JP2025527425A

JP2025527425A - 動的剛性化方法および装置

Info

Publication number: JP2025527425A
Application number: JP2025505560A
Authority: JP
Inventors: チルソン，アレキサンダー・キュー; ゴメス，ガーレット・ジェイ; シーフ，マーク・シー; タイタス，ジョリ・ジェイ; ロペス，フランシスコ・ジー; ポーランマー，カイ
Original assignee: ネプチューンメディカルインク．
Priority date: 2022-08-02
Filing date: 2023-08-02
Publication date: 2025-08-22
Also published as: WO2024030975A3; KR20250047328A; CN119768614A; AU2023320452A1; WO2024030975A2; EP4565306A2

Abstract

本明細書に記載されるのは、剛性構成と可撓性構成との間の移行を、例えば、正圧および／または負圧の印加によって制御され得る剛性化可能装置（例えば、デバイス、システムなど）である。これらの装置は、細長いデバイスが可撓性または柔軟であり得る高可撓性構成と可撓性構成よりも何倍も剛性である高剛性（または選択的に剛性）構成との間で移行するように構成され得る。【選択図】図１Ａ

Description

優先権の主張
[0001]本特許出願は、２０２２年８月２日に出願された「ＤＹＮＡＭＩＣＲＩＧＩＤＩＺＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＳＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ」という名称の米国仮特許出願第６３／３９４，５７０号の優先権を主張し、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれている。

参照による組み込み
[0002]本明細書に述べられているすべての公報および特許出願は、個々の公報または特許出願が参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているかのように、全体が参照により本明細書に組み込まれる。

[0003]外科用デバイスは、カテーテル、シース、スコープ（例えば、内視鏡）、ワイヤ、オーバーチューブ、カニューレ、トロカールまたは腹腔鏡器具を含む、細長く、管状の場合もある構造を含み得る。これらのデバイスは、別個のアドオンデバイスとして機能することも、デバイスの本体に統合されることもできる。デバイスは、体内の領域にアクセスするように体内に挿入され、場合によっては付加的な診断および治療用医療デバイスの通路を形成する。場合によっては、そのような細長い医療デバイスが剛性または可撓性であることが有益であり、多くの場合、これらのデバイスは可撓性構成から剛性構成に変更されることが特に有益であろう。可撓性の高いデバイスには大きな利点があり、剛性デバイスにも大きな利点があるが、それぞれに欠点もある。可撓性の内視鏡およびカテーテルは、探索している体腔の組織を押し込むことによって生成される反力に依存して解剖学的構造の角または曲げのまわりを移動する。可撓性は、ねじれた通路、比較的開いているエリア、または管の外径と確実に接触するのが難しい可能性がある可変（または大きな）管径の通路を有する身体領域を移動する場合に問題となることがある。さらに、高い可撓性の管は、座屈し、脱出し、ループし、または付加的なツールもしくはデバイスを支持するのに問題が生じることがある。剛性の高い管は、体内での移動が難しく、特定の解剖学的経路を通過させられると損傷を引き起こす可能性がある。

[0004]したがって、選択的に剛性化可能であり、高可撓性構成と高剛性構成との間を制御可能に移行できる医療デバイスを提供することは有益であり得る。このようなツールは、他の方法では到達困難な解剖学的位置への安全で効率的かつ正確なアクセスを行うが、デバイスをより安全にし、より広範囲の可撓性および補剛性を提供し、壁をより薄くし、製造可能性を高め、より高性能な複合システムとして機能する能力を可能にする改良を含む、さまざまな改良を剛性化可能デバイスに対して行うことは有益であろう。

[0005]これらの必要性に対処することができる装置および方法が本明細書に記載される。

[0006]概して、本明細書に記載されるのは、剛性構成と可撓性構成との間の移行を制御され得る剛性化可能装置（例えば、デバイス、付属部品、システムなど）である。この移行は、正圧および／または負圧の印加または解放、ケーブルとのリンク、相変化材料、磁性材料、静電気、ニチノール作動などの複数の手段によって生じる。いくつかの例では、装置は、細長いデバイス（例えば、カテーテル、管、ロッドなど）が可撓性または柔軟であり得る高可撓性構成と、可撓性構成よりも何倍も剛性が高い（例えば、２倍、３倍、５倍、７倍、１０倍、１２倍、１５倍、２０倍、３０倍、４０倍、５０倍、７５倍、１００倍など）高剛性（または選択的に剛性）構成との間を移行するように構成されてよい。また、本明細書に記載されるのは、２つ以上のデバイスの入れ子状の組であり、それらのうちの少なくとも１つまたは複数は剛性化可能であってよい。これらのデバイスは、ねじれた経路に沿って、入れ子状の組を前進または後退させるために使用されてよい。二重の剛性化可能デバイスを選択的に剛性化および非剛性化することにより、形状はねじれた経路を通して伝播されてよい。

[0007]本明細書に記載の剛性化可能装置は、剛性化層を剛性化し、または場合によって剛性化層を脱剛性化する（例えば、剛性化から解放する）ために、剛性化層に力を加える圧縮層（ブラダーであってもよく、またはブラダーを含んでよい）と係合する剛性化層もしくは領域を含んでよい。いくつかの例では、これらの剛性化可能装置は、編組、編物、織物、切り分けられた断片、ランダムに分布またはランダムに配向されたフィラメントもしくはストランド、係合部、リンク、鱗状片、板、断片、粒子、顆粒、交差フィラメント、または剛性化層を形成する他の材料を含む層を含んでよい。

[0008]例えば、本明細書に記載されるのは、剛性化層の全部または一部として編材（例えば、編管）を含む剛性化デバイスである。そのようなデバイスは、細長い可撓性管と、編み構造を含む剛性化層と、圧力源に取り付けるように構成された入口と、入口からの圧力差によって剛性化層に押しつけられるように構成された圧縮層と、を含んでもよく、剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される。

[0009]これらのデバイスはいずれも、編層は編管であってよい。編材は、本明細書では編物または編まれた材料と等価で称されてもよいが、単一の繊維で形成されてよく、または複数の繊維から編まれてもよい。編物を形成する繊維は、糸、フィラメント、モノフィラメント、複数のフィラメント、ストランド、ワイヤ、より糸などであってよい。繊維は連続してもよく、剛性化層を形成するフィラメント長部の各々は、単一の繊維の一部であってもよく、または複数のフィラメント長部に分断されたものでよい。例えば、編材は、規則的または不規則な長さで分断／切断される単一の繊維であってもよい。編み構造は、編み構造の縦目方向が可撓性管の長軸線に延びるように構成されてよい。あるいは、編み構造は、編み構造の縦目方向が可撓性管の長軸線に対して垂直であるように構成される。

[0010]編み構成は、非剛性化構成におけるこれらの装置の可撓性および／または剛性化構成における剛性を最適化するために修正されてよい。例えば、編み構造は、平均ループ幅の２倍以上（例えば、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍、２０倍、４０倍、６０倍、８０倍、１００倍以上）の平均ループ長さを有してよい。上述のように、剛性化層を形成する編み構造は、編み繊維束、単一フィラメント、フィラメントの束などを含んでよい。編み構造を形成する材料（例えば、フィラメント）は、天然材料または人工材料で作られた糸、金属、金属合金、複合材料、高分子材料、天然繊維など、任意の適切な材料であってよい。場合によっては、編物は、例えば、アラミド（Ｋｅｖｌａｒ（商標）、Ｔｗａｒｏｎ（商標）、Ｔｅｃｈｎｏｒａ（商標））、Ｖｅｃｔｒａｎ（商標）、ＵＨＭＷＰＥ（Ｄｙｎｅｅｍａ（商標）またはＳｐｅｃｔｒａ（商標））、Ｚｙｌｏｎ（商標）、ナイロン、ポリエステル、または炭素繊維を含む繊維から形成される。場合によっては、編物は複数の材料の複合物で形成される。場合によっては、編物は、例えば、ニチノール、ステンレス鋼合金、マグネシウム合金、タンタル、コバルトクロム合金などを含む、金属または複数の金属で形成される。

[0011]本明細書に記載の剛性化デバイスはいずれも、外層は、補強された外層であってもよく、コイル補強層を含むが、それに限定されない。例えば、細長い可撓性管は、コイル補強管を含んでよい。あるいは、細長い可撓性管は、非コイル補強管を含んでよい。

[0012]これらの装置はいずれも、１つまたは複数の入口を含んでよい。例えば、装置（例えば、剛性化デバイス）は、可撓性の細長い管の近位端に結合された１つまたは複数の入口を含んでよい。入口は、近位端領域で圧力源（例えば、正圧または真空／負圧）に結合され、圧力差を適用して装置を剛性化または緩和し、より可撓性にし、または脱剛性化してよい。入口は、供給線を介しても含めて、遠位端でシステムに入力するように結合されてよい。例えば、入口は、正圧源に取り付けるように構成されてよい。いくつかの例では、圧縮層は、入口を通して正圧が印加されるときに、剛性化層に押しつけられるように構成される。いくつかの例では、入口は負圧源に取り付けるように構成されてよく、圧縮層は、入口を通して負圧が印加されるときに、剛性化層に押しつけられるように構成されてよい。

[0013]本明細書に記載の装置はいずれも、第２（またはそれ以上）の入口、例えば二次入口を含んでもよく、これは、例えば、圧縮層の第１（一次）入口の反対側にあってもよい。二次入口は、受動的（すなわち、通気口）であってもよく、または、能動的であってもよい（すなわち、真空口として、付加的な作動力を与えるように容積内から質量（例えば、空気または水）を除去するため、あるいは体内での潜在的で不注意な放出から質量を低減または排除するためであってもよい）。これにより、例えば、デバイスは、例えば、圧縮層の両側に作用する１つの力で、正圧および負圧の両方を同時に与え、剛性化値（例えば、剛性化／脱剛性化の速度、印加される圧力など）を含むが、これらに限定されない性能を向上させることができる。

[0014]圧縮層は、剛性化層に対して力を加えて剛性化するための任意の適切な層であってよい。いくつかの例では、圧縮層はブラダーである。圧縮層は、剛性化層に適合するように構成されてよい。いくつかの例では、圧縮層は、剛性化層に適合しないように構成されてよい。例えば、圧縮層は、剛性化層を押すが、剛性化層を顕著に変形しないように作られてよい。圧縮層は、剛性化層に押しつけられ、次いで変形し膨張するように作られてよい。いくつかの例では、圧縮層はエラストマー（例えば、伸縮性のある）材料を含む。場合によっては、圧縮層はエラストマーではない。圧縮層はプラスチックであってもよい。圧縮層はプラストマーであってもよい。圧縮層は、複合構造であってもよい。例えば、圧縮層は、大きすぎる材料である、伸縮性の低い材料で形成されてよい（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、またはプラストマー）。これらの装置はいずれも、例えば、装置の長さに沿って別個にまたは集合的に作動させる複数の異なる剛性化領域を含んでよい。

[0015]圧縮層は、複数の方法によって形成されてよい。多くのブラダーは管として押し出される。シートは作成（押出成形、溶液鋳造、吹きつけなど）してから、熱封止、または接合により管状構造にすることができる。管は、例えば、マンドレルの上をエラストマーバスまたは溶媒和エラストマーバスに浸漬することによって作成できる。層は、フィルムを吹きつけることによって作られてよい。この場合、フィルムは、（典型的にはプラスチックまたはプラストマーであるが、時にはエラストマーである）材料の泡として始まり、その背後に高圧空気があり、膨張または伸びて管になり、直径方向に拘束された状態で冷却されるにつれて（通常は鉛直に）運ばれる。このアプローチにより、漏れのない品質管理が可能になり、低コストで薄型の構造を作ることができる。

[0016]剛性化デバイスは、入口を通して正圧または負圧が印加されるときの剛性構成、および入口を通して圧力が印加されないときの可撓性構成を有するように構成されてよい。

[0017]編み剛性化可能部材を含む剛性化可能デバイスの例は、本明細書により詳細に記載され、他の剛性化部材と比較して多数の利点を提供する。

[0018]また、本明細書には、統合された圧縮層と剛性化層とを有する装置（例えば、剛性化可能デバイス）も記載される。いくつかの例では、剛性化層は、圧縮材料内のフィラメント長部（内部に封入されたものも含むが、それに限定されない）を含んでよい。例えば、正圧および／または負圧を印加することによって圧縮材料を変形させると、剛性化層を可撓性構成と剛性構成との間で移行させることがある。

[0019]例えば、剛性化デバイスは、細長い可撓性管と、圧縮材料内のフィラメント長部の列を含む剛性化層であって、圧縮材料が第１の構成にあるときにはフィラメント長部の列が互いの上を摺動するように構成され、圧縮材料が第２の構成にあるときにはフィラメント長部の列が互いに係合するように構成される、剛性化層と、圧力源に取り付けるように構成された入口とを含んでよく、圧縮材料は、剛性状態と可撓性状態との間で剛性化層を変化させるために入口から圧力差を適用することによる第１の構成と第２の構成との間の移行である。第１の構成は非圧縮構成であってよく、第２の構成は圧縮構成であってもよい。圧力源は、正圧源または負圧源（例えば、真空）であってよい。

[0020]フィラメント長部の列は、フィラメントの列を含んでよい。例えば、フィラメント長部の列は、単一フィラメントの一部であることもでき、複数の長部であってよい。いくつかの例では、フィラメント長部は、単一フィラメント、フィラメントの束などの一部であってよい。上述したように、フィラメントは、ワイヤ、糸などであってよく、フィラメント材料は、金属、金属合金、高分子材料、天然繊維などを含む任意の適切な材料であってよい。フィラメントは、任意の適切な長さであってよい。いくつかの例では、フィラメントの長さは変化してもよく、かつ／または異なる長さであってもよく、フィラメントの交差パターンは一貫して整然とされてよく、またはよりランダムであってもよい。例えば、材料は、切り分けられたフィラメントまたはステンレス鋼「ウール」であってよい。

[0021]これらの例はいずれも、フィラメント長部の列は、第１の構成において圧縮材料内に摺動可能に封入されてよい。したがって、剛性化層の上または下の層というよりも、圧縮材料は、剛性化材料のストランドを囲み、かつ／または封入してもよい。例えば、圧縮材料はエラストマー材料を含んでよい。フィラメント長部は、完全に封入されてよく、またはエラストマー材料のチャネルまたは空洞内に保持される構成であってよく、例えば、正圧または負圧を印加することによって材料が変形するにつれて、剛性化層は剛性にされてよい。概して、圧縮材料は、任意の適切な圧縮可能材料であってもよい。いくつかの例では、圧縮材料は潤滑性材料であってもよく、かつ／または潤滑性材料は、剛性化層を保持するチャネル内または室内にあってよい。いくつかの例では、圧縮材料はブラダーを形成する。

[0022]これらの装置はいずれも、入口は、細長い可撓性管と剛性化層との間の間隙に圧力源を結合するように構成されてよい。細長い可撓性管は、デバイスの内管および／または外管であってもよい。代替または追加で、入口は、封入されたフィラメント長部と圧縮材料との間の封入領域に圧力源を結合するように構成されてよい。

[0023]細長い可撓性管は、内管を含んでよい。これらの例はいずれも、デバイスは、コイル補強外層などの補強された外層を含んでよい。細長い可撓性管は、コイル補強管を含んでよい。剛性化デバイスは、入口を通して正圧または負圧が印加されるときの剛性構成、および入口を通して圧力が印加されないときの可撓性構成を有するように構成されてよい。あるいは、剛性化層は、入口と大気との間に圧力差がないときの第１の構成において非剛性化されるように構成されてよい。

[0024]例えば、本明細書に記載の剛性化デバイスは、細長い可撓性管と、ブラダー内のフィラメント長部の列を含む剛性化層とを含み、フィラメント長部の列は、ブラダーが可撓性構成にあるときに互いに対して移動するように構成され、また、フィラメント長部の列は、剛性化層が細長い可撓性管に対して加圧されて、より剛性化された構成になるときに互いに対する移動性が低い。

[0025]また、本明細書に記載の装置は、互いの上および下と交差し、かつ正圧が印加されるとき剛性化するように構成される繊維の複数の長部で形成された剛性化層を有する。フィラメント長部は互いの上および下と交差するため、正圧の印加は特に効果的であり、正圧に対する段階的な応答を可能にして、正圧が大きいほど、デバイスはより剛性になることができる。

[0026]例えば、剛性化デバイスは、細長い可撓性管と、互いの上および下と交差して互いに対して移動するように構成されたフィラメント長部の列を含む剛性化層と、正圧源に取り付けるように構成された入口と、剛性化層を剛性化するために入口からの圧力差によって剛性化層に押しつけられるように構成された圧縮層とを含んでよく、剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される。互いに対して移動することは、摺動、旋回、剪断、変位などを含む、動きの複数のタイプ、方向、およびモードを含んでよい。

[0027]本明細書で使用されるように、複数のフィラメント長部は、単一のストランドの一部であってよく、またはフィラメントの個別のストランドであってよい。フィラメント長部は、同じサイズであってよく、または異なるサイズであってよい。例えば、フィラメント長部の列は、複数の離散的フィラメントを含んでよい。剛性化層は、単一の繊維または複数の繊維（規則的または不規則な長さで分断／切断される単一の繊維を含む）で形成される管または他の形状であってよい。フィラメント長部の列のフィラメント長部の少なくともいくつかは、同じフィラメントの一部であってよい。

[0028]概して、本明細書に記載の圧縮層は、ブラダー層および／または剛性化層を剛性化するため、または場合によっては剛性化から剛性化層を解放するために剛性化層に対して圧縮力を加える材料のシートである（ただし、これらに限定されない）構造層を含む。例えば、フィラメント長部の列は、織られた、編組された、または編まれた管を含んでよい。フィラメントは、切り分けられた断片であってよく、かつ／または縫い付けられてもよい。

[0029]フィラメント長部の列は、１つまたは複数のワイヤを含んでよい。上述したように、フィラメント長部は、任意の適切な材料で形成されてよく、単一のフィラメント、フィラメントの束、例えば、糸、金属、金属合金、複合材料、高分子材料、天然繊維などであってもよい。

[0030]これらの装置はいずれも、コイル補強層を含む、補強された内層および／または外層を含んでよい。これらの例はいずれも、外層は、他の外層が使用されてよいため、コイル補強層ではない。いくつかの例では、細長い可撓性管はコイル補強管を含む。細長い可撓性管は、コイル補強されていない管を含んでよい。細長い可撓性管は、コイルではない補強管を含んでよい。細長い可撓性管は、レーザー切断管を含んでよい。細長い可撓性管は、一連の連結部を含んでよい。入口は、可撓性の細長い管の近位端に結合されてよい。入口は、正圧源に取り付けるように構成されてよく、さらに、圧縮層は、入口を通して正圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成される。入口は、負圧源に取り付けるように構成されてよく、さらに、圧縮層は、入口を通して負圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成される。いくつかの例では、圧縮層はエラストマー層を含む。いくつかの例では、圧縮層は、ブラダー、または例えば、複数の剛性化領域用の複数のブラダーを含む。本明細書に記載の装置はいずれも、ブラダーはエラストマーであってよく、またはエラストマーでなくてもよい。例えば、ブラダーはプラスチック、プラストマー、複合物であってもよい。本明細書に記載の剛性化デバイスは、入口を通して正圧または負圧が印加されるときの剛性構成と、および入口を通して圧力が印加されないときの可撓性構成を有するように構成されてよい。

[0031]また、本明細書には、高圧を含む圧力によって作動させる装置も記載されている。いくつかの例では、印加された圧力が大きいほど、装置はより剛性になる。例えば、本明細書に記載されるのは、圧縮可能部材（例えば、ブラダー）が変形し、膨張しワイヤとかみ合って剛性化層を形成する正圧（例えば、高圧）装置である。剛性化デバイスは、径方向の圧縮荷重に耐えるように作成または補強された可撓性内管と、径方向の引張荷重に耐えるように補強された可撓性外管と、互いの上および下と交差して互いに対して移動するように構成された複数のフィラメント長部を含んでよく、内管と外管との間の剛性化層と、圧縮層に正圧が印加されるときに剛性化層上または剛性化層内へ変形するように構成された圧縮層とを含み、圧力の印加により複数のフィラメント長部の移動を制限（またはいくつかの例では低減）し、それにより剛性化を高める。例えば、正圧デバイスが加圧されると、内管の正圧により、内管の直径を低減させてよく、かつ／または、内管を、径方向につぶす、または他の形態でつぶすように、構造的につぶしてよい。本デバイスは、通常の動作圧力内でこれらの障害に耐えるように構成される。正圧デバイスが加圧されると、外管は補強ワイヤに拡張荷重または引張荷重として正圧が印加され、その直径を名目上拡大し、補強材が小さすぎる場合は補強要素を破断することがある。本デバイスは、通常の動作圧力内でこれらの障害に耐えるように構成される。

[0032]上述のように、変形可能な圧縮層は、ブラダーを含んでよい。剛性化層は、可撓性外管と圧縮層との間にあってもよく、圧縮層は、圧縮層に正圧が印加されるときに剛性化層を外管内へ押し込むように構成される。剛性化層は、可撓性内管と圧縮層との間にあってもよく、圧縮層は、圧縮層に正圧が印加されるときに剛性化層を内管内へ押し込むように構成される。いくつかの例では、変形可能な圧縮層はエラストマー層を含む。

[0033]可撓性外管は、補強され（例えば、渦巻状に補強され、編組で補強され、コイルで補強されるなど）埋め込まれた部材および／または層を含んでよい。代替または追加で、可撓性内管は、補強層を含んでよい。フィラメント長部の列は、複数のフィラメントを含んでよい。これらのフィラメント長部は、単一の繊維または複数の繊維で形成されてよい（規則的または不規則な長さで分断／切断される単一の繊維から形成されることを含む）。いくつかの例では、フィラメント長部の列は、織り、編組、または編みを含む。フィラメント長部は、整然とされても、整然とされていなくてもよい。フィラメント長部の列は、１つまたは複数のワイヤを含んでよい。例えば、フィラメント長部の列は、単一フィラメント、フィラメントの束、例えば、糸、金属、金属合金、高分子材料、天然繊維などで作られることができる。

[0034]これらの装置（例えば、デバイス）はいずれも、圧縮層と流体連通して正圧源に結合するように構成される１つまたは複数の入口を含んでよい。異なる入口は、装置の異なる領域への圧力差（例えば、正圧および／または負圧）の適用を制御し、装置の異なる領域を選択的に剛性化することができる。入口は、可撓性の細長い管のいずれかの（近位または遠位）端、または中間位置に結合されてよい。

[0035]本明細書に記載の剛性化デバイスは、入口を通して正圧が印加されるときの剛性構成、および入口を通して圧力が印加されないときの可撓性構成を有するように構成されてよい。あるいは、いくつかの例では、本明細書に記載の剛性化デバイスは、入口を通して正圧が印加されるときの非剛性化（可撓性）構成、および入口を通して圧力が印加されないときの剛性構成を有するように構成されてよい。

[0036]本明細書に記載の装置は、高圧を含む正圧の印加によって作動させる１つまたは複数の剛性化層を含んでよい。特に、本明細書に記載されるのは、可撓性構成（例えば、大気に対する圧力差がない場合）において緩い構成で移動するが、正圧が、例えば、圧縮層を介して印加されるときに剛性となる、複数の粒子または顆粒から形成された剛性化層を有する剛性化デバイスである。正圧が印加されると、剛性化層が固まり、または押し込まれることがあり、それによってデバイスの可撓性を低下させ、または、デバイスを剛性にする。例えば、剛性化デバイスは、可撓性内管と、可撓性外管と、内管と外管との間に複数の顆粒を含む剛性化層と、正圧源に取り付けるように構成された入口と、剛性化層を圧縮および剛性化するために入口を通して正圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成される、内管と外管との間の圧縮層とを含んでよい。

[0037]顆粒は、任意の適切なサイズまたはサイズの分布であってよい（例えば、直径１ｍｍ以下、直径０．８ｍｍ以下、直径０．７ｍｍ以下、直径０．６ｍｍ以下、直径０．５ｍｍ以下、直径０．４ｍｍ以下、直径０．３ｍｍ以下、直径０．２ｍｍ以下、直径０．１ｍｍ以下、直径０．０５ｍｍ以下、直径０．０１ｍｍ以下など）。顆粒は、任意の適切な材料、典型的には剛性または半剛性材料（例えば、ポリマー、金属、鉱物、複合材料など）であってよい。顆粒は、生体適合性材料で形成されてよい。場合によっては、顆粒は生体吸収性であってよい。顆粒は結晶であってよい。顆粒は、任意の適切な形状を有してよい。例えば、顆粒は、円形、正方形、切子面のある、長い、楕円形、長方形、鈍角などであってよい。いくつかの例では、顆粒の形状は規則的であってよい。いくつかの例では、顆粒の形状は不規則であってよい。顆粒は、規則的形状および不規則形状の両方を含んでよく、同じ剛性化層にさまざまな異なる形状および／またはサイズを含んでよい。顆粒は、円筒形に形成されるパケットのような囲いの内側に囲まれてよい。パケットは、封止されてよく、または多孔質であってよい（例えば、顆粒よりも小さい細孔を含んでよい）。いくつかの例では、圧縮層は顆粒を包含してよく、または部分的に包含してもよい。圧縮層は、剛性化層を作動させ、促し、押し、または固めてよい。例えば、圧縮層は囲いまたは囲いの一部であってよい。圧縮層はブラダーであってもよい。圧縮層はエラストマー層であってもよい。

[0038]本明細書に記載の例のいずれかにおけるように、外管および／または内管は、補強されてもされなくてもよい。それはレーザー切断管であってもよい。レーザー切断管は、異なる切断パターンを有するが、同じ管の一部である遠位曲げ部と統合されてよい。補強バージョンでは、例えば、内管および／または外管は、コイル補強材、例えば高い引張強度を示す材料を含んでよい。これは、ワイヤ、ポリマー、複合繊維、天然もしくは人工材料で作られた糸、金属、金属合金、複合材料、高分子材料、天然繊維などであってもよい。場合によっては、それは例えば、アラミド（Ｋｅｖｌａｒ（商標）、Ｔｗａｒｏｎ（商標）、Ｔｅｃｈｎｏｒａ（商標））、Ｖｅｃｔｒａｎ（商標）、ＵＨＭＷＰＥ（Ｄｙｎｅｅｍａ（商標）またはＳｐｅｃｔｒａ（商標））、Ｚｙｌｏｎ（商標）、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ダクロン、ポリプロピレン、繊維ガラス、玄武岩、または炭素繊維を含む繊維であってもよい。場合によっては、それは複数の材料の複合材で形成されてもよい。例えば、それは、ニチノール、ステンレス鋼合金、マグネシウム合金、タンタル、コバルト－クロム合金などを含む金属で形成してよい。

[0039]剛性化層の一部として顆粒を含む装置はいずれも、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成されてよい。このように、正圧の印加により、いくつかの例では、顆粒を剛性化するために顆粒と内管および／または外管とに対して圧縮層を駆動することによって、真空を適用する必要なく、顆粒を圧縮してよい。

[0040]また、本明細書には、剛性化層が複数の部材（例えば、層、片、部分、または腕状部、鱗状片、板などの副層）を含む装置（例えば、デバイス）および方法が記載される。圧力（例えば、正圧）の印加により、複数の副層（例えば、腕状部、板、鱗状片など）を内管（またはいくつかの構成では外管）および／または隣接する副層に対して駆動してもよく、圧力が上昇すると、デバイスはさらに剛性となる。このような正圧の印加により、標準大気圧から真空状態までの圧力差によって送達できる力よりも大幅に高い固める力が送達され得る。あるいは、いくつかの構成では、デバイスは、副層が非作動状態で（圧力が印加されていないとき）互いに付勢され、正圧の印加により副層は、内管または外管から、および／または互いから分離してデバイスが剛性状態から可撓性状態に移行するように構成されてよい。

[0041]例えば、本明細書に記載の剛性化デバイスは、可撓性外管と、可撓性内管と、内管と外管との間に複数の重なる部材を含む剛性化層と、正圧源に取り付けるように構成された入口と、剛性化層を圧縮および剛性化するために入口を通して正圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成される、外管と内管との間の圧縮層とを含む。

[0042]重なる部材は、複数の重なる副層（例えば、鱗状片または板）を含んでよい。いくつかの例では、重なる部材は、１つまたは複数の径方向取付部から延びる複数の腕状部を含み、径方向取付部は、デバイスの長さに沿って延びてよく、複数の腕状部は、径方向取付部から近位および／または遠位のいずれかに延びてよい。径方向取付部は、部分的または完全な環であってよい。いくつかの例では、重なる部材は、内管と外管との間に径方向および長手方向に配置される。任意の数の重なる副層（例えば、腕状部、鱗状片、板など）が互いに重なってよい。例えば、重なる部材は、２つ以上の層の重なる部材を含んでよい。重なる部材は互いにかみ合ってもよい。例えば、いくつかの例では、複数の重なる部材は、剛性化層の長さに沿ってかみ合う。可撓性構成では、複数の重なる部材は互いの上に摺動するように構成されてよいが、剛性構成では、複数の重なる部材は互いの上で摺動することが抑えられてもよい。例えば、場合によっては、複数の重なる部材は各々、重なる部材間の１つまたは複数の係合特徴を含んでよい。

[0043]任意の適切な圧縮層が使用されてよい。上述のように、いくつかの例では、圧縮層はブラダーを含む。圧縮層は、エラストマー層、または非エラストマー層であってよい。外管および／または内管は、補強されてよい。例えば、可撓性の内管および／または外管は、コイル補強層を含んでよい。これらの例はいずれでも、入口は、可撓性の細長い管の近位端に結合されてよい。

[0044]剛性化デバイスは、圧力（例えば、正圧）の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成されてよい。

[0045]いくつかの例では、剛性化デバイスは、静的または動的に位置付けられた構成のいずれかで重なる副層（例えば、腕状部、鱗状片、板など）を備えた剛性化層を含み、いくつかの例では、副層は静的または動的に位置付けられた構成のいずれかで重ならない。副層は、代わりに、径方向および装置の長さに沿って互いに隣接してよい（例えば、重なる、または重ならない）。例えば、剛性化デバイスは、可撓性外管と、可撓性内管と、内管と外管との間で互いに径方向および長手方向に隣接して配置された複数の隣接部材を含む剛性化層と、正圧源に取り付けるように構成された入口と、剛性化層を圧縮および剛性化するために入口を通して正圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成された、外管と内管との間の圧縮層とを含んでよい。いくつかの例では、これらの層は渦巻状に巻き付けられることによって位置付けられてよい。これらの層は、鱗状片を中心の「背骨状部」（例えば、ワイヤ、または鱗状片を接続する基材）に取り付けることによって位置付けられてよい。この背骨状部は、一端に取り付けられ、構造が曲げられ、または連接されると、もう一方の端で摺動してよく、それによって内経路または外経路の長さを変化させる。

[0046]これらの層は、相対的に固定された位置にあるように、基部構造または上部構造の中央に取り付けることによって位置付けられてよいが他の隣接する要素の上を摺動する形状の部分を有することができるので、それらの相対的な位置は、圧力が印加されて層が共に固められるにつれて固定される。

[0047]例えば、隣接部材は、１つまたは複数の径方向取付部から延びる複数の腕状部を含んでよい。隣接部材は、それらが重ならないように（例えば、隣接部材は重ならない）、またはデバイスが所定角度をこえて曲げられたときにのみ重なるように構成されてよい。

[0048]重なる部材は、デバイスのまわりに径方向に配置された隣接部材の２つ以上の環を含み、かつ／または２列以上の隣接部材を含んでよい。

[0049]上述したように、圧縮層は、エラストマー材料または非エラストマー材料を含んでよい。いくつかの例では、圧縮層はブラダーを含む。外管および／または内管は補強されてよい。これらのデバイスはいずれも、１つまたは複数の入口を含んでよい。これらのデバイスのいずれも、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される剛性化デバイスを含んでよい。

[0050]また、本明細書には、正圧が（例えば、圧縮層に）印加されるときにデバイスを剛性化するために互いに係合する複数のかみ合い幾何学形状を含む剛性化デバイスが記載されている。例えば、本明細書に記載の剛性化デバイスは、可撓性外管と、可撓性内管と、内管と外管との間に複数の径方向係合部材を含む剛性化層と、正圧源に取り付けるように構成された入口と、径方向係合部材の係合を駆動するために入口を通して正圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成された、外管と内管との間の圧縮層とを含む。

[0051]複数の径方向係合部材は、連動部材を含んでよい。例えば、複数の径方向係合部材は、近位から遠位への長さに沿って延びる複数の径方向入れ子状部材を含んでよい。複数の径方向係合部材は、複数の径方向に柔軟な部材を含んでよい。

[0052]いくつかの例では、剛性化層は、織られたセットとして構成されてよい。例えば、本明細書に記載の剛性化デバイスは、可撓性外管と、可撓性内管と、内管と外管との間に織層を含む剛性化層と、正圧源に取り付けるように構成された入口と、剛性化層を圧縮および剛性化するために入口を通して正圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成された、外管と内管との間の圧縮層とを含む。織層は、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成された複数のフィラメント長部を含んでよい。圧縮層は、入口を通して正圧が印加されるときに複数のフィラメント長部が互いに対して剪断するのを防ぐために可撓性外層または可撓性内層に接触して複数のフィラメント長部のまわりに適合するように構成されてよい。複数のフィラメント長部は、別個であってよい（例えば、フィラメントの単数または複数の同じストランドの一部ではない離散的なフィラメント長部であってよい）。例えば、複数のフィラメント長部は、別個のストランドまたは部分の網目構造に分断または切断されてよい。これにより、可撓性を高めると同時に、個別のストランドが互いに重なるにつれて剛性化を可能にする。個別のストランドは、任意の適切な長さまたは長さの範囲にあってもよい。例えば、個別のストランドは、管の直径未満の長さ（例えば、可撓性内管の直径の８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、１０％以下など、または約５％から９０％の間、約１０％から８０％の間、約１０％から７０％の間など）を有してよい。個別のストランドは、管の長さよりも長い長さを有してよい（例えば、１．５倍、２倍、４倍、６倍、８倍、１０倍、２０倍、４０倍、１００倍などより大きい）。

[0053]本明細書に記載の装置はいずれも、共に結合されて、解剖学的構造のねじれた領域を通る移動を可能にするために、移動（例えば、前進および後退）および剛性化を調整するように構成される入れ子状システムを形成してよい。概して、本明細書に記載の装置はいずれも操作可能である。例えば、これらの装置はいずれも、操作可能な遠位端を有してよい。例えば、これらの装置のいずれでも、遠位端領域は、１つまたは複数の連結部を含んでよい。これらの連結部は、ケーブル、モータ、油圧、空気圧、形状記憶材料、または電気活性ポリマー（ＥＡＰ：ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒｓ）を含む複数の方法で作動され得る。連結部は、遠位端領域の操作を可能にするために、遠位端領域から近位に延びる１つまたは複数のワイヤを有してよい。遠位端領域は、剛性化領域に対して遠位であってもよく、または剛性化システムの一部であってもよい。遠位端領域は、主要剛性化システムと同じ剛性化要素を有してよく、またはこの遠位領域に異なる剛性化要素を有してもよい。概して、デバイスの細長い本体の長さの全部または大部分は、剛性化可能であってよい。他の実施形態では、細長い本体の長さの一部分のみが剛性化可能であってもよい。

[0054]例えば、入れ子状システムは、複数の層を含む第１の剛性化デバイスであって、第１の剛性化デバイスの複数の層のうち少なくとも１つの層を形成する剛性化層に対して圧縮層を駆動するために圧力差を適用することによって剛性化されるように構成された第１の剛性化デバイスと、剛性化するように構成された第２の剛性化デバイスであって、第１の剛性化デバイスと入れ子になった第２の剛性化デバイスと、を含んでよく、第１および第２の剛性化デバイスは、互いに対して並進して形状を伝播するために交互に剛性化するように構成される。第２の剛性化デバイスは、第１の剛性化デバイスの内側にあってもよく、または第１の剛性化デバイスの外側にあってよい。

[0055]第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスは、同じタイプの剛性化デバイスであってよく（例えば、各々、編み剛性化部材などを含んでよく）、または異なるタイプの剛性化デバイスであってよい（例えば、外部剛性化デバイスは編み剛性化層を含んでよく、内部剛性化デバイスは織られた剛性化層を含んでよい等）。第２の剛性化デバイスは、正圧または負圧の印加または除去を含まない方法を含む、一連の方法によって作動させてよい。

[0056]概して、本明細書に記載の装置はいずれも、例えば、中央管腔または複数の管腔を（例えば、径方向に可撓性内管内に）含む管として構成されてよく、またはロッドとして（例えば、アクセス可能な管腔なしで）構成されてよい。特に、本明細書に記載の入れ子状システムは、剛性化管として構成される外（例えば、母）デバイスと、剛性化管または剛性化ロッドとして構成される内（例えば、子または娘）デバイスとを含んでよい。剛性化ロッドである場合、内径（ｉ．ｄ．：ｉｎｎｅｒｄｉａｍｅｔｅｒ）はペイロード（例えば、電気ケーブル、操作ケーブル、圧力ライン、洗浄ライン、および作業チャネルなどの、スコープの内側の構成要素）に使用されてよい。別の実施形態では、ペイロードの全部または一部分（例えば、ケーブル、ライン）は、内径の外側に位置付けられてよい。あるいは、それは内コイル巻管を有していない剛性化デバイス、例えば、圧縮層がデバイスの内径を形成するデバイスであってもよい。

[0057]第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスは各々、互いに対して滑らかに摺動するように構成された連続曲面を含んでよい。例えば、内（例えば、子）デバイスの外面は、滑らかで潤滑性を有するように構成されてよく、外（例えば、母）デバイスの内面は、滑らかで潤滑性を有してよい。これらのデバイスの両方は、デバイスを剛性化するために、または剛性化からデバイスを解放するために圧力を印加するとき、および／または曲げるときであっても、デバイスが摺動する表面（例えば、外デバイスの内面および／または内デバイスの外面）にしわを生じさせることを回避または防止するように構成されてよい。

[0058]例えば、第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスは各々、剛性化構成および非剛性化構成の両方において互いに対して滑らかに摺動するために連続曲面を形成するように構成された加圧コイル巻管を含んでよい。

[0059]圧縮層（例えば、第１の剛性化デバイスおよび／または両方の剛性化デバイスの圧縮層）は、ブラダーを含んでよい。剛性化層は、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成された複数のフィラメント長部を含んでよい。いくつかの例では、剛性化層は、編組層、編層、織層など（本明細書に記載の剛性化層のいずれか）を含んでよい。上述したように、第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスのうちの少なくとも１つは、複数の連結部を含む操作可能または連接された遠位端領域を含んでよい。これらは、レーザー切断管の要素、離散的連結部、または曲げの傾向が高い管を含む、さまざまなタイプの連結部であってよい。少なくとも第１の剛性化デバイスは、正または負のいずれかの圧力を印加することによって剛性化されるように構成される。いくつかの例では、第２の剛性化デバイスは、第１の剛性化デバイス内に入れ子になるように構成される（あるいは、第１の剛性化デバイスは、第２の剛性化デバイス内に入れ子になるように構成される）。これらの装置はいずれも、第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスの交互の剛性化および移動を調整および操作するように構成されたコントローラおよびアクチュエータを含んでよい。

[0060]本明細書に記載の入れ子状システムはいずれも、剛性化層として編物を含む剛性化可能デバイスを含んでよい。例えば、本明細書に記載の入れ子状システムは、複数の層を含む第１の剛性化デバイスであって、第１の剛性化デバイスの複数の層のうちの少なくとも１つの層を形成する編み剛性化層に対して圧縮層を駆動するために圧力差を適用することによって剛性化されるように構成された第１の剛性化デバイスと、剛性化するように構成された第２の剛性化デバイスであって、第１の剛性化デバイスと入れ子になった第２の剛性化デバイスと、を含み、第１および第２の剛性化デバイスは、互いに対して並進して入れ子状システムに沿って形状を伝播するように剛性化するように構成される。

[0061]上述したように、編み剛性化層は、編管を含んでよい。いくつかの例では、編み剛性化層は、編み構造の縦目方向が可撓性管の長軸線に延びるように構成される。あるいは、編み剛性化層は、編み構造の縦目方向が可撓性管の長軸線に対して垂直になる（または長軸線に対して角度をつける）ように構成されてよい。編み剛性化層は、平均ループ幅の２倍よりも大きな平均ループ長さを含んでよい。編み剛性化層は、編み繊維束を含んでよい。

[0062]これらの例のいずれでも、第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスは各々、互いに対して滑らかに摺動するように構成された連続曲面を含んでよい。第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスは各々、互いに対して滑らかに摺動するように連続曲面を形成するように構成された加圧コイル巻管を含んでよい。上述したように、圧縮層はブラダーを含んでよい。第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスのうちの少なくとも１つは、複数の連結部を含む操作可能な遠位端領域を含んでよく、例えば、第２の剛性化デバイスは、１つまたは複数の作動方法（デバイスの長さを延ばすワイヤまたは腱を含む）によって作動させる複数の連結部を含む操作可能な遠位端領域を含んでよい。代替または追加で、遠位端領域は、遠位端領域での１つまたは複数のモータなど、遠位端でのモータ、油圧などを含む）油圧によって操作可能であってもよい。

[0063]第１の剛性化デバイスは、正圧の印加によって剛性化されるように構成されてよい。第２の剛性化デバイスは、第１の剛性化デバイス内に入れ子になるように構成されてよい。

[0064]これらの入れ子状装置はいずれも、第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスの交互の剛性化を調整するように構成されたコントローラを含んでよい。

[0065]これらの入れ子状装置はいずれも、コントローラからの信号と連動して、ユーザ入力デバイスからの信号によって駆動されたデバイスを操作するように構成された１つまたは複数のアクチュエータを含んでよい。

[0066]本明細書に記載の装置はいずれも、磁気的および／または静電気的に作動させる剛性化デバイスを含んでよい。例えば、本明細書に記載の入れ子状システムは、磁界および／または電界を印加することによって剛性化されるように構成された第１の磁気的剛性化デバイスと、剛性化するように構成された第２の剛性化デバイスであって、第１の剛性化デバイスと入れ子になった第２の剛性化デバイスとを含み、第１および第２の剛性化デバイスは、互いに対して並進して入れ子状システムに沿って形状を伝播するために交互に剛性化するように構成される。第１の磁気的剛性化デバイスは、磁気粘性材料を含んでよい。あるいは、第１の磁気的剛性化デバイスは、電気粘性材料を含んでよい。

[0067]上述したように、第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスは各々、剛性化構成および非剛性化構成の両方において互いに対して滑らかに摺動するように構成された連続曲面を含んでよい。第２の剛性化デバイスは、第１の剛性化デバイス内に入れ子になるように構成されてよく、または第１の剛性化デバイスは、第２の剛性化デバイス内に入れ子になるように構成されてよい。これらの装置はいずれも、第１の剛性化デバイスおよび第２の剛性化デバイスの交互の剛性化を調整するように構成されたコントローラを含んでよい。

[0068]本明細書に記載の装置はいずれも、剛性化可能デバイスを形成する内管および外管（例えば、内側の細長い管、外側の細長い管）のいずれかまたは両方が補強されるように構成されてよい。これらの管は、曲げ可撓性を大幅に低減することなく、径方向に補剛性および強度を与える１つまたは複数のコイル（例えば、螺旋状に巻かれたコイル）を含むことによって補強されてよい。

[0069]さらに、本明細書に記載の装置はいずれも、内管および／または外管が、外面と比べて内面上の異なる柔らかさ（例えば、デュロメータ硬度）を有するように構成されてよい。デバイスの外方面は、他のデバイスまたは解剖学的構造の影響を受けることがある。そのため、この表面での刺傷または擦傷に対する耐性は、非常に重要である。内方面は、剛性化層が押しつけられ、または反応する表面であり得る。この位置では、適切な柔らかさが、可撓性を高めるために、また、剛性化層が押しつけられる表面を作るために重要である。硬度を変調することは、剛性化層が圧力下で埋め込まれ、または歪められる程度を変調するのに効果的に役立ち、それによって剛性化値の主要な推進要因となる。驚くべきことに、本発明者らは、材料とそのデュロメータ硬度を各指定位置で変調することによって、異なる層の異なる必要性が最適化されることを発見した。例えば、より高い擦傷や刺傷に対する耐性のために含む高いデュロメータ硬度の材料から外層を作り、剛性化範囲の最大化のために含む低いデュロメータ硬度材料から管の内層を作ることによって、結果が、より最適化され得る。これらの装置のいずれでも、外管は、管の外部または外層が擦傷に対する耐性がある一方で内部または内面がより柔らかくなる（例えば、より低いデュロメータ硬度を有する）ように構成されてよい。これは、内部補強の有無にかかわらず使用され得る。

[0070]例えば、細長い剛性化デバイスは、内側の細長い管と、内領域、補強部材（例えば、径方向補強部材）、および外領域を含む外側の細長い管であって、内領域は、外領域のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する、外側の細長い管と、剛性化層と、内側の細長い管と外側の細長い管との間に正圧を供給するように構成された入口と、入口を通して正圧が印加されるときに外側の細長い管に剛性化層を押しつけるように構成された圧縮層とを含んでよく、剛性化デバイスは、正圧の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される。外領域は、デバイスの外面であってもよく、内領域は、外管の内面であってもよく、これに対して剛性化層および／または圧縮層は接触してもよい。外領域は、ショアＡスケールで約７０ＡからショアＤスケールで８０Ｄの間のデュロメータ硬度を有してよい。内領域は、ショアＡスケールで約３０Ａから約９０Ａの間のデュロメータ硬度を有してよい。

[0071]補強部材は、巻かれたコイル（例えば、ワイヤ、リボン、フィラメントなど）を含んでよい。補強部材は、管のまわりに螺旋状に巻かれてよく、いくつかの例では径方向補強部材と称されることがある。巻かれたコイルは、内領域と外領域との間にあってよい。コイルは、単一または複数であってよい。いくつかの例では、巻かれたコイルは内領域と外領域との間に積層される。圧縮層は、入口を通して正圧が印加されるときに外側の細長い管の内層に剛性化層を押しつけるように構成されてよい。

[0072]剛性化層は、上述のもののいずれかに対応してよい。例えば、剛性化層は、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成された複数のフィラメント長部を含んでよい。圧縮層は、エラストマー層を含んでよく、かつ／またはブラダーであってもよくブラダーとして構成されてよい。

[0073]これらの装置のいずれでも、剛性化可能装置の内管は、管の内領域と比較して、管の外領域上に異なるデュロメータ硬度を有するように構成されてよい。例えば、細長い剛性化デバイスは、外側の細長い管と、内領域、補強部材および外領域を含む内側の細長い管であって、外領域は、内領域のデュロメータ硬度よりも高いデュロメータ硬度を有する、内側の細長い管と、剛性化層と、内側の細長い管と外側の細長い管との間に正圧を供給するように構成された入口と、入口を通して正圧が印加されるときに内側の細長い管に剛性化層を押しつけるように構成された圧縮層とを含んでよく、剛性化デバイスは、正圧の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される。例えば、外領域は、ショアＡスケールで約７０ＡからショアＤスケールで約８０ショアＤの間のデュロメータ硬度を有してよい。内領域は、ショアＡスケールで約３０Ａから約９０ショアＡの間のデュロメータ硬度を有してよい。

[0074]いくつかの例では、細長い剛性化デバイスは、外側の細長い管と、内領域、補強部材および外領域を含む内側の細長い管であって、外領域は内領域のデュロメータ硬度よりも高いデュロメータ硬度を有する、内側の細長い管と、剛性化層と、内側の細長い管と外側の細長い管との間に負圧を供給するように構成された入口と、入口を通して負圧が印加されるときに内側の細長い管に剛性化層を押しつけるように構成された外管とを含み、剛性化デバイスは、負圧の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される。例えば、内領域は、ショアＡスケールで約３０Ａから約９０Ａの間のデュロメータ硬度を有し、かつ／または外領域は、ショアＤスケールで約７０ＡからショアＤスケールで約８０ショアＤの間のデュロメータ硬度を有してもよい。補強部材は、巻かれたコイルを含んでよい。巻かれたコイルは、内領域と外領域との間にあってよい（いくつかの例では、内領域と外領域との間に積層されている）。圧縮層は、入口を通して正圧が印加されるときに外側の細長い管に剛性化層を押しつけるように構成されてよい。

[0075]上述したように、剛性化層はいずれも、これらの装置に使用されてよく、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成された複数のフィラメント長部を含む剛性化層を含む。圧縮層は、エラストマー層または非エラストマー層を含んでよく、いくつかの例では、ブラダーとして構成される。

[0076]これらの装置はいずれも、ねじり補剛層を含んでよい。特に、本明細書に記載の高圧デバイスは、ねじり補剛層を含んでよい。例えば、剛性化デバイスは、ねじり補剛性を与えるように構成された可撓性内管であって、第１のコイルワイヤおよびねじり編組を含む可撓性内管と、可撓性外管と、内管と外管との間の剛性化層と、正圧源に取り付けるように構成された入口と、入口を通して正圧が印加されるときに剛性化層に押しつけられるように構成された圧縮層とを含んでよく、剛性化デバイスは、入口を通して正圧が印加されるときの剛性構成および入口を通して正圧が印加されないときの可撓性構成を有するように構成される。

[0077]第１のコイルワイヤは、可撓性内管の一部として螺旋状に巻かれた単一または複数の平ワイヤを含んでよい。ワイヤは、同じ方向または逆向きに巻かれてよい。ワイヤは、別個のワイヤまたは１つの連続ワイヤであってよい。これらの例のいずれでも、ねじり編組は、複数のフィラメントを含んでよい。例えば、それは編組内の束ごとに２、３、４、５、６、７、８、９、または１０の平行フィラメントを含むことがある。ねじり編組は、約３０度より大きい（例えば、３０度以上、３５度以上、４０度以上、４５度以上、５０度以上、５５度以上など）の編組角度を有してよい。

[0078]これらの装置のいずれでも、第１のコイルワイヤおよびねじり編組は互いに結合解除されてよい。あるいは、それらは可撓性内管の長さに沿った断続的な位置または離散的な領域で互いに結合されてよい（マトリクス材料の使用によるものを含む）。例えば、第１のコイルワイヤおよびねじり編組は、螺旋状に巻かれたコイルワイヤの３０から７２０度の間ごとに（例えば、６０から７２０度の間ごと、９０から７２０度の間ごと、１８０から７２０度の間ごと、２７０から７２０度の間ごと、１から２巻きの間ごと、１から５巻きの間ごとなど）で互いに結合されてよい。

[0079]これらの例のいずれでも、第１のコイルワイヤおよびねじり編組は、材料（例えば、エラストマー材料）内に封入されてよい。例えば、材料は、エラストマー材料または高分子材料であってもよい。

[0080]本明細書に記載の方法および装置のすべては、任意の組合せで、本明細書に記載されるような利点を達成するために本明細書で企図されて使用され得る。

[0081]本明細書に記載の方法および装置の特徴および利点についてのよりよい理解は、例示的な実施形態を規定する以下の詳細な説明、および添付図面を参照することによって得られる。

[0082]負圧の印加により剛性化される細長い剛性化可能デバイスの断面図である。 [0083]図１Ａの細長い剛性化可能デバイス内の層の配置の一例を示す拡大図である。 [0084]正圧の印加によって剛性化される細長い剛性化可能デバイスの断面図である。 [0085]図２Ａの細長い剛性化デバイス内の層の配置の一例を示す代わりの断面図である。 [0086]母（外）（または、例えば、カテーテルもしくはオーバーチューブ）と子（内）（または、例えば、カテーテルもしくは内視鏡）との対として配置された、剛性化可能な細長いデバイスの入れ子状対の一例の断面の一例を示す図である。 [0087]ねじれた経路を通して形状を伝播するために選択的に剛性化および非剛性化する細長い剛性化デバイスの入れ子状対を動作させる方法の例を示す図である。上記方法の例を示す図である。上記方法の例を示す図である。上記方法の例を示す図である。上記方法の例を示す図である。上記方法の例を示す図である。上記方法の例を示す図である。上記方法の例を示す図である。 [0088]編み剛性化層が露出された状態で、編み剛性化層を含む剛性化可能デバイスの一例を示す図である。 [0089]外層が編み剛性化層を覆う状態で、図５Ａに示すような剛性化可能デバイスの一例を示す図である。 [0090]編物の一例の拡大図である。 [0091]内管状部材の上にある編物の一例の断面図である。 [0092]緯糸編みの一例を示す図である。 [0093]縦糸編みの一例を示す図である。 [0094]単一の連続フィラメントで形成された編材の一例を示す図である。 [0095]フィラメントで形成された織られた剛性化層の一例を示す図であり、この織られた剛性化層は、本明細書に記載の剛性化可能デバイスの一部として使用されてよい。 [0096]共に織られたモノフィラメントで形成された、織られた剛性化材料の一例を示す図であり、この織られた剛性化層は、本明細書に記載されるような剛性化可能デバイスの一部として使用されてよい。 [0097]織られた材料の別の例を示す図である。 [0098]本明細書に記載されるような剛性化可能デバイスの剛性化層として（または一部として）使用される編組材料の例を示す図である。不連続である編組層を示す図である。 [0099]圧力駆動の剛性化可能デバイスの剛性化を概略的に示す図である。圧力駆動の剛性化可能デバイスの剛性化を概略的に示す図である。 [0100]圧縮層と剛性化層とを統合した剛性化可能デバイスの一例を概略的に示す図である。第１の間隙領域に正圧を印加して剛性化された図１０Ａの剛性化可能デバイスを示す図である。第２の間隙領域に正圧を印加して剛性化された図１０Ａの剛性化可能デバイスを示す図である。 [0101]変形可能な部材を有する、複数の隣接セグメントで形成される剛性化層を有する剛性化可能デバイスの部分の概略的切り欠き図である。 [0102]図１１Ａに示すような剛性化可能デバイスのセグメントの一例の拡大斜視図である。図１１Ａに示すような剛性化可能デバイスのセグメントの一例の拡大側面図である。 [0103]図１１Ａの剛性化可能デバイスの一部分の縦断面図である。 [0104]図１１Ａの剛性化可能デバイスの縦断面の別の例を示す図である。 [0105]図１１Ａの剛性化可能デバイスの横断面の一例の図である。 [0106]図１１Ａに示すものと同様の剛性化可能デバイスの斜視図である。 [0107]変形可能部材を有する、複数の隣接セグメントで形成される剛性化層を有する剛性化可能デバイスの別の例を概略的に示す図であり、剛性化可能デバイスの切り欠き断面図である。変形可能部材を有する、複数の隣接セグメントで形成される剛性化層を有する剛性化可能デバイスの別の例を概略的に示す図であり、剛性化可能デバイスの部分分解図である。変形可能部材を有する、複数の隣接セグメントで形成される剛性化層を有する剛性化可能デバイスの別の例を概略的に示す図であり、図１２Ａ～図１２Ｂのデバイスのセグメントの拡大図である。変形可能部材を有する、複数の隣接セグメントで形成される剛性化層を有する剛性化可能デバイスの別の例を概略的に示す図であり、図１２Ａ～図１２Ｂのデバイスの断面図である。 [0108]複数のセグメントで形成される剛性化層を有する剛性化可能デバイスの別の例を概略的に示す図である。外層を取り除いた状態で、螺旋状に配置されたセグメントを示す図である。デバイスの断面図である。 [0109]複数の副層（例えば、鱗状片）で形成された剛性化層を有する剛性化可能デバイスの一例を示す図である。外層が除去されたデバイスの一例を示し、剛性化層および内層を示す図である。剛性化層を形成するために使用される副層（鱗状片）の一例を示す図である。剛性化層および内層の一例の概略的な断面図である。複数の副層（例えば、鱗状片）から形成された剛性化可能な層を含む剛性化可能デバイス（例えば、剛性化可能デバイスの先端領域）の断面の一例を概略的に示す図である。 [0110]複数の重なる部材を含む剛性化層の一部分の概略断面図である。 [0111]図１５Ａに示される剛性化層を含む剛性化可能デバイスの一部分の概略断面図である。 [0112]図１５Ｂに示される剛性化可能デバイスの部分の剛性化を概略的に示す図である。 [0113]複数の顆粒を含む剛性化層を含む剛性化可能デバイスの一部分の断面の一例を概略的に示す図である。 [0114]剛性化層を剛性化するために正圧が印加されるときの図１６Ａの断面図である。 [0115]図１６Ａの領域Ｃの拡大図である。 [0116]図１６Ｂの領域Ｄの拡大図である。 [0117]高められたねじり補剛性を与える剛性化可能装置の一部分の断面図である。 [0118]高められたねじり補剛性を与える剛性化可能装置の別の例の断面図である。 [0119]装置の本体内に配置された複数の交差フィラメント長部またはストランド、ならびに補強された内層および補強された外層を有する剛性化装置の一部分の一例の断面図である。 [0120]異なるデュロメータ硬度領域を有する、補強された内層の一部分の一例を示す断面図である。 [0121]本明細書に記載されるような剛性化可能デバイスの配置の断面の例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。剛性化可能デバイスの配置の断面例を概略的に示す図である。 [0122]高いねじり補剛性を有するロボットシステムの一例を示す図である。上記ロボットシステムの一例を示す図である。 [0123]本明細書に記載されるような外部作業チャネルスリーブ装置を含むロボットシステムの一例を示す図である。

[0124]本明細書に記載の剛性化可能装置および方法は、特に低侵襲的または非侵襲的な手順中に、他の方法ではアクセスおよび操作が困難な身体内の領域を診断および治療するための医療アクセスシステムの一部であってよい。特に、これらの方法および装置は、身体の非常にねじれた、かつ／または支持されない領域において使用されてよい。これらの方法および装置は、以下に記載された剛性化可能デバイスおよびそれらのデバイスを使用する方法と組み合わせて使用されてもよく、かつ／またはそれらを修正および改良してもよい。米国特許第１１，１３５，３９８号（名称「ＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＣＯＭＰＯＳＩＴＥＭＥＤＩＣＡＬＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」）、米国特許出願第１７／６０４，２０３号（名称は同じく「ＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＣＯＭＰＯＳＩＴＥＭＥＤＩＣＡＬＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」）、ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０２４５８２（名称「ＬＡＹＥＲＥＤＷＡＬＬＳＦＯＲＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＤＥＶＩＣＥＳ」）、ＰＣＴ／ＵＳ２０２１／０３４２９２（名称「ＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＤＥＶＩＣＥＳ」）、ＰＣＴ／ＵＳ２０２２／０１４４９７の名称「ＤＥＶＩＣＥＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＴＯＰＲＥＶＥＮＴＩＮＡＤＶＥＲＴＥＮＴＭＯＴＩＯＮＯＦＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＤＥＶＩＣＥＳ」、ＰＣＴ／ＵＳ２０２２／０１９７１１の名称「ＣＯＮＴＲＯＬＯＦＲＯＢＯＴＩＣＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＣＯＭＰＯＳＩＴＥＭＥＤＩＣＡＬＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」、米国仮特許出願第６３／２６５，９３４号の名称「ＭＥＴＨＯＤＳＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳＦＯＲＲＥＤＵＣＩＮＧＣＵＲＶＡＴＵＲＥＯＦＡＣＯＬＯＮ」、米国仮特許出願第６３／２９６，４７８号の名称「ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＢＬＥＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」

[0125]米国仮特許出願第６３／３０８，０４４号の「ＤＹＮＡＭＩＣＡＬＬＹＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＣＯＭＰＯＳＩＴＥＭＥＤＩＣＡＬＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ」、米国仮特許出願第６３／３２４，０１１号の「ＭＥＴＨＯＤＳＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳＦＯＲＮＡＶＩＧＡＴＩＮＧＵＳＩＮＧＡＰＡＩＲＯＦＲＩＧＩＤＩＺＩＮＧＤＥＶＩＣＥＳ」、米国仮特許出願第６３／３４２，６１８号の「ＥＸＴＥＲＮＡＬＷＯＲＫＩＮＧＣＨＡＮＮＥＬＳＦＯＲＥＮＤＯＳＣＯＰＩＣＤＥＶＩＣＥＳ」、米国仮特許出願第６３／３３５，７２０号の「ＨＹＧＩＥＮＩＣＤＲＡＰＩＮＧＦＯＲＲＯＢＯＴＩＣＥＮＤＯＳＣＯＰＹ」、および米国仮特許出願第６３／３３２，６８６号の「ＭＡＮＡＧＩＮＧＡＮＤＭＡＮＩＰＵＬＡＴＩＮＧＡＬＯＮＧＬＥＮＧＴＨＲＯＢＯＴＩＣＥＮＤＯＳＣＯＰＥ」であり、これらは各々、参照により本明細書にその全体が組み込まれる。

[0126]本明細書に記載されるような剛性化装置は、負圧および／または正圧が印加されたときに剛性化するように構成されてよい。本明細書に記載されるようなこれらの剛性化装置は、正圧または負圧の印加に依存しないものを含む、他の方法で剛性化する他の剛性化デバイスと共に使用されてよい。例えば、剛性化デバイスは、細長いカテーテル状の本体に配置された複数の層を含むように構成されてよい。本デバイスは、ハンドルまたは他のマニピュレータを含んでよく、１つまたは複数の圧力源への接続を含んでよい。圧力源から圧力を印加することは、ハンドルまたは電子制御デバイスの動作を含む複数の方法によって制御されてよい。制御は、操作または他の方法で導かれたとき（例えば、ガイドワイヤの上など）管状本体が容易に曲がる高可撓性構成と剛性構成のうちの１つまたは複数（例えば、連続体）との間をデバイスに移行させる圧力差をもたらす。いくつかの例では、特に（ただし、排他的ではないが）正圧の印加に基づいて剛性化する装置に関して、細長い本体の剛性は、適用された圧力差に比例するので、圧力差が大きいほど、デバイスは少なくとも圧力差値の範囲にわたってより剛性になることがある。

[0127]概して、これらの装置は、剛性化層と、外層または内層のうちの少なくとも１つと、を含む複数の層を含んでよい。これらの例の多くは、剛性化層と係合する圧縮層も含み、いくつかの例では、本装置は、剛性化層／圧縮層の組合せを含んでよい。本明細書に記載の剛性化層は、特に正圧（例えば、高正圧、すなわち、約２以上、４以上、６以上、８以上、１０以上、１５以上、２０以上、３０以上などの気圧）を含む、さまざまな圧力に対する迅速かつ正確な作動に特に適している。これらの装置はいずれも、剛性化可能デバイスを構成する内層および／または外層の少なくとも一部が、内層または外層のいずれかの内部分および外部分に異なるデュロメータ硬度を有するように構成されてよい。また、本明細書に記載の剛性化可能装置の入れ子状の組を含む装置および方法は、これらの剛性化可能デバイスのいずれかを含んでよい。これらの装置はいずれも、特に剛性化可能デバイスの入れ子状対の一部として（例えば、内デバイスまたは子デバイスの一部として）含まれるときに、ねじり制御を改良するための１つまたは複数のねじり強化層を含んでよい。

[0128]図１Ａは、細長い剛性化デバイスの横断面の一例を示し、含まれる多くの層の配置を示す。本例では、剛性化可能デバイス１００は、負圧（例えば、真空）の印加によって作動させるように構成される。図示のデバイス１００は、（例えば、螺旋状に配置された細長片、リボンまたはワイヤなどの１つまたは複数の補強部材を含むことによって）補強される内層（１１５）、任意選択の滑性層（１１３）、間隙（１１１）、本例では編組層として構成された剛性化層（１０９）、第２の間隙（１０７）および外層（１０１）を含む。いくつかの例では、真空が、剛性化するために外層と内層との間に適用されてよい。例えば、負圧源に結合するように構成された口は、デバイスの近位端に位置してよく、可撓性外層１０１と剛性化層１０９、例えば編組層との間の間隙領域１０７と流体連通してよい。したがって、本例では、外層は圧縮層として作用してよい。図１Ｂは、デバイスの円筒形本体の１つの壁領域Ｂの断面を示す。吸引を適用すると、外層１０１は剛性化層上へ引き寄せられ、剛性化して、デバイスの曲げを制限するかまたは防止する。

[0129]剛性化可能デバイスの別の例が図２Ａ～図２Ｂに示される。本例では、デバイスも、細長く、例えば、図１Ａ～図１Ｂにおけるようにカテーテルまたは管形状のデバイスであって正圧の印加によって剛性化されてよい。例えば、図２Ａは、細長い剛性化可能デバイスの長軸線に対する横断面を示す。本例では、デバイスを形成する層は、内部補強層２１１５が径方向に最内層であり、例えば、螺旋状に巻かれたリボン、細長片、ケーブルなどによって補強されるように配置される。本デバイスは、内層と径方向に外方の層との間の摩擦を低減する任意選択の滑性層２１１３を含んでよい。滑性層は、粉末であってよく、または潤滑性層もしくは潤滑性材料の層であってよい。第１の間隙層２１１２は、内層２１１５および／または滑性層２１１３を、本例ではブラダー層２１２１として構成される圧縮層から分離して示される。第２の（または中間の）間隙層２１１１は、本例では編組層として示されている剛性化層２１０９からブラダー層を離隔する。第３の間隙層２１０７は、剛性化層と外層２１０１との間に位置付けられる。本例の外層は（内層２１１５と同様）は、例えば、螺旋状に巻かれたフィラメント、ワイヤ、繊維、バンドなどによって補強される。図示は省略されているが、圧縮（例えば、ブラダー）層と内層との間に正圧を印加することによって作動させると、ブラダー層は編組層を外層内へ押して剛性化層を剛性化する。

[0130]図１Ａ～図１Ｂおよび図２Ａ～図２Ｂに示すデバイスの両方の例は、付加的な任意選択の層または構成要素を含んでよい。さらに、剛性化層の組成は、性能を向上するために修正されてよい。特に、剛性化層は、性能を向上または改良する構造（例えば、編物、織物、編組、鱗状片、板、フィラメントの列、顆粒、およびそれらの組合せなど）を含むように修正されてよい。剛性化要素は、１つのタイプのみとして、または他の剛性化要素と共に使用されてよい。いくつかの例では、内層および／または外層は、ねじり制御構成要素の追加および／またはこれらの層の内領域および外領域のデュロメータ硬度の変調を含む、性能の向上または改良のために修正されてよい。

[0131]さらに、本明細書に記載の剛性化可能デバイスはいずれも、向上した性能を与えるために入れ子になった入れ子状装置として構成されてよい。例えば、入れ子状装置（システム）は図３に示され、動作時は図４Ａ～図４Ｈに例示される。図３では、入れ子状システム３００は、互いに軸方向および回転方向に移動可能である外部剛性化デバイス３０１および（剛性化スコープとして構成される）内部剛性化デバイス３０２を含む。本例では、それらは同心円状に移動するが、いくつかの構成では、非同心円状に配置されてよい。外部剛性化デバイス３０１および内部剛性化デバイス３０２は、本明細書に記載されるような剛性化特徴のいずれも含むことができる。例えば、外部剛性化デバイス３０１は、最外層（例えば、管）３０５、剛性化（例えば、編組）層３０９、および内層（例えば、管）３１５を含むことができる。内管（層）３０５および外管（層）３１５のいずれかまたは両方は、例えば、通して巻かれたコイルによって補強されてよい。外部剛性化デバイス３０１は、例えば、最外層３０５と内層３１５との間に真空を受けて剛性化するように構成され得る。同様に、内部剛性化可能デバイス（スコープ３０２）は、外層３２５（例えば、本例ではコイルが通して巻かれる）、剛性化（例えば、本例では編組）層３２９、圧縮層３２１（例えば、本例ではブラダー層として構成される）、および内層３３５（例えば、本例ではコイルが通して巻かれる）を含むことができる。

[0132]内部剛性化デバイス（例えば、スコープ３０２）は、例えば、圧縮層３２１と内層３３５との間に圧力を受けて剛性化するように構成され得る。これらの剛性化デバイスはいずれも、図３に示す内部剛性化デバイスを含むが、内部剛性化デバイス３０２と共に延びる空気／水チャネル３３６および作業チャネル３５５を含んでよい。加えて、これらの剛性化デバイス（図３に示す内部剛性化デバイス３０２を含む）はいずれも、カメラ３６５、照明３７５、および操作可能な連結部３７７を備える遠位部３４２を含むことができる。覆い３７９は、遠位部３４２の端の上を延びることができる。別の例では、カメラおよび／または照明は別個のアセンブリで送達され得る（例えば、カメラおよび照明は、カテーテル内で共に束ねて作業チャネルおよび／または付加的な作業チャネルを最遠端まで送達され得る）。これらの装置のいずれかの特徴は、（米国仮特許出願第１３６６８－７１９．１００号に記載の）組み込むことができる可撓性外部作業チャネルを含む装置を含むか、または装置に組み込まれてよい。名称「ＥＸＴＥＲＮＡＬＷＯＲＫＩＮＧＣＨＡＮＮＥＬＳＦＯＲＥＮＤＯＳＣＯＰＩＣＤＥＶＩＣＥＳ」で２０２２年５月１６日に出願された６３／３４２，６１８は、本明細書にその全体が参照により組み込まれる。

[0133]第１の外部の剛性化可能デバイス３０１の内管腔３８１は、第２の内部の剛性化可能デバイスが位置付けられる間隙または界面３８１を形成することができる。この間隙または界面領域３８１は、任意の適切な寸法を有することができるので、環状空間（ｄ）が、第１の外部剛性化可能デバイスに挿入されるときに、第２の内部剛性化可能デバイスのまわりに留まる。いくつかの例では、内部剛性化可能デバイスが外部剛性化可能デバイスの管腔の中心にある場合、内部剛性化可能デバイスの両側の空間ｄは、約０．００２５４ｃｍ（０．００１インチ）から０．１２７ｃｍ（０．０５０インチ）の間、例えば０．００５０８ｃｍ（０．００２０インチ）、０．０１２７ｃｍ（０．００５インチ）または０．０５０８ｃｍ（０．０２０インチ）幅であってよい。外部剛性化デバイスの内面および／または内部剛性化可能デバイスの外面は、低摩擦面であってよく、例えば、粉末、被覆（例えば、親水性もしくは疎水性）、または摩擦を低減するための積層を含んでよい。いくつかの例では、内部デバイス３０２と外部剛性化可能デバイス３０１との間にシールが存在してよく、介在する空間は例えば、流体または水で加圧され静圧軸受を作ることができる。他の例では、内部剛性化可能デバイス３０２と外部剛性化可能デバイス３０１との間にシールが存在してよく、介在する空間は小さな球体で埋められ摩擦を低減することができる。

[0134]内部剛性化可能デバイス３０２および外部剛性化可能デバイス３０１は、曲げを移行し、または入れ子状システム３００の長さを整えるように互いに対して移動して交互に剛性化できる。例えば、内部デバイス３０２は、管腔へ挿入され所望の形状に曲げられるか、または操作され得る。圧力が内部剛性化デバイス３０２に印加されて、剛性化層は、圧力が印加されたときに構成が有していた湾曲や曲げにかかわらず内部剛性化可能デバイス３０２を剛性化することができる。剛性化可能デバイス（例えば、可撓性状態における）３０１は次いで、剛性の内部剛性化可能デバイス３０２の上を前進できる。外部剛性化可能デバイス３０１は、内部剛性化可能デバイス３０２に対して十分に前進させると、外部剛性化可能デバイスの形状を固定するために剛性化層を剛性化するように外部剛性化可能デバイス３０１に圧力（例えば、本例では負圧）が印加され得る。内部剛性化可能デバイス３０２は、可撓性状態に移行させて前進させ、プロセスは繰り返すことができる。システム３００は、スコープとして構成された内部剛性化可能デバイスを含むと記載されているが、他の構成が可能であることを理解されたい。例えば、システムは２つのオーバーチューブ、２つのカテーテル、またはオーバーチューブとカテーテルとスコープとの組合せを含んでよい。

[0135]図４Ａ～図４Ｈは、これらの入れ子状システム４００が、内部剛性化可能デバイス４０３および外部剛性化可能デバイス４０１の両方における圧力（したがって剛性／可撓性）を制御しながら、デバイスの近位端からの制御によって非常にねじれた解剖学的構造を前進させる能力を示す。例えば、図４Ａは、線状（直線的な）構成で最初に挿入された入れ子状システム４００を示している。内部剛性化可能デバイス４０３の遠位端は、操作可能であってよく、図４Ｂに示すように、曲がるように操作しながら外部剛性化可能デバイス４０１から延ばしてよい。内部剛性化可能デバイス４０３は次いで、圧力差の適用によって剛性化されてよく、外部剛性化可能デバイス４０１は、図４Ｃに示すように、剛性の内部剛性化可能デバイス４０３の係止された湾曲形状の上を遠位に前進させる。内部剛性化可能デバイスの遠位端でまたはその近くでいったん、外部剛性化可能デバイスは（例えば、コントローラが外部剛性化可能デバイスに圧力差を適用することによって）剛性化され、その後、内部剛性化可能デバイスは可撓性構成に移行させてよい。その後、内部剛性化可能デバイス４０３は、操作されながら遠位に前進してもよく、この剛性の外部剛性化可能デバイスを使用して、図４Ｄに示すように、安定したプラットフォームを前進させ操作する。少なくとも部分的に湾曲のまわりで操作された後、図４Ｅに示すように、内部剛性化可能デバイスは再び剛性化され、外部剛性化可能デバイスは、可撓性にされて剛性の内部剛性化可能デバイスの上を遠位に前進させてよい。次いで、外部剛性化可能デバイスは（圧力差を適用することによって）剛性にされ、内部剛性化可能デバイスは、可撓性にされ、図４Ｆに示すように、再び遠位に前進させて操作され、内部剛性化可能デバイスは所望の程度まで遠位に操作されると、内部剛性化可能デバイスは剛性化され、図４Ｇに示すように、外部剛性化可能デバイスは可撓性にして内部剛性化可能デバイスの上を遠位に前進させてよい。図４Ｈに示すように、外部剛性化可能デバイスは、内部剛性化可能デバイスの端まで前進させると、圧力差を適用することによって剛性にされ、内部剛性化可能デバイスは、可撓性にされ遠位に前進させながら操作されてもよい。このプロセスは、デバイスまたはデバイスに関連のある任意のデバイスを形状複製の方法で位置付けるために、必要な回数だけ繰り返してよい。このプロセスを逆にして外部剛性化可能デバイスおよび内部剛性化可能デバイスを引き出すことによって、デバイスは後退させ、かつ／または経路は訂正してもよい。

[0136]図３および図４Ａ～図４Ｈは、入れ子状システム、および本明細書に記載の剛性化可能デバイスのいずれかで行われる入れ子状システムを動作させる方法を概して例示するために示して説明される。図４Ａ～図４Ｈを参照すると、例示の入れ子状装置は、剛性化部材の一方または両方に対する正圧および／または負圧の印加を含むが、これらに限定されない任意の適切な方法によって剛性化されてよい。これらの剛性化可能デバイスの内層および／または外層（管）の剛性化部材、ねじり補剛性、および／またはデュロメータ硬度に対する修正は、図４Ａ～図４Ｈに示されているものと同様の方法を行うときに、本明細書に記載の入れ子状デバイスの向上した移動および機能性を提供し得る。

編み剛性化層
[0137]本明細書に記載の剛性化可能デバイス（およびそれらを含む任意の入れ子状システムまたは方法）はいずれも、編材または編層（例えば、編管）で形成された剛性化層を含んでよい。編み剛性化層は、本明細書では編み剛性化層または編まれた剛性化層と等価に称されてよいが、単一の繊維で形成されてもよく、または複数の繊維から編まれてもよい。編物を形成する繊維は、糸、フィラメント、モノフィラメント、複数のフィラメント、ストランド、より糸、ワイヤなどであってもよい。繊維は、高分子材料、金属および金属合金を含む天然または合成材料、それらの複合物または組合せから作られてもよい。場合によっては、編物は高分子材料で形成される。繊維は連続してもよく、剛性化層を形成するフィラメント長部の各々が単一の繊維の一部であり、または複数のフィラメント長部に分断されてもよい。例えば、編材は、規則的または不規則な長さで分断／切断される単一の繊維であってもよい。

[0138]図５Ａおよび図５Ｂは、編み剛性化層（例えば、管）５０５を含む剛性化可能デバイス５００の一例を示す。図５Ａでは、最外層（外層５１５）は、明瞭さのために除去され、図５Ｂは、外層５１５が他の層を覆う剛性化可能デバイスを示している。この外層は、補強された外層、例えば外部コイル巻き管であってもよい。図５Ａでは、剛性化可能デバイスは、圧縮層５０７（例えば、ブラダー）および内層５０９の上を含む、デバイスの細長い本体の上に延びる編み剛性化層５０５を含む。内層および外層５１５は、両方とも補強されてよい。本例は、図２Ａ～図２Ｂに示される（編層５０５として構成された剛性化層２１０９を有する）構成と同様であるが、圧縮層５０７と内層５０９との間に正圧を印加することによって剛性化してもよく、これにより圧縮層が外層５１５に対して径方向外方に駆動され得る。図２Ａ～図２Ｂに示す他の層はいずれも任意選択で含まれてよく、間隙領域／層および任意選択の滑性層（これは必要ない場合がある）を含む。この構成は、代替的には、外層と圧縮層（編物の領域を含む）との間の負圧の印加によって作動させてよく、真空によって編層に対して圧縮層を引いて層を剛性化してもよい。

[0139]図５Ａ～図５Ｂに示すような剛性化可能デバイスは、代替的に、圧縮層（例えば、ブラダー）と外層５１５（外部補強層）との間に正圧が印加されるように構成されてよい。いくつかの例では、圧縮層は、外層と編み剛性化層との間に位置付けられてよいので、外層と圧縮層との間に印加された正圧は、圧縮層を編層に対して駆動することによって編層を剛性化して、内（補強）層にしてもよい。図５Ａ～図５Ｂに示す構成のように、デバイスは、例えば、内層と圧縮層（編物の領域を含む）との間の負圧の印加によって、代替的に作動させてもよい。

[0140]あるいは、編み剛性化層を含む剛性化可能デバイスは、図１Ａ～図１Ｂに示すように構成されてよく、負圧の印加によって作動させてよい。いくつかの例では、外層または内層は、圧縮層（例えば、ブラダー）として構成されてよく、真空が適用されるときに編み剛性化層と係合してよい。これらの代替配置の例は、以下に図２０Ａ～図２０Ｎで説明されるが編み剛性化層を含んでよい。

[0141]図５Ｃは、連動ループを形成する単一フィラメント５１８で形成された編層５０５の一部分の一例を示す。図５Ｃに示す例では、編物は、各々が長さｙを有する、複数のステッチループと、長さｘを有する湾曲した頭および足の領域とを含む。図５Ｃに示すステッチパターンは、緯糸編みパターンであるが、他の編みパターンを使用されてもよい。図５Ｄは、圧縮層５０７に隣接して位置付けられた編層の横断面の一例を示す。本例では、編層は、同じストランドからループに形成された２８のストランドセグメントを有する管である（例えば、デバイスの長軸線と平行に編物の縦目で配置される１４のループ）。編管は直径ｚを有し、隣接するループ間の間隔ｎは編管の円周のまわりでほぼ等しくなる。ステッチ幅ｐと間隔ｎとの間の間隔は、編管の長さに沿って変化してよい。寸法は例示にすぎない。

[0142]図６Ａ～図６Ｂは、使用される編み６００、６００’の２つの異なる例を示す。図６Ａは、図５Ｃに示されているものと同様の緯糸編みを示す。本例では、編物は、１つまたは複数のストランド（連続、または分断／切断されてよい）で形成され、各々が頭領域６０４、一対の脚６０６、および各足が元のステッチループコースの上または下のコースでステッチループの頭と係合する第１および第２の足６０８を含むステッチループ６０２を形成する。隣接するステッチループの足の間の接続部は、シンカーと呼ばれてもよい（編物が１８０度回転されると、シンカーは頭に相当する）。図６Ａでは、縦目方向６１２は上下に延び、コース６１０は右から左に延びる。典型的には、縦目は、長さ方向に延びるループの縦列であり、図６Ａの織布の縦糸に相当する。コースは、結果として得られる編物の充填に対応するループの横列である。

[0143]図６Ｂは、縦糸編み６００’の一例を示す。本例では、縦糸編みも、コース６１０’および縦目方向６１２’を有するが、各ループの足は、図示されているようにずれた列（コース方向）の編ループの頭領域と係合し、オーバーラップ６１２およびアンダーラップ６１４の長部のパターンを形成する。本明細書に記載の編み剛性化層は、任意の適切なパターンを使用してデバイスの細長い軸線（長さ）に対する方向（コース方向または縦目方向）に配置してもよい。例えば、編み構造（編み剛性化層）は、編物の縦目方向が可撓性管の長軸線に延びるように構成されてよい。あるいは、編み構造は、編み構造の縦目方向が可撓性管の長軸線に対して垂直であるように構成されてよい。ループ直径（ｐ）に対するステッチ長さ（ｙ）および／または関連ループ間の間隔（ｎ）に応じて、縦目またはコースのいずれかが剛性化可能デバイスの細長い本体の長軸線に平行または垂直に配置されるように編み剛性化層を配置することが有益であり得る。本明細書に記載の例のいずれでも、編み構造は、ループ幅よりも長い平均ループ長さを有してよい。例えば、ループ長さは、平均ループ幅の２倍以上（例えば、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍、２０倍、４０倍、６０倍、８０倍、１００倍以上）であってもよい。編物（編管を含む）は、座屈またはしわを生じることなく曲げる際、伸ばされて圧縮されるため、本明細書に記載の剛性化可能デバイスにおいて特に有用である。

[0144]図６Ｃに示すように、編み剛性化層６００”は、単一の編まれた繊維６１８で形成されてよい。上述したように、繊維は、単一のフィラメント（モノフィラメント）またはフィラメントの束（マルチフィラメント）で形成されてよい。したがって、図示のパターンは、編みパターンにおいて互いに交差する複数のフィラメント長部（例えば、フィラメント長部の列）を含む。図６Ｃでは、互いの上および下と交差する複数のフィラメント長部は、すべて同じ繊維またはストランドの一部である。いくつかの例では、編まれた繊維またはストランドは、複数の別個のフィラメント長部に切断または分断されてよい。編材（例えば、繊維）は、金属、金属合金、高分子材料、天然繊維などの任意の適切な材料で形成されてよい。

織られた剛性化層および編組剛性化層
[0145]本明細書に記載の剛性化可能デバイス（およびそれらを含む任意の入れ子状システムまたは方法）のいずれも織られた剛性化層を含んでよい。図７Ａ～図７Ｃは、剛性化可能デバイスの剛性化層として使用されて図１Ａ～図１Ｂ、図２Ａ～図２Ｂまたは図２０Ａ～図２０Ｎに示すように配置される、織られた剛性化層７０５の例を示す。図７Ａでは、織りは、１セットの交差する繊維を形成する複数の平行繊維を含み、図７Ａでは、繊維は９０度の角度で互いに交差するが、この角度は変化してよい（例えば、約３０度から１５０度の間、４５度から１３５度の間、５０度から１３０度の間、７０度から１１０度の間、８０度から１００度の間など）。交差するフィラメント長部のパターン（例えば、フィラメント長部の列）は、図示されているように、互いの上および下と交差する個別のフィラメント長部を含み、第１のフィラメント長部７１８は、第２のフィラメント長部７２８の上および第３のフィラメント長部７２５の下と交差する。本例では、パターンは上下パターンで示されるが、このパターンは剛性化層の他の例では異なってもよいが、図７Ａでは、パターンは１つが上で、１つが下である。いくつかの例では、パターンは２つが上で２つが下、２つが上で１つが下などであってよい。任意の適切な繊維（例えば、ストランド）は、編み剛性化層で上述したように、剛性化層を形成するために使用されてよい。図７Ａに示す織られた剛性化層では、繊維は、各ストランドを形成する複数のフィラメントの束を含むマルチフィラメント繊維である。図７Ｂは、モノフィラメントで形成され、図７Ａに示されたものと同様の織られたパターンに配置された平行なストランド７１８’、７２８’で配置される、織られた剛性化層７０５’の一例を示す。織られたパターンは、任意の所望の緻密さ（例えば、細孔サイズ）であってよい。概して、図７Ｃに示すように、複数の異なる長さの繊維７１８”、７２８”が織られたパターン７０５”を形成するために使用される。

[0146]図８Ａおよび図８Ｂは、編組剛性化層の例を示す。図８Ａでは、編組８００は、長軸線（例えば、剛性化層として含まれたときのデバイスの長軸線）に対して編組角度を有する上下パターンで配置される複数の繊維８１８、８２８で形成される。概して、編組剛性化層（管）の編組角度（中心軸線に沿った中心線に対して）は、４５度以下（例えば、４５度未満、４０度以下、４０度未満、３５度以下、３５度未満、３０度以下、２０度以下、２０度未満など）であってよい。図８Ａでは、編組層を形成する異なるフィラメントは連続して途切れていない。しかしながら、いくつかの例では、図８Ｂに例示されるように、分断または切断を含むことが有益である。本例では、材料は、編組ストランドに複数の分断または切断８３８を含む。このような配置は、布地において、または医療デバイスの一部として使用される編組においてさえ望ましくない場合があるが、この破断された（例えば、分断または切断された）配置は剛性化層では有益であり得る。したがって、図８Ｂでは、剛性化層（例えば、剛性化管）を形成する編組パターン８００’は、非剛性化構成における可撓性を高める一方で、作動状態における剛性化を高度にできる。したがって、図８では、ストランド８１８、８２８’は、示されている編組パターンで互いの上および下と交差しており、それらの長さに沿って周期的に切断部８３８が設けられる。切断部の数または密度は変更してもよく、いくつかの例では繊維は、別の繊維の上または下と交差するたびに切断されてよいが、他の例では、繊維は２回（または３回、または４回、または５回以上）の交差ごとに切断されてよい。切断パターンは不均一であってよい。いくつかの例では、３回目の交差ごとに約１つの切断部／分断部の間の密度で分布される切断部および分断部を有することが有益であり得る（例えば、２回目ごとから２５回目ごとの交差の間、３回目ごとから２０回目ごとの交差の間、など）。

[0147]他の剛性化層（例えば、編み、織りなど）もまた、分断部または切断部を含んでよい。これらの分断部または切断部は、レーザー切断、機械的切断、または任意の他の適切な切断技術によって製造時に形成されてよい。

圧力駆動型剛性化
[0148]上述したように、概して、これらの装置は、圧力の印加によって剛性化されるように構成されてよい。これは、一般的な剛性化層について図９Ａ～図９Ｂに概略的に示されている。本例では、デバイスは、デバイスの長さの一部分の長手方向の断面で示されている。デバイスを形成する層は、同心円状の管として配置される。図９Ａでは、デバイスは、圧力の印加なしで示されて内層（管）９５４、外層（管）９４８、圧縮層（例えば、ブラダー）９５０および剛性化層９５２を含む。示された特定の構成は、内層９５４と圧縮層９５０との間の剛性化層９５２を示す。第１の間隙層９５６は、外層９４８と剛性化層９５２との間に存在している。口（図示せず）は、圧力（例えば、正圧）源に結合するデバイスの端（例えば、近位端領域）に存在してよい。第２の間隙層は、圧縮層９５０と剛性化層９５２との間、および／または剛性化層９５２と内層９５４との間に存在してもよい。図９Ａに示す構成では、これらの層の各々がデバイスを曲げるときに互いに対して摺動してもよいので、デバイスは可撓性であってよい。特に、剛性化層は、内層９５４および圧縮層９５０に対して屈曲かつ摺動してもよい。

[0149]図９Ｂは、外層９４８と圧縮層９５０との間に正圧９６０が印加されたときの図９Ａのデバイスを示す。あるいは、圧縮層は、正圧が印加されるブラダーであってよい。図９Ｂでは、正圧が印加されると、圧縮層９５０は剛性化層９５２に対して駆動９６１されるので、圧縮層９５０と内層９５４（および／または任意の介在層）との間で圧縮される。剛性化層９５２を圧縮すると、デバイスは剛性化する。曲げまたは湾曲は、形状を変更することなく保持される。

[0150]図９Ａおよび図９Ｂに示す例では、編み圧縮層、織り、編組、顆粒、鱗状片などを含む任意の適切な剛性化層９５２が使用されてもよい。

[0151]いくつかの例、特に弾性（例えば、エラストマー）圧縮層と、互いの上および下と交差するフィラメント長部で形成された剛性化層とを有する例では、圧縮層は剛性化層内へ変形することがあり、これによりデバイスの剛性を向上させる。例えば、圧力が印加されると、圧縮層（例えば、ブラダー）は剛性化層に直接力を加える。ブラダーのタイプに応じて、ブラダーは変形、押し下げ、または剛性化層の要素（例えば、フィラメント、ワイヤなど）のまわりで間の空間内へかみ合うことがある。重なる（上および下の）繊維またはフィラメント長部に適合させると、剛性化層が圧縮されている内層（またはいくつかの例では外層）に対して剛性化層を係止するのに役立つ。したがって、このように正圧を印加すると、正圧が予想以上に増加するため、剛性化を高める。したがって、各々の上および下と交差する複数のフィラメント長部を含む剛性化層は、可撓性構成では、フィラメント（例えば、繊維）の長部が互いに対して剪断するように概ね構成されてよい。しかしながら、正圧が印加されると、変形可能な圧縮層が剛性化層に押しつけられて、圧縮層は複数のフィラメント長部に適合または長部内または間へ変形して、複数のフィラメント長部の互いに対する剪断を防ぐ。

剛性化層と圧縮層との組合せ
[0152]いくつかの例では、本明細書に記載の剛性化可能デバイスは、剛性化層と圧縮層との組合せまたは混成を含んでよい。上述した離散的な剛性化層ではなく、場合によっては、剛性化層は、変形可能な圧縮層に統合（例えば、封入、内部に積層するなど）されてよい。この構成は、剛性化層と称されることもあるが、圧縮材料内に封入されたフィラメント長部の列として説明されることがある。フィラメント長部の列は、圧縮材料が第１の非圧縮の構成にあるときには互いの上を摺動（例えば、剪断）するように構成されてもよく、圧縮材料が第２の圧縮された構成にあるときにはフィラメント長部の列は互いに係合して、摺動することを防ぐ。本例では、フィラメントは圧縮材料内に部分的に封入されてよく、場合によっては、繊維の個別または（例えば、交差領域での）グループのための圧縮材料を通るチャネルまたは通路内に封入される。圧力の印加によって圧縮材料を変形させると、特に２つ以上のフィラメントが互いに重なる場合に、フィラメントに対する剪断力が増加する。

[0153]この構成は、負圧（真空）または正圧のいずれかで作用する。例えば、正圧は、剛性化層の外側から印加されてもよい（圧縮材料を内部に封入された繊維（フィラメント）に対して駆動する）。負圧は、圧縮材料内、例えば、フィラメント（繊維）を保持しているチャネル内に印加されてよく、チャネルをフィラメント内へ／フィラメント上でつぶす。

[0154]図１０Ａ～図１０Ｂは、フィラメント長部１００５が圧縮材料１００３内に緩く封入される、剛性化層と圧縮層との組合せ１０５１を含む剛性化可能デバイス１０００の例を示す。フィラメントの長部は、連続的または離散的であってよいが２つ以上の長部が互いの上と交差して圧縮材料内で剪断１００９する領域を含んでよい。いくつかの例では、フィラメント長部を離散的で相対的に短くすることが好ましい場合がある（例えば、０．２ｃｍから１０ｃｍの間、０．５ｃｍから１０ｃｍの間、０．５ｃｍから７ｃｍの間など）。フィラメント長部は、織りパターンもしくはメッシュパターンなどのパターンまたはランダムなパターンで互いの上と交差してよい。図１０Ａでは、デバイスは、フィラメントが圧縮材料内を自由に移動する可撓性状態で示されている。フィラメントは、モノフィラメントまたはマルチフィラメントであってよく、高分子材料、金属もしくは金属合金（例えば、ワイヤ）または任意の他の適切な材料もしくはこれらの組合せで形成されてよい。図示されているように、剛性化可能デバイス１０００も、細長い可撓性管で形成された外層（管１０４８）と、同じく細長い可撓性管で形成された内層（管１０５４）とを含む。内層および外層のいずれかまたは両方は補強されてよい。デバイスは内管腔１０２１を含む。本明細書に記載のデバイスいずれも、デバイスは、相対的に高い圧力または真空の印加下でも内径および／または外径の変化が最小（例えば、５％未満）またはまったくないように構成されてよい。剛性化層１０５１（フィラメントの緩く封入された長部を含む）は、外層と内層との間に位置付けられてよく、第１の間隙１０５６および第２の間隙１０１７のような間隙によって分離されてよい。

[0155]図１０Ｂは、第２の間隙、例えば、内層１０５４と剛性化可能層１０５１との間の正圧１０６０の印加によって作動して、結果として図示のように剛性化可能層１０５１を外層１０４８に対して圧縮するデバイスの例を示す。剛性化可能層１０５１内では、圧縮は圧縮層を変形させ、フィラメントを保持している緩く封入されたチャネル内のフィラメントに対する剪断力を劇的に増加させる。剛性化可能層１０５１は、薄くて正圧下で圧縮するように構成されてよい。したがって、図１０Ｂでは、剛性化可能層１０５１をその長さに沿って圧縮すると、フィラメントストランドの剪断を防ぐことによって剛性化可能層１０５１を剛性化できる。

[0156]あるいは、いくつかの例では、正圧は、外層（管１０４８）と剛性化可能層１０５１（図示せず）との間の第１の間隙領域１０５６に印加されて圧縮層を内層１０５４に対して駆動してもよい。

[0157]図１０Ｃは、剛性化可能層１０５１内、例えば、フィラメントが緩く封入されているチャネル内での負圧の印加による図１０Ｃの剛性化可能デバイスの剛性化の例を示す。これらのチャネル内に真空を適用すると、外部の正圧の印加と同様に、フィラメントに対してチャネルをつぶすことがある。いくつかの例では、デバイスをより可撓性にするためにチャネル内に正圧が印加されてもよく、また、デバイスは、さらに剛性化するために正圧を除去することによって、かつ／または負圧を印加することによって剛性化されてよい。

副層（例えば、指状部、鱗状片および／または板）を有する剛性化層
[0158]いくつかの例では、剛性化可能デバイスは、指状部、鱗状片および／または板として構成される副層を有する剛性化層を含んでよい。副層は、それらを剛性化するために、他の指状部、鱗状片および／または板のいずれかに対する、またはデバイスの別の層（例えば、内層もしくは外層）に対する圧力（例えば、正圧）の印加によって駆動されてよい。形状は平ら、または丸くてもよい。それらの表面は、テクスチャ加工され、表面改質され、粘着性があり、剪断荷重を伝達する特徴を有し、または摩擦工学的に設計された表面を有してよい。これらの副層は、曲げる際に可撓性がありながら、軸方向の補剛性が高い場合がある。例えば、図１１Ａ～図１１Ｇは、取付領域１１７３から延びて径方向に配置された複数の腕状部または指状部１１７２を各々含む複数のセグメント１１７１を含むデバイスの一例を示す。これらの副層は、他の腕状部と重なっても重ならなくてもよく、（例えば、圧縮層からの）正圧の印加により副層を別の層に押しつけて、デバイスを剛性化する。例えば、図１１Ａは、補強される外層（管）１１１５、圧縮層１１５０、補強される内層１１０９、および複数の軸方向に配置されたセグメント１１７１を含む剛性化層を有する剛性化可能デバイス１１００の一例の断面を示す。

[0159]図１１Ｂおよび図１１Ｃは、分離されたセグメントの図を示す。本例では、セグメントは、環形状の取付部１１７３から延びる複数の腕状部１１７２を含む。セグメントは、腕状部が、例えば、正圧によって駆動されるとき圧縮層（例えば、ブラダー１１５０）によって撓み、好ましくは径方向に内方または外方に弾性的に撓むように撓み可能な材料（金属、ポリマー（マイラー、ＰＥＥＫ、ＰＥＮ）、複合物など）で作られてよい。図１１Ｄは、図１１Ａのデバイス１１００の一部分の断面を示す。図１１Ｄでは、セグメント１１７１は、圧縮層１１５０（例えば、ブラダー）と内層１１０９との間に位置付けられる。正圧源（図示せず）に結合するように入口と流体的に接続される空隙１１７９は、外層１１１５と圧縮層１１５０との間に位置付けられる。本例では、セグメントは、図示の少なくとも曲げられていない構成では重なっていない。したがって、一連のセグメント１１７２は、図１１Ｅに示すように、離隔構成でデバイスの長さに沿って配置されてよい。いくつかの例では、デバイスは、デバイスが曲げられるときにそれらの間の重なりを防ぐために十分に大きいセグメント１１７２間の空間または間隙を含んでよい。

[0160]図１１Ｆは、図１１Ｅの線Ｆでの図１１Ａ～図１１Ｅの剛性化可能デバイス１１００の径方向断面を示す。外層（管）１１１５は、補強された、例えば、外部コイル巻き管であってもよく、内層（管）１１０９も、または代替的に、例えば、内部コイル巻き管として補強されてよい。圧縮層１１５０は、セグメント１１７３の取付部との間にある。図１１Ｇは、図１１Ｅおよび図１１Ｆに示される剛性化可能デバイスの一部分の斜視図を示す。間隙領域と流体連通している入口を通して圧力が印加されると、圧縮層（例えば、ブラダー）はセグメント腕状部１２７２を内管（例えば、内部コイル巻き管ＩＣＷＴ：ｉｎｎｅｒｃｏｉｌ－ｗｏｕｎｄｔｕｂｅ）に押しつけてデバイスを剛性化する。印加される圧力が大きいほど、デバイスの剛性が高くなることがある。この剛性化は、副層（腕状部、鱗状片など）を、内層（内管）または外層などの隣接する層に対して押し込むことによって行われる。

[0161]いくつかの例では、長手方向に隣接する部材（例えば、セグメント）は、デバイスの長さに沿って隣接して配置されることに加えて、互いに重なるように構成される。例えば、図１２Ａは、剛性化可能デバイス１２００の一部分を第１の分解図で示し、図１２Ｂは、同じ剛性可能デバイスの代替分解図を示す。本例では、デバイスは、中心の環状取付セグメント１２７３から延びる複数の鱗状片、板または腕状部１２７２、１２７２’を有する、複数の隣接して重なる部材（例えば、本例ではセグメント）を含む。取付セグメント１２７３は、デバイスの半径のまわりに完全にまたは部分的に延びてよい。本例では、図１１Ａ～図１１Ｇに示されるセグメントとは対照的に、腕状部１２７２、１２７２’は、取付部１２７３から遠位および近位の両方に延びている。また、このデバイスは、外層（例えば、外部コイル巻き管ＯＣＷＴ：ｏｕｔｅｒｃｏｉｌ－ｗｏｕｎｄｔｕｂｅ）１２１５、内層（例えば、内部コイル巻き管ＩＣＷＴ）１２０９、および圧縮層（例えば、ブラダー）１２５０を含む。

[0162]図１２Ａ～図１２Ｄでは、腕状部１２７２、１２７２’が径方向に重なるように、セグメント１２７１は互いに重なるように構成される。図１２Ｃに示すように、セグメントは、遠位に延びる腕状部が隣接するセグメントから近位に延びる腕状部の上に嵌合するように構成される。図１１Ａ～図１１Ｇにおけるように、セグメントは任意の適切な材料、特に、デバイスを剛性化するために互いに圧縮されたときに弾性的に変形可能である材料で作られてよい。例えば、セグメントは、高分子材料または金属または金属合金で形成されてよい。この構成では、材料は、曲げ補剛性は低いが軸方向補剛性は高い。

[0163]図１２Ｄは、図１２Ａ～図１２Ｃに示すように、組み立てられた剛性化可能デバイスの断面を示す。非剛性化（可撓性）構成では、デバイスは相対的に自由に曲がり、隣接して重なる副層（例えば、腕状部、鱗状片、板など）は互いの上を自由に摺動する。しかしながら、撓み可能な副層（例えば、腕状部、鱗状片、板など）を含む複数のセグメントで形成された剛性化層に対して圧縮層を駆動するための正圧の印加により、正圧が最初に印加されたときにデバイスが曲がりまたは湾曲したかにかかわらず、デバイスを剛性化し、正圧差が大きいほど、剛性は高くなる。本例では、板は互いに、または内層に対して容易に摺動することができない。

[0164]複数の副層（例えば、図１１Ａ～図１１Ｇおよび図１２Ａ～図１２Ｄにおけるように、副層を含む複数のセグメント）で形成された剛性化層の別の例が図１３Ａ～図１３Ｂに示されている。本例では、取付領域から延びる副層を有するセグメントの環状リングではなく、剛性化層は、螺旋状に配置された、または渦巻状に巻き付けられた、互いに重なる複数の副層（例えば、腕状部、鱗状片、板など）である。図１３Ａは、剛性化可能デバイスの一部分の例を示し、内層（管）１３０９のまわりに巻かれて隣接する板と重なる、配置された複数の副層１３７２（例えば、湾曲板）を示す。副層１３７２は、螺旋状に巻かれた取付領域１３７３から延びているのが示されているが１つまたは複数の取付領域が使用されてよい。図１３Ｂは、図１３Ａの剛性化層１３５４を含む剛性化可能デバイス１３００の一部分を示している。本デバイスはまた、補強されてよい内層１３０９と、外層１３１５と、圧縮層１３５０（例えば、ブラダー）と、取付領域１３７３から延びる複数の副層１３４２を含む螺旋状に巻かれた剛性化層１３５４とを含む。正圧の印加により、副層を互いに、かつ（本例では）内層に対して駆動してデバイスを剛性化する。

[0165]図１４Ａ～図１４Ｄは、本例では鱗状片１４０８として示される複数の副層で形成された剛性化層を含む装置（例えば、デバイス）の別の例を示している。図１４Ａに示すように、鱗状片は、個別の要素として取り付けられ、例えば、内層（管）１４１０に取り付けられることができる。上述したように、鱗状片は、各々が他方の上を摺動するように、または離隔して重ならないように構成され得る。図１４Ａでは、鱗状片は、鱗状片を柔軟に取り付ける取付部１４０６（例えば、結束材、接着剤、溶接部など）によって内層１４１０に取り付けられる。図１４Ａでは、剛性化層を形成する鱗状片は、結ばれた縫合糸によって内層１４１０の基部構造（編組）に取り付けられる。あるいは、副層（鱗状片）は、図１４Ｂに示すように、中心の「背骨状部」１４０６’（例えば、鱗状片を接続するワイヤまたは基材）に取り付けられてよい。この背骨状部１４０６’は、一端に取り付けられてもよく、構造が曲げられるかまたは連接されるにつれて別の端部で摺動してもよく、その場合、内経路または外経路の長さが変化してもよい。図１４Ｃは、複数の重なる鱗状片１４０８と内層１４１０とによって形成された剛性化層の断面を示す。

[0166]図１４Ｄは、剛性化層が複数の重なる副層（例えば、鱗状片）で形成される剛性化可能装置の一例の壁における一部分の部分的な長手方向断面を概略的に示す。本例では、外層（例えば、ＯＣＷＴ）１４２０は、圧縮層（例えば、ブラダー１４１２）の（デバイスの中心線から）径方向外方にあり、圧縮層は、剛性化層１４０８と外層との間にある。剛性化層の鱗状片１４０８は、内層（例えば、ＩＣＷＴ）１４１０に取り付けられてもよく、または単に重ねられてもよく、内層は編組を含む。本例では、図示の装置の部分は、遠位先端領域１４０６から取られて複数の曲げ可能な（例えば、ヒンジ付き）連結部１４１４、および遠位先端を曲げて操作するために引かれる（１つまたは複数の摺動可能な取付部１４１６によって連結部に対して保持された）ケーブル１４１８を含む操作アセンブリも示す。本明細書に記載の装置はいずれも、操作用の連結部および腱（例えば、ケーブル）の同様の配置を含んでよい。本例では、連結部および腱は、内層（管）から径方向内方に配置されてもよく、例えば、デバイスの内部管腔内にあってよい。あるいは、操作可能アセンブリ（例えば、連結部および腱／ケーブル）は、内層の径方向外方の装置に統合されてよい。

[0167]図１５Ａ～図１５Ｃは、複数の重なる腕状部が平行に径方向に延びて隣接する腕状部と係合する別の例を示す。図１５Ａでは、剛性化層１４５４は、取付領域１４７３から延びる複数の副層１４７２、１４７２’を含む。副層は、腕状部、板、鱗状片などとして構成され、圧力が印加されていないときに互いに対して自由に摺動してよい。剛性化層は、複数の取付領域（例えば、図１１Ａ～図１１Ｇおよび図１２Ａ～図１２Ｄに示されているものと同様の複数の異なるセグメントとして）または図１３Ａ～図１３Ｂに示されているものと同様の単一の螺旋状に巻かれた取付領域を含んでよい。図１５Ｂおよび図１５Ｃは、図１５Ａに示されているものと同様の剛性化層１４５４を含むデバイス１４００の例を示す。デバイスはまた、外層１４１５、内層１４０９および圧縮層１４５０を含んでよい。図１５Ｂは、圧力差のないデバイスを示し、このデバイスは、内層、外層および剛性化層すべての可撓性が高いため、可撓性が高い。図１５Ｃは、外層１４１５と圧縮層１４５０との間に、例えば、間隙領域１４７９内で正圧１４６０が印加された同じデバイスを示し、剛性化層の腕状部１４７２が互いに圧縮するように、圧縮層を剛性化層に対して駆動１４６１してデバイスを剛性化する。印加された圧力が大きいほど、剛性は高くなる。

顆粒／粒子を有する剛性化層
[0168]いくつかの例では、剛性化可能デバイスの剛性化層は、圧力の印加、特に正圧の印加によって、緩やかで可撓性の構成から、共に「押し込まれた」充填された剛性構成に変換される顆粒（例えば、粒子）を含んでよい。いくつかの例では、顆粒は、空気に対して透過性があり可撓性があり圧縮可能である容器（袋、シリンダーなど）内に保持され、別の圧縮層（例えば、ブラダー）が顆粒に対して（例えば、容器に対して）駆動されて顆粒を圧縮し、空気は容器から逃げることができるが、容器は媒体をより効果的に保持するのに役立つ。あるいは、いくつかの例では、圧縮層は容器の一部を形成してよい。

[0169]例えば、図１６Ａ～図１６Ｄは、正圧の印加によって剛性化され得る粒子１５５２で形成された剛性化層を含む剛性化可能デバイス１５００の一例を示している。本デバイスは、外層（例えば、管）１５１５と、内層（例えば、管）１５０９と、本例では、外層と剛性化層との間にある圧縮層１５５０とを含む。あるいは、圧縮層は、内層と剛性化層との間にあってよい。空隙は、圧縮層と外層との間にあり、第２の空隙は、圧縮層と剛性化層との間にあってもよく、第３の間隙は、剛性化層と内層との間にあってもよい。したがって、これらの層はすべて可撓性構成において摺動してデバイスの曲げおよび屈曲を可能にする。剛性化層内の粒子または顆粒は緩く充填されてもよいので、剛性化層は非加圧構成において非常に可撓性が高い。デバイスはまた、圧縮が圧縮層によって行われるときに、剛性化層（例えば、顆粒間）から空気を解放するための解放経路を含んでよい。例えば、図１６Ｂは、図１６Ａのデバイス１５００の剛性化を示している。本例では、正圧１５６０が間隙１５５６および／または（圧縮層１５５０の）ブラダー内へ印加されるので、圧縮層は剛性化層に対して図示されるように駆動される。剛性化層の顆粒または粒子は、充填されて内層１５０９に対する下降を防いでデバイスのプロファイルを大幅に変更することなくデバイスを剛性にする。

[0170]図１６Ｃおよび図１６Ｄは、それぞれ、図１６Ａ（可撓性構成）および図１６Ｂ（剛性構成）の拡大断面を示している。図１６Ｃに示すように、剛性化層１５５２は、複数の緩く充填された顆粒または粒子を含む。図１６Ｄでは、圧縮層１５５０は、剛性化層１５５２’の顆粒または粒子の充填を駆動し、本例では、剛性化層が圧縮層と内層との間に圧縮される。充填量および達成された剛性は、印加される圧力で決まり、いくつかの例では、粒子または顆粒の形状および／またはサイズで決まる。概して、顆粒は、任意の適切な材料、典型的には剛性または半剛性材料（例えば、ポリマー、金属など）であってよい。すなわち、非圧縮性または弾性圧縮性のいずれかである。場合によっては、デバイスが破裂した場合の患者への危害を防ぐために、顆粒は生体適合性および／または生体吸収性材料で形成されてよい。顆粒は、任意の適切な形状を有することができ、例えば、顆粒は、円形、正方形、切子面のある（例えば、結晶性）などであってよい。いくつかの例では、顆粒の形状は均一または不均一であってよい。顆粒は、均一な形状および不均一な形状の両方を含んでよいが同じ剛性化層にさまざまな異なる形状および／またはサイズを含んでよい。

ねじり補剛部材
[0171]近位入力回転とその結果生じる遠位出力回転との間に密接な関係を作ることには複数の臨床的利点がある。理想的には、この比率は１対１である（例えば、３６０度の入力回転で、同等の３６０度の出力回転が得られる）。この利点は、母と子（例えば、入れ子状、または内視鏡とオーバーチューブ）システムでは、母デバイスは子がその内部中心軸線を中心に回転できる剛性化管を提供するため、拡大される。これにより、内視鏡だけでは達成できない、遠位解剖学的構造における非常に正確な中心軸線指向の回転が可能になる。これにより、ユーザはカメラまたはツールの向きを変えることができて局所組織をつかんで正確に操作できるツールが可能になる。これは、手動システムおよびロボットシステムの両方にとって価値がある。例えば、ロボットシステムでは、ユーザは、制御デバイスのボタンを押すだけで、回転を非常に小さな増分（例えば、１度以下）まで正確に滴定することができる。この程度の制御は強力であって以前は達成できなかったものである。

[0172]例えば、３６０度の回転入力では、回転出力は、３６０度、３５０度、３４０度、３３０度、３２０度、３１０度、３００度、２９０度、２８０度、２７０度、２６０度、２５０度、２４０度、約１８０度から２４０度の間などになる。これは、臨床的に意味があり、ある程度の屈曲量で行われ、例えば、データは、デバイスが３６０度の曲率で回転する状況に正規化され得る。図２１Ａおよび図２１Ｂは、ねじり補剛デバイスを含むシステムの断面の一例を示す。図２１Ａでは、デバイスは、外部剛性化デバイス（母）２２０１および内部剛性化デバイス（子）２２０３を含む。デバイスは直線構成で示されている。内部剛性化デバイスに任意の選択された角度（例えば、１度、２度、３度、４度、５度、１０度、１５度など）で第１方向にトルク（例えば、回転またはねじり）２２２３を与えると、内部剛性化デバイスの遠位端領域が同じ選択された角度だけ回転２２２５する。概して、内部剛性化デバイスの近位端からのトルクは、内部剛性化部材が可撓性構成にあっても、内部剛性化部材の遠位端に忠実に伝達される。外部剛性化デバイスは、（可撓性）内部剛性化デバイスにトルクを与えるときに剛性化されてもよい。

[0173]重要なことに、本明細書に記載の装置はまた、図２１Ｂに示すように、装置が任意の曲線経路で湾曲しても、内部剛性化デバイスの全長にわたってトルクを忠実に伝達する。図２１Ｂでは、外デバイス（または母）２２０１は、円形状（すなわち、本例では３６０度の曲率として示されている）を有し、内デバイス（または子）２２０３が内側に挿入される。母が剛性化されると、可撓性構成の子はトルクが与えられ、所与の入力トルク（回転入力）２２２３について、子の回転出力が測定される。本明細書に記載の例では、装置は、出力トルクが入力トルクとほぼ同じになるように構成される。所与の入力回転について、デバイスが非常に湾曲した構成であっても、ほぼ同じ出力回転（例えば、入力回転＋／－遅れ余裕）が生じることがある。遅れ余裕は、相対的に低くてもよい（例えば、１５％以下、１４％以下、１３％以下、１２％以下、１１％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下など）。例えば、入力回転が３６０度の場合、遅れ余裕が約８．３％であれば、３３０度の出力回転が達成できる。本明細書に記載の装置は、図１７Ａ～図１７Ｂを参照して上述したようにねじり補剛層を含み、遅れ余裕が相対的に低くなるように構成されてよい。これらの装置はいずれも、内部剛性化デバイス２００３と外部剛性化デバイス２００１との間の抗力を低減するように構成されてよい。例えば、潤滑性材料を使用してもよい。いくつかの例では、内部剛性化デバイスの外面および／または外部剛性化デバイスの内面は、潤滑されてよく、かつ／または潤滑性材料で形成されてもよい。潤滑性材料は、疎水性材料または親水性材料であってよい。図２１Ｂに示す例では、可撓性の内部剛性化デバイスは、内デバイスにトルクが与えられるにつれて、剛性の外部剛性化デバイスの内壁に対して駆動されてよい。図２１Ａ～図２１Ｂは、外部剛性化デバイスに対する内部剛性化デバイスのトルク付与を示しているが、これらの装置はいずれも、外部剛性化デバイス（例えば、ねじり補剛層を含む）が内部剛性化デバイスに対して回転したときにトルクが忠実に伝達されるように構成されてよい。例えば、外部剛性化デバイスは、内部剛性化デバイスが剛性化されているときに可撓性構成でトルクが与えられるので、外部剛性化デバイスはデバイスの長さに沿って忠実に、例えば、高い忠実度（例えば、非常に低い遅れ余裕）でトルクを伝達する。

[0174]概して、装置、例えば、内部装置および／または外部装置のトルク付与（例えば、回転）は、手動で、自動で（例えば、ロボットで）または半自動で行われてよい。例えば、ロボットシステムは、回転を駆動する１つまたは複数のモータを含んでよい。図２１Ａおよび図２１Ｂでは、例は、移動（回転、およびいくつかの例では他の操作制御）を制御するための１つまたは複数の入力を含むユーザ入力デバイス２２２７を含む。例えば、図２１Ａおよび図２１Ｂに概略的に示すように、ユーザ入力デバイス２２２７は、時計回りの回転ボタン、反時計回りの回転ボタンなどの制御入力部を含んでよい。これらのコントローラは、ソフトウェア、アルゴリズム、および／またはアクチュエータによって処理されてよい。

[0175]本明細書に記載の装置はいずれも、ねじり補剛要素を含んでよい。特に、本明細書に記載の高圧デバイスは、ねじり補剛層を含んでよい。ねじり補剛層は、内層および／または外層に統合されてよい。あるいは、それは隣接層に意図的に取り付けられていないような自由に浮遊する層であってよい。例えば、剛性化デバイスは、ねじり補剛を行うように構成される可撓性内管を含んでよい。可撓性内管は、第１のコイル（例えば、ワイヤ、リボンなど）を含んでよい。それは二次コイルまたは付加コイルを含んでよい。また、それはねじり編組と、コイルおよびねじり編組を少なくとも部分的に囲む、またはこれらの間の可撓性材料と、を含んでよい。可撓性材料は管の本体を形成してよい。ねじり補剛層を有する可撓性内管を含むデバイスは、また、可撓性外管、内管と外管との間の剛性化層、正圧源に取り付けるように構成された入口、および圧縮層を含んでよい。可撓性材料は、剛性化のための漏れ防止部材の１つとして機能してもよい。あるいは、それは内部コイル巻き管（ＩＣＷＴ）の構造を構成してもよいが、明示的に漏れ防止でなくてよい。例えば、図２０Ｂに示すように、両方の漏れ防止加圧部材がブラダーであってよい。このブラダー２２１ｂは、図２０Ｂに示すように「アウトアンドバック」であってもよく（すなわち、一端のみに取り付けられる）、または図２０Ｍの剛性化デバイス２２００ｍで示されるように、いずれかの端２２１７で接合される２つの異なる管であってもよい。図２０Ｎでは、剛性化デバイス２２００ｎは、剛性化デバイス２２００ｂと同様であり、裏返されたブラダー層２２２１ｂ（または二重層ブラダー）、すなわち、剛性化層２２０５ｂに接する一辺および第２の剛性化層２２９１を含む最内層２２１５ｂに接する一辺を含むブラダー層２２２１ｂを含む圧縮層によって囲まれる圧力間隙２２１２ｂを含む。圧力が圧力間隙２２１２ｂ（ブラダー層２２２１ｂの２辺の内側）に供給されると、ブラダー層２２２１ｂは、最内層２２１５ｂおよび内部剛性化層２２９１に対して、および剛性化層２２０９ｂに対しての、両方に対して膨張することができる（次に、最外層２２０１ｂに対して押しつけられることができる）。

[0176]概して、ねじり補剛層は、本明細書に記載の装置（デバイスおよびシステム）のいずれでも、内および／または外の層（管）のような可撓性管に統合されてよい。例えば、図１７Ａは、ねじり補剛層を含むように構成された管状構造（例えば、内部コイル巻き管）の一例を示す。図１７Ａは、管の断面を示し、この管は、可撓性の内部コイル巻き管１６０９として構成される。本例では、可撓性管は、露出した内面上の管のまわりに螺旋状に巻かれた平ワイヤ（またはリボン）として示される第１のコイルワイヤ１６０６を含む。平ワイヤから径方向外方には、平ワイヤコイル１６０６の外面に対して離散的な位置（取付点）１６１２に取り付けられるねじり補剛編組１６０８がある。可撓性材料（例えば、ポリマー被覆または積層エラストマー）は、ねじり補剛編組の上および／またはねじり補剛編組と平ワイヤとの間に適用されてよい。本例では、平ワイヤは露出したままであるが可撓性高分子材料で覆われてもよい。

[0177]ねじり編組は、複数のフィラメントを含んでよい。ねじり編組は、デバイスの長軸線に対して約４０度より大きな編組角度（例えば、４０度以上、４５度以上、５０度以上、５５度以上など）を有してよい。ねじり編組は、高分子材料または金属材料で形成されてよい。

[0178]これらの装置のいずれでも、第１のコイルワイヤおよびねじり編組は、可撓性内管の長さに沿って離散的な領域で互いに結合されてよい。例えば、第１のコイルワイヤおよびねじり編組は、螺旋状に巻かれたコイルワイヤの３０から７２０度の間ごとに（例えば、６０から７２０度の間ごと、９０から７２０度の間ごとに、１８０から７２０度の間ごとに、２７０から７２０度の間ごとに、１から２巻きの間ごと、１から５巻きの間ごとなど）で互いに結合されてよい。

[0179]これらの例のいずれでも、第１のコイルワイヤおよび／またはねじり編組は、材料（例えば、エラストマー材料）内に少なくとも部分的に封入されてよい。例えば、ねじり編組は、高分子材料に少なくとも部分的に封入されてよい。図１７Ｂは、ねじり補剛層を有する内部コイル巻き管（ＩＣＷＴ）の断面の別の例を示す。本例では、管は、図１７Ａで示されるように螺旋状に巻かれる平ワイヤコイル１７０６を含み、平ワイヤコイルは、１つまたは複数、例えば、２つのコイルであってよい。平ワイヤコイル１７０６は、平ワイヤコイル１７０６の外側の離散的な取付点１７１２でねじり編組（ねじり補剛編組）１７０８に結合される。上述したように、ねじり編組は、相対的に高い被覆率で管のまわりに適用されるように、ボビンごとに複数のフィラメントを含んでよい。図１７Ｂでは、１０の平行な編組ワイヤが示される。図１７Ｂでは、デバイスは封入材料１７１８も含み、封入材料は、ねじり編組上またはねじり編組のまわりに（少なくとも部分的に）あってよい。いくつかの例では、封入材料は管のまわりに完全な圧力シールを設け、他の例では、この材料を含む管（例えば、内管または外管）は封止されていない。ねじり編組は、平ワイヤコイルに直接結合されてよく、または１つもしくは複数の取付点１７１２を介して結合されてよい。いくつかの例では、ねじり編組は、封入材料を介して平ワイヤコイルに結合される。これにより、コイルが、所定の位置に保たれて平ワイヤコイルおよび装置の他の部分に隣接して浮遊するのを防ぐことができるが、これらに連結されない。

[0180]修正された内および／または外の細長い可撓性管は、上述のように圧縮層（例えば、ブラダー）を含んでよい。いくつかの例では、封入材料は、使用するために、または圧縮層の一部としてシールを構成してよい。場合によっては、封入はあまり（またはまったく）使われない。

[0181]同一または類似のねじり補剛層は、本明細書に記載のデバイスのいずれでも、外層に（例えば、外部コイル巻き管として）組み込まれてよい。

[0182]図１８は、上述したように内部コイル巻き管を含むデバイスの断面の一例を概略的に示している。本例では、デバイス１８００は、補強された外層１８１５を含み、これは層のまわりに（または層内に）巻かれた複数のフィラメント１８２２で補強されている。内管（例えば、内部コイル巻き管ＩＣＷＴ）１８０９は、図１８に概略的に示されているように、１つまたは複数の補強ワイヤを含んでよい。内部コイル巻き管１８０９は、潤滑性の被覆などのような内層または被覆１８５６に隣接してよい。圧縮層（例えば、ブラダー層）１８５０は、内部コイル巻き管１８０９に隣接して位置付けられてよく、剛性化層（または本明細書に記載の剛性化層のいずれか）は、ブラダーに、または外管とブラダーとの間に正圧が印加されるように使用されてよく、または位置付けられてよい。図１８はまた、正圧源（図示せず）に結合する、ブラダー１８５０内への圧力入口１８５５を示している。

[0183]したがって、図１８に示されるようなデバイスは、その長軸線を中心に回転され、ＩＣＷＴ内へ組み込まれたねじり層によって与えられたねじり剛性により、遠位端の回転とともに近位端の回転を追跡することができる。いくつかの例では、外管（ＯＣＷＴ）１８１５は、追加または代替で、ねじり補剛層を含むように構成されてよい。

[0184]入れ子状システムでは、この構成は、母、子（娘）、両方に組み込むことができ、または母にも子にも組み込むことができない。

異なるデュロメータ硬度を有する内層および／または外層
[0185]本明細書に記載の内層または外層（管）はいずれも、管の一方の側が反対側よりも高い（硬い）デュロメータ硬度を有するように構成されてよい。これは、高圧（正圧）システムおよび真空システムの両方、およびＩＣＷＴおよびＯＣＷＴの両方にとって価値がある。例えば、正圧システムの場合、外部コイル巻き管（ＯＣＴＷ）は、管の内部分（径方向に遠くない）のデュロメータ硬度よりも高いデュロメータ硬度を有する（管の中心線から径方向に遠い）管の外部分を含んでよい。驚くべきことに、本発明者らは、この構成が大幅な性能向上をもたらすことを発見した。例えば、外面は耐摩耗性が向上し、内面は剛性化層とより最適に接続するため、剛性化値が向上する。例えば、デバイスは、内側の細長い管および外側の細長い管を含んでもよく、外側の細長い管は、内領域、補強部材、および外領域を含み、内領域は、外領域のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する。外領域は、約７０ショアＡから約８０ショアＤのデュロメータ硬度を有する一方で、内領域は、ショアＡスケールで３０から９０ショアＡの間のデュロメータ硬度を有してよい。内層（管）は、異なるデュロメータ硬度領域を含んでよいが、内領域および外領域に対する配置は、外層と比較して逆にしてもよい。例えば、ＩＣＷＴの場合、内側の細長い管は、内領域、補強部材、および外領域を含んでもよく、ここで、外領域（径方向に遠い）は、（径方向に遠くない）内領域のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する。例えば、外領域は、ショアＡスケールで約３０から約９０ショアＡの間のデュロメータ硬度を有してよいが、内領域は、約７０ショアＡから８０ショアＤの間のデュロメータ硬度を有してよい。この構成は、剛性化層がこの表面に押しつけられた場合に剛性化を向上させるために、内方を向いた柔らかい表面を維持しながら、外方を向いたより強靭な表面の目標を達成する（例えば、その内径を摺動するデバイスに対して性能を向上させる）。

[0186]図１９は、外側の細長い管の一部分、例えば、上述したように異なるデュロメータ硬度の領域を有する、外部コイル巻き管１９１５として構成された外層の断面図の一例を示す。図１９では、外層は、第２の（例えば、内）領域１９４５の上の第１の（例えば、外）領域１９４７を含む。第２の（例えば、内）領域１９４５は、外側の細長い管の第１の（例えば、外）領域１９４７のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する。本例では、内側の細長い管と外側の細長い管との間の剛性化層は、外側の細長い管の低いデュロメータ硬度の（例えば、柔らかい）第２の領域内へ打ち込まれるように構成されている。剛性化層（図１９には示されていない）は、外側の細長い管の第２の内領域に接触し、やや軟らかくてもよい。加圧（例えば、正圧）により、剛性化を向上させる。外層１９１５は、上述したように補強部材１９４９も含む。いくつかの例では、外層はまた、ねじり補剛層（図１９には示されていない）を含んでよい。外領域（径方向に遠い）１９４７および内領域（径方向に遠くない）１９４５は、異なる厚さ、または同じ厚さを有してよい。内部の厚さと外部の厚さとの間の領域は、内領域１９４５または外領域１９４７のいずれかと同じデュロメータ硬度を有し、またはそれらのいずれからも異なるデュロメータ硬度を有してもよい。

[0187]図２０Ａ～図２０Ｎは、本明細書に記載の剛性化可能デバイスの断面の異なる配置を概略的に示している。図面は縮尺どおりではない。これらの各々は、典型的には、剛性化層を含み、これは、本明細書に記載の剛性化層のいずれであってもよい。これらの異なる例は、本明細書に記載の特徴または方法のいずれかと共に使用される異なる構成を示し、この方法は、異なる方向の剛性化層に対する圧力の印加、例えば、正圧を印加して剛性化層を外方に押すこと、または正圧を印加して剛性化層を内方に押すことを含む。例えば、図２０Ａは、最内層２２１５ａ、圧力間隙２２１２ａ、最外層２２０１ａに封止される圧縮層（例えば、ブラダー層として構成される）２２２１ａ、剛性化層２２０９ａ、および外部保持層２２０１ａを含む剛性化デバイス２２００ａを示している。剛性化デバイス２２００ａは、その近位端および遠位端に、その中に圧力を封止するための端部キャップ２２９２ａをさらに含んでよい。圧力が入口２２９３ａを介して圧力間隙２２１２ａに供給されると、ブラダー層２２２１ａは剛性化層２２０９ａに押しつけられ、剛性化層は次に最外層２２０１ａに押しつけられ、剛性化層が移動するのを防ぐ（例えば、いくつかの例では、剛性化層のフィラメントの摺動が互いに対して移動するのを防ぐ）。

[0188]図２０Ｈを参照すると、剛性化デバイス２２００ｊは、滑性層２２１３ｊおよび補剛層２２９８ｊが含まれていることを除いて、剛性化デバイス２２００ａと同様である。層２２１３ｊは、本明細書に記載の滑性層であり、例えば、被覆膜または粉末を含むことができる。層２２９８ｊは、層２２０１ｊおよび２２１５ｊと同様に、補強要素２２５０ｚを含む補剛層であることができる。付加的な補剛層２２９８ｊは、内層２２１５ｊと協働することができる。例えば、２つの層２２１５ｊおよび２２９８ｊは、可撓性構成では（滑性層２２１３ｊを介して）互いを通過して容易に摺動して互いに付着して剛性構成において（すなわち、圧力が印加されるとき）補剛複合構造を形成することができる。この層は、ねじり補剛層であってよい。層２２９８ｊは、高いデュロメータ硬度のエラストマーゴム、例えば、６０Ａ、７０Ａ、８０Ａまたは９０Ａ以上のデュロメータ硬度のＴＰＵまたはＴＰＥであってよい。管が可撓性状態にあるとき、層２２１５ｊおよび２２９８ｊは、システムの可撓性が、層を共に接合した場合よりも低くなるように（例えば、滑性層２２１３ｊにより）互いに対して容易に剪断または移動してよい。管が剛性状態にあるとき（例えば、圧力が印加されるとき）、層２２１５ｊ、２２９８ｊおよび２２１３ｊは、剛性化デバイス２２００ｊの壁の崩壊に抵抗するために、互いに係止して単一の接合層のように作用してよい。他の例と同様に、剛性化層２２０５ｊは、デバイス２２００ｊを剛性化するために間隙２２１２ｊに圧力が供給されるとき外層２２０１ｊに押しつけることができる。

[0189]図２０Ｂを参照すると、剛性化デバイス２２００ｂは、圧力間隙２２１２ｂが、裏返されたブラダー層２２２１ｂ（または二重層ブラダー）を含む圧縮層に囲まれ、すなわち、ブラダー層２２２１ｂが剛性化層２２０５ｂに接する一辺および最内層２２１５ｂに接する一辺を含むように囲まれることを除いて、剛性化デバイス２２００ａと同様である。圧力間隙２２１２ｂ（ブラダー層２２２１ｂの二辺の内側）に圧力が供給されると、ブラダー層２２２１ｂは、最内層２２１５ｂおよび剛性化層２２０９ｂの両方に対して膨張することができる（これらの層は次に、最外層２２０１ｂに押しつけられることができる）。他の例では、装置は、二重の編組、例えば、外方に１つの層（２２０５ｂ）および内方に１つの層（図示せず）を含んでよく、これらは、圧力が印加されるにつれて２２１５ｂに押しつけられてよい。この編組は、１つの連続した編組（例えば、裏返された編組材料）、または２つの別個の編組であってもよい。１つの連続した編組である場合、全体を通して連続したピッチ、または、例えば、外部分および内部分が異なる、もしくは近位部分および遠位部分が異なるように、異なるピッチを有してよい。

[0190]図２０Ｃを参照すると、剛性化デバイス２２００ｃは、ブラダー層２２２１ｃが最外層２２０１ｃではなく最内層２２１５ｃに封止されることを除いて、剛性化デバイス２２００ａと同様である。圧力が入口２２９３ｃを介して圧力間隙２２１２ｃに供給されると、圧縮層（例えば、ブラダー層２２２１ｃ）は剛性化層２２０９ｃに押しつけられ、剛性化層は次に、最外層２２０１ｃに押しつけられる。

[0191]図２０Ｇは、図２０Ｃと同様であるが、圧縮層は、剛性化層をＯＣＷＴに対して外方に押すのではなく、ＩＣＷＴに対して内方に押す。

[0192]図２０Ｄを参照すると、剛性化デバイス２２００ｄは、最内層２２１５ｄがコイル巻き管ではなく、ばね要素であることを除いて、剛性化デバイス２２００ｂと同様である。圧力が、裏返されたブラダー層２２２１ｄにあるので、内層２２１５ｄは、それ自体を封止する必要がない。

[0193]図２０Ｅを参照すると、剛性化デバイス２２００ｅは、最内層２２１５ａが近位端および遠位端の両方で封止されて、その中に複数の管腔（例えば、作業チャネル２２９１ｅ、圧力チャネル２２９２ｅ、およびリンスチャネル２２９３ｅ）を含むことができる内部ペイロード２２９４ｅが代わりに置かれることを除いて、剛性化デバイス２２００ａと同様である。

[0194]図２０Ｆを参照すると、剛性化デバイス２２００ｆは、剛性化層２２０９ｆが圧力間隙２２１２ｆおよび圧縮層（例えば、ブラダー層２２２１ｆ）の内側にあるので圧力間隙２２１２ｆに供給される圧力によりブラダー層２２２１ｆは剛性化層２２０９ｆを内方に押して剛性化層が次に最内層２２１５ｆに押しつけることを除いて、剛性化デバイス２２００ａと同様である。

[0195]図２０Ｉを参照すると、剛性化デバイス２２００ｋは、環状リング２２１９ｋが、例えば、繊維および接着剤を含み、剛性化層２２０９ｋおよびブラダー層２２２１ｋの端の各々のまわりに位置付けられて圧縮（例えばブラダー）層２２２１ｋを最内層２２１５ｋに取り付ける（これにより、圧力が入口２２９３ｋを通して供給されるときに圧力間隙２２１２ｋ内に圧力を保持する）ことを除いて、剛性化デバイス２２００ａと同様である。環状リング２２１９ｋは、例えば、Ｋｅｖｌａｒ（商標）またはＤｙｎｅｅｍａ（商標）などの高強度繊維を含むことができる。さらに、接着剤は、例えば、シアノアクリレートであってよい。いくつかの例では、接着剤は、最内層２２１５ｋとブラダー層２２２１ｋとの間の端部にも置くことができて入口管を包含する。図２０Ｉは、二次入口２２８２も示す。この特徴は、能動的または受動的であってよい。この特徴は、他の実施形態のいずれにも追加できる。

[0196]図２０Ｊは、間隙入口２２９３ｇと通気入口２２２３ｇを備えた剛性化デバイス２２００ｇを示している。入口２２９３ｇは（圧力ライン２２９４ｇを介して）圧力間隙２２１２ｇに接続する。入口２２２３ｇは、（ブラダー２２２１ｇと最外層２２０１ｇとの間で）剛性化層２２０９ｇのまわりの間隙２２０６ｇに接続する。デバイス２２００ｇは、１つまたは複数の異なる構成で剛性化され得る。第１の剛性化構成では、圧力は入口２２９３ｇに印加され得る一方で通気入口２２２３ｇは大気圧に対して開口または通気できる。したがって、入口２２９３ｇを通して圧力間隙２２１２ｇに供給された圧力は、剛性化層２２０９ｇを最外層２２０１ｇに押しつけることができ、最外層は次に、間隙２２０６ｇ内の空気を、通気入口２２２３ｇを通して押し出すことができる。空気が通気入口２２２３ｇを通して逃げることができるので、剛性化層２２０９ｇと外層２２０１ｇとの間のより緊密な機械的嵌合が可能になり、これによりデバイス２２００ｇの剛性化を強化する。第２の剛性化構成では、圧力は入口２２９３ｇに印加され得、真空は通気入口２２２３ｇに適用され得る。これにより、剛性化デバイス２２００ｇは、第１の構成よりもさらに補剛性となり、これは、真空が剛性化層２２０９ｇを外層２２０１ｇに向けて移動させるのを助けることができるからである。さらに、使用中にデバイスが構造的な故障を示した場合に本体内に逃げることができなくなる質量を取り除く。デバイス２２００ｇは同様に、１つまたは複数の異なる構成で可撓性にすることができる。第１の可撓性構成では、入口２２９３ｇおよび通気入口２２２３ｇの両方は大気圧に対して開かれることができる。これにより、剛性化層２２０９ｇを外層２２０１ｇに対して緩めて剛性化層２２０９ｇが外層２２０１ｇに対して自由に移動するため、剛性化デバイス２２００ｇは可撓性になる。第２の可撓性構成では、低圧（例えば、大気圧より５～１０％上）は入口２２９３ｇおよび通気入口２２２３ｇの両方に供給され得る。これにより、最外層２２０１ｇおよび最内層２２１５ｇがわずかに分離し、剛性化層２２０９ｇが自由に移動するためのエリアを追加で提供できる。結果として、剛性化デバイス２２００ｇは、第１の剛性化構成におけるよりもさらに可撓性となる。加えて、可撓性構成で大気圧より上の低圧を供給することにより、剛性化デバイス２２００ｇは（例えば、圧力間隙２２１２ｇが基本的にゼロであるような）非常に小さな直径の本体へ導入でき、次いで低圧は入口２２９３ｇおよび通気入口２２２３ｇの両方に供給されて圧力間隙２２１２ｇをわずかに拡大して剛性化層２２０９ｇが自由に移動するための余地を多く提供することができる。

[0197]図２０Ｋは、蛇腹部２２４３ｈが圧力ライン２２９４ｈに接続された剛性化デバイス２２００ｈを示す。圧力間隙２２１２ｈ、圧力ライン２２９４ｈ、および蛇腹部２２４３ｈはすべて、蒸留水、生理食塩水、または油などの封止された圧力伝達媒体で満たされるように構成され得る。圧力伝達媒体は、蛍光透視法を使用する手順において剛性化デバイスを、有利なことに、より明確に示すことができる放射線不透過性流体であってよい。圧力伝達媒体は、使用直前および／またはデバイスが製造されているときに、剛性化デバイスに追加され得る。使用時、アクチュエータ２２８８ｈを作動させて、蛇腹部２２４３ｈを圧縮して、圧力ライン２２９４ｈを通って圧力間隙２２１２ｈに流れる、蛇腹部２２４３ｈ内の圧力媒体の容積を低減して、圧力間隙２２１２ｈの圧力の上昇および外層２２０１ｈに対する剛性化層２２０９ｈの移動を引き起こす。通気入口２２２３ｈは、剛性化層２２０９ｈのまわりの空間２２０６ｈからガスを逃がすことができるように、大気に対して開放できる。さらに、アクチュエータ２２８８ｈの作用を逆にすると、圧力媒体が蛇腹部２２４３ｈに戻るにつれて、圧力間隙２２１２ｈ内の圧力が低下する。アクチュエータ２２８８ｈは、例えば、ソレノイド、ボイスコイル、リードスクリュー、弁、または回転カムであることができる。いくつかの例では、圧力ライン２２９４ｈをつまむ、または平らにすることで、蛇腹部２２４３ｈを使用するのではなく、圧力間隙２２１２ｈ内の圧力を上げることができる。

[0198]図２０Ｌは、サンプ２２３０ｉおよび２２２８ｉをそれぞれ含む剛性化デバイス２２００ｉを示している。サンプ２２３０ｉおよび２２２８ｉは、水などの流体媒体と空気などの気体媒体とを含んでよい。圧力または真空またはそれらの組合せは、入口２２９３ｉ、２２２３ｉに印加されてよい。図示のサンプ構成を使用することは、各間隙２２０６ｉまたは２２１２ｉの加圧状態（高圧、真空または大気圧）にかかわらず剛性化デバイス内に空気またはガスがないことを意味することになる。手順において間隙から漏れた場合、流体媒体のみが患者に入ることを意味する。これにより、患者を気体（例えば、空気）塞栓から保護できる。

症状および使用方法
[0199]図２１は、装置（デバイス、システム）が使用される領域のいくつかを図示している。例えば、カテーテル、シース、スコープ（例えば、内視鏡）、ワイヤ、オーバーチューブ、カニューレ、トロカールまたは腹腔鏡器具がこれらの位置のいずれで使用されてもよく、および／または入れ子状対のデバイス（それらのうちの１つまたは複数が剛性化可能である）が使用されてもよい。例えば、本明細書に記載の装置はいずれも、神経脈管構造（例えば、大動脈弓、鎖骨下、頸動脈、脊椎骨、頭蓋底、後大脳動脈、ウィリス動脈輪、中大脳動脈、前大脳動脈など）、上部消化管（口食道、胃、幽門、胆管および膵管など）、小腸管（例えば、小腸、十二指腸、空腸、腸骨など）、下部消化管（直腸、結腸領域、例えば、Ｓ状結腸、下行結腸、横行結腸、上行結腸、盲腸、回盲弁など）、尿路（尿道、ブラダー、腎臓、尿管など）、末梢血管系（例えば、大腿骨、腸骨、腸間膜、腰部、腎臓、腹腔動脈、肝臓、胸部など）、心臓領域（例えば、大動脈、右冠動脈、左冠動脈など）、左心（例えば、大動脈、大動脈弁、左心室など）、右心（大静脈、右心房、左心房、僧帽弁、冠状静脈洞、三尖弁、右心室、肺動脈弁、肺脈管系など）、および／または右肺領域（例えば、口、喉頭、気管、気管支樹、肺葉など）のうちの１つまたは複数に使用するように構成されてよい。

[0200]概して、本明細書に記載の装置（およびそれらを使用する方法）はいずれも、カテーテル、内視鏡（結腸鏡、気管支鏡、膣鏡、膀胱鏡、食道鏡、胃カメラ、腹腔鏡、胸腔鏡、腸内視鏡などを含むがこれらに限定されない）、オーバーチューブなどと共に、またはその一部として使用されてよい。これらの装置および方法は、ロボット制御の内視鏡を含むロボットシステムと共に使用されてよい。ロボットシステムは、ロボットで操作され、かつ／またはロボットで前進させる。いくつかの例では、ロボットシステムは、本明細書に記載のツールまたはツール対のいずれかを含む、外部作業チャネル内で使用される１つまたは複数のツールの動作（例えば、前進、後退、および／または作動）を制御してよい。本明細書に記載の装置はいずれも、ロボット内視鏡システムを含むロボットシステムと共に使用されてよい。

ロボット装置
[0201]上述したように、本明細書に記載の剛性化装置は、ロボットシステムの一部として、またはロボット装置と共に使用するために構成されてよい。いくつかの例では、剛性化装置は、ロボット制御される外部管状部材として構成されてよい、例えば、ロボット制御のオーバーチューブおよび／または内視鏡アセンブリとして構成されてよい。図２２は、オーバーチューブ３１１２として構成された剛性化デバイスを含む例示的な装置３１００を示し、本システムは、任意選択で、内部内視鏡３１１０を含んでよい。オーバーチューブおよび内部内視鏡は、別個にまたは集合的にロボットで制御または操作され得る（例えば、操作、移動、回転など、いくつかの例では剛性化を含む）。オーバーチューブおよび内部内視鏡は、上述の例のいずれかに例示されるように構成されてよく、同じ全体的な構造を有してよく、または異なる構造であってよい。図２２に示すように、外部オーバーチューブ３１１２および内部内視鏡３１１０は、カセット３１５７のような共通の構造内へ共に終端されてよい。外部オーバーチューブ３１００は、カセット３１５７に装着されたドライバーの回転により内視鏡３１１０に対して移動可能とすることができる。システムは、内視鏡３１１０（および／または外部オーバーチューブ３１１２）の先端を操作する（例えば、曲げる、または撓ませる）ために、それぞれケーブル３１６３ａ、ｂに接続するアクチュエータ３１７１ａ、３１７１ｂを含んでよい。他の操作機構（例えば、空気圧、油圧、形状記憶合金、電気活性ポリマー（ＥＡＰ：ｅｌｅｃｔｒｏ－ａｃｔｉｖｅｐｏｌｙｍｅｒｓ）、モータなど）も可能である。カセット３１５７は、圧力が印加されたときに剛性化するように構成される内視鏡および／またはオーバーチューブのいずれかの変形例において、圧力ライン３１０５ｚを通して流体を駆動するためにそれぞれ内視鏡３１１０の圧力間隙およびオーバーチューブ３１１２に接続する蛇腹部３１０３ａ、３１０３ｂをさらに含むことができる。本例で示されるように、カセット３１５７は、蛇腹部３１０３ａ、ｂを制御するための偏心カム３１７４ａ、ｂを含むことができる。あるいは、１つまたは複数のリニアアクチュエータは、蛇腹部を作動させるように構成され得る。別の代替として、デバイスは、１つまたは複数のポンプまたは圧力源によって（例えば、圧力ライン３１０５ｚを介して）剛性化かつ脱剛性化され得る。

[0202]上述の概念および以下でより詳細に論じる追加的な概念のすべての組合せ（ただし、それらの概念が相互に矛盾しない場合）は、本明細書に開示される発明の主題の一部であることが企図されて本明細書に記載の利点を達成するために使用されてよいことが認識されるべきである。

[0203]本明細書に記載および／または例示されるプロセスパラメータおよびステップの順序は、単に例として与えられるものであり必要に応じて変化させることができる。例えば、本明細書に例示および／または説明されるステップは、特定の順序で図示または記載されることがあるが、これらのステップは必ずしも例示または説明される順序で行われる必要はない。本明細書に説明および／または例示されるさまざまな例示的な方法は、本明細書に説明または例示されるステップのうちの１つまたは複数を省略してもよく、または開示されるものに加えて付加的なステップを含んでよい。

[0204]本明細書に記載の方法（ユーザインターフェースを含む）はいずれも、ソフトウェア、ハードウェアまたはファームウェアとして実施されてよく、プロセッサ（例えば、コンピュータ、タブレット、スマートフォンなど）によって実行可能である命令のセットを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体として記載されてよく、命令はプロセッサによって実行されると、制御するプロセッサがステップのいずれかを行い、ステップは、表示、ユーザとの通信、分析、パラメータ（タイミング、周波数、強度などを含む）の修正、決定、警告などを含むが、これらに限定されない。例えば、本明細書に記載の方法はいずれも、方法のプロセスに対する命令のセットを記憶する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を記憶するメモリを有する１つまたは複数のプロセッサを含む装置によって少なくとも部分的に行われてよい。

[0205]ある特徴または要素が本明細書において別の特徴または要素「上」にあると言及されるとき、それは別の特徴または要素上に直接あっても、または介在する特徴および／または要素があってもよい。対照的に、ある特徴または要素が他の特徴または要素の「直接上」にあると言及される場合は、介在する特徴や要素は存在していない。また、ある特徴または要素が別の特徴または要素に「接続されている」、「取り付けられている」または「結合されている」と言及される場合、それは別の特徴または要素に直接接続される、取り付けられる、または結合されてよいか、あるいは介在する特徴または要素が存在することも理解される。対照的に、ある特徴または要素が別の機能または要素に「直接接続されている」、「直接取り付けられている」、または「直接結合されている」と言及される場合は、介在する特徴や要素は存在していない。一実施形態に関して説明または図示されるが、そのように説明または図示される特徴および要素は、他の実施形態に適用することができる。また、当業者には、別の特徴に「隣接して」配設される構造または特徴の言及は、その隣接する特徴の上に重なるまたは下にある部分を有してよいことも認識される。

[0206]本明細書で使用される用語は、単に特定の実施形態を説明する目的であり、本発明を限定することは意図されない。例えば、本明細書で使用される場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに別段の指示をしない限り、複数形も含むことが意図される。語「備える」および／または「備えている」は、本明細書において使用される場合、述べられる特徴、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらの群の存在または追加を排除しないことがさらに理解されるであろう。本明細書において使用される場合、語「および／または」は、関連する列挙された項目のうちの１つまたは複数の任意のすべての組合せを含むが省略されることもある。

[0207]「～の下方」、「～の下」、「下部の」、「～の上」、「上部の」などの空間的に相対的な語は、本明細書では図に示されるある要素または特徴の別の要素または特徴に対する関係を説明するために説明の便宜上使用される。空間的に相対的な語は、図に描かれた向きに加えて使用中または動作中のデバイスの異なる向きを包含することが意図されることが理解されるであろう。例えば、図のデバイスが反転された場合、他の要素または特徴の「下に」または「下方に」あると記載される要素は、他の要素または特徴の「上」に向けられる。したがって、「～の下に」という例示的な語は、上および下の両方の向きを包含することができる。デバイスは、他の向きにされてよく（９０度または他の向きに回転させる）、本明細書に使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。同様に、用語「上方に」、「下方に」、「鉛直方向の」、「水平方向の」などは、本明細書において特に別段の指示がない限り単に説明の目的で使用される。

[0208]用語「第１の」および「第２の」は、本明細書においてさまざまな特徴／要素（ステップを含む）を説明するために使用されることがあるが、これらの特徴／要素は、文脈が別段の指示をしない限り、これらの語によって制限されるべきではない。これらの語は、ある特徴／要素を別の特徴／要素から区別するために使用されてよい。したがって、本発明の教示から逸脱することなく、以下で説明される第１の特徴／要素は、第２の特徴／要素と呼ばれることも可能であり、同様に以下で説明される第２の特徴／要素は、第１の特徴／要素と呼ばれることも可能である。

[0209]概して、本明細書に記載の装置および方法はいずれも包含的なものと理解されるべきであるが、構成要素および／またはステップのすべてまたは副セットは代替として排他的であることもあり、さまざまな構成要素、ステップ、副構成要素または副ステップ「から構成される」または代替として「から基本的に構成される」と表現されることもある。

[0210]例で使用される場合を含め、また別段の明示的な指定がない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、すべての数値は、その語が明示的に現れていなくても、語「約」または「およそ」が前にあるものとして読まれてよい。表現「約」または「およそ」は、記載される値および／または位置が、値および／または位置の妥当な予想範囲内にあることを示すために大きさおよび／または位置を説明するときに使用されることがある。例えば、数値は、述べられた値（または値の範囲）の＋／－０．１％、述べられた値（または値の範囲）の＋／－１％、述べられた値（または値の範囲）の＋／－２％、述べられた値（または値の範囲）の＋／－５％、述べられた値（または値の範囲）の＋／－１０％などである値を有してよい。また、本明細書の所与の数値は、文脈が別段の定めをしない限り、約またはおよそその値を含むものと理解されるべきである。例えば、値「１０」が開示される場合は、「約１０」も開示される。本明細書に述べられる数値範囲はいずれも、その中に包含されるすべての副範囲を含むことが意図される。また、ある値「以下」であるとして値が開示されるときは、当業者によって適切に理解されるように、「その値以上」および値の間の可能な範囲も開示されることが理解される。例えば、値「Ｘ」が開示される場合は、「Ｘ以下」ならびに「Ｘ以上」（例えば、Ｘが数値である場合）も開示される。また、本願全体を通じて、データは複数の異なる形式で提供されること、およびこのデータは終点および始点、ならびにデータ点の任意の組合せの範囲を表すことが理解される。例えば、特定のデータ点「１０」および特定のデータ点「１５」が開示される場合、１０および１５よりも大きい、１０および１５以上、１０および１５未満、１０および１５以下、および１０および１５に等しいこと、ならびに１０から１５の間が開示されるとみなされることが理解される。また、２つの特定の単位間の各単位も開示されることが理解される。例えば、１０および１５が開示される場合には、１１、１２、１３、および１４も開示される。

[0211]さまざまな例示的実施形態が上述されたが、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、複数の変更はいずれもさまざまな実施形態に行われてよい。例えば、さまざまな記載される方法ステップが行われる順序は、しばしば、代替の実施形態において変更されてよく、他の代替実施形態では、１つまたは複数の方法ステップが全く省略されてもよい。さまざまなデバイスおよびシステムの実施形態の任意選択の特徴は、一部の実施形態には含まれ、他の実施形態には含まれないことがある。したがって、上述の説明は、主として例示の目的でなされたものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲に述べられるため、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。

[0212]本明細書に含まれる例および例示は、制限ではなく例示として、主題が実施される特定の実施形態を示す。上述のように、他の実施形態が利用され、そこから導出されてよく、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的および論理的な置換および変更がなされてよい。本発明の主題のそのような実施形態は、本明細書において、単なる便宜のために、また、１つ以上が実際に開示された場合、本願の範囲をいずれかの単一の発明または発明概念に自発的に制限する意図なく、個々にまたは集合的に「発明」という語で言及することがある。したがって、特定の実施形態が本明細書に例示され説明されたが、同じ目的を達成すると予想される任意の配置構成が、示される特定の実施形態に関して代用されてよい。本開示は、さまざまな実施形態のあらゆる改変例および変形例を対象とすることが意図される。上記の実施形態および本明細書で特に記載されていない他の実施形態の組合せが、上記の説明を考察すると当業者に明らかになろう。

Claims

細長い剛性化デバイスであって、
内側の細長い管と、
内領域、補強部材、および外領域を含む外側の細長い管であって、前記内領域は、前記外領域のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する、前記外側の細長い管と、
剛性化層と、
前記内側の細長い管と前記外側の細長い管との間に正圧を供給するように構成された入口と、
前記入口を通して正圧が印加されるときに前記外側の細長い管の前記内領域に前記剛性化層を押しつけるように構成された圧縮層と、を備え、前記剛性化デバイスは、前記正圧の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、細長い剛性化デバイス。
前記外側の細長い管の前記内領域は、ショアＡスケールで３０から９０ショアＡの間のデュロメータ硬度を有する、請求項１に記載のデバイス。
前記外領域は、ショアＡスケールで７０ＡからショアＤスケールで８０Ｄの間のデュロメータ硬度を有する、請求項１または２に記載のデバイス。
前記補強部材は巻かれたコイルを含む、請求項１から３のいずれかに記載のデバイス。
前記巻かれたコイルは前記内領域と前記外領域との間に積層される、請求項１に記載のデバイス。
前記圧縮層は、前記入口を通して正圧が印加されるときに前記外側の細長い管に前記剛性化層を押しつけるように構成される、請求項１から５のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化層は、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成される複数のフィラメント長部を含む、請求項１から６のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項１から７のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項１から８のいずれかに記載のデバイス。
細長い剛性化デバイスであって、
外側の細長い管と、
径方向に遠い第１の領域、補強部材、および径方向に遠くない第２の領域を含む内側の細長い管であって、前記径方向に遠い第１の領域は前記径方向に遠くない第２の領域のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する、前記内側の細長い管と、
剛性化層と、
前記内側の細長い管と前記外側の細長い管との間に正圧を供給するように構成された入口と、
前記入口を通して圧力が印加されるときに前記内側の細長い管の前記径方向に遠い第１の領域に前記剛性化層を押しつけるように構成された圧縮層と、を備え、前記剛性化デバイスは、前記正圧の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、細長い剛性化デバイス。
細長い剛性化デバイスであって、
径方向に遠い第１の領域、補強部材、および径方向に遠くない第２の領域を含む外側の細長い管であって、前記径方向に遠くない第２の領域は、前記径方向に遠い第１の領域のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する、前記外側の細長い管と、
径方向に遠い第１の領域、補強部材、および径方向に遠くない第２の領域を含む内側の細長い管であって、前記径方向に遠い第１の領域は、前記径方向に遠くない第２の領域のデュロメータ硬度よりも低いデュロメータ硬度を有する、前記内側の細長い管と、
剛性化層と、
前記内側の細長い管と前記外側の細長い管との間に負圧を供給するように構成された入口と、
前記入口を通して圧力が印加されるときに前記外側の細長い管の前記径方向に遠くない第２の領域または前記内側の細長い管の前記径方向に遠い第１の領域のいずれかに前記剛性化層を押しつけるように構成された外管と、を備え、前記剛性化デバイスは、前記負圧の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、細長い剛性化デバイス。
前記内側の細長い管の前記径方向に遠い第１の領域は、ショアＡスケールで３０から９０ショアＡの間のデュロメータ硬度を有する、請求項１０または１１に記載のデバイス。
前記内側の細長い管の前記径方向に遠くない第１の領域は、ショアＡスケールで７０ＡからショアＤスケールで８０Ｄとの間のデュロメータ硬度を有する、請求項１０から１２のいずれかに記載のデバイス。
前記外側の細長い管の前記径方向に遠くない第２の領域は、ショアＡスケールで３０から９０ショアＡの間のデュロメータ硬度を有する、請求項１１に記載のデバイス。
前記外側の細長い管の前記径方向に遠い第１の領域は、ショアＡスケールで７０ＡからショアＤスケールで８０Ｄの間のデュロメータ硬度を有する、請求項１４に記載のデバイス。
前記補強部材は巻かれたコイルを含む、請求項１０から１５のいずれかに記載のデバイス。
前記巻かれたコイルは前記内領域と前記外領域との間に積層される、請求項１６に記載のデバイス。
前記剛性化層は、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成された複数のフィラメント長部を含む、請求項１０から１７のいずれかに記載のデバイス。
前記外側の細長い管はエラストマー層を含む、請求項１０から１８のいずれかに記載のデバイス。
剛性化デバイスであって、
細長い可撓性管と、
編み構造を含む剛性化層と、
圧力源に取り付けるように構成された入口と、
前記入口からの圧力差によって前記剛性化層に押しつけられるように構成された圧縮層と、を備え、
前記剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、剛性化デバイス。
前記編み構造は編管を含む、請求項２０に記載のデバイス。
前記編み構造は、前記編み構造の縦目方向が前記可撓性管の長軸線に延びるように構成される、請求項２０または２１に記載のデバイス。
前記編み構造は、前記編み構造の縦目方向が前記可撓性管の長軸線に対して垂直であるように構成される、請求項２０から２２のいずれかに記載のデバイス。
前記編み構造は、平均ループ幅の２倍より大きい平均ループ長さを有する、請求項２０から２３のいずれかに記載のデバイス。
前記編み構造は編み繊維束を含む、請求項２０から２４のいずれかに記載のデバイス。
補強された外層をさらに備える、請求項２０から２５のいずれかに記載のデバイス。
前記細長い可撓性管はコイル補強管を含む、請求項２０から２６のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は前記細長い可撓性管の近位端に結合される、請求項２０から２７のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は正圧源に取り付けるように構成され、さらに、前記圧縮層は、前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成される、請求項２０から２８のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は負圧源に取り付けるように構成され、さらに、前記圧縮層は、前記入口を通して負圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成される、請求項２０から２９のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項２０から３０のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項２０から３１のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、前記入口を通して正圧または負圧が印加されるときの剛性構成および前記入口を通して圧力が印加されないときの可撓性構成を有するように構成される、請求項２０から３２のいずれかに記載のデバイス。
剛性化デバイスであって、
細長い可撓性管と、
互いの上および下と交差して互いに対して移動するように構成されたフィラメント長部の列を含む剛性化層と、
正圧源に取り付けるように構成された入口と、
前記剛性化層を剛性化するために前記入口からの圧力差によって前記剛性化層に押しつけられるように構成された圧縮層と、を備え、
前記剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、剛性化デバイス。
前記フィラメント長部の列は複数の離散的フィラメントを含む、請求項３４に記載のデバイス。
前記フィラメント長部の列の前記フィラメント長部の少なくともいくつかが同じフィラメントの一部である、請求項３５に記載のデバイス。
前記フィラメント長部の列は、織り、編組、編み、切り分けられたフィラメント、またはランダムに配向されたフィラメントを含む、請求項３４から３６のいずれかに記載のデバイス。
前記フィラメント長部の列は１つまたは複数のワイヤを含む、請求項３４から３７のいずれかに記載のデバイス。
補強された外層をさらに備える、請求項３４から３８のいずれかに記載のデバイス。
前記細長い可撓性管はコイル補強管を含む、請求項３４から３９のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は前記細長い可撓性管の近位端に結合される、請求項３４から４０のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は正圧源に取り付けるように構成され、さらに、前記圧縮層は、前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成される、請求項３４から４１のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は負圧源に取り付けるように構成され、さらに、前記圧縮層は、前記入口を通して負圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成される、請求項３４から４２のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項３４から４３のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項３４から４４のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、前記入口を通して正圧または負圧が印加されるときの剛性構成および前記入口を通して圧力が印加されないときの可撓性構成を有するように構成される、請求項３４から４５のいずれかに記載のデバイス。
剛性化デバイスであって、
径方向の圧縮荷重に耐えるように補強された可撓性内管と、
径方向の引張荷重に耐えるように補強された可撓性外管と、
互いの上および下と交差して互いに対して移動するように構成された複数のフィラメント長部を含む、前記内管と前記外管との間の剛性化層と、
圧縮層であって、前記圧縮層に正圧が印加されるときに前記剛性化層内へ変形するように構成された前記圧縮層と、を備え、
圧力の印加は、前記複数のフィラメント長部の移動を制限し、それにより剛性化を高める、剛性化デバイス。
変形可能な前記圧縮層はブラダーを含む、請求項４７に記載のデバイス。
前記剛性化層は、前記可撓性外管と前記圧縮層との間にあり、前記圧縮層は、前記圧縮層に正圧が印加されるときに前記外管内へ前記剛性化層を押し込むように構成される、請求項４７または４８に記載のデバイス。
前記剛性化層は、前記可撓性内管と前記圧縮層との間にあり、前記圧縮層は、前記圧縮層に正圧が印加されるときに前記内管内へ前記剛性化層を押し込むように構成される、請求項４７から４９のいずれかに記載のデバイス。
変形可能な前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項４７から５０のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性外管はコイル補強層を含む、請求項４７から５１のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性内管はコイル補強層を含む、請求項４７から５２のいずれかに記載のデバイス。
前記フィラメント長部の列は複数のフィラメントを含む、請求項４７から５３のいずれかに記載のデバイス。
前記フィラメント長部の列は、織り、編組、編み、切り分けられたフィラメント、またはランダムに配向されたフィラメントを含む、請求項４７から５４のいずれかに記載のデバイス。
前記フィラメント長部の列は１つまたは複数のワイヤを含む、請求項４７から５５のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層と流体連通して正圧源に結合するように構成された入口をさらに備える、請求項４７から５６のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は可撓性の細長い管の近位端に結合される、請求項４７から５７のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、前記入口を通して正圧が印加されるときの剛性構成および前記入口を通して圧力が印加されないときの可撓性構成を有するように構成される、請求項４７から５８のいずれかに記載のデバイス。
剛性化デバイスであって、
可撓性外管と、
可撓性内管と、
前記内管と前記外管との間に複数の重なる部材を含む剛性化層と、
正圧源に取り付けるように構成された入口と、
前記剛性化層を圧縮および剛性化するために前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成された、前記外管と前記内管との間の圧縮層と、を備える剛性化デバイス。
前記重なる部材は複数の重なる鱗状片または板を含む、請求項６０に記載のデバイス。
前記重なる部材は、前記内管と前記外管との間に径方向および長手方向に配置される、請求項６０または６１に記載のデバイス。
前記重なる部材は２つ以上の層の重なる部材を含む、請求項６０から６２のいずれかに記載のデバイス。
前記複数の重なる部材は、前記重なる部材の間の複数の係合特徴を含む、請求項６０から６３のいずれかに記載のデバイス。
前記複数の重なる部材は前記剛性化層の長さに沿ってかみ合う、請求項６０から６４のいずれかに記載のデバイス。
前記複数の重なる部材は摩擦工学的に設計された表面を有する、請求項６０から６５のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項６０から６６のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項６０から６７のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性外管はコイル補強層を含む、請求項６０から６８のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性内管はコイル補強層を含む、請求項６０から６９のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は可撓性の細長い管の近位端に結合される、請求項６０から７０のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、請求項６０から７１のいずれかに記載のデバイス。
剛性化デバイスであって、
可撓性外管と、
可撓性内管と、
前記内管と前記外管との間に径方向および長手方向に並んで配置された複数の重なる、または重ならない部材を含む剛性化層と、
正圧源に取り付けるように構成された入口と、
前記剛性化層を圧縮および剛性化するために前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成された、前記外管と前記内管との間圧縮層と、を備える剛性化デバイス。
前記重なる、または重ならない部材は、１つまたは複数の径方向取付部から延びる複数の腕状部を含む、請求項７３に記載のデバイス。
前記重なる、または重ならない部材は、重ならない、請求項７３または７４に記載のデバイス。
前記重なる、または重ならない部材は、重なる、請求項７３または７５に記載のデバイス。
前記重なる、または重ならない部材は、２つ以上の列の重なる、または重ならない部材を含む、請求項７３から７６のいずれかに記載のデバイス。
前記部材は渦巻状に巻き付けられる、請求項７３から７７のいずれかに記載のデバイス。
前記重なる部材は個別に取り付けられる、請求項７３から７８のいずれかに記載のデバイス。
前記部材は背骨状部に取り付けられる、請求項７３から７９のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項７３から８０のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項７３から８１のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性外管はコイル補強層を含む、請求項７３から８２のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性内管はコイル補強層を含む、請求項７３から８３のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は、可撓性の細長い管の近位端に結合される、請求項７３から８４のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、請求項７３から８５のいずれかに記載のデバイス。
剛性化デバイスであって、
可撓性外管と、
可撓性内管と、
前記内管と前記外管との間に複数の径方向係合部材を含む剛性化層と、
正圧源に取り付けるように構成された入口と、
前記径方向係合部材の係合を駆動するために前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成された、前記外管と前記内管との間の圧縮層と、を備える剛性化デバイス。
前記複数の径方向係合部材は連動部材を含む、請求項８７に記載のデバイス。
前記複数の径方向係合部材は、近位から遠位への長さに沿って延びる複数の径方向入れ子状部材を含む、請求項８７に記載のデバイス。
前記複数の径方向係合部材は複数の径方向に柔軟な部材を含む、請求項８７から８９のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項８７から９０のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項８７から９１のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性外管はコイル補強層を含む、請求項８７から９２のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性内管はコイル補強層を含む、請求項８７から９３のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は、可撓性の細長い管の近位端に結合される、請求項８７から９４のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、請求項８７から９５のいずれかに記載のデバイス。
剛性化デバイスであって、
可撓性外管と、
可撓性内管と、
前記内管と前記外管との間に織層を含む剛性化層と、
正圧源に取り付けるように構成された入口と、
前記剛性化層を圧縮および剛性化するために前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成された、前記外管と前記内管との間の圧縮層と、を備える剛性化デバイス。
前記織層は、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成された複数のフィラメント長部を含む、請求項９７に記載のデバイス。
前記圧縮層は、前記入口を通して正圧が印加されるときに前記複数のフィラメント長部が互いに対して剪断するのを防ぐために前記可撓性外層または前記可撓性内層に接触して前記複数のフィラメント長部のまわりに適合するように構成される、請求項９７または９８に記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項９７から９９のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項９７から１００のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性外管はコイル補強層を含む、請求項９７から１０１のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性内管はコイル補強層を含む、請求項９７から１０２のいずれかに記載のデバイス。
前記入口は可撓性の細長い管の近位端に結合される、請求項９７から１０３のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、請求項９７から１０４のいずれかに記載のデバイス。
入れ子状システムであって、
複数の層を含む第１の剛性化デバイスであって、前記第１の剛性化デバイスの前記複数の層のうちの少なくとも１つの層を形成する編み剛性化層に対して圧縮層を駆動するために圧力差を適用することによって剛性化されるように構成された前記第１の剛性化デバイスと、
剛性化するように構成された第２の剛性化デバイスであって、前記第１の剛性化デバイスと入れ子になった前記第２の剛性化デバイスと、を備え、
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスは、互いに対して並進して前記入れ子状システムに沿って形状を伝播するために剛性化するように構成される、入れ子状システム。
編み剛性化層は編管を含む、請求項１０６に記載のシステム。
前記編み剛性化層は、編み構造の縦目方向が可撓性管の長軸線に延びるように構成される、請求項１０６または１０７に記載のシステム。
前記編み剛性化層は、編み構造の縦目方向が可撓性管の長軸線に対して垂直であるように構成される、請求項１０６から１０８のいずれかに記載のシステム。
前記編み剛性化層は、平均ループ幅の２倍より大きい平均ループ長さを有する、請求項１０６から１０９のいずれかに記載のシステム。
前記編み剛性化層は編み繊維束を含む、請求項１０６から１１０のいずれかに記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスは各々、互いに対して滑らかに摺動するように構成された連続曲面を含む、請求項１０６から１１１のいずれかに記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスは各々、互いに対して滑らかに摺動するように連続曲面を形成するように構成された加圧コイル巻き管を含む、請求項１０６から１１２のいずれかに記載のシステム。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項１０６から１１３のいずれかに記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスのうちの少なくとも１つは、複数の連結部を含む操作可能な遠位端領域を含む、請求項１０６から１１４のいずれかに記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスは、正圧の印加によって剛性化されるように構成される、請求項１０６から１１５のいずれかに記載のシステム。
前記第２の剛性化システムは前記第１の剛性化デバイスと入れ子になるように構成される、請求項１０６から１１６のいずれかに記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスと前記第２の剛性化デバイスとの交互の剛性化を調整するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１０６から１１７のいずれかに記載のシステム。
剛性化デバイスであって、
ねじり補剛性を与えるように構成された可撓性内管であって、第１のコイルワイヤおよびねじり編組を含む前記可撓性内管と、
可撓性外管と、
前記内管と前記外管との間の剛性化層と、
正圧源に取り付けるように構成された入口と、
前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成された圧縮層と、を備え、
前記剛性化デバイスは、前記入口を通して正圧が印加されるときの剛性構成および前記入口を通して正圧が印加されないときの可撓性構成を有するように構成される、剛性化デバイス。
前記第１のコイルワイヤは、前記可撓性内管の長部のまわりに螺旋状に巻かれた平ワイヤを含む、請求項１１９に記載のデバイス。
ねじり編組は複数のフィラメントを含む、請求項１１９または１２０に記載のデバイス。
前記ねじり編組は３０度より大きい編組角度を有する、請求項１１９から１２１のいずれかに記載のデバイス。
前記第１のコイルワイヤおよび前記ねじり編組は、前記可撓性内管の長さに沿った離散的な領域で互いに結合される、請求項１１９から１２２のいずれかに記載のデバイス。
前記第１のコイルワイヤおよび前記ねじり編組は材料内に封入される、請求項１１９から１２３のいずれかに記載のデバイス。
前記材料は高分子材料である、請求項１２４に記載のデバイス。
入れ子状システムであって、
第１の剛性化デバイスと、
第２の剛性化デバイスであって、前記第１の剛性化デバイスと入れ子になった前記第２の剛性化デバイスと、を備え、
前記第２の剛性化デバイスは、非剛性化構成において高いねじり補剛性を有するように構成されるので、遠位回転出力は所与の近位回転入力に対して正確に制御され得る、入れ子状システム。
前記第２の剛性化デバイスにトルクを付与しながら前記第１の剛性化デバイスを剛性化構成に維持するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１２６に記載のシステム。
前記第２の剛性化デバイスは、ねじり補剛編組を含む、請求項１２６に記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスと前記第２の剛性化デバイスとの間に潤滑性材料をさらに備える、請求項１２６に記載のシステム。
前記第２の剛性化デバイスは、出力回転が入力回転の＋／－１５％以内であるように構成される、請求項１２６に記載のシステム。
前記第２の剛性化デバイスは請求項１１９から１２５のいずれかに記載のデバイスを含む、請求項１２６に記載のシステム。
前記第２の剛性化デバイスの回転を制御するように構成された電子入力デバイスをさらに備える、請求項１２６に記載のシステム。
前記電子入力デバイスは、前記第２の剛性化デバイスを回転させるように構成されたアクチュエータを含む、請求項１３２に記載のシステム。
入れ子状システムであって、
複数の層を含む第１の剛性化デバイスであって、前記第１の剛性化デバイスの前記複数の層のうちの少なくとも１つの層を形成する剛性化層に対して圧縮層を駆動するために圧力差を適用することによって剛性化されるように構成される前記第１の剛性化デバイスと、
剛性化するように構成された第２の剛性化デバイスであって、前記第１の剛性化デバイスと入れ子になった前記第２の剛性化デバイスと、を備え、
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスは、互いに対して並進して形状を伝播するために交互に剛性化するように構成される、入れ子状システム。
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスは各々、互いに対して滑らかに摺動するように構成された連続曲面を含む、請求項１３４に記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスは各々、剛性化構成および非剛性化構成の両方で互いに対して滑らかに摺動するように連続曲面を形成するように構成された加圧コイル巻き管を含む、請求項１３４に記載のシステム。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項１３４に記載のシステム。
前記剛性化層は、互いの上および下と交差して互いに対して剪断するように構成された複数のフィラメント長部を含む、請求項１３４に記載のシステム。
前記剛性化層は編組層を含む、請求項１３４に記載のシステム。
前記剛性化層は編層を含む、請求項１３４に記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスおよび前記第２の剛性化デバイスのうちの少なくとも１つは、複数の連結部を含む操作可能な遠位端領域を含む、請求項１３４に記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスは、正圧の印加によって剛性化されるように構成される、請求項１３４に記載のシステム。
前記第２の剛性化デバイスは、前記第１の剛性化デバイス内に入れ子になるように構成される、請求項１３４に記載のシステム。
前記第１の剛性化デバイスと前記第２の剛性化デバイスとの交互の剛性化を調整するように構成されたコントローラをさらに備える、請求項１３４に記載のシステム。
剛性化デバイスであって、
可撓性内管と、
可撓性外管と、
前記内管と前記外管との間に複数の顆粒を含む剛性化層と、
正圧源に取り付けるように構成された入口と、
前記剛性化層を圧縮および剛性化するために前記入口を通して正圧が印加されるときに前記剛性化層に押しつけられるように構成された、前記内管と前記外管との間の圧縮層と、を備える剛性化デバイス。
前記複数の顆粒は複数の不規則な形状の顆粒を含む、請求項１４５に記載のデバイス。
前記複数の顆粒は複数の規則的な形状の顆粒を含む、請求項１４５に記載のデバイス。
前記圧縮層はブラダーを含む、請求項１４５から１４７のいずれかに記載のデバイス。
前記圧縮層はエラストマー層を含む、請求項１４５から１４８のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性外管はコイル補強層を含む、請求項１４５から１４９のいずれかに記載のデバイス。
前記可撓性内管はコイル補強層を含む、請求項１４５から１５０のいずれかに記載のデバイス。
前記内管または前記外管は補強されるがコイルでは補強されない、請求項１４５から１５１のいずれかに記載のデバイス。
入口は可撓性の細長い管の近位端に結合される、請求項１４５から１５２のいずれかに記載のデバイス。
前記剛性化デバイスは、圧力の印加または解放によって剛性状態と可撓性状態との間で変化するように構成される、請求項１４５から１５３のいずれかに記載のデバイス。