CN115192078A - 用于侵入式可部署装置的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明题为用于侵入式可部署装置的方法和系统。一种可部署侵入式装置包括换能器，该换能器具有多个元件，该多个元件由至少一种形状记忆材料连结，该至少一种形状记忆材料被构造成响应于刺激而使该多个元件相对于彼此在第一构型和第二构型之间移动。该形状记忆材料包括至少一个有效区域，该至少一个有效区域被构造成促进在该第一构型和该第二构型之间的转变。该可部署侵入式装置包括被构造成处理来自该多个元件中的至少一个元件的信号的至少一个集成电路和该形状记忆材料上或中并且延伸穿过该有效区域的多个导电迹线。这些导电迹线被构造成将信号传导到该至少一个集成电路，其中导电迹线被构造成随着该形状记忆材料使元件在该第一构型和该第二构型之间移动而适形。

Description

用于侵入式可部署装置的方法和系统
背景技术
本文公开的主题的实施方案涉及可部署导管。
侵入式装置可用于获得关于组织、器官和其他解剖区域的信息，这些信息可能难以经由外部扫描或成像技术收集。侵入式装置可为可部署导管，其可以静脉内插入患者体内。在一个示例中，该装置可用于心内回波心动描记法(ICE)成像，其中该装置经由例如主动脉、下腔静脉或颈静脉引入心脏中。该装置可包括超声探头，该超声探头具有与使得装置能够穿过动脉或静脉装配的尺寸一致的孔大小。因此，超声探头的分辨率和穿透度可由侵入式装置的最大允许直径确定。
发明内容
提供本发明内容是为了介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在识别要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制要求保护的主题的范围。
在一个实施方案中，可部署侵入式装置包括换能器，该换能器具有多个元件，该多个元件由至少一种形状记忆材料连结，该至少一种形状记忆材料被构造成响应于刺激而使该多个元件相对于彼此在第一构型和第二构型之间移动。该形状记忆材料包括至少一个有效区域，该至少一个有效区域被构造成促进在该第一构型和该第二构型之间的转变。该可部署侵入式装置包括：至少一个集成电路，该至少一个集成电路被构造成处理来自该多个元件中的至少一个元件的信号；和该形状记忆材料上或中并且延伸穿过该有效区域的多个导电迹线。导电迹线被构造成将信号传导到该至少一个集成电路，其中导电迹线被构造成随着该形状记忆材料使元件在该第一构型和该第二构型之间移动而适形。
在一个实施方案中，用于成像导管的换能器包括多个元件，该多个元件由至少一种形状记忆材料连结，该至少一种形状记忆材料被构造成使该多个元件相对于彼此在第一构型和第二构型之间移动，其中该第一构型具有比该第二构型大的占地面积。该形状记忆材料包括至少一个有效区域，该至少一个有效区域被构造成改变形状以促进在该第一构型和该第二构型之间的移动。多个集成电路由至少一种形状记忆材料连结，每个集成电路被构造成处理来自该多个元件中的至少一个元件的信号。多个导电迹线位于该形状记忆材料上或中并且延伸穿过该有效区域，这些导电迹线中的每个导电迹线连接到该多个集成电路中的至少一个集成电路。
从以下结合附图的描述中，本发明的各种其他特征、目的和优点将变得显而易见。
附图说明
通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本发明，其中以下：
图1示出了包括可部署导管的示例性成像系统的框图。
图2更详细地示出了图1的可部署导管，包括用于图1所示系统的示例性成像导管末端和换能器。
图3示出了可包括在图2的可部署导管中的示例性成像导管末端的第一横剖视图。
图4是图2的可部署导管的第二横剖视图的示意图。
图5A和5B是示出结合形状记忆材料的换能器的多路形状记忆效应的图示。
图6A示出了与形状记忆材料适配的处于折叠构型的换能器的第一示例。
图6B示出了处于展开构型的图6A的换能器的第一示例。
图7A示出了与形状记忆材料适配的处于折叠构型的换能器的第二示例。
图7B示出了处于展开构型的图7A的换能器的第二示例。
图7C示出了处于折叠构型的图7A的换能器的第二示例的横剖视图。
图8A示出了与形状记忆材料适配的处于折叠构型的换能器的第三示例的透视图。
图8B示出了图8A的换能器的第三示例的端视图。
图8C示出了处于转变构型的图8A的换能器的第三示例的透视图。
图8D示出了处于展开构型的图8A的换能器的第三示例的透视图。
图9A示出了与形状记忆材料适配的处于折叠构型的换能器的第四示例的透视图。
图9B示出了图9A的换能器的第四示例的端视图。
图9C示出了处于转变构型的图9A的换能器的第四示例的透视图。
图9D示出了处于展开构型的图9A的换能器的第四示例的透视图。
图10示出了与形成换能器的背衬层的形状记忆材料适配的换能器的另一示例。
图11示出了与形成换能器的匹配层的形状记忆材料适配的换能器的第六示例。
图12示出了换能器的一个示例性实施方案的集成电路和导电迹线。
图13示出了换能器的另一示例性实施方案的集成电路和导电迹线。
图14A-图14D示出了具有集成电路和导电迹线相对于形状记忆材料的不同布置的换能器的各种实施方案。
图15A-图15C示出了具有形成于形状记忆材料中的凸纹以及集成电路和导电迹线相对于形状记忆材料的示例性布置的换能器的各种实施方案。
图16A-图16B示出了具有分层有效区域的换能器的实施方案。
图1-图4和图6A-图9D近似按比例绘制，尽管也可使用其他相对尺寸。
具体实施方式
以下描述涉及可部署侵入式装置的各种实施方案。可部署侵入式装置可以是成像系统中的可部署导管并且被构造成插入患者体内，以获得关于内部组织和器官的信息。配备有可部署导管的成像系统的示例在图1中示出。图2中描绘了可部署导管的侧视图，并且图3以可部署导管的第一横剖视图示出了可部署导管的内部部件。在图4中以示意图的形式示出了可部署导管的第二横剖视图。与形状记忆材料适配的换能器在第一形状和第二形状之间的转变在图5A-图5B中示出，该形状记忆材料可包括在可部署导管中。图5A展示了处于平坦的平面形状或构型和折叠形状或构型两者的换能器。形状记忆材料的形状转变的附加模式在图5B中示出，该附加模式包括形状记忆材料沿至少一个维度的缩紧。换能器在相对于换能器的有效区域的多个位置中结合形状记忆材料并且换能器处于不同构型中的示例在本文中示出。例如，形状记忆材料可布置在换能器元件或换能器元件的阵列之间，如图6A-图7C所示，布置换能器的有效区域之外，如图8A-图9D所示。
医学成像技术诸如超声成像可用于获得关于患者的组织、器官、血流等的实时数据。然而，可能难以经由患者的外部扫描来获得组织和器官的内腔的高分辨率数据。在此类情况下，可将装备有探头的可部署导管静脉内插入患者体内并引导至目标部位。可部署导管可行进穿过狭窄通道(诸如静脉或动脉)，并且因此可具有类似的直径。然而，可部署导管的狭窄直径可限制探头的大小，这继而可约束由探头提供的数据质量和采集速度。例如，当探头为超声探头时，超声探头的分辨率和穿透度可由探头的换能器的大小确定。为了提高由超声探头生成的图像的质量，可能需要比可包封在可部署导管的壳体内的换能器大的换能器。然而，静脉内或其它内腔或通道约束换能器的大小，并且大小将沿着导管从入口位置行进到成像位置的路径由最狭窄的部分约束。
因此，发明人已经设想开发了一种可部署侵入式装置，诸如导管，其具有可在第一构型和第二构型之间改变形状或构型的换能器，其中构型中的一者更紧凑和/或具有更小的平面区域，并且因此可拟合通过体内较窄的通道或空腔。一旦可部署侵入式装置到达其成像位置，换能器就可转变为成像构型，在该成像构型，多个元件被定位成用于成像，诸如沿着平坦平面或以弧形彼此相邻定位。成像构型占据比用于导管在成像位置之间的插入和/或移动的构型更大的平面面积或占地面积。如审查本公开的本领域普通技术人员将理解的，超声换能器可包括一个或多个换能器元件，该一个或多个换能器元件是超声换能器的在超声能量和电能之间转换的零件，诸如包括压电或单晶材料或微型机电系统(MEMS)装置。在各种实施方案中，多个元件可布置在一个或多个换能器阵列中。
在某些示例中，形状记忆材料被结合到可部署导管中并且被构造成致使或促进第一构型和第二构型之间的转变。形状记忆材料可以是被构造成在至少两种不同形状之间交替的形状记忆聚合物(SMP)。在SMP耦接到换能器或集成到换能器中的情况下，可部署导管的换能器的占地面积或换能器占据的平面区域可选择性地增加或减小。SMP的形状改变行为在可部署导管壳体内允许换能器具有例如第一形状，该第一形状具有第一组尺寸，使得多个元件诸如布置在多个换能器阵列中的多个元件能够容易地插入患者体内。响应于暴露于刺激，SMP可调节到具有第二组尺寸的第二形状，该第二形状增大换能器的大小和/或其占地面积。
SMP可经由多于一种构型耦接到换能器，从而允许换能器的设计的灵活性，以适应可用封装空间并增强换能器的性能。例如，SMP相对于换能器的有效区域的定位可改变并且/或者SMP可被构造成经由多于一种模式改变形状。这样，成像探头可处于患者体内更有利于静脉内通过的构象，并且随后在部署在目标解剖区域中时放大以获得高分辨率数据。通过利用SMP来诱导形状转变，可部署导管的成本可保持较低，同时允许大范围的变形。
现在转到图1，示出了用于医学成像的示例性系统10的框图。应当理解，虽然在本文中被描述为超声成像系统，但系统10是可利用可部署装置来获得医学图像的成像系统的非限制性示例。其他示例可包括结合其他类型的侵入式探头，诸如内窥镜、腹腔镜、外科探头、腔内探头等。系统10可被构造成便于经由成像导管14从患者12采集超声图像数据。例如，成像导管14可被构造成采集表示患者12体内的感兴趣区域(诸如心脏或肺部区域)的超声图像数据。在一个示例中，成像导管14可被构造成用作侵入式探头。附图标号16表示设置在患者12体内(诸如插入静脉中)的成像导管14的一部分。附图标号18指示图2中更详细地描绘的成像导管14的一部分。
系统10还可包括超声成像系统20，该超声成像系统与成像导管14可操作地相关联并且被构造成便于采集超声图像数据。应当指出的是，虽然下文所示的示例性实施方案是在医学成像系统(诸如超声成像系统)的上下文中描述的，但还可以设想其他成像系统和应用(例如，工业应用，诸如非破坏性测试、管道镜以及可以在受限空间内使用超声成像的其他应用)。此外，超声成像系统20可被构造成显示表示成像导管末端在患者12体内的当前位置的图像。如图1所示，超声成像系统20可以包括显示区域22和用户界面区域24。在一些示例中，超声成像系统20的显示区域22可被构造成显示由超声成像系统20基于经由成像导管14采集的图像数据生成的二维图像或三维图像。例如，显示区域22可以是合适的CRT或LCD显示器，在该显示器上可以观看超声图像。用户界面区域24可包括操作者界面装置，该操作者界面装置被构造成帮助操作者识别待成像的感兴趣区域。操作者界面可包括键盘、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸屏或任何其他合适的界面装置。
图2示出了成像导管14的图1所示部分18的放大视图。如图2所示，成像导管14可包括柔性轴28的远侧端部上的末端26。导管末端26可容纳换能器和马达组件。换能器可包括多个换能器元件，诸如一个或多个换能器阵列。成像导管14还可包括柄部30，该柄部被构造成便于操作者操纵柔性轴28。
图2的导管末端26的示例在图3中示出。提供了指示y轴、x轴和z轴的一组参考轴301。导管末端26可具有壳体302，该壳体围绕可包括布置在至少一个换能器阵列306中的多个换能器元件的换能器304、电容器308和导管缆线310。图3中未示出的其他部件也可包封在壳体302内，诸如例如马达、马达保持器、热敏电阻器和任选的透镜。此外，在一些示例中，导管末端26可包括用于用流体(诸如声耦合流体)填充末端的系统。
如审查本公开的本领域普通技术人员将理解的，每个换能器元件可作为换能器阵列(例如，换能器阵列306)的零件操作。或者作为单个换能器元件操作。同样，在术语“换能器阵列”在本公开中使用的情况下，替代实施方案可替代地包括代替阵列的单个换能器元件，并且本公开的任何此类方面应被解释为覆盖这两个实施方案。在此类实施方案中，每个换能器阵列306(或图5A和图6A-图6B中讨论的每个换能器阵列504、506、604、606)可替代地是单个换能器元件。换能器阵列306具有沿y轴堆叠并沿x-z平面延伸的若干层。换能器阵列306的一个或多个层可以是换能器元件312的层。在一个示例中，换能器元件312可以是压电元件，其中每个压电元件可以是由天然材料(诸如石英)或合成材料(诸如锆钛酸铅)形成的块，当通过例如发射器施加电压时，该块变形和振动。在一些示例中，压电元件可为具有晶轴的单晶，诸如铌酸锂和PMN-PT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3)。压电元件的振动产生由从导管末端26发射出来的超声波形成的超声信号。压电元件还可接收超声波(诸如从目标物体反射的超声波)，并且将超声波转换为电压。电压可被传输到成像系统的接收器并被处理成图像。
在另一示例中，换能器元件312可以是微机电系统(MEMS)装置，包括柔性MEMS。此类基于MEMS的声学换能器可以是例如基于CMOS(互补金属氧化物半导体)的MEMS、微机械加工超声换能器(MUT)，包括压电MUT(pMUT)和电容MUT(cMUT)。
声学匹配层314可被定位在换能器元件312上方。声学匹配层314可以是被定位在换能器元件312与待成像的目标物体之间的材料。通过将声学匹配层314布置在其间，超声波可首先穿过声学匹配层314，并且同相地从声学匹配层314发射出去，从而降低在目标物体处反射的可能性。声学匹配层314可缩短超声信号的脉冲长度，从而増加信号的轴向分辨率。
由声学匹配层314和换能器元件312形成的层可沿y-x平面和y-z平面中的至少一者进行切割，以形成单独的声学叠堆316。声学叠堆316中的每个声学叠堆可与相邻换能器电绝缘，但可全部耦接到相对于y轴定位在换能器元件下方或上方的公共层。例如，每个声学堆叠316可耦接到电路，如下所述。
电路318可相对于y轴分层于换能器元件312下方。在一个示例中，电路可为直接与声学叠堆316中的每个声学叠堆接触的至少一个专用集成电路(ASIC)318。每个ASIC 318可耦接到一个或多个柔性电路317，该一个或多个柔性电路可在换能器阵列306与导管缆线310之间连续延伸。柔性电路317可电耦接到导管缆线310，以使得能够在换能器阵列306与成像系统(例如，图1的成像系统20)之间传输电信号。电信号可在传输期间由电容器308调谐。本文描述了包括ASIC 318的数量和位置的各种电路布置以及连接到这些ASIC的导电迹线。
声学背衬层320可以相对于z轴布置在ASIC 318下方。在一些示例中，如图3所示，背衬层320可以是沿x-z平面延伸的连续材料层。背衬层320可被构造成吸收和衰减来自换能器元件312的反向散射波。由换能器元件312生成的声学信号的带宽以及轴向分辨率可以通过背衬层320增加。
如上所述，换能器304、电容器308和导管缆线310可包封在壳体302内。因此，部件的大小(例如，直径或宽度)可由壳体302的内径确定。壳体302的内径继而可由壳体302的外径和期望的厚度确定。壳体302的外径可受到患者身体的插入成像导管的区域的约束。例如，成像导管可以是用于获得患者心脏内的心脏结构和血流的图像的心内回波心动描记法(ICE)导管。
成像导管可通过主动脉、下腔静脉或颈静脉引入心脏中。在一些情况下，成像导管可馈送穿过具有较窄直径的区域，诸如冠状窦、三尖瓣和肺动脉。因此，成像导管的外径可不大于10Fr或3.33mm。成像导管壳体的外径和对应的内径在图4中以沿图3所示的线A-A'截取的导管末端26的壳体302的横截面400示出。
如图4所示，成像导管的壳体302的外表面402可与壳体302的内表面404间隔开壳体302的厚度406。壳体302的厚度406可被优化以为壳体302提供目标程度的结构稳定性(例如，抗变形性)，该结构稳定性与柔性(例如，当施加力时弯折的能力)相平衡。在一个示例中，壳体302的外径408可为3.33mm，厚度406可为0.71mm，并且壳体302的内径410可为2.62mm。在其他示例中，壳体的外径可在2mm-5mm之间，厚度可在0.24mm-1mm之间，并且内径可在1mm-4mm之间。在其他示例中，根据应用，成像导管可具有多种尺寸。例如，内窥镜可具有10mm-12mm的外径。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，成像导管可具有各种直径和大小。
壳体302的内表面404可包括突出到壳体302的内容积或内腔414中的圆形突出部412。圆形突出部412可以是半圆形突出部，每个突出部包封用于容纳成像导管的操纵线的单独内腔416。成像导管的换能器304在壳体302的内腔414内的布置由虚线矩形指示。换能器304的最大高度孔418可基于壳体302的内径410来确定，并且换能器304的高度420可被构造成装配在壳体302的圆形突出部412之间。在一个示例中，高度孔418可为最大2.5mm，并且高度420可为最大1mm。
如上所述，换能器304的尺寸可由壳体302的内径410、厚度406和外径408确定，这继而可基于成像导管插入患者解剖结构的特定区域中来确定。对换能器304的大小和导管缆线310的直径422施加的约束可影响换能器304的分辨率、穿透度和制造。可通过增加换能器304的大小来增强分辨率、穿透度和制造便利性中的每一者，但换能器304的几何形状以及因此性能受到导管壳体302的尺寸的限制，以便可部署导管静脉内行进穿过患者。
在一个示例中，换能器可在部署在目标部位处时通过用形状记忆材料适配换能器来放大。形状记忆材料可以是被构造成机械响应于一种或多种刺激的形状记忆聚合物(SMP)。SMP的示例包括线型嵌段共聚物，诸如聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚环氧乙烷和其他热塑性聚合物(诸如聚降冰片烯)。在一个示例中，SMP可为有机硅和钨在丙烯酸类树脂中的粉末混合物。SMP可受物理刺激(诸如温度、水分、光、磁能、电等)、化学刺激(诸如化学品、pH水平等)和生物刺激(诸如葡萄糖和酶的存在)的刺激。当施加到成像导管时，换能器可结合SMP以使得换能器的形状能够在暴露于至少一种刺激时改变。SMP可具有如下表1中提供的物理特性，其可提供比其他类型的形状记忆材料(诸如形状记忆合金)更理想的特性。例如，SMP可具有较高弹性变形能力、较低成本、较低密度、以及较大生物相容性和生物降解能力。具体地讲，SMP的较低成本对于在一次性可部署导管中的应用可能是期望的。
表1.形状记忆聚合物的物理特性
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在一个示例中，SMP可具有双向形状记忆，使得SMP可在两种形状之间调节，而无需重新程序化或施加外力。例如，SMP可响应于第一刺激而转变成暂时形状，并且响应于第二刺激而恢复到持久形状。第一刺激和第二刺激可为相同或不同的类型，例如，第一刺激可为高温并且第二刺激可为低温，或者第一刺激可为湿度水平并且第二刺激可为热的诸如阈值温度。双向形状记忆行为既不是机械约束也不是结构约束的，从而允许SMP在不施加外力的情况下在暂时形状和持久形状之间切换。
例如，换能器502响应于热刺激而在第一形状和第二形状之间的转换在图5A的第一图示500中示出。换能器502包括第一换能器阵列504和第二换能器阵列506，其中第二换能器阵列506沿z轴与第一换能器阵列504对准并且与第一换能器阵列504间隔开。换句话讲，换能器502具有总体平面形状，其中第一换能器阵列504和第二换能器阵列506沿公共平面(例如，x-z平面)彼此共面。第一图示500的第一步骤501描绘了SMP 508耦接到第一换能器阵列504和第二换能器阵列506中的每一者的背衬层510。被构造作为双向存储器SMP的SMP 508沿z轴布置在换能器阵列之间，并且可固定地附接到背衬层510的边缘并且与背衬层510共面布置。例如，背衬层510和布置在它们之间的SMP 508可形成连续的平面单元。换能器元件512层合到第一换能器阵列504和第二换能器阵列506的背衬层510上。
在一些示例中，SMP 508可形成完全横跨换能器502的连续层。例如，SMP 508可为换能器502的声学层，诸如匹配层或背衬层。通过将SMP 508结合为声学层，可以简化换能器的部件的组装和数量，而不会不利地影响换能器占有面积的大小的减小。下面进一步参考图10-图11讨论将SMP实现为换能器的声学层。
换能器502暴露于第一温度T1，并且在第二步骤503处，SMP 508响应于T1而改变形状。SMP 508可以弯折成半圆形形状，从而使第二换能器阵列506沿箭头520所指示的第一旋转方向(例如，顺时针)基本上枢转通过180度。如本文所述，弯曲可以是平面结构向非平面构象的任何转变。因此，结构从与平面对准的构型的各种变形可被认为是弯折。
当SMP 508弯折时，换能器502因此也可弯折。虽然SMP可以弯折通过一定范围的角度，但是SMP的弯折使得换能器502的两个区域变得堆叠在彼此上方并且基本上彼此平行在本文中称为折叠。在一些示例中，SMP可不弯折到换能器被折叠的程度。然而，换能器的折叠可提供换能器的最紧凑构象，以使可部署导管能够通过静脉内通道。
由于换能器502的折叠，第二换能器阵列506相对于y轴以折叠形状定位在第一换能器阵列504下方。当沿y轴观察换能器502时，与第一步骤501相比，换能器元件512(包括第一换能器阵列504和第二换能器阵列506两者的换能器元件512)的总体平面表面区域在第二步骤503处减小。
换能器502暴露于第二温度T2，并且作为响应，SMP 508在第一图示500的第三步骤505处恢复到第一步骤501的平面几何形状。第二换能器阵列506沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向(例如，逆时针)基本上枢转通过180度。第二温度T2可为高于或低于T1的温度。使换能器502再次经受T1驱使SMP 508弯折，从而折叠换能器502，使得第二换能器阵列506在第四步骤507处枢转180度。
如上所述，换能器502可包封在可部署导管的末端处的壳体(诸如图3和图4的壳体302)内。为了适应换能器502向平面几何形状的展开，壳体可由柔性弹性材料形成，该柔性弹性材料随着换能器502改变形状而拉伸和变形。例如，可部署导管可以是球囊导管，并且导管末端处的壳体可以是可充胀球囊。球囊可由材料诸如聚酯、聚氨酯、有机硅等形成，并且可通过用流体或气体填充球囊来充胀。在将换能器502调节到平面几何形状之前，球囊可被充胀以允许换能器502无阻碍地转变。在将换能器502调节到折叠构象时，球囊可通过排出气体或排出流体而收缩。
第一图示500中所示的步骤可重复多次。例如，在将与换能器502适配的成像导管插入患者体内之前，换能器可最初暴露于一种或多种刺激以折叠和减小换能器502的大小。折叠的换能器502可装配在成像导管的壳体内并且静脉内插入患者体内。当换能器502到达患者体内的目标部位时，可通过使阵列经受T2来展开和/或以其它方式放大换能器502。在换能器502展开并且大小增大时，可获得图像。例如，展开换能器502可增加换能器502的高度孔。
当扫描完成时，换能器502可再次暴露于刺激或暴露于不同刺激，以致使换能器502折叠并减小大小。然后可将成像导管从该部位抽出并从患者体内移除或部署到另一个部位以在患者体内成像。因此，换能器502的形状和大小可在成像会话期间在平面构型和折叠构型之间进行多次调节。
图5B中示出了第二图示1200，其示出了包括SMP并且被构造成在占据较小占地面积的插入形状和换能器阵列被定位成用于成像的成像形状之间改变形状的换能器的第二实施方案。应当理解，图5A和图5B所示的换能器502、1202的构型是换能器可在其间转变的形状的非限制性示例。其他示例可包括换能器502在第一步骤501处处于非平面几何形状(诸如略微弯折或弯曲形状)，在第二步骤503处变得更弯折或弯曲，并且在暴露于一种或多种刺激时在更少弯折/弯曲形状和更多弯折/弯曲形状之间交替。另外，换能器502可以折叠，使得第一换能器阵列504和第二换能器阵列506彼此不平行。在其他示例中，第一换能器阵列504和第二换能器阵列506可以是不同的大小。
此外，当SMP 508形成横跨换能器502的整个层而不是在第一换能器阵列504和第二换能器阵列506的背衬层510之间形成节段时，SMP 508可适于仅在换能器阵列之间的区域中改变形状。在一个示例中，SMP 508可能能够经由多于一种类型的转变来改变形状。例如，SMP 508可在暴露于一种类型的刺激时弯折，并且在暴露于另一种类型的刺激时收缩。在另一个示例中，SMP 508可包括多于一种类型的形状记忆材料。例如，SMP 508可由被构造成弯折的第一类型材料和被构造成收缩的第二类型材料形成。已经设想形状转变、材料组合和SMP 508在换能器内的定位方面的其他变型。
虽然温度变化被描述为用于诱导图5A第一图示500的SMP形状变化的刺激，但应当理解，第一图示500是如何触发SMP的变形的非限制性示例。可使用其他类型的刺激诸如湿度、pH、UV光等来诱导SMP中的机械变化。可向SMP施加多于一种类型的刺激以实现类似或不同的形状修改。此外，SMP的变形可包括除弯折之外的其他形状变化方式。例如，SMP可沿至少一个维度卷曲成卷芯构型或收缩。机械变形的细节在下文中进一步描述。
现在参考图5B，换能器1202被构造成经由多于一个转变路径改变形状，该转变路径可由SMP 1206暴露于多于一个刺激类型或强度引起。例如，SMP可响应于第一刺激而折叠，并且可响应于第二刺激而沿至少一个维度缩紧。SMP可具有例如最高至800％的大变形能力。通过使用适于响应于刺激而沿至少一个维度缩紧的SMP，可以减小换能器之间的距离。如在图5B的第二图示1200中所示，换能器1250具有第一换能器阵列1202和由SMP 1206与第一换能器阵列1202间隔开的第二换能器阵列1204。换能器1250以第一折叠构型1201描绘，其中相对于第二展开构型1203，换能器1250的有效区域减小并且占用面积减小。
在暴露于第一刺激S1时，SMP 1206转变为第二构型1203。第一刺激S1可为上述刺激中的任何一者。换能器1250的有效区域(例如，换能器1250沿y轴面向相同方向的总表面区域)相对于第一构型1201加倍。第一换能器阵列1202通过SMP 1206与第二换能器阵列1204间隔开，该SMP在第二构型1203中具有第一宽度1208，该宽度沿x轴限定，该x轴也可以是换能器1250的高度方向。因此，由换能器占据的平面区域或占地面积在第一构型1201和第二构型1203之间增加。
SMP 1206可暴露于不同于第一刺激S1的第二刺激S2，该第二刺激可驱使SMP 1206沿x轴收缩。在一个示例中，第一刺激S1可为温度，并且第二刺激S2可为湿度。在其他示例中，第一刺激S1和第二刺激S2可以是各种化学刺激、物理刺激和生物刺激的任何组合。SMP 1206沿高度方向的缩紧使换能器1250转变为第三缩紧构型1205。在第三构型1205中，SMP 1206具有小于第一宽度1208的第二宽度1210。因此减小了第一换能器阵列1202和第二换能器阵列1204之间的距离。因此，由换能器占据的平面区域或占地面积在第二构型1203和第三构型1205之间减小。
换能器1250可通过使SMP 1206暴露于多于一种刺激而从第三构型1205转变为第二构型1203并且从第二构型1203转变为第一构型1201。SMP1206可类似地应用于具有多于两个换能器阵列的换能器，诸如下文关于图9A-图9D所述的换能器。
为了使换能器1250返回到第一构型1201，换能器1250可暴露于第二刺激S2的变型，以使SMP 1206沿x轴膨胀。例如，如果第二刺激S2为pH，则SMP 1206可经受第一较低pH以诱导缩紧，并且经受第二较高pH以促进膨胀。然后，换能器1250可暴露于第一刺激S1的变型，以诱导SMP1206的弯折，从而折叠换能器1250。例如，如果第一刺激S1为湿度，则换能器1250可暴露于较低湿度以驱使SMP 1206弯折，并且可暴露于较高湿度以触发SMP 1206的拉直。
SMP 1206的缩紧和膨胀允许基于SMP 1206对刺激的响应来调节换能器阵列之间的间距。如图6A至图7B所示，当SMP 1206被构造作为布置在换能器阵列之间并且耦接到换能器阵列的内边缘的节段时，SMP的整个节段可缩紧和膨胀。此外，在一些示例中，SMP 1206可被构造成沿除了或代替高度方向的方位角方向缩紧和膨胀。通过约束缩紧和膨胀区域，可减轻SMP与耦接到该SMP的换能器部件的不期望的分离。
应当理解，上述形状转变(例如，弯曲和缩紧)的示例为非限制性示例。已设想了在可部署导管中使用的各种其他模式的形状变化。例如，除了弯折和缩紧之外，SMP还可卷曲、扭曲和/或膨胀。SMP可被构造成根据所施加的刺激和期望的复杂度水平经由多于一种模式来改变形状。
这样，用于可部署导管的换能器可易于静脉内穿过患者，并且为图像提供增强的视场、分辨率、穿透度和图像更新速率。换能器的换能器阵列可通过SMP彼此连结和/或安装在SMP上，并且作为SMP暴露于刺激的结果，换能器可在至少第一折叠形状和第二展开形状之间转变。在替代实施方案中，SMP可定位在多个换能器元件之间并且将多个换能器元件连结在一起，并且被构造成使多个换能器元件相对于彼此移动。换能器的有效区域可选择性地增加，从而增强换能器的性能。SMP可以经由多于一种构型结合在换能器中。例如，SMP可以附接到换能器阵列的边缘并且在换能器阵列之间延伸。另选地，SMP可形成换能器阵列的连续公共声学层并且在换能器阵列之间的区域处弯折。为了在数据采集期间减小换能器阵列之间的距离，SMP可被构造成沿至少一个维度缩紧。此外，当封装空间沿换能器的方位角孔可用时，SMP可位于换能器的有效区域之外，也导致换能器阵列之间的距离减小。因此，可以低成本同时允许将换能器调节到有利于可部署导管静脉内通过的构象，增加换能器的数据质量和数据采集速度。
在一些示例中，如图5A和图5B所示，可部署导管的换能器可包括两个节段或两个换能器阵列。每个换能器阵列可包括一个或多个声学叠堆，包括如上文参考图2所述的匹配层和/或背衬层。ASIC可耦接到每个换能器阵列。替代地，一个ASIC可耦接到两个或更多个换能器阵列。结合SMP以使得能够修改换能器602的有效区域的示例性换能器602在图6A和图6B中示出。换能器602在图6A中以第一折叠构型600示出，并且在图6B中以第二展开构型650示出。
换能器602具有第一换能器阵列604和第二换能器阵列606。第一换能器阵列604和第二换能器阵列606具有类似的尺寸，并且各自是矩形的并且与x轴纵向对准，例如，每个换能器阵列的长度608与x轴平行。SMP 610沿z轴布置在换能器阵列之间。换句话讲，如图6B所示，第一换能器阵列604与第二换能器阵列606间隔开SMP 610的宽度612。SMP 610的宽度612可以小于第一换能器阵列604和第二换能器阵列606中的每一者的宽度614，而沿x轴限定的SMP 610的长度可以类似于换能器阵列的长度608。
SMP 610可以连接到第一换能器阵列604和第二换能器阵列606中的每一者的背衬层616的内边缘。例如，SMP 610可以直接接触并粘附到第一换能器阵列604的背衬层616的纵向内边缘618，例如，背衬层616的面向第二换能器阵列606并与x轴对准的边缘，并且直接接触并粘附到第二换能器阵列606的背衬层616的纵向内边缘620，例如，背衬层616的面向第一换能器阵列604并与x轴对准的边缘。SMP 610的厚度可以类似于第一换能器阵列604和第二换能器阵列606中的每一者的背衬层616的厚度，该厚度沿y轴限定。匹配层622堆叠在换能器阵列中的每个换能器阵列的背衬层616上方。元件(例如，压电元件)可布置在匹配层622和背衬层616(图6A和图6B中未示出)之间。
当处于如图6A所示的第一构型600时，SMP 610弯曲成半圆形形状。第二换能器阵列606相对于y轴直接堆叠在第一换能器阵列604上方，并且与第一换能器阵列间隔开，使得两个换能器与x-z平面保持共面。换能器602在图6A中折叠，使得换能器阵列的每个匹配层622面向外并彼此背离，并且换能器阵列的背衬层616面向彼此。背衬层616可彼此间隔开类似于由SMP 610形成的半圆的直径的距离630。然而，在其他示例中，换能器602可以沿相反方向折叠，使得换能器阵列的背衬层616面向彼此并且匹配层622彼此背离。
随着换能器602在第一构型600和第二构型650之间转变，换能器阵列中的至少一个换能器阵列相对于另一个换能器阵列枢转例如180度。例如，当从第一构型600调节到第二构型650时，第一换能器阵列604可通过第一旋转方向枢转以变得与第二换能器阵列606共面。另选地，第二换能器阵列606可以通过与第一旋转方向相反的第二旋转方向枢转180度。第一换能器阵列604可通过第二旋转方向枢转，或者第二换能器阵列606可通过第一旋转方向枢转以使换能器602返回到第一构型600。在另一个示例中，两个换能器阵列可枢转通过90度以实现第一构型600和第二构型650之间的转变。应当理解，换能器阵列枢转通过180度的描述是为了说明的目的，并且其他示例可以包括换能器阵列枢转大于或小于180度。
在第一构型600中，换能器602的宽度624相对于第二构型650中换能器602的宽度626减小。换能器602的有效区域可以等于第一换能器阵列604或第二换能器阵列606中的一者的表面区域。在第二构型650中，在第一换能器阵列604和第二换能器阵列606彼此共面并且并列的情况下，换能器602的有效区域相对于第一构型600加倍。因此，当展开成第二构型650时，换能器602的高度孔至少加倍，从而增大了换能器602的分辨率和穿透度。
在另一个示例中，成像探头的换能器可包括多于两个节段或换能器阵列。换能器702的第二示例在图7A和图7C中以第一折叠构型700示出，并且在图7B中以第二展开构型750示出。换能器702包括第一换能器阵列704、第二换能器阵列706和第三换能器阵列708。所有三个换能器阵列可具有类似的尺寸和几何形状，并且可由第一SMP 710和第二SMP 712连接。
例如，在图7B的第二构型750中，换能器阵列可彼此间隔开但共面并且沿x轴和z轴对准。第一换能器阵列704通过第一SMP 710与第二换能器阵列706间隔开，并且第二换能器阵列706通过第二SMP 712与第三换能器阵列708间隔开。如上所述，对于图6A至图6B的换能器602的第一示例，SMP可以沿每个换能器阵列的背衬层714直接连接到换能器阵列的纵向内边缘。SMP可以是共面的，并且具有与换能器阵列的背衬层714类似的厚度。换能器阵列中的每个换能器阵列的匹配层716被定位在背衬层714上方，并且沿y轴与每个背衬层714对准。因此，匹配层716相对于y轴在第一SMP 710和第二SMP 712上方突出。元件可布置在匹配层716和背衬层714(图7A和图7B中未示出)之间。
在图7A的第一构型700中，当沿x轴观察时，换能器702折叠成S形几何形状，如图7C所示。在S形几何形状中，第一SMP 710弯折成半圆，从而形成圆的右半部。第一换能器阵列704可以相对于第二换能器阵列706通过第一旋转方向枢转，使得第二换能器阵列706相对于y轴堆叠在第一换能器阵列704上方并且与第一换能器阵列对准。虽然第二换能器阵列706的背衬层714和第一换能器阵列704的背衬层714面向彼此而其间不定位换能器702的其他部件，但是换能器阵列的背衬层714间隔开类似于由第一SMP710形成的半圆的直径的距离718。
第二SMP 712在与第一SMP 710相反的方向上弯折成形成圆的左半部的半圆。第二SMP 712的弯折致使第三换能器阵列708沿y轴堆叠在第二换能器阵列706上方。第三换能器阵列708通过与第一旋转方向相反的第二旋转方向枢转，使得第三换能器阵列708沿y轴与第一换能器阵列704和第二换能器阵列706两者对准，并且第三换能器阵列708的匹配层716面向第二换能器阵列706的匹配层716。第二换能器阵列706和第三换能器阵列708的匹配层716由间隙分开，该间隙小于第一换能器阵列704和第二换能器阵列706的背衬层714之间的距离718。
随着换能器702在第一构型700和第二构型750之间转变，在第一换能器阵列704和第三换能器阵列708处，可以相对于第二换能器阵列706在相反的旋转方向上枢转通过180度。例如，当从第一构型700调节到第二构型750时，第一换能器阵列704可通过第一旋转方向枢转以变得与第二换能器阵列606共面。第三换能器阵列708可通过与第一旋转方向相反的第二旋转方向枢转，以便也变得与第二换能器阵列606共面。为了使换能器702从第二构型750返回到第一构型700，第一换能器阵列704可以通过第二旋转方向枢转180度，并且第二换能器阵列706可以通过第一旋转方向枢转180度。另选地，在其他示例中，换能器阵列可以与上述转变相反地枢转。应当理解，换能器阵列枢转通过180度的描述是为了说明的目的，并且其他示例可以包括换能器阵列枢转通过大于或小于180度。
如图7A所示，第一构型700中的换能器702的宽度720可窄于第二构型750中的换能器702的宽度722。当换能器702从第一构型700调节到第二构型750时，由沿x-z平面的总换能器阵列表面区域确定的换能器702的有效区域可以增加三倍。因此，当换能器由三个换能器阵列(下文中称为3节段换能器)形成，并且展开的3节段换能器(例如，图7B的第二构型750)的大小等于具有两个换能器阵列的展开的换能器(在下文中称为2节段换能器)，例如图6B的第二构型650，3节段换能器的换能器阵列在宽度上可比2节段换能器的换能器阵列窄。当折叠时，3节段换能器可具有比2节段换能器小的占有面积，并且从而可通过较窄的通道插入。
另选地，3节段换能器和2节段换能器的换能器阵列的大小可类似。当折叠时，两个换能器可具有类似的占有面积。然而，当在目标扫描部位部署和展开时，3节段换能器可具有更大的有效区域，从而允许3节段换能器具有比2节段换能器大的分辨率和穿透度。此外，图6A至图7C所示的换能器的第一示例和第二示例是非限制性示例。其他示例可包括具有多于三个节段的换能器，或者具有与所示那些不同的几何形状和尺寸的换能器和换能器阵列。
可以利用由SMP驱使的换能器的折叠(如图5至图7C所示)以允许换能器在可部署导管(诸如图1的成像导管14)中实现，而不抑制可部署导管穿过狭窄的动脉和静脉。因此，可基于折叠和/或展开的换能器的所需占有面积来选择换能器。例如，当3节段换能器和2节段换能器在折叠构型中具有类似的占有面积时，3节段换能器可在目标成像部位具有比在使用2节段换能器的情况下大的体积时使用。
如图6A-图7C所示，将SMP定位在换能器的每个换能器阵列之间允许换能器的大小沿换能器的高度方向改变。然而，如果换能器的换能器阵列之间的距离太大，则由换能器生成的图像质量可能降低。例如，为了保持通过增加换能器的有效区域而提供的换能器的增强的性能，换能器的每个换能器阵列之间的距离可累积地不超过换能器的总有效高度孔的阈值百分比，诸如5％。因此，在换能器处的数据采集期间使换能器阵列之间的距离最小化是期望的。然而，如图5A-图5B、图6A和图7A所示，换能器沿方位角孔的折叠可以是提供最低复杂度并易于启动的形状转变。为了便于通过折叠有效地封装换能器，可能需要大于总活动高度孔的阈值百分比的换能器阵列之间的距离的总间距。
图5B示出了用于减小换能器阵列之间的距离的系统和构型的一个示例。当换能器展开时换能器阵列之间的距离的另一种方式可以是通过将SMP定位在换能器的有效区域之外。此类布置在下文中被称为SMP的外部布置。沿换能器的方位角孔将SMP重新定位在有效区域之外可允许将换能器弯折成从换能器阵列移出，从而减轻对换能器阵列之间的最小距离的需求以实现SMP的充分弯折。配备有外部布置的SMP的换能器802的第一示例在图8A至图8D中示出。换能器802在图8A中以折叠构型根据透视图800示出，并且在图8B中根据端视图830示出。换能器802在图8C中以示出处于转变构型的换能器802的透视图850进一步示出，并且在图8D中以处于展开构型的换能器802的透视图870进一步示出。
如图8A所示，换能器802包括第一换能器阵列804、第二换能器阵列806以及沿x轴定位在第一换能器阵列804和第二换能器阵列806的一端处的SMP 808，该x轴也可以是换能器802的方位角方向。换能器阵列可以与方位角方向纵向对准并且彼此平行。第一换能器阵列804和第二换能器阵列806彼此不直接耦接，例如，换能器阵列可以在形状转变期间彼此接触，但是在任何点处都不彼此附接。换能器阵列中的每个换能器阵列具有匹配层810和背衬层812。如图8A所示，第一换能器阵列804和第二换能器阵列806可具有类似的宽度814和类似的长度816，并且可与x轴纵向对准并且彼此平行。
例如，如图8A、图8C和图8D所示，SMP 808通过粘合剂耦接到换能器阵列中的每个换能器阵列的背衬层812的第一边缘818。然而，在其他示例中，当SMP具有衰减特性时，诸如当SMP被构造作为匹配层时，SMP可以是换能器阵列的一部分，例如集成到换能器阵列中。第一边缘818与z轴平行并且沿每个换能器阵列的宽度814延伸。如图8D所示，SMP 808的厚度可以小于换能器阵列中的每个换能器阵列的厚度，该厚度沿y轴限定，使得匹配层810沿y轴突出高于SMP 808。SMP 808的有效区域820不附接到换能器阵列，并且被构造成如图8A、图8B和图8C所示弯折。有效区域820定位在SMP 808的平面区域822之间，该平面区域由于平面区域822耦接到换能器阵列中的每个换能器阵列的背衬层812的第一边缘818而不弯折。
在图8A和图8B所示的折叠构型中，SMP 808弯折，使得平面区域822沿y轴彼此堆叠，并且有效区域820形成半圆。SMP 808的弯折致使第一换能器阵列804在第二换能器阵列806下方折叠以变得沿y轴堆叠在第二换能器阵列806下方。例如，第一换能器阵列804可以相对于展开构型沿如图8D所示的箭头824所指示的第一旋转方向(例如，逆时针)枢转通过180度。在一些示例中，第一换能器阵列804可以枢转大于180度，诸如190度或210度，或者小于180度的任何角度。应当理解，虽然描述了第一换能器阵列804的枢转，但是在其他示例中，可以替代地枢转第二换能器阵列806。
如图8B所示，当调节到折叠构型时，第一换能器阵列804和第二换能器阵列806的背衬层812可面向彼此，以等于由SMP 808的有效区域820形成的半圆的直径826的距离分开。在折叠构型中，换能器802的有效区域可以是面向一个方向的换能器的总表面区域。因此，有效区域可以等于换能器阵列中的一个换能器阵列的区域。
在折叠构型中，换能器802可具有足够小的占有面积以装配在可部署导管的外部壳体内以供静脉内通过。在到达目标成像部位时，换能器802可膨胀到图8D所示的展开构型。当换能器802展开时，SMP 808的拉直致使第一换能器阵列804沿与箭头824所指示的方向相反的第二旋转方向(例如，顺时针)旋转，从而通过图8C所示的转变构型。第一换能器阵列804和第二换能器阵列806由在换能器阵列之间纵向延伸的间隙分开，直到换能器802处于图8D的展开构型。
如图8D所示，换能器802是平面的，例如，与x-z平面共面，包括第一换能器阵列804和第二换能器阵列806以及SMP 808。SMP 808的有效区域820或中心区域与平面区域822共面，从而一起形成换能器802沿x轴的矩形延伸部。SMP 808的宽度834可类似于换能器阵列的宽度814的总和，并且SMP 808的长度832小于换能器阵列的长度816。
在展开构型中，第一换能器阵列804和第二换能器阵列806可以定位成彼此非常靠近，例如，第一换能器阵列804和第二换能器阵列806是邻接的，而没有任何其他换能器部件布置在换能器阵列之间的空间区域中。换能器阵列之间的区域可由换能器阵列的内边缘和换能器阵列的垂直于方位角方向的边缘限定或界定。换能器阵列可以由小间隙分开，或者在一些示例中，当换能器802展开时，每个换能器阵列的背衬层812的内边缘可以接触。换能器802的有效区域可以相对于折叠构型加倍，并且换能器阵列之间的距离可以小于在SMP定位在换能器阵列之间的情况下的距离。例如，换能器阵列之间的总距离可小于换能器802的高度孔的5％。
通过适配多于两个换能器阵列的换能器，换能器的有效区域可超过两倍。如图9A至图9D所示，配备有两个外部布置的SMP的换能器902的第二示例可包括第一换能器阵列904、第二换能器阵列906和第三换能器阵列908。换能器阵列可以与方位角方向(例如，x轴)纵向对准并且彼此平行。换能器902在图9A中以折叠构型根据透视图900示出，并且在图9B中根据端视图930示出。换能器902在图9C中以示出处于转变构型的换能器902的透视图950进一步示出，并且在图9D中以处于展开构型的换能器902的透视图970进一步示出。
换能器902可包括定位在换能器902的第一端912处的第一SMP 910和定位在换能器902的第二端916处的第二SMP 914。第一SMP 910和第二SMP 914可各自附接到换能器阵列中的两个换能器阵列，并且可由相同或不同的材料形成。更具体地讲，第一SMP 910在第一端912处耦接到第一换能器阵列904和第二换能器阵列906，并且第二SMP 914在第二端916处耦接到第二换能器阵列906和第三换能器阵列908。如图9A所示，换能器阵列中的每个换能器阵列具有匹配层918和背衬层920，并且可各自具有类似的宽度922和类似的长度924。换能器阵列可各自与x轴纵向对准。第一SMP 910和第二SMP 914中的每一者的厚度可以彼此类似并且小于换能器阵列中的每个换能器阵列的厚度，该厚度沿y轴限定，使得匹配层918沿y轴突出高于图9D的展开构型中的SMP。
第二换能器阵列906定位在第一换能器阵列904和第三换能器阵列908之间，并且换能器阵列彼此不直接耦接。相反，换能器阵列由第一SMP910和第二SMP 914连接，并且换能器902在折叠构型和展开构型之间的转变由SMP引导。SMP中的每个SMP包括被构造成挠曲的中心区域或有效区域926以及布置在有效区域926的相对侧上的平面区域928。平面区域928与换能器阵列的背衬层920的边缘进行边缘共享接触，并且固定地耦接到背衬层920的边缘。
当调节到图9A和图9B所示的折叠构型时：第一SMP 910可弯折，使得第一换能器阵列904相对于图9D的展开构型沿第一旋转方向枢转通过例如180度，以变得沿y轴堆叠在第二换能器阵列906下方。第二SMP 914可以沿与第一SMP 910相反的方向弯折，使得第三换能器阵列908沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向枢转通过例如180度，以变得沿y轴堆叠在第二换能器阵列906上方。如上所述，其他示例可包括第一换能器阵列904和第三换能器阵列908旋转通过大于或小于180度。此外，在其他示例中，换能器902可以相反的构型折叠，例如，第一换能器阵列904位于第二换能器阵列906上方，并且第三换能器阵列908位于第二换能器阵列906下方。如图9B所示，在折叠构型中，堆叠的换能器阵列沿y轴对准但彼此间隔开。
图9B的端视图930示出了换能器的S形几何形状。第一换能器阵列904和第二换能器阵列906的背衬层920在折叠构型中面向彼此，而第二换能器阵列906和第三换能器阵列908的匹配层918面向彼此。第一换能器阵列904和第二换能器阵列906间隔开类似于由第一SMP 910形成的半圆的直径932的距离。第二换能器阵列906和第三换能器阵列908间隔开小于由第二SMP 914形成的半圆的直径的距离。因此，当换能器902处于折叠构型时，换能器阵列彼此不接触。
当换能器从折叠构型转变为展开构型时，第一SMP 910可拉直，从而致使第一换能器阵列904枢转通过如图9B中的箭头934所指示的第二旋转方向。第二SMP 914还可被拉直，从而使第三换能器阵列908沿如图9B中的箭头936所指示的第一旋转方向摆动。换能器902可穿过图9C所示的转变构型，其中换能器阵列仍然间隔开并且彼此不接触。
在图9D所示的展开构型中，第一SMP 910和第二SMP 914变得与x-z平面(例如，平坦的)对准。SMP在换能器902的相对侧处沿x轴形成矩形延伸部，并且可沿x轴彼此偏移。例如，第一SMP 910具有类似于或略大于第一换能器阵列904和第二换能器阵列906的组合宽度922的宽度972，并且定位在换能器902的第一端912处。第二SMP 914具有类似于或略大于第二换能器阵列906和第三换能器阵列908的组合宽度922的宽度974，并且定位在换能器902的第二端916处。第二SMP 914相对于z轴定位成高于第一SMP 910。
在展开构型中，换能器阵列沿x轴、y轴和z轴对准并且沿公共平面彼此共面。换能器阵列被描绘为彼此间隔开小间隙，该小间隙小于在SMP被替代地布置在换能器阵列之间的情况下的换能器阵列的距离。在一些示例中，换能器阵列在展开构型中可边缘共享接触，例如，换能器阵列的内边缘彼此接触。如上文针对图8A至图8D所示的换能器802所述，当换能器902展开时，第一换能器阵列904、第二换能器阵列906和第三换能器阵列908邻接地布置，而没有任何其他换能器部件布置在换能器阵列之间的空间区域中。换能器阵列之间的区域可由换能器阵列的内边缘和换能器阵列的垂直于方位角方向的边缘限定或界定。
在换能器阵列的尺寸相似的情况下，相对于当换能器折叠时，当换能器902展开时换能器902的有效区域可为三倍的。通过将SMP放置在有效区域之外，换能器阵列被定位成更靠近到一起，因此换能器阵列之间的总距离可小于换能器的高度孔的5％。SMP的外部布置可允许减小换能器阵列之间的距离，而不向SMP的形状转变或换能器的制造过程引入附加复杂性。当沿换能器的方位角方向的封装空间不受限制时，SMP可被布置在换能器的有效区域外部。
如图5至图9D所示，SMP可以附接到换能器的背衬层，例如附接到换能器的每个换能器阵列的单独的背衬层。另选地，在一些示例中，SMP可类似地耦接到每个换能器阵列的匹配层。SMP的材料可被选择为与背衬层的材料在物理上相容，以降低在SMP在形状之间转变期间SMP与匹配层或背衬层之间分离的可能性。然而，可通过结合SMP作为换能器的声学层来简化制造和材料选择。因此，如图10-图11所示，SMP可形成换能器的背衬层或匹配。
图10示出了具有形成背衬层的SMP的换能器1000的第一示例。换能器1000具有第一换能器阵列1002和第二换能器阵列1004，它们沿x轴彼此间隔开，分开它们之间的为有源区域的位置的空间。SMP 1006在换能器阵列之间延伸并且跨换能器1000的整个宽度1008延伸，并且还可跨越换能器的长度并且因此跨换能器1000的区域形成连续的背衬层。因此，每个换能器阵列耦接到公共背衬层，并且每个换能器阵列的声学叠堆的剩余部件例如匹配层1010和元件1012可层合到SMP 1006上。换能器1000可相对于y轴从匹配层1010的顶部穿过元件1012向下切割到SMP 1006的顶部。当形成换能器1000的背衬层时，SMP 1006可包括添加剂以提供SMP 1006衰减特性。例如，SMP 1006可具有增加的密度和/或包含有机硅和钨作为添加剂。
另选地，SMP可形成换能器的匹配层。换能器1100的第二示例在图11中示出，其中SMP 1102形成完全跨换能器1100的宽度1104延伸的连续匹配层。换能器1100具有第一换能器阵列1106和第二换能器阵列1108。换能器阵列沿x轴彼此间隔开，其中SMP 1102在换能器阵列之间延伸。换能器1100可相对于y轴从背衬层1110的底部穿过元件1112向上切割到SMP1102的底部。当形成换能器1100的匹配层时，SMP 1102可由基体聚合物形成。
通过将SMP实现为换能器的声学层，而不是实现为换能器的换能器阵列之间的连接件，消除了SMP与换能器阵列的背衬层(或匹配层)的粘附。因此，需要较少的材料和部件来进行制造过程，从而降低了成本。此外，将由SMP提供的形状改变特性结合到换能器中，而不为换能器增加厚度。保持(例如不增加)换能器的厚度和占有面积，同时增强换能器增益。
图12描绘了另一实施方案，其中SMP 1262为换能器60的整个区域或至少基本上整个区域提供背衬层。图12仅示出了换能器1260的一部分。在图中未示出换能器阵列，使得集成电路1268a–1268c是可见的。也如图14A-图14D所示，集成电路可提供换能器阵列安装在其上的安装表面。因此，集成电路1268a-1268c可定位在SMP 1262和换能器阵列(此处未示出)之间。
集成电路1268a-1268c可以是例如专用集成电路(ASIC)或可以是一般集成电路，诸如微处理器。每个ASIC 1268a-1268c被构造成接收和处理来自相应换能器阵列的信号。因此，图12处的示例在集成电路与换能器阵列之间存在1:1的比率。在其它实施方案中，一个集成电路1268可与多个换能器阵列相关联。为了提供仅一个示例，具有三个换能器阵列的实施方案(诸如上文在图7A-图7C和图9A-图9D中描绘的那些)可能具有被构造成接收和处理来自所有三个换能器阵列的声学信号的仅一个ASIC 1268。在其它实施方案中，可为三个换能器阵列提供两个ASIC，其中换能器信号在两个ASIC之间划分。在仍其它实施方案中，可提供比换能器阵列更多数量的ASIC，其中来自换能器阵列中的一个或多个换能器阵列的信号在两个或更多个ASIC之间划分。
每个ASIC 1268a-1268c电连接到多个导电迹线1270。导电迹线1270被构造成传导信号ASIC 1268a-1268c中的一个或多个ASIC。多个导电迹线1270根据换能器1260中的一个或多个ASIC 1268的布置来构造。换能器1260可包括任何数量的导电迹线，并且在一些示例中可包括30和100个之间的导电迹线1270，这些导电迹线连接到多个ASIC 1268a-1268c的一个ASIC或子集或在多个ASIC 1268a-1268c的一个ASIC或子集之间。在一些实施方案中，可提供多于100个导电迹线，并且导电迹线的数量将取决于ASIC 1268和换能器阵列的布置。
各种导电迹线1270可为多个ASIC 1268a-1268c中的一个或多个ASIC提供不同的通信目的，并且导电迹线1270的数量将取决于一个或多个ASIC在换能器1260上的布置。例如，导电迹线1270可被构造成将模拟声学信号从换能器阵列传导到ASIC 1268。替代地或另外地，导电迹线1270可被构造成在ASIC之间传导数字信号。多个导电迹线的第一子集1271可被构造成在第一ASIC 1268A和第二ASIC 1268B之间通信。换能器1260上的多个导电迹线的第二子集1272可被构造成在第二ASIC 1268B和第三ASIC1268C之间传导信号。
多个导电迹线的第一子集1271和第二子集1272可各自为仅连接在ASIC 1268a-1268c的子集之间的定向或专用连接。在某些实施方案中，ASIC 1268a-1268c可包括多路复用电路，以将从相邻ASIC发送的信号与从相应换能器阵列接收到的信息组合。在一个实施方案中，多ASIC 1268a-1268c中的一个ASIC可被指定为领头ASIC，并且可接收来自换能器1260中的所有其它ASIC的信号。在另一个实施方案和布置中，ASIC 1268a-1268c可被构造成级联布置，在该联级布置中，信号在链中从例如第一ASIC 1268a传输到第二ASIC 1268b，然后将所有信号传输到第三ASIC1268C。在此示例中的第三ASIC 1268c是被构造为将从另一个两个ASIC1268a和1268b接收的所有信号传输到成像系统的领头ASIC。在仍其它实施方案中，处理和传输可被分布成使得每个ASIC 1268a-1268c处理信号并且将信号从其相应阵列传输到指定的领头ASCI，或甚至直接传输到成像系统，在该成像系统中，信号随后被关联以形成单个超声图像。
一个或多个公共导电迹线1273可被构造成延伸到并且将信号传送到所有多个ASIC 1268a-1268c，诸如用于向ASIC中的每一个ASIC提供电源和/或用于状态监测和/或发射复位信号。
类似于上述实施方案，SMP 1262可包括一个或多个有效区域1266，其被构造成改变形状以便诸如在折叠形状和平面形状之间调节换能器1260的构型。SMP 1262还可包括一个或多个平面区域1264，这些平面区域被构造成在各种构型中保持相对平坦，与ASIC 1268和/或换能器阵列的平坦形状一致。导电迹线1270被构造成符合SMP 1262的有效区1266使ASIC 1268a-1268c(和对应的换能器阵列)在一种或多种不同构型之间移动。在各种实施方案中，导电迹线1270被构造成柔性的，并且因此当有效区域1266生长并变平时诸如在折叠构型和未折叠构型之间弯曲和拉直。替代地或另外地，导电迹线1270可被构造成随着有效区域1266缩紧和膨胀或收缩和拉伸而适形。如上所述，SMP 1262可被构造成在膨胀形状和缩紧形状之间改变，诸如在上文关于图5B所示和所述的示例中。在此类实施方案中，导电迹线1270可被构造成根据此种膨胀和缩紧调节，诸如具有盘绕或蛇形形状。
在图12的示例中，导电迹线1270位于SMP 1262的顶表面1261上。ASIC 1268a-1268c也粘附到SMP 1262的顶表面1261。在各种示例中，导电迹线可印刷在顶表面1261上，诸如具有纳米颗粒的印刷银墨水、印刷高导管金属或可通过印刷施加到顶表面1261的任何其它导电金属。在其它实施方案中，导电迹线1270可通过低温沉积沉积在顶表面1261上。在仍其它实施方案中，导电迹线1270可通过将导电片层压或以其它方式粘附在顶表面1261上来形成，然后蚀刻掉非导电区域。在仍其它实施方案中，导电迹线1270可形成在皮线或薄膜上，该皮线或薄膜层压到SMP 1262的顶表面1261上。在某些示例中，ASIC 1268a-1268c也可粘附到层压到顶表面1261的皮线或薄膜上，该皮线或薄膜在一些示例中可以是预形成的并且然后粘附到SMP 1262的顶表面1261的单个片。
图13描绘了具有SMP 1362的外部布置的换能器1360的实施方案上导电迹线1370的布置。在此示例中，外部布置是分离布置，在该分离布置，SMP 1362a的第一节段连接在第一ASIC 1368a和第二ASIC 1368b之间，并且SMP的第二节段1362b连接在第二ASIC 1368b和第三ASIC 1368c之间。如上所述，可提供SMP的其它外部布置，诸如其中SMP的一个连续节段连接在所有多个ASIC 1368a-1368c之间。在此示例中，每个ASIC 1368a-1368c在连接区域1378a处连接到SMP节段1362a和/或1362b中的一者或多者。例如，ASIC的板可延伸并连接到相应的SMP节段1362a、1362b。
导电迹线1370中的每个导电迹线连接到多个ASIC 1368a-1368c中的一个或多个ASIC，并且被构造成向其传导信号。导电迹线1378b被印刷或以其它方式施加到SMP的顶表面1361，诸如通过上述方法中的任何方法。替代地或另外地，导电迹线1370中的一个或多个导电迹线可集成到SMP 1362中或以其它方式嵌入在SMP 1362内，其示例在下文描述。
SMP的每个节段1362a、1362b包括至少一个有效区域1366，该至少一个有效区域是被构造成将形状弯曲或改变为最大程度的SMP的节段。一个或多个平面区域1364被构造成在各种构型中保持相对平坦，并且因此与耦接的ASIC 1268a-1268c和/或换能器阵列一致。
SMP的第一节段1362a主管多个导电迹线1370的第一子集1371。SMP的第二节段1362b保持导电迹线1370的第二子集1372。每个子集1371、1372中的导电迹线穿过相应SMP节段1362a、1362b的有效区域1366。因此，导电迹线1370各自被构造成与有效区域1366的形状转变一致，并且被构造成弯曲、拉直、拉伸、压缩并且以其它方式与有效区域1366的改变形状一致。
图14A-图14D描绘了换能器1460a-1460d的附加实施方案，这些换能器具有ASIC1468和导电迹线1470在SMP 1462上或中的各种布置。在这些示例中，提供两个换能器阵列1404a和1404b，每个换能器阵列具有对应的ASIC 1468a和1468b。如上所述，可将任何数量的换能器阵列1404和ASIC 1468结合在换能器1460中，并且图14A-图14C中所描绘的数量和布置仅仅是示例性的。SMP 1462包括一个或多个有效区域1466，其被构造成改变一个或多个位置之间的形状或形状，以改变换能器1460a-1460d的构型。SMP 1462还包括一个或多个平面区域1464，其被构造成用于安装或以其它方式保持ASIC 1468a、1468b和相应换能器阵列1404a、1404b。
在图14A中，ASIC 1468a和1468b中的每一者安装到SMP 1462的顶表面1461。每个ASIC 1468a和1468b被构造成接收和处理来自相应换能器阵列1404a和1404b的声学信号。每个换能器阵列1404a、1404b包括与ASIC 1468a、1468b进行信号通信的多个换能器元件1412。
导电迹线1470a在ASIC 1468a和1468b之间传导信号，诸如以在ASIC之间发射经处理的声学数据和/或其它信号。导电迹线1470a被施加到SMP1462的顶表面1461并且电连接在ASIC 1468a和1468b之间。用于将导电迹线施加到上述顶表面1461的各种实施方案，包括印刷、低温沉积以及皮线或薄膜到顶表面1461的层压。
图14B示出了换能器1460b的另一示例，其中ASIC 1468a和1468b嵌入SMP 1462中。导电迹线1470b也嵌入SMP 1462内，并且具体地嵌入SMP 1462的有效区1466内。例如，SMP1462可以层形成，其中形成了第一层1462'以覆盖换能器1460b的整个表面区域。然后可将ASIC 1468a、1468b和导电迹线1470b施加到第一层1462'，其中示例性应用方法和过程在上文描述。然后可将第二SMP层1462″施加在导电迹线1470b和/或ASIC1468a、1468b的一部分的顶部。例如，可在SMP 1462的有效区域1466处施加第二层1462″。
图14C描绘了具有两个换能器阵列1404a和1404b的换能器1460c的仍另一实施方案。在此实施方案中，提供仅一个ASIC 1468b，其接收来自两个换能器阵列1404a和1404b的声学信号。在所描绘的横截面部分中，所示的导电迹线1470c被构造成将来自声学换能器元件1412'的模拟信号传导到ASIC 1468b。每个换能器元件1412可设置有单独的导电迹线1470，该导电迹线将声学信息传送到定位在第二换能器阵列1404b下方的单个ASIC1468b。因此，承载来自第一换能器阵列1404a的模拟信号的迹线1470c必须行进穿过SMP 1462的有效区域1466。在所描绘的示例中，迹线1470c被施加到SMP 1462的顶表面，但在其它实施方案中，其可嵌入SMP 1462内或可在SMP的底表面上延伸。
图14D描绘了换能器1460d的实施方案，其中SMP 1462仅连接在ASIC1468a和1468b之间并且不提供与图14A-图14C中的实施方案一样的背衬层。在此，ASIC 1468a和1468b用作相应换能器阵列1404a和1404b的背衬层。此实施方案可以是有利的，因为通过消除多个背衬层并且仅利用ASIC1468a和1468b来提供背衬功能可使其更薄。
在此实施方案中，迹线1470设置在SMP 1462的顶表面和底表面上。具体地，在此横剖视图中，第一迹线1470d’设置在SMP 1462的顶表面上，并且第二迹线1470d″设置在SMP1462的底表面上。SMP 1462的顶表面和底表面均用于提供导电迹线，从而使导电迹线的可用表面积加倍。
图15A-图15C描绘了换能器的实施方案，其中SMP 1562的每个有效区1566包括一个或多个凸纹1580，其被构造成促进由SMP 1562，特别是有效区1566在两个或更多个形状或换能器构型之间进行的移动。例如，凸纹1580可通过蚀刻、倾斜、切割或以其它方式形成SMP 1562的有效区域1566内的变薄区域或部分来形成。在这些示例中，换能器1560a-1560c各自包括三个换能器阵列1504，每个换能器阵列具有相关联的ASIC 1568。ASIC 1568安装到SMP 1562的顶表面，其中SMP 1562跨越换能器1560a-1560c的整个区域并且为多个ASIC1568中的每一个ASIC和换能器阵列1504形成背衬层。在其它实施方案中，可在上述SMP的外部布置中施加相同的凸纹1580结构。同样，凸纹1580实施方案可与图14A-图14D中所描绘的换能器1560a-1560c布置一起使用，诸如其中ASIC 1568嵌入SMP 1562中或其中ASIC 1568形成背衬层并且其中SMP仅跨越提供有效区1566的ASIC之间。
在图15A中，换能器1560a包括SMP 1562的每个有效区域1566中的凸纹1580。凸纹1560是SMP中的谷1582，其中谷在与有效区域1566的弯曲方向1586正交的方向上延伸。因此，每个谷1582在换能器阵列1504之间纵向延伸。每个谷1582具有小于SMP 1562的深度d2的深度d1。因此，谷1582是有效区域1566中的凹部，所述凹部不全部延伸通过SMP 1562，但是仅变窄、变薄或以其它方式减小有效区域1566中的SMP材料的量。这促进有效区域1566的形状改变。
可提供谷1582的各种构型，并且在图15C中例示另一谷构型。在某些实施方案中，多个谷1582可与有效区域1566中的弯曲方向1586正交延伸，其中多个平行的和相邻的谷在每个相邻的一对换能器阵列1504之间纵向延伸。在其它实施方案中，谷或其它凸纹结构可在不同方向上延伸，或者可跨越换能器区域的长度或宽度的仅一部分。
导电迹线1570延伸穿过有效区域1566，以如上所述将信号传导到ASIC 1568中的每个ASIC。导电迹线1570可相对于凸纹1580不同地构造。如图15A所示，导电迹线1570沿着SMP 1562的顶表面1561延伸，沿循谷1582的轮廓。在其它实施方案中，如下文关于图15C所示的那些，导电迹线1570可嵌入在谷1582下方的SMP 1562中，或者可以其它方式被构造成适应有效区域1566的弯曲。替代地或另外地，导电迹线1570可被构造成适应在弯曲方向1586上的SMP的收缩或拉伸。例如，导电迹线1570可具有蛇形形状，该蛇形形状与弯曲方向1586正交缠绕并且因此被构造成适应横向移动-例如，有效区域1566的收缩和拉伸。
图15B示出了示例性换能器1560B，其中凸纹1580包括有效区域1566处的SMP 1562中的孔或狭槽1584。孔或狭槽1584延伸穿过SMP 1562的深度d2。例如，孔或狭槽1584可形成在换能器阵列1504和/或ASIC 1568之间延伸纵向长度的至少一部分纵向长度的网格状图案或建网。在其它实施方案中，孔或狭槽1584可在沿着有效区域1566的纵向长度的一个或多个位置处形成，以促进在该区域处的弯曲或形状变化。
导电迹线1570被构造在SMP 1562上以在孔或狭槽上延伸，诸如在孔或狭槽处，皮线或薄膜层压到SMP 1562的顶表面1561。替代地，多个导电迹线1570可以避免多个孔或狭槽1584的方式印刷在SMP 1562上或以其它方式施加到SMP 1562上。例如，导电迹线1570可印刷或以其它方式施加到SMP 1562的顶表面1561，在SMP跨ASIC 1568之间的有效区域1566连续的区域中。
图15C描绘了换能器1560c的另一实施方案，其中SMP 1562具有纵向且与弯曲方向1586正交延伸的谷状凸纹1580(参见图15A)。图15C中的谷1582’是有效区域1566中的被构造成促进折叠或其它形状改变的三角形切口或缺角。例如，谷1582可通过蚀刻、倾斜、切割或通过用于在SMP1562的有效区域1566内提供变薄区域或部分的其它装置形成。谷1582’深度d1’小于SMP 1562的深度d2。然而，三角形谷1582’的深度d1’大于图15A中的谷1582的深度d1。然而，d1和d2之间不同比例深度布置的两个谷实施方案都是可能的并且在本公开的范围内。在某些实施方案中，可能是优选的是，谷1582、1582'的深度d1为SMP 1562的深度d2的至少一半或更多。
在图15C中，导电迹线1570嵌入在SMP 1562中并且在谷1582'下方延伸。在此实施方案中，导电迹线1570嵌入SMP 1562内，使得其位于激活区域1566内深度d1’下方。在某些实施方案中，SMP 1562形成有嵌入其中的导电迹线1570，并且然后谷1582'被切割或蚀刻到SMP 1562的顶表面1561中。
图16A-图16B描绘了换能器1660a和1660b的实施方案，其中SMP的有效区域1664含有限制在换能器阵列1604ASIC 1668和处或附近的边缘处的自由移动层。示例性实施方案示出了三层，但是在其它实施方案中，可提供任何数量的两层或更多层。这些层被构造成促进形状改变，使得能够增加阵列1604相对于彼此的移动。当换能器1660a在展开构型中时，层1663可具有弯曲形状，如图16a所示，其中层1663a-1663c具有向上弯曲的凸形形状。替代地，层1663a-1663c可被布置成使得其具有在换能器1660a在展开构型中时向下弯曲的凹形形状。图16B示出了另一实施方案，其中当换能器1660a在展开构型中时，层1663d-1663f是平坦的。
平面区域1664可以是一个连续且均匀的SMP，如图16A所示。可替代地，平面区域1664可形成为仅在平面区域1664处结合在一起的层。此种实施方案可实现在制造期间在层中的一个或多个层上施加导电迹线，以便将导电迹线嵌入SMP内。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使相关领域中的普通技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何包含的方法。本发明可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有微小差别的等效结构元素，则此类其他示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (23)

1.一种可部署侵入式装置，所述可部署侵入式装置包括：
换能器，所述换能器具有多个元件，所述多个元件由至少一种形状记忆材料连结，所述至少一种形状记忆材料被构造成响应于刺激而使所述多个元件相对于彼此在第一构型和第二构型之间移动；
其中在所述形状记忆材料中包括至少一个有效区域，所述至少一个有效区域被构造成促进在所述第一构型和所述第二构型之间的移动；
至少一个集成电路，所述至少一个集成电路被构造成处理来自所述多个元件中的至少一个元件的信号；和
多个导电迹线，所述多个导电迹线在所述形状记忆材料上或中并且延伸穿过所述有效区域，所述导电迹线被构造成将信号传导到所述至少一个集成电路，其中所述导电迹线被构造成随着所述形状记忆材料使所述元件在所述第一构型和所述第二构型之间移动而适形。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个元件布置在至少一个换能器阵列中。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个元件布置在多个换能器阵列中，并且所述至少一种形状记忆材料被构造成使所述多个换能器阵列相对于彼此移动。
4.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括至少两个集成电路，每个集成电路被构造成接收来自所述多个元件中的不同元件的所述信号；并且
其中所述多个迹线中的至少一部分迹线被构造成在所述至少两个集成电路之间传导信号。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个迹线中的至少一部分迹线被构造成将模拟信号从所述至少一个元件传导到所述至少一个集成电路。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述有效区域位于所述多个元件的至少一个子集之间。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述形状记忆材料被构造成响应于所述刺激而折叠，并且其中所述多个导电迹线被构造成随着所述形状记忆材料折叠而弯曲。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述形状记忆材料被构造成通过附接到每个元件的一个边缘或形成所述多个元件中的每个元件的背衬层来连结所述多个元件。
9.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括所述形状记忆材料的所述至少一个有效区域中的至少一个凸纹，其中所述凸纹被构造成促进由所述形状记忆材料在所述第一构型和所述第二构型之间进行的移动。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述至少一个凸纹包括所述形状记忆材料中的谷。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述谷在与所述有效区域的弯曲方向正交的方向上延伸。
12.根据权利要求9所述的装置，所述装置还包括多个凸纹，其中所述凸纹是延伸穿过所述形状记忆材料的深度的孔或狭槽。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述形状记忆材料还包括多个平面区域，每个平面区域被构造成与所述多个元件中的至少一个元件保持基本上共面，其中所述至少一个有效区域中的每个有效区域定位在两个平面区域之间；并且
其中所述至少一个集成电路安装到所述形状记忆材料的所述平面区域中的至少一个平面区域。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述至少一个集成电路中的每个集成电路定位在所述形状记忆材料与所述多个元件中的一个元件之间。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述导电迹线和所述集成电路被施加到形状记忆材料的顶表面。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述多个导电迹线通过以下中的一者施加到所述形状记忆材料的所述顶表面：将所述多个导电迹线打印在所述顶表面上、将所述多个导电迹线低温沉积在所述顶表面上、以及将含有所述多个导电迹线的皮线层压到所述顶表面。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述导电迹线和/或所述集成电路嵌入在所述形状记忆材料中。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述形状记忆材料至少包括含有第一有效区域的第一层和含有第二有效区域的第二层，其中所述第一有效区域的至少一部分与所述第二有效区域断开连接；并且
所述装置还包括在所述第一层上跨所述第一有效区域延伸的第一多个导电迹线以及在所述第二层上跨所述第二有效区域延伸的第二多个导电迹线。
19.一种用于成像导管的换能器，所述换能器包括：
多个元件，所述多个元件由至少一种形状记忆材料连结，所述至少一种形状记忆材料被构造成使所述多个元件相对于彼此在第一构型和第二构型之间移动，其中所述第一构型具有比所述第二构型大的占地面积；
其中在所述形状记忆材料中包括至少一个有效区域，所述至少一个有效区域被构造成改变形状以促进在所述第一构型和所述第二构型之间的移动；
由所述至少一种形状记忆材料连结的多个集成电路，每个集成电路被构造成处理来自所述多个元件中的至少一个元件的信号；和
所述形状记忆材料上或中的多个导电迹线，所述多个导电迹线延伸穿过所述有效区域，所述导电迹线中的每个导电迹线连接到所述多个集成电路中的至少一个集成电路。
20.根据权利要求19所述的换能器，其中所述多个元件布置在至少一个换能器阵列中，并且其中所述多个导电迹线中的至少一部分导电迹线被构造成在所述多个集成电路之间传导信号，并且/或者所述多个导电迹线中的至少一部分导电迹线被构造成将所述信号从所述多个元件中的至少一个元件传导到所述多个集成电路中的一个集成电路。
21.根据权利要求19所述的换能器，所述换能器还包括所述形状记忆材料的所述至少一个有效区域中的每个有效区域中的至少一个凸纹。
22.根据权利要求21所述的换能器，其中所述至少一个凸纹包括所述形状记忆材料中的谷，并且其中所述多个导电迹线位于所述形状记忆材料的顶表面上，包括所述谷的顶表面上。
23.根据权利要求21所述的换能器，所述换能器还包括所述至少一个有效区域中的每个有效区域中的多个凸纹。
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