CN104093352B - 传感器包覆模形状 - Google Patents

Abstract

一种可植入传感器模块包括外壳，外壳具有内壳体和外层，外层被形成为在内壳体上方延伸并且封围内壳体以形成外壳的外壁，内壳体具有在内壳体的内壁和内壳体的外壁之间延伸的厚度，外层具有同内壳体的外壁抵靠接合的内侧，并且具有在外壳的内侧和外壁之间延伸的厚度，其中内壳体和外层形成有基本平坦的部分。柔性隔膜形成于内壳体中并且在第一边缘和第二边缘之间延伸，并且肩状部邻近第一边缘延伸以使外层横向地延伸远离在隔膜的第一和第二边缘之间延伸的中央的中线。

Description

传感器包覆模形状

技术领域

本公开一般涉及医疗设备，并且更特定地涉及包括隔膜的可植入医疗传感器模块的外壳。

背景技术

可植入医疗传感器用于感测患者内的生理信号，该生理信号用于诊断疾病状态或管理患者治疗。可植入传感器的示例为压力传感器、流量传感器、声学传感器、和光学传感器。定位在心脏中或在血管中的压力传感器在监测心血管疾病(诸如，心脏衰竭、高血压、心律失常或其它疾病)方面非常有用。例如，电容式压力传感器包括沿着隔膜的一个电容器电极和第二电容器电极，第二电容器电极基本平行于隔膜的电极并且保持距离隔膜的电极数个微米。“空气隙”提供两个平行电极之间的绝缘。随着血液压力变化，隔膜更接近或进一步远离第二电极弯曲，从而导致电容的变化。可以多种方式测量该电容并且可利用校准算法被转换为压力。

一些传感器可产生随时间漂移或呈现基线偏移的基线信号。漂移或偏移的原因可变化并且导致根据传感器(尤其是诸如经校准的压力传感器之类的经校准的传感器)信号而确定的错误测量。因此，需要减少长期植入的传感器中的错误的可能性的传感器设计。

发明内容

本发明提出一种可植入医疗设备，包括：

外壳，所述外壳具有外壁，且包括内壳体和外层，所述外层被形成为在所述内壳体上方延伸并且封围所述内壳体以形成所述外壁，所述内壳体具有在所述内壳体的内壁和所述内壳体的外壁之间延伸的厚度，所述外层具有同所述内壳体的外壁抵靠接合的内侧，并且具有在所述外壳的内侧和外壁之间延伸的厚度，其中所述内壳体和所述外层形成有基本平坦的部分；

柔性隔膜，所述柔性隔膜沿着所述基本平坦的部分形成于所述内壳体中并且在第一边缘和第二边缘之间延伸，所述第一和第二边缘是被所述隔膜的宽度隔开的纵向边缘；以及

邻近所述第一边缘延伸的肩状部，所述肩状部使所述外层横向地延伸远离在所述隔膜的第一和第二边缘之间延伸的中央中线。

附图说明

图1A为传感器模块的立体图，该传感器模块包括封围传感器换能器及其相关联的电路的外壳。

图1B为由细长的柔性医疗导线体携载的传感器模块的部分立体图。

图2A为图1A的传感器模块的俯视图。

图2B为沿着穿过传感器模块的隔膜的横向平面取的图1的传感器模块的截面图。

图3描绘了在两个不同传感器外壳形状上使用组织包覆的效果的数学模型计算的传感器隔膜上的接触压力的曲线图。

图4为根据替代实施例的传感器模块的局部截面图。

图5为根据另一实施例的传感器模块的局部截面图。

图6为根据又一实施例的传感器模块的部分截面图。

图7为根据又另一实施例的传感器模块的局部截面图。

具体实施方式

在以下描述中，对说明性实施例进行引用。应当理解，可使用其他实施例而不背离本公开的范围。

图1A为传感器模块10的立体图，该传感器模块10包括封围传感器换能器及其相关联的电路(图1A中未示出)的外壳12。外壳12包括基本平坦的部分14，该基本平坦的部分14在第一外侧16和第二外侧18之间延伸。柔性隔膜(diaphragm)22在外侧16和18之间沿着基本平坦的部分14延伸。隔膜22被暴露于施加至平坦的部分14的外表面的外部压力。在所示的实施例中，外壳12基本为圆柱形并且因此包括与基本平坦的部分14相对的圆形或弯曲的壁15。在其他实施例中，外壳可被配置为其他圆形的、棱柱的、或几何的形状并且可能是或可能不是细长的，但是一般包括基本平坦的部分和与平坦的部分相对的弯曲的或基本平面侧面，传感器隔膜沿着该基本平坦的部分延伸。

传感器模块10被显示为无线传感器，该无线传感器可植入到血流或血容量中或以监测生理信号为目标的任何血管外的位置处。传感器模块10可包括固定元件或构件，该固定元件或构件附接至外壳12以便于将模块10固定在期望的植入部位处。图1中没有明确地显示固定构件，但可以认识到，各个实施例可包括用于将可植入医疗设备锚定在解剖位置处的任何类型的固定构件。

在其他实施例中，如图1B所示，可由细长的柔性医疗导线体8携载传感器模块10’。除了耦合至导线体8之外，传感器模块10’可一般地对应于如图1A所示的传感器模块10并且可配置成用于无线或有线信号传输至相关联的医疗设备。细长的导线体8可附加地携载其他传感器或电极并且通常包括细长的导电体和近端电连接器组件(未示出)，该细长的导电体在由导线体8携载的传感器和/电极之间延伸。连接器组件适用于连接到诸如起搏器、心律转变器/除颤器、神经刺激器、监测设备等等的医疗设备，以提供在由导线体8携载的传感器和/电极和相关联的医疗设备之间的电连接。

在共同转让的美国公开No.2010/0076819(Kornet)、美国专利No.5,540,731(Testerman)、美国专利No.7,367,951(Bennett)、美国专利No.6,580,946(Struble)、和美国公开No.2009/0299429(Mayotte)中大体公开了可与传感器模块10按如图1A所示的无线配置或如图1B所示的基于导线的配置一起使用的可植入设备的示例。在共同转让的美国专利No.5,535,752(Halperin)中大体公开了电容式压力传感器。

图2A为图1A的感测模块10的俯视图。外壳12包括外壁9，外壁9具有形成于外壁9中的切口(cut-out)部分11。切口部分11形成为具有第一纵向外侧16和第二纵向外侧18以及第一横向外侧23和第二横向外侧25，第一纵向外侧16和第二纵向外侧18两者都沿着传感器模块10纵向地延伸，第一横向外侧23和第二横向外侧25在第一外侧16和第二外侧18之间沿着感测模块10横向地延伸。基本平坦的部分14形成于隔膜22沿着其中延伸的切口部分11。隔膜22具有相对的纵向边缘32和34，相对的纵向边缘32和34由隔膜22的宽度隔开并且由相对的横向边缘31和33限定。相对的纵向边缘32和34邻近并且相对靠近外壳12的切口部分11的外侧16和18延伸。纵向边缘32和34基本平行于细长的传感器模块10的纵向长度13延伸。在所示的实施例中，纵向轴13还在隔膜边缘32和34之间限定中间平面，但是在所有实施例中，隔膜22不一定以传感器模块的中心纵向轴线为中心。外侧16和18分别基本平行于隔膜边缘32和34延伸。外侧16和18在外壳端部17和19之间延伸。

图2B为沿着图2A所示的横向平面21所取的传感器模块10的基本平坦的部分14的截面图。在一些实施例中，外壳12包括内壳体26和外层28，内壳体26可基本刚性，外层28顺应于内壳体26并围绕内壳体26延伸并且封围内壳体26。壳体26可以是金属壳体，诸如，导电钛壳。在一个实施例中，壳体26包括与弯曲或部分圆柱形侧面52相对的基本平面的侧面54。在一些实施例中，壳体26为具有沿着基本平面的侧面54形成的薄隔膜22的加工部件。壳体26具有在壳体26的内壁41和壳体26的外壁43之间延伸的厚度。加工工艺用于通过将材料从基本平面的侧面54的内侧移除来形成隔膜22，藉此限定内侧壁55和56。根据限定隔膜22的宽度和厚度的规范来执行加工工艺。隔膜22在内侧壁55和56之间延伸，使得内侧壁55和56之间的距离限定隔膜22的宽度，并且隔膜边缘32和34与内侧壁55和56对齐。在一个示例中，基本平面的侧面54的内表面可被加工成形成隔膜22，该隔膜22具有大约0.001英寸的厚度。在各种实施例中，壳体26可由耦合在一起的一个或多个部件形成并且可包括一种或多种材料来形成基本平面的侧面54、隔膜22、和相对的侧面52。

外层28可以是模制硅橡胶、聚氨酯、或其他生物医学聚合物材料的柔性层，该柔性层具有与壳体26的外部轮廓对应的内部轮廓并且具有允许其在壳体26上拉伸并且紧贴包围并且顺应外壳体26的弹性性能。外层28具有在外层28的内侧45和外壳12的外壁9之间延伸的厚度，外层28的内侧45同内壳体26的外壁43抵靠接合。在各个实施例中，可通过浸渍涂覆施加、通过注塑成型、或其他合适的制造方法形成外层28。可沿着柔性层28和隔膜22之间的界面30以及壳体26的其他区域和外层28之间的界面施加医疗粘合剂涂层(例如，硅橡胶医疗粘合剂)以将外层28牢固地耦合至壳体26。

外层28覆盖隔膜22但设置有允许将施加至隔膜22的区域上的外层28的外部表面的力传递至隔膜22的厚度和柔性。这允许包括在混合电路24中的压敏换能器生成与施加至隔膜22的压力的变化相关联的信号。

包括信号换能器及相关联的电路的混合电路24定位在隔膜22的下方并且被外壳12封围。在一个实施例中，由导电材料形成的隔膜22为气隙电容器的一个电极。电路24包括位于电路24的上部表面上的气隙电容器的第二电极，电路24的上部表面面对隔膜22但通过绝缘层20隔开，该绝缘层20可以是空气隙或由另一绝缘材料填充。虽然术语“空气隙”在本文中用于描述由隔膜22和电路24上的第二电极形成的电容器，但在隔膜22和沿着电路24的第二电容器电极之间的绝缘层20可用空气、真空、气体的混合物、或柔性聚合物填充。由通过绝缘层20隔开的两个电极形成的电容器响应于由施加至隔膜22的外部压力的变化导致的隔膜22的运动产生变化的电容。

在其他实施例中，混合电路24包括响应于运动、施加至隔膜22的力或压力的任何信号换能器，施加至隔膜22的力或压力可包括流体压力、声波、或其他机械力。例如，包括隔膜的可能或可能不需要在隔膜下方的绝缘层的压阻传感器、声学传感器、光学传感器或任何其他传感器，可得益于本文中所公开的外壳形状和设计。

当传感器10被长期植入时，人体的异物反应将会自然导致传感器10的组织包覆。组织包覆或“疤痕”一般为纤维组织并且可随着时间改变可植入传感器10的响应。随着疤痕组织老化，它可能皱缩或收缩。本申请的发明人已发现，外壳12的外部表面(尤其是在隔膜22的区域上沿着外层28)周围的组织包覆的皱缩在隔膜22上生成接触压力。接触压力可随着组织包覆老化而增加并且可导致长期记录的传感器信号的基线压力偏移或漂移。疤痕组织的这种组织包覆和收缩的现象可能是利用可响应于压力或机械力的柔性或移动隔膜的任何长期可植入医疗传感器中的错误的潜在来源。由于由传感器10的组织包覆所生成的接触压力，对于生理信号(例如，血压)的长期监测可变得不正确。

为了减小由包覆组织在隔膜22上导致的接触压力，外壳12包括肩状部(shoulder)40和42，肩状部40和42使外侧16和18横向地延伸远离隔膜22的中线36，隔膜22的中线36在隔膜边缘32和34之间居中地延伸。如本文中所使用的“横向地”，当相对于传感器隔膜的中线或中间平面使用时，指的是远离隔膜的中线或平面方向。例如，相对于隔膜22的中线36的“横向地”为如延伸向各自的外壳外侧16和18的箭头44和46所表示的远离中线36的方向。在一些实施例中，通过具有邻近隔膜边缘32和34的加厚的壁(即，从隔膜边缘32和34横向地延伸)的外壳的一部分来限定肩状部，该肩状部使外侧横向地延伸远离隔膜中线。换句话说，肩状部包括外壳的一部分，该外壳的一部分具有比沿着外壳的其他部分(诸如，沿着平坦的部分14和相对的壁15)的外壳壁厚度更大的横向地邻近边缘32和34的壁厚度。

在一个实施例中，通过在所示实施例中具有可变厚度的外层28来限定横向肩状部40和42。例如，存在于隔膜22的水平面处(即，邻近隔膜边缘32和34)的外层28的厚度48大于沿着外壳12的其他部分(例如，沿着平面表面14和相对的壁15)的外层厚度50。与具有顺应壳体26的弯曲部分52的外层28的均匀厚度的设计相比，在隔膜纵向边缘32和34和外侧16和18之间的外层28的该增加的厚度使外侧16和18被定位为横向地远离中线36和隔膜纵向边缘32和34。在具体示例中，外层28具有限定肩状部42的壁厚度48使得外侧18平行于平面49而延伸，平面49与壳体26的弯曲的侧面52的最宽点相切。此外，厚度48可限定肩状部42使得外侧18大致垂直地与平坦的部分14相交。可对肩状部16应用相同或类似的配置。

在其他实施例中，可由可变厚度的壳体26限定肩状部40和42，可变厚度的壳体26可包括在隔膜22和外壳12的外侧16和18之间的厚度，比沿着壳体26的其他部分的厚度大。在这种情况下，外层28可形成为具有顺应壳体26的均匀的厚度。在又一些其他实施例中，与如果壳体26和外层28均具有均匀厚度并且遵循在其与平面侧面54相交或到达平面侧面54或相对靠近地接近隔膜边缘32和34时变窄的圆形的、圆柱形的或其他几何分布时外侧16和18的相对位置相比，壳体26和外层28两者可分别设置有有助于形成具有比外壳12的其他部分大的整体壁厚度的肩状部40和42的在隔膜边缘32和34和外侧16和18之间的厚度，以使得相对于中线36横向向外移动外侧16和18。在本文中所示的实施例中，外壳12具有大体细长的圆柱形或圆形的形状，其可被平滑地沿着血管向植入位置推进。然而，可构想，外壳12可形成为具有与图1所示的基本圆柱形的形状不同的其他几何截面形状，诸如大体矩形的截面。

可进一步构想，在一些实施例中，外壳12可设置成具有均匀的厚度但具有在隔膜边缘32和34中的每一个和各自的外侧16和18之间的距离38，该距离38使外侧16和18横向地延伸远离中线36。可通过指定隔膜22的宽度(即，所得的侧壁55和56的横向厚度)、壳体26的厚度和外层28的厚度、以及传感器模块的整体宽度来控制隔膜边缘32和34和各自的外侧16或18之间的距离38。隔膜边缘32和34和各自的外侧16和18之间的距离被指定成减小由于以下将进一步描述的组织包覆皱缩而引起的在隔膜22上和在隔膜边缘32和34处出现的接触压力。

图3描绘了使用组织包覆的效果的数学模型计算的在两个不同传感器外壳形状上沿传感器模块隔膜的接触压力的曲线图100和150。曲线100描绘了由传感器模块10周围的组织包覆造成的沿着图2所示的外壳12的平坦的部分14预期的接触压力。绘制了在从隔膜中线36到外壳外侧18的距离上的接触压力104。由具有可变壁厚度的外层28限定的肩状部42使最大接触压力106横向移动远离隔膜边缘34，从而减小了在边缘34处出现的接触压力102的大小。

曲线150描绘了沿着不包括由使外侧118远离隔膜122的中线136横向延伸的可变厚度外壳限定的肩状部的外壳12的平坦的部分114预测的接触压力。反之，与平坦的部分114相对的圆形或圆柱形的壁160以壳126和柔性层128两者的连续壁厚度与平坦的部分114相交。与外侧18相对于曲线图100中所示的外壳12中的相应的中线36的距离相比，圆形分布导致外侧118更接近中线136。更接近隔膜边缘134处出现最大接触压力156。在隔膜边缘134处(曲线图150)达到的接触压力152显著大于在外壳12的隔膜边缘34处(曲线图100)的接触压力102。观察到在隔膜122的区域上的接触压力154的斜率大于在隔膜22上的接触压力104的斜率，从而导致由于组织包覆皱缩引起的与外壳112相关联的更大的基线偏移误差。在曲线图100和150中，预期接触压力曲线104和154关于中线36和136对称。

在隔膜的中线或中心附近产生的接触压力将产生比在隔膜的边缘附近显著更大的偏移。因此，成形用于减小由组织包覆皱缩导致的隔膜接触压力的外壳设计的目标可包括减小接触压力的幅度并且将最大接触压力向隔膜的边缘推进或超过隔膜的边缘，从而减小在隔膜的中线或中心处或附近以及在隔膜边缘处的接触压力。

在一个实施例中，肩状部42使外壳外侧18远离隔膜边缘34横向地延伸达距离38，距离38使得在接触压力曲线104下的80％或更多的面积远离隔膜22。换句话说，在中线36和边缘34之间(即，在隔膜22上)的在接触压力曲线104下的面积为在接触压力曲线104下的总面积的大约20％或更少。在边缘34和外侧18之间(即，远离隔膜22)的在接触压力曲线104下的面积为在接触压力曲线104下的总面积的大约80％或更多。以这种方式，接触压力基本从隔膜22移除并且在外壳12的非隔膜区域上。

在另一实施例中，肩状部42被设计成将隔膜22上的在接触压力曲线104下的面积减小至在接触压力曲线104下的总面积的大约10％或更少，使得由于组织包覆皱缩引起的接触压力的90％被施加至远离隔膜的外壳。相比之下，当外壳112不具有使外边缘118远离隔膜边缘134延伸的肩状部时，在接触压力曲线154下的大部分的面积在隔膜122上。

在又一些其他实施例中，肩状部42使外壳外侧18横向地延伸远离隔膜边缘34达距离38，以使在隔膜纵向边缘34处的接触压力102小于最大接触压力106的预定百分比。例如，肩状部42可将在隔膜边缘34处的接触压力102减小至小于最大接触压力106的大约20％，或另一期望的百分比。

图4为根据替代实施例的传感器模块200的局部截面图。外壳212包括内壳体226，内壳体226具有沿着内壳体226的一侧220延伸的隔膜222。在该实施例中，基本平坦的侧面225与隔膜222和侧面220相对，使得外壳212具有基本矩形的截面。外壳212进一步包括柔性外层228，柔性外层228顺应壳体222并且将肩状部242限定为横向突出的凸缘(flange)，使外侧218远离隔膜222的中线236横向地延伸。

在各实施例中，使外壳外侧218横向地延伸远离传感器隔膜222的中线236和纵向边缘234的肩状部242可被形成为凸缘、环形物、露出(outcropping)、或其他凸出物(projection)。与导致外侧218比所示实施例中更接近隔膜中线236的外壳212的邻近隔膜边缘234的相对更窄的分布相比，此类凸出物将减小由于组织包覆皱缩引起在隔膜222的区域上的接触压力。通过横向延伸的突起物或凸缘形成的肩状部242的外侧218相对于外壳212的外表面250向外横向延伸。可以构想，在其他实施例中，壳体226可形成为具有限定远离纵向边缘234横向延伸的肩状部的凸缘或突出部分。在此类实施例中，外层228可形成具有顺应壳体226的大致均匀的壁厚度。

图5为根据另一实施例的传感器模块300的局部截面图。如以上大体所描述的，传感器外壳312包括内壳体326，隔膜322沿着内壳体326延伸。如以上大体所描述的，外壳312进一步包括外层328，外层328可以是柔性的、围绕壳体326并且顺应于(conform to)壳体326。如图5所示，医疗粘合剂的涂层330(以散列线所示)可被施加在外层328和壳体326之间的界面处。医疗粘合剂涂层330可使外壳312的外表面314隆起(bulge)，这随后可导致由于组织包覆皱缩引起的在隔膜322上的增加的接触压力。因此，在一个实施例中，外层328被形成为具有凹陷的外表面314，凹陷的外表面314从第一边缘311延伸至第二边缘313，以便至少沿着在隔膜322上延伸的外层328的一部分定位，由于医疗粘合剂涂层330的应用，在该部分处预期会发生隆起。外层328被显示为包括如上大体所述的肩状部334，但是在该实施例中，外层328包括与凹陷的外表面314连接的倾斜的上表面336。凹陷的外表面314将一般地由隔膜322上的连续壁厚度限定，该连续壁厚度小于外层328的沿着不在隔膜322上延伸的外层328的一部分的厚度，即，凹陷的外表面314壁厚度小于沿着肩状部334的壁厚度。在一个实施例中，凹陷的外表面314可具有大约与隔膜322的长度和宽度大致相同的凹陷的部分的长度和宽度，以减小由于组织包覆皱缩引起的在隔膜322上的接触压力。以这种方式，外层328的厚度从设备的外侧318、320向凹陷的外表面的对应的边缘311、313减少，以形成倾斜的上表面366。

图6为根据又一实施例的传感器模块400的局部截面图。传感器外壳412包括内壳体426，如以上大体所描述的，隔膜422沿着内壳体426延伸。如以上大体所描述的，外壳412进一步包括外层428，外层428可以是柔性的、围绕壳体426并且顺应于壳体426。如图6所示，外壳412的外层428可包括具有沿着层428的内表面430的开口的一个或多个通道或凹槽440和442。凹槽440被示为沿着隔膜422的长度纵向延伸，但是在替代的实施例中，凹槽440可横向地、对角地、或弯曲地延伸。凹槽440被设置成容纳在包括在壳体426中的隔膜422和层428之间施加的医疗粘合剂以防止或最小化外表面414的隆起。在其他实施例中，层428的内表面430可设置成具有一个或多个浅凹，该一个或多个浅凹用于容纳医疗粘合剂，尤其是否则将引起外表面414的隆起的任何过量的医疗粘合剂。

除此之外，或作为替代，一个或多个通道442可设置成在层428的内表面430和外表面414之间延伸以容纳在内表面430和隔膜422之间施加的任何过量的医疗粘合剂。在内表面430和隔膜422之间施加的医疗粘合剂涂层可部分地或完全地回填通道(多个)442以密封外壳420。

如上所述，外层428还被示为限定可任选具有倾斜的上表面436的肩状部434，使得外表面414凹陷以减轻可仍会发生的任何隆起。

图7为根据再一实施例的传感器模块500的局部截面图。外壳512包括内壳体526和外层528，内壳体526具有隔膜522。外层528包括凹陷的内表面530，凹陷的内表面限定在隔膜522和外层528之间的凹陷532以用于容纳在隔膜522和层528之间施加的医疗粘合剂。外层528可附加地或替代地包括横向延伸的溢流(over-fill)通道550和552，用于容纳沿着凹陷532施加的任何过量的医疗粘合剂以防止或最小化隔膜522上的外表面514的隆起。在所示的实施例中，溢流通道552从凹陷的内表面530通过肩状部532和534延伸至分别沿着外侧516和518限定的开口540和542。溢流通道550和552可在将医疗粘合剂注入到凹陷532期间部分地或完全地被回填以密封外壳512。将理解，溢流通道可包括有以上参照图4所述的设备中所示的凸缘。

本文中所描述的和所附附图中所示的各个特征可被单独或以任何组合使用以减少传感器隔膜上的接触压力。因此，已在参照具体实施例的以上描述中提供了医疗传感器模块的外壳。将理解，可作出对所引用的实施例的多种修改，而不背离在以下权利要求中所述的公开的范围。

Claims (11)

1.一种可植入医疗设备，包括：

外壳，所述外壳具有外壁，且包括内壳体和外层，所述外层被形成为在所述内壳体上方延伸并且封围所述内壳体以形成所述外壁，所述内壳体具有在所述内壳体的内壁和所述内壳体的外壁之间延伸的厚度，所述外层具有同所述内壳体的外壁抵靠接合的内侧，并且具有在所述外壳的内侧和外壁之间延伸的厚度，其中所述内壳体和所述外层形成有基本平坦的部分；

柔性隔膜，所述柔性隔膜沿着所述基本平坦的部分形成于所述内壳体中并且在第一边缘和第二边缘之间延伸，所述第一和第二边缘是被所述隔膜的宽度隔开的纵向边缘；以及

邻近所述第一边缘延伸的肩状部，所述肩状部使所述外层横向地延伸远离在所述隔膜的第一和第二边缘之间延伸的中央中线。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括信号换能器，所述信号换能器配置成响应于所述隔膜的运动而产生信号。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括：

凹陷部分，所述凹陷部分形成于所述隔膜和所述外层的内侧之间；以及

溢流通道，所述溢流通道由所述外层形成，并且从在所述外壳的所述外壁处形成的开口到沿着所述外层的内侧形成的开口延伸穿过所述外层，且沿着所述基本平坦的部分延伸。

4.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，邻近所述隔膜的所述外层的厚度大于在隔膜上方延伸的所述外层的厚度。

5.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，沿着所述肩状部的所述外层的厚度大于沿着与所述平坦的部分相对的所述外壳的外壁的一部分的外层的厚度。

6.如权利要求3所述的设备，其特征在于，溢流通道延伸穿过所述肩状部。

7.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述凹陷部分包括凹槽，所述凹槽形成于外层中并且沿着所述隔膜的长度纵向地延伸。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述肩状部由内壳体和外层中的一个或两者形成以具有厚度来将沿着所述隔膜的第一边缘和第二边缘的接触压力减少至小于沿着中央中线的最大接触压力的预定百分比。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，沿着所述肩状部的外层的厚度大于沿着所述外壳的与平坦的部分相对的外壁的一部分的外层的厚度，并且沿着所述肩状部的内壳体的厚度大于沿着与平坦的部分相对的所述外壳的外壁的一部分的内壳体的厚度。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，沿着所述肩状部的外层的厚度等于沿着所述肩状部的内壳体的厚度。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，位于所述隔膜上的外层的厚度是连续的。