于可转向器械的示例性实施方案的图2g至图2i提供关于后一种纵向转向元件的加工的另外的细节，所述可转向器械在其近侧端部部段11和远侧端部部段13两者处仅包括一个柔性区。
图2g示出包括三个同轴布置的圆柱形元件，即内圆柱形元件2202、中间圆柱形元件
2203和外圆柱形元件2204的可转向器械2201的纵向截面。用于制得圆柱形元件2202、2203和2204的合适材料包括不锈钢、钴铬合金、形状记忆合金(诸如 )、塑料、聚合物、复合物或其他可切割材料。替代地，圆柱形元件可通过3D打印工艺制得。
内圆柱形元件2202包括第一刚性端部部段2221，所述第一刚性端部部段2221位于器械
2201的远侧端部部段13处；第一柔性部段2222；中间刚性部段2223；第二柔性部段2224；以及第二刚性端部部段2225，所述第二刚性端部部段2225位于器械2201的近侧端部部段11。
外圆柱形元件2204还包括第一刚性端部部段2241、第一柔性部段2242、中间刚性部段
2243、第二柔性部段2244和第二刚性端部部段2245。圆柱形元件2202和2204的不同部段的长度基本上相同，使得当将内圆柱形元件2202插入外圆柱形元件2204中时，不同部段抵靠彼此定位。
中间圆柱形元件2203还具有第一刚性端部部段2331和第二刚性端部部段2335，所述第一刚性端部部段2331和第二刚性端部部段2335在组装条件下分别位于另外两个圆柱形元件2202、2204的对应的刚性部段2221、2241和2225、2245之间。中间圆柱形元件2203的中间部段2333包括三个或更多个单独的纵向元件，所述三个或更多个单独的纵向元件可具有不同的形式和形状，如将在下文解释的。在组装三个圆柱形元件2202、2203和2204之后，由此将元件2202插入元件2203中并且将两个组合的元件2202、2203插入元件2204中，内圆柱形元件2202的至少第一刚性端部部段2221、中间圆柱形元件2203的第一刚性端部部段2331和外圆柱形元件2204的第一刚性端部部段2241在器械的远侧端部处彼此附接。在图2g和图2h中所示的实施方案中，内圆柱形元件2202的第二刚性端部部段2225、中间圆柱形元件2203的第二刚性端部部段2335和外圆柱形元件2204的第二刚性端部部段2245也在器械的近侧端部处彼此附接，使得三个圆柱形元件2202、2203、2204形成一个整体单元。
在图2h中所示的实施方案中，中间圆柱形元件2203的中间部段2333包括具有均匀横截面的多个纵向元件2338，使得中间部段2333具有如图2i中的中间圆柱形元件2203的展开条件中所示的大体形状和形式。从图2i可以清楚地看到，中间部段2333由在中间圆柱形部段
2203的圆周上相等地间隔开的并行的多个纵向元件2338形成。有利地，纵向元件2338的数量至少为三个，使得器械2201在任何方向上变得完全可控，但是任何更高的数量也是可能的。优选地，纵向元件2338的数量是6或8。
这种中间部段的生产最方便地通过注塑或电镀技术，或者从具有所需内径和外径的圆柱形管开始，并且去除需要以中间圆柱形元件2203的所需形状结束的圆柱形管壁的部段来完成。然而，替代地，可使用任何3D打印方法。
可通过不同的技术来完成材料的去除，所述不同的技术诸如激光切割、光化学蚀刻、深冲压、常规的切削技术(诸如钻或磨)、高压水喷射切割系统或任何可用的合适的材料去除工艺。优选地，使用激光切割，因为这允许在合理的经济条件下非常精确和干净地去除材料。上述过程是方便的方式，因为构件2203可被说成是在一个过程中制得，而无需如常规器械中所需的用于连接中间圆柱形元件的不同部段的另外的步骤，在所述常规器械中常规的转向缆线必须以某种方式连接到端部部段。可使用相同类型的技术来生产具有其相应的柔性部端2222、2224、2242和2244的内圆柱形元件2202和外圆柱形元件2204。
图2j示出纵向(转向)元件4的示例性实施方案，所述纵向(转向)元件4在向第二中间圆柱形元件103的壁提供纵向狭缝5之后获得，所述第二中间圆柱形元件103如上所述使近侧柔性区14和远侧柔性区16互连。即，纵向转向元件4至少部分地绕器械的纵向轴线形成螺旋，使得在器械的近侧部分处的相应的转向元件4的端部部分而不是在器械的远侧部分处的相同纵向转向元件4的端部部分绕纵向轴线以另一个角取向布置。如果纵向转向元件4以线性取向布置，那么器械在某一平面中近侧部分处弯曲将导致器械在相同平面中但在180度相反方向上在远侧部分处弯曲。纵向转向元件4的这种螺旋构造允许产生如下效果：器械在某个平面中近侧部分处的弯曲可导致器械在相同方向上在另一平面中或在相同平面中远侧部分处弯曲。优选的螺旋构造使得在器械的近侧部分处的相应转向元件4的端部部分相对于在器械的远侧部分处的相同纵向转向元件4的端部部分绕纵向轴线以180度的角偏移取向布置。然而，例如任何其他角偏移取向(例如90度)在本文献范围内。狭缝的尺寸设定成使得纵向元件在设置在可转向器械中的适当位置时由相邻的纵向元件引导。
如图2d中所示的柔性部分112、132、114、142、116、144、118和138以及图2g和图2h中所示的柔性部分2222、2224、2242和2244可通过在2008年10月3日提交的欧洲专利申请08 004 
373.0的第5页第15-26行中描述的方法获得，但是可使用任何其他合适的过程来制得柔性部分。
此类柔性部段可具有如图2b和图2c中所示的结构。即，可通过多个狭缝14a、15a、16a、
17a获得柔性。例如，两个圆周狭缝可沿着相同的圆周线设置在圆柱形元件中，其中两个狭缝彼此间隔一定距离。在器械的纵向方向上以多个距离设置多组相同的周向狭缝14a、15a、
16a、17a，其中连续的组布置在以一定角度旋转的位置处，例如每次旋转90度。在这种布置中，圆柱形元件的所有部段仍彼此连接。
此外，如果如图2d所示分别形成第一组纵向转向构件和第二组纵向转向构件的第一中间圆柱形元件102的部分122、123、124、125、126、127和128以及第二中间圆柱形元件103的部分134、135和136实现为纵向转向元件4，如图2h所示，那么可使用上述加工方法。图2h和图2i的纵向元件2338同样如此。此外，根据本发明可使用在EP 2 762 058A中描述的任何实施方案。
否则，纵向元件4、2338也可通过本领域已知的(例如像EP 1 708 609A中描述的)任何其他技术来获得。关于在这些部分中使用的纵向元件构造的唯一限制是：在柔性部分重合的位置中必须保持器械的总体柔性。
可通过任何已知的方法来生产关于分别在图2d、图2e和图2f中所示的可转向器械的示例性实施方案的如上所述的不同同轴布置的层或圆柱形元件101、102、103、104、2202、2203和2204，前提条件是它们适合于制得多层系统。多层系统应被理解为包括至少两组单独的纵向元件4、2338，用于将近侧端部部段的移动转移至远侧端部部段的可转向器械。不同的圆柱形元件的组装也可以相同方式实现。生产不同圆柱形元件的优选方法在上文提及的EP 
2762 058A中已经进行了描述，所述文献特此通过引用的方式整体并入本文。
在上述实施方案中，近侧端部部分和远侧端部部分以类似的方式构造。然而，并不一定总是如此，如将在下文中变得显而易见。
参考图3解释本文献中解决的特定问题之一。
图3是图2d、图2e和图2f中所示的器械的柔性区14的放大图。然而，这也可以适用于柔性区15、16、17中的任何其他一个。相似的附图标号指代与在这些图2d、图2e和图2f中相同的元件。像图1中的设置一样，图3示出处于弯曲位置的柔性区14。还示出内圆柱形元件101的一部分，其具有非柔性部分115、柔性部分116和非柔性部分117。
同轴地包围内圆柱形元件101的是中间圆柱形元件102，所述中间圆柱形元件102具有用于控制柔性区17在器械远侧端部处的弯曲的若干个纵向元件120、120a。在图3的上部中示出一个此类纵向元件120的细节，即，非柔性部分125、柔性部分126和非柔性部分127。
同轴地包围中间圆柱形元件102的是圆柱形元件103，所述圆柱形元件103具有正在控制柔性区16的弯曲的若干个纵向元件130、130a。在图3的上部中示出一个此类纵向元件130的细节，即，非柔性部分135和柔性部分136。附图标号137指代周向地包围部分117和127的非柔性部分。
同轴地包围中间圆柱形元件103的是圆柱形元件104。示出圆柱形元件104的细节，即，非柔性部分143、柔性部分144和附接到圆柱形元件103的部分137的环145。
图3的下部示出与上部类似的构造。属于形成周向地闭合单元的元件的那些部段具有相同的附图标号。附图标号125a、126a、127a、135a和136a分别指代与相应的附图标号125、
126、127、135和136类似的元件，然而，它们与其他纵向元件相关联。
内圆柱形元件101限定从可转向器械的近侧端部延伸到远侧端部的中空空间。中空空间容纳也从器械的近侧端部延伸到远侧端部的线140。在近侧端部处，这一线140附接到合适的致动器(未示出)，所述致动器可手动地操作或通过例如由操作者或机器人(也未示出)控制的马达操作。在其远侧端部处，线140附接或连接到工具2(图1)以用于控制其操作。
当柔性区14以图3中所示的方式弯曲时，圆柱形元件102和103中的纵向元件已经在器械的纵向方向上移动，以便控制柔性区中的一个在器械远侧端部处的弯曲。即，由于所示的弯曲，纵向元件120和130将在图3的右方向上移动并且施加拉力。因此，因为这一拉力施加在虚拟圆形路径外部，所以朝向器械的纵向轴线的向内的力A1、A2、A3将施加在纵向元件
120和130上。特别地，柔性部分126将具有向内推靠圆柱形元件101的柔性部分116的趋势。
因此，圆柱形元件101的相对侧将向内推靠纵向元件120a的柔性部分126a。
纵向元件130也将被向内推进，这可致使柔性部分136推靠纵向元件120的柔性部分126并且增加对柔性部分126a的这种影响。此外，柔性部分126可通过弯曲移动而在两侧被夹紧，从而致使需要摩擦和额外的力来控制对应的柔性区在远侧端部处的移动。两个柔性部分126与136之间的这种接合也可阻碍纵向元件130的纵向移动。
同时，在所示出的条件下，使用者可操作线140以控制工具2的移动。因为柔性区14弯曲，所以线140施加法向力，使得线140在其内弯曲位置处(即，图3的下部)推靠内圆柱形元件101。这用箭头A4、A5和A6指示。在使用时，对线140的拉力可比对纵向元件120的拉力高得多，例如高10倍。因此，力A4、A5和A6可比力A1、A2和A3高得多。因此，拉动线140可致使柔性部分126a被夹紧并且几乎不能移动。柔性部分136a也可以如此。
因此，由纵向元件120、130和线140施加在内圆柱形元件101上的法向力致使内圆柱形元件101将纵向元件120a抵靠纵向元件130a夹紧。这可阻碍或甚至阻止纵向元件130a的任何进一步纵向移动，并且使得控制柔性区17的弯曲非常困难或甚至无效。
据观察，图3的情况仅仅是实例。实际的可转向器械可在纵向元件组之间具有另外的圆柱形元件。此外，可转向器械可具有多于两个柔性区，并且因此具有多于两组纵向元件。
本发明解决了这些摩擦问题。
进一步参考图4-8，将最好地理解本发明的解决方案。
图4示出根据本发明的可转向器械的实例的3D视图。相似的附图标号指代与其他图中相同的元件。它们的解释在此处不重复。器械包括五个同轴圆柱形元件202-210。内圆柱形元件210由中间圆柱形元件208包围，所述中间圆柱形元件208由中间圆柱形元件206包围，所述中间圆柱形元件206由中间圆柱形元件204包围，所述中间圆柱形元件204最终由外圆柱形元件202包围。内中间圆柱形元件可由柔性螺旋弹簧制成。器械的近侧端部和远侧端部分别用相应的附图标号226和227指示。
据观察，在此将参考“圆柱形”元件详细解释本发明。然而，应当理解，“圆柱形”不仅仅限于圆形横截面。可应用任何其他合适的横截面，包括椭圆形、矩形等。
图5a-5e示出处于分解状态的在器械的柔性区15的位置处的五个同轴圆柱形元件202-
210的部分。所有图5a-5e的纵向尺寸是相同的，使得在相应的图5a-5e中彼此上方示出的部件在器械的组装状态下彼此同轴地对准。
图5a在其右侧示出外圆柱形元件202。圆柱形元件202优选地由管形元件，例如由合适的金属或塑料制成。图5a在其左侧示出处于其组装状态的中间圆柱形元件204的一小部分。
外圆柱形元件202在其近侧端部226处包括刚性部分212。刚性部分212附接到柔性部分15a的一侧，柔性部分15a的另一相对侧附接到刚性部分216。柔性部分15a可包括任何合适的柔性设备。优选地，柔性设备基于通过在管状元件中切割合适的狭缝和/或开口而制造的多个铰链。如本领域技术人员所理解，这可通过激光切割来完成。实施方案可包括如例如在WO2009112060A1、NL2017570和未预发布的荷兰专利申请NL2019173[代理人文件号P6063253NL1]中示出和引用的铰链类型。
刚性部分212包括一个或多个狭缝，所述一个或多个狭缝被定形为使得刚性部分212具有一个或多个小唇形部分218。这些小唇形部分218用于通过焊接将刚性部分212固定地附接到中间圆柱形元件204的刚性部分244，如图5b所示。唇形部分218如此小，以致于当它们被合适的热源(像激光束)辐射时将容易地熔化。当去除热源时，唇形部分的熔融材料将固化，并且然后充当刚性部分212与244之间的胶料。限定具有唇形部分218的焊接单元的狭缝可以是S形，与在图8中狭缝限定唇形部分294b相似，所述图8以更大比例示出它们。可使用可容易地激光熔化的其他形式的焊接单元218。它们可位于靠近端部226。
刚性部分216可具有周向地取向的一个或多个狭缝形开口220，其例如也由激光切割产生。它们可用于将刚性部分卡扣到另一根管的一部分。
刚性部分216可设置有一个或多个焊接单元224，所述一个或多个焊接单元224可具有与焊接单元218相同的构造。它们可位于靠近外圆柱形元件202的与端部226相对的端部。在通过合适的激光束熔化并且再次固化之后，它们将在外圆柱形元件202与中间圆柱形元件
204的与一个或多个焊接单元224同轴地对准的部分之间形成牢固的附接。
图5b详细示出在器械的柔性区15位置处的中间圆柱形元件204。中间圆柱形元件204优选地由管形元件，例如由合适的金属或塑料制造。中间圆柱形元件204的所有单个元件是在所述管形元件中激光切割合适的图案的结果。
中间圆柱形元件204在其最近侧端部处包括刚性部分244。在器械的柔性区15的位置处提供柔性部分15b，所述柔性部分15b在其近侧端部处附接到刚性部分244。柔性部分15b在其远侧端部处优选地通过中间区段234附接到纵向元件部分236。每个纵向元件部分236在其远侧端部处附接到较小宽度的端部部分237。在组装状态下，这些端部部分237能够在纵向方向上在狭缝中移动，所述狭缝由中间圆柱形元件204的刚性部分246的延伸的端部部分
245限定。
在每个纵向元件部分236中形成一个或多个小唇形部分238。它们被设计成使得可被合适的激光束熔化，以便将每个纵向元件部分236焊接到中间圆柱形元件206中的对应的纵向元件部分256(图5c)。唇形部分238可向内弯曲，以在焊接操作期间使它们更靠近对应的纵向元件部分256，并且因此保证更好的焊接。通过这种布置，可改变“相同”纵向元件的部分到纵向轴线的距离，以便致使柔性区15向在器械的这些纵向元件附接到的远侧端部处对应的柔性区的弯曲移动产生放大/衰减效果，如对于本领域技术人员将是显而易见的。
柔性部分15b可包括多组细线232a、232b。每组细线232a、232b形成单一纵向元件的一部分。每组232a、232b在其近侧端部处附接到刚性部分244，并且在其远侧端部处附接到一个中间区段234。相邻的组232a、232b由合适的间隔件230(例如，如图5b所示的M形间隔件)分开，并且如在专利申请PCT/NL2015/050798中详细地所解释的。每组232a、232b的两条线由例如通过激光切割产生的细狭缝分开。因此，纵向元件在柔性部分15b中的部分可说成比没有分成两根线更具柔性。同时，应用两根线代替相同宽度的单根线会增强纵向元件部分在柔性区15的位置处的潜在拉力。每个中间区段234包括绳索均衡器：每个绳索均衡器在其近侧端部处附接到组232a、232b的两根线，并且在其远侧端部处附接到一个纵向元件部分
236。在示出的布置中，纵向元件部分236比组232a、232b的线宽得多，并且因此柔性更差，然而，它更强壮。中间区段234可具有任何合适的设计以作为绳索均衡器操作，如在未预发布的荷兰专利申请NL 2019173[代理人文件号P6063253NL1]中详细地所解释的。一个纵向元件部分236、一个绳索均衡器234和一组细线232a、232b一起形成第一组纵向元件中的单一纵向元件的一部分。这一第一组纵向元件由使柔性区15弯曲的使用者操作，并且因此致使第一组纵向元件的纵向元件中的单个纵向元件在纵向方向上移动。根据柔性区15的弯曲方向，它们中的一些将施加纵向拉力，而另一些将施加纵向推力。因此，柔性区15的弯曲致使在器械的第一组纵向元件的纵向元件附接到的远侧端部处对应的柔性区(在图1的实例中，是柔性区17)弯曲移动。
靠近其最近侧端部，中间圆柱形元件204设置有一个或多个熔化单元228，例如设置有可例如通过激光束容易地熔化的一个或多个唇形部分，以通过焊接将中间圆柱形元件204附接到位于中间圆柱形元件204内部的中间圆柱形元件206。
在组装器械期间，将中间圆柱形元件204插入外圆柱形元件202中。在使用时，所有相邻的线组232a、232b以及所有相邻的纵向元件部分236应未连接，使得它们可以独立的方式在纵向方向上移动。然而，当在中间圆柱形元件204中的纵向元件的所有这些部分都未连接的状态下将中间圆柱形元件204插入外圆柱形元件202中时，这将导致复杂且费时的制造过程，因为圆柱形元件的原始形状将会丢失。因此，在组装过程中，相邻纵向元件的相邻部分仍通过所谓的“断裂岛”彼此附接。例如，相邻的纵向元件部分236仍然通过一个或多个断裂岛240彼此附接。它们可具有与图7b中以更大比例示出的断裂岛280相同的构造，即，断岛
240可具有圆形的形式并且通过可容易地断裂的非常薄的桥接件附接到两个相邻的纵向元件部分236。一旦器械被完全组装，相邻的纵向元件就被迫相对于彼此纵向移动至使得这些薄桥接件中的至少一个断裂的程度。因此，断裂岛240的桥接件应设计成使得它们在施加在相邻纵向元件上的纵向力使相邻纵向元件本身的任何部分永久变形之前断裂。此类断裂岛在PCT/NL/2014/050837中详细描述，所述文献在此以全文引用的方式并入本文。可在此应用PCT/NL/2014/050837中示出的断裂岛中的任一个。
在组装器械之前和期间，端部部分237仍通过断裂岛242附接到刚性部分246的延伸的端部部分245。而且，这些断裂岛被设计成在器械的首次使用期间当端部部分237将相对于延伸的端部部分245移动时断裂。断裂岛242可具有与断裂岛240类似的设计。然而，它们可具有如PCT/NL/2014/050837中公开的任何其他合适的设计。
图5c详细示出在柔性区15的位置处的中间圆柱形元件206的一部分。在这一区15中，中间圆柱形元件206包括柔性部分15c。柔性部分15c在其近侧处附接到刚性部分248，并且在其远侧处附接到刚性部分250。刚性部分250设置有在远侧方向上延伸的若干个延伸的端部部分253。柔性部分15c优选地包括多个铰链，所述多个铰链可通过将合适的图案激光切割成圆柱形元件206而容易地制得，如参考柔性部分15a(图5a)所解释的。
图5c在左侧示出中间圆柱形元件206设置有纵向元件的若干个相邻部分256。在示出的实施方案中，相邻部分256由通过激光切割产生的小纵向狭缝分开。因此，部分256可独立地在纵向方向上移动。如上所述，每个纵向元件部分256通过熔化唇形部分238(图5b)而焊接到纵向元件部分236中的对应的一个，以便形成单一纵向元件，其部分布置在与器械的纵向轴线的不同距离处。
这些部分256在其近侧端部处包括更薄的延伸的端部部分255。因此，这些延伸的端部部分限定延伸的端部部分253位于其中的纵向开口。在组装器械之前和期间，两个相邻的延伸的端部部分255仍通过断裂岛254附接到位于其间的一个延伸的端部部分253。如上所述，在首次使用器械期间，这些断裂岛254将断裂，并且与部分256相关联的纵向元件自由独立地在纵向方向上移动。可在此应用PCT/NL/2014/050837中示出的断裂岛中的任一个。
刚性部分250设置有一个或多个焊接单元252，所述一个或多个焊接单元252可定形成与焊接单元218相似并且可例如通过激光束容易地熔化，以将中间圆柱形元件206附接到位于中间圆柱形元件206内部的中间圆柱形元件208的合适部分。
图5d详细示出在柔性区15的位置处的中间圆柱形元件208。在所述区15中，中间圆柱形元件208设置有柔性部分15d。如图所示，柔性部分15d可由简单的螺旋形狭缝制得，所述简单的螺旋形狭缝通过激光切割产生并且沿中间圆柱形元件208的一定长度延伸。柔性部分
15d在其近侧端部处附接到刚性部分260。柔性部分15d在其远侧端部处附接到刚性部分
264。刚性部分264包括一个或多个焊接单元262，所述一个或多个焊接单元262可定形成与焊接单元218相似并且可例如通过激光束容易地熔化，以将中间圆柱形元件208附接到位于中间圆柱形元件208内部的内圆柱形元件210的合适部分。
图5e详细示出在柔性区15的位置处的内圆柱形元件210。在所述区15中，内圆柱形元件
210设置有柔性部分15e。如图所示，柔性部分15e可由简单的螺旋形狭缝制得，所述简单的螺旋形狭缝通过激光切割产生并且沿内圆柱形元件210的一定长度延伸。柔性部分15e在其近侧端部处附接到刚性部分270。柔性部分15e在其远侧端部处附接到刚性部分272。
内圆柱形元件210、中间圆柱形元件204、206、208和外圆柱形元件202的外径和内径被选择成使得当它们插入彼此中以形成图4中所示的器械时，它们之间相应的相互间隙如此小以致于相邻的圆柱形元件可容易地在纵向方向上相对于彼此移动，但相互的径向游隙保持在最小。相互间隙可以在0.02mm至0.1mm的范围内。圆柱形元件的厚度可以在0.1-2.0mm、优选地0.1-1.0mm、更优选地0.1-0.5mm、最优选地0.2-0.4mm的范围内。圆柱形元件的直径可以在0.5-20mm、优选地0.5-10mm、更优选地0.5-6mm的范围内。
图6a-6d分别示出在柔性区14的位置处的中间圆柱形元件204、206和208以及内圆柱形元件210的细节。为了更好地理解本发明，图7a和图7b分别以放大比例示出图6a和图6b的相应的部段。
图6a是图5b在器械的远侧方向上的延伸，其在右侧示出刚性部分246。刚性部分246的远侧端部附接到位于柔性区14中的柔性部分14a的一端。柔性部分14a在其另一端处附接到刚性部分296。柔性部分14a可由与柔性部分15a、15c、15d和15c中类似的铰链制得。
柔性部分14a在若干个位置处设置有小唇形部分294a，所述小唇形部分294a用作焊接单元，如将在下文中变得显而易见。
刚性部分246被示出为设置有一个或多个唇形部分292。它们用作焊接单元，如将在下文进一步所解释的。
图6b是图5c在器械的远侧方向上的延伸，其示出中间圆柱形元件206的进一步的细节。
在右侧，图6b示出多个纵向元件部分256。它们中的每一个在其远侧端部处变窄或变细成小宽度的纵向元件部分274。因此，那些纵向元件部分274可被认为是非常柔且被容易地弯曲的细线。这些纵向元件部分274中的每一个沿柔性区14的整个长度延伸。纵向元件部分274中的每一个在其远侧端部处扩宽为较宽的纵向元件部分276。
相邻的纵向元件部分274在其近侧端部处以预定距离布置，使得在它们之间限定有开放空间。在每个此类开放空间中定位有垫形部分278。每个垫形部分278充当间隔件，以使相邻的纵向元件部分274保持分离并且防止它们在使用时切向移动。垫形部分278是第二组纵向元件的相应纵向元件的起始部分。垫形部分278中的每一个优选地通过焊接单元292附接到中间圆柱形元件204的刚性部分246(图6a和图7a)。此外，在组装器械之前和期间，垫形部分278中的每一个仍通过一个或多个断裂岛280附接到相邻纵向元件部分274中的一个(或多个)。如上所述，在器械的首次使用期间，这些断裂岛280将断裂，并且相应的垫形部分278在相邻的纵向元件部分274之间的开放空间中在纵向方向上独立地自由移动。可在此应用PCT/NL/2014/050837中示出的断裂岛中的任一个。
垫形部分278中的每一个在其远侧处变窄成纵向元件部分282。因此，那些纵向元件部分282可被认为是非常柔且被容易地弯曲的细线。纵向元件部分282在柔性区14的位置处与第一组纵向元件的纵向元件部分274并行地纵向延长。纵向元件部分282在其远侧处扩宽为纵向元件部分284。这些纵向元件部分284在某个更远的远侧位置处变窄成纵向元件部分
285，所述纵向元件部分285具有更小的宽度并且在相邻的纵向元件部分285之间限定开放空间。
垫形部分277位于这些后面的开放空间内。这些垫形部分277充当间隔件，以使纵向元件部分285保持分离并且防止它们切向移动。垫形部分277中的每一个形成它们附接到的一个纵向元件部分276的端部单元。此外，垫形部分277中的每一个优选地通过激光焊接附接到位于中间圆柱形元件208中的一个纵向元件部分310(进一步参见下文)。
纵向元件部分285中的每一个在其远侧端部处扩宽为彼此相邻的较宽的纵向元件部分
286，并且优选地，仅通过小狭缝分开，使得防止纵向元件部分286切向移动。在组装器械之前和期间，这些纵向元件部分286仍通过断裂岛290彼此附接。如上所述，在首次使用器械期间，这些断裂岛290将断裂，并且相应的纵向元件部分286自由独立地在纵向方向上移动。可在此应用PCT/NL/2014/050837中示出的断裂岛中的任一个。
在图1中所示的布置中，与纵向元件部分286相关联的纵向元件将附接到柔性区16。因此，如果使用者使柔性区14弯曲，则柔性区16也将弯曲。如本领域技术人员所知，如果与纵向元件部分286相关联的纵向元件沿其整个长度将是直的，则此类弯曲将彼此相反。即，例如，如图6a的图的表面中所见，使刚性部分246(图6a)向下弯曲将致使柔性区16的远侧在同一表面中向上移动。然而，如图6b所示，朝向远侧方向，相邻的纵向元件部分286以螺旋路径布置。取决于朝向远侧端部螺旋的量，以此方式可致使柔性区的远端侧以任何预定的其他空间角移动。在图1中，示出如下情况：如果刚性部分246在表面中向下移动，则柔性区16的远端侧也在所述表面中向下移动。
在图6b和图7b中所示的实施方案中，在柔性部分14b中，第一组纵向元件的多个纵向元件部分274和第二组纵向元件的多个纵向元件部分282按如下布置：
-它们被分组成在纵向方向上彼此接触而彼此不附接的一个纵向元件部分274和一个纵向元件部分282的组。
-在图6b和图7b中示出总共八个此类组。在两个相邻的组之间，存在填充有一个或多个切向间隔件275、279(在图7b中和也在图8中以放大比例示出)的空间。