CN111542270A - 超声换能器声学耦合 - Google Patents
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Abstract
公开了一种声学耦合层(20),其用于将超声换能器(30、60)声学耦合到身体区域(1),该声学耦合层包括被嵌置在弹性体(22)中的极性液体吸收剂聚合物(24)。还公开了包括这种声学耦合层的超声换能器、可佩戴贴片和界面贴片。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于将超声换能器声学耦合到身体区域的声学耦合层。
本发明还涉及一种包括这种声学耦合层的超声换能器。
本发明还涉及一种包括这种超声换能器的可佩戴贴片。
本发明还涉及一种用于将这种超声换能器安装在患者的身体部分上的贴片。
背景技术
超声成像是一种越来越重要的诊断工具。除了医院和其他医疗实践中的高分辨率成像以外,在持续较长的时间内,越来越多地将超声成像用于患者监测。在这种情况下,患者通常会佩戴包括超声换能器的贴片,该超声换能器包括一个或多个超声换能器单元,该换能器用于在这种时间段内监测患者的解剖结构的特定部分。
例如,考虑将这种可佩戴的超声贴片用于血流动力学监测,其中,可以监测诸如血流、脉压、脉搏波速、心输出量和动脉的截面尺寸之类的参数,例如在医院的临床环境中对膀胱进行监测,其中,可以监测患者尿液的产生和水合速率,出于对周围疾病进行基于超声的诊断和治疗的目的对冠状动脉慢性完全包涵体(CTO)进行监测以显影大的CTO(>10cm),其中,该大的CTO是使用对比增强的荧光检查和血管通路监测无法显影的。这种长期的超声患者监测的其他应用对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
众所周知,为了在超声换能器与患者身体之间实现良好的声学耦合,通常在超声换能器与患者身体之间施加偶联剂,即流体,例如超声传导凝胶。在将这种超声换能器应用于患者身体的过程中,施加压力以从偶联剂中排出气泡,从而建立所需的声学接触。在诸如医院之类的临床环境中,超声检查的持续时间相对较短,例如5-15分钟,这意味着偶联剂并没有时间变干或以其他方式降解。
当将可佩戴的超声贴片应用于患者身体以便在贴片与患者身体之间建立所需的声学耦合时,同样需要这种偶联剂。然而,在这种情况下使用偶联剂并非使没有挑战的。首先,必须注意,在粘性贴片的情况下,偶联剂并不会干扰贴片到患者身体的粘附。此外,必须尽可能防止偶联剂在患者佩戴贴片期间降解(例如变干)。
US 6,343,512B1公开了一种超声探针,其包括作为整体偶联剂的交联亲水材料。为了控制偶联剂的声学阻抗和/或机械性能,可以在偶联剂中分散另外的亲水或非亲水材料。但是,难以获得具有在与患者的身体区域接触时具有足够低的摩擦的材料的整体偶联剂。
US 2017/128042A1公开了用于在无需外部偶联剂(例如凝胶)的情况下进行超声传输的装置和方法。
US 6,039,694公开了均质、实心、弹性、生物相容的护套,其被布置成与超声换能器共形。
WO 2015/130841A1公开了超声耦合装置、系统和方法。
发明内容
本发明试图提供一种声学耦合层,用于以低摩擦的方式将超声换能器声学耦合到身体区域。
本发明还试图提供一种包括这种声学耦合层的超声换能器。
本发明还试图提供一种包括这种超声换能器的可佩戴贴片。
本发明还试图提供一种用于将这种超声换能器安装在患者的身体部分上的贴片。
根据一个方面,提供了一种用于将超声换能器声学耦合到身体区域的贴片,该贴片包括:用于超声换能器的支架;以及用于将超声换能器声学耦合到身体区域的声学耦合层,当超声换能器被安装在支架中时,声学耦合层在超声换能器和身体区域之间提供界面层,其中,声学耦合层包括被嵌置在弹性体中的极性液体吸收剂聚合物。本发明基于下列见解:极性液体吸收剂聚合物可被用作这种声学耦合层内的液体存储器,而弹性体为声学耦合层提供所需的体积稳定性,同时在应用于超声换能器时,确保声学耦合层与待使用这种超声换能器检查或治疗的患者的皮肤区域之间的低摩擦接触。
极性液体吸收剂聚合物以多个颗粒的形式被嵌置在弹性体中,其优点在于,可以简单且成本有效的方式制造该声学耦合层。另外,通过将这种颗粒分散在整个声学耦合层中,遍及声学耦合层提供用于极性液体(例如水、酒精或其混合物)的局部存储器,使得以这种方式提供对于声学耦合层与患者皮肤的接触表面的基本均匀的润湿。
颗粒的直径小于由超声换能器产生的任何声波波长的10%,使得颗粒对这种超声波基本上在声学上是透明的,从而使由颗粒引起的这种超声波的散射效应最小化。
在至少一些实施例中,极性液体吸收剂聚合物的极性液体吸收能力是其自身重量的至少10倍,优选地,其极性液体吸收能力是其自身重量的至少50倍,并且更优选地,其极性液体吸收能力是其自身重量的至少100倍。例如,极性液体吸收剂聚合物可以是超级吸收剂聚合物。这种超级吸收剂聚合物的示例包括选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷和淀粉接枝聚丙烯腈共聚物的共聚物。极性液体吸收剂聚合物优选地是聚丙烯酸钠共聚物。
在至少一些实施例中,弹性体选自聚氨酯和聚醚嵌段酰胺,因为这种弹性体特别适合于提供声学耦合层与患者皮肤的低摩擦接触表面。弹性体可以形成弹性体基质,该弹性体基质优选地具有小于50肖氏A的硬度,以便确保极性液体吸收剂聚合物在基质内的稳定嵌置和声学耦合层的低摩擦接触表面。极性液体吸收剂聚合物可以被化学结合至弹性体,以便提供极性液体吸收剂聚合物在弹性体(基质)内的特别稳定的嵌置。
极性液体吸收剂聚合物可被装载有极性液体,并且可选择地可还包括溶解在被加载到极性液体吸收剂聚合物中的极性液体中的形成凝胶的添加剂。例如,这可能是下列情况,即,在将声学耦合层施加到可佩戴贴片等,使得可佩戴贴片准备好加以使用。
根据另一方面,提供了一种超声换能器,其包括用于接触身体区域的主表面和覆盖所述主表面的本文描述的实施例中的任一个的声学耦合层。这种超声换能器适合在患者的皮肤上长期使用,而无需定期补充介于超声换能器和身体区域之间的接触液体,这是因为从介于超声换能器和身体区域之间的界面损失的任何极性液体(例如水或水凝胶)被从由在声学耦合层内的极性液体吸收剂聚合物提供的这种极性液体的存储器进行补充。
根据又一方面,提供了一种可佩戴贴片,其包括本文所述实施例中的任一个的超声换能器。这种可佩戴贴片可以由患者长时间佩戴,同时由于从由声学耦合层内的极性液体吸收剂聚合物提供的这种极性液体的存储器对来自介于超声换能器与超声探头之间的界面的任何损耗或降解的极性液体的补充,确保了超声换能器与患者皮肤之间的稳定的声学耦合。
该贴片将超声换能器声学耦合到身体区域。该贴片包括用于超声探头的支架和本文描述的实施例的声学耦合层,用于当将超声换能器安装在支架中时在超声换能器和身体区域之间提供界面层。这种贴片可以是一次性的,使得可以仅通过将贴片粘附到超声换能器(例如,超声换能器等)来准备超声换能器以用于患者交互,同时在使用之后,可以简单地从超声换能器上移除贴片,使得可以以简单的方式准备超声换能器以用于这种用途,同时避免了例如通过不正确地施加耦合流体(例如耦合凝胶)导致超声换能器的不当准备妨碍超声换能器的正确或最佳运行的风险。
贴片可进一步包括在界面层上的可移除的不透水箔片,以防止在不使用贴片时界面层变干。此外,贴片可在界面层周围包括不透水的密封件,以防止这种变干并确保在使用超声换能器时在界面层和患者皮肤之间包含极性液体。
附图说明
参考附图,通过非限制性示例更为详细地描述本发明的实施例,其中:
图1示意性地描绘了根据一个实施例的声学耦合层;
图2示意性地描绘了根据一个实施例的可佩戴贴片;
图3示意性地描绘了根据一个实施例的可佩戴贴片组件;
图4示意性地描绘了根据另一实施例的贴片;
图5示意性地描绘了包括超声换能器的图4的贴片;和
图6示意性地描绘了根据一个实施例的超声换能器。
具体实施方式
应当理解,附图仅是示意性的且并未按比例绘制。还应当理解,在所有附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。
图1示意性地描绘了根据本发明的示例实施例的声学耦合层20的截面图。声学耦合层20包括弹性体22,其中嵌置有极性液体吸收剂聚合物24。极性液体吸收剂聚合物24用作极性液体的存储器,使得一旦将极性液体装载到极性液体吸收剂聚合物24中,声学耦合层20的外表面(例如外表面25)就被极性液体吸收剂聚合物24中的极性液体润湿。因此,当例如通过蒸发,将极性液体输送远离外表面25时,外表面25上的极性液体被通过存储在极性液体吸收剂聚合物24中的极性液体经由从其中进行解吸附而得到补充。在优选实施例中,极性液体是水,但是应当理解,本发明的实施例并不限于此;例如同样可行的是,将不同的极性液体(例如酒精或诸如酒精/水混合物之类的极性液体的混合物)装载到声学耦合层20中。这种声学耦合层20可以在患者的皮肤区域与超声换能器之间提供声学耦合,该声学耦合基本上没有空气并且可以保持较长的时间段,如将在下面进一步详细说明的那样。
极性液体吸收剂聚合物24通常具有至少为其自身重量的10倍的极性液体吸收能力。优选地,极性液体吸收剂聚合物24具有至少为其自身重量的50倍的极性液体吸收能力,并且更为优选地,极性液体吸收剂聚合物24具有至少为其自身重量的100倍的极性液体吸收能力。优选地,极性液体吸收剂聚合物24是超级吸收剂聚合物。特别适用类型的超级吸收剂聚合物可以通过在存在引发剂的情况下混合有氢氧化钠的丙烯酸的聚合反应来制备,以形成聚丙烯酸钠盐,有时将其称为聚丙烯酸钠。然而,可以考虑这种超级吸收剂聚合物的替代实施例,例如聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷和淀粉接枝聚丙烯腈共聚物。
弹性体22可形成热塑性弹性体基质,其中嵌置有极性液体吸收剂聚合物24。这种弹性体基质优选地是可透水的,使得水(或另一极性液体)可从极性液体吸收剂聚合物24输送到声学耦合层20的外表面25,反之亦然。诸如热塑性弹性体之类的适用材料包括聚氨酯、聚醚嵌段酰胺(例如,由阿科玛公司(Arkema Corporation)制造的PEBAX)或共聚酯。可以考虑其他适用的弹性体。
弹性体22优选地为极性弹性体,以确保弹性体22和极性液体吸收剂聚合物24之间的稳定界面。如果弹性体22由非极性弹性体制成,则声学耦合层20的长期稳定性可能由于极性液体吸收剂聚合物24趋向于与非极性弹性体22分离开而是难以实现的。尽管这可通过在声学耦合层20中使用稳定剂来克服,但是已经发现,不能长时间地确保声学耦合层20的尺寸稳定性,这可能对声学耦合层20与患者的皮肤区域之间的接触质量产生负面影响,例如当在超声换能器上就位时,该患者的皮肤区域上施加了声学耦合层20。通过使用极性弹性体22可以克服这些问题。
弹性体优选地具有小于50肖氏A的硬度,以便提供相对柔韧的弹性体22,该弹性体22可以相对小的摩擦遍及患者的皮肤区域移动。弹性体22和极性液体吸收剂聚合物24优选地是生物相容聚合物,使得它们可以与患者安全地接触。
极性液体吸收剂聚合物24以颗粒或粒子的形式嵌置在弹性体22内。对这种颗粒或粒子的直径进行选择,使得其最大直径小于由其上施加了声学耦合层20的超声换能器产生的任何超声波的波长的1/10。以这种方式,颗粒或粒子基本上是声学透明的,从而在穿过声学耦合层20时使超声波的散射最小化。例如,对于产生频率f为约10MHz以1,500m/s的速度v行进通过诸如组织之类的介质的超声波,波长λ=v/f为150微米,使得在弹性体基质和颗粒之间存在声学阻抗失配的情况下,应将颗粒直径保持小于15微米,以避免超声波被这种颗粒反射。当然,对于超声波的不同主要波长,可以如本领域技术人员将容易理解的那样,对颗粒直径进行相应地调节。特别地,在将声学耦合层20部署在这种超声换能器上的情况下,基于超声换能器产生的频谱,颗粒尺寸是否遵守上述尺寸限制将是显而易见的。
极性液体吸收剂聚合物24可被以任何适用的方式嵌置在弹性体(基质)22内。例如,极性液体吸收剂聚合物24的颗粒(例如极性液体吸收剂聚合物24的粉末)可被分散或混合到处于升高温度的弹性体22中,然后通过冷却将极性液体吸收剂聚合物24的颗粒固定到弹性体22中。极性液体吸收剂聚合物24的载体材料可被嵌置在弹性体22中,其中,极性液体吸收剂聚合物24可被例如通过化学键附接到弹性体22。例如在极性液体吸收剂聚合物24单独与弹性体22结合不良的情况下,这种载体材料例如可以是改善弹性体22和极性液体吸收剂聚合物24之间的结合的另一聚合物。作为选择,可将极性液体吸收剂聚合物24溶解在弹性体22中,以形成极性液体吸收剂聚合物24在弹性体22中的分散体,并且可将极性液体吸收剂聚合物24共挤出以将极性液体吸收剂聚合物24结合到弹性体(基质)22中。这种共挤出可以是反应性共挤出,其中,极性液体吸收剂聚合物24被例如共价地或离子键地化学结合到弹性体22。当然,可以考虑将极性液体吸收剂聚合物24嵌置到弹性体22中的任何其他适用的方法。
图2示意性地描绘了根据示例实施例的待部署在患者的皮肤区域1上的可佩戴贴片10的截面图。可佩戴贴片10通常包括载体或壳体35,其可由任何适用的材料(例如塑料、金属、金属合金、复合材料或其组合)制成。超声换能器30安装在载体或壳体35上,该超声换能器30包括一个或多个超声换能器元件(未示出),该超声换能器元件被沿着超声换能器30的主表面布置以面向皮肤区域1。一个或多个超声换能器元件可以是任何适用类型的超声换能器元件,例如压电换能器元件(例如PZT)或电容换能器元件(例如CMUT)。电容微机械超声换能器(CMUT)元件由于它们与压电换能器元件相比具有优越的带宽且易于制造而是特别适用的。一个或多个超声换能器元件通常被布置成使得由这种元件生成的超声波通过超声换能器30的面向皮肤的主表面离开该超声换能器30,使得这种超声波可以穿透患者的皮肤区域1。
根据本文描述的实施例中的任一个,超声换能器30的面向皮肤的主表面被声学耦合层20覆盖住,使得超声换能器30与患者的皮肤区域1之间的界面被例如存储在声学耦合层20内的极性溶剂吸收剂聚合物24中的极性溶剂(例如水)连续地润湿。当将可佩戴贴片10施加在皮肤区域1上时,诸如橡胶密封件之类的不透水的密封件40可从壳体或载体35延伸到患者的皮肤区域1。不透水的密封件40密封住载体或壳体35与皮肤区域1之间的空间,在该空间中,定位有超声换能器30和声学耦合层20,使得极性液体(例如水)不会容易地从该空间逸出,从而进一步延长了可佩戴贴片10的使用寿命。
可佩戴贴片10的声学耦合层20可被预装载有极性溶剂(例如水)。为此,可以将可移除的不透水的胶带或箔片(未示出)部署在声学耦合层20上,在将可佩戴贴片10施加到皮肤区域1上之前可将声学耦合层20移除,使得声学耦合层20在使用可佩戴贴片10之前并不变干。为了降低来自声学耦合层20的极性溶剂(例如水)的损耗率,极性溶剂可以进一步包括诸如聚乙烯醇或硝酸纤维素之类的形成凝胶的添加剂或任何其他适用的形成凝胶的添加剂。
可佩戴贴片10还可在与皮肤区域1的接触表面上包括粘合剂(例如压敏粘合剂),以将可佩戴贴片10粘合到皮肤区域1。例如,粘合剂可被施加在不透水的密封件40上。这样一来,患者可以长时间佩戴可佩戴贴片10,而不存在可佩戴贴片10从患者的皮肤区域1脱落的风险。当然,如果可佩戴贴片10包括诸如带子等之类的紧固装置,用于将可佩戴贴片10紧固到患者的皮肤区域1上。
图3示意性地描绘了可佩戴贴片组件100,其包括根据本发明的多个实施例的可佩戴贴片10和用于控制超声换能器30的控制模块80。控制模块80可通过电线或电缆70连接至超声换能器30,该电线或电缆可以是任何适用的电线或电缆,例如同轴电缆、包括单独绝缘的电线的电缆、包括导电迹线的带等。控制模块80可包括用于控制超声换能器30的电路81。例如,电路81可包括联接到下变频级的阵列控制器,该下变频级可以形成阵列控制器的一部分或者可以是单独的实体。该下变频级可以对回声信号进行从MHz域到KHz域的噪声滤波和频率下变频,并将信号包络用于降频变换后的回波信号,以减少需要提供给信号处理器以从获取到的回波信号中推导出所需膀胱信息的数据量。其他适用的数据减少技术对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
电路81可以进一步包括用于处理从超声换能器30接收到的信号的信号处理器。作为选择,这种信号处理器可以形成远程装置的一部分,例如可佩戴的智能装置(例如智能手表)、便携式智能装置(例如移动电话或平板电脑、膝上型计算机、个人计算机等),以便减少从可佩戴贴片10获取的计算量,使得可以延长控制模块80内的电池87的使用寿命。
电路81可以利用无线通信模块85通信地联接到数据存储装置83(例如机载在控制模块80上的存储器等),其中,该无线通信模块85被通信地联接到数据存储装置83,使得与被存储在数据存储装置83中的所获取的回波信号有关的数据可例如响应于来自远程装置的通信请求而被周期性地传送到远程装置。可部署任何适用的无线通信协议(例如蓝牙、Wi-Fi、诸如3G、4G、5G等之类的移动通信协议、近场通信协议(NFC)等)以用于控制模块80与远程装置之间的通信。
如前所述,与从控制模块80传送到这种远程装置的所获取的回波信号有关的数据优选地被减小尺寸以使得需要以这种方式传送的数据量最小化,以便延长电池87的使用寿命。应该理解的是,在电路81包括信号处理器的替代实施例中,无线通信模块85可被用于将信号处理器的处理结果传送给这种远程装置,例如用于在远程装置的显示器上显影该处理结果。
在又一实施例中,控制模块80被配置为利用无线通信模块85将与所获取的回波信号有关的数据上传到充当中间数据存储装置的远程数据存储库中,该远程装置可从该远程数据存储库下载所存储的数据。这具有以下优点:远程装置不必处于无线通信模块85的通信范围内,而是可在任何适用的时间点下载数据以评估该数据。例如,远程数据存储库可以是云存储解决方案等,其可由无线通信模块85和远程装置通过诸如互联网之类的网络连接来访问,在这种情况下,无线通信模块85可处于无线通信模块85的通信范围内与诸如路由器等之类的因特网集线器建立无线连接,通过该网络集线器可将与所获取的回波信号有关的数据上载到远程数据存储库中。
图4示意性地描绘了根据另一示例实施例的用于诸如超声探头之类的超声换能器的一次性界面模块或贴片50的截面图。一次性贴片50包括处于可移除的包装或密封件55内的中心腔52,用于容置超声换能器的至少一部分,并且声学耦合层20被布置于中心腔52的面向患者的端部,使得当将超声换能器安装到一次性贴片50中时,声学耦合层20用作介于超声换能器与患者的施加有一次性贴片50的皮肤区域之间的界面层。中央腔52可包括一个或多个配合构件51,其被设计成与超声换能器的一部分接合,使得当将超声换能器插入到中央腔52中时将其锁定在中央腔52内的适当位置。这种锁定机构本身是众所周知的,并且因此仅出于简洁的目的不再对其进一步详细说明。这足以说明出于此目的可使用任何适用的锁定机构。
可移除的包装或密封件55可由任何适用的材料(例如塑料或诸如铝之类的金属)制成。一次性贴片50可还包括粘合剂层53,该粘合剂层例如可被布置在与声学耦合层20相邻的夹持环(未示出)上,以便将一次性贴片50粘附至患者的皮肤区域。如本身众所周知的那样,如果存在,则可移除的不透水的胶带或箔片57可被部署在声学耦合层20和粘合层53上。作为选择,如果例如在待利用超声换能器收集患者身体的不同部位的多个超声图像的应用中期望遍及患者的皮肤移动一次性贴片50,则可省略掉粘合剂层53。如前所述,声学耦合层20可被预装载有极性溶剂和可选择的形成凝胶的添加剂,使得当使用一次性贴片50时,声学耦合层20被容易地润湿。尽管并未具体示出,但是贴片50可还包括不透水的密封件(类似于密封件40),用于将极性溶剂保持在贴片50内。前述夹持环可用作这种密封件。当准备所使用的一次性贴片50时,首先将可移除的包装55移除,然后在存在时移除可移除的胶带或箔片57,使得可将一次性贴片部署到患者的皮肤区域上。
图5示意性地描绘了一次性界面模块或贴片50的截面图,超声探头60被安装到该一次性界面模块或贴片50中,使得超声探头60的超声透射表面接触声学耦合层20,使得声学耦合层20在超声探头60与患者的皮肤区域之间提供声学耦合。因此,超声探头60的使用者不必例如通过施加声学耦合凝胶等准备超声探头60与这种皮肤区域之间的声学耦合。相反,由一次性贴片50内的声学耦合层20容易地提供这种声学耦合,其优点在于,在超声探头60和患者的皮肤区域之间提供了质量一致的声学耦合,这是在通过超声探头60的使用者手动地施加这种声学耦合时所不能保证的。另外,在使用之后,超声探头60仅需要最少程度的清洁,而一次性贴片50可以被简单地丢弃掉,从而提高了用户方便性并缩短在进行超声检查之前和之后准备超声探头所需的时间量。
图6示意性地描绘了根据又一示例实施例的超声换能器60的截面图。超声换能器60包括在用于接触患者的皮肤区域1的表面上的超声换能器元件61(例如压电或电容换能器元件)的布置结构。在该表面上方布置有声学耦合层20,以便在超声换能器元件61和皮肤区域1之间提供持久的声学耦合。声学耦合层20可被以任何适用的方式(例如通过粘附)固定于超声换能器60的超声换能器元件承载表面。超声换能器60可还包括声学匹配层63,以在超声换能器元件61和患者的皮肤区域1之间提供声学阻抗匹配。声学匹配层63例如可被布置在超声换能器元件61和声学耦合层20之间。声学匹配层63可由任何适用的材料制成。由于这种匹配层本身是众所周知的,因此仅出于简洁起见不再对其进一步详细说明。
在使用期间,可以通过将至少声学耦合层20浸入到诸如水之类的极性溶剂中,从而利用极性溶剂装载声学耦合层20内的极性溶剂吸收剂聚合物24,使得声学耦合层20和患者的皮肤区域1之间的接触表面可被利用从声学耦合层20内的极性溶剂吸收剂聚合物24中解吸附的极性溶剂连续地补充。这样一来,可在持续较长的时间段内使用超声换能器60,而不存在超声换能器60与皮肤区域1之间的声学耦合降级的风险,这是因为通常避免在该界面处形成气泡,并且通过补充来自极性溶剂吸收剂聚合物24的耦合介质(即极性溶剂)来防止耦合介质的降解。
应当注意,上述实施例说明而非限制本发明,并且本领域技术人员将能够设计许多替代实施例,而不会脱离所附权利要求的范围。在权利要求中,放在括号之间的任何附图标记都不应被解释为对权利要求的限制。单词“包括”并不排除在权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件之前的单词“一种”或“一个”并不排除存在多个这种元件。可以借助于包括若干不同元件的硬件来实施本发明。在列举若干装置的装置权利要求中,这些装置中的若干个可由同一硬件来具体体现。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不意味着不能有利地使用这些措施的组合。
Claims (13)
1.一种用于将超声换能器(60)声学耦合到身体区域(1)的贴片(50),所述贴片包括:
用于所述超声换能器的支架(52);和
声学耦合层(20),所述声学耦合层用于将所述超声换能器(60)声学耦合到所述身体区域(1),当将所述超声换能器安装在所述支架中时,所述声学耦合层在所述超声换能器和所述身体区域之间提供界面层,其中,所述声学耦合层包括被嵌置在弹性体(22)中的极性液体吸收剂聚合物(24),所述极性液体吸收剂聚合物(24)被以多个颗粒的形式嵌置在所述弹性体(22)中,所述颗粒的直径小于由所述超声换能器(60)产生的任何声波波长的10%。
2.根据权利要求1所述的贴片(50),其中,所述极性液体吸收剂聚合物(24)的极性溶剂吸收能力是其自身重量的至少10倍。
3.根据权利要求1或2所述的贴片(50),其中,所述极性液体吸收剂聚合物(24)是选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷和淀粉接枝聚丙烯腈共聚物的共聚物,优选地,所述极性液体吸收剂聚合物是聚丙烯酸钠共聚物。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的贴片(50),其中,所述弹性体(22)选自聚氨酯和聚醚嵌段酰胺。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的贴片(50),其中,所述弹性体(22)形成弹性体基质。
6.根据权利要求5所述的贴片(50),其中,所述弹性体基质的硬度小于50肖氏A。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的贴片(50),其中,所述极性液体吸收剂聚合物(24)被化学结合至所述弹性体(22)。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的贴片(50),其中,所述极性液体吸收剂聚合物(24)被装载有极性液体,并且可选择地还包括溶解在被装载到所述极性液体吸收剂聚合物中的所述极性液体中的形成凝胶的添加剂。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的贴片(50),其中,所述贴片还包括在所述界面层上的能够移除的不透水的箔片(57)。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的贴片(50),其中,所述贴片还包括围绕所述界面层的不透水的密封件。
11.一种超声换能器(30、60),包括用于接触身体区域(1)的主表面和覆盖所述主表面的声学耦合层(20),其中,所述声学耦合层包括被嵌置在弹性体(22)中呈多个颗粒的形式的极性液体吸收剂聚合物(24),所述颗粒的直径小于由所述超声换能器(30、60)产生的任何声波波长的10%。
12.根据权利要求11所述的超声换能器(30、60),其中,所述声学耦合层(20)被以可拆卸的方式固定到所述主表面。
13.一种可佩戴贴片(10),包括根据权利要求11或12所述的超声换能器(30)。
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