CN111065311A - 动态刚性化外套管 - Google Patents

Abstract

一种刚性化外套管包括细长的柔性管、附接至柔性管的一个或多个安装元件、和连接至一个或多个安装元件的多个接合器。刚性化外套管具有柔性构型，在柔性构型中，多个接合器被构造为能够相对于其他接合器运动，以适应柔性管的弯曲。刚性化外套管还具有刚性构型，在刚性构型中，多个接合器相对于其他接合器固定，以阻止柔性管弯曲。

Description

动态刚性化外套管

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月20日提交的题为“DYNAMICALLY RIGIDIZING OVERTUBE”的美国临时申请No.62/535,134和于2018年5月16日提交的题为“DYNAMICALLY RIGIDIZINGOVERTUBE”的美国临时申请No.62/672,444的优先权，它们的全部内容通过引用合并于此。

通过参考并入

本说明书中提及的所有出版物和专利申请通过引用并入本文，其程度如同每个单独的出版物或专利申请被具体和单独地指出通过引用并入。

背景技术

在内窥镜术中，内窥镜能曲线或环路穿过血管，使得镜的进一步推进变得困难。这种环路是内窥镜检查的已知的临床挑战。事实上，一项研究发现100名接受结肠镜检查的患者中有91例会出现环路【Shah等人的“Magnetic Imaging of Colonoscopy:An Audit ofLooping,Accuracy and Ancillary maneuvers.”Gastrointest Endosc 2000；52:1-8】。环路会延长检查过程，并会导致患者疼痛，因为会拉伸血管壁和肠系膜。此外，环路导致穿孔发生率增加。在严重的环路情况下，完整的结肠镜检查是不可能的，因为环路会拉伸结肠的长度，结肠镜的长度不足以到达末端。环路是精确末梢控制的一个障碍，阻碍着使用者所期望的手柄与内窥镜末梢之间的一对一运动关系。这些问题通常出现在各种内窥镜检查中，包括结肠镜检查、食道、胃、十二指肠镜检查(EGD)、肠镜检查、内镜逆行胰胆管造影(ERCP)、最近发展的介入性内窥镜检查程序(包括ESD(内镜黏膜下剥离)和EMR(内镜黏膜切除术))、机器人柔性内窥镜检查、和在NOTES(自然孔口经腔内窥镜手术)过程中。因此，需要一种有助于防止环路且能保证极好的末梢精度和控制的内窥镜装置。

发明内容

这里描述能够从高柔性的构型动态地转变为高刚性的构型的装置，以有助于引导诸如内窥镜的医疗装置通过曲折的体腔或有助于在其他身体空间内引导诸如内窥镜的医疗装置。

通常，在一种实施方式中，一种刚性化外套管包括：细长的柔性管；附接至柔性管的一个或多个安装元件；和连接至一个或多个安装元件的多个接合器。刚性化外套管具有柔性构型，在柔性构型中，多个接合器被构造为能够相对于其他接合器运动，以适应柔性管的弯曲。刚性化外套管具有刚性构型，在刚性构型中，多个接合器相对于其他接合器固定，以阻止柔性管弯曲。

这个和其他实施方式能包括以下特征中的一个或多个。刚性化外套管还能包括围绕多个接合器定位的外层。外套管能被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将刚性化外套管从柔性构型转变为刚性构型。多个接合器能通过多个枢转元件连接至一个或多个安装元件，每个枢转元件连接至接合器。多个枢转元件能是凸式和凹式接合器的球窝枢轴、线材或缆绳、或窄且薄的延伸部。多个接合器中的每个通过延伸部和线材枢轴连接至安装元件。自每个安装环的延伸部能在安装环的第一侧上比在安装环的第二侧上长。多个接合器能包括多个凸式接合器和多个凹式接合器。多个凸式接合器和多个凹式接合器能围绕刚性化外套管的周围以交替的布置定位。多个凸式接合器和多个凹式接合器能沿着刚性化外套管的纵向轴线以交替的布置定位。凸式接合器能具有双楔形横截面。从楔形部的第一侧至楔形部的第二侧的角度能为20°-40°。凹式接合器能具有工字形横截面。工字形的内表面能成10°-20°的角度。外套管还能包括多个止动器，其被构造为能够阻止凹式接合器和凸式接合器在被轴向地拉离时彼此脱离接合。

通常，在一种实施方式中，一种刚性化外套管，包括：细长的柔性管；附接至柔性管的一个或多个安装元件；连接至一个或多个安装元件的多个凹式接合器；和连接至一个或多个安装元件的多个凸式接合器。刚性化外套管具有柔性构型，在柔性构型中，多个凸式接合器被构造为能够在多个凹式接合器内且相对于多个凹式接合器轴向地运动，以适应柔性管的弯曲。刚性化外套管具有刚性构型，在刚性构型中，多个凸式接合器相对于凹式接合器固定，以阻止柔性管弯曲。

这个和其他实施方式能包括以下特征中的一个或多个。刚性化外套管还能包括围绕多个凸式和凹式接合器定位的外层。外套管能被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将刚性化外套管从柔性构型转变为刚性构型。多个凸式和凹式接合器能通过多个枢转元件连接至一个或多个安装元件，每个枢转元件连接至凸式或凹式接合器中的一个。多个枢转元件能是凸式或凹式接合器的球窝元件、线材、或窄且薄的延伸部。多个凸式和凹式接合器中的每个能通过延伸部和线材枢轴连接至一个或多个安装元件中的一个。自每个安装环的延伸部能在安装环的第一侧上比在安装环的第二侧上长。多个凸式接合器和多个凹式接合器能围绕刚性化外套管的周围以交替的布置定位。多个凸式接合器和多个凹式接合器能沿着刚性化外套管的纵向轴线以交替的布置定位。凸式接合器能具有双楔形横截面。从楔形部的第一侧至楔形部的第二侧的角度能为20°-40°。凹式接合器能具有工字形横截面。工字形的内表面能成10°-20°的角度。外套管还能包括多个止动器，其被构造为能够阻止凹式接合器和凸式接合器在被轴向地拉离时彼此脱离接合。凸式接合器或凹式接合器上能包括锯齿状部。

通常，在一种实施方式中，一种刚性化外套管包括：细长的柔性管；附接至柔性管的一个或多个安装元件；通过多个枢转机构连接至一个或多个安装元件的多个第一接合器。刚性化外套管具有柔性构型，在柔性构型中，多个接合器被构造为能够围绕枢转机构枢转，以适应柔性管的弯曲。刚性化外套管具有刚性构型，在刚性构型中，多个接合器彼此接合并且阻止柔性管弯曲。

这个和其他实施方式能包括以下特征中的一个或多个。刚性化外套管还能包括围绕多个接合器定位的外层。外套管能被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将刚性化外套管从柔性构型转变为刚性构型。多个枢转机构能是凸式或凹式接合器的球窝元件、线材或缆绳，或窄且薄的延伸部。多个枢转机构能是线材，并且安装元件上还能包括多个延伸部，每个延伸部从枢转机构的线材延伸至安装环。每个枢转机构能允许第一和第二接合器以高达30度的角度枢转。

通常，在一种实施方式中，一种将医疗装置推进经过体腔的方法，包括：(1)在外套管处于柔性构型的同时，将具有细长的柔性管和安装至其的多个接合器的外套管插入体腔内，使得多个接合器随着柔性管弯曲而相对于彼此轴向地运动或相对于彼此枢转；和(2)当外套管到达体腔内的期望位置时，在多个接合器之上启用真空以使外套管转变为刚性构型，使得阻止接合器的运动或枢转且阻止柔性管弯曲。

这个和其他实施方式能包括以下特征中的一个或多个。该方法还能包括在外套管处于刚性构型的同时，使医疗装置穿过外套管。

通常，在一种实施方式中，一种刚性化外套管包括多个联动装置和多个抗拉构件。每个抗拉构件在邻近的联动装置之间延伸。每个联动装置在一个或多个枢轴点处连接在一起。刚性化外套管具有柔性构型，在柔性构型中，每个抗拉构件相对于第一联动装置固定并且能够相对于第二联动装置运动，以便允许第一和第二联动装置之间枢转。刚性化外套管具有刚性构型，在刚性构型中，每个抗拉构件相对于第一和第二联动装置固定，以便阻止第一和第二联动装置之间枢转。

这个和其他实施方式能包括以下特征中的一个或多个。刚性化外套管还能包括内层和外层，多个联动装置夹在内层与外层之间。外套管能被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将刚性化外套管从柔性构型转变为刚性构型。每个抗拉构件能包括第一端和第二端，第一端能够在外套管处于刚性构型中时相对于邻近的联动装置中的第一联动装置运动，第二端相对于邻近的联动装置中的第二联动装置固定。第一端能包括凸式接合器，凸式接合器被构造为能够相对于第二联动装置的凹式接合器运动。

附图说明

本发明的新颖特征特别地在随后的权利要求中提及。通过参照阐述了利用本发明的原理的示例性实施方式的以下详细说明和附图将获得对本发明的特征和优点的更好理解，在附图中：

图1A-1D示出动态刚性化外套管的示例性实施方式。

图2A-C示出动态刚性化外套管的联动装置(linkage)的示例性实施方式。

图3A-3C示出图2A-2C的联动装置中的若干个连接在一起。

图4A-4B示出动态刚性化外套管的弯曲。

图5A-5E示出包括球窝枢轴的动态刚性化外套管的示例性联动装置。

图6A-6B示出仅包括凸式接合器(male engagers)的动态刚性化外套管的另一示例性联动装置。

图7A-7B示出仅包括凹式接合器(female engagers)的动态刚性化外套管的另一示例性联动装置。

图8A-8D示出图6A-6B和7A-7B的联动装置连接在一起。

图9A-9E示出动态刚性化外套管的另一示例性实施方式。

图10示出动态刚性化外套管的联动装置的另一示例性实施方式，其中锯齿状接合器由片材结构形成。

图11A-11B示出动态刚性化外套管的球窝接合器上的锯齿状部。

图12示出动态刚性化外套管的另一示例性实施方式，其中工字梁帽增加至塑料的工字梁结构件。

图13示出包括互锁楔形件的动态刚性化外套管的示例性实施方式。

图14示出包括横档形几何结构的动态刚性化外套管的示例性实施方式。

图15A-15B示出包括将接合器保持就位的开口环的动态刚性化外套管的示例性实施方式。

图16示出围绕刚性化外套管的联动装置盘旋以将开口环保持就位的线材。

图17示出在刚性化外套管的端部联动装置上的渐缩部。

图18示出包括线材加固的刚性化外套管的内管。

图19示出示例性刚性化外套管的卷绕。

图20示出内窥镜在结肠中的使用。

图21A-21D示出刚性化外套管和刚性化镜的母女布置。

图22A-22B示出接合器上的限止器。

图23A-23B示出接合器上的限止器的另一实施方式。

图24A-24B示出可操纵的刚性化外套管。

图25示出具有选择性刚性化区域的刚性化外套管。

图26示出具有螺旋安装环的刚性化外套管的实施方式。

图27A-27B示出在施加真空时接合器之间的空间的减小。

图28A-28B示出电镀的接合器。

图29A-29G示出其上具有各种锯齿状部的接合器。

图30示出成形为拱顶状(keystone)的接合器。

图31示出与动态刚性化外套管一起使用的示例性手柄。

图32A-32F示出包括可延伸的锁定枢轴的动态刚性化系统。

图33A-33D示出动态刚性化外套管的联动装置的另一实施方式。

图34A-34C示出类似于图33A-33D中所示的彼此接合的联动装置的两个联动装置。

图35A-35C示出制造联动装置的示例性方法。

图36A-36B示出与动态刚性化外套管一起使用的示例性编织物。

图37示出并入编织物中用于与动态刚性化外套管一起使用的箍股。

图38A-38D示出接合器上的示例性限止器的另一实施方式。

图39A-39B示出接合器上的示例性限止器的另一实施方式。

图40示出包括金属涂层的示例性联动装置。

图41A-41D示出具有嵌入的工作通道的动态刚性化外套管的示例性实施方式。

图42A-42B示出用于动态刚性化外套管的示例性转向机构。

图43-47示出动态刚性化外套管的示例性分层的壁。

图48A-48D示出与动态刚性化外套管一起使用的另一示例性手柄。

图49A-49B示出其中具有用于侧面加载在器械之上的狭缝的外套管。

图50A-50B示出其上具有指示器的启动元件的一种实施方式。

图51A-51C示出其上具有指示器的启动元件的另一实施方式。

图52A-52C示出其上具有指示器的启动元件，并且其连接至手柄的另一实施方式。

图53A-53B示出其上具有指示器的启动元件的另一实施方式。

图54A-54C示出其上具有指示器的启动元件的另一实施方式。

图55A-55E示出包括可延伸的锁定枢轴的另一示例性动态刚性化系统。

图56A-56D示出与外套管一起使用的示例性手柄。

图57A-C示出具有单独的真空室且沿着其长度转向的示例性刚性化外套管。

具体实施方式

一般地，这里描述的是被构造为辅助将内窥镜输送经过弯曲的或环形的血管的外套管。通常，这里描述的外套管长、细且中空，并且能够从柔性构型(即，松弛、柔软、松软的构型)快速地转变为刚性构型(即，硬的构型)。外套管能够例如通过向外套管施加真空来从柔性构型转变为刚性构型。

这里描述的外套管提供用于包括导管、护套、内窥镜、腹腔镜器械或机器人外科设备的装置的刚性化。外套管能够用作单独的附加装置或者能够整体化在导管、护套、内窥镜、腹腔镜器械或机器人外科设备的主体内。

这里描述的外套管当从柔性构型转变为刚性构型时刚度能够从2倍增加至超过30倍，例如为10倍或20倍。

参照图1A-1D，在一种实施方式中，外套管100能够连接至真空泵110。另外，外套管100能够包括内管101，内管101具有在其之上延伸的多个可互连的联接件(link)103。联接件103能够包括被构造为彼此接合的一系列凹式接合器128和一系列凸式接合器114。另外，联接件103每个能够包括安装环122，接合器128、114自安装环122延伸。安装环122能够结合或固定至内管101，内管101又能够固定接合器128、114的端部，接合器128、114的端部相对于内管附接至安装环122。接合器128、114的未结合至环122的端部(即，接合器128、114的自由端)能够保持自由，以随着内管101弯曲而相对于彼此轴向运动。外层105能够在外套管100的顶部之上密封。外层105能够围绕联接件103提供密封区域。当真空泵110启动时，在外层105与内管101之间形成真空，由此从柔性构型转变为刚性构型，如以下进一步描述的。

图2A-2C中示出了联接件203(其能够用作联接件103)的示例性实施方式。联接件203包括安装环222，安装环222具有从其延伸的凸式接合器214和凹式接合器228。凸式接合器214能够是例如自安装环222的窄且薄的延伸部。凹式接合器228每个包括外凸缘227和内凸缘229，外凸缘227和内凸缘229被构造为将凸式接合器214配合在其间。多个凹式接合器228和凸式接合器214能够围绕联接件203的外周定位且从每个安装环222延伸。在一些实施方式中，10至20之间数量的接合器214、228，例如16个接合器214、228围绕联接件203的外周延伸。另外，每个凸式接合器214和凹式接合器228能够通过枢轴机构233附接至安装环222，枢轴机构233例如为提供接合器214、228相对于环222的柔性的窄的材料件。枢轴机构233能够允许以高达30度、诸如5-20度、诸如大约10度的角度枢转。在一些实施方式中，每个联接件203能够由单件材料、诸如模制的聚合物形成。

参照图3A-3C，联接件203a、b能够被构造为彼此接合。即，凸式接合器214和凹式接合器228能够围绕外套管的外周以交替的模式布置，使得每个凸式接合器214通过两个邻近的凹式接合器228保持就位。另外，凸式接合器214能够在凹式接合器228内轴向运动。随着内管沿着纵向轴线弯曲，枢轴机构233能够提供凸式和凹式接合器214、228的枢转。类似地，凸式和凹式接合器214、228能够关于彼此轴向运动，以跟随内管201的弯曲。

如图4A-4B中所示，当内管401弯曲时，凸式接合器414的定位在弯曲的部分的外侧上的自由端能够进一步轴向地运动离开相关联的凹式接合器428，同时凸式接合器414的在弯曲的部分的内侧上的自由端能够进一步轴向地运动到相关联的凹式接合器428中，由此允许联接件403a、b跟随内管401的弯曲(或曲率半径)。因此，每个接合器428、414的未接合的长度(即，每个接合器的未接合邻近的接合器或未与邻近的接合器匹配的长度)随着内管401弯曲而动态地改变(从当管为直的时的中立设置位置至随着管弯曲当接合器在外轴线上时的较长长度和随着管弯曲当接合器在内轴线上时的较短长度)。另外，凹式接合器428的外凸缘和内凸缘有利地在凸式接合器414的至少一部分之上周向地延伸，以便阻止凸式接合器414的自由端从凹式接合器428弹出，由此帮助保持接合器414、428与内管401基本上径向地齐平(即，随着内管401弯曲，接合器414、428保持基本上在平面内)。另外，枢轴能够有利地在拉伸和压缩两种状态下提供高的轴向刚度，并且抵抗剪切负载，同时提供低的弯曲力。接合器414、428能够基本上顺应内管401的弯曲。

如图4A-4B中进一步所示，外层405能够在联接件403的链之上密封。真空输入线路444能够从层405延伸。当在层405下方抽真空时，层405能够被向下抽吸或在连接的联接件403之上收缩，导致联接件403径向收缩以相对于彼此变为固定或锁定就位。结果，外套管400能够当抽真空时从柔性构型变为刚性构型(由此将外套管固定在刚好在施加真空之前外套管的构型)。由于其被刚性化，其形状与其在施加真空之前的形状一样，即，其不会变直、弯曲或以其他方式基本上修改其形状。在真空释放时，联接件403能够相对于彼此解锁且再次运动以允许外套管400的弯曲。再次，由于其通过真空的释放而变得更加柔性，其形状与其在真空释放之前的形状一样，即，其不会变直、弯曲或以其他方式基本上修改其形状。因此，外套管400(和这里描述的任何外套管)能够通过增大联接件之间的摩擦(例如，通过施加真空)而从柔性的、刚度较小的构型转变为较高刚度的刚性构型。在一些实施方式中，在柔性构型中，层405与内管401和/或联接件403之间的空间填充有气体，并且在刚性构型中气体被去除。

图5A-5E中示出了与这里描述的任意外套管一起使用的联接件503(或联接件503a、b)的另一实施方式。联接件503类似于联接件203，除了其包括球窝接头机构。即，每个联接件503包括安装环522，安装环522具有围绕其周向地延伸的多个插槽557。凹式接合器528和凸式接合器514每个包括在其一端上的球555，球555被构造为配合且在相应的插槽557内枢转。如图5D-5E中所示，安装环522能够包括在其之上的保护性密封圈559，以将每个球555保持在插槽557内。在一些实施方式中，联接件503能够由模制的聚合物制成。

图6A-8D示出了联接件603a、603b的另一实施方式。在该实施方式中，联接件603a包括安装环622，安装环622具有从任一端延伸的多个凸式接合器614。联接件603b包括安装环622，安装环622具有从任一端延伸的多个凹式接合器628。因此，不是包括凸式接合器和凹式接合器两者，联接件603a(或者仅这里描述的联接件)能够仅包括凸式接合器614，同时邻近的联接件603b能够包括被构造为与其接合的凹式接合器628。在一些实施方式中，接合器614、628能够由金属片材制成。另外，线材枢轴633能够将接合器614、628连接至环622。该线材枢轴633有利地能够得到高的抗拉刚度。线材枢轴633的长度能够是短的(例如，.25mm、.5mm、1mm、1.5mm)，允许其呈现高的压缩和抗拉刚度以及高的抗剪切力，同时还提供能够使外套管递送低基线弯曲刚度/高柔性的所需低弯曲力。示例性的线材枢轴包括0.008”直径的不锈钢缆绳、0.012”直径的不锈钢线材、0.025”直径的塑料、或0.006”的镍钛诺线材。

图9A-9E中示出了联接件903的另一实施方式。在该实施方式中，联接件包括安装环922，安装环922具有从其延伸的线材枢轴933。凸式和凹式接合器914、928分别在线材枢轴933之上模制，同时留有线材枢轴933的一些暴露在每个安装环922附近。由于高刚度、薄壁和高模流，LCP(液晶高分子)能够用于接合器914、928，其能够包覆模制在枢轴933(例如，枢轴的缆绳)上。接合器914、928还能够由诸如矿物填充等级物、PEEK或聚醚酰亚胺的高模量的其他塑料制成。摩擦增强材料也能够用于以0.6、0.8、1或更大的摩擦系数来优先锁定匹配接合器。

图33A-35C中示出了联接件3303的另一实施方式。如图33A-33B中所示，联接件3303包括安装环3322，一系列凸式接合器3314和凹式接合器3328从安装环3322延伸。安装环3322能够例如由诸如聚碳酸酯、弹性体或聚芳香酰胺的材料制成。接合器3314、3328能够通过线材枢轴3333连接至环3322。线材枢轴3333能够是例如直径为0.005”至0.010”、诸如0.008”的线缆。另外，延伸部3334、3338能够从环3322延伸至线材枢轴3333。暴露的枢轴3333的长度能够是0.005”至0.015”，诸如大约0.010”。另外，延伸部3334、3338能够有利地帮助枢轴3333运动远离环3322，这能够减少小面且减小接合器3314、3328在邻近的环上降到最低的趋势。延伸部3334、3338能够在环6222的一侧上比在另一侧上长。使延伸部在一侧上比在另一侧上长进一步减小接合器3314、3328在邻近的环上降到最低的趋势。例如，在凹侧上的延伸部3338能够比在凸侧上的延伸部3334长。延伸部3334、3338中的任一个(诸如，较长的延伸部3338)能够从环3322朝向线材枢轴3333渐缩(例如，以1-8度、诸如4度渐缩)。另外，延伸部3334、3338能够被构造为挠曲预定量，以辅助接合器3314、3328的枢转和装置的弯曲，同时仍然是足够刚性以抵抗屈曲。

参照图34A-34E，一个联接件3303a的凸式接合器3314能够与邻近的联接件3303b的凹式接合器3328接合。联接件的节距(即，邻近的环3322之间)能够是0.5”-1.5”，诸如大约1”。另外，凸式接合器3314能够在任一侧上渐缩，以便形成双侧楔形部。如图34C中所示，每个楔形部能够形成10°-40°、诸如25°-35°、诸如大约30°的角度α。在一些实施方式中，凸式接合器3314的内表面3334a和外表面3334b能够是对称的，而在其他实施方式中，两个表面3334a、b能够是不对称的。凹式接合器3328能够成形为工字梁，并且凹式接合器3328的工字梁内表面3343中的每个能够渐缩(例如，以12.5°-17.5°，诸如15°渐缩)，以匹配凸式接合器3314的渐缩。使凸式和凹式接合器3314、3328具有以所述角度范围的渐缩能够有利地在接合器3314、3328之间提供强的接合，同时允许接合器3314、3328相对于彼此滑动。即，如果角度过小，即使当去除真空时，接合的联接件3303a、b也可能接合，但可能自锁，并且因此也不滑动。如果角度过大或陡，那么联接件3303a、b也可能相对于彼此滑动，但可能即使在真空下也不接合。

在另一实施方式中，凹式接合器3328能够具有在最外凸缘上的单个工字梁凸缘，其中最内表面通过线圈缠绕管的外侧表面实现，并且凸式接合器能够通过抵接线圈缠绕管，而不是内部工字梁凸缘进行夹持而相应地适于提供刚性。

另外，接合器3314、3328能够具有最大厚度，例如0.04”，诸如0.035”，和0.5”-1.0”的宽度，诸如0.8”。(E)(I)(弹性模量乘以惯性力矩)限定梁刚度。弹性模量E能够在200,000psi和600,000psi之间，诸如大约400,000psi。在用于特定尺寸的接合器的该范围内的(E)(I)能够有利地确保接合器3314、3328足够柔性，以允许在真空下偏转，从而允许在足够刚性的同时对准，进而允许它们在不处于真空下时自由滑动。

参照图35A-35C，在一些实施方式中，联接件3303能够通过模制联接件而制造。例如，每个联接件3303能够模制为三个单独的区段3335(例如，每个区段围绕整个联接件的周围延伸120°)。另外，每个接合器3314、3328能够在制造过程中竖向地对准，以利于模制过程。一旦被模制，接合器3314、3328能够旋转(沿着线材枢轴)，使得每个内表面正交于穿过联接件的中心的线。每个区段3335能够连接在一起(例如，通过舌状部3351和凹口3352连接机构)。

在一些实施方式中，整个联接件3303能够由单一材料模制。在其他实施方式中，联接件3303能够是双喷丸的，使得环3322能够由与接合器3314、3328不同的材料制成。能有12-18个凸式接合器3314围绕每个联接件周向地延伸，诸如14-16个接合器3314，诸如15个接合器3314。类似地，能够有12-18个凹式接合器3328围绕每个联接件周向地延伸，诸如14-16个接合器3328，诸如15个接合器3328。具有在该范围内的若干接合器3314、3328确保良好的抗剪性能，同时保持强的弯曲握持。

图10中示出了接合的联接件1003a、b的另一实施方式。在该实施方式中，单个联接件1003a、b仅包括凸式或凹式接合器1014b、1028a(尽管联接件能够被设计为包括如别处描述的凸式和凹式接合器两者)。如所示，凹式接合器1028能够包括在其内区段上的多个锯齿状部(为了清楚起见，一些接合器1028上的顶部和底部凸缘被示出移除)，多个锯齿状部被构造为与凸式接合器1014上的锯齿状部互锁。在一些实施方式中，联接件1003a、b能够由金属片材制成。在其他实施方式中，联接件1003a、b能够被激光切割、水射流切割、冲压、EDM切割、或光化学蚀刻。另外，联接件的厚度能够在0.004”至0.010”的范围中。

图11A-11B中分别示出了类似的锯齿状的凸式和凹式接合器1114、1128。在该实施方式中，凸式和凹式接合器1114、1128每个包括球接头，球接头能够与如关于上述其他实施方式描述的插槽连接。另外，图29A-29G示出锯齿状部的各种实施方式(图29A示出具有中间角度的锯齿状部，图29B示出具有较大的角度的锯齿状部，图29C示出具有较小的角度的锯齿状部，图29D示出正交(剪切)锯齿状部，图29E示出弯曲或波状锯齿状部，图29F示出偏置锯齿状部，以及图29G示出用于增加摩擦的微嵌入式锯齿状部)。

图12中示出了外套管1200的另一实施方式。在该实施方式中，联接件包括塑料的凸式接合器1214和凹式接合器1228，它们是金属和塑料元件两者的混合物。

在一些实施方式中，不是包括单独的凸式和凹式接合器，联接件能够包括多个接合器，其中每个接合器基本上相同并且包括在一侧上的凸的部分和在另一侧上的凹的部分，使得邻近的凸的和凹的部分能够彼此互锁。例如，图13示出了当不受限时可相对于彼此轴向运动，但当受限时相对于彼此锁定(例如，通过抽真空)的多个楔形接合器1313。这些楔形件具有在关键锁定角度以下的配合的成角度的表面，使得它们当真空释放时释放。类似地，图14示出了被成形为当受限时相对于彼此锁定的多个接合器1414。

参照图15A-15B，在一些实施方式中，不是包括单独的凸式和凹式接合器和/或具有互锁的凸的/凹的部分的接合器，联接件1503能够包括多个直的(或另外的非互锁的，包括拱顶状)接合器1515。外环1545或护套能够用以保持每个联接件的接合器1515在平面中(即，使得接合器1515不彼此运动离开)。外环1545能够是例如开口环，其在施加真空时闭合得更紧(如图15A和15B之间的过渡所示)。另外，在一些实施方式中，如图16中所示，螺旋线材1616能够围绕联接件1503延伸并且能够例如在安装环1622之上附接至每个联接件。螺旋线材1616能够确保外环1545保持就位(即，不轴向运动)。参照图30，在一些实施方式中，直的或非互锁的接合器3015能够成形为像拱顶状，即，能够当完全施加真空时形成基本上固体的环形构件。

参照图17，在一些实施方式中，端部联接件1703能够包括渐缩部，其被构造为形成用于外套管的防止损伤的端部。该渐缩的末梢区域可以是弹性的，使得其随着系统围绕曲折的形状行进时容易追踪。

参照图18，在一些实施方式中，内管1801能够通过金属、塑料或纤维加强。其能够是穿过其延伸的编织物或螺旋线圈1818。这加强了不同的横截面，包括圆形、方形、椭圆形或矩形。

在一些实施方式中，用于这里描述的外套管的联接件能够以环形构型制造，例如通过插入模制。在其他实施方式中，如图9B和9C中所示，联动装置903能够被构建为平的并且接着被包绕以形成组装的环形联动装置。

在这里描述的任一实施方式中，能够包括接合器限止器，以防止接合器轴向地拉太远且从彼此脱离接合。例如，参照图22A-22B，每个凸式接合器2214能够包括从其径向地延伸且定位在凸式接合器2214的自由端附近的隆起部2222或延伸部。另外，每个凹式接合器2228能够包括从其侧向或周向地延伸的补翼2244a、b。随着凸式接合器2214被轴向地拉离凹式接合器2228a、b，隆起部2222能够撞击补翼2244a、b，以防止凸式接合器2214轴向地拉过远而与凹式接合器2228a、b不对准。图38A-D和39A-B示出类似的接合器限止器。

在另一示例中，参照图23A-23B，凸式接合器2314和凹式接合器2328两者能够包括从其径向地延伸并且定位在接合器2314、2318的自由端附近的隆起部2322a、b、c或延伸部。O型环2323能够定位在凹式接合器2328a、b上的隆起部2322a、b与凸式接合器2314上的隆起部2322c之间，使得隆起部2322a、b、c在接合器2314、2328已被轴向地拉离一设定距离时撞击O型环2323，由此阻止凸式接合器2314轴向地拉过远而与凹式接合器2328a、b不对准。

在另一示例中，参照图38A-38D(图38A和38C示出为固体的，而为了清楚起见38B和38D是透视的)，每个凸式接合器3814能够包括从接合器3814的自由端侧向或周向地延伸的凸缘3838。另外，每个凹式接合器3828能够包括在其近端处(即，在连接至枢轴的端部处)在接合器3828的径向中央的剖开部，使得形成内横档3881。因此，凸式接合器3814和凹式接合器3828能够相对于彼此滑动(例如，被相对于彼此轴向拉动)，直到凸缘3838撞击横档3881(图38A-38B中所示)，由此防止凸式接合器3814被拉离而不与凹式接合器3828对准。

在另一示例中，参照图39A-39B，每个凸式接合器3914能够包括从接合器3914的自由端径向地延伸的凸缘3939。另外，每个凹式接合器3928能够包括在其近端处(即，在连接至枢轴的端部处)在内或外表面中的剖开部，使得形成内或外横档3991。因此，凸式接合器3914和凹式接合器3928能够相对于彼此滑动(例如，相对于彼此轴向地拉动)，直到凸缘3939撞击横档3991(图39A中所示)，由此防止凸式接合器3914被拉动而不与凹式接合器3928对准。

参照图26，在一些实施方式中，与多个单独的安装环相对照，安装螺旋2626能够用以安装联动装置和/或接合器。安装螺旋2626能够基本上在外套管2600的整个长度上延伸。

参照图28A-28B，这里描述的联动装置的任何部分，包括接合器，能够被电镀。例如，参照图40，金属涂层能够覆盖联动装置4003(或这里描述的任何联动装置)的全部或部分。金属涂层能够加强刚性并且在接合器4014、4028之间提供加强的接合。在一些实施方式中，金属涂层能够是铝、不锈钢、或钛。涂层能够是例如1000-2000埃厚，诸如大约1500埃厚。

在一些实施方式中，接合器能够包括摩擦加强塑料以辅助接合。例如，接合器能够包括具有抗冲改性剂的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBC)。SBC的使用可以有利地结合强度及刚度的适当平衡，同时维持高的材料对材料的抓取或接合。

这里描述的枢轴能够有利地提供高的轴向拉伸和压缩刚度与高的抗剪切力的工程化组合，同时提供低的弯曲力。这使得联接件能够顺应内管的弯曲，使得整个系统当其未处于刚性化状态中时维持必要的高柔性。例如，枢轴能够呈现小于或等于35克、20克、10克、5克、或甚至1克的弯曲力。这些值是可以实现的，其中弯曲力是使元件偏转45度所需的载荷，并且该载荷自其附接施加1cm。

参照图27A-27B，这里描述的凸式和凹式接合器能够通过当不施加真空时(图27A)在其间具有间隙和当施加真空时(图27B)很少或没有间隙来工作。

在一些实施方式中，刚性化外套管能够包括联接件，联接件具有代替这里描述的接合器的可延伸的锁定枢轴。

例如，参照图32A-32F，联动装置系统3201(用作如上描述的具有内管、外管、真空泵等的外套管的一部分)能够包括多个联动装置3203a、b、c。联动装置3203a、b、c能够通过枢轴点3232或枢轴点3232a、b、c、d(其能够是例如线材枢轴点)连接至彼此。每个枢轴点3232能够允许在联动装置之间以一个自由度弯曲(图32D示出在枢轴点3232a、b处弯曲，而图32F示出在枢轴点3232c、d处弯曲)。另外，联动装置3203a、b、c能够以交替方式布置，其中每隔一个的联动装置与远离之前的联动装置90度定位的枢轴点3232连接(参照例如连接联动装置3203a、b的枢轴点3232a、b相对于连接联动装置3203b、c的枢轴点3232c、d)。每个联动装置3203能够在其近端和远端处具有从枢轴点延伸的切口，以允许联动装置相对于彼此弯曲(参照例如联动装置3203c和3203d之间的切口空间3299)。另外，每个联动装置能够通过各自的抗拉构件3288(为了清楚起见，仅标示一个抗拉构件)连接至邻近的联动装置。抗拉构件3288能够相对于一个联动装置(例如，联动装置3203c)固定并且可在邻近的联动装置的轨道内(例如，在联动装置3203b的轨道3277内)运动。抗拉构件3288在轨道3277内的运动允许抗拉构件3288在外套管的弯曲过程中当在曲线的外侧上时变长且当在曲线的内侧上时缩短。另外，夹持件3266能够附接至抗拉构件3288，其也能够在轨道3277内运动。当施加真空时，外套筒将夹持件3266压紧在联接件3203b上并且阻止夹持件3266且由此抗拉构件3288运动。由于抗拉构件3288不能在真空施加时运动，联接件3203c、d不能围绕枢轴3232c、d弯曲，导致联动装置系统3201采取固定或刚性构型。当去除真空时，夹持件3266、抗拉构件3288和联接件3203相对于彼此自由运动。

联动装置3203能够被成形为允许在行进停止之前特定的弯曲度，其能够被称为成角度的theta(θ)。θ能够被允许在外套管处于柔性构型时自由改变并且能够在外套管处于刚性构型时(即，当抽真空时)变为固定。当柔性时，抗拉构件3288能够相对于一个或两个联接件3203c、d滑动。当刚性时，抗拉构件3288相对于两个联接件3203c、d固定。

抗拉构件3288能够桥接装置的两侧上的间隙(例如，能够沿着一个间隙延伸，然后沿着相对的间隙180度)。但是，在一些实施方式中，构件能够是被构造为能够处理压缩和拉伸的刚性构件。在这种实施方式中，压缩/抗拉构件仅需要沿着间隙的一侧延伸。当在一个方向上施加弯曲负载时，构件将处于压缩下，但不屈曲。当在另一方向上施加弯曲负载时，构件将处于拉伸下，但不屈曲。在一种示例性实施方式中，如这里描述的凸/凹式接合器能够桥接间隙，在没有真空的情况下相对于彼此轴向地运动，且在施加真空时锁定就位。

图55A-55E中示出了另一示例性联动装置系统5501。联动装置系统5501类似地包括通过抗拉构件5588和枢轴点5533彼此连接的多个联动装置5503a、b、c、d。系统5501的抗拉构件5588每个都是柔性的，并且能够弯曲180度以允许在所有方向上在联动装置系统5501之上弯曲。抗拉构件5588能够在一端处(即，相对于一个联动装置(例如，在位置5555处))固定并且可关于邻近的联动装置在相对端处运动。与联动装置系统3201形成对照，联动装置系统5501能够包括在每个抗拉构件5588的可动端处的接合器，其允许抗拉构件5588的运动(并且由此邻近的联动装置5503相对于彼此的弯曲/运动)。即，每个抗拉构件5588能够连接至凸式接合器5514(或由凸式接合器5514形成)(其能够是这里描述的任何凸式接合器)。抗拉构件5588与邻近的联动装置5503的连接点能够经由凹式接合器5528(其能够是这里描述的任何凹式接合器)，凹式接合器5528被构造为夹持件5566的部分。例如，凸式接合器5514在任一侧上能够是楔形的，而凹式接合器5528能够包括相应的楔形切口。抗拉构件5588使用接合器的运动允许抗拉构件5588在外套管的弯曲过程中当处于曲线的外侧上时变长并且当处于曲线的内侧上时缩短。

当施加真空时，外套筒将夹持件5566压紧在抗拉构件5588上，以防止抗拉构件5588运动。由于抗拉构件5588不能在施加真空时运动，联接件5503不能弯曲，导致联动装置系统5501采取固定或刚性构型。当去除真空时，夹持件5566、抗拉构件5588和联接件5503相对于彼此自由运动。

在一些实施方式中，枢轴锁定系统的联动装置的长度能够是0.4英寸，其中最大弯曲角为自中立(大约1.5”弯曲半径)+/-40度。抗拉构件能够是UHMWPE纤维束。抗拉构件能够在轨道内缠绕1.5次，以提供绞盘拖拉并增加夹持力。夹持件能够具有大约0.15”x 0.4”的表面积，以使真空力最大化，同时允许弯曲的+/-40度。夹持件能够是平滑的并且完全依靠摩擦来将抗拉构件保持就位。内套筒能够是50A聚氨酯0.010”厚，并且周期性地结合至联接件的内表面。另外，外套筒能够是50A聚氨酯0.010”厚并且间隙配合在联接件的外侧上，其中不附接至联接件。这里描述的夹持件能够附接至抗拉构件或者能够向下夹持到抗拉构件上。另外，夹持件可以径向地或轴向地向下推到抗拉构件上。在一些实施方式中，夹持件能够包括在其底部上的锯齿状部，以与联接件配合。抗拉构件能够是纤维、绳子、螺纹、线材或缆绳。在一些实施方式中，抗拉构件能够是枢轴缆绳或螺纹的连续。另外，在一些实施方式中，能够有两个抗拉构件，其进行轴向平移，而不是旋转。在这种实施方式中，两个夹持件能够用在每个联接件上，以向下夹持两个抗拉构件。

诸如关于图32A-32F描述的可延伸的锁定枢轴设计能够有利地在有或没有真空的情况下具有高扭转刚度、高压缩刚度、和高抗拉刚度。另外，这种设计能够具有针对小弯曲半径的高柔性、能够具有小直径，并且能够具有大致圆形的横截面。

参照图36A-37，在一些实施方式中，这里描述的外套管的外层中或者周围能够包括编织物。例如，如图36A-36B中所示，外层3605中能够包括编织物3636，以提供更大的扭转刚度、在真空下的剪切刚度、和在基本上不影响整体装置的无真空弯曲刚度的情况下在没有真空下的拉伸。另外，编织物3636能够有利地帮助在接合器的外侧之上平滑，以使装置更患者友好化。编织物3636能够例如由纤维、金属或塑料制成。另外，编织物3636能够包括圆箍股、平箍股、或两者的结合。

在一些实施方式中，编织物能够被层压在编织物的其他层的顶部上。编织物角度能够被精确地工程化为例如10至30度，0度为与主管轴线一致，并且90度为与该通道正交。

编织丝能够由塑料或金属制成，使得其呈现良好的拉伸和压缩特性。丝能够是同质的，或者它们能够具有与表面处理相联的基材，例如用于增强的握持。纤维能够被用于增强的抗拉特性。横截面能够是多种几何形状，包括圆形、方形或矩形。

在一种实施方式中，编织物能够包括0.002”乘0.02”PET扁丝以45度编织角与0.7”公称直径编织的48股。

在一些实施方式中，参照图37，环箍股3737能够并入到编织物3736中，以在处于压缩下加载时提供增强的刚性。环箍股3737能够是例如通过编织物3736的股编织(例如，交替地在编织物的两股之上和在编织物的两股下方)。附加地，底面(例如，联接件)的存在使得编织物3736能够在两个扭转方向上抗扭并且当在系统上没有真空时抗拉伸。

在一些实施方式中，在外套管中能够具有一个或多个滑移层，以帮助各种层(编织物和/或接合器)相对于彼此运动。滑移层能够有利地增强外套管的基线柔性，以允许层相对于彼此运动。在一种实施方式中，滑移层能够由低系数的摩擦材料制成，诸如薄膜含氟聚合物(FEP，化学膜，PTFE，厚度低至2、4、6微米)。在一种实施方式中，滑移层包括粉末，诸如滑石或玉米淀粉。在一种实施方式中，滑移层能够是涂层。在一种实施方式中，滑移层能够是添加至弹性体的助滑添加剂。在一种实施方式中，滑移层能够是薄塑料膜的护套，其固有地为光滑的，诸如低密度聚乙烯(LDPE)。在一种特定示例中，滑移层由薄的螺旋包绕膜制成，诸如.0005”FEP或.00025”化学膜(St.Gobain)。

在一些实施方式中，接合器能够是光刻的。在一些实施方式中，接合器能够被向下蚀刻、焊接、或真空炉扩散焊。

在一些实施方式中，线材枢轴能够被点焊至接合器和/或安装环。

这里描述的任何联接件能够有利地是薄的且由高模量材料制成(即，具有200ksi之上的模量的材料)。它们可以由非常高的模量的材料，例如LCP(液晶高分子)、或不锈钢制成。如果联接件由较低模量的材料构成，它们的刚度可以通过选择性插入较高刚度的构件来增强(即，插入模制的缆绳或线材)。

联接件能够是相对短的，例如，对于结肠镜检查应用，具有0.8、1、1.2或1.4”长的节距长度。对于结肠镜检查应用，外套管长度能够是大约95cm长。短有助于系统不遭受绞盘拖曳影响，即，当长的构件累积连续包绕时出现的累积的以指数方式上升的拖曳。此外，由于该设计不遭受绞盘拖曳，其不失去作为自基部手柄的长度增加的函数的刚性。因此，外套管能够具有例如95cm的长度，以适应结肠镜，但相对短的联接件允许局部地采用弯曲微分，允许容易地且平滑地弯曲(即，内和外弯曲半径之间的周向差能够随着接合器运动通过彼此而在每个单独的联接件处局部地实现)。这里描述的联接件(或接合的联接件的系列)还能够被构造为当施加负载时在没有变形、偏转、或屈曲的情况下有效地执行抗拉和压缩负载。

在一些实施方式中，这里描述的外套管能够包括转向元件，以辅助当外套管处于柔性构型时使外套管运动通过体腔。例如，参照图24A-24B，外套管2400(其能够包括这里描述的刚性化和其他特征中的任何)能够包括穿过其延伸的缆绳2424，缆绳能够例如通过锚固环连接。当外套管2400处于柔性构型时在缆绳2424上施加张力能够在外套管2400中形成压缩，由此导致其在所施加的压缩的方向上弯曲。

参照图25，在一些实施方式中，外套管2500能够分室。每个室能够通过单独的真空(和/或没有真空)控制，以允许室的独立刚性化。即，如图25所示，能够具有控制近侧部分2526的第一真空室(具有其自身的真空线路2523)和控制远侧部分2521的第二真空室(具有其自身的真空线路2527)。压力密封件2529能够分开近侧部分2526和远侧部分2521的两个室。

参照图57A-57C，在一些实施方式中，外套管5700能够具有两个单独的室和一可转向的远端。参照图57A，能够具有多个缆绳5724a、b、c、d，其从近端延伸至远侧锚固点5757(仅出于清楚的目的，未示出缆绳延伸外套管5700的长度)。另外，能够具有多个真空室5775a、b、c、d(例如，四个真空室)，每个真空室具有其自身的真空线路5727a、b、c、d。压力密封件5729能够在每个室之间延伸。另外，远侧锚固点5757还能够包括压力密封件。缆绳5724能够使用缆绳引导件(例如，每个真空室5775中至少一个、诸如1-4个缆绳引导件)管理。外套管5700由此包括多个刚性化区域(经由室5775)和延伸外套管5700的整个长度、但仅在末梢5757处锚固的缆绳5724。处于柔性状态的任何真空区域能够在缆绳张力的方向上转向或偏转，同时被刚性化的区域将保持在它们的位置且不偏转。有利地，这种设计允许处于真空和/或转向方向的那些区域的交替以形成非常复杂的形状，并且提供以最少的环路通过身体结构的导航。图57A中示出了外套管5700的横截面。如图所示，缆绳5727和/或真空线路5724能够例如在内管5701与接合器5714/5728之间的径向间隙5797或空间中延伸(并由此也能够在真空护套5705下面延伸)。在一些实施方式中，如图57C中所示，缆绳5727和真空线路5724能够在外套管5700的中央开口内延伸(图57C中也示出了缆绳引导件5799)。应当理解的是，外套管5700也能够是镜的部分。

图42A中示出了另一转向机构。外套管4200a能够包括(例如，在外套管4200a的远端处)围绕其缠绕的外线圈4241a。轴向对准的环4261a能够定位在线圈4241a的每一缠绕处。牵引缆绳4262a能够被引导穿过每个环4261a。随着拉伸载荷施加至牵引缆绳4262a，管4200a能够弯曲成弧，由此提供外套管4200a的可转向性。

作为另一例子，如图42B中所示，外套管4200b能够包括经由枢轴4264b(例如，线材枢轴)连接在一起的刚性联接件4263b。牵引缆绳4262b能够附接至联接件，使得随着拉伸载荷施加至牵引缆绳4262b，管4200b能够弯曲成弧，由此提供外套管4200b的可转向性。

在一些实施方式中，外套管能够包括用于转向或稳固各个联接件或区段的马达或其他特征(例如，传感器、通信、计算、照明)。

当这里描述的外套管处于刚性构型时，即使在其中施加载荷也能够有利地维持形状。例如，在刚性构型中，外套管能够抵抗所施加的大于1Nm、2Nm或3Nm的扭矩保持其形状或角度。

这里描述的任意外套管能够与被构造为允许装置的手动操纵的手柄一起使用。图31中示出了示例性的手柄3131。手柄3131包括用于提供真空以刚性化外套管的真空线路3132、在外套管与镜之间提供润滑的润滑线路3133、真空密封结合件3134、和润滑密封件3135。

图48A-48D中示出了类似的手柄4831。手柄4831包括被构造为启动真空的启动元件(按钮4848)(图48A和48C中示出按钮关闭且图48B和48D中示出按钮打开)。另外，手柄4831内的流动路径能够包括被构造为附接至真空源的真空输入端口4849、经由输出部4853连接至外套管的外套管端口4850、和连接至大气的通气口4851。如图48A中所示，当按钮4848处于远侧“关”位置时(即，使得至外套管的真空被认为是关)，通气口4851和外套管端口4850彼此通信。如图48B中所示，当按钮4848处于近侧“开”位置时(即，使得至外套管的真空被认为是开)，外套管端口4850和真空端口4849彼此连通。手柄4831能够被构造为在结合区域4853处结合至外套管(例如，结合至外套管之上的内线圈缠绕管)。如图48C-D中所示，手柄包括状态指示器，以指示外套管是处于柔性还是刚性构型。在该实施方式中，状态指示器使得当按钮置于“开”位置时显示文字“开”，并且当按钮置于“关”位置时显示文字“关”。在其他实施方式中，状态指示器能够是符号、色彩、光、或运动指示器。

启动元件能够是按钮、开关、切换键、滑动器、螺纹连接、挤压手柄或旋阀。另外，启动元件能够是平面的、扇形的、或全方向的。另外，指示器元件能够包括文字、光、或利用真空流旋转的元件。

在一些实施方式中，不是在手柄上包括启动元件和指示器元件，启动元件和指示器元件中的一个或两者能够在单独的元件上。例如，启动元件能够在手柄与真空泵之间沿着真空线路定位，能够通过脚踏板致动，能够在镜中央，或者能够夹在患者的床上。使指示器元件和/或启动元件与手柄分离能够有利地允许更清楚地看到致动器和指示器(即，不被人的身体结构遮挡)并且/或者能够允许通过另外的人(例如，程序上的助理)更容易地控制/使用致动器和指示器。

图56A-D示出了被设计为允许外套管的操纵，但不包括启动元件或指示器元件的手柄5631。手柄5631包括在其远端处的大的凸缘5661，其能够阻止手柄5631以用作插入阻挡物(即，使手柄停止运动到身体结构中)，并且用作在使用过程中操作者能够推抵的面。外套管能够在结合区域5663处连接。另外，手柄5631能够包括从连接至输出部5667的致动器至外套管的输入部5665。

参照图50A-50B，启动元件5048能够是短管阀，其在一个方向上穿梭以在外套管中启动真空并且能够在相反的方向上穿梭以停用真空。当阻止至外套管的真空时，启动元件5048能够提供通风。致动器5048能够定位在远离手柄诸如4”-8”、例如6”通向手柄的真空线路5032。如图50A中所示，具有端部按钮指示器元件5050的短管阀能够指示外套管处于柔性构型(如图所示)或刚性构型(当在相反的方向上推动时)。

参照图51A-51C，在一些实施方式中，启动元件5148能够是旋转阀(例如，连接至手柄或如这里描述的其他位置)。另外，滑动指示器5150能够显示真空开(如图51A和51C中所示)或关(如图51B中所示)。

图52A-52C中示出另一短管阀致动元件5248。元件5248能够类似于元件5048，除了其能够包括用于可拆卸地联接至手柄5231的附接机构5252(例如，c形夹)。

参照图53A-53B，在一些实施方式中，致动元件5348能够是滑动器元件。致动元件5348能够包括被构造为在手柄之上滑动的连接元件5353(例如，中空管或卡扣配合元件)。指示器元件5350能够被构入滑动器中(例如，当滑动器处于一个位置时指示“刚性”并且当滑动器处于另一位置时指示“柔性”)。图54A-54C中能够看到类似的滑动器致动元件5448(这一个正交)。

在一些实施方式中，真空能够通过手动泵和阀系统，而非通过自动真空泵或壁真空源施加。手动泵能够是外套管的部分。在一些实施方式中，手柄能够包括真空指示器。

在一些实施方式中，用于外套管的手柄能够结合至最近侧联接件的中间段。应变消除热收缩或弹性体能够置于接头之上。

这里描述的外套管能够有利地用以帮助导航内窥镜通过环路身体结构。图19示出延伸穿过处于刚性构型(这里，如环路构型所示)的外套管1900(为了清楚起见，没有外护套)的内窥镜1919。由于外套管1900为刚性的，内窥镜1919能够容易地穿过其运动或滑动。因此，刚性外套管1900能够用以抵消否则会随着镜运动经过身体结构而出现在镜上的反作用力。

这里描述的外套管/刚性化装置能够在刚性和柔性构型之间快速地切换，并且在一些实施方式中具有不定数的过渡周期。随着介入性医疗装置被制成更长且在人体内插入更深，并且随着他们希望进行更准确的治疗程序，对精度和控制的需求增大。如这里描述的选择性地刚性化的构件或外套管能够有利地提供柔性的益处(当需要时)和刚性的益处(当需要时)。

在一种使用方法中，在外科程序过程中，如这里描述的外套管能够在内窥镜之上以柔性构型被引入患者，接着朝向期望的身体结构转向。一旦外套管的远端穿过挑战性的身体结构(即，趋于导致环路的部分)定位，外套管能够转变为刚性构型。镜或其他器械接着能够行进通过挑战性或环路的身体结构。

参照图20，例如，外套管2000能够用以延伸穿过乙状结肠2020。在使用中，例如，外套管2000能够以柔性构型延伸穿过曲线S1和S2。接着能够抽真空以使外套管2000转变为刚性构型，允许内窥镜从其穿过。这可以在有或者没有乙状结肠减少的情况下执行。也能够例如在胃肠道中、在血管系统中(包括在主动脉弓之上)、或在腹腔内的其他位置使用这里描述的外套管。

尽管描述为用作外套管的部分，这里描述的动态刚性化机构也能够与其他医疗技术一起使用。例如，动态刚性化机构能够直接并入内窥镜的轴中和/或能够用作导管、探针、或外科引导件的部分。

在一些实施方式中，这里描述的外套管/刚性化装置能够用以在介入性心脏学或心脏结构情况中刚性化引导件护套。例如，外套管/刚性化装置能够用以提供用于经导管主动脉瓣置换术(TAVR)装置的“导轨”，由此阻止TAVR导管的末梢刮蹭和刮削通常有血栓负荷的主动脉弓的顶部(当前的系统趋于跨骑弓形的外侧、摩擦斑块，形成栓塞性风暴)。外套管/刚性化装置能够帮助极好地对齐和布置以及相对于踱步节点的较低瓣周漏和最佳布置。

在一些实施方式中，这里描述的外套管/刚性化装置能够用以递送二尖瓣替代物。即，在二尖瓣置换术过程中穿过间隔壁会是尤其困难的，因为其涉及多个曲线、心脏跳动、和在递送植入物之前精确地对准进入和稳固的需求。当前的瓣递送平台是相当刚性的，这对于变直的身体结构是危险的(诸如会是高度钙化且脆弱的股骨动脉)。这里描述的外套管/刚性化装置能够有利地形成变为柔性、接着在特定人的身体结构提供的无论什么形状刚性化的导管，使得外套管/刚性化装置顺应整体身体轨道。作为结果，这里描述的外套管/刚性化装置能够允许临床医生形成直接通入身体结构的稳固的机械内腔，以在没有明显局部身体载荷的情况下对其进行定位，然后随着装置被递送通过其而刚性地稳固在该形状。

在一些实施方式中，刚性化装置能够并入用于介入性心脏术的导管中，使得它们非常容易地追踪(柔性)，然后能够例如在装置用以局部地推动经过身体结构时刚性化，包括CTO(慢性完全闭塞)。

在一些实施方式中，这里描述的外套管/刚性化装置能够用以针对肠胃病术刚性化外套管，诸如刚性化内窥镜。

作为另一示例，这里描述的外套管/刚性化装置能够结合到内窥镜中，使得内窥镜能够被选择性地刚性化。

在一些实施方式中，这里描述的外套管/刚性化装置能够用以在食道、胃、十二指肠镜检查(EGD)过程中执行治疗，例如，在胃的顶部上。

在一些实施方式中，这里描述的外套管/刚性化装置能够用以在ERCP(内镜倒退胰胆管造影术)过程中形成更佳的通路和稳固，包括对壶腹插管的运动和临床挑战性任务。

在一些实施方式中，这里描述的外套管/刚性化装置能够用以针对肠镜检查形成外套管。肠镜检查出于若干原因在运动上具有挑战性，包括因为镜具有相对小的直径(9mm)，它们非常长(2米)，并且它们在胃肠道内导航以到达小肠起始线(幽门或末端回肠)时经常成环路。

在一些实施方式中，这里描述的外套管/刚性化装置能够结合其他型式的产品一起使用。例如，内窥镜能够包括这里描述的刚性化机构，并且外套管能够包括这里描述的刚性化机构。一起使用，它们能够形成能够一个在另一个后面行进的母女系统，允许元件之一总是保持刚性化，使得减少或消除成环路。

在一些实施方式，外套管能够具有.52”的内径和.71”的外径，由此为镜提供穿过其延伸的空间，同时也允许镜延伸穿过所期望的体腔。在其他实施方式中，例如，在基于导管的系统中，内径能够低至0.10”-0.12”。

在一些实施方式中，这里描述的外套管能够处于母女构型。参照图21A-21D，例如，系统2121能够包括同心地或非同心地可相对于彼此轴向运动的外套管2100和镜2191。可以构建另外的构型，包括刚性化元件、可转向的元件、内窥镜、和用于器械的内腔。外套管2121能够如这里别处描述的构型(例如，具有联接件、接合器等)。另外，镜2191能够包括外轴，其包括如这里描述的刚性化元件。外套管2121和镜2191中的每个能够分别包括外层2105和罩2110(诸如线圈缠绕管)(为了清楚起见，图21C中去除了外层2105和罩2110)。

外套管2100能够包括例如如别处描述的刚性化特征，诸如凸式和凹式接合器2114、2128，其能够当在系统上抽真空时接合并锁定。凸式和凹式接合器2114、2128能够围绕盘绕的柔性内管2101定位。间隙2171能够存在于外套管2121和镜2191之间，以允许滑动。另外，镜2191的轴能够包括刚性化元件，诸如被构造为当抽真空时接合并锁定的内楔形件2152和外楔形件2153。内护套2150能够将楔形件2152和2153与用于镜特征的内部运作2161分开且密封。

系统2121能够用以便于运动穿过急转弯曲的体腔。在使用中，镜2191能够插入弯曲的区域并弯曲或转向为期望的形状。真空能够施加至镜2191，以导致楔形件2152、2153在该构型中接合并锁定镜2191。接着，外套管2100能够在刚性镜2191之上行进。当外套管2100到达镜2191的末梢时，真空能够施加至外套管2100以导致凸式和凹式接合器2114、2128接合并锁定以固定外套管的形状。镜2191能够行进且过程反复。

尽管系统2121被描述为包括外套管和镜，应当理解的是，其他构型是可以的。例如，系统可能包括两个外套管、两个导管、或外套管、导管和镜的组合。

参照图41A-41D，在一些实施方式中，这里描述的外套管能够包括内置的工作通道以允许使用者利用附加的特征来执行过程，包括更多工具、牵引、增强的吹起、抽吸或冲洗的使用。工作通道能够定位在真空层内或真空层的外侧。

例如，如图41A中所示，外套管4100a能够包括附接至联接件安装环4122a的多个小环4124a。管4142a能够延伸外套管4200a的长度并且能够由环4124a保持。在一些实施方式中，管4142a能够是伸缩管以随着外套管4100a弯曲来提供更大的柔性。管4142a由此能够用作用于外套管4100a的工作通道。

如图41B中所示，外套管4100b能够包括可弯曲层4171b(例如，具有如这里描述的联接件)、附接至其的管4142b、和在其之上的薄片材4172b(例如，弹性护套)。管4142b能够是例如螺旋缝管以允许管4142b弯曲至特定半径，而基本上不对可弯曲层4171b加压。薄片材4172b能够提供用于外套管4100b的真空密封。在一些实施方式中，波纹管能够用于工作通道。

如图41C中所示，外套管4100c能够包括在接合器之间(例如，代替在每个联接件处的一个或多个接合器)延伸的管4142c。管4142c能够例如利用在每个联接件处的u形连接器4148c压紧。

如图41D中所示，外套管4100d能够包括管4142d，其类似地在接合器之间延伸(例如，代替在每个联接件处的一个或多个接合器)。管4142d能够例如是伸缩管，具有在较大直径部分内滑动的较小的直径部分。

在一些实施方式中，这里描述的外套管的各种层和/或特征能够结合、替代、和/或相对于其他层重新布置。图43-47显示各种分层的实施方式。例如，图43示出包括层4399a-f的外套管的壁。内层4399a能够是线圈缠绕的管或挤出件，层4399b能够是滑移层，层4399c能够是编织物，层4399d能够是纤维缠绕的环(编织在层4399c的编织物中或在层4399c的编织物的顶部上)、层4399e能够是联动装置，并且外层4399f能够是外护套(例如，由尿烷制成)。作为另一示例，图44示出包括层4499a-d的外套管的壁。内层4499a能够是线圈缠绕管，层4499b能够是联动装置，层4499c能够是编织物，并且外层4499d能够是纤维缠绕环。作为另一示例，图45示出包括层4599a-c的外套管的壁。内层4599a能够是线圈缠绕管，层4599b能够是联动装置，并且外层4599c能够是外护套。作为另一示例，图46示出包括层4699a-e的外套管的壁。内层4699a能够是线圈缠绕管，层4699b能够是联动装置，层4699c能够是薄护套，层4699d能够是编织物，并且外层4699e能够是纤维缠绕环(例如，嵌在聚合物中)。作为另一示例，图47示出包括层4799a-4799d的外套管的壁。内层4799a能够是线圈缠绕管，层4799b能够是联动装置，层4799c能够是编织物，并且外层4799d能够是护套。在又一版本中，层4399a之后能够是滑移层4399b、一个、两个、三个或四个编织物层4399c，和由层4399f形成的外层。

在一些实施方式中，凸式和凹式接合器能够被构造为当真空释放时解锁。该解锁能够通过材料和设计(例如，楔形件的角度)的适当结合被动地实现。替代地或附加地，解锁能够通过当真空被移除时迫使接合器分开来主动地实现。例如，诸如弹性体的弹簧类特征能够布置在接合器下方(例如，在接合器的径向向内位置)，以当真空移除时将接合器推离彼此。

在一些实施方式中，不是将接合器固定至安装环(例如，经由枢轴)，接合器能够被构造为“浮动”或可调节地附接至安装环(例如，经由弹簧)。浮动接合器能够有利地允许强结合和为了接合器之间的适当自由滑动所需的强释放。

在一些实施方式中，不是使用安装环，接合器能够直接结合到底层管中。

在一些实施方式中，接合器的摩擦能够通过使用纤维填充的弹性体(例如，玻璃或碳)、聚苯乙烯、SBC、敷金属(Ti、Al、铜、SS)、物理气相沉积(PVD)(Au、Ag)、增加粉末或灰尘或研磨剂来增加。在一些实施方式中，COF数的范围能够从0.4至2.0。

在一些实施方式中，安装环能够具有大于0.5msi的模量，具有插入的模制的缆绳枢轴。缆绳枢轴间隙能够是短的，使得线材能够在运动锥中弯曲，但不屈曲或变形。接合器能够具有0.2msi–0.5msi、诸如0.4msi的模量。凹式接合器能够是工字梁并由此具有高的刚度。凸式接合器能够具有足够的刚度以挠曲，以允许适当地对准，但足够刚性以便不屈曲。接合器能够被构造为在真空下不滑移。

在一些实施方式中，外套管的末梢能够包括球囊、笼、或在末梢处用于局部组织稳固的抽吸。

在一些实施方式中，外套管能够具有可定制的长度，借以选择并组装适当数量的区段。

在一些实施方式中，这里描述的外套管能够被构造为加载在镜或其他器械的侧面之上(例如，不是要求镜/器械插入外套管的近端)。例如，如图49A-49B中所示，外套管4900能够沿着其长度分开(即，从近端纵向地穿过壁至远端分开)。另外，连接特征4944能够将分开的壁连接在一起。在一些实施方式中，连接特征4944能够可重复使用。例如，连接特征4944能够是一系列磁体，其能够接合(图49A)以将外套管4900保持在一起和脱离接合(图49B)以为镜/器械提供侧向通道。其他示例性的可重复使用的连接特征包括拉链、互锁拉链凸式和凹式构型、或可重复使用的带。在一些实施方式中，连接特征444能够是永久的和不可重复使用的，诸如永久性胶带或粘合剂。

在一些实施方式中，为了增加对接合器的压力并且减小局部屈曲倾向，能够将附加的层置于外层之上。附加的层能够具有较高模量的材料或者能够相对于外层纤维强化。在外层与该附加的层之间，能够引入高压，其能够形成外层相对于接合器的加强的压力，以保持高的摩擦并且有助于防止外套管屈曲。

这里描述的外套管或刚性化装置和系统能够例如与经典的内窥镜、结肠镜、机器人系统、和/或导航系统一起使用，诸如在2016年9月2日提交的题为“DEVICE FORENDOSCOPIC ADVANCEMENT THROUGH THE SMALL INTESTINE”的国际专利申请No.PCT/US2016/050290中描述的那些，其全部通过引用结合在此。

应当理解的是，这里关于一种实施方式描述的任何特征能够与这里关于另一实施方式描述的任何特征结合或替代这里关于另一实施方式描述的任何特征。

关于与本发明有关的其他细节，包括材料和制造技术，可以在相关领域的技术人员的水平内采用。就通常或逻辑采用的附加行为而言，其同样适用于本发明的基于方法的方面。此外，可以想到，所描述的本发明变型的任何可选特征可以独立地陈述和要求保护，或与本文所述的任何一个或多个特征组合。同样，对单数项目的提及包括存在多个相同项目的可能性。更具体地说，如本文和所附权利要求中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“和”、“所述”和“该”包括复数指示物。进一步指出，可以撰写权利要求以排除任何可选元素。因此，该陈述旨在用作与权利要求元素的陈述或“否定”限制的使用有关的“仅”、“只”等等的排他术语的先行基础。除非本文另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。本发明的广度不受本主题说明书的限制，而仅受所用权利要求术语的一般含义的限制。

在本文中的特征结构或元件被描述为位于另一特征结构或元件“上”时，它可以直接位于另一特征结构或元件上，或者也可存在中介特征结构和/或元件。相比之下，在特征结构或元件被描述为“直接”位于另一特征结构或元件“上”时，不存在中介特征结构或元件。也将理解到在特征结构或元件被描述为“连接”、“附接”或“联接”到另一特征结构或元件时，它可以直接连接、附接或联接到另一特征结构或元件，或者可以存在中介特征结构或元件。相比之下，在特征结构或元件被描述为“直接连接”、“直接附接”或“直接联接”到另一特征结构或元件时，不存在中介特征结构或元件。虽然相对于一种实施方式描述或表示，如此描述或表示的特征结构和元件可适用于其他实施方式。本领域普通技术人员也将理解到被描述为“相邻”另一特征结构布置的结构或特征结构可具有与相邻特征结构重叠或位于其下侧的部分。

这里使用的术语只出于描述特定实施方式的目的，而不打算限制本发明。例如，如这里使用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非文中另外清楚指明。还将理解到此说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”表明所述特征结构、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征结构、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。如这里使用，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或多个的任何和所有组合，并可以缩写为“/”。

诸如“下方”、“下面”、“之下”、“上方”、“上面”等空间相对术语可在这里用于简便描述以描述一个元件或特征结构与附图所示的另一元件或特征结构的关系。将理解到空间相对术语旨在包括该设备在使用或操作中的不同定向，除了附图所示的定向之外。例如，如果附图中的设备是倒置的，描述位于另一元件或特征结构“下方”或“之下”的元件也可以定向在另一元件或特征结构的“上方”。因此，示例性术语“下方”可包括上方和下方两种定向。该设备可通过其他方式定向(转动90度或位于其他定向上)，并且这里使用的空间相对描述也相应地得到解释。类似地，术语“向上”、“向下”、“竖直”、“水平”等在这里只用于说明目的，除非另外具体指明。

虽然术语“第一”和“第二”可以在这里用来描述不同的特征结构/元件，这些特征结构/元件不应该被这些术语限制，除非文中另外指明。这些术语可用来将一个特征结构/元件与另一特征结构/元件区分。因此，下面描述的第一特征结构/元件可以称为第二特征结构/元件，并且类似地，下面描述的第二特征结构/元件可以称为第一特征结构/元件，而不偏离本发明的教导。

如本文中在说明书和权利要求书中所使用的，包括如在实施例中所使用的，除非另有明确说明，否则即使该术语没有明确地出现，所有数字可以读成如同前面加了“大约”或“近似”。当描述幅度和/或位置以指示所描述的值和/或位置在合理预期范围内时，可以使用短语“约”或“近似”。例如，数值的值可以是记载的值(或值范围)的+/-0.1％、记载的值(或值范围)的+/-1％、或者记载的值(或值范围)的+/-2％、记载的值(或值范围)的+/-5％、记载的值(或值范围)的+/-10％等。本文所列举的任何数值范围旨在包括纳入其中的所有子范围。

Claims (43)

1.一种刚性化外套管，包括：

细长的柔性管；

附接至所述柔性管的一个或多个安装元件；

连接至所述一个或多个安装元件的多个接合器；

其中，所述刚性化外套管具有柔性构型，在所述柔性构型中，所述多个接合器被构造为能够相对于其他接合器运动，以适应所述柔性管的弯曲；

并且其中，所述刚性化外套管具有刚性构型，在所述刚性构型中，所述多个接合器相对于其他接合器固定，以阻止所述柔性管弯曲。

2.根据权利要求1所述的刚性化外套管，还包括围绕所述多个接合器定位的外层。

3.根据权利要求1所述的刚性化外套管，其中，所述外套管被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将所述刚性化外套管从所述柔性构型转变为所述刚性构型。

4.根据权利要求1所述的刚性化外套管，其中，所述多个接合器通过多个枢转元件连接至所述一个或多个安装元件，每个枢转元件连接至接合器。

5.根据权利要求4所述的刚性化外套管，其中，所述多个枢转元件是凸式接合器和凹式接合器的球窝枢轴、线材、缆绳、或窄且薄的延伸部。

6.根据权利要求1所述的刚性化外套管，其中，所述多个接合器中的每个通过延伸部和线材枢轴连接至安装元件。

7.根据权利要求6所述的刚性化外套管，其中，自每个安装环的延伸部在所述安装环的第一侧上比在所述安装环的第二侧上长。

8.根据权利要求1所述的刚性化外套管，其中，所述多个接合器包括多个凸式接合器和多个凹式接合器。

9.根据权利要求8所述的刚性化外套管，其中，所述多个凸式接合器和多个凹式接合器围绕刚性化外套管的周围以交替的布置定位。

10.根据权利要求8所述的刚性化外套管，其中，所述多个凸式接合器和多个凹式接合器沿着刚性化外套管的纵向轴线以交替的布置定位。

11.根据权利要求10所述的刚性化外套管，其中，所述凸式接合器具有双楔形横截面。

12.根据权利要求11所述的刚性化外套管，其中，从楔形部的第一侧至楔形部的第二侧的角度为20°-40°。

13.根据权利要求8所述的刚性化外套管，其中，所述凹式接合器具有工字形横截面。

14.根据权利要求13所述的刚性化外套管，其中，工字形的内表面成10°-20°的角度。

15.根据权利要求8所述的刚性化外套管，还包括多个止动器，其被构造为能够阻止所述凹式接合器和凸式接合器在被轴向地拉离时彼此脱离接合。

16.一种刚性化外套管，包括：

细长的柔性管；

附接至所述柔性管的一个或多个安装元件；

连接至所述一个或多个安装元件的多个凹式接合器；和

连接至所述一个或多个安装元件的多个凸式接合器；

其中，所述刚性化外套管具有柔性构型，在所述柔性构型中，所述多个凸式接合器被构造为能够在所述多个凹式接合器内且相对于所述多个凹式接合器轴向地运动，以适应所述柔性管的弯曲；

并且其中，所述刚性化外套管具有刚性构型，在所述刚性构型中，所述多个凸式接合器相对于所述凹式接合器固定，以阻止所述柔性管弯曲。

17.根据权利要求16所述的刚性化外套管，还包括围绕所述多个凸式接合器和多个凹式接合器定位的外层。

18.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述外套管被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将所述刚性化外套管从所述柔性构型转变为所述刚性构型。

19.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述多个凸式接合器和多个凹式接合器通过多个枢转元件连接至所述一个或多个安装元件，每个枢转元件连接至所述凸式接合器或凹式接合器中的一个。

20.根据权利要求19所述的刚性化外套管，其中，所述多个枢转元件是凸式接合器或凹式接合器的球窝元件、线材、或窄且薄的延伸部。

21.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述多个凸式接合器和多个凹式接合器中的每个通过延伸部和线材枢轴连接至所述一个或多个安装元件中的一个。

22.根据权利要求21所述的刚性化外套管，其中，自每个安装环的延伸部在所述安装环的第一侧上比在安装环的第二侧上长。

23.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述多个凸式接合器和多个凹式接合器围绕所述刚性化外套管的周围以交替的布置定位。

24.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述多个凸式接合器和多个凹式接合器沿着所述刚性化外套管的纵向轴线以交替的布置定位。

25.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述凸式接合器具有双楔形横截面。

26.根据权利要求25所述的刚性化外套管，其中，从所述楔形部的第一侧至楔形部的第二侧的角度为20°-40°。

27.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述凹式接合器具有工字形横截面。

28.根据权利要求27所述的刚性化外套管，其中，工字形的内表面成10°-20°的角度。

29.根据权利要求16所述的刚性化外套管，还包括多个运动止动部，其被构造为能够阻止所述凹式接合器和凸式接合器在被轴向地拉离时彼此脱离接合。

30.根据权利要求16所述的刚性化外套管，其中，所述凸式接合器或凹式接合器上包括锯齿状部。

31.一种刚性化外套管，包括：

细长的柔性管；

附接至所述柔性管的一个或多个安装元件；

通过多个枢转机构连接至所述一个或多个安装元件的多个第一接合器；和

其中，所述刚性化外套管具有柔性构型，在所述柔性构型中，所述多个接合器被构造为能够围绕所述枢转机构枢转，以适应所述柔性管的弯曲；

并且其中，所述刚性化外套管具有刚性构型，在所述刚性构型中，所述多个接合器彼此接合并且阻止所述柔性管弯曲。

32.根据权利要求31所述的刚性化外套管，还包括围绕所述多个接合器定位的外层。

33.根据权利要求31所述的刚性化外套管，其中，所述外套管被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将所述刚性化外套管从所述柔性构型转变为所述刚性构型。

34.根据权利要求31所述的刚性化外套管，其中，所述多个枢转机构是凸式接合器或凹式接合器的球窝元件、线材、或窄且薄的延伸部。

35.根据权利要求34所述的刚性化外套管，其中，所述多个枢转机构是线材，并且其中所述安装元件上还包括多个延伸部，每个延伸部从枢转机构的线材延伸至所述安装环。

36.根据权利要求31所述的刚性化外套管，其中，每个枢转机构允许所述第一接合器和第二接合器以高达30度的角度枢转。

37.一种将医疗装置推进经过体腔的方法，包括：

在外套管处于柔性构型的同时，将具有细长的柔性管和安装至其的多个接合器的外套管插入体腔内，使得所述多个接合器随着所述柔性管弯曲而相对于彼此轴向地运动或相对于彼此枢转；和

当所述外套管到达体腔内的期望位置时，在所述多个接合器之上启用真空以使所述外套管转变为刚性构型，使得阻止接合器的运动或枢转且阻止所述柔性管弯曲。

38.根据权利要求37所述的方法，还包括在所述外套管处于所述刚性构型的同时，使医疗装置穿过所述外套管。

39.一种刚性化外套管，包括：

多个联动装置，每个联动装置在一个或多个枢轴点处连接在一起；

多个抗拉构件，每个抗拉构件在邻近的联动装置之间延伸，

其中，所述刚性化外套管具有柔性构型，在所述柔性构型中，每个抗拉构件相对于第一联动装置固定并且能够相对于第二联动装置运动，以便允许所述第一联动装置和第二联动装置之间枢转；并且

其中，所述刚性化外套管具有刚性构型，在所述刚性构型中，每个抗拉构件相对于所述第一联动装置和第二联动装置固定，以便阻止所述第一联动装置和第二联动装置之间枢转。

40.根据权利要求39所述的刚性化外套管，还包括内层和外层，所述多个联动装置夹在所述内层与外层之间。

41.根据权利要求39所述的刚性化外套管，其中，所述外套管被构造为能够附接至真空源，使得真空的施加将所述刚性化外套管从所述柔性构型转变为所述刚性构型。

42.根据权利要求39所述的刚性化外套管，其中，每个抗拉构件包括第一端和第二端，所述第一端能够在所述外套管处于所述刚性构型时相对于邻近的联动装置中的第一联动装置运动，所述第二端相对于所述邻近的联动装置中的第二联动装置固定。

43.根据权利要求42所述的刚性化外套管，其中，所述第一端包括凸式接合器，所述凸式接合器被构造为能够相对于所述第二联动装置的凹式接合器运动。

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