用于内窥镜或侵入性应用的可转向器械

技术领域

本发明涉及一种用于内窥镜和/或侵入型应用(例如外科手术)的可转向器械。根据本发明的可转向器械可以用于医疗和非医疗应用。非医疗应用的示例包括检查和/或修复难以到达的位置处的机械和/或电子硬件。因此，在下面的描述中使用的术语，比如内窥镜应用或侵入性器械，必须以广义的方式解释。

背景技术

将需要大切口以露出目标区域的外科手术干预转变为微创外科手术干预，即仅需要自然孔口或小切口来建立进入目标区域的通路，是众所周知的且正在进行的过程。在进行微创外科手术干预时，操作者(比如医师)需要进入装置，该进入装置被布置用于将侵入性器械经由人体或动物身体的进入端口引入并引导到人体或动物身体内。为了减少人类或动物患者的疤痕组织形成和疼痛，优选地通过皮肤和下面组织中的单一小切口来提供进入端口。在一些应用中，身体的自然孔口可以用作入口。此外，进入装置优选地使操作者能够控制侵入性器械所提供的一个或多个自由度。以此方式，操作者可以以符合人体工程学且准确的方式在人体或动物身体内的目标区域处执行所需的动作，同时降低所使用的器械碰损的风险。

外科手术侵入性器械和内窥镜在本领域中是众所周知的。侵入性器械和内窥镜均可以包括可转向管，以增强其导向和转向能力。这种可转向管可以包括近端部件、远端部件和中间部件，该近端部件包括至少一个柔性区，该远端部件包括至少一个柔性区，其中该可转向管进一步包括转向装置，该转向装置适于将近端部件的至少一部分相对于中间部件的偏转转变成远端部件的至少一部分的相关偏转。替代性地，远侧柔性区可以通过布置在可转向器械的近端处的机器人器械来转向。

可转向侵入性器械可以包括手柄，该手柄布置在可转向管的近端部件处以用于使该管转向和/或用于使布置在可转向管的远端部件处的工具转向。这样的工具可以例如是相机、手动操纵器(例如剪刀、镊子)、或是使用能量源(例如电能、超声能或光能来源)的操纵器。

此外，这种可转向管可以包括多个同轴布置的柱形元件，包括外部柱形元件、内部柱形元件和一个或多个中间柱形元件，这取决于该管的近端部件和远端部件中的柔性区的数量、以及转向装置的转向构件的期望实施方式，即，所有转向构件可以布置在单一中间柱形元件中，或者转向构件被分成不同的组并且每组转向构件至少部分地布置在不同或相同的中间柱形元件中。在大多数现有技术装置中，转向装置包括具有例如小于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端部件与远端部件处的相关柔性区之间。可以替代地应用在近端处的其他转向单元，如球形转向单元或机器人驱动式转向单元。

然而，由于转向缆线具有许多众所周知的缺点，对于一些应用，可能希望避免转向缆线并通过一组或多组纵向转向元件来实施转向构件，这些纵向转向元件形成该一个或多个中间柱形元件的一体部分。在一些实施例中，本发明也使用后一种技术。可以通过使用适合的材料添加技术(比如注射模制或镀覆)、或者通过从管开始然后使用适合的材料去除技术(比如激光切割、光化学蚀刻、深压、常规切削技术(比如钻削或铣削)或高压水射流切割系统)来制造包括纵向转向元件的每个中间柱形元件。然后，将以此方式制造的纵向转向元件实施为由管材生产的纵向条，并且可以将其用作拉丝/推丝。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准确且干净地去除材料。

内部和外部柱形元件也可以由管来制造。这些管在器械的远端(可能还有近端)可弯折的位置处应是柔性的。并且，在器械应是柔性的其他位置处，内部和外部柱形元件也应是柔性的。这可以通过在这些柔性位置处为内部和外部柱形元件提供铰链来实施。这样的铰链可以通过在管中(激光)切出预定图案而产生。从现有技术中获知了许多不同的图案。要使用哪种图案取决于相关位置处的设计要求，包括但不限于所需的弯折角度、弯折柔性、纵向刚度和径向刚度。

关于上述可转向管及其转向装置的设计和制造的进一步细节已经在例如本申请人的WO 2009/112060 A1、WO 2009/127236 A1、US13/160,949和US13/548,935中进行了描述，这些文件的全部内容通过援引并入本文。

在像可转向器械等机械机构中，对部件之间的游隙的管控是获得最佳性能的关键因素。游隙对于例如摩擦、移动和定位准确性具有直接影响。当可转向器械由单独的部件以传统方式制成而这些部件在部件制造之后组装在一起时，可以通过定义这些部件的正确尺寸和可允许公差来管控游隙。在组装期间，还可以调节部件相对于彼此的位置并将它们固定在位以设定期望的游隙量。

当使用例如激光切割工艺来制造根据上文提到的专利文件的可转向器械时，在组装前状态下，通过从管壁中去除材料来创建形成该机构的所有部件。这将得到像纵向转向元件(条)和铰链等部件，这些部件以通过材料去除工艺所产生的一定量的游隙分开，并且该游隙的最小宽度等于或大于例如激光切割束的宽度。这种游隙可能对产品性能不利。例如，当可转向器械被制成为在柔性区段中具有多个铰链时，每个铰链的游隙乘以器械长度上的铰链数量可能在器械中、在器械的纵向和切向(周向)方向上得到不可接受的总游隙。

US2014/0018620披露了一种可转向器械，该可转向器械在其手柄中包括联接装置，该联接装置可作为转向丝长度补偿单元来操作。该联接装置使得能够调节这组转向丝中的至少一个转向丝的长度。该联接装置可以包括纵向突出部，这些纵向突出部与转向丝交叉布置。突出部和转向丝两者都包括具有互锁结构的锯齿状部分，这些锯齿状部分可以具有三角形的形式，用于在转向丝与纵向突出部接合时建立形状闭合的联接。在可转向器械被插入例如人体中的弯曲管道中的状态下，转向丝和纵向突出部彼此不接合并允许它们相对于彼此自由地移动。在插入期间，转向丝可以在其位于该管道中的区段内获得不同的长度，从而使转向丝在手柄中具有不同的纵向位置。一旦可转向器械插入管道中的期望位置，各个转向丝就通过联接装置被锁定，并且器械即可使用。这种锁定是通过对联接装置施加径向指向内的力，使得转向丝和纵向突出部朝向中心轴线移动，并且因此也朝向彼此切向地移动从而使锯齿状部分彼此锁定来完成的。在可转向器械的操作期间，即，当用转向丝来使可转向器械的一个或多个部分转向时，在锁定位置时，彼此锁定的各个转向丝保持锁定并且不能相对于彼此移动。即，仅在操作之前的状态下，未锁定的转向丝才能够相对于联接装置纵向地移动。在操作中，它们被锁定并且使得在锁定位置时这样的相互纵向移动不再可能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于内窥镜和/或侵入型应用的可转向器械，其中解决或至少减少了上述问题中的至少一个。

特别地，本发明的目的是提供一种可转向器械，该可转向器械在可获得的远侧端头有效负载、端头转向准确度和可重复性、旋转定位准确度和可重复性、纵向定位准确度和可重复性以及耐用性中的至少一个方面具有优化的性能。

为此，本发明的各个方面在独立权利要求中限定，而从属权利要求涉及有利的实施例。

具有减小的游隙的装置有两种不同的状态。第一状态称为制造好的状态(替代性地，可以称为“闲置状态”)，该状态是在制造之后即获得的状态，并且第二状态是游隙减小的状态，与制造好的状态相比，在游隙减小的状态下，两个相对的伸出部分之间的距离更小。游隙减小的状态与可转向器械的操作模式一致，在该操作模式中，两个相对的伸出部分(例如，铰链的两个部分或两个相邻的纵向元件，如转向丝)可相对于彼此、沿着预定的最大相互位移极限侧向移动。在该游隙减小的状态下，这两个相对的伸出部分沿着彼此滑动。在制造好的状态与游隙减小的状态之间可以存在第三状态，在第三状态下，这两个相对的伸出部分之间的距离大于游隙减小的状态下的距离但小于制造好的状态下的距离。

可移动元件和第一其他元件可以是铰链的相对部分，并且接着，柱形器械的操作使铰链的相对部分之间发生偏转，其中预定的最大操作极限是铰链的相对部分之间的最大偏转角度。

于是，最大偏转角度的值可以在-2至-45度和+2至+45度中的至少一个的范围内。

可移动元件可以是在管的纵向方向上延伸的第一纵向元件，并且接着，柱形器械的操作使纵向元件与第一其他元件之间发生相互纵向移位，并且预定的最大操作极限是最大的相互纵向位移。

纵向元件可以在管的远端处附接至管的可弯折部分，以将纵向元件的纵向移动转变成可弯折部分的弯折。

于是，最大的相互纵向位移的值可以在-0.5至-40mm和+0.5至+40mm中的至少一个的范围内。可移动元件相对于其他元件的最大操作极限可以取决于器械中的纵向位置，即，例如转向丝与相邻元件(例如，另一转向丝)之间的相互纵向位移在近端处可以比在远端处大得多。

预定的最大操作极限取决于可转向侵入性器械的设计规格，例如以可转向端头的最大偏转角度和器械的柔性本体部分中的相邻铰链部分的最大弯折角度来表达。

在本申请中，术语“近侧”和“远侧”是相对于操作者(例如操作器械或内窥镜的机器人或医师)来定义的。例如，近端部件应被解释为位于机器人或医师附近的部件，而远端部件被解释为位于与机器人或医师相距一定距离(即，在操作区域中)的部件。

附图说明

从通过非限制性且非排他性的实施例对本发明的描述中，本发明的进一步特征和优点将变得清楚。这些实施例不应被解释为限制保护范围。本领域技术人员将认识到，在不偏离本发明的范围的情况下，可以设想到本发明的其他替代方案和等效实施例并付诸实践。将参考这些附图中的各个图来描述本发明的实施例，在附图中，同样或相同的附图标记表示同样、相同或对应的部件，并且在附图中：

图1示出了一种侵入性器械组件的示意性截面视图，该侵入性器械组件具有一个可弯折远端部分和一个近端部分，该近端部分通过在柱形元件中切出的条来控制可弯折远端部分的弯折。

图2示出了可以用来制造图1的器械的三个柱形元件的示意性概览。

图3a示出了图1和图2的器械的中间柱形元件的一部分。

图3b示出了这种器械的中间柱形元件的替代性示例。

图4示出了示例性中间柱形元件和插入该中间柱形元件中的内部柱形元件。

图5示出了具有两个可转向的可弯折远端部分和两个近侧柔性控制部分的可转向侵入性器械组件的外侧视图。

图6示出了图5所示的器械的远侧端头的放大视图。

图7示出了穿过图5所示的侵入性器械截取的截面视图。

图8和图9示出了图5和图7的侵入性器械可以如何弯折的示例。

图10示出了图5至图9所示的侵入性器械的替代性实施例，其中远端与近端之间的中间区段的至少一部分也是柔性的。

图11和图12示出了将侵入性器械用作内窥镜外科手术器械的示意性示例，其中远端与近端之间的中间区段也是柔性的，使得侵入性器械可以插入人体管道(如肠道)和食道中。

图13a至图13c解释了管中的用于制造铰链的切割图案可以如何在使用中在器械中产生游隙。

图14a和14b分别示出了在图2中用XIVa以及在图1中用XIVb分别指示的器械部分，以解释侵入性器械的实施例中的径向游隙。

图15a至图15f示出了专门设计的切割图案可以如何抵消柱形元件中的铰链中的游隙的现有技术示例。

图16a和图16e示出了专门设计的切割图案可以如何抵消柱形元件中的铰链中的游隙的进一步示例。图16a示出了制造好的状态，而图16b示出了游隙减小的状态。

图17a至图17f以及18a、18d示出了专门设计的切割图案可以如何抵消柱形元件中的纵向元件之间的游隙的示例。图17a、图17d、图17e、图18a、图18c示出了制造好的状态，而图17b、图17c、图17f、图18b、图18d示出了游隙减小的状态。

图19a和图19b示出了第一柱形元件与环绕该第一柱形元件的第二柱形元件之间的径向游隙的减小。

图20a至图20c示出了纵向转向元件具有渐缩形式的实施例。

图21和图22示出了在器械中应用了断裂元件的实施例。

图23a至图23e以及图24a至图24e示出了减小纵向转向元件之间的游隙的实施例。

图25a至图25d以及图26a、图26b示出了以下实施例：通过使用彼此环绕的若干管来管控由管制成的器械中的部件之间的游隙，以将部件之间的游隙设定为期望的大小。图26c和图26d示出了图26a、图26b的实施例的变体。

具体实施方式

出于本文件的目的，术语“柱形元件”和“管”可以互换使用，即，像术语“管”一样，柱形元件也指物理实体。将参考纵向转向元件来解释本发明，纵向转向元件是由这样的柱形元件切成的并且作为推丝和/或拉丝来操作以将转向元件在器械近端处的纵向移动传递至远端，从而控制一个或多个柔性远端部分的弯折。还可以用以经典的方式制成并且不是从管中切出的丝来实施其中解释了铰链中游隙的减小的实施例。

可以应用本发明的器械

图1、图2、图3a和图3b是从WO 2009/112060中获知的。对它们进行详细解释是因为本发明可以应用在这种类型的器械中。

图1示出了现有技术可转向器械的纵向截面，该可转向器械包括三个同轴布置的柱形元件，即内部柱形元件2、中间柱形元件3和外部柱形元件4。适合用于制造柱形元件2、3和4的材料包括不锈钢、钴铬、形状记忆合金(比如

内部柱形元件2包括：位于器械的远端部件13处的第一刚性端部件5、第一柔性部件6、位于器械的中间部件12处的中间刚性部件7、第二柔性部件8、以及位于器械的近端部件11处的第二刚性端部件9。

外部柱形元件4也包括第一刚性端部件17、第一柔性部件18、中间刚性部19、第二柔性部件20、以及第二刚性端部件21。柱形元件2的部件5、6、7、8和9各自的长度以及柱形元件4的部件17、18、19、20和21各自的长度优选地基本上相同，使得当内部柱形元件2插入外部柱形元件4中时，这些不同的相应部件在纵向上彼此对准。

中间柱形元件3也具有第一刚性端部件10和第二刚性端部件15，在组装好的条件下，该第一刚性端部件和第二刚性端部件分别位于另两个柱形元件2、4的对应刚性部件5与17和9与21之间。中间柱形元件3的中间部件14包括一个或多个可以具有不同形式和形状的单独的纵向转向元件16，如下文将解释的。在图3a中，示出了三个这样的纵向转向元件16。在这三个柱形元件2、3和4组装好之后，其中元件2被插入元件3中并且这两个组合好的元件2、3被插入到元件4中，至少在器械的远端处，内部柱形元件2的第一刚性端部件5、中间柱形元件3的第一刚性端部件10、以及外部柱形元件4的第一刚性端部件17例如通过胶水或一个或多个激光焊接点彼此附接。在图1和2所示的实施例中，在器械的近端处，内部柱形元件2的第二刚性端部件9、中间柱形元件3的第二刚性端部件15以及外部柱形元件4的第二刚性端部件21也例如通过胶水或一个或多个激光焊接点彼此附接，使得这三个柱形元件2、3、4形成一个一体单元。

在图2所示的实施例中，中间柱形元件3的中间部件14包括多个具有均匀截面的纵向转向元件16，使得中间部件14具有如图3a中在中间柱形元件3的展开条件下所示的大体形状和形式。从图3a还清楚的是，中间部件14由在中间柱形部件3的圆周上的多个可能等距间隔开的平行纵向转向元件16形成。有利的是，纵向转向元件16的数量为至少三个，使得器械在任何方向上变得完全可控，但是任何更多的数量也是可能的。纵向转向元件16的数量可以例如为六个或八个。

观察到，纵向转向元件16不需要在其整个长度上具有均匀截面。这些纵向转向元件沿着其长度可以具有变化的宽度，可能地使得在一个或多个位置处，相邻的纵向转向元件16仅被由柱形元件3中进行的激光产生的小狭槽分开。然后，纵向转向元件的这些较宽部分用作间隔件，以防止相邻的纵向转向元件16在被推动状态下沿切向方向屈曲。替代性地，可以将间隔件以其他方式实施。

图3b示出了具有间隔件的实施例，该图示出了处于展开条件下的两个相邻的纵向转向元件16。在图3b所示的实施例中，每个纵向转向元件16由三个部分61、62和63构成，这三个部分分别与第一柔性部件6、18、中间刚性部件7、19和第二柔性部件8、20共存。在与中间刚性部分重合的部分62中，每对相邻的纵向转向元件16在切向方向上几乎彼此接触，使得实际上其间仅存在窄的狭槽，该狭槽刚好足以允许每个纵向转向元件的独立移动。狭槽是从该制造过程中产生的，并且其宽度例如是由切出该狭槽的激光束的直径得到的。

在另外两个部分61和63中，每个纵向转向元件由相对小的柔性部件64、65构成(如沿周向方向看到的)，使得每对相邻的柔性部件之间存在相当大的空隙，并且每个柔性部件64、65设有多个间隔件66，这些间隔件沿切向方向延伸并且几乎完全跨过与相邻柔性部件64、65的空隙。由于这些间隔件66，使得该器械的柔性部分中的纵向转向元件16在切向方向上偏移的趋势被抑制，并且切向方向的控制被改进。这些间隔件66的确切形状不是很关键，只要它们不损害柔性部件64和65的柔性即可。间隔件66可以与柔性部件64、65形成一体部件、并且也可以由适合的激光切割工艺来获得。

在图3b所示的实施例中，如从间隔件66所附接的柔性部件64、65看到的，间隔件朝向一个切向方向延伸。然而，也可以使这些间隔件66从一个柔性部件64、65开始向两侧周向方向地延伸。通过使用这种方式，可以具有沿着切向方向看到的交替类型的柔性部件64、65，其中第一类型在两侧设有延伸直至下一个柔性部件的间隔件66，并且第二中间组柔性部件64、65不设有间隔件66。另外，可以具有在两侧处带有凸轮的柔性部件，其中如沿着器械的纵向方向看到的，源自一个柔性部件的凸轮与源自相邻柔性部件的间隔件交替。显然，可获得许多替代方案。

这种中间部件的生产最方便地是通过注射模制或镀覆技术来完成、或者从具有期望的内直径和外直径的柱形管开始并且例如通过激光或水切割来去除所需的柱形管的壁的一部分以最终获得期望形状的中间柱形元件3。然而，替代性地，可以使用任何3D打印方法。

材料的去除可以通过以下不同的技术来完成：比如激光切割、光化学蚀刻、深压、常规切削技术(比如钻削或铣削)、高压水射流切割系统或可获得的任何适合的材料去除工艺。优选的是使用激光切割，因为这允许在合理的经济条件下非常准确且干净地去除材料。上文提到的工艺是方便的方式，因为可以说柱形元件3可以在一种工艺中制成，而不需要额外的步骤来连接中间柱形元件的不同部件(如常规器械中所要求的，在常规器械中必须将常规转向缆线以某种方式连接至端部件)。可以使用相同类型的技术来生产具有其相应的柔性部件6、8、18和20的内部柱形元件2和外部柱形元件4。这些柔性部件6、8、18和20可以被制造为例如通过使用于2008年3月10日提交的欧洲专利申请08 004 373.0中第5页第15至26行描述的任一方法来从柱形元件切出任何期望的图案而得到的铰链，但是也可以使用任何其他适合的工艺来制成柔性部分。

观察到，图4至图10中所示的器械是从现有技术WO2020/214027中获知的。本发明也可以应用于这些器械中。

图4示出了纵向(转向)元件16的示例性实施例，这些元件是在向中间柱形元件3的壁提供纵向狭槽70之后获得的，该中间柱形元件如上所述将近侧柔性区14和远侧柔性区16互连。这里，纵向转向元件16至少部分地绕器械的纵向轴线盘绕，使得与相应的纵向转向元件16在器械的远侧部分处的端部分相比，同一转向元件16在器械的近侧部分处的端部分被布置成围绕纵向轴线呈另一角度取向。如果纵向转向元件16以线性取向布置，则器械在近侧部分处在某个平面中的弯折将导致器械在远侧部分处在同一平面内、但朝180度相反的方向弯折。纵向转向元件16的这种盘旋构造允许的效果是：器械在近侧部分处在某个平面内的弯折可以使该器械在远侧部分处在另一平面内或是在同一平面内朝相同的方向弯折。优选的盘旋构造可以使得相应的转向元件16在器械的近侧部分处的端部分被布置成相对于同一纵向转向元件16在器械的远侧部分处的端部分绕纵向轴线呈角度偏移了180度的取向。然而，例如任何其他角度偏移的取向(例如90度)都在本文件的范围内。狭槽70的尺寸被设计成使得当纵向转向元件设置在可转向器械中的适当位置时，纵向转向元件的移动由相邻的纵向转向元件引导。然而，尤其在器械的柔性区13、14处，纵向转向元件16的宽度可以较小，以在这些位置处为器械提供所需的柔性/可弯折性。

图5提供了可转向器械的长形管状本体76的实施例的远侧部分的详细立体图，该可转向器械具有两个可转向的远侧可弯折区74、75，这两个远侧可弯折区分别由两个近侧可弯折区72、73操作。图5示出了：长形管状本体76包括多个同轴布置的层或柱形元件，这些层或柱形元件包括终止于远端部分13处的第一远侧柔性区74之后的外部柱形元件104。外部柱形元件104的远端部分13例如通过在焊接点100处进行点焊接而固定地附接至位于外部柱形元件104内且与之相邻的柱形元件103。然而，可以使用任何其他适合的附接方法，包括任何机械卡扣配合连接或通过适合的胶水进行胶粘。

图6提供了远端部件13的更详细的视图并且示出了：在该实施例中，该远端部件包括三个同轴布置的层或柱形元件，即，内部柱形元件101、第一中间柱形元件102和第二中间柱形元件103。内部柱形元件101、第一中间柱形元件102和第二中间柱形元件103的远端三个全部彼此固定地附接。这可以通过在焊接点100处进行点焊来实现。然而，可以使用任何其他适合的附接方法，包括任何机械卡扣配合连接或通过适合的胶水进行胶粘。附接点可以在内部柱形元件101、第一中间柱形元件102和第二中间柱形元件103的端边缘处，如图所示。然而，这些附接点也可以位于距这些边缘一定距离处，优选地位于端边缘与柔性区75的位置之间。

本领域技术人员应清楚的是，如图5所示的长形管状本体76包括总共四个柱形元件。根据图5所示的实施例的长形管状本体76包括两个中间柱形元件102和103，该转向装置的转向构件布置在这两个中间柱形元件中。然而，如果需要，可以提供额外或更少的柱形元件。

在如图5所示的长形管状本体76的示例性实施例中，转向装置包括：在长形管状本体76的近端部件11处的两个柔性区72、73；在长形管状本体76的远端部件13处的两个柔性区74、75；以及布置在近端部件11处与远端部件13处的相关柔性区之间的转向构件。图7示出了转向构件的示例性实际布置，该图提供了如图5所示的长形管状本体76的示例性实施例的示意性纵向截面视图。

在该实施例中，柔性区72、73、74和75是通过对相应的柱形元件分别提供狭缝72a、73a、74a和75a来实施的。这样的狭缝72a、73a、74a和75a可以以任何适合的图案布置，使得柔性区72、73、74和75根据期望的设计在纵向和切向方向上具有期望的柔性。

图7示出了上文提到的四个层或柱形元件(即，内部柱形元件101、第一中间柱形元件102、第二中间柱形元件103和外部柱形元件104)的纵向截面。

内部柱形元件101(如沿着其长度从器械的远端到近端看到的)包括布置在可转向器械10的远端部件13处的刚性环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以及布置在可转向器械的近端部分11处的刚性端部分119。

第一中间柱形元件102(如沿着其长度从器械的远端到近端看到的)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以及刚性端部分129。部分122、123、124、125、126、127和128一起形成了纵向转向元件120，其可以像丝一样沿纵向方向移动。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和刚性端部分129的纵向尺寸分别与内部柱形元件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和刚性端部分119的纵向尺寸对准并且优选地大致相等、并且也与这些部分重合。在本描述中，“大致相等”是指相应的相同尺寸在小于10％、优选小于5％的幅度内相等。

类似地，第一中间柱形元件102包括一个或多个其他纵向转向元件，其中一个用附图标记120a示出。

第二中间柱形元件103(如沿着其长度从器械的远端到近端看到的)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以及刚性端部分139。部分133、134、135、和136一起形成了纵向转向元件130，其可以像丝一样沿纵向方向移动。第二中间柱形件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和刚性端部分119的纵向尺寸对准并且优选地大致相等、并且也与这些部分重合。

类似地，第二中间柱形元件103包括一个或多个其他纵向转向元件，其中一个用附图标记130a示出。

外部柱形元件104(如沿着其长度从器械的远端到近端看到的)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以及第二刚性环145。外部柱形元件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的纵向尺寸对准并且优选地大致相等、并且也与这些部分重合。刚性环141具有与刚性环133大致相同的长度、并且例如通过点焊接或胶粘固定地附接至其上。优选地，刚性环145仅在需要在刚性环145与第二中间刚性部分137之间分别例如通过点焊接或胶粘形成适当的固定附接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粘彼此附接。这可以在其端边缘处实现，但也可以在距这些端边缘一定距离处实现。

在实施例中，这同样可以适用于刚性端部分119、129和139，它们也可以以类似的方式彼此附接。然而，该构造可以使得柱形元件在近侧部分处的直径相对于在远侧部分处的直径而言更大或更小。在这样的实施例中，近侧部分处的构造与图7中所示的构造不同。由于直径的增大或减小，实现了放大或缩减，即，远侧部分处的柔性区的弯折角度将大于或小于近侧部分处的对应柔性部分的弯折角度。

柱形元件101、102、103和104的内直径和外直径以一种方式被选择为使得在沿着长形管状本体76的同一位置处，内部柱形元件101的外直径略微小于第一中间柱形元件102的内直径，第一中间柱形元件102的外直径略微小于第二中间柱形元件103的内直径，并且第二中间柱形元件103的外直径略微地小于外部柱形元件104的内直径，从而使得相邻的柱形元件相对于彼此的滑动移动是可能的。该尺寸设计应使得在相邻的元件之间提供了滑动配合。相邻的元件之间的间隙可以总体上在0.02至0.1mm的数量级内，但取决于具体应用和所使用的材料。该间隙可以小于纵向转向元件的壁厚度，以防止其重叠构型。将该间隙限制为纵向转向元件的壁厚度的约30％至40％通常就足够了。

如图7可以看到，近端部件11的柔性区72通过第二中间柱形元件103的部分134、135和136连接至远端部件13的柔性区74，这些部分形成可转向器械的转向装置的第一组纵向转向元件。此外，近端部件11的柔性区73通过第一中间柱形元件102的部分122、123、124、125、126、127和128连接至远端部件13的柔性区75，这些部分形成该转向装置的第二组纵向转向元件。使用如上所述的构造允许可转向器械10用于双弯折。将参考图8和图9所示的示例来解释该构造的工作原理。

为了方便起见，如图7、图8和图9所示，将柱形元件101、102、103和104的不同部分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以及与其重合的部分117、127和137的一部分。区158包括部分117、127以及137的、在区157之外的部分。区159包括部分118、128和138。最后，区160包括刚性端部分119、129和139。

为了使可转向器械的远端部件13的至少一部分偏转，可以在任何径向方向上向区158施加弯折力。根据图8和图9所示的示例，区158相对于区155向下弯折。因此，区156向下弯折。由于第一组纵向转向元件包括第二中间柱形元件103的、布置在第二中间刚性部分137与第二刚性环133之间的部分134、135和136，因此区156的向下弯折通过第一组纵向转向元件纵向移位而转变成区154相对于区155的向上弯折。图8和图9均示出了这一点。

应注意的是，区156的示例性向下弯折仅使区154在器械的远端处向上弯折，如图8所示。布置在区152与154之间的区153防止了区152由于区156的弯折而导致的弯折。当随后在任何径向方向上向区160施加弯折力时，区159也弯折。如图9所示，区160相对于图8所示的位置朝向上方向弯折。因此，区159朝向上方向弯折。由于第二组纵向转向元件包括第一中间柱形元件102的、布置在刚性环121与刚性端部分129之间的部分122、123、124、125、126、127和128，因此区159的向上弯折通过第二组纵向转向元件纵向移位而转变成区152相对于图8所示的位置的向下弯折。

图9进一步示出了如图8所示的器械在区154中的初始弯折将被维持，因为该弯折仅由区156的弯折管控，而区152的弯折仅由区159的弯折管控，如上所述。由于区152和154可相对于彼此独立地弯折，因此可以赋予可转向器械的远端部件13彼此独立的位置和纵向轴线方向。特别地，远端部件13可以呈现有利的S状形状。技术人员应了解的是，使区152和154相对于彼此独立地弯折的能力显著增强了远端部件13的可操纵性，并且因此增强了可转向器械整体的可操纵性。

显然，可以改变图7至图9中所示的柔性部分的长度，以适应关于可转向器械的远端部件13和近端部件11的弯折半径和总长度的特定要求，或者适应近端部件11的至少一部分与远端部件13的至少一部分的弯折之间的放大或缩减比率。

在所示的实施例中，纵向转向元件包括一组或多组纵向转向元件，这些纵向转向元件形成该一个或多个中间柱形元件102、103的一体部分。优选地，纵向转向元件包括中间柱形元件102、103的壁的、在中间柱形元件102、103的壁已经设有限定了其余纵向转向元件的纵向狭缝之后的其余部分。

图10示出了可转向器械的示例的3D视图。同样的附图标记指代与其他附图中相同的元件。它们的解释在此不再重复。该器械包括五个同轴的柱形元件202-210。内部柱形元件210被中间柱形元件208环绕，该中间柱形元件被中间柱形元件206环绕，后一中间柱形元件被中间柱形元件204环绕，最后的中间柱形元件最终被外部柱形元件202环绕。内部中间柱形元件可以由柔性盘簧制成。器械的近端和远端分别用附图标记226和227指示。

如图所示，在此，器械76在其位于柔性区72与柔性区74之间的中间部件中包括柔性区77。即，中间柱形元件204(其外侧位于柔性区77的区域中)设有狭槽式结构以向该中间柱形元件提供期望的柔性。柔性区77中的狭槽式结构的纵向长度取决于期望的应用。它可以与柔性区72与74之间的整个部分一样长。中间柱形元件204内的所有其他柱形元件206、208、210在柔性区77中也是柔性的。根据定义，在柔性区77中具有纵向转向元件的那些柱形元件是柔性的。其他的设有适合的铰链，优选地由适合的狭槽式结构制成。

体内的一些手术位置需要专门设计的器械。例如，通过使器械的中间部件12完全柔性，该器械还可以用于只能经由弯曲的自然进入引导件/通道进入的身体区域，例如结肠、经由食道进入的胃或经由弯曲的血管进入的心脏。

该器械可以例如被设计为用作结肠镜。图11示出了使用中的结肠镜42的示意图。结肠镜42插入人体的结肠30中。典型地，结肠30具有若干个几乎呈直角的区段32、34、36和38。如果外科医生需要对结肠30的位于直角区段32上游的区域进行手术，则结肠镜42需要沿着长达1.5米的距离插入结肠30中。此外，结肠镜42需要柔性到使其可以容易地从肛门引导穿过结肠30的所有直角区段32-38，而没有损伤结肠30的内壁的风险。

在手术中，通常，将若干个侵入性器械插入穿过结肠镜42以在其远端44处提供用于某些功能的一个或多个工具。在结肠镜检查中，这种工具典型地包括相机镜头和照明元件。为了帮助外科医生将相机视图转向至结肠30中的期望位置和视图，典型地，远端可从纵向轴线朝所有角度方向偏转。这也适用于带着工具2插入的器械。这可以通过对这样的器械提供一个或多个可偏转区来实施，如图5至图10所示的器械的可偏转区16、17。这些远侧可偏转区由容纳在器械中的适合的转向缆线控制，这些转向缆线连接至器械近端处的适合的转向机构。

图12示出了使用中的胃镜56的示意图。胃镜56经由嘴、口腔/咽喉54和食道52插入人体的胃50中。尤其是当外科医生需要对胃50的下部分进行手术时，胃镜56需要被引导穿过若干个弯曲/成角度区段。因此，胃镜56需要是柔性的，使得损伤嘴/咽喉54、食道52和胃50的内壁的风险很小。

在手术中，通常，将若干个侵入性器械插入穿过胃镜56以在其远端59处提供用于某些功能的一个或多个工具。在胃镜检查中，这种工具典型地包括相机镜头和照明元件。为了帮助外科医生将相机视图转向至胃50中的期望位置和方向，典型地，胃镜56的远端59可从纵向轴线朝所有角度方向偏转。这也适用于带着工具2插入的器械。这可以通过对这样的器械提供一个或多个可偏转区来实施，如图5至图10所示的器械的可偏转区16、17。这些远侧可偏转区由容纳在器械中的适合的转向缆线控制，这些转向缆线连接至这些器械的适合转向机构。

根据本发明的器械可以用于这样的结肠镜和胃镜中。对这种器械的要求可能是，甚至在长器械(例如，长于1m且具有相对小的直径)的情况下，器械仍表现出高旋转刚度、高纵向刚度、沿着其整个长度的柔性以及在其可偏转区处的可偏转性，以与结肠镜和胃镜内的工作通道或与结肠镜和胃镜附接的工作通道适配。

侵入性器械中的游隙

尤其是对于为图11所示的应用而设计的器械，纵向和切向方向的游隙都应保持最小。游隙越小，对器械远端处的工具从近端的移动的控制就越直接。本文件解释了此类器械中的游隙除了其他之外如何由柱形元件中的相邻部件之间(例如在柱形元件中切出的铰链的相邻部分或在柱形元件中切出的纵向转向元件之间)的狭缝产生。

将参考图13a至图13c来解释侵入性器械中的铰链在纵向和/或切向方向上的游隙问题。然而，类似或相同的问题可能存在于从现有技术中已知的和/或仍有待开发的其他结构的铰链中。因此，铰链中的游隙的解决方案不限于图13a至图13c的示例，而是针对在柱形元件(或管)中制成的任何类型的铰链。

图13a至图13c示出了柱形元件1300中的铰链1302的一系列相邻铰链部段1308的一部分的示意性外部视图，该柱形元件可以是上文示出的柱形元件2、4、101、102、103、104、202、204、206、208和210中的任一个。在所示的示例中，相邻铰链部段1308之一具有凸形(圆形)部分1304，而另一铰链部段具有凹形部分1306以容纳一个凸形部分1304。在这样的凹形部分1306内部具有一个这样的凸形部分1304的结构可以是典型铰链的一部分。取决于不同部分1304和1306的设计方式，凸形部分1304可以在相邻的凹形部分1306内部旋转一定程度。铰链1302可以形成的总弯折角度取决于铰链部段1308的数量。

在该实施例中，图13a至图13c所示的结构存在于柱形元件1300的一侧上，并且同样地存在于相对于图13a至图13c沿切向方向旋转了180°的相反侧处。在所示的实施例中，随后的一个凸形部分1304与一个凹形部分1306对具有相同的切向位置，使得所示的铰链1302只能在图的表面中弯曲。通过使得随后的一个凸形部分1304与一个凹形部分1306对的切向位置相交替约90°，铰链1302将可朝所有方向弯折，如本领域技术人员已知的。

具有如图13a所示的狭槽式结构的铰链的示例可以在例如本申请人的WO 2020/080938的图16A、以及图16E至图16H中找到。类似的结构也可以在US 5,807,241中找到。本发明解决了并不受限于这些现有技术文件的示例的所有此类铰链中的游隙问题。

转向元件的纵向响应损失等于铰链数量乘以每个铰链的游隙，如图13b所示。图13b示出了铰链1302如何通过被指示为从图中的右侧到左侧施加的力1310而沿其纵向方向被按压在一起。然而，也可以由其他力来产生纵向按压力。由于纵向按压力1310并且由于在闲置状态下铰链1302中存在的游隙，凸形部分1304和凹形部分1306中的一个或多个在纵向方向上沿着等于在一对凸形部分1304与凹形部分1306中的游隙的距离彼此移动，直到它们彼此接触。

实际上，用于例如胃肠应用的长可转向器械可以长达2米并且可以具有200至800个之间的铰链部段1308。每个铰链部段1308的典型游隙等于一对凸形部分1304与凹形部分1306之间的狭槽的宽度、并且可以为约0.02mm。这样，总纵向游隙可以达到4至16mm。这意味着小于4至16mm的纵向转向元件激活不能使远端处的端头转向。通过预拉紧纵向转向元件可以将纵向游隙最小化。当组装器械时，可以同时拉动所有纵向转向元件，从而减小铰链中的纵向游隙。通过将转向元件的致动端固定在该预拉紧位置，可以永久地减小纵向游隙。然而，这只能通过纵向游隙来实现，而不能通过切向和径向游隙来实现。

图13b阐明了切向方向的游隙。当铰链1302被施加切向力1312时，铰链部段1308中的凸形部分1304和凹形部分1306将相对于彼此旋转一定程度，该程度取决于制造过程在这些部分之间产生的狭槽中的切向游隙。

再有例如，每个狭槽可以宽至0.02mm，因此器械中具有200至800个铰链部段1308的所有铰链的总切向游隙也可以在一个方向上为4至16mm，这意味着当器械具有例如4mm的直径时，器械的近端与远端之间的切向游隙在一个切向方向上可以为大致115度至458度。从一个最终位置旋转至另一个方向的最终位置甚至有双倍该游隙。而且，旋转响应的损失等于铰链部段1308的数量乘以每个铰链部段1308的游隙。

设有由提供具有狭槽图案的柱形元件而产生的纵向转向元件16、120/120a、130/130a的侵入性器械也受与此类纵向转向元件16、120/120a、130/130a相关的游隙的影响。例如，参考图3b，甚至纵向转向元件16的部件62、66也通过窄的狭槽与相邻的纵向转向元件16的部件分开，该窄的狭槽与用于产生狭槽的(激光)束的宽度一样小。这些狭槽在器械的切向方向上引起相同的游隙，如参考图13a至图13c所示的铰链所解释的。

当纵向转向元件用作推动转向致动器并且该元件具有切向游隙时，该元件具有沿切向方向屈曲的空间。当在器械的近端上将纵向转向元件推动一定距离时，该位移的一部分由于这种屈曲而损失，并且仅该位移部分被传递至器械远端。因此，转向响应会受到不利影响，并且转向行为将滞后。此外，屈曲会产生接触点，从而在这些接触点处在纵向转向元件与相邻的元件之间产生摩擦力，这也对器械的转向产生负面影响。这参考图14a来进一步解释。

图14a以放大比例示出了图2的部分XIVa。图14a示出了两个相邻的纵向转向元件16之间的纵向转向元件16。然而，对于纵向元件16(以及图7的纵向转向元件120/120a、130/130a)的位于柱形元件的、本身不是纵向转向元件的其他部分之间的部分，存在相同的问题。图14a示出了在纵向转向元件16被施加从其一端(在大多数情况下为近端)朝向相反端(在大多数情况下为远端)的按压力的条件下的纵向转向元件16。按压力可以是由将纵向转向元件16从近端朝向远端推动而产生的，以控制可弯折远侧部件的弯折。因此，纵向转向元件16可以采取如在器械的径向方向上看到的波形形式，其中该波形的最大幅度由两个相邻的纵向转向元件16之间的距离决定。这可能由于纵向转向元件16的屈曲和纵向转向元件16“拉大(pull out)游隙”而对器械的性能产生不利影响。这导致器械的致动端处的位移损失，从而不利地影响转向响应，例如可能得到比期望更小的端头偏转角。

然而，除了切向游隙之外，纵向转向元件16、120/120a、130/130a还可以具有径向游隙，如将参考图14b所解释的。图14b示出了器械的如图1的XIVb所指示的部分的放大视图。相同的附图标记指代相同的部件。附图标记22指代器械的中心轴线。

如上文所解释的，典型的器械可以由彼此滑入以组装器械的柱形元件2、3、4制成。柱形元件2、3、4必须具有一定量的游隙才能做到这一点。在如图14b所示的远端的截面视图中，所示的下部纵向转向元件16被从近端拉动，而上部纵向转向元件16被从近端推动。因此，在器械的可弯折远侧部分中，下部纵向转向元件16被向下推动，以便接触外部柱形元件4的柔性部件18。相反，在器械的可弯折远侧部分中，上部纵向转向元件16被向上推动，以便接触外部柱形元件4的柔性部件18。

这也可能由于纵向转向元件16的屈曲和纵向转向元件16“拉大游隙”而对器械的性能产生不利影响。径向游隙也以此方式导致器械的致动端处的位移损失，从而不利地影响转向响应，例如可能得到比期望更小的端头偏转角。

对侵入性器械中的游隙的解决方案

在由单独加工并组装的部件构建的器械中，可以通过管控单独部件的尺寸和公差来管控纵向、切向和径向方向的游隙。由于游隙对器械性能具有潜在的严重影响，这些部件通常必须以窄的公差来制成，这使得这些部件的制造成本昂贵并且通常难以正确地组装。在由管制成的器械中，所需的部件或元件由管一体地加工而成，不可能将部件之间的游隙减小至小于材料去除手段的宽度的量。材料去除手段可以是熔化并蒸发材料的激光束、或是水射流切割束，并且该束可以具有0.01至2.00mm的宽度，对于该应用更典型地在0.015至0.04mm之间。

必须使用额外的制造操作来管控部件或元件尺寸以及它们之间的游隙。本发明描述了一种通过激光/水切割铰链、纵向转向元件和其他特征来管控上述所有方向上的游隙的方法，使得不同类型的游隙被设定为所需的水平。

然而，在解释本发明的实施例之前，提供了铰链的游隙减小制造方法的概述，如从现有技术WO 2020/080938的图16A、图18A至图18E获知的。它们在此被再呈现为图15a至图15f。本发明的实施例也可以应用于这些图的示例中。

图15a示出了柱形元件中的铰链1502的示例。示出了四个相邻的铰链部段1508。铰链1502具有狭槽式结构1572，如左侧所示，该结构包括管元件中的周向狭槽1573。狭槽1573周向地延伸。

狭槽1573具有两个相对的侧壁，这两个侧壁周向地延伸。狭槽1573具有弯曲狭槽1585，该弯曲狭槽从一个这样的侧壁纵向地(在此为朝远侧方向)延伸并且形成为沿着具有中心点1583的圆的一部分的通道。形状为圆的一部分并且与弯曲狭槽1585的形状匹配的唇缘1587从相对的侧壁延伸到该弯曲狭槽1585中。

狭槽1573具有另外的弯曲狭槽1581，该另外的弯曲狭槽从一个侧壁纵向地(在此为朝远侧方向)延伸并且形成为沿着弯曲狭槽1585沿之延伸的同一圆的一部分的通道。被成形为圆的一部分并且与弯曲狭槽1581的形状匹配的唇缘1579从相对的侧壁延伸到该弯曲狭槽1581中。

对称地位于唇缘1587、1579之间的狭槽式结构包括具有圆形外表面的凸形区段1577，该凸形区段通过由激光/水切割产生的小狭槽与相对定位的凹形圆形区段1575分开。凸形区段1577和凹形区段1575具有匹配的圆形外表面，使得凸形区段1577可以在凹形区段1575中绕中心点1583旋转。

在柱形元件的、沿切向方向旋转了180°的另一侧处，狭槽式结构具有带有两个另外的唇缘和配合的凸形区段和凹形区段的相同形状。因此，管元件在狭槽1573的每侧处的两个铰链部段1508可以相对于彼此绕两个中心点1583“旋转”，使得它们相对于彼此偏转。在这种旋转期间，唇缘1579、1587在弯曲狭槽1581、1585中移动并且不提供额外的摩擦。当整个管元件绕其纵向中心轴线旋时，唇缘1579、1587对管元件提供额外的切向稳定性。这对于增加扭矩刚度非常重要。它们限定了由环绕唇缘1579、1587的狭槽1581、1585的宽度所确定的预定切向游隙。

在下文中，将更详细地解释柱形元件，该柱形元件包括两个相邻的铰链部段1508以允许柱形元件绕铰链部段1508弯折。狭槽式结构允许铰链的相对的柱形元件部分弯折至预定的最大角度。

在切割过程之后立即，铰链在狭槽1573的每侧处的相对铰链部段1508通过一个或多个断裂元件1589仍然彼此附接，该断裂元件被设计为一旦这两个相对的铰链部段1508相对于彼此旋转就破坏。

如图15a所示，狭槽1573在凸形区段1577与凹形区段1575之间被中断一次或多次，使得凸形区段1577和凹形区段1575通过小桥1589形式的一个或多个断裂元件彼此连接。这些小桥1589用作“断裂元件”，如将参考图15b至图15d更详细地解释的。即，这些断裂元件1589是在器械制造时有意制造的，但是非常脆弱，使得一旦凸形区段1577通过预定的力相对于凹形区段1575旋转，断裂元件就会破坏。在破坏之前，断裂元件1589对柱形元件提供预定的额外刚度，使得当将柱形元件插入另一个柱形元件内或将另一个柱形元件插入柱形元件中时，可以更容易地操纵柱形元件。一旦破坏，断裂元件1589就不再发挥作用，并且凸形区段1577可以在凹形区段1575中自由地旋转。

在距狭槽1573预定的纵向距离处，柱形元件包括相同的狭槽，但是该狭槽相对于狭槽1573沿切向方向旋转了90°。因此，在所述预定纵向距离处、但是在与中心点1583所允许的旋转方向垂直的方向上设置了两个另外的旋转点(柱形元件可以绕这两个旋转点旋转)。

在距狭槽1573另外的预定纵向距离处，再次重复了如由狭槽1573限定的结构，但是该结构现在与由狭槽1573形成的结构相同。这些交替结构在纵向方向上重复若干次。因此，柱形元件包括彼此相距预定纵向距离的90°切向旋转的旋转中心，以允许柱形元件朝所有方向偏转。

图15b示出了如何在使用断裂元件1589的同时使例如外部柱形元件4中凸形区段1577位于凹形区段1575内的位置处的狭槽1573变窄。图15b示出了图15a所示的狭槽式结构1572在其制造之后即得到的放大部分。其示出了凸形区段1577通过多个断裂元件1589仍然附接至凹形区段1575。此外，唇缘1587和1579通过一个或多个断裂元件1589仍然附接至柱形元件4的相对部件。

此类断裂元件1589可以如下来制造。例如通过将具有预定能量和宽度的激光束或水束引导至柱形元件以切穿柱形元件的整个厚度来形成狭槽1573。例如通过将激光源相对于柱形元件外表面移动来使激光束相对于该外表面移动。然而，在要形成断裂元件1589的位置处，将激光束中断一定时间段，而激光源仍然相对于柱形元件外表面移动。

如上文所解释的，当第一次使狭槽式结构1572的不同部分相对于彼此偏转时，这些断裂元件1589将断裂。此类断裂元件1589的一大优点在于，在断裂之后，断裂元件1589的两个相对侧之间的距离(远小于)由激光切割产生的狭槽的宽度。该距离可以说基本上为0μm，这使得相对部件之间的游隙极小。因此，减小了凸形区段1577与凹形区段151575之间的游隙。

图15c和图15d更详细地示出了第一实施例的此类断裂元件1589。即，图15c是图15b所示的部分XVc的放大视图。弯曲狭槽1585被示出为具有三个部分1585(1)、1585(2)和1585(3)。这三个部分1585(1)、1585(2)和1585(3)一起形成U形通道，其中部分1585(1)和1585(2)形成U形通道的长边，而部分1585(3)形成基部短边。唇缘1587被部分1585(1)、1585(2)和1585(3)环绕。

类似于狭槽1573，部分1585(1)、1585(2)和1585(3)是通过例如激光或水切穿柱形元件4形成的。部分1585(1)和1585(2)的宽度h(2)可以相同并且基本上等于用于产生这些部分1585(1)、1585(2)的激光(或水)束的宽度。部分1585(3)的大小取决于唇缘1587应能够在弯曲狭槽1585内移动的路径长度。刚在这样的切割动作之后，唇缘1587通过断裂元件1589仍然附接至柱形元件4的相对部分。如上文所解释的，这在切割过程之后对柱形元件4提供了更大的刚性，使得例如当另一个柱形元件插入柱形元件4中或者柱形元件4插入另一个柱形元件中时，可以更容易地处理柱形元件4。

在使用中，图15b至图15d所示的狭槽式结构是铰链1502的一部分，如上文所解释的。如果柱形元件4的具有狭槽式结构的部分弯折，则施加了力Fd，通过该力，唇缘1587移动到弯曲狭槽1585之外。实际的力Fd可以在与图15c所示的方向相反的方向上，使得唇缘1587在弯曲狭槽1585内移动。由于柱形元件4弯折所产生的力Fd，断裂元件1589将断裂，使得唇缘1587可以在弯曲狭槽1585内自由地移动。

图15d示出了每个断裂元件1589将断裂成两个相对的分开的断裂元件部分1589a和1589b。在实施例中，每个断裂元件1589具有预定宽度，并且断裂元件部分1589a、1589b在其彼此面对的外表面处将具有基本上相同的宽度。因此，在使用中，只要断裂元件部分1589a、1589b相对于彼此的移动不大于该宽度，这些断裂元件部分1589a、1589b将彼此接触并且它们的外表面面向彼此。在有利的实施例中，宽度大到使得甚至在狭槽1573的宽度所允许的它们的最大可能相对移动中，断裂元件部分1589a、1589b仍然彼此接触。因此，狭槽式结构中的切向游隙被保持最小。

图15e和图15f示出了断裂元件1589的另外的实施例。图15e和图15f的断裂元件1589可以具有与图15c和图15d中相同的形式。然而，相邻的断裂元件1589之间的距离w(1)现在小于断裂元件1589本身的宽度w(2)。在图15c和图15d中，示出了相邻的断裂元件1589之间的相互距离大于各个断裂元件1589的宽度的情况。因此，在图15e和图15f的实施例中，甚至当唇缘1587与柱形元件4的相对侧沿着一定距离(该距离大于与宽度w(1)相等的距离)相对于彼此移动时(参见图15f)，断裂元件部分1589a、1589b中的一个或多个仍然可以彼此接触，因为它们不能在相邻的断裂元件1589之间的空间内移动。即，该空间太小而无法容纳此类断裂元件1589。这在切向方向上提供了甚至更大的无游隙容量。

返回参考图15b，凸形区段1577与凹形区段1575之间的断裂元件1589以相同的方式设计。因此，通过预定力使凸形区段1577在凹形区段1575内旋转，断裂元件1589将断裂，并且每个断裂元件1589留下两个断裂元件部分1589a和1589b。后者的这些断裂元件部分1589a和1589b将具有与图15d所示相同的形式和功能。即，狭槽式结构被配置为使得凸形区段1577可以在凹形区段1575内旋转直至旋转被该结构阻挡。断裂元件1589的宽度为在断裂之后，断裂元件部分1589a和1589b具有面向彼此并且在整个最大可能旋转期间始终彼此接触的表面。因此，可以看到，甚至在被制造之后，凸形区段1577和凹形区段1575也彼此接触，使得凸形区段1577与凹形区段1575之间在纵向方向上的游隙保持为最小。

柔性柱形元件4的、形成铰链部段1508的越多狭槽式结构被生产为具有此类断裂元件1589，越多的铰链部段1508将在切向和纵向方向上表现出无游隙特性。因此，可以将柔性柱形元件4制造为使得在切向和纵向方向上的游隙都显著地减小，这对于较长的器械(例如，长于1米的器械)尤其是有利的特征。

断裂元件1589应按以下方式来设计。在断裂之前，每个断裂元件1589都附接至柱形元件4的相对的部分。柱形元件4的这些相对的部分具有使得断裂元件1589中的应力高于周围材料和/或结构中的应力的几何形状。因此，如果具有断裂元件1589的结构被施加偏转力或足够高的力，则断裂元件中的应力升高到高于管材料的屈服应力，从而使断裂元件1589永久地偏转。施加甚至更大的偏转力或更高的力来使应力达到极限拉伸应力，从而使断裂元件1589断裂。另一种使断裂元件破坏的机制是通过对断裂元件1589施加低或高循环疲劳来实现的。断裂元件1589中的应力升高到高于疲劳极限，从而产生疲劳断裂。在所有情况下，周围结构/材料中的应力至少保持低于管材料的屈服应力。

图16a和图16b示出了根据本发明的具有两个相对的铰链部段1608的铰链的实施例，其中游隙被减小。图16a和图16b只是非常示意性的。这些图可以涉及图15a至图15f的铰链1502、或在柱形元件中切出的任何其他类型的铰链，该铰链具有带有凸形部分1677的铰链部段1608和带有凹形部分1675的铰链部段1608，其中凸形部分1677被布置并被配置为在凹形部分1675内旋转。凸形部分1677的外边缘1603是锯齿状的，并且凹形部分1675的外边缘1601也是锯齿状的。

凸形部分1677的锯齿状外边缘1603具有伸出部分1603a、和在每两个相邻的伸出部分1603a之间的凹入部分1603b。伸出部分1603a和凹入部分1603b两者可以具有沿着围绕中心点1683的圆延伸的圆形形式。然而，它们可以具有任何其他适合的形式。在所示的实施例中，凹入部分1603b沿着具有第一半径r1的第一圆延伸。伸出部分1603a沿着具有第二半径r2的第二圆延伸，第二半径大于第一半径r1。

凹形部分1675的锯齿状外边缘1601具有伸出部分1601a、和在每两个相邻的伸出部分1601a之间的凹入部分1601b。伸出部分1601a和凹入部分1601b两者可以具有沿着围绕中心点1683的圆延伸的圆形形式。然而，它们可以具有任何其他适合的形式。在所示的实施例中，伸出部分1601a沿着具有第三半径r3的第三圆延伸。凹入部分1601b沿着具有第四半径r4的第四圆延伸，第四半径大于第三半径r3。

图16a示出了铰链在已经制造好之后且尚未以任何方式使用时的状态。就本文件而言，这称为铰链的“制造好的状态”。凸形部分1677的锯齿状外边缘1603和凹形部分1675的锯齿状外边缘1601通过狭槽1605彼此分开，该狭槽是通过从柱形元件(激光)切出两个铰链部段1608而产生的。该狭槽1605可以沿着其整个长度具有恒定的宽度，例如对于医疗应用在0.01至2.00mm之间的范围内，更典型地对于该应用在0.015至0.04mm之间。

在实施例中，第二半径r2约等于第三半径r3。即，它们在制造公差内可以是相等的，该制造公差可以小于r2或r3的10％、优选地小于5％。在所示的实施例中，第二半径r2不大于第三半径r3。其原因将从图16b的描述中变得清楚。替代性定义是伸出部分1603a的高度为最大约等于相邻的凹入部分1603b与相对的伸出部分1601a之间的狭槽1605的宽度(或距离)，其中“约等于”同样指代在制造公差内相等，即，高度和距离相差10％或更小、替代性地相差5％或更小、或者进一步替代性地相差1％或更小。

图16a示出了凸形部分1677和凹形部分1675在尚未相对于彼此旋转时的制造好状态下。图16b示出了凸形部分1677和凹形部分1675在凸形部分1677和凹形部分1675已经相对于彼此绕中心点1683旋转后的状态。在所示的实施例中，第二半径r2和第三半径r3大约相等，使得当凸形部分1677和凹形部分1675相对于彼此旋转时，凸形部分1677的伸出部分1603a抵接凹形部分1675的伸出部分1601a。在凸形部分1677具有沿着其外边缘1603分布的多个伸出部分1603a并且凹形部分1675具有沿着其外边缘1601分布的多个伸出部分1601a的情况下，若干个伸出部分1603a可以抵接若干个伸出部分1601a。取决于确切的设计，若干个伸出部分1603a可以沿着绕中心点1683的α度圆弧抵接若干个伸出部分1601a，其中α可以>45度，但是α可以替代性地>180度(如图16a和图16b)。

在凸形部分1677的一个或多个伸出部分1603a抵接凹形部分1675的一个或多个伸出部分1601a的位置处，这些伸出部分不能再沿从中心点1683看的径向方向朝向彼此移动。因此，在旋转状态下，抵接的伸出部分1603a与伸出部分1601a之间的游隙被消除。取决于设计，可以消除制成铰链的柱形元件在纵向方向或切向方向中的至少一个的游隙。

凸形部分1677的外边缘1603在每个伸出部分1603a与每个相邻的凹入部分1603b之间具有过渡边缘部分。凹形部分1675的外边缘1601在每个伸出部分1601a与每个相邻的凹入部分1601b之间具有过渡边缘部分。外边缘1603的过渡边缘部分和外边缘1601的过渡边缘部分彼此分开一定距离，该距离在制造之后与由切割过程产生的狭槽1605的宽度一样宽。在外边缘1603的相对过渡边缘部分与外边缘1601的过渡边缘部分之间的位置处的狭槽1605的宽度可以与在外边缘1603与外边缘1601的其他相对部分之间的位置处的狭槽1605的宽度一样宽，但是这不是必需的。

如果在外边缘1603的相对过渡边缘部分与外边缘1601的过渡边缘部分之间的位置处的狭槽1605的宽度相对于凸形部分1677的半径非常小，则凸形部分1677与凹形部分1675之间的仅非常小的旋转使凸形部分1677的伸出部分1603a抵接凹形部分1675的伸出部分1601a。因此，仅当两个相邻的铰链部段1608纵向地对准时，即状态为制造好的状态时，它们相对于彼此具有与狭槽1605的宽度一样大的某个游隙。然而，在绕某个偏转角β的相对旋转(或偏转)状态下，可以消除所有游隙。在典型的示例中，这样的偏转角β可以<5度或甚至<3度或<1度。在使用中，侵入性器械的许多相邻铰链部段例如由于其所插入到的管道(例如人类肠道)中的曲率而可以相对于彼此偏转约>β的角度。因此，在使用中，可以通过图16a和图16b的实施例来减小铰链中的高百分比游隙。

如果伸出部分1603a的高度小于相邻的凹入部分1603b与相对的伸出部分1601a之间的狭槽1605的宽度，则在铰链的旋转状态下某个游隙将保留。

如果伸出部分1603a的高度大于相邻的凹入部分1603b与相对的伸出部分1601a之间的狭槽1605的宽度，则铰链不能旋转或者在严重摩擦下旋转。因此，应避免这种情况。

为了防止在试图旋转铰链时外边缘1603的过渡边缘部分与外边缘1601的相对过渡边缘部分彼此阻挡，参考图16c，在实施例中，外边缘1603的这些过渡边缘部分和外边缘1601的过渡边缘部分不平行于经过中心点1683和过渡边缘部分的线，而是相对于该线成角度(即，它们是倒角)，使得伸出部分1603a和1601a具有渐缩形式。这在图16d、图16e中示出。过渡边缘部分与凹入部分1603之间的向外角度为钝角。于是，伸出部分1603a可以容易地移动到至少部分地与伸出部分1601a相对的位置。

图17a至图17c示出了可以如何在相邻的纵向元件之间应用类似的原理。图17a至图17c中的每个图示出了三个相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)。然而，纵向元件16(1)和16(3)中的任一个可以由柱形元件的、在器械的纵向方向上不可移动的一部分替代，使得仅纵向元件16(2)可在纵向方向上移动。此外，可以存在多于三个相邻的纵向元件。图17a示出了在元件已经制造好之后且尚未以任何方式使用时的状态。就本文件而言，这称为元件相对于彼此的“制造好的状态”。图17b和图17b示出了相对移位之后的状态。

在制造过程之后立即在纵向元件16(2)与纵向元件16(1)之间以及在纵向元件16(2)与纵向元件16(3)之间存在狭槽1705。在纵向元件16(2)的每侧处的狭槽1705可以具有相同的尺寸，但是它们也可以不同。这些狭槽可以具有恒定的宽度，但这不是必需的。

在图17a的状态(对应于制造之后即时的状态)下，在一个纵向侧处，纵向元件16(2)具有至少一个朝向纵向元件16(1)的凹入部分1701b延伸的伸出部分1702a1。邻近于伸出部分1702a1，纵向元件16(2)包括与纵向元件16(1)的伸出部分1701a相对的凹入部分1702b1。纵向元件16(2)可以在伸出部分1702a1的任一侧处设有这样的凹入部分1702b1。同样，纵向元件16(1)可以在凹入部分1701b的任一侧处设有伸出部分1701a。事实上，所示的结构可以沿着器械的纵向方向重复。

同样在图17a的状态下，在其另一纵向侧处，纵向元件16(2)具有至少一个朝向纵向元件16(3)的凹入部分1703b延伸的伸出部分1702a2。邻近于伸出部分1702a2，纵向元件16(2)包括与纵向元件16(3)的伸出部分1703a相对的凹入部分1702b2。纵向元件16(2)可以在伸出部分1702a2的任一侧处设有这样的凹入部分1702b2。同样，纵向元件16(3)可以在凹入部分1703b的任一侧处设有伸出部分1703a。

伸出部分1702a1和1702a2具有相应的高度，在实施例中，该高度等于或小于相应的周围狭槽1705的宽度。

在图17a的状态下，纵向元件16(1)、16(2)、16(3)示出了等于它们之间的相应狭槽1705的宽度的相互游隙。在这些纵向元件16(1)、16(2)和16(3)从柱形元件的材料切割而成的柱形器械中，该相互游隙是切向游隙。

同样，在医疗应用中，该器械可以具有例如4mm的直径，并且狭槽1705可以具有0.01至2.00mm的宽度，对于该应用更典型地在0.015至0.04mm之间。在例如长于1m的长器械中，纵向元件16(1)、16(2)、16(3)也可以长于1m。在此类器械中，当近端相对于远端沿切向方向旋转时，该狭槽宽度可能对器械的总切向游隙具有显著影响。这可能会严重影响器械的响应能力。而且，更重要的是，切向游隙为纵向元件在压缩载荷下屈曲提供了空间。正如早前所解释的，这种屈曲空间可能对转向响应产生不利影响。

虽然图17a至图17c示出了所有纵向元件16(1)、16(2)、16(3)中的凹入部分和伸出部分，但是在实施例中，它们可以仅应用于纵向元件16(1)和纵向元件16(2)的与纵向元件16(1)相对的纵向侧中。于是，纵向元件16(3)可以具有笔直纵向侧，并且纵向元件16(2)的与纵向元件16(3)相对的纵向侧也可以是笔直的。

此外，伸出部分1702a1和1702a2的长度可以是不同的。此外，伸出部分1702a1和1702a2可以位于沿着器械的不同纵向位置处。

图17b示出了在纵向元件16(2)已经相对地侧向偏移至右侧(如用箭头指示的)之后这三个纵向元件16(1)、16(2)、16(3)相对于彼此的状态。在伸出部分1702a1和1702a2的相应高度等于相应周围狭槽1705的宽度的情况下，当纵向元件16(2)沿着大于狭槽1705的宽度的距离偏移至右侧时，伸出部分1702a1至少部分地抵接相对的伸出部分1701a，并且伸出部分1702a2至少部分地抵接相对的伸出部分1703a。因此，这三个纵向元件16(1)、16(2)、16(3)之间的相互距离减小到0(零)。

图17c示出了在纵向元件16(2)已经相对地侧向偏移至左侧(如用箭头指示的)之后这三个纵向元件16(1)、16(2)、16(3)相对于彼此的状态。在伸出部分1702a1和1702a2的相应高度等于相应周围狭槽1705的宽度的情况下，当纵向元件16(2)沿着大于狭槽1705的宽度的距离偏移至左侧时，伸出部分1702a1至少部分地抵接相对的伸出部分1701a，并且伸出部分1702a2至少部分地抵接相对的伸出部分1703a。因此，这三个纵向元件16(1)、16(2)、16(3)之间的相互距离减小到0(零)。

在所示的实施例中，纵向元件16(2)具有在每个伸出部分1702a1与相邻的凹入部分1702b1之间的过渡边缘部分。同样，纵向元件16(1)具有在每个凹入部分1701b与相邻的伸出部分1701a之间的过渡边缘部分。纵向元件16(1)和16(2)的过渡边缘部分分开的距离与它们之间的狭槽1705的宽度一样大。如果该宽度非常小，例如上文所指示在0.01至2.00mm之间、对于该应用更典型地在0.015至0.04mm之间，则相邻的纵向元件仅需要在纵向方向上偏移小段距离以达到图17b或17c的情况，其中切向游隙被减小或甚至消除。

这同样适用于纵向元件16(2)和16(3)的相对纵向侧。即，纵向元件16(2)具有在每个伸出部分1702a2与相邻的凹入部分1702b2之间的过渡边缘部分。同样，纵向元件16(3)具有在每个凹入部分1703b与相邻的伸出部分1703a之间的过渡边缘部分。纵向元件16(2)和16(3)的过渡边缘部分分开的距离与它们之间的狭槽1705的宽度一样大。如果该宽度非常小，例如上文所指示在0.01至2.00mm之间、对于该应用更典型地在0.015至0.04mm之间，则相邻的纵向元件仅需要在纵向方向上偏移小段距离以达到图17b或17c的情况，其中切向游隙被减小或甚至消除。

在图17a、图17b的实施例中，伸出部分与凹入部分之间的过渡边缘部分被示为垂直于纵向元件16(1)、16(2)、16(3)的纵向方向，因此在器械的切向方向上。然而，这些过渡边缘部分可以相对于纵向方向成角度，如图17d至图17f所示，使得过渡边缘部分与其所附接的伸出部分之间的角度>90°、但是例如<135°。在这样的实施例中，相对的过渡边缘部分不会阻挡相邻的纵向元件在纵向方向上比沿着大于相对的过渡边缘部分之间的狭槽宽度的距离偏移更多，因为相对的过渡边缘部分可以更容易地沿着彼此滑动。

图17d示出了在元件已经制造好之后且尚未以任何方式使用时的状态。就本文件而言，这称为元件相对于彼此的“制造好的状态”。图17f示出了相对移位之后的状态。

图17e示出了图17d的细节的放大视图，该图示出了多个相邻的纵向元件16(i)(i＝1、2、...、I)。应注意的是，图17d是柱形元件的平面视图。图17f示出了如图17e所示的三个相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)，但是中间纵向元件16(2)已经相对地侧向偏移至右侧(如用箭头指示的)。假设元件16(1)和16(3)等是纵向转向元件，而元件16(2)和16(4)等是相对于器械本体而言的静止元件，则可以通过一次将所有静止元件朝一个方向移动来永久地减小切向游隙，然后将它们固定至本体的周围结构，最后再完成该器械。

在实施例中，纵向元件16(2)的伸出部分1702a1的高度可以大于凹入部分1702b1与相对的伸出部分1701a之间的狭槽1705的宽度。

图18a至图18d示出了具有负游隙的实施例。这将在下文中进行解释。图18a和图18c示出了在元件已经制造好之后且尚未以任何方式使用时的状态。就本文件而言，这称为元件相对于彼此的“制造好的状态”。图18b和图18d示出了相对移位之后的状态。

图18a和图18b示出了游隙被减小的三个相邻纵向元件16(1)、16(2)、16(3)的另一实施例。在该实施例中，纵向元件16(1)具有至少一个弹簧部分。在此，该弹簧部分是通过纵向元件16(1)中的狭槽或开口1707来实施的，该狭槽或开口在切向方向上距伸出部分1701a之一一定距离，使得伸出部分变成通过柔性桥1711附接至纵向元件16(1)的其余部分的弹性弹簧部分1701c。由于柔性桥1711，弹簧部分1701c能够相对于纵向元件16(1)的其余部分沿切向方向灵活地移动。在该实施例中，伸出部分1702a1的高度大于弹性弹簧部分1701c与相对的凹入部分1702b1之间的狭槽1705的宽度。这称为负游隙。

在该实施例中，纵向元件16(3)也具有至少一个弹簧部分。在此，该弹簧部分是通过纵向元件16(3)中的狭槽或开口1709来实施的，该狭槽或开口在切向方向上距伸出部分1703a之一一定距离，使得伸出部分变成通过柔性桥1711附接至纵向元件16(3)的其余部分的弹性弹簧部分1703c。由于柔性桥1711，弹簧部分1703c能够相对于纵向元件16(3)的其余部分沿切向方向灵活地移动。在该实施例中，伸出部分1702a2的高度大于弹性弹簧部分1703c与相对的凹入部分1702b2之间的狭槽1705的宽度。这也称为负游隙。

在图18a和图18b中，所示的实施例在伸出部分与凹入部分之间具有成角度的过渡边缘部分，类似于图17c至图17e的实施例。过渡边缘部分与凹入部分1603之间的向外角度为钝角。这使得相邻的纵向元件16(2)相对于纵向元件16(1)和/或纵向元件16(3)的偏移更容易，如上文所解释的。图18b示出了纵向元件16(2)相对于这两个相邻的纵向元件16(1)、16(3)相对地侧向偏移至右侧。在这种情况下，伸出部分1702a1和1702a2。由于伸出部分1702a1的高度大于弹簧部分1701c与相对的凹入部分1702b1之间的狭槽1705的宽度，并且伸出部分1702a2的高度大于弹簧部分1703c与相对的凹入部分1702b2之间的狭槽1705的宽度，弹簧部分1701c和1703c两者分别被伸出部分1702a1和1702a2沿切向方向推离纵向元件16(2)。通过这样做，纵向元件16(1)、16(2)和16(3)之间的切向游隙在所有情况下都减小为零，并且该实施例不受制造公差的影响。该弹簧力被设计为可以承受由于器械的正常使用而产生的侧向力(例如由于屈曲的趋势而引起的侧向力)，但是该弹簧力被设计为将摩擦力保持为最小或者甚至为预先设计的值。如果在图18b的状态下，狭槽1707、1709在切向方向上没有完全封闭，则将保留某个灵活游隙。

图18c和图18d示出的实施例是图18a和图18b所示的实施例的变体。图18c和图18d的实施例不具有被设计为弹簧部分的伸出部分，而是示出了两个相邻的纵向元件16(1)和16(2)，其中纵向元件16(1)具有一个或多个伸出部分1701a，每个伸出部分与纵向元件16(2)的凹入部分1702b1相对。此外，纵向元件16(2)可以具有一个或多个伸出部分1702a1，每个伸出部分与纵向元件16(1)的凹入部分1701b相对。在这对纵向元件16(1)、16(2)的任一侧处可以存在更多的纵向元件16(3)、16(4)。此外，具有伸出部分和凹入部分的结构也可以应用于其他相邻的纵向元件的更相邻纵向侧。

图18c示出了在制造之后即时的状态，其中相邻的纵向元件16(1)-16(4)被狭槽1705分开，该狭槽可以沿着其整个长度具有恒定的宽度。然而，情况并非一定如此。

伸出部分1701a具有比相邻对的伸出部分1701a1与相对的凹入部分1701b之间的狭槽1705的宽度更大的高度。这称为负游隙。类似地，伸出部分1701a1具有比相邻对的伸出部分1701a与相对的凹入部分1702b2之间的狭槽1705的宽度更大的高度。这是负游隙的另一示例。在所示的实施例中，这两个伸出部分1701a和1701a1都具有与相邻的凹入部分1701b和1701b1成角度的过渡边缘部分，其方式与图17d至图17f的实施例所限定的方式相同。

图18d示出了当纵向元件16(2)和16(1)已经沿纵向方向(如用箭头指示的)相对于彼此相对地侧向偏移时的实施例的状态。在该状态下，伸出部分1701a和1701a1至少部分地在纵向方向上彼此抵接。由于这些伸出部分1701a和1701a1的高度与周围狭槽1705的宽度相关，因此它们被推靠在彼此上并且对纵向元件16(1)和16(2)沿相反的切向方向(如用指向切向方向的箭头指示的)施加力。因此，纵向元件16(1)和16(2)对相邻的纵向元件施加切向力，而相邻的纵向元件进而可以被推靠在它们的相邻的纵向元件上。因此，通过仅移动并固定一个纵向元件16(1)或16(2)，可以将相邻的纵向元件之间的所有游隙在相关的柱形元件的纵向位置中消除。

图18d所示的效果可以甚至强大到使得所有纵向元件被强烈地推靠在彼此上，使得它们被夹紧并且很难纵向移动。这可以将器械以纵向元件16(1)和16(2)相对于彼此纵向移动之前所具有的取向来锁定。

图18c和图18d所示的实施例具有八个相邻的纵向元件。然而，这些纵向元件所在的柱形元件可以具有更少或更多的此类纵向元件。此外，此类纵向元件中的一个或多个可以由柱形元件的另一部分(如固定至另一相邻柱形元件的部分或可以是浮动的或固定至柱形元件的另一部分的间隔件)替代。

还可以利用在纵向元件之间或在纵向元件与引导元件之间产生负游隙来减小径向游隙。当纵向元件例如在具有负游隙的引导元件之间被拉动或推动时，这迫使引导元件和纵向元件径向地向外。图19a、图19b示出了示例。图19a示出了处于其制造好的状态下的实施例。

图19a、图19b示出了穿过具有两个柱形元件(即，中间柱形元件3被外部柱形元件4环绕)的器械截取的截面。中间柱形元件3被示出为具有多个纵向元件，其中三个相邻的纵向元件用附图标记16(1)、16(2)、16(3)指示。

在图19a的情况下，这三个相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)在切向方向上具有由它们之间的狭槽限定的相互距离，该狭槽是通过切割过程产生的，这些纵向元件是通过切割过来由管制成的。因此，图19a的情况可以是制造完成之后即时的情况。然而，例如，纵向元件16(2)在距图19a所示的截面一定纵向距离处具有较宽的宽度。于是，如果该较宽部分偏移至图19a的截面位置，则该较宽部分将在图19a所示的截面位置处抵接相邻的两个纵向元件16(1)和16(3)并沿切向方向推靠在它们上。因此，还产生了从中心轴线1900向外的径向力，以将纵向元件16(1)、16(2)、16(3)沿径向方向朝向外部柱形元件4推动，如图19b所示。这可以补偿或消除相邻的柱形元件之间的径向游隙。

观察到，图19a和图19b所示的实施例可以与图17a至图17f、图18a、图18b、图18c和图18d中所示的实施例相似或相同。然而，其他实施例也是可能的。例如，纵向元件16(1)和/或纵向元件16(3)可以由柱形元件3的另一部分替代，如同样由该制造过程(例如在管中激光切割)产生的浮动间隔件、或附接到刚性端部件10或15(参见图2)并且至少部分地沿着纵向元件16(2)纵向地延伸的间隔件。

这些游隙补偿方法还可以用于渐缩的纵向元件或每个其他元件(如可转向器械中使用的间隔件或引导元件)。图20a至图20c示出了示例。

在图20a至图20c的实施例中，纵向元件16(1)的纵向侧面向纵向元件16(2)的纵向侧。纵向元件16(1)的该纵向侧设有多个连续的延伸部分和凹入部分2001a、2001b、2001c、2001d、2001e等。同样，纵向元件16(2)的该纵向侧设有多个连续的延伸部分和凹入部分2002a、2002b、2002c、2002d、2002e等。该制造过程已经使得总体上，纵向元件16(2)的所示部分朝向左侧渐缩，即纵向元件16(2)在器械的切向方向上的宽度变成在图20a至图20c中越往左侧越小。最左侧可以是器械的远端，而右侧可以是近端，但也可以倒过来。

图20a示出了在制造完成之后立即的情况，即制造好的状态。于是，纵向元件16(1)的每个伸出/凹入部分2001a-2001e被定位成与纵向元件16(2)的对应伸出/凹入部分相对，其间距离由它们之间的狭槽限定。此时，这些距离可以是相等的。

在图20a至图20c的实施例中，如果纵向元件16(1)、16(2)在至少一个纵向侧处具有凹入部分，其中“凹入”是相对于伸出部分的伸出而言的，则纵向元件的侧部分被称为伸出部分。因此，部分2001a相对于部分2001b是伸出部分，部分2001c相对于部分2001b和2001d是伸出部分，并且部分2001d相对于部分2001e是伸出部分但相对于部分2001c是凹入部分。并且，部分2002b相对于部分2002a和2002c是伸出部分，部分2002d相对于部分2002c是伸出部分但相对于部分2002e是凹入部分，并且部分2001e相对于部分2001d是伸出部分。

纵向元件16(2)的相反纵向侧可以具有类似的伸出/凹入结构。在图20a至图20c所示的示例中，该结构在相反的纵向侧处相对于具有伸出/凹入部分2002、...、2002e、...的这侧镜像对称，其中镜像对称是相对于纵向元件16(2)的中心轴线看到的。纵向元件16(3)沿着其面向纵向元件16(2)的这侧也可以具有伸出/凹入结构，如图所示。

如果纵向元件16(2)朝向图的左侧渐缩，则这两个纵向元件(16(1)、16(3)可以沿相反的纵向方向渐缩，如图所示。

相邻的伸出部分与凹入部分之间的过渡边缘部分被示出为垂直于纵向方向。然而，它们可以是成角度的，如上文参考图17d至图17f所解释的。

图20b示出了纵向元件16(2)相对于两个纵向元件16(1)、16(3)侧向偏移至右侧的情况。这种相对偏移可以只针对其中之一。于是，如图所示，所有伸出部分2002b、2002e将抵接纵向元件16(1)的相对纵向侧的相对伸出/凹入部分。然而，纵向元件16(1)、16(2)的两个相对纵向侧的伸出/凹入部分结构可以被设计为使得至少一个伸出/凹入部分2002a、……、2002e、……然后抵接伸出/凹入部分2001a、…、2001e、……。在这种情况下，消除了伸出/凹入部分2002a、…、2002e、…与伸出/凹入部分2001a、…、2001e、…抵接的所有纵向位置处的切向游隙。当纵向元件16(2)与纵向元件16(1)和/或16(3)之间的相对偏移同伸出/凹入部分2002a、…、2002e、…与伸出/凹入部分2001a、…、2001e、…两个相对切向侧之间的狭槽的宽度一样大时，已经获得这种情况。如前文所观察到的，该宽度可以非常小，例如小至0.01mm至2.00mm之间，对于该应用更典型地为0.015mm至0.04mm之间。在使用中，该器械可以插入弯曲通道中，该弯曲通道可以自动迫使相邻的纵向元件相对于彼此偏移一点点，然后获得如图20b所示的情况。

在实施例中，在纵向元件16(2)已经相对于纵向元件16(1)和/或16(3)偏移至右侧之后，如图所示，根据相应的伸出/凹入部分仍然可以留下一些游隙。因此，可以减小或完全消除切向游隙。

图20c示出了纵向元件16(2)相对于两个纵向元件16(1)、16(3)侧向偏移至左侧的情况。这种相对偏移可以只针对其中之一。于是，如图所示，所有伸出部分2002b、2002e将抵接纵向元件16(1)的相对纵向侧的相对伸出/凹入部分。然而，纵向元件16(1)、16(2)的两个相对纵向侧的伸出/凹入部分结构可以被设计为使得至少一个伸出/凹入部分2002a、……、2002e、……然后抵接伸出/凹入部分2001a、…、2001e、……。在这种情况下，消除了伸出/凹入部分2002a、…、2002e、…与伸出/凹入部分2001a、…、2001e、…抵接的所有纵向位置处的切向游隙。当纵向元件16(2)与纵向元件16(1)和/或16(3)之间的相对偏移同伸出/凹入部分2002a、…、2002e、…与伸出/凹入部分2001a、…、2001e、…两个相对切向侧之间的狭槽的宽度一样大时，已经获得这种情况。如前文所观察到的，该宽度可以非常小，例如小至0.01mm至2.00mm之间，对于该应用更典型地为0.015mm至0.04mm之间。在使用中，该器械可以插入弯曲通道中，该弯曲通道可以自动迫使相邻的纵向元件相对于彼此偏移一点点，然后获得如图20c所示的情况。

在实施例中，在纵向元件16(2)已经相对于纵向元件16(1)和/或16(3)偏移至左侧之后，如图所示，根据相应的伸出/凹入部分的切向高度仍然可以留下一些游隙。因此，可以减小或完全消除切向游隙。

图21示出了与图17a相同地布置的三个相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)。图21示出了呈现在制造完成(即通过例如激光切割工艺在柱形元件中制作狭槽1705)之后立即得到的布置的纵向元件。然而，在图21的实施例中，相邻纵向元件16(1)、16(2)、16(3)中的一个或多个通过一个或多个断裂元件1713仍然彼此附接。如上文所解释的，在器械的进一步组装期间，例如当一个柱形元件插入另一柱形元件中时，此类断裂元件将不同的纵向元件保持在一起。在使用中，即，当施加预定的最小力以使纵向元件16(2)相对于纵向元件16(1)和/或16(3)偏移时，这些断裂元件1713将断裂并且不再发挥作用。在图21的示例中，断裂元件1713设置在相对的伸出/凹入部分1701a/1701b-1702b1/1702a1、1703a/1703b-1702b2/1702a2的相对过渡边缘部分之间。当然，在这些位置处和/或在相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)的相对纵向侧之间的其他位置处可以存在更多这样的断裂元件。

图22示出了类似于图16a至图16e所示的铰链的一部分。图22示出了呈现在制造完成(即通过例如激光切割工艺在柱形元件中制作狭槽1605)之后立即得到的布置的铰链部段1608。然而，在图22的实施例中，铰链部段1608通过一个或多个断裂元件1611(k)(k＝1、2、…、K)仍然彼此附接。如上文所解释的，在器械的进一步组装期间，例如当一个柱形元件插入另一柱形元件中时，此类断裂元件将不同的铰链部段1608保持在一起。在使用中，即，当施加预定的最小力以使铰链部段1608相对于彼此旋转时，这些断裂元件1611(k)将断裂并且不再发挥作用。在图22的示例中，设置了三个这样的断裂元件1611(k)。当然，可以存在更多此类断裂元件。

图23a至图23e示出了以下实施例：布置在两个相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)、…之间、但是在使用中没有附接至这些相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)、…中的任一个的间隔件用作切向游隙减小或消除元件。替代性地，纵向元件16(1)或16(3)或这两者由柱形元件的、不用作纵向元件的其他部分替代。图23a和图23b示出了处于其制造好的状态下的实施例。

图23b至图23e是图23a所示的相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)的一部分的放大视图。

如图23b中详细所示，纵向元件16(1)的纵向侧邻近于纵向元件16(2)的纵向侧。它们通过在柱形元件中进行的(激光)切割过程产生的狭槽2305彼此分开。纵向元件16(1)的纵向侧具有伸出部分2301a。在两个这样的伸出部分2301a之间，纵向元件16(1)的纵向侧具有凹入部分2301b。在凹入部分2301b中，纵向元件16(1)的纵向侧设有朝向纵向元件16(2)的纵向侧延伸的柔性部分2315。柔性部分2315用作弹簧。

纵向元件16(2)的纵向侧具有伸出部分2302b1。在两个这样的伸出部分2302b1之间，纵向元件16(2)的纵向侧具有凹入部分2302a1。在所示的实施例中，凹入部分2302a1的纵向长度大于凹入部分2301b的纵向长度。然而，情况可以是不同的。

凹入部分2301b和2302a1一起形成两个相邻纵向元件16(1)、16(2)之间的开放空间。间隔件2314位于该开放空间内。间隔件2314设有凹入部分2319，该凹入部分布置在面向纵向元件16(1)的这侧处。刚在制造过程完成之后，间隔件2314优选地通过一个或多个断裂元件仍然附接至纵向元件16(1)、16(2)的相对纵向侧中的至少一个，以防止间隔件2314从柱形元件的其余部分掉落分开。凹入部分2301b或2302a1中的至少一个可以在相邻间隔件2314的位置处略微进一步凹入，使得间隔件2314不能在纵向方向上朝向柔性部分2315自由地移动。在所示的实施例中，柔性部分2315朝向相邻的纵向元件16(2)延伸并且还远离间隔件2314延伸，使得其可以在柱形元件的切向方向上灵活地移动。

还如图23b中详细所示，纵向元件16(3)的纵向侧邻近于纵向元件16(2)的另一纵向侧。它们通过在柱形元件中进行的(激光)切割过程产生的狭槽2305彼此分开。纵向元件16(3)的纵向侧具有伸出部分2303a。在两个这样的伸出部分2303a之间，纵向元件16(3)的纵向侧具有凹入部分2303b。在凹入部分2303b中，纵向元件16(3)的纵向侧设有朝向纵向元件16(2)的另一个纵向侧延伸的柔性部分2317。柔性部分2317用作弹簧。

纵向元件16(2)的该另一个纵向侧具有伸出部分2302b2。在两个这样的伸出部分2302b2之间，纵向元件16(2)的纵向侧具有凹入部分2302a2。在所示的实施例中，凹入部分2302a2的纵向长度大于凹入部分2303b的纵向长度。然而，情况可以是不同的。

凹入部分2303b和2302a2一起形成两个相邻纵向元件16(3)、16(2)之间的开放空间。间隔件2316位于该开放空间内。间隔件2316设有凹入部分2321，该凹入部分布置在面向纵向元件16(3)的这侧处。刚在制造过程完成之后，间隔件2316优选地通过一个或多个断裂元件仍然附接至纵向元件16(3)、16(2)的相对纵向侧的至少之一，以防止间隔件2316从柱形元件的其余部分掉落。凹入部分2303b或2302a2中的至少一个可以在相邻间隔件2316的位置处略微进一步凹入，使得间隔件2316不能在纵向方向上朝向柔性部分2317自由地移动。在所示的实施例中，柔性部分2317朝向相邻的纵向元件16(2)延伸并且还远离间隔件2316延伸，使得其可以在柱形元件的切向方向上灵活地移动。

图23c至图23e解释了间隔件2314和2316可以如何分别在纵向方向上移动，使得柔性部分2315和2317分别移动到凹入部分2319和2321中，从而使得间隔件2314和2316分别相对于纵向元件16(1)和16(3)锁定并且还用作切向游隙减小或消除元件。

在第一次致动时，纵向元件16(2)相对于相邻的纵向元件16(1)、16(3)移动。在所示的示例中，凹入部分2302a1和2302a2的尺寸被设计为使得纵向元件16(2)可以被推至左侧而不导致切割图案的任何变化。纵向元件16(2)相对于纵向元件16(1)、16(3)移动一定程度，使得将间隔件2314和2316分别附接至相邻的纵向元件16(1)或16(2)或相邻的纵向元件16(2)和16(3)中的至少一个的任何断裂元件将断裂，从而使得间隔件2314、2316变得在它们所在的相邻的纵向元件之间的相应开放空间内自由地浮动。这在图23c中示出。

然后，纵向元件16(2)相对于相邻纵向元件16(1)和16(3)向右移动，并且间隔件2314和2316分别被纵向元件16(2)的凹入部分2302a1与伸出部分2302b1之间和凹入部分2302a2与伸出部分2302b2之间的相应过渡侧也朝右侧方向拉动。当间隔件2314和2316分别向右移动时，它们将分别被推靠在柔性部分2315和2317上，使得柔性部分2315和2317两者分别沿相反的切向方向(即朝向纵向元件16(1)和16(3))弯折。在朝右侧方向向前移动的某个时刻，柔性部分2315和2317将分别自动地卡入凹入部分2319和2321内，使得间隔件2314和2316被锁定在位。如图23d所示，可以通过凹入部分2301b和2303b分别朝向伸出部分2301a和2303a各自的过渡边缘部分来防止间隔件2314和2316分别朝向右侧的进一步移动。在图23d中，纵向元件16(2)相对于纵向元件16(1)、16(3)偏移至其最右侧位置。

同样，这些过渡边缘部分可以是笔直的并且切向地定向，但也可以相对于切向方向成角度。它们也可以是弯曲的，如图23a至图23e所示。

观察到，如图23c和图23d中所示的移动顺序可以通过使纵向元件16(1)、16(2)、16(3)所在的柱形元件弯折来实现，因为这实现了纵向元件16(1)、16(2)、16(3)的相对纵向移动。然而，相同的弯折动作使纵向元件在柱形元件相反侧处的相对移动顺序颠倒，即，在该相反侧处，图23c和图23d的顺序颠倒。

虽然图23a示出了所有间隔件2314、2316位于柔性部分2315、2317的左侧，但是这些相对取向中的一些可以倒过来。

图23e示出了以下最终情况：纵向元件16(1)、16(2)、16(3)相对于彼此向后偏移，如图23a的情况，即在切割过程之后立即的情况。间隔件2314和2316两者现在分别被锁定在位，使得它们不能分别相对于纵向元件16(1)和16(3)在纵向方向上移动。在该最终情况下，柔性部分2315和2317分别推靠在间隔件2314和2316上，使得它们两者被推向纵向元件16(2)。因此，在这些间隔件2314、2316的位置处，消除了所有切向游隙。将间隔件2314、2316推靠在纵向元件16(2)上的力取决于间隔件2314、2316的切向宽度以及柔性部分2315、2317在图23e的最后阶段的弹簧力。该力在图23e的最后阶段可以为零。然而，如果需要一些摩擦力，则柔性部分2315、2317在图23e的情况下仍然可以被弯折并施加等于或大于零的一些力。

现在，纵向元件16(1)、16(2)、16(3)可以相对于彼此来回移动，同时对纵向元件中立位置中的游隙减小或消除也是永久的。

间隔件2314、2316可以是圆形、矩形或任何其他期望的形状。它们可以短至0.1mm至5mm。然而，从理论上讲，它们可以具有直至整个器械长度的任意长度。还可以设想其他形状元件，它们被固定在切割位置并且被重新定位在器械中的消除切向游隙、径向游隙或这两者的位置。观察到，图23a至图23e中所示的布置不限于纵向元件，而是同样可以在铰链中的铰链部段之间实施，这些铰链部段被配置为在使用中相对于彼此旋转。

在图23a至图23e中，绘制了滑动的卵形间隔件，但是还可以设想以下形状：该形状在纵向转向丝被致动时发生旋转或弯折并且在致动之后驻留在该位置并且在该位置处减小了切向游隙。

例如，图24a至图24e中示出了弯折元件。即，这些图示出了三个相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)。然而，纵向元件16(1)和/或纵向元件16(3)同样可以由柱形元件的不具有纵向元件功能的另一部分替代。图24a和图24b示出了处于其制造好的状态下的实施例。

纵向元件16(1)的纵向侧1719面向纵向元件16(2)的纵向侧。纵向元件16(2)的该纵向侧具有一个或多个伸出部分1702a1和一个或多个凹入部分1702b1。纵向元件16(1)的纵向侧1719设有弯折元件1715，在对柱形元件的切割过程完成之后，该弯折元件立即以相对于器械的切向方向成大于0度但小于90度的角度定向。此外，在其原始状态下，弯折元件1715略微地弯曲。

纵向元件16(3)的纵向侧1721面向纵向元件16(2)的另一纵向侧。纵向元件16(2)的该另一纵向侧具有一个或多个伸出部分1702a2和一个或多个凹入部分1702b2。纵向元件16(3)的纵向侧1721设有弯折元件1717，在对柱形元件的切割过程完成之后，该弯折元件立即以相对于器械的切向方向成大于0度但小于90度的角度定向。此外，在其原始状态下，弯折元件1717略微地弯曲。在图24b所示的布置中，弯折元件1715和1717的取向相同，但它们也可以具有相反的取向。

图24c示出了纵向元件16(2)相对于其相邻的纵向元件16(10和16(3))朝左侧方向纵向地侧向偏移的情况。同样，这可以通过对纵向元件16(1)、16(2)、16(3)所在的柱形元件的弯折动作来完成。在图24d中，纵向元件16(2)相对于其相邻的纵向元件16(10和16(3))朝右侧方向纵向地侧向偏移，使得凹入部分1702b1、1702b2与伸出部分1702a1、1702a2之间的过渡边缘部分也使弯折部分1715、1717的端头朝右移动。在该动作之后，弯折元件1715和1717两者具有更笔直的取向，并且它们的端头现在分别抵接凹入部分1702b1和1702b2。

弯折部分1715和1717被设计成使得当纵向元件16(2)再次相对于纵向元件16(1)、16(3)连续地移动至左侧时，如图24e所示，它们保持更笔直的取向并且保持分别抵接凹入部分1702b1和1702b2。

在图24e的情况下，纵向元件16(1)、16(2)、16(3)可以相对于彼此在纵向方向上自由地移动，其中弯折元件1715和1717用作游隙消除元件。替代性地，在图24d和图24e的情况下，弯折元件1715和1717与纵向元件16(2)保持一定的预定距离，从而减小但不完全消除游隙。

观察到，通过图24c、图24d和图24e中所示的动作，还可以使得弯折元件1715、1717中的一些弯折元件沿柱形元件的径向方向略微地弯折，使得它们还用作径向间隔件并减小和/或消除器械中的径向游隙，因为它们将触碰其自己的柱形元件内部或外部的另一柱形元件。

观察到，图24a至图24e中所示的布置不限于纵向元件，而是同样可以在铰链中的铰链部段之间实施，这些铰链部段被配置为在使用中相对于彼此旋转。

通过用柱形元件的壁一体地创建部件而制成的可转向器械具有局限性。可以仅创建具有一定厚度的2维几何形状。当然，可以通过(局部地)改变管的壁的厚度(通过例如激光烧蚀、蚀刻或切削技术)来用管壁创建3维部件，但实际上这些可能是困难的过程。因此，所有上述提到的管控部件之间游隙的技术都是基于通过将本发明应用在可以具有均匀厚度的一个柱形元件壁中来实现对游隙的控制。管控由柱形元件制成的器械中的部件之间的游隙的替代性途径是使用多于一个柱形元件来将部件之间的游隙设定为期望的大小。例如，如果将纵向元件制成为两个层，则可以通过将一个柱形元件中的纵向元件引导件附接至在下一柱形元件中的纵向元件引导件并将该复合式纵向元件引导件附接至内部或外部柱形元件来消除切向游隙。如果将一个柱形元件中的纵向元件移动至在纵向元件与纵向元件引导件之间具有优选游隙的位置，并且将另一个柱形元件中的纵向元件移动至在该纵向元件与其纵向元件引导件之间具有优选游隙的相对位置，并且如果将该纵向元件附接至该下一柱形元件中的纵向元件，则复合式纵向元件与复合式纵向元件引导件之间的切向游隙被消除或被设定为优选大小。

这将参考图25a至图25d来进一步详细解释。图25a示出了穿过具有以下四个柱形元件的侵入性器械截取的截面：内部柱形元件101、第一中间柱形元件102、第二中间柱形元件103和外部柱形元件104。他们按照这个顺序彼此环绕。第二中间柱形元件103包括相邻的纵向元件16(1)、16(2)、16(3)，这些元件也在上文的几个其他图中示出。图25a示出了它们如何从柱形元件103(激光)切割而产生，即，在切向方向上，由于它们所源自的柱形元件103的切向曲率它们是弯曲的。此外，图25a示出了纵向元件16(1)、16(2)、16(3)、…、16(I)如何通过由切割过程产生的狭槽1705彼此分开。第一中间柱形元件102还包括多个纵向元件120(1)、120(2)、120(3)、...、120(I)，在图25a中，这些纵向元件也通过由切割过程产生的狭槽1705彼此分开。纵向元件120(1)、120(2)、…120(I)分别位于纵向元件16(1)、16(2)、…16(I)的相应径向内侧。

图25b示出了相邻的纵向元件16(1)、16(2)如何朝向彼此切向地移动，使得它们彼此相距第一预定切向距离，该距离可以为0mm(物理接触)。此外，相邻的纵向元件120(1)和120(2)分别背离彼此切向地移动，使得它们与它们的其他相应的相邻纵向元件16(I)和120(I)分别相距第二预定切向距离，该距离同样可以为0mm(物理接触)。当这些纵向元件16(1)、16(2)、16(I)、120(1)、120(2)、120(I)处于该状态时，纵向元件16(2)、16(I)通过附接件2503附接至外部柱形元件104，并且纵向元件16(1)、16(2)和16(I)分别通过附接件2503附接至相应的纵向元件120(1)、120(2)和120(I)。

附接件2503可以通过例如(激光)焊接、钎焊、粘合、胶粘、或者通过例如将一个柱形元件/纵向元件中的折叠接片弯折到相邻的另一柱形元件/纵向元件中的凹陷中来实施。然后，纵向元件16(2)、16(I)分别相对于相应的外部柱形元件104和纵向元件120(2)、120(I)两者没有或仅具有最小的切向游隙。此外，纵向元件16(1)相对于纵向元件120(1)没有或仅具有最小的切向游隙。在图25b的实施例中，纵向元件16(1)相对于纵向元件16(2)没有或仅具有最小的切向游隙，而纵向元件16(1)仍然能够相对于纵向元件16(2)纵向地移动。与此同时，纵向元件16(1)所附接的纵向元件120(1)相对于纵向元件120(I)没有或仅具有最小的切向游隙，而纵向元件120(1)仍能够相对于纵向元件120(I)纵向地移动。

观察到，在图25a、图25b的实施例中，纵向元件16(2)、120(2)、16(I)、120(I)中的一个或多个可以用从柱形元件102、103切割的其他部分(比如间隔件)来代替。此外，纵向元件16(2)不需要通过附接件2503附接至外部柱形元件104，使得纵向元件16(2)、120(2)仍然可以在纵向方向上移动。在另一实施例中，纵向元件16(2)与120(2)之间不存在附接件2503。

概括图25b的思想，第二中间柱形元件103的纵向元件16(1)与第二中间柱形元件103的相邻部分16(2)相距第一切向距离，该相邻部分16(2)附接至外部柱形元件104。第一切向距离可以为0mm。此外，第一中间柱形元件102的纵向元件120(1)与第二中间柱形元件102的相邻部分120(I)相距第一切向距离，该相邻部分120(I)在此经由纵向元件16(I)附接至外部柱形元件104。第二切向距离也可以为0mm。

图25c、图25d的实施例是图25a、25b的实施例的变体。区别在于，纵向元件16(2)的宽度大于纵向元件120(2)的宽度，使得纵向元件16(2)不仅径向地邻近于纵向元件120(2)而且还部分地径向地邻近于纵向元件120(1)或120(3)中的至少一个。此外，现在，纵向元件16(2)不附接至外部柱形元件104，但是纵向元件16(1)和16(3)附接至外部柱形元件104。以此方式，彼此附接的纵向元件16(2)和120(2)能够纵向地移动，而在一个切向侧处的一组彼此附接且附接至外部柱形元件104的纵向元件16(1)、120(1)与在另一切向侧处的一组彼此附接且附接至外部柱形元件104的元件16(3)、120(3)之间没有任何(或几乎没有)切向游隙。此外，在图25d的情况下，纵向元件16(2)仍然径向地邻近于纵向元件120(1)和120(3)中的至少一者，使得其被径向地锁定。因此，在图25c、图25d的实施例中，可以省去内部柱形元件101。另一优点是径向游隙也设定为零。

相同的方法可以应用于例如器械中的柔性区中使用的铰链。现在，还可以将铰链的切向和纵向游隙预设为优选值。图26a、图26b示出了示例。

图26a、图26b的示例包括两个相邻的柱形元件，一个环绕另一个。外侧柱形元件用实线绘制，内侧柱形元件用虚线绘制。图26a、图26b的示意图示出了具有与图13a至图13c所示相同的部件的铰链1302，但是实施方式可以不同。内侧柱形元件具有位于与铰链1302相同的纵向位置处的内侧铰链。该内侧铰链可以具有与铰链1302相同的结构。至少，内侧铰链具有内侧凸形部分2604和内侧凹形部分2606。每个内侧凸形部分2604位于凸形部分1304的径向内侧，并且每个内侧凹形部分2606位于凹形部分1306的径向内侧。此外，每个内侧凸形部分2604纵向地布置在内侧凹形部分2606内，并且通过(激光)切割过程产生的狭槽与其分开。

如图26b中的箭头2608所示，凸形部分1304相对于凹形部分1306沿第一切向方向2608偏移，使得它们在第一切向方向2608上的相互切向距离被减小或甚至消除。此外，内侧凹形部分2604相对于内侧凹形部分2606沿第二切向方向2610偏移，使得它们在第二切向方向2608上的相互切向距离被减小或甚至消除。第一切向方向和第二切向方向彼此相反。

一旦实施了这些偏移，凸形部分1304及其下方的内侧凸形部分2606例如通过(激光)焊接、钎焊、粘合、胶粘或通过例如将折叠接片从其中之一弯曲到另一个中的适合孔洞中而附接。然后，凸形部分1304和内侧凸形部分2604切向地彼此固定，此外同时，所附接的凸形部分1304和内侧凸形部分2604的切向游隙以与参考图25a至图25d中的纵向元件所解释的类似的方式被减小或甚至消除。

在此，第一铰链部段1308的凸形部分1304相对于相邻的铰链部段1308的相邻凹形部分1306在第一切向方向上具有减小的或甚至为零的游隙。此外，第一内侧铰链部段的内侧凸形部分2604相对于相邻的内侧铰链部段的相邻内侧凹形部分1306在第二切向方向上具有减小的或甚至为零的游隙。显然，在将凸形部分1304附接至内侧凸形部分2604之前，通过执行如上文所解释的第一或第二相对偏移中的至少一个已经获得了减小的切向游隙。

观察到，可以使用类似的方法，通过用上述解释中的术语“切向”替代“纵向”来减少或甚至消除铰链中的纵向游隙。

图26c、图26d示出了图26a、图26b的实施例的辩题。

图26a和图26b示出了特定实施例，通过该实施例可以在完成的器械中完全消除铰链中的游隙。图26a示出了器械在未完成状态下铰链的一部分，图26d示出了在完成状态下铰链的一部分。如同与铰链相关的其他图，这些都是非常示意性的图。这些图示出了具有凸形部分1677和凹形部分1675的两个相邻的铰链部段1608。

图26c示出了在柱形元件中完成切割过程之后的两个铰链部段1608。由于切割过程，凸形部分1677和凹形部分1675通过狭槽1605(1)、1605(2)、1605(3)彼此分开并且相对于彼此具有游隙。在图26c的实施例中，狭槽具有宽度较小的第一狭槽部分1605(1)和第二狭槽部分1605(2)以及宽度大得多的第三狭槽部分1605(3)。狭槽1605(1)和1605(2)在凸形部分1677的切向侧处(即图中的竖直方向)延伸。第三狭槽部分1605(3)在器械的纵向方向(即，图中的水平方向)上位于凸形部分1677与凹形部分1675之间。狭槽1605(1)和1605(2)的宽度可以是通过所使用的切割过程可获得的最小宽度。

在图26c、图26d的实施例中，凸形部分1677围绕中心点1683至少部分地为圆形。狭槽1605(1)和1605(2)沿着凸形部分1677的这些至少部分圆形部分(具有半径r5)延伸。在该实施例中，凹形部分1675具有第一凹形边缘1685(1)、第二凹形边缘1685(2)和第三凹形边缘1685(3)。第一凹形边缘1685(1)是第一狭槽部分1605(1)的侧壁，第二凹形边缘1685(2)是第二狭槽部分1605(2)的侧壁，并且第三凹形边缘1685(3)是第三狭槽部分1605(3)的侧壁。第三凹形边缘部分1685(3)围绕中心点1683(1)至少部分地为圆形，其半径为r6。在所示的实施例中，以下等式成立：0＝

在已经形成图26c的布置之后，凸形部分1677在第三狭槽1605(3)内移动，使得中心点1683与中心点1683(1)重合。在这样做之后，凸形部分1677和凹形部分1675相对于彼此在纵向方向上固定，使得它们仍然可以相对于彼此绕中心点1683(1)旋转。该固定可以通过提供位于柱形元件中的纵向元件来实现，这些纵向元件位于铰链所在的柱形元件的内部或外部并具有预张紧。替代性地，第三边缘部分1685(3)沿之延伸的圆弧可以大于180度，使得需要一些力来将凸形部分1677移动到凹形部分1675内，但是一旦位于其内就保持在其内。换句话说，它们一起形成了圆形卡扣配合连接。在图26d的情况下，凸形部分1677与凹形部分1675之间的游隙减小为r6-r5，其可以为0。这可以在器械的切向和纵向方向上实施。

用于补偿纵向或径向游隙的另一方法是可以在一个柱形元件中切割盘旋形件。该盘旋形件可以用作纵向弹簧元件，以例如消除同一柱形元件中或该柱形元件外部或内部的柱形元件中的铰链中的纵向游隙。也可以使用像盘旋件、线圈等结构来补偿径向游隙。例如，如果内部柱形元件具有像线圈等结构，并且柱形元件在顶部上包括例如纵向元件，则可以通过旋转线圈的一端来将纵向元件径向地向外推动以“解绕”该线圈(这增大了其直径)，并将该旋转端固定在纵向元件与外部柱形元件之间实现了期望的径向游隙量的位置。

可以作出如下概括性陈述。

具有减小的游隙的装置有两种不同的状态。第一状态称为制造好的状态(替代性地，可以称为“闲置状态”)，该状态是在制造之后即获得的状态，并且第二状态是游隙减小的状态，与制造好的状态相比，在游隙减小的状态下，两个相对的伸出部分之间的距离更小。游隙减小的状态与可转向器械的操作模式一致，在该操作模式中，两个相对的伸出部分(例如，铰链的两个部分或两个相邻的纵向元件，如转向丝)可相对于彼此、沿着预定的最大相互位移极限侧向移动。在该游隙减小的状态下，这两个相对的伸出部分沿着彼此滑动。在制造好的状态与游隙减小的状态之间可以存在第三状态，在第三状态下，这两个相对的伸出部分之间的距离大于游隙减小的状态下的距离但小于制造好的状态下的距离。

可移动元件和第一其他元件可以是铰链的相对部分，并且接着，柱形器械的操作使铰链的相对部分之间发生偏转，其中预定的最大操作极限是铰链的相对部分之间的最大偏转角度。

于是，最大偏转角度的值可以在-2至-45度和+2至+45度中的至少一个的范围内。

可移动元件可以是在管的纵向方向上延伸的第一纵向元件，并且接着，柱形器械的操作使纵向元件与第一其他元件之间发生相互纵向移位，并且预定的最大操作极限是最大的相互纵向位移。

纵向元件可以在管的远端处附接至管的可弯折部分，以将纵向元件的纵向移动转变成可弯折部分的弯折。

于是，最大的相互纵向位移的值可以在-0.5至-40mm和+0.5至+40mm中的至少一个的范围内。可移动元件相对于其他元件的最大操作极限可以取决于器械中的纵向位置，即，例如转向丝与相邻元件(例如，另一转向丝)之间的相互纵向位移在近端处可以比在远端处大得多。

预定的最大操作极限取决于可转向侵入性器械的设计规格，例如以可转向端头的最大偏转角度和器械的柔性本体部分中的相邻铰链部分的最大弯折角度来表达。

在游隙减小的状态下，一个伸出部分形成另一相对的伸出表面的滑动表面。观察到，在所示的实施例中，两个伸出部分具有“平滑”表面(其可以是弯曲的，例如圆形形式)。然而，一个伸出部分可以是平滑的，而另一个伸出部分则可以是不平滑的，例如具有波状图案。

柱形元件的壁厚度取决于其应用。对于医疗应用，壁厚度可以在0.03-2.0mm、优选地在0.03-1.0mm、更优选地在0.05-0.5mm、最优选地在0.08-0.4mm的范围内。柱形元件的直径取决于其应用。对于医疗应用，直径可以在0.5-20mm、优选地在0.5-10mm、更优选地在0.5-6mm的范围内。

一个柱形元件中的纵向元件可以附接至相邻的柱形元件中的纵向元件，使得它们一起可操作来将纵向元件在器械近端处的纵向移动传递至器械的在器械远端处的可弯折部分，从而使器械的可弯折部分弯折。这在本申请人的WO 2017/213491(例如参考该PCT申请中的图12、图13a和图13b)中进行了详细解释。

本领域技术人员应清楚的，本发明的范围不限于前述讨论的示例，而是可以在不背离所附所定义的本发明的范围的情况下对其进行若干修正和修改。虽然在附图和说明书中详细展示并描述了本发明，但是这样的展示和描述被认为是展示性或示例性的并且不是限制性的。本发明不限于所披露的实施例，而是包括所披露实施例的可以带来优点的任意组合。

通过研究附图、说明书、和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解并实现所披露的实施例的变体。在说明书和权利要求中，词语“包括”不排除其他的要素，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。事实上，它应被解释为“至少一个”的意思。在彼此不同的从属权利要求中列举某些特征这一单纯事实并不表明不能有利地使用这些特征的组合。在权利要求书中的所有附图标记都不应被解释为限制本发明的范围。可以将上述实施例和方面的特征进行组合，除非它们的组合导致明显的技术冲突。