CN106163432B - 具有薄膜压电传感器的针 - Google Patents

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Abstract

一种传感器设备包括包含多个层的柔性平面带(40)。所述带被配置为至少部分地包封医学设备。所述带包括：第一介电层(10)；被设置在所述第一介电层上的导电屏蔽层(12)；被形成在所述导电屏蔽层上的第二介电层(14)；以及包括传感器电极(26)、中心电极(28)以及连接所述传感器电极和所述中心电极的迹线(18)的图案化导电层。

Description

具有薄膜压电传感器的针
相关申请的交叉引用
本申请主张要求对于2014年4月11日提交的临时申请序列号61/978,223的优先权，通过引用将其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及医疗器械，并且更具体地涉及用于使用平面薄膜方法在设备上应用超声接收器的系统和方法。
背景技术
在超声成像中，由于反射远离成像探头的射束的针的表面的镜面属性，针的可见性常常非常差。为了缓解该问题，一些针制造商已经生产了具有特殊回波涂层的针，但是可见性的改进是有限的。超声成像系统制造商已经开发了使用来自不同角度的多个成像射束的算法，但是改进是有限的，并且这样的策略主要适合于仅仅线性阵列。当垂直于成像平面插入针或针路径相对于成像平面具有小的偏移时，两个策略都没有用。
已经提出了对诸如针以及还有导管的介入工具的端部进行可视化的一个解决方案是靠近工具的端部添加超声接收器。当成像射束扫掠视场时，来自传感器的信号指示射束正在与传感器靠得多近。甚至在其中针在超声图像中不可见的情况下，该信息被用于以超过0.5mm的位置精确度计算相对于超声图像的传感器位置。传感器需要不干扰设备的功能(例如，自动活检设备)，即不阻挡内腔、不干扰机械等。
发明内容
根据本原理，一种传感器设备包括包含多个层的柔性平面带。所述带被配置为至少部分地包封医学设备。所述带包括：第一介电层；被设置在所述第一介电层上的导电屏蔽层；被形成在所述导电屏蔽层上的第二介电层；以及包括传感器电极、中心电极以及连接所述传感器电极和所述中心电极的迹线的图案化导电层。
另一传感器设备包括包含多层的柔性平面带，所述带被配置为围绕医学设备螺旋地进行缠绕以至少部分地包封所述医学设备。所述带包括具有至少一个有角度的端部并且包括从所述带的纵向维度横向地延伸的至少一个皮带的所述带的第一介电层。底部电极和连接到所述底部电极的底部电极迹线被形成在所述第一介电层上。压电层被形成在所述底部电极上。顶部电极和连接到所述顶部电极的顶部电极迹线被形成在所述压电层上。
一种用于将传感器应用到医学设备的方法包括：提供具有多个层的柔性平面带，所述柔性平面带包括介电材料和传感器部件；将所述柔性平面带绕医学设备进行缠绕以至少部分地包封所述医学设备；并且使用所述带上的固定特征将所述带固定到所述医学设备，使得通过对所述带在所述医学设备上的应用来将至少一个传感器设备提供在所述医学设备上。
本公开的这些和其他目的、特征和优点将从要结合附图阅读的其说明性实施例的以下详细描述中变得显而易见。
附图说明
在参考以下附图对优选实施例的以下描述中将详细介绍本公开，其中：
图1是示出根据本原理的用于形成低剖面共形传感器设备的柔性平面介电层的透视图；
图2是示出根据本原理的具有形成在其上的导电屏蔽层的图1的设备的透视图；
图3是示出根据本原理的具有形成在其上的中间绝缘层的图2的设备的透视图；
图4是示出根据本原理的具有顶部电极、中心接触和被形成在中间绝缘层上的迹线的图3的设备的透视图；
图5是示出根据本原理的具有被形成在迹线上的另一介电层(绝缘体)的图4的设备的透视图；
图6是示出根据本原理的绕针的中心端被缠绕的图5的设备的透视图；
图7是示出根据本原理的关于具有被用于形成传感器的压电材料的针的尖端被应用的图5的设备的侧视图；
图8是根据本原理的具有用于形成螺旋地缠绕的传感器设备的皮带的倾斜的带的顶视图；
图9是示出根据本原理的具有被应用的底部电极(和迹线)的图8的设备的顶视图；
图10是示出根据本原理的具有被应用到底部电极的压电材料的图9的设备的顶视图；
图11是示出根据本原理的具有被应用的顶部电极(和迹线)的图10的设备的顶视图；
图12是示出根据本原理的螺旋地缠绕的传感器设备和固定特征的侧视图；以及
图13是示出根据说明性实施例的用于应用传感器设备的方法的流程图。
具体实施方式
根据本原理，提供了用于将一个传感器或多个传感器应用到针(或其他设备)以实施针或设备的超声引导或跟踪的系统、设备和方法。本原理提供包括以每个设备非常低的成本的一个或多个低剖面传感器并且允许规模化大量生产以维持低成本的针、设备或系统。在一个实施例中，传感器的互连可以被大量制造在(具有重复的图案的)巨大平面薄膜薄片上并且随后被切成薄带。描述了用于将这些带附接到设备的方法。在一个方法中，高度弯曲的/柔性的材料被用于薄片，并且薄片绕设备的圆周进行缠绕。在另一方法中，带围绕针以螺旋的方式进行缠绕。在这些和其他方法中，传感器设备被形成在平面薄膜上，其将要被安装在设备上。
可以通过建立介电层和图案化导体在薄膜平面薄片上形成超声传感器，使得整个传感器(或传感器的部分)在其在设备上的安装之前被形成。使用压电聚合物，例如聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚偏二氟乙烯与三氟乙烯(P(VDF-TrFE))可以制造针或其他设备。P(VDF-TrFE)。这些材料能够在丙酮中溶解并且通过蒸发工艺被应用到平面薄片或医学设备。传感器是高阻抗的并且能够被建模为与小电容器(例如，2.2pF)串联的电压源。这样的传感器对电互连的电容性负载敏感，并且特定电容抵消电子设备(类似于，例如驱动屏蔽技术)能够被用于避免大信号丢失。优选地屏蔽运载信号的电线或迹线(例如，包括围绕导体的电屏蔽)。这可以使用带状线配置来实现。
应当理解，将在医疗器械方面描述本发明；然而，本发明的教导更广泛并且适用于能够接受低剖面传感器的任何器械。在一些实施例中，在跟追或分析复杂生物或机械系统中采用本原理。具体而言，本原理适用于生物系统的内部跟踪过程和/或应用于身体的所有区域(例如肺、胃肠道、排泄器官、血管)中的过程等。附图中描绘的元件可以在硬件和软件的各种组合中实现，并且提供可以被组合在单个元件或多个元件中的功能。
此外，本文记载本发明的原理、方面和实施例以及其具体范例的全部叙述旨在涵盖其结构和功能等效方案。此外，这样的等效方案旨在包括当前已知的等效方案以及将来开发的等效方案(即，不论结构如何，开发的执行相同功能的任何元件)。因此，例如，本领域技术人员将要认识到，本文呈现的框图表示体现本发明的原理的说明性系统部件和/或电路的概念性视图。类似地，将认识到，任何流程图表、流程图等表示多个过程，可以在计算机可读存储介质中充分地表示所述多个过程，并且因此不论是否明确示出这样的计算机或处理器，都由计算机或处理器执行所述多个过程。
也将理解，当诸如层、区域或材料的元件被称为在另一元件“上”或“之上”时，其能够直接在其他元件上或者也可以存在中介元件。相反，当元件被称为直接在另一元件“上”或“之上”时，没有中介元件存在。也将理解，当元件被称为被“连接”或“耦合”到另一元件时，其能够直接被连接或被耦合到其他元件或者可以存在中介元件。相反，当元件被称为被“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，没有中介元件存在。
在说明书中对本原理的“一个实施例”或“实施例”以及其的其他变型的引用意指特定特征、结构、特性和连同实施例所描述的等等被包括在本原理的至少一个实施例中。由此，在“一个实施例中”或“在实施例中”的短语的出现以及出现在贯穿说明书的各个地方的任何其他变型不必全部指代相同的实施例。
应当认识到，以下中的任何的使用：“/”、“和/或”以及“其中的至少一个”，例如在“A/B”、“A和/或B”的情况下以及“A和B中的至少一个”旨在包括仅仅第一列表选项(A)的选择，或仅仅第二列表选项(B)的选择，或两个选项(A和B)的选择。作为又一范例，在“A、B和/或C”以及“A、B和C中的至少一个”的情况中，这样的措辞旨在包括仅仅第一列表选项(A)的选择，或仅仅第二列表选项(B)的选择，或仅仅第三列表选项(C)的选择，或仅仅第一列表选项和第二列表选项(A和B)的选择，或仅仅第一列表选项和第三列表选项(A和C)的选择，或仅仅第二列表选项和第三列表选项(B和C)的选择，或所有三个选项(A和B和C)的选择。如由本领域或相关领域的普通技术人员显而易见的，这可以对于列出的许多选项进行延伸。
现在参考附图，其中，类似的数字表示相同或相似的元件，并且首先参考图1，根据一个实施例示出了介电层10的透视图。介电层10可以被形成为薄片并且表示外部生物相容性绝缘层。层10的生物相容性绝缘材料可以包括聚酯薄膜、压敏胶膜、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚对二甲苯、聚氨酯等。介电层10被形成在其上的薄片可以首先被制造在巨大平面薄膜薄片上。一个薄片可以包括多个结构。然后，使用例如激光切割、冲压等能够从薄片切割个体单元。因为层和部件将从最外层被构建到最内层，介电层10可以是在薄片中的第一层；然而，根据需要，制造顺序可以被反转或否则改变。图1示出了从这样的较大的薄片切割的单个单元以说明性地示出了单个单元的制造。第一生物相容性介电层10将形成装备有传感器的针或其他设备的外层。介电层10可以为大约25-50微米厚，但是可以采用其他厚度。
参考图2，导电层12被形成在层10上。导电层12将形成装备有传感器的针或其他设备的外屏蔽。导电层12可以包括粘合到层10的箔，包括导电油墨，包括汽化金属等。
参考图3，中间绝缘层14被沉积或被形成在导电层12上。在带的中心端部16，中间绝缘层14未延伸到端部，因此外屏蔽或导电层12的小带仍然被暴露。该暴露的端部最终将形成针连接器(未示出)将连接到的外屏蔽12的中心端环电极。绝缘层14可以为大约25-50微米厚，但是可以采用其他厚度。
参考图4，导电信号迹线18被形成在中间绝缘层14上。迹线18可以被沉积和选择性地刻蚀以提供T-形端部样式20、22。在尖端部24(远端部分)，T形端样式22将形成将覆盖要被形成的传感器的电极26。在中心端部分16(近端部分)处，T形截面20将形成针连接器使用以连接到信号迹线18的环电极或中心电极28。导电信号迹线层可以包括从大约少于一微米至几微米的厚度，但是可以采用其他厚度。在一个实施例中，使用导电油墨可以打印电极26、28和迹线18。也可以采用其他工艺，例如掩膜汽相沉积或汽相沉积和刻蚀。
参考图5，然后用另一绝缘层30覆盖信号迹线18。该绝缘层30将在薄膜的将与针或其他设备接触的侧面上，传感器将被放置在所述针或其他设备上。在尖端部24处，绝缘层30将使传感器电极被暴露，并且在中心端部16处，绝缘层30使中心电极28被暴露。绝缘18可以为大约25-50微米厚，但是可以采用其他厚度。
在图5中示出的结构40可以包括对于其层的非常薄且强的分层，使得结构40将不会拉伸和损坏被形成在其中的导电部件。绝缘层10中的一个或多个可以包括例如聚氨酯，但是可以采用其他塑料或绝缘材料。导电层12可以包括箔，并且可以是铝、银、金或其他生物相容性导体。结构40包括可以少于它将被放置在其上的针或设备的圆周的宽度。在特别有用的实施例中，宽度能够在例如圆周的大约20％至圆周的大约90％之间。
参考图6，通过将结构40弯曲成管状，结构40能够可附接到针42。层30将与针42(或其他设备)接触。结构40包括围绕针42进行缠绕的宽度并且稍微小于针42的周长。当被安装在针42上时，结构40的边缘形成沿着针42的长度(或长度的大体部分)的间隙44。在图6中示出了中端部分16。
在间隙44的边缘之间，可以应用高度弹性的不同材料以形成能够在针42上滑动的可伸缩管。当结构40围绕模板针被缠绕并且然后被转移到针42时，可以例如通过将弹性带粘合到结构40的边缘或应用变干为间隙44中的弹性材料的粘合剂来实现弹性带46的应用。
在一个实施例中，可以由其中宽度覆盖管圆周(针圆周)的材料形成在图1中的介电层10，并且使(在层的堆叠中)更靠近针42的其他绝缘体层更狭窄(更不宽)，因此它们制造更具刚性的结构40。
在中端部分16处，导电层12和T-形20的小部分可以被折回(被翻边)到其自身(例如，在使其变成管状形状之前在最末端处将暴露的带折到其自身上)。这从形成的管的内表面到管的外部带来了外部屏蔽12和T形状20信号迹线的接触点，使得夹持式样连接器能够附接到这些接触点。
参考图7，根据一个实施例在针42的尖端部分24处可以形成单个环形传感器50。针42优选地包括金属，诸如不锈钢，但是可以采用其他手术相容性材料。针42的尖端部分24(远端部分)可以被涂有压电共聚物32。这可以通过采用浸入涂层工艺来实现。现在金属针42用作共聚物传感器50的底部电极。传感器50的顶部电极将是电极26。在一个实施例中，共聚物可以包括PVDF或P(VDF-TrFE)环，但是可以采用其他适当的材料。
对于介电层/绝缘层，例如层10、14、30(图5)，选择具有相对低的介电常数的材料是有利的。例如，可以选择具有大约2.1的介电常数的聚四氟乙烯(PTFE)。然而，PTFE到其他材料的粘附可以是问题。可以采用其他材料，诸如生物相容性聚丙烯(介电常数2.2)。许多塑料/聚合物具有接近3.0的介电常数，并且也可以被采用。聚氨酯具有稍微更高的值3.5，并且对于在本申请中使用是有吸引力的，因为具有医疗级版本(被用于涂覆可植入起博器)。而且，聚氨酯提供对具有高平滑度和耐用性的许多材料的良好粘合，并且能够使用适当的溶剂被沉积在薄层中。也可以使用其他材料。
本原理能够被扩展到在相同针上的多个传感器。这允许针的取向的确定以及还有针尖端的位置的确定，而不需要将传感器放置为非常靠近尖端。基于来自多个传感器的信号来计算尖端位置也应当提高测量精确度，以及提供测量中的置信度的指示。代价是稍微更复杂的制造处理，并且由于多个传感器的额外电容性负载的信号的轻微丢失。
参考图8-11，另一实施例包括能够使用螺旋外缠绕被附接到针或设备的倾斜的带102。在该实施例中的倾斜的带102包括嵌入式压电传感器和互连(迹线)。
参考图8，以倾斜的带102形式的绝缘体104包括皮带或交叉带106。皮带106将包括传感器并且相对于带102是有角度的，使得当带102轻轻地绕针(未示出)螺旋地进行缠绕时，皮带106将形成围绕针的环。绝缘体104可以包括上述介电材料中的一个或多个，例如聚氨酯、聚酯薄膜等。带102包括剧烈倾斜的端部103以使得起始点能够用于将带螺旋地缠绕在医学设备上。
参考图9，沿着连接底部电极108的一条迹线或多条迹线110形成一个底部电极或多个底部电极108。底部电极108和迹线110的导电材料可以包括导电油墨、汽化金属、导电聚合物等。
参考图10，压电材料112(例如，PVDF或共聚物材料)仅仅被应用到皮带106。使用掩膜等可以沉积或可以在其上刷上压电材料112。
参考图11，一个顶部电极或多个顶部电极114被应用在压电材料112的顶部，并且沿着连接它们的并形成传感器120的迹线116形成。在该实施例中，多传感器针被提供具有连接传感器的共享迹线。
参考图12，倾斜的带102能够以稍微螺旋的方式围绕针进行缠绕。接触针122的第一层能够是自然粘合的。为了使该结构刚性地固定在针122上，可以以很窄的带的形式制造固定特征123，诸如膜。该特征123包括一个或多个绝缘体125和导电层127。导电层127可以夹在绝缘体之间。带102(和/或特征123)以完全覆盖针122的紧密包装密度螺旋形围绕针122进行缠绕。特征123包括外部生物相容性绝缘层125和外部屏蔽(导电层127)。该特征123的内部绝缘体(未示出)能够是自然粘合的。
备选实施例可以包括例如其中传感器与针直接接触的结构，其中针用作一个电极(如图7)。在其他实施例中，可以采用与沉积在管上的压电传感器互连的部分弹性管。
在一个实施例中，如图12中，图5的结构40能够以螺旋形被附接到针。很窄的粘合带能够围绕图6中的结构40被螺旋行进，该带能够形成外部生物相容性绝缘体(因此将不再需要图5中的层30)。代替窄粘合带，细电线可以被用于围绕图6中的结构40螺旋行进。电线可以具有粘合涂层，或在生物相容性胶/密封剂浸涂之后，可以采用非粘合电线。
在一个实施例中，根据本原理，管，诸如热缩管或类似材料，诸如当被暴露于化学或UV光时收缩的材料可以被用于包封带(螺旋或缠绕)。
在其他实施例中，传感器可以包括PVDF或共聚物，或传感器可以包括，例如PZT或另一压电材料，或完全不同的传感器，诸如，电容式微加工超声换能器(CMUT)。
在一个实施例中，粘合层能够被应用到针，并且所描述的带或结构可以围绕针按压或围绕针螺旋行进以粘合它们。
为了保持生产成本下降，使用的材料应当是低成本的，并且制造过程应当大量高度自动化以避免劳力和设备成本。给定这些目标，压电聚合物，诸如PVDF和P(VDF-TrFE)是传感器生产的候选材料。在PVDF样本中应用的电压以产生运动的能力被用于产生能够使用基于PVDF的水诊器探测的超声波。在给定的医学应用中决定是否使用基于陶瓷的压电或PVDF中具有种种考虑。在较低频率处，为了共振考虑应当采用较厚的PVDF膜。PVDF传感器能够建模为与电容串联的并且对于较厚的传感器具有小表面积的电压源。这导致小电容。因此，一般地，其显现PVDF具有在频率范围25-100MHz中执行医学超声工作的优点。与PZT比较，PVDF也在传送更高强度的超声的能力上是受限的。
例如，对于用于探测超声波的PVDF水诊器，甚至在更低频率PVDF具有良好特性。与也可以被用在一些实施例中的PZT比较，PVDF具有高得多的带宽并且由此也不会使波的瞬时特性失真太多。在这种情况下，在非常接近传感器中，能够通过将基于高输入阻抗场效应晶体管(FET)的前置放大器集成为非常靠近传感器来处理低输出电容问题。对于应用电压在厚度方向上形成的d33常数应变对于压电陶瓷约比压电聚合物高一个量级。压电陶瓷的一个缺点是其高声阻抗，与身体组织的约1.5MRayls相比较，约30MRayls(1MRayl＝106kg/m2s)。该阻抗失配能够通过四分之一波长匹配层补偿，但是由于粘合层和构建方法这些能够降低超声脉冲。压电薄膜的声阻抗约4MRayls，是好得多的匹配。另外，陶瓷是易碎的，并且不能够被成形为期望的几何结构。PVDF是具有接近组织的声阻抗的可共形的且柔性的低成本材料，不像PZT将不需要匹配层。
在干净的室内环境中生产PVDF压电薄膜，并且以PVDF树脂颗粒的熔体挤出成薄片形式开始。其次，具有拉伸步骤，其将薄皮厚度减少大约5倍。该拉伸，远低于聚合物的熔点，引起分子链堆砌成平行的晶面，这被称为“测试阶段”。为了获得高水平的压电活动，然后测试阶段聚合物被暴露到很高的电场以将晶体相对于极化电场对齐。在拉伸步骤中，薄膜能够沿着仅仅一个维度(单轴薄膜)或在两个维度上(双轴薄膜)拉伸。双轴薄膜将仅仅主要在厚度方向上具有它们的压电敏感性，而单轴薄膜将在厚度方向和非拉伸平面方向两者中对应力敏感。
已经研发了允许在更高温度使用的PVDF的新共聚物(例如，对于一些共聚物高达135摄氏度，对比对于传统PVDF的100摄氏度)。尽管这些温度在临床使用中不会遇到，但是在简化制造和消毒处理中更高的温度容差能够是有利的。PVDF的共聚物是可极化的而没有拉伸，并且使用旋转涂覆技术能够生产下至200埃的非常薄的膜，这样薄的层用标准PVDF是不可行的。另外，与PVDF相比较，共聚物具有稍微更高的厚度模式压电常数，导致大约高10％的灵敏度。
在针并且更具体地活检针方面已经描述了本原理。然而，本原理可以被应用到需要压电传感器(接收器)、发射器或换能器的任何器械。这样的设备可以包括导管、导丝、内窥镜、可植入设备等。本原理能够提供具有共形地应用到外部表面的内置传感器的相对低成本的设备。为了保持生产成本下降，使用的材料需要是低成本的，并且制造过程应当大量高度自动化以避免劳力和设备成本。根据本原理的设备提供共形地被形成并被放置在医学设备或器械上的低形式因素。在特别有用的实施例中，本原理被用于超声引导针介入，例如，RF消融、肝活检、神经阻滞、血管通路、脓疡引流等。
参考图13，说明性示出了用于将传感器应用到医学设备的方法。在框202中，根据本实施例提供包括介电材料和传感器部件的具有多个层的柔性平面带。传感器部件可以完全在带上，或部分在带上且部分在医学设备上。
在框204中，将柔性平面带绕医学设备进行缠绕以至少部分地包封医学设备。在框206中，可以将柔性平面带围绕具有压电聚合物涂层的医学设备(例如针)进行缠绕，使得带上的传感器电极与压电聚合物接触以形成至少一个传感器。在框208中，将柔性平面带绕设备的圆周的至少部分进行缠绕，其中，固定特征被配置为将带的边缘固定在医学设备上。在框210中，将柔性平面带绕医学设备螺旋地进行缠绕。在框211中，柔性平面带可以包括至少一个皮带，其形成具有关于带的角度，使得当带绕医学设备被螺旋行进时，皮带形成围绕医学设备的环形传感器。
在框212中，使用带上的固定特征将带固定到医学设备，使得通过对带在医学设备上的应用来将至少一个传感器设备提供在医学设备上。在一个实施例中，固定特征被配置为围绕带进行缠绕，并且包括导体以形成屏蔽和至少一个介电层(例如，对于螺旋地缠绕的实施例)。导体可以包括在其上具有或没有粘合剂或电介质的电线。
在框214中，带可以包括在近端部分上的导电屏蔽和中心电极，导电屏蔽和中心电极可以被翻边以允许外部电连接到导电屏蔽和中心电极。
在框216中，外部连接器被应用于将传感器电连接到电子设备。现在一个传感器或多个传感器能够被用于进行测量。在特别有用的实施例中，对于引导针应用，传感器测量超声能量。也预期其他应用和设备。
在解读所附权利要求中，应当理解：
a)“包括”一词不排除在给定权利要求中列举的元件或动作之外存在其他元件或动作；
b)元件前的“一”或“一个”一词不排除存在多个这样的元件；
c)在权利要求中的任何附图标记不限制其范围；
d)若干“单元”可以由相同的项目或硬件或实施结构或功能的软件来表示；以及
e)不意为对动作的具体顺序做出要求，除非具体指示。
已经描述了具有薄膜压电传感器的针的优选实施例(其旨在为说明性的而非限制性的)，应当注意，鉴于以上教导，本领域技术人员能够做出修改和变型。因此，应当理解，在所公开的本公开的特定实施例中可以做出改变，所述改变在如权利要求书概述的本文中公开的实施例的范围之内。由此，已经描述了由专利法要求的详情和特征，在附加权利要求中陈述和要求由专利特许证保护的权利要求。

Claims (10)

1.一种应用于医学设备以实现对所述医学设备的超声引导或跟踪的传感器设备，包括：
柔性平面带(40)，其包括多个层，所述带被配置为当围绕所述医学设备而进行缠绕时至少部分地包封所述医学设备，所述带包括：
第一介电层(10)：
导电屏蔽层(12)，其被设置在所述第一介电层上；
第二介电层(14)，其被形成在所述导电屏蔽层上；
设置在所述第二介电层(14)上的图案化导电层，所述图案化导电层包括传感器电极(26)、中心电极(28)以及连接所述传感器电极和所述中心电极的迹线(18)；
被形成在所述图案化导电层上使得所述传感器电极(26)和所述中心电极(28)被暴露的第三介电层(30)；以及
包括压电聚合物膜的超声传感器；
其中，所述超声传感器被设置在所述传感器电极(26)上使得所述压电聚合物膜的第一表面与所述传感器电极(26)电接触，并且使得当所述传感器设备被应用到所述医学设备时所述压电聚合物膜的第二表面被暴露以与所述医学设备电接触。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述带被配置为使得当所述带围绕具有压电聚合物涂层(32)的针(42)进行缠绕时，所述传感器电极与所述压电聚合物接触，并且所述针形成底部电极。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述带被配置为当所述带围绕所述医学设备进行缠绕时绕所述医学设备的圆周的至少部分而被形成。
4.根据权利要求3所述的设备，还包括固定特征(46)，所述固定特征被配置为当所述带围绕所述医学设备进行缠绕时将所述带的边缘固定在所述医学设备上。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，至少所述第二介电层(14)被下凹以暴露所述导电屏蔽和所述中心电极的近端部分，并且所述导电屏蔽和所述中心电极的所述近端部分被翻边以允许外部电连接。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一介电层(10)具有与所述医学设备的周长相等的宽度，并且所述带的至少一个其他层具有少于所述医学设备的所述周长的宽度。
7.一种用于将根据权利要求1-6中任一项所述的传感器设备应用到医学设备的方法，包括：
提供(202)所述传感器设备；
将所述传感器设备的柔性平面带绕所述医学设备进行缠绕(204)以至少部分地包封所述医学设备；并且
使用所述柔性平面带上的固定特征将所述柔性平面带固定(212)到所述医学设备，使得通过将所述柔性平面带应用在所述医学设备上来将至少一个传感器设备提供在所述医学设备上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，缠绕所述柔性平面带包括将所述柔性平面带围绕具有压电聚合物涂层的针进行缠绕(206)，使得所述柔性平面带上的传感器电极与所述压电聚合物接触以形成所述至少一个传感器。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，
所述柔性平面带包括在近端部分上的导电屏蔽和中心电极；
并且，所述方法还包括
对所述导电屏蔽和所述中心电极进行翻边(214)以允许外部电连接。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，
缠绕所述柔性平面带包括将所述柔性平面带绕所述医学设备螺旋地进行缠绕(210)。
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