JP2003524461A

JP2003524461A - 低縦断面音響センサアレイ、ひだ付き伝送線を備えたセンサ、及びこれに関連する方法

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Publication number: JP2003524461A
Application number: JP2000604961A
Authority: JP
Inventors: スレヴァ，マイケル・ゼット; エバーハート，アレン; スワンソン，カル; トリオロ，リチャード; レワンドウスキー，サイモン
Original assignee: メダコースティクス，インコーポレイテッド
Priority date: 1999-03-01
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2003-08-19
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: DE60024416D1; EP1477237A2; WO2000054897A3; AU3384400A; JP3841197B2; EP1156891B1; BR0008668A; WO2000054897A2; AU2004201785A1; EP1156891A2; US20050251047A1; AU2004201785B2; AU771327B2; JP2006263476A; CA2361833C; ATE311260T1; CA2361833A1; EP1477237A3; DE60024416T2; WO2000054897A9

Abstract

(57)【要約】低縦断面音響アレイ（１０）は、剪断波には選択的に応答するが、関心の対象とされる周波数範囲内における圧縮波エネルギを拒絶するように構成される。１つのセンサアレイは、少なくとも１つの長さ方向に延びるレールと、そこから延びる複数のセンサエレメント（２０）を有するフレームセグメントを備えた線状ストリップとして構成される。これらのセンサエレメントは、弾性コア及びこのコア上に構成された互いに反対の極性を持つ対向するＰＤＶＦ外側層を有する。同様に線状ストリップアレイは、一対の個別電気信号伝送経路を有する。伝送線は、センサ間の望ましくない機械的クロスオーバ（混線）の最小限化を助けるためにその上に形成された一連の波様形状を有することがあり得る。取外して分離可能な担持部材は、患者に固定される時まで位置的配置構成を維持するように離散型センサを担持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

発明の属する分野本発明は、一般的に、身体内からの音響を捕捉するための使い捨て音響センサ
に関する。音響センサは、非挿入式デジタル音響カルジオグラフ診断、音声診断
、及び音響スペクトル分析のために特に有用である。

【０００２】

【従来の技術】

発明の背景最近、音響センサは、冠状動脈疾患の非挿入式検出に用いられるようになった
。それについては、「非挿入式乱血流結像システム」と題する共同譲渡済み同時
係属の米国特許出願第０９／１８８，５１０号を参照されたい。なお、この引例
を挙げることによりこの引例の記載全部が本明細書に組み込まれるものとする。
一般的に、使用に際して、検出された音波に応答して電気信号を生成するために
センサは患者の胸の上に（外部表皮すなわち皮膚に接触して）配置される。検出
された音波信号は、患者の冠状動脈の状態を示す特徴、詳細には、冠状動脈を通
る血液流を制限する血栓の有無を識別するために処理される。実質的に均一な表
示は正常血流を示すが、均一でない表示は異常（乱れた）血流及び／又は血管閉
塞の可能性を示す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

上述の非挿入式システムにおいて、音響センサは、下記の特許出願に記載され
ているように音響ウインドウ内の胸郭空洞上に配置される。すなわち、あたかも
完全に記載されたかのように引用によりその全てがここに組み込まれているこのことは、「冠状動脈性心臓疾患の非挿入式検出用音響センサアレイ」と題す
る共同譲渡済み同時係属の米国特許出願第０９／１８８，４３４号を参照された
い。なお、この引例を挙げることによりこの引例の記載全部が本明細書に組み込
まれるものとする。センサは、心周期の各段階に際して患者の血流に対応するデ
ータ信号を高信頼性を以て生成するように、所定位置において、肋間空間上に配
置されるのが望ましい。音波センサは、内部心臓音の局部化された特徴の結果と
して患者の外部皮表面（皮膚）のフレクシング（伸縮）を感知するように設計さ
れるのが好ましい。また、センサは、患者への配置が容易であり、かつ、単独で
使用可能な装置であって使用後には使い捨てされるような高価でない装置である
のが好ましい。使用に際して、センサは、患者の（患者毎に異なる）胸郭構成に
順応するように構成されることが好ましい。皮膚のたわみに基づいて電気信号を
生成するように構成されることが好ましい。遺憾ながら、不適切なセンサ配置、
アレイ（配列体）のジオメトリ（幾何学的配置）、及び／又はセンサの構成は、
検出される音響信号の信頼性及び／又は相関性に悪影響を及ぼすことがあり得る
。実際、問題となる１つのセンサの特性としては、患者の血流に関連した、関心
の対象とされる音波を表わさず、すなわち、外部音波及び雑音に敏感な信号を生
成することがあり得る。

【０００４】従来型音波センサの信号対雑音比（ＳＮＲ）が貧弱であって、環境的雑音に過
度に敏感なことがあり得るか（一般に、音響関係の用途には静寂な特別室を必要
とする）、或いは、電気的フロアに対して感度が低すぎることがあり得る。別の
センサでは、例えば感度不十分などの性能的な欠陥を持つ。その上、多くのセン
サは、構成が比較的複雑であり、その結果、作成コストが高く、かつ、臨床上の
実用が困難なことがあり得る。

【０００５】従来型の使い捨て音響パッドセンサの一例は、米国特許出願第０８／８０２，
５９３号に記載されている。このセンサは、種々の材料から成る複数の層を有し
、これらの層の一端部が実質的に堅固な静電シールド及び電気コネクタに接続さ
れている。音響センサの他の一例は米国特許出願第０９／１３６，９３３に示さ
れている。このセンサは、柔軟な薄膜センサであり、脚部分及び２個の圧電膜サ
ポートを有する。更に、別の音響センサの諸例は、米国特許第５，３６５，９３
７号及び第５，８０７，２６８号に示されている。これらのセンサは、空気間隙
、及び、ポリマ薄膜を引っ張って、これを緊張状態に保持するように作用するフ
レームを使用する。ただし、心臓及び血流音響効果の効率的かつ改良された受動
的検出には改良されたセンサを提供する必要性が依然として残されている。

【０００６】発明の目的及び概要従って、本発明の目的は、患者の外部皮膚に実質的に順応するように構成され
た改良済みの低縦断面（low profile）センサ（扁平センサ）を提供することに
ある。

【０００７】本発明の追加の目的は、関心の対象とされる音響エネルギに関する高い信号対
雑音比を提供する改良済みセンサを提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、患者への配置に際して、その下に位置する皮膚に順応し
、関心の対象とされる音響領域内に多数のセンサエレメントが所在することを可
能にし、かつ各個別センサが好ましい音波長に分離的に応答するように各個別セ
ンサが配置されるような仕方において１つのセンサがその次のセンサに近接して
配置される複数の個別センサエレメントを有する改良された使い捨てセンサアレ
イを提供することにある。

【０００９】本発明の追加の目的は、センサエレメント用の個別電気経路に沿って望ましく
ない信号のクロスオーバを生じる可能性を減少するセンサアレイを提供すること
にある。

【００１０】本発明の更に他の目的は、センサ間及び／又は外部の機械的入力がセンサ信号
経路内への機械的及び電気交差を減少するような仕方において、センサアレイ内
の各々の個別センサ用送伝経路を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、物体上に離散型センサエレメントを設置及び配置する改
良された方法及び装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本発明のこれらの及び他の目的は、外部、及び／又は、望ましくない音響波長
、又は、関連しない音波成分に対するセンサの信号活性化、又は、応答を最少限
にするための機械式フィルタとして作用する低縦断面音響センサアレイによって
達成される。この種の装置は、センサの厚さ全体に亘ってたわみを生じさせる短
い波長には選択的に敏感であるが、これらよりも長い音響波長に対しては鈍感で
ある。より長い方の波長は、一般に、身体又は試験室内の周囲雑音に含まれる圧
縮波と関連し、センサの厚さ全体に亘って圧縮を生じさせることがあり得る。作
動に際して、周波数帯全体に亘る波の速度には差があるので、剪断波の波長は、
一般に、圧縮と関連する波長よりも遥かに短い。換言すれば、本発明のセンサは
、剪断波の短い波長によって生成される変位のたわみモードに敏感であり、遥か
に長い圧縮波長の音響入力には実質的に感応しない。

【００１３】従って、本発明の一実施形態は、圧縮エネルギを実質的に拒絶（拒否）するが
、関心の対象とされる周波数範囲内の剪断エネルギには応答するように寸法決め
されかつ構成される低縦断面（扁平形状）を有するたわみに敏感なセンサアレイ
を提供する。センサアレイは、複数の近接配置されたセンサエレメントを有する
。センサエレメントは、作動に際して、これらの層が構造体の中立の軸から変位
するので、２つの層の和が下方に位置する表面のたわみ又は曲率の変化に感応す
る信号を生成するように各々が中立層の反対側に位置する２つの活性的な表面を
有することが好ましい。

【００１４】更に詳細には、本発明の第１態様は、低縦断面音響センサアレイに向けられる
。アレイは、長さ方向に延びる複数のセンサストリップを有する。各々のセンサ
ストリップは、或る長さをもつ少なくとも１つの長さ方向に延びるレールを備え
たセンサフレームを有する。また、センサストリップは、少なくとも１つのレー
ルに取付けられた複数の音響センサエレメントを有する。センサエレメントは、
柔軟な構成であることが好ましい。また、ストリップは、複数の分離された電気
信号経路を有する。それらの少なくとも１つ（及び、好ましい実施形態において
は、２つの空間的に分離された対向する経路）は、各々のセンサエレメント用で
ある。電気信号経路は、各々のセンサエレメントのそれぞれ１つから所要端部電
気接続点までの１つの信号経路を画定する。

【００１５】センサアレイ信号経路は、各センサエレメントが第１及び第２のＰＶＤＦ（弗
化ポリビニリデン）薄膜及び中間の中立コアを有するように構成されるのが好ま
しい。各ＰＶＤＦ膜層は、関連する内部ＰＶＤＦ膜表面（ライブ状態の信号経路
及び電極を画定する）及び対応する第１及び第２外部接地表面（接地平面を形成
する）を有する。

【００１６】好ましい実施形態において、フレームは横方向に反対側に位置する第１及び第
２側部によって構成される。フレームの反対側部は、フレーム長さの主要部分に
沿って空間的に分離され、各々のセンサエレメントは、フレーム側部の選定され
た１つに取付けられる。この実施形態において、音響センサエレメントは、セン
サフレームの対向する側部の間に延びるように寸法決めされかつ構成される。セ
ンサエレメントは、隣接エレメントがフレームの異なる側部に取付けられるよう
に、フレーム上に配置されるのが好ましい。各々のストリップはその長さの主要
部分に沿った単位体であり、センサエレメントはストリップに沿って線形に配置
されるのが好ましい。

【００１７】本発明の他の態様は、個別音響センサエレメントに向けられる。音響センサエ
レメントは、好ましくは低誘電率材料で形成され、コアの厚さを持ち、かつその
上に位置し、そのカバー層に接触する第１柔軟材料層を備える弾性コア層を有す
る。第１柔軟材料層は圧電的に活性的な材料によって構成され、対向する外部及
び内部表面を有する。また、センサエレメントは、その上に位置し、第１の柔軟
材料層に対向するコア層に接触する第２の柔軟な物質材料層を有する。第２柔軟
層は圧電的に活性的な材料で形成され、同じく、対向する内部及び外部表面を有
する。第１材料層は、内部表面上に配置された第１電気トレースを有し、第２材
料層は、その内部表面上に配置された第２電気トレースを有する。作動期間中に
おいては、第１及び第２電気トレースは、前記センサエレメントのたわみに応答
してそれぞれ第１及び第２電圧を発生し、第１及び第２電圧は、反対極性を有す
る。

【００１８】好ましい実施形態において、コアはネオプレン製であり、第１及び第２柔軟層
はＰＶＤＦ製である。また、コア層は第１比誘電率を有し、第１及び第２柔軟材
料層は第２比誘電率を有する。第１比誘電率は、第２比誘電率より小さい。従っ
て、その結果としてコアのキャパシタンスは、ＰＶＤＦのキャパシタンスよりも
小さい程度である。好ましい実施形態において、コアは、ＰＶＤＦ層より厚くな
るように寸法決めされる。このキャパシタンスは、誘電率ε、面積Ａ、及び厚さ
ｌに関係し、等式（Ｃ＝εＡ／１）で表される。従って、コアは、ＰＶＤＦ層の
それより小さいキャパシタンスであるように構成されるのが好ましい。従って、
（コアはＰＶＤＦより厚く構成されるので）センサは、２つの誘電率の係数が約
２だけ異なるように構成されるのが好ましい。

【００１９】本発明の追加の態様は、単一音響ストリップセンサアレイに向けられること以
外は、多重ストリップアレイと同様である。単一ストリップアレイは、少なくと
も１本の長さ方向に延びるレールを備えたセンサフレームを有する。また、スト
リップは、レールに取付けられた複数のセンサエレメントを有する。センサエレ
メントは柔軟な構成である。また、ストリップは、各センサエレメント用の空間
的に分離された対向する第１及び第２電気信号経路を有する。第１及び第２電気
信号経路は、各々のセンサエレメントのそれぞれの１つから所要端部の電気接続
点までの第１及び第２信号伝送経路を画定する。音響ストリップセンサは、側部
から見た時に、少なくともフレームに沿った実質的に平面状のプロフィルを画定
することが好ましい。好ましい実施形態において、フレーム及びセンサエレメン
トは、（使用に際して、患者に配置された時に）剪断波と関連した曲がる運動に
応答して曲がり、同時に、長い圧縮波に応答して全体的な変換を生じる（従って
、長い圧縮波と関連したセンサレスポンスを抑制する）ように寸法決めされかつ
構成される。音響ストリップセンサエレメントは、被検者の肋間配置を可能にす
るサイズであるのが好ましい。詳細には、各センサエレメントは、長さが約８ｍ
ｍ〜約１１ｍｍであって、幅は適当であるように寸法決めされかつ構成される。
ただし、他のサイズを用いても差し支えない。第１及び第２電気信号経路は、コ
アの側部に相互に対向するように配置されるのが好ましい。好ましい一代替実施
形態において、離散型物質又はスチフナは、各々のセンサエレメントを覆うよう
に配置される。

【００２０】本発明の他の一態様は、既に述べたように、曲がったセンサと関連した差動信
号出力を用いる音響冠状動脈血栓検出方法へ向けられる。

【００２１】本発明の更に他の態様は、ストリップセンサを作成する方法に向けられる。本
方法は、単体ストリップセンサ基礎層を形成するステップと、近接配置された一
連の非接触パッド及びフレームセグメントを基礎層内に形成するステップとを含
む。２つの分離された対向ＰＶＤＦ層は、基礎層の対向する主要表面上に配置さ
れる。ＰＶＤＦ層は、２つの主要表面及び一方の表面に形成された電気信号経路
と、もう一方の表面上に形成された接地経路とを有する。また、本方法は、各々
のＰＶＤＦ層の電気信号経路が基礎層に対面するように、ＰＶＤＦ層を方向付け
るステップも含む。互いに対応するが電気的には個別である一連の外部トレース
は、ＰＶＤＦ層の主要表面上に配置されるのが好ましい。

【００２２】ＰＶＤＦ層は、センサパッド領域のまわりにおいて選択的に「活性的に」分極
させられ、長さ方向に延びる側部又はレールのまわりにおいては実質的に活性化
されないことが好ましい。長さ方向に延びる側部の所定部分は、長さ方向に延び
る側部又はレールの選択的な部位を消極するように随意に加熱可能である。好ま
しい実施形態においては、例えば、導電性材料層を沈澱析出させるか、又は、Ｐ
ＶＤＦ材料表面（コアと対面しない表面）の最上部及び底部全体に亘って金属化
されたマイラを形成することによって、導電性を有する外側接地平面がＰＶＤＦ
材料上に形成される。

【００２３】本発明の追加の態様は、アコーディオン式のひだ付けされた離散型又は単一化
されたエレメントセンサアレイに向けられる。更に詳細には、この態様は、複数
の単位音響センサエレメント及び対向する第１及び第２端部を備え、かつその間
に長さを画定する複数の伝送線を有する音響センサアレイへ向けられ、これら複
数の単位音響センサの各々に対してそれぞれ１つの伝送線が割り当てられる。伝
送線の第１端部は、音響センサエレメントの１つに個別に取付けられる。各々の
伝送線は、その長さに沿って一連の波様形状をもつように構成される。好ましい
実施形態において、一連の波様形状波動は一連の連続的なひだ付きセグメントで
ある。

【００２４】本発明の他の実施形態は、音響センサへ向けられる。本音響センサは、センサ
エレメント及び伝送線を有する。本センサエレメントは、コアの厚さを有し、か
つコア層を挟んでその上に位置するように寸法決めされかつ構成された第１柔軟
材料層を備えた低誘電率材料で形成される弾性コア層を有する。第１材料層は、
対向する第１及び第２主要表面を有する圧電的に活性化された材料によって形成
される。第１及び第２電気トレースは、第１柔軟材料層の第１主要表面上に配置
される。第１柔軟層及び関連電気トレースは、コア上の所定位置に置かれた時に
第１電極が第２電極に対して反対の極性を持つように、それぞれの第１及び第２
電極を画定する。また、センサエレメントは、第１材料層の第２主要表面上に位
置するように寸法決めされかつ構成される外部の導電性遮蔽物層を有するのが好
ましい。

【００２５】本センサは、その上、センサエレメントに取付けられた伝送線を有する。線状
伝送線は、第１及び第２端部を有し、それらの間で長さ方向に延びる。伝送線は
、第１端部から線状伝送線の第２端部まで延びる第１の柔軟材料層を有する。第
１の柔軟層は、対向する第１及び第２表面を有し、圧電的に活性化される材料に
よって形成される。また、伝送線は、センサエレメント第１材料層電気トレース
と電気的に導通した第１柔軟材料層上に配置された第１，第２，及び第３電気ト
レースを有する。第１及び第２電気トレースは、第１主要表面上に配置され、第
３電気トレースは、第２主要表面に上配置される。また、伝送線は、第１柔軟材
料層の第１及び第２主要表面の主要部分の上に位置するように構成されかつ寸法
決めされる非導電性薄膜の第１及び第２層も有する。伝送線は、その上、第１柔
軟材料層及び第１柔軟材料層の第２主要表面に対向する第２非導電薄膜層の主要
部分の上に位置するように構成されかつ寸法決めされた第２線状外側層導電性ス
トリップの第１主要表面に対向する第１非導電薄膜層の主要部分の上に位置する
ように構成及び寸法決めされた第１線状外側層導電性ストリップを有する。伝送
線及びセンサエレメントの第１柔軟材料層は、単一層であり、第１柔軟材料層の
第３電気トレースは、センサの第１及び第２導電性外側層と作動的に関連した電
気的接地を提供する。好ましい実施形態において、音響センサ伝送線ラインは、
その長さ方向に沿って一連のうねりを生じるように構成される。

【００２６】本発明の更に他の態様は、第１及び第２外側表面を備えた複数のセンサエレメ
ントを有する音響センサアレイである。第１外側表面は被検者に付着するように
構成される。また、センサアレイは、配置構成された複数のセンサを保持するよ
うに複数のセンサエレメントの各々の第２外側表面に取外し可能に取付けられた
担持部材を有する。作動に際して、センサエレメントが被検者に取付けられた後
に、担持部材はセンサエレメントから解放される。一実施形態において、センサ
エレメントは、一組の離散型（構造上分離した）センサエレメントであり、被検
者への配置が更に容易であるように、担持部材は、センサエレメントの位置的配
置構成を維持する。担持部材は、他のセンサ構成においても有利に使用可能であ
り、また、弾性があるか又はコンパクトな曲がるエレメント構成（例えば、ここ
で記述されるストリップセンサ実施形態）用として特に有用である。

【００２７】本発明の追加の態様は、１つ又は複数の隣接センサと伝送線の端部との間の機
械的干渉を最小限にする方法に向けられる。例えば、本方法は、複数のセンサエ
レメントを有するアレイ内音響センサエレメントに敏感な曲がりを機械的に隔離
することによって、隣接センサと、システム又はセンサへの入力が潜在的に生じ
得る周囲の機械力との間の干渉を最小限にすることが可能である。本方法は、そ
れに沿って機械的な緩衝を提供するために、電気伝送経路内に一連の波様形状を
形成するステップを含む。音響センサアレイは、複数のセンサエレメント及び前
記センサエレメントの各々に対して個別の電気伝送経路を有するのが好ましく、
また、本方法は更に、複数のセンサエレメント及び関連するセンサ電気伝送経路
が物理的に個別の単位であるようにセンサアレイを形成するステップを含むこと
が好ましい。

【００２８】本発明の他の態様は、センサパッド領域及び伝送線を有する音響センサを形成
する方法であり、第１の幅を有する横方向に延びる領域及び第２の幅を有する長
さ方向に延びる領域を備えた互いに対向する第１及び第２主要面を有するＰＶＤ
Ｆ薄膜の第１単位層を形成するステップを含む。電気トレースは、ＰＶＤＦ層の
第１主要表面上に形成される。センサの電気トレースは、横方向領域が反対極性
の第１及び第２分離電極領域を画定するようにＰＶＤＦ層の横方向領域上に矩形
に配置される。電気トレースは、３つの電気経路を画定するように、ＰＶＤＦ層
の第１及び第２主要表面の長さ方向に延びる領域上に形成される。第１及び第２
経路は、第１及び第２電極領域用電気信号経路を提供するために１つの主要表面
上に形成され、また、第３経路はＰＶＤＦ層の対向主要表面上に形成され、一次
フィンガ部分を備えて構成される。弾性コアは電極領域の１つの表面上に挿入さ
れ、非導電薄膜は、配置されるＰＶＤＦ層の長さ方向に延びる領域の両主要表面
を実質的に全長に亘って覆うように配置される。第１電気遮蔽材料は、ＰＶＤＦ
薄膜の第１主要表面に対向する非導電薄膜を覆うように配置される。第１電気遮
蔽は、導電性二次回路フィンガ部分を含む。第２電気遮蔽層が装備される。第２
遮蔽層は、ＰＶＤＦ薄膜の形状の鏡像を形成するように構成及び寸法決めされ、
横方向に延びる電極領域内ＰＶＤＦ薄膜の第２主要表面を覆い、長さ方向に延び
る領域内非導電薄膜を覆って接触するように配置される。ＰＶＤＦ薄膜の横方向
に延びる領域は、コア上で折り曲げられる。第１及び第２電極領域は、中間配置
されたコアを有する他方の領域に対向して配置される。接地ストリップ（細片）
の一次フィンガは、接地用端子接続部を提供するために折り曲げられる。それに
より、遮蔽材料は、外部に露出したセンサ本体に対して実質的に連続的な電気遮
蔽を提供する。また、本方法は、長さ方向に延びる領域の長さ部分に沿って波様
形状を形成するステップも含むことが好ましい。

【００２９】本発明のセンサ又はセンサアレイの実施形態の各々は、センサの曲げ応答を容
易にするためにセンサエレメントの１つ又は複数の領域内に配置される１つ又は
複数の離散型物体すなわちスチフナを有することもあり得る。離散型物体すなわ
ちスチフナは、外部表面上（患者の皮膚から離れて）に配置されるのが好ましく
、フォトグラム的配置手段により検出システムの便利な操作を可能にするための
反射表面を備えても差し支えない。好ましい一実施形態において、離散型物体は
約５グラムの高密度材料であり、センサパッドの幅領域を横断して中央領域内に
延びるように横方向に配置される。この離散型物体は、関心の対象とされる周波
数帯域、特に冠状動脈が発生する音響の受動的な分析に用いられる周波数帯域全
体に亘りセンサエレメントの感度を改良し得るのが有利である。

【００３０】低縦断面センサアレイは重心を低くすることを可能にし、製造が比較的容易で
あって、外側皮膚層に順応するように弾力的に構成されているので、本発明は有
利である。更に、低縦断面センサは、関心の対象とされる周波数範囲における剪
断波には敏感であるが、圧縮波長には比較的敏感ではないので、機械式フィルタ
として作用することが可能である。

【００３１】更に、本発明のストリップアレイセンサは、実質的に一定かつ平坦なプロフィ
ル（形状）を有する比較的小さなパッケージとして構成され、かつ近接配置され
た個別の電気信号経路を備えた追加センサが空間的に配置されることを可能にす
るように有利に構成されるので、それによって、関心の対象とされる領域におい
て患者に配置されるセンサエレメントの個数を増大することが可能である。

【００３２】その代替として、本発明は、一連の直線配置された、ただし、関心の対象とさ
れる周波数範囲（一般に、１００〜１０００Ｈｚ）における圧縮波の音響入力に
は実質的に感応しないが、剪断波に応答するように構成された応対的に個別の伝
送線を備えた形状順応性をもつ離散型の曲げられるセンサを構成する。好ましい
実施形態において、伝送線は柔軟であり、電気センサ経路間のクロストーク（混
信）を最少限にするか、又は、システムの作動環境における望ましくない機械滝
力の変換を抑制するためにアレイ内の他のセンサ及び伝送線から伝送線を実質的
かつ機械的に隔離又は緩衝するための手段を装備するように構成される。また、
オペレータが患者に多重センサを取付けるために必要な設置又は現場準備の時間
を最少限にするために脱着自在な担持部材の使用が可能であることは、有利であ
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】

（発明の詳細な説明）本発明について、本発明の好ましい実施形態が示されている添付図面を参照し
て、以下に更に十分に説明することとする。ただし、本発明は、多くの異なる形
式において具体化が可能であり、ここに記述された実施形態に限定されないこと
を意味し、これらの実施形態によって本開示は完全かつ徹底的であり、当該技術
分野における当業者に本発明の範囲を十分に伝達するはずである。図面全体を通
じて同一の番号は同一の要素を表し、層又は領域は、説明を明瞭にするために誇
張されている場合がある。

【００３４】本発明は、センサアレイの構成及びその構成要素、及び、センサアレイを作成
するための関連した方法に関するものである。以下に示す本発明の記述において
は、他の構造に対する或る特定の構造の相対的な位置関係を表すために或る特定
の用語が用いられる。ここで用いられる場合には、「長さ方向」、及び、その派
生語は、センサアレイの２つの端部の間で延びるセンサアレイの長さ方向軸によ
り画定される一般的な方向を表す。従って、患者に装着された場合、長さ方向軸
は、ストリップセンサの長さ方向に沿って延びることになる。ここで使用される
場合、用語「外側」，「外向き」，「横方向」，及びそれらの派生語は、センサ
アレイの長さ方向軸から出発し、この軸に対して水平及び垂直に延びるベクトル
によって画定される一般的な方向を意味する。これとは逆に、用語「内側」，「
内向き」，及びそれらの派生語は、外向き方向と反対の一般的な方向を意味する
。「内向き」及び「外向き」方向は、「横断」方向を含む。

【００３５】図１Ｂを参照すると、本発明による低縦断面センサアレイ１０の好ましい実施
形態が示されている。本センサアレイ１０は、実質的には関心の対象とされる音
響エネルギ（関心の対象とされる音響周波数帯域における短い波長の剪断波）の
みを表す選択的出力を供給する圧縮エネルギにセンサエレメント２０が応答する
ことを抑制するように構成される。センサエレメント２０は電気的に活性な２つ
の層を有するのが好ましく、この場合、下側に所在する表面のたわみ又は曲率の
変化に感応する２つの層の電圧出力が信号出力生成するように各々の層は中立層
の対向する側に所在する。従って、センサアレイ１０は、圧縮エネルギに対する
センサの応答を濾過する機械式フィルタとして作用するように構成されている。

【００３６】一般的に記述すれば、センサアレイ１０は、フレーム１５及び複数のセンサエ
レメント２０を有する。センサアレイ１０は、中心コア層７５及び圧電層５００
及び６００を含む互いに対向する（ＰＶＤＦ）外側層５０，６０によって構成さ
れる。図９に示すように、各々の（ＰＶＤＦ）外側層５０，６０は、接地（アー
ス）６７５に対する第１及び第２信号電圧５１，６１を画定する一対の空間的に
分離された電極５０１，５０２、及び、６０１，６０２を提供する。同様に、図
９に示すように、外側層５０，６０の各々は、同一の電気接地６７５に電気的に
結合されている外側表面５０ａ，６０ｂを持つ。２つの対向する外側層電極表面
５０１，５０２、及び、６０１，６０２は、次に更に検討されるように、センサ
２０が曲げられる（たわむ）ときに、個別の電気信号経路を提供するように構成
される（すなわち、それぞれの電圧出力Ｖ₁、Ｖ₂）。信号表面５０ｂ，６０ａは
、ＰＶＤＦ層５０，６０の適切な表面上に信号トレース２２（図７参照）を配置
することによって提供されることが好ましい。すなわち、図９及ぶ図７に示すよ
うに、ＰＶＤＦ層５０ｂ，６０ａは、その上に形成された電気トレースを含む。

【００３７】外側接地平面又は表面６７５は、ＰＶＤＦ層５０ａ，６０ｂの外側面に導電層
を設けることによって装備されるのがが好ましい。電気トレース２２，２２’又
は接地表面を沈澱析出又は形成するためには、例えば電子ビーム蒸発，熱蒸発，
塗装，吹付け，浸漬、或いは、導電物質又は金属塗料等又は材料をＰＶＤＦ層５
０，６０の選定された表面を覆ってスパッタリングすることなどのような任意の
金属沈澱析出又は成層技法が使用可能である。接地プレーンは、連続的な遮蔽物
を形成するために、ＰＶＤＦ層５０ａ，６０ｂの外側表面全体に亘って連続的な
金属被覆された表面を提供することによって形成されるのが好ましい。勿論、例
えば、ＰＶＤＦ層５０，６０の外側表面全体に亘って導電性マイラ遮蔽層を付着
させるような代替の金属表面又は技法も使用可能である。導電性ペイント又はイ
ンク（例えば銀又は金）をＰＶＤＦ層へ内部トレース２２，２２’の信号経路の
部分の周囲縁の上又はまわりにはみ出さないように薄い平面層として塗布するの
が好ましい。

【００３８】図１Ｂに示すように、センサアレイ１０は、長さ方向に延びる２つのサイドレ
ール、すなわち第１サイドレール１６及び第２サイドレール１７を備えたフレー
ム１５を有する。このフレーム１５は、２つのサイドレール１６，１７がフレー
ム１５の長さ方向の主要部に沿って空間的に互いに分離されるように構成される
。

【００３９】複数のセンサエレメント２０は、各センサエレメント２０がサイドレール１６
，１７の少なくとも一方に結合されるように２つのサイドレール１６と１７との
中間に配置される。図示の如く、各センサエレメント２０は、１つのサイドレー
ル、すなわち、第１サイドレール１６又は第２サイドレール１７の何れかに添付
された横方向アタッチメント１８にのみ結合されるのが好ましい。図１Ａ及び１
Ｂに示すように、隣接センサは、フレーム１５の異なるサイドレールに結合され
、横方向アタッチメント１８は、センサエレメント２０を中心とする周囲部分に
実質的に延びることが更に好ましい。図１Ａ，図１Ｂ，図２，図３，及び図７に
示すように、センサアレイ１０は、第１及び第２信号トレースパターン２２，２
２’を有する。これらのトレースパターン２２，２２’は、同じものであり、か
つ、２つの分離しているが互いに対応している上側及び下側ＰＶＤＦ薄膜層セン
サエレメント２０，２０’を横断する活性物質から成るセンサ電気信号領域２５
，２６，２７，２８，２９，３０、及び、２５’，２６’，２７’，２８’，２
９’を画定するように構成される。センサアレイ１０は、各々対応するセンサエ
レメント電気信号領域２５，２５’、２６，２６’、２７，２７’、２８，２８
’、２９，２９’、及び、３０，３０’が個別のかつそれぞれに対応する電気信
号経路２５ａ，２５ａ’、２６ａ，２６ａ’、２７ａ，２７ａ’、２８ａ，２８
ａ’、２９ａ，２９ａ’、３０ａ，３０ａ’を有するように構成され、これらは
、対応するが互いに分離されている上側及び下側信号経路５１，６１が画定する
。従って、各センサ２５ａ〜３０ａを対象とする電気経路は、センサエレメント
２０から電気接続部又は電気接続パッド４０まで延びる。図１Ａは、単一のＰＶ
ＤＦ信号層を示すが、センサアレイ１０の対向ＰＶＤＦ層は、図示の最上外部ト
レース２２のパターンに実質的に類似し、これと連携するように構成された対応
する予備エレメント番号を含むもう一方の（第２又は底部）信号トレース２２’
のパターンを含む。すなわち、組み立て又は作成に際して、図１Ａにおいて左側
に示す２つのＰＶＤＦ層は、中立コア７５の対向する側部に配置される。

【００４０】好ましい実施形態において、電気トレース２２，２２’は、例えば、シルクス
クリーン用導電性インクを塗布するように、それぞれのＰＶＤＦ外側層５０，６
０に応用される。接地平面は、導電性インク又は塗料の連続層をその上に塗布す
ることによって各ＰＶＤＦ層５０，６０に設けることが好ましい。一般に、コア
７５は、各側部上に接着剤の薄膜を備えたネオプレン層を有する。次に、ＰＶＤ
Ｆ層５０，６０は、その間にコアを挟むためにコア７５に固定される。電気接続
部（ピン端子部）は外部コネクタ内に作成され、上側又は下側ＰＶＤＦ接地トレ
ース或いは表面５０ａ，６０ｂは、その共通接地６７５に接続される。その内容
については、米国特許第５，５９５，１８８号を参照されたい。この引例を挙げ
ることによりこの引例の記載全部が本明細書に組み込まれるものとする。

【００４１】図５に示すように、センサアレイ１０’は、構造上の強度、又は、センサアレ
イ１０’上のセンサエレメントに関する位置的完全性を提供することを援助する
ことを目的として、更に、２つのサイドレール１６’，１７’を一緒に構造的に
結合するために選定済み部位（例えば、端部のような）において構造上の補足ア
タッチメント２１を提供するように構成され得るフレーム１５’を有する。この
ことは、出荷及び貯蔵に際して、一旦殺菌された後に無菌の下側粘着性層及び無
菌のパッケージ内に閉じ込められるセンサアレイ１０’にとっては、使用に際し
てそのパッケージから一般的に迅速に剥ぎ取られる際に有益であり得る。追加的
な機械式補強により、センサエレメント２０がフレーム１５’から変位する程度
を最少限にすることができる。

【００４２】図５Ａは、本発明に従ったセンサアレイ１０”の他の好ましい実施形態を示す
。図示のように、フレーム１５”は、長さ方向に延びる単一の側部又はレール１
７”を有し、これは、電気トレース２２ｂの十分な物理的分離を提供するために
（電気結合の可能性を最小限化するために）図１Ｂに示す双レール構成に比較し
て幅広にされることが好ましい。もちろん、この場合、電気トレース２２ｂは、
単一レール１７”に沿って延びるように変更される。

【００４３】図２及び図３は、低縦断面センサアレイ１０の好ましい実施形態の断面図を示
す。図示のように（断面図において）、センサアレイ１０は、センサアレイ１０
の圧電的に活性的な（ＰＶＤＦ）２つの外側層５０，６０（フレーム側部１６，
１７、及び、センサエレメント２０両方の外側層を含む）が関連した第１の厚さ
を持つ第１の材料で形成され、他方、コア又は中間層７５は別の（第２の）厚さ
を持つ別の（第２の）弾性材料で形成されるように構成される。図９は、センサ
エレメント２０の電気構成を概略的に示す。これについては、次に更に詳細に検
討する。外部トレース２２，２２’は、外側層５０，６０のそれぞれ最上表面及
び底部表面５０ｂ，６０ａ（すなわち、完成されたアレイアセンブリの内部表面
）上に配置される。

【００４４】図示のように、コア７５の厚さは、外側層５０，６０の厚さより厚い。好まし
い実施形態において、コア７５は、外側層の厚さよりもオーダーがほぼ一桁大き
い。コア７５の深さすなわち厚さは約６００のミクロンであるが、外側層５０，
６０の厚さは約３０のミクロンであるのが更に好ましい。コア材料としては、そ
の比誘電率が外側層５０，６０の比誘電率よりも小さい（更に好ましくは、一桁
程も遥かに小さい）材料が選定されることが好ましい。一実施形態において、コ
アの適切な比誘電率値は約５或いは６程度である。

【００４５】コア材料７５としては、弾性又は順応性（実質的に圧縮不可能な材料）を有し
、粘性損失の小さい材料が選定されるのが好ましい。ここで用いられる「弾性」
という用語は、装着した時に、センサアレイ（少なくともセンサエレメント）が
下側に所在する表面に順応することを可能にする材料によってコアが寸法決め及
び構成されることを意味する。換言すれば、少なくともセンサエレメント２０が
身体に実質的に整合して順応し得る、すなわち、装着した時に、下側に所在する
患者の皮膚表面の形状に従うようにコア７５が構成される。好ましいコア材料と
しては、ニトリル，ネオプレン，ラテックス，ポリエチレン，高密度ポリエチレ
ンフォームが含まれる。好ましい一実施形態において、コア材料はネオプレンで
ある。一方、コア７５は、２つの対向する電気的に活性的な層５０，６０が電気
的には分離されるが、下側に所在する表面のたわみには直接応答することを可能
にする薄い絶縁体（中性中心）層として形成され得る。

【００４６】好ましい一実施形態において、コア７５は、第１の比誘電率を有し、外側層５
０，６０は、第２の比誘電率を有する第１及び第２の柔軟な材料層から成る。第
１の比誘電率は、第２の比誘電率よりも小さい。従って、結果として得られるコ
ア７５のキャパシタンスは、ＰＶＤＦ層５０，６０のそれよりもほぼ一桁小さい
。好ましい一実施形態において、コア７５の厚さがＰＶＤＦ層５０，６０の厚さ
よりも大きくなるように寸法決めされる。コア７５のキャパシタンスは、コア７
５の材料及び構成に関係する。更に詳細には、コア７５のキャパシタンスＣは、
コア材料の誘電率εと、コアの構成（面積Ａ及び厚さｌ）とに関係し、等式Ｃ＝
εＡ／１によって表わされる。好ましい一実施形態において、センサエレメント
２０は、コア７５のキャパシタンスが、ＰＶＤＦ層５０，６０によって画定され
れる電極のそれより小さいように構成される。

【００４７】図２，図３，及び図９において、外側層５０，６０は、例えば、限定的意味を
持つことなく、弗化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、又は、トリフルオロエチレン
との共重合体（ＰＶＤＦ−ＴｒＦｅ）などの圧電性の活性物質によって形成され
る。図９に示すように、電極５０１，５０２，６０１，６０２は圧電薄膜５００
，６００の主要表面の両側に形成される。このようにして、ＰＶＤＦ材料は、電
気機械式変換器として作用し、ひいては音響センサ２０として使用可能な電極と
して機能する外側層５０，６０を提供する。一般的に記述され、図１４Ａ，図１
４Ｂ，及び図１４Ｃに示されるように、センサ２０は、圧電材料にストレイン又
はストレス（たわみ又は湾曲変位）が作用した時に、ひずみ又は圧縮の大きさに
比例する電位又は電圧が圧電材料の厚さを横断して発生するように構成される。
その内容については、例えば、米国特許第５，５９５，１８８号を参照されたい
。この引例を挙げることによりこの引例の記載全部が本明細書に組み込まれるも
のとする。次に、好ましい電気構成について更に検討することとする。

【００４８】図４は、本発明の好ましい一実施形態による低縦断面センサアレイ１０の側面
図である。図に示すように、センサアレイ１０は、側方から見た時に、フレーム
１５領域の主要部分の少なくとも最上表面１０ａに沿ってセンサエレメント２５
〜３０の各々とフレーム１５が（実質的に）共面配置されるように構成される（
すなわち、センサ２０とサイドレール１６，１７が材料の厚さ方向の同じ層であ
る）。更に好ましくは、図に示すように、センサアレイ１０（及び、単一レール
フレーム１５”を備えたセンサアレイ１０”）は、エレメント２０及びフレーム
１５が最上表面及び底部表面１０ａ，１０ｂに沿って同じ縦断面構成であるよう
に構成される。センサアレイ１０は、最上及び底部表面１０ａ，１０ｂを横断し
て実質的に同一面内に所在する。図示のように、線状ストリップアレイは、実質
的に一定かつ平らな縦断面を持つ最上及び底部外側表面１０ａ，１０ｂを有する
ことが好ましい。それ代えて、次に、更に検討するように、最上部外側表面は、
たわみセンサエレメント２０の応答を修正するためにセンサエレメント領域に取
付けられた１つ又は複数の別個物体９００又はスチフナ９１０を含む場合がある
（図２６参照）。

【００４９】図５は、センサアレイ１０’の代替の一実施形態を示す。この実施形態におい
て、横方向アタッチメント１８’は、センサエレメント２０の前方及び後方交互
の縁のまわりに延びる。同じく図に示すように、側部又はサイドレール１６’，
１７’は、更に大きい横方向長さを有し、信号トレース２２用の追加面積を提供
する。追加面積は、個別経路が更に大きい分離距離によって空間的に分離される
ことを可能にするか、又は、追加センサエレメント２０の使用を可能にする（追
加エレメントに必要な追加トレース用としてより多くの面積が使用される）。側
部１６’，１７’の幅を増すと、信号経路の長さ方向に沿った電気的クロストー
ク（混信）の最小限化を助けることができる。同様に、図５Ａは、本発明による
センサアレイ１０”の単一レールの実施形態を示す。図に示すように、センサア
レイ１０，１０’，１０”は、複数のセンサエレメント２０を有する（４個より
も多いセンサエレメントが好ましく、６個以上のセンサエレメントであるのが更
に好ましい）。

【００５０】図６に戻ってみると、好ましい構造上の基礎層１００が示されている。この基
礎層１００は、次に更に検討するように、ＰＶＤＦ層５０，６０に設けられ、基
礎層１００に取付けることが好ましい信号トレース２２，２２’に構造上の基礎
を提供する。図示のように、基礎層１００は、フレーム１５，サイドレール１６
，１７，及びセンサエレメント２０用パッドを構成する。また、基礎層１００は
、弾性を有するコア材料を含むフレーム上側部分を、（コネクタ（図示せず）に
おいて端子接続端部まで下方に延びる）細い方のリボン部分１０５に対して分離
するネック部１０２を有する。どのような場合であっても、フレーム１５のネッ
ク部１０２は、センサアレイの厚さを遷移させるように構成されることが好まし
い。これにより、コア７５は、ネック部１０２の上方部分において第１の厚さを
持っていても、ネック部１０２の下位部分１０５の端部の前部分では減少された
第２の厚さで終端するように構成される。図６に示すように、センサアレイ１０
は、斜線で示す部位までネオプレンが下方に延びるように構成されることが好ま
しい。好ましいネオプレンストップゾーン７６をＡ−Ａ位置に示す。リボン１０
５は、ＰＶＤＦの電気的に活性である表面が接触しないように構成されることが
好ましい。例えば、両面ポリエチレン薄膜のような他の薄い絶縁コア材料は、２
つの内側向きに体面するＰＶＤＦ層５０，６０の表面の間で延びるように配置可
能である。

【００５１】図７は、組み立てに際して、薄膜層５０，６０の適切な表面上に配置される好
ましいトレースパターン２２，２２’を示す。前記トレースパターン２２，２２
’は、センサエレメント２５〜３０、２５’〜３０’を対象とするそれぞれの電
気領域、及び、それぞれの信号経路２５ａ〜３０ａ、２５ａ’〜３０ａ’を形成
する。これらの経路は、センサフレームのネック部１０２及びリボン部分１０５
を下方に延びる。図７に示すように、電気トレースパターン２２，２２’は、セ
ンサパッドアクティブ領域２２０及び線状トレース２２１を含む。既に述べたよ
うに、トレースパターン２２，２２’は、圧電層５０，６０上に配置される。ト
レースパターン２２，２２’は、例えば、外側層５０，６０の外側表面上に銀イ
ンクシルクスクリーンパターンを配置するように導電性インクによって形成され
ることが好ましい。特定の導電性パターンを図７及び図５Ａに示すが、代替案と
しての導電性パターンも使用可能である。例えば、導電ペイント、フレキシブル
回路、箔又は他の被覆、又は、金属堆積方法及び技法も利用可能である。フレキ
シブル回路が用いられる場合には、センサエレメントの身体への順応性を妨害す
る可能性を最小限にするために、センサアレイの構造に対してトランスペアレン
トであるように基礎層１００へ回路を取付けるように回路構成することが好まし
い。

【００５２】本発明に従って、センサエレメントの操作に関しては実質的にトランスペアレ
ントであるために、接地及び信号平面（又はトレース）を形成する透明な保護用
薄膜又は被覆をＰＶＤＦ「外側」層を覆って配置可能であることを理解されたい
。従って、ここで使用される場合には、トレース２２，２２’、又は、外側層５
０，６０は、モイスチャー・バリヤ被覆、接着剤、又は他の材料によって覆われ
たトレース又は層を使用することが可能であり、従って、検討を容易にするため
に、真の「外部」又は「外側」でない場合にこの種の表現が用いられることがあ
り得ることを理解されたい。

【００５３】図８Ｂは、センサエレメント２０の拡大図である。センサエレメント２０は、
側部寸法が約８ｍｍ〜約１１ｍｍの実質的に矩形であることが好ましい。好まし
い一実施形態においては、図９に示すように、上側及び下側トレース２２，２２
’は、（ＰＶＤＦ）層５０，６０の内側向きに対面する主要表面上に沈積される
。従って、信号経路を画定する電気的に活性的な領域は、パッド領域２５，２５
’、及び中央の中性コア７５の周りの頂部から底部までの距離を空間的に分離す
る信号リード経路２５ａ，２５’ａを含む。ＰＶＤＦ外側層５０，６０は比較的
薄いのが好ましく（例えば、約６０ミクロン、好ましくは約３０ミクロン）コア
の深さ７５ａは、これよりも一桁大きい（３００ミクロン以上、更に好ましくは
約５００或いは６００ミクロン以上）。この構成は、ＰＶＤＦ層５０，６０の厚
さを、コア７５の深さ又は厚さと比べると比較的構造的に取るに足らない小さな
値にする。図９に示すように、トレースパターン２２，２２’によって画定され
る上側及び下側信号経路５０２ａ、６０２ａは、実質的にコアの深さ７５ａに等
しい距離だけ分離される。

【００５４】図１０は、低縦断面センサアレイアセンブリ１２０の好ましい構成を概略的に
示す。図１０に示すように、センサアレイアセンブリ１２０は、横方向に配置さ
れた４つの線状センサ又はストリップアレイ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１
２０ｄを含み、これらは信号プロセッサ１５０（オプトアイソレータ１５１を有
する）と電気通信する。図１０は、好ましい肋間の空間上に配置された４個のセ
ンサアレイ１０を示す。その内容は、弁護士訴訟事件として識別される係属ＰＣ
Ｔ及び米国特許出願第９０２３−１５ＩＰ．ＷＱ号、及び、第９０２３−１５，
１６号を参照されたい。この引例を挙げることによりこの引例の記載全部が本明
細書に組み込まれるものとする。また、図１０は、センサアレイアセンブリ１２
０に関する好ましいピグテールの配置構成を示す。図示のように、ピグテール１
２０Ｐは、患者の胸骨へ向かってセンサエレメントから延びるのが好ましく、こ
れによって、患者へのアクセスであっても標準コードによる寸法決めを可能にす
る（すなわち、当該システムは、ベッドの右側又は左側から患者に対してフック
により保持されなければならない）。それに代えて、図１１に示すように、電気
ピグテール１２０Ｐは対向する側から伸延可能である。

【００５５】同様に、図１１及び図１２は、センサがそれぞれ６個のセンサエレメント２０
を有する場合に、４個の線状アレイセンサ１０を有する好ましい低縦断面センサ
アレイ１２０のアセンブリが被検者に配置された様子を示す。勿論、アレイ１０
において複数のセンサアレイ１０又はセンサエレメント２０を交互に使用可能で
ある（組み合わせ又は単独）。図１２は、関心の対象とされる心臓領域上の音響
窓全体に亘って患者の皮膚２００上に配置された低縦断面音響センサアレ１０を
示す。従って、本発明によるセンサアレイは、センサアレイを患者に取り外し可
能に固定する手段を含むことが好ましい。この種の手段は、図９に示す粘着層７
７５のようにセンサアレイの一方の側に組み込まれるか、又は、添付することが
可能である。医療機械又は装置を患者に取り外し可能に固定するための適当な接
着剤は当該技術分野における当業者によって知られている。図９に示すように、
センサアレイ１０は、臨床的使用に際してセンサアレイを患者に固定するために
下方側の外部表面６０ｂの主要部分に沿って配置された取外し可能な接着剤７７
５を有することが好ましい。勿論、殺菌粘着性クリーム、両面テープ等が、その
代りに、又は、追加的に、患者の皮膚上に配置するために使用可能である。

【００５６】図９，図１３Ａ，図１３Ｂ，図１４Ａ〜Ｃに戻って参照すると、センサエレメ
ント２０に関する好ましい電気的及び操作上の概略図が示されている。既に検討
済みであるように、図９は、ＰＶＤＦ（又は他の圧電高分子）部分５００，６０
０、及び、対応する２つの対向第１及び第２内部アクティブ電極表面又は層５０
１，５０２、及び、６０１，６０２を含む圧電アクティブ外側層５０，６０を示
す。内部薄膜表面５０２，６０２は、それぞれ個別の電気信号経路５０２ａ，６
０２ａを有し、外側薄膜表面が５０１，６０１は共通接地６７５に接続される。
図９及び及び図１３Ａ，Ｂは、負から正への極性をもつ第１（上位）外側層５０
に配置されたＰＶＤＦを示す。すなわち、主要内部表面５０ｂは、正極性を持ち
、主要外部表面５０ａは、負極性を持つ。これとは逆に、主要内部表面６０ａが
正極性であり、かつ、主要外部表面６０ｂが負極性である場合には、ＰＶＤＦは
逆極性の（下位）外部層６０上に配置され、勿論、層の極性も逆転される（すな
わち上位層５０は負極から正極に、底部層６０は正極から負極へ変更される）。

【００５７】図１４Ｂ及び図１４Ｃに示すように、外側層５０，６０の各々は、長い圧縮波
に応答してさえも、センサ２０のたわみに応答してそれぞれ電圧（Ｖ₁及びＶ₂）
５１，６１を提供する。ただし、結果的に、ひずまないセンサ２０の全体的変換
に応答して電圧を生じることはない。極性が逆転し、コア材料とセンサの構成は
２つの外側アクティブ（電気的）層５０，６０の間に高度の結合を提供するので
、特定のたわみ又は湾曲に関係する電圧の絶対値は実質的に同じであるはずであ
る。ただし、センサのたわみ又は湾曲に際して、一方の層は圧縮され、もう一方
の層は引っ張られるので、電圧の符号は２つの層の間で反対であるはずである。
更に、センサの動きによってセンサに湾曲を生じなかった場合には、符号の極性
は２つの層の間で同じである。従って、本センサ構成は２つの電圧の電圧差、す
なわち応答電圧Ｖ₁、Ｖ₂の間の差を読取るように構成されることが好ましい。

【００５８】図１３ａに示すように、センサ２０が差動増幅器６３のように作用する電極構
成は有利である。作動に際して、センサアレイ１０は、２つの応答電圧Ｖ₁、Ｖ₂ の差電圧を用いて、増大した電圧値（概略、２倍の値）を持つ信号応答を生成し
、従って、改良されたＳＮＲ性能を提供できる。更に、たわまないセンサを励起
するためには、各層５０，６０からの信号応答が相互に打ち消して、たわまない
センサの励起のための信号出力を最小限にする。

【００５９】従って、作動に際して、図１４Ａにおいて概略的に示すように、例えば、圧縮
波（一般に、空中のノイズによって運ばれる周囲ノイズ、又は、構造的な振動を
介して伝達されるノイズによるセンサへの入力）のような歪まない入力の場合に
は、最上部と底部の両センサ層には同じ力がかかり、層５０，６０に湾曲を引き
起こすための歪み又は曲がりは発生しなし。電圧の極性は、あらゆる信号応答が
キャンセルされ、検出のための信号出力が一切伝達されないように設定される。
。一方、図１４Ｂ及び図１４Ｃにおいて示すように、ＰＶＤＦ又は外側（電気応
答）層５０，６０におけるひずみと関連する層５０，６０の極性は、対向する極
性である。例えば、外側層５０内に所与のたわみを生じ、（Ｖ₁）応答が２マイ
クロボルトである場合には、（Ｖ₂）応答は約−２マイクロボルトであり、この
たわみに対する信号応答は、２−（−２）すなわち４マイクロボルトである。勿
論、電圧の大きさは歪み又はたわみの湾曲程度によって異なるはずである。

【００６０】図１４Ａは、センサ位置を横断して伝達された圧縮又は長い波長と関連した実
質的な非応答を示し、図１４Ｂ及び図１４Ｃは、関心の対象とされる短い波長に
おけるたわみに対応する電圧応答（対向極性）を示す。図示のように、上向きの
たわみに対応する電圧極性は、上側ＰＶＤＦ層５０に関しては正であり、下側Ｐ
ＶＤＦ層６０に関しては負であり、下方へのたわみに関しては極性が逆転する。

【００６１】好ましい実施形態において、図１４Ｄに概略的に示すように、センサアレイ１
０，１０’，１０”，１０”’は、センサエレメント２０，４２０の厚さを介し
てたわみを生じさせる短い波長３１０に選択的に感応するように構成され、同時
に、長い音響波長３００に対しては実質的に非感応又は抵抗性である。長い波長
３００は、一般に、身体内又は試験室内の周囲ノイズ内の圧縮波と関連し、セン
サエレメントの厚さを介して圧縮を引き起こす。作動に際して、波の速度におけ
る差又は関心の対象とされる周波数帯域に起因する剪断波は、一般に、圧縮と関
連する波長よりも遙かに短い波長である。換言すれば、センサは、剪断波３１０
の短い波長によって引き起こされる変位のたわみモードに感応し、遙かに長い圧
縮波長３００の音響入力に対しては実質的に非感応である。同時に、センサアレ
イは、短い波長３１０の剪断波に応答するように構成される。従って、本発明の
センサアレイ１０は、機械式フィルタとして作用し、センサエレメントが、関心
の対象とされる周波数における長い波長に応答して検出可能な信号を生成するこ
とを抑制又は最少限にする。ここに記載されるセンサ及びセンサアレイは、冠状
動脈疾患の診断及び検出用として、関心の対象とされる音響波長に関する作動範
囲を有する。センサは、少なくとも１００〜２５００Ｈｚの作動範囲を含むのが
好ましく、約１００〜１０００Ｈｚの範囲を含むことが更に好ましい。センサエ
レメント２０は、フレーム１７に関して、関心の対象とされる作動周波数、例え
ば約２５ｍ／ｓ未満の伝播速度、又は、約５〜１５ｍ／ｓの範囲以上の作動周波
数における剪断波に応答し、約１０００ｍ／ｓ以上の伝播速度を持つ圧縮波又は
音波に応答する信号を抑制又は抑止するように構成及び寸法決めされることが好
ましい。センサは、一般に、約３４０ｍ／ｓの速度の空中圧縮波の波速度と関連
する応答、及び、身体内の圧縮波の速度は、一般に、約１５４０ｍ／ｓであって
、身体内の圧縮波の速度と関連する応答を抑制するように構成されることが更に
好ましい。

【００６２】図８Ａは、本発明の離散型又は単一センサの一代替実施形態を示す。説明を明
瞭にするために、薄膜の背面を覆って帰還する信号は取り上げないこととする。
ピグテールの幅は、信号トレースのキャパシタンスをセンサエレメントのそれの
約１０％以下に保持するように構成及び寸法決めされることが好ましい。図に示
すように、単一センサ２０１は、既に検討したようにストリップアレイ１０の外
側ＰＶＤＦ層上に形成された電気トレース３２２，３２２’と同様の２つのＰＶ
ＤＦ層５０ｊ、６０ｊによって形成される正極信号２８０及び負極信号２８１用
電気経路を有する。図に示すように、単一エレメント２０１は、ＰＶＤＦ材料の
単一シート上に４個の信号線を構成することによって形成可能である。２個の内
部信号経路２８０、２８１、及び、外部の共通設置を提供するために、例えば図
に示す点々の折り曲げ線に沿って折り曲げ可能に構成される。２つの接地２９０
ａ，２９０ｂは、ＰＶＤＦ材料の１つの表面（電気トレース３２２，３２２’に
対向する表面）上に連続的な平面電気遮蔽物を提供するために金属被覆されたマ
イラ遮蔽物２９０によって形成されるのが好ましい。当該技術分野における当業
者によって理解されるように、電気ピンも代替の構成が可能である。

【００６３】図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明によるセンサエレメント４２１，４２２，４
２３とそれらの関連伝送線４３１，４３２，４３３の間の機械的振動及びクロス
トークを有利に最小限にし、同時に、（上述したように圧縮エネルギを拒絶し、
選択的音響応答を可能にする）機械式フィルタも提供することのできるアコーデ
ィオン型ひだ付きセンサアレイ１０”’の更に別の好ましい一実施形態を示して
いる。この低縦断面音響アコーディオン式アレイは、剪断波には選択的に応答し
、同時に、関心の対象とされる周波数範囲内における圧縮波エネルギを拒絶する
ように構成される。図に示すように、このセンサアレイ１０”’は多重離散型又
は単一化されたセンサ４２０及び一次コネクタ４５０に、及び、信号プロセッサ
オペレーティングシステム１５０１内に電気的に接続される対応する個別伝送線
４３０を含む。図１７Ｂに示すように、センサアレイ１０”’は、対応する伝送
線４３１，４３２，４３３を備えた３個のセンサエレメント４２１，４２２，４
２３を有するのがが好ましい。個別の伝送線４３１，４３２，４３３は、各エレ
メント及びそれぞれの伝送線を実質的に分離可能であり、それによって、隣接セ
ンサエレメント間のクロストークを最小限にできる。

【００６４】同じく図１７Ｂに示すように、伝送線４３１，４３２，４３３は、（センサエ
レメント４２０間において一次コネクタ４５０まで延びる）伝送経路の長さに沿
った一連の波様形状４３５によって折り曲げられるか又は形成されることが好ま
しい。アコーディオン型の「鋭い」折り目をつけられか、又は、収縮された縁（
「ひだ」）によって形成されることが図に示されているが、当該技術分野におけ
る当業者は、他の機械式緩衝構成も使用可能であることを理解するはずである。
例えば、限定的意味をもつことなく、伝送線は、一連の正弦波曲線又は波、又は
、その長さの部分に沿って形成された折り目、又は、（例えば、狭から広へ、広
から狭へ）交互変化する材料幅、又は、余分の材料を挿間した折り目と曲線パタ
ーンの組合わせ、又は、交互に変化する材料成分、重量、等によって形成される
。ここで用いられる用語「波様（起伏）」は、前述の機械式ダンピング構成を含
む。

【００６５】図１７Ａ及び図１７Ｂは、好ましいセンサアレイ１０”’配列を示す。図示の
如く、センサパッドが、複数のユニット化され、分離され、又は、離散型となさ
れたセンサ、すなわち、センサ４２１，４２２，４２３を備えるアレイ１０”’
として構成され、かつ、対応する伝送線４３１，４３２，４３３が、アレイ内に
離散的に配列された、すなわち「単一化されて分離」されたセグメントとして構
成されるように、センサアレイ１０”’は、被検者の所定位置にセンサパッド４
２１，４２２，４２３を配置する。図示のように、最も遠いセンサ４２３のセン
サパッド４２３ｂの後部は、（センサは被検者の胸郭の中心に最も接近した配置
される）その次の隣接センサパッド４２２の前部４２２ａの直前に位置する。そ
のセンサパッド４２２ｂの後部は、その次のセンサパッド４２１の前部４２１ａ
の直前に配置される。図示のように、センサパッド４２１，４２２，４２３は、
水平方向又は横方向の位置合わせ軸Ａ−Ａに対して対称的に延びるように配置さ
れることが更に好ましい。更に、センサパッドの各々は下側に所在する皮膚に順
応し、伝送線は、各々が相互に空間的に分離される（すなわち、相互に非接触で
ある）ように寸法決め及び構成されることが好ましい。

【００６６】伝送線４３０は、センサパッドの一端部（後部部分として示される）４２３ｂ
，４２２ｂ，４２１ｂから長さ方向に延びるのが好ましい。センサアレイ１０”
’は、システムコネクタ４５０に接続され、患者の表面に確実に取付けられた時
に、各センサ４３０に対する伝送線がセンサパッドから伸延し、側部から見た時
に伝送線４３０が、その長さの部分に沿った凹面輪郭を画定するような仕方で構
成及び寸法決めされることが好ましい。すなわち、図１７Ａ及び図１７Ｂに示す
ように、伝送線４３０は、所定位置に設置したときに、適当な量の弛みを提供し
、一次コネクタ４５０が信号処理入力ポート１５０１に接続された時に伝送線の
緊張を防止するに十分な長さである。更に、図示のように、センサアレイ１０”
’は、アレイが３個の離散型センサ４２０を有し、各センサ４２０，センサパッ
ド４２１〜４２３、及び、関連の伝送線４３０が他のセンサ、センサパッド、及
び、伝送線の実質的な鏡像であるように構成される。ただし、センサアレイ１０
”’は、例えば２，４，５又はそれ以上の交番する個数のセンサを有することが
可能である。更に、システムは、３重センサ離散型エレメントセンサアレイ１０
”’（図示せず）の幾つかの多重エレメントセンサアレイ１０”’（例えば、４
個）を使用することが可能である。この複数の３エレメントセンサアレイ１０”
’は、患者への適用に際して、装置の使用を準備するために専門家によって実施
される患者への相互接続の箇所数を減少させることが可能であり、更に、患者に
関して更に正確な音響検出のために１２個の個別センサパッドエレメントが使用
可能である。

【００６７】図１７Ａは、身体への設置に際して、センサエレメント４２０の位置的配置の
検出システムの写真測量認識を容易にするために、センサエレメント４２０の各
々の上に配置される反射器４２４を示す。反射器４２４は、例えば、反射ペイン
トを介して、又は、センサエレメント４２０の外部（露出された）表面に反射テ
ープを取付けることにより、種々の手段によって適用可能である。その内容は、
バン・ホーン氏の弁護士ドケット第９０２３−ＩＩＩＰ号によって識別される「
フォトグラム的センサ位置推測のための方法、システム、及び、プログラム製品
」と題する同時継続共同譲渡米国特許出願を参照されたい。この引例を挙げるこ
とによりこの引例の記載全部が本明細書に組み込まれるものとする。

【００６８】次に、図１８Ａには、使用前位置における（被検者に配置されない）センサア
レイ１０”’が示される。各センサ４２０は、センサパッド４２０ｐ及び接続端
部４４０を有する。センサ４４０の接続端部は、一次コネクタ４５０へ接続され
る。好ましい一実施形態において、センサ４２０の比較的薄い端部の強化及び支
持を助けるために、機械式接続スチフナ４４１が、一次コネクタ４５０に隣接す
る接続端部４４０全体に亘って適用される。接続スチフナは、例えば透明薄膜等
の非導電材料によって形成されるのが好ましい。適当な材料には、ポリエステル
及び／又はポリスチレン等が含まれる。各センサ４２０は、各信号経路の他の経
路からの分離を助けるために、他の経路から空間的かつ機械的分離された単一化
された離散型接続スチフナ４４１を備えるのが好ましい。接続スチフナは、その
上にコネクタ又は端部接続部を取付けることのできる比較的薄い柔軟なＰＶＤＦ
本体４２０ｂ（図２０Ａ）に十分な構造性を提供することを助ける。勿論、当該
技術分野における当業者によって理解されるように、代替的な構造強化手段を使
用可能である。

【００６９】図１８Ａ、及び、１８Ｂに示すように、各伝送線４３０は、その長さに沿って
形成される複数の波様形状又はひだ４３５を有する（一般に、約２３ｃｍ未満）
。各伝送線４３０は、その他と同様に構成されることが好ましい。好ましい一実
施形態においては、図示のように、各伝送線４３０は、それの長さの主要部分に
沿って連続的に繰り返す（中断なし）仕方で直列的に形成された少なくとも４個
の波様形状又はひだ４３５を有するのが好ましい。勿論、当該技術分野における
当業者によって理解されるはずのひだの個数、形状、及び、パターン、又は、そ
の構成は代替的に変えても差し支えない。隣接エレメント、又は、線間、又は、
たわみ感応生成された信号と関連したデータ信号を受け取るためにアレイに接続
されたコンピュータ、又は、プロセッサ、或いは、データシステムからの振動に
よる不必要な音響入力へのセンサアレイ１０”’の反応を最小限にするために、
伝送線４３０に沿って配置された波様形状又はひだ４３５は、伝送経路の分離を
助ける。他の好ましい一実施形態において、ひだ４３５又は波様形状は、実質的
にセンサパッド４２０ｐの直後に始まり、伝送線４３０の長さに沿って連続的に
約０．５インチ又は１．２５ｃｍ毎に（縁から縁まで０．５インチ、又は、１．
２５ｃｍ）センサ４４０の接続端部まで延びる。

【００７０】上述のもう一方のセンサアレ構成について記述したセクションにおいて検討さ
れるように、一定の寸法及び長さは感知能力に差のあることを許容するので、伝
送線４３０の電気リードの長さ及び各々のセンサパッド４２０ｐの長さが維持さ
れるのが好ましい。

【００７１】図１９Ａ及び図２０Ａにおいて、センサ本体４２０ｂの好ましい一実施形態を
示す。図５Ａに示す実施形態と同様に、センサ４２０ｂは、対向する第１及び第
２主要表面４２０ｆ_a、４２０ｆ_bを備えた圧電薄膜４２０ｆ（ＰＶＤＦ）に薄い
層を有する。薄膜の第１主要表面４２０ｆ_aは、対向するセンサパッド領域４２
０ｐ１、４２０ｐ２を画定定する金属被覆されたアクティブ電極表面の２２ｅを
有する。また、第１主要表面４２０ｆ_aは個別の電気トレース４８０、４８１を
有する。電極感知領域によって生成された「たわみ」信号を運ぶか又は伝送する
ようにこれらのトレースが作用するように例えばトレース領域が初期的に分極さ
れていないか、又は、消極されることによって電極領域の外の電気トレースは非
活性的であるのが好ましい。

【００７２】ＰＶＤＦ薄膜層４２０ｆの第２主要表面４２０ｆ_b（図１９Ａに示す露出した
表面の下側に所在する表面）は、例えば導電性インクのような導電性トレースに
よって形成される（しかし、勿論、例えば既に述べた方法のような導電性トレー
スを配置する他の方法を用いても差し支えない。）図１９Ｂに示すように、第２
主要表面４２０ｆ_bは、センサ本体４２０ｐ１、４２０ｐ２の２つのパッド部分
によって画定される「Ｔ字状」の上側部分を含む連続的な導電性アクティブ表面
パターン２２ｅ’を提供するように構成されるのが好ましい。同様に、第２主要
表面４２０ｆ_bは、（ＰＶＤＦ薄膜）の一方の側部に沿って配置されたトレース
４３８ｇを含む。この第３の伝送線又はトレース４３８ｇは、接地信号経路又は
線として作用する。

【００７３】図１９Ｂに示す好ましい一実施形態において、トレース４３８ｇは、センサ４
４０の接続端部上において長い距離に亘って延びるように構成され、従って、セ
ンサの接続端部の長いフィンガ部分４４０ｆを形成する。この追加長さは、電極
４５０，４６０の各々に関する信号伝送線４３８ｂ，４３８ｃと接地信号線４３
８ｇとを位置合わせするために、センサのこの部分がセンサのもう一方の側部を
覆って折り曲げられることを可能にする。図２１Ｂ及び図２２に示すように、こ
の接続構成は、４個の点接続を提供し、それぞれ１つは電気遮蔽「接地」４３８
ａ、ＰＶＤＦ薄膜層トレース４３８ｂ，４３８ｃ，及び折り曲げられた４３８ｇ
接地トレースと関連する。従って、一次コネクタ４５０用の４点接続接続部は、
単一共通接続表面上に構成される。

【００７４】ＰＶＤＦ薄膜層４２０ｆは、センサパッド４２０ｐ１，４２０ｐ２のアクティ
ブ部分及び関連伝送線又は信号経路４３８ｂ，４３８ｃ，４３８ｇを含むセンサ
パッド又は電極４５０，４６０の各々に対する音響センサ信号経路４８０，４８
１，及び接地信号経路４３８ｇを画定する。図１３及び図１３Ａに関して説明さ
れた差動センサ６３の動作と同様に、ＰＶＤＰ薄膜４２０ｆは、対向するセンサ
パッド４２０ｐ１，４２０ｐ２を提供するように構成されるのが好ましい。前記
センサパッドは、反対極を有する電極４５０，４６０として作用する。図２０Ｂ
に示すように、上側及び下側電極４５０，４６０と関連する負及び正極性は、た
わみ誘導電圧ｖ₁，ｖ₂に関する差動構成を提供する。勿論、上述の実施形態に関
して注記したように、極性も逆転可能であるが、しかし、センサ領域は、差動を
基調とする作動感知構成を提供するためにセンサパッドに関して反対極性を持つ
ように構成されるのが好ましい。図示のように、あらゆる場合に、ＰＶＤＦ薄膜
層４２０ｆは、それぞれ上側電極表面及び下側電極表面４５０，４６０をそれぞ
れ提供するように構成される（下側電極表面及び図１９Ａに示された表面は、こ
れらの表面が患者の皮膚に対面するように患者に装着される）。

【００７５】図２０Ａに示すように、センサアセンブリ４２０を形成するために、線状伝送
線４３０又はセンサ本体４２０ｂのトレース部分に沿ってＰＶＤＦ薄膜層４２０
ｆの両側部の全長の実質的に上側に位置するように非導電性材料（例えばポリエ
ステル薄膜）４９９の層が取付け又は適用される（センサパッド４２０ｐ１，４
２０ｐ２、又は、センサ本体の「Ｔ」領域の上側部分の両方の側部を除く）。図
に示すように、実質的に図１９Ａ及び図２１Ｂに示されるＰ−Ｐ直線に沿ってポ
リエステル薄膜４９９は、センサ４４０の接続端部からある距離だけ離れたとこ
ろで終了することが好ましい。ポリエステル層をそれぞれのＰＶＤＦ薄膜表面４
２０ｆ_a，４２０ｆ_bに添付するには、片面又は両面粘着剤添付のポリエステルテ
ープを使用すると便利である。勿論、当該技術分野における当業者が理解するよ
うに他の接着剤又はアタッチメント手段を使用しても差し支えない。

【００７６】センサ本体４２０ｂは、図１９Ａに点線で示されるコアエレメント７５’に関
連する矢印によって示されるように、センサ本体４２０ｂのセンサパッド領域の
一方の側部に適用される弾性コア７５を有する。図２０Ａは、センサ本体４２０
ｂのセンサパッド４２０ｐ２の領域に対するコア７５’の好ましい組み込み位置
を示している。所定位置において、コア７５’は、センサパッド４２０ｐ２の上
に所在し、これに添付されるように配置される（例えば接着剤による）。図２０
Ａに二重点線で示すように、たわみ感応センサエレメント４２１〜４２３を形成
するために、図２０Ｂの横断面図に示す如く、ＰＶＤＦ薄膜センサパッド１２０
ｐ１は、対向するＰＶＤＦ薄膜センサパッド４２０ｐ２の上側に位置して中央コ
ア層７５’を覆うように折り曲げられる。センサ４２０の折り曲げられた構成（
すなわち、センサパッド領域のみが折り曲げられることが好ましい）が図１８Ａ
及び図１８Ｂに示されている。

【００７７】図２０Ａに示すように、この実施形態においては、導電性遮蔽材料層５０１，
５０２の第１及び第２層は、センサ体４２０ｂに取付けられる。好ましい一実施
形態において、遮蔽材料層は、金属被覆された薄膜であり、ＭＹＬＡＲ（登録商
標）の薄膜から成る薄いシートであるのが更に好ましい。センサ信号経路への電
磁干渉の導入を最小限にするために、導電性遮蔽材料層５０１，５０２は、セン
サ４２０を遮蔽することを助ける。図２０Ａに示すように、遮蔽材料層５０１，
５０２は、センサのセンサパッド領域に沿って接触しないように構成及び寸法決
めされる。すなわち、ＰＶＤＦ薄膜センサパッドがコア７５上に配列された時に
は、センサパッドの周囲縁は遮蔽材料層５０１，５０２によって包囲されない。

【００７８】図２０Ａに示すように、第１遮蔽層５０１は、センサ本体の上側首部からセン
サ４４０の接続端部に隣接する端部部分まで線状に延びる。この実施形態におい
て、第１遮蔽層５０１は、ＰＶＤＦセンサパッド領域４２０ｐ１，４２０ｐ２を
覆うようには延びていない。同様に、図示のように、第１遮蔽層５０１は、ポリ
エステル層４９９と実質的に同じ位置で終端せず、アクティブ信号伝送線４３８
ｂ，４３８ｃと位置合わせするために更なる距離だけ長さ方向に延びる接続突起
端部４３８ａを含んでいる。

【００７９】図２１Ａは、非導電層４９９及び上側遮蔽層５０１に関する好ましい端点を示
す。図示のように、この材料は、センサパッド領域４２０ｐ１，４２０ｐ２に隣
接しているが、それらの下側で延びている。図２１Ｂは、ＰＶＤＦ薄膜層４２０
ｆ上に配置された外側遮蔽材料層５０１を示す。遮蔽層５０１及び中間的に配置
されたポリエステル層４９９は、外側遮蔽材料層５０１の主要部分に関する共通
接続線Ｐ−Ｐで終わる。この構成は、信号線４３８ｂ，４３８ｃのための電気ア
クセスを可能にする。また、この構成は、遮蔽材料層５０１に接触するように折
り曲げられる時に、接地経路４３８ｇとの電気接合を可能にする。

【００８０】図２０Ａに示すように、第２の又は対向する外側遮蔽層５０２は、折り曲げら
れていないＰＶＤＦ薄膜層４２０ｆの形状及び寸法に実質的に順応するように、
構成されかつ寸法決めされる。従って、その上側部分がセンサパッド４２０ｐ１
に沿って折り曲げられることが好ましい「Ｔ」形状の本体が含まれる。折り曲げ
られた時に、第２遮蔽層５０２は、センサパッド４２Ｏｐの露出した主要表面に
対して連続的な電気遮蔽を提供し、下側縁５０２ａにおいて第１遮蔽層５０１ａ
の上側部分内で終了するか又はこれに接触することが好ましい。従って、２つの
対向する遮蔽層５０１，５０２は、図１７Ａに示すように、センサ４２０用の接
触した遮蔽を提供し、同時に、絶縁ポリエステル薄膜層は内部配置された信号経
路４３８ｂ，４３８ｃの電気的完全性を維持する。第１遮蔽層５０１と同様に、
第２遮蔽層５０２は、その間に配置されたＰＶＤＦ薄膜層４２０ｆと共に第１突
出部４３８ａを覆って配置される長さ方向に延びる突出部分４３８ａ’を有する
。コネクタへの接続に際して、突出部４３８ａ，４３８ａは、遮蔽層５０１，５
０２に関する電気的連続を提供する。

【００８１】図２２は、センサ本体４２０ｂ上に形成された電気信号経路４３８ａ，４３８
ｂ，４３８ｃ，４３８ｇを示す。反対極性を持つライブ状態の信号経路は４３８
ｂ及び４３８ｃであり、接地は４３８ｇにより、遮蔽は４３８ａ，４３８ａ’に
よって提供される。

【００８２】図２０ｂに示すように、電極４５０，４６０は、上述した実施形態に関して検
討したように、センサ４２０が差動増幅器６３として作用するように構成される
のが有利である。作動に際して、センサ４２０は、２つの応答電圧ｖ１、ｖ２の
差電圧を用いて増大した電圧値（おおよそ、２倍の値）を持つ信号応答を生成し
、改良されたＳＮＲ性能を提供する。更に、非たわみセンサ励起に関しては、各
層４５０，４６０からの信号応答が互いに相殺するような電圧極性であり、非た
わみ励起に関する信号出力を最小限にする。

【００８３】例えば、コアなどのセンサ構成材料が選定され、ここに記載された第１実施形
態に関する記述に従って構成されることが好ましい。

【００８４】図２３に示すように、センサアレイ１０”’は、複数のセンサ４２０の露出さ
れた側部全体に亘って配置される構造上の支持物又は担持部材６００を有するの
が好ましい（操作できない場合には、患者から離れた側部）。担持部材６００は
、複数のセンサ４２１，４２２，４２３の各々に取外し可能に固定される。従っ
て、担持部材６００は、センサエレメント４２１，４２２，４２３を予め決定さ
れた所定位置に維持するために用いられ、オペレータ又は専門家はセンサアレイ
を出荷包装から取出すことが可能である。離散型センサエレメント４２１，４２
２，４２３を患者に取付け、担持部材６００を除去し、離散型センサ用の単一化
された設置を都合よく実施することができる。センサエレメント４２１，４２２
，４２３の下側には、第１実施形態に関して上述したように使用する際に、患者
の所定位置にセンサを確実に取付けるように構成された接着剤の層を配置するの
が好ましい（その代りに、接着剤を患者に直接適用しても勿論差し支えない）。

【００８５】担持部材６００は、専門家又はオペレータが、離散型個別センサエレメント４
２１，４２２，４２３を患者に容易に配置することを可能にし、同時に、それら
の間の好ましい位置的配置関係を維持する。従って、担持部材６００は、センサ
エレメント４２１，４２２，４２３に一時的に取付けられるように構成される。
（出荷期間中及び患者に適用する際に限られる。すなわち、センサ作動に先立つ
期間中取付ける）。担持部材６００は、設置ステップを有利に限定することが可
能であり、オペレータは、音響評価するために患者を準備しなければならない。
更に、担持部材６００は、一旦センサが患者に固定された後に、センサ４２１，
４２２，４２３から取外されるように構成される。勿論、この担持部材６００は
、患者にアレイを取付ける際に、位置的及び構造的な統合性保持を容易にするこ
とを助けるために、他の柔軟な低縦断面センサアレイと共に使用可能である。

【００８６】この取外しは、例えば、タブ６０１を露出させ、患者へのセンサ取付け位置を
乱すことなしに、センサエレメント４２１，４２２，４２３から担持部材６００
を抜き取って、担持部材の縁部分を取り外すことにより達成されることが好まし
い。担持部材６００は、構造的に関連したセンサの設置利便性を提供し、同時に
、作動に際してセンサの構造的隔離を可能にするのが有利である。

【００８７】図２７は、取外し可能な担持部材６００を伴った好ましい製品構成を概略的に
示す。ステップ１は、第１の担持部材６００、及び、輸送又は出荷に際して取り
扱いを容易にするめに使用される第２の担持部材６１９を含む（ステップ１）。
図示のように、第２の担持部材６１８は、剥ぎ取り容易な（低い剥ぎ取り強度）
テープ等であり、出荷中に患者接着材料を保護し、完全性を維持するために用い
られる。ステップ１において、使用に先立って、第２の担持部材６１８が引き抜
かれ、センサエレメントの底が露出されて、その上に接着剤が見える。ステップ
２において、センサエレメントは、一旦患者に固定され、最上部の担持部材６０
０が剥ぎ取られてセンサエレメントが露出した状態になる。従って、最上部の担
持部材６００の剥ぎ取りに抵抗する強度は、接着剤／患者アタッチメントの接合
強度より弱いことが好ましい。後で更に検討するが、センサエレメントの最上表
面は、離散型物体（マス）又は反射器を含むことがあり得る。ステップ３におい
て、患者への設置に際して、固定した構造的関係により、最上部の担持部材６０
０を介して、センサエレメント４２０の位置的配置が提供される。従って、都合
の良いことに、最上部の担持部材６００が剥ぎ取られると、センサエレメント４
２０は所定位置に残り、音響操作の準備が整った状態になる。担持部材６００は
離散型エレメントセンサアレイ４２０に関して特に役に立つが、本発明はこれに
限定されることなく、勿論、ここに記載済みのストリップアレイ１０の実施形態
と共に用いることができる。

【００８８】本発明の他の好ましい一実施形態は図２４Ａに示すセンサアレイ１０”’Ｍを
含む。この実施形態においては、少なくとも１つの離散型物体９００又は外部フ
レキシブルスチフナ９１０が各センサエレメント４２０の上側表面（患者に取付
けると露出する）に加えられる。この構成は、センサエレメント４２０のたわみ
応答を修正可能であり、センサの結合を改良することができる。離散型物体９０
０又は外部スチフナ９１０はセンサエレメントの短い寸法の少なくとも一部分を
横断して延びることが好ましい。物体（又はスチフナ）は、センサエレメント４
２０に関して分散とは対照的に局所的に離散型であるように寸法決め及び構成さ
れることが好ましい（分散とはセンサエレメントの長い寸法を横断して連続的に
延びることを意味する）。

【００８９】好ましい一実施形態において、図２４Ａに示すように、中心に配置された離散
型物体が各センサエレメント４２０上に配置される。物体（マス）は、例えば、
タングステン合金、鉛、その他の重金属などの高密度材料で形成されることが好
ましい。適当な離散型物体９００の重量は約３−６グラムであるのが好ましく、
約４．５−５グラムであることが更に好ましい。離散型物体の一般的寸法は、約
０．２×０．２×０．４２インチ（又は、センサパッドの短い寸法部分を横断し
て長さ約５ｍｍ）である。離散型外部スチフナの例には、ＰＶＤＦ層又はコアと
比較してスチフネスの異なる（剛性がより大きい）材料の層が含まれる。

【００９０】図２４Ａ〜Ｅ，２５Ａ〜Ｃ，及び図２６は、本発明による典型的な離散型物体
及びスチフナの構成を示す。図２４Ｂは、センサエレメント４２０の対向する端
部に配置された複数の離散型物体９０１を示す。図２６は、ストリップアレイ１
０上に配置された離散型物体９００を示す。図２４Ｃは、センサエレメント４２
０及び離散型物体９００の上に配置された離散型物体９００、及び、伝送経路４
３０上に配置された第２の離散型物体９００ａを示す。図２４Ｄは、センサパッ
ド４２０上に配置された複数の離散型物体９００を示す。図２４Ｅは、センサエ
レメント４２０上に配置された複数の代替構成の離散型エレメント９０２を示す
。図２５Ａは、センサエレメント４２０上に配置された１対の対向する外部スチ
フナ９１０を示し、図２５Ｃは、単一中心スチフナ９１０を示す。図２５Ｂは、
スチフナ９１０が離散型物体９００と組合わされ得ることを示す。

【００９１】反射器（４２４、図１９Ａ参照）、又は、反射材料は、既に検討したように、
システムの位置的及び作動的配置構成を容易にするために、スチフナ９１０又は
離散型物体９００の露出表面に都合よく適用可能である。

【００９２】その上、センサエレメント２０，４２０のスチフネスは、更に堅固な領域がセ
ンサの短い側部の少なくとも一部分を横断して少なくとも１つの領域において延
びるように、パッドにおける１つ又は複数の領域において異なる更に堅固な弾性
を提供するためにコア材料を選定することにより調節可能である。

【００９３】製作図１Ａ及び図１Ｂにおいて示すように、好ましい一実施形態において、センサ
アレイ１０は単位体として作成される。すなわち、従来型センサと異り、下側に
所在する電気リボン上に離散型センサエレメントを組み立てるための必要条件は
何も無い。少なくともフレーム１５及びセンサエレメント２０が単位体として構
成されるのが好ましく、センサアレイ自体１０が１つの完全な単位体であること
が更に好ましい（すなわち、１つの単一構造体が多重層によって形成されるが、
電気接続４０と結合するように形成された電気インタフェースコネクタ（図示せ
ず）以外には離散型構成要素は一切含まれない）。

【００９４】図１７Ａに示される実施形態の場合には、好ましくは、コア７５’は、押し出
されるか、成型されるか、形成されるか、或いは、切断され、その後で、電気遮
層及びその他の層が配置され、（そして、センサパッドが折り畳まれ）、組み立
てられたセンサに、その長さ方向に沿って、所要の間隔で、機械的にひだがつけ
られることによって波様形状が形成される。勿論、当該技術分野における当業者
によって理解されるであろうように、センサ本体に波様形状を構成するために、
例えば専門化した工具などのような他のひだつけ手段又は形成手段の使用も可能
である。

【００９５】図１６は、最初に記述された実施形態に従って、分離した２つのＰＶＤＦ層を
有する低縦断面センサを製作する好ましい方法を描写するブロック図である。基
礎又はコアが形成された（すなわち、切断又は押出し加工）後で、ストリップセ
ンサを形成するために外側層５０，６０がその上に取付けられる（ブロック３０
０）。基礎層におけるフレームセグメント上に一連の近接設置された非接触パッ
ドが形成されるように基礎層が切断される（ブロック３１０）。電気信号経路は
次に基礎層に固定される外側層（ＰＶＤＦ薄膜）の各々の上に配置される（ブロ
ック３３０）。

【００９６】オプションとして、ＰＶＤＦ薄膜が選択的に活性化される。すなわち、例えば
センサパッド領域などの選定された領域のみが活性的に分極される。その代りに
、それに熱を加える（加熱する）ことにより、ＰＶＤＦ薄膜の選定された部分が
実質的に不活性化されても差し支えない（ブロック３５０）。当該技術分野にお
ける当業者によって理解されるはずであるように、ＰＶＤＦ材料における圧電効
果を著しく強化するために、長期にわたり、薄膜の厚さを横断して、材料が一般
的に適当な電気的極性調整電位に露出される。「選択的に活性化する」或いは「
選択的に分極させる」という用語がここで用いられる場合には、薄膜における圧
電効果を強化するためにＰＶＤＦ材料の選定された領域が電気的極性調整電位に
曝されることを意味する。従って、製造に際しては、レールではなくセンサパッ
ド領域のみを曝すことにより、ＰＶＤＦ薄膜のレール及び／又は非感知エリアの
「活性的」性質を最小限化し、それによって、「非活性的」領域を実質的に提供
することができる。更に、既に注記したように、センサ全体を電気的極性調整電
位に曝すことが可能であり、次に、レールは、例えば加熱などにより「非極性調
整」化することができる。その代わりに、勿論、「選択的分極又は活性化」は必
要とされない。例えば、センサに用いられるＰＶＤＦ薄膜全体を圧電的に強化又
は「活性化された」状態のままに残しておくことが可能である。

【００９７】図１６Ａは、追加的な好ましい方法ステップを示す。図示のように、フレーム
セグメントは、一対の長さ方向の側部を含み、一連の非接触パッドがフレームセ
グメントの一側部に結合して配列されるように形成される（ブロック３１２）。
複数の電気的に分離した外部トレースを画定するパターンが２つのＰＶＤＦ層の
各々の表面上に配置されることが好ましい（長さ方向に延びる対向側部及びセン
サパッドの各々と関連した対応する最上部及び底部の電気トレースを画定する）
（ブロック３３５）。図に示すように（ブロック３４０）、配置するステップは
、導電性層に例えば導電性インクによるトレースパターンを適用することにより
実施され、２つのＰＶＤＦ層は、信号トレースが相互に対面し、かつ基礎層に接
触するように基礎層に付着されることが好ましい（ブロック３４５）。

【００９８】コア７５又は７５’の押し出し、又は、基礎形成に関しては、ネオプレンコア
材料が型に挿入されることが好ましい。既に検討されたように、ＰＶＤＦ材料は
、第１外側層５０が第１極性を有し、第１外側層５０に対向してコア７５に接触
するように配置された第２外側層６０が第２極性を有するように、コア層７５（
７５’）上に導入されることが好ましい。この場合、第２極性は第１極性の逆で
ある。製作処理においては、基礎層に沿って長さ方向にフレームから或る距離だ
け離れて、完成した押出し製品として加工が終了するように、コア材料が形成、
切断、又は、押出し機械に導入されることが好ましい（１００、図６参照）。次
に、基礎層を形成するために、フレームパターンが切断される（既に検討された
ように、コア７５、及び、２つの対向する外側層５０，６０が含まれる）。好ま
しい一実施形態において、基礎層１００は、複数のセンサパッドの線状配置を画
定する。電気信号経路は基礎層１００の外部表面上に配置される。電気トレース
パターンは、シルクスクリーンパターンに導電性インクを塗布することによりＰ
ＶＤＦ層上に導入されることが好ましい。導電性電気トレースパターンは、２つ
のＰＶＤＦ層、最上外側表面、及び、底部外側表面５０，６０の分離された２つ
の表面（好ましくは平面）上に配置されることが好ましい。電気パターンは、セ
ンサパッドアクティブ領域２２０及び線状トレース２２１を有する。センサアレ
イが各エレメント２０用の分離された２つの信号経路を持ち、信号経路がコア材
料の深さ分、すなわち厚さ分だけ分離されるように、同一パターンが外部トレー
スとして各横方向外側表面上に配置されることが更に好ましい。オプションとし
て、既に注記し、かつブロック３５０に示したように、ＰＶＤＦを選択的に分極
させ、又は、外側層の選定された部分を消極させることが可能である。例えば、
図６Ａに概略的に示すように、アレイの長さに沿った相互反応又は活性化を抑制
するために、この部位内における信号励起可能性を最小限化する目的で当該部位
内のＰＶＤＦ材料を非活性化するために、線状外部トレース部分を担持するフレ
ーム部分が非活性化又は加熱されることがあり得る。

【００９９】図２０Ａは、図１７Ａに示すように離散型エレメントを備えた低縦断面センサ
を製作する好ましい方法を示す。一般的に、ＰＶＤＦ薄膜の第１単位層は第１幅
を持ち、横方向に延びる部分及び第２幅を持ち長さ方向に延びる部分によって構
成される。長さ方向に延びる部分は、横方向部分の中心の下側縁から延びて、「
Ｔ」形構成を形成することが好ましい。電気トレースは、ＰＶＤＦ層の両主要表
面上に形成される。電気トレースは、「Ｔ」形構成の上側又は横方向部分上に、
反対の極性を持った２つの個別の電極領域がこの部分によって画定されるように
、矩形のセンサエレメントとして形成される。電気トレースは、３つの電気経路
を画定するために「Ｔ」形構成の下側部分上に形成される。第１及び第２経路は
、第１及び第２電極用電気信号経路を提供するために、一方の側部に隣接する一
方の主要表面上に形成される。第３の経路は、ＰＶＤＦ層の反対側の側部上（第
２主要表面上）に形成される。第３の経路が一次フィンガ部分を含むことが好ま
しい。第３の経路は電気接地を形成し、かつ第２主要表面に沿って延びる。第１
及び第２経路は第１主要表面上に形成される。

【０１００】弾性コア（例えば、ネオプレン）は、電極領域の１つの最上表面上に挿入され
る。非導電薄膜の線状ストリップは「Ｔ」形構成の下側部分を覆って配置される
。第１の電気遮蔽材料（例えばＭＹＬＡＲ（登録商標））は、「Ｔ」形構成の下
側部分を覆うようにＰＶＤＦフィルム薄膜の第１主要表面に対向する側部（第１
及び第２電気経路を有する側）上の非導電（ポリエステル）薄膜上に配置され、
導電性フィンガ部分を有することが好ましい。この導電性遮蔽層は、電極領域内
には延びない。第２の外側表面上において、「Ｔ」形構成の導電性遮蔽層がＰＶ
ＤＦ薄膜の形状の鏡像となるように構成されかつ寸法決めされる。この外側導電
性遮蔽層は、電極領域におけるＰＶＤＦ薄膜の第２主要表面を覆うように配置さ
れ、また、線状伝送層において非導電薄膜を覆って、これと接触するように配置
される。

【０１０１】その上に外側遮蔽を有するＰＶＤＦ薄膜の横方向に延びる部分は、ネオプレン
製のコア上に折り曲げられる。第１及び第２の電極領域は、各々に接触してその
中間に配置されるコアを有するもう一方の電極領域に対向して配置される。接地
ストリップのフィンガは、第１の導電性遮蔽材料に接触するように折り曲げられ
、それによって、センサのための実質的に連続的な電気遮蔽を提供し、同時に電
極センサの電気的完全性を維持する。次に、伝送線は、その長さ方向に沿って波
様形状を作るために、予め決定された部分において「ひだ」をつけられることが
好ましい。次に、センサは、複数の他のセンサと組合わされ、センサアレイとし
てパックされることが好ましい。センサアレイは、センサエレメントが患者に固
定されるまで、センサエレメントを位置的配列構成状態に保持するように構成さ
れる担持部材を有することが好ましい。この時点において、個別センサエレメン
トから担持部材を取外し、エレメントはその場所（予め決定された配置構成）に
残し、他のエレメントから構造的に分離かつ物理的に隔離する準備を完了するこ
とができる。換言すれば、センサアレイは、単位化部材によって保持された複数
の単位化されたセンサによって構成され、単位化されたアレイが患者に取付けら
れた後においては、単位化された部材は容易に取外され、センサは予め決定され
た配置構成で患者に固定されたまま残される。

【０１０２】本発明は、外部皮膚層上で測定した音響信号に更に敏感であり得る低縦断面セ
ンサパッケージを有利に提供できる（患者の胸郭部位に順応し、胸郭の動きに応
答して「たわむ」）。更に、本発明は近接して配置された個別に電気的に活性化
されたセンサエレメントを有する更に小さいアレイパッケージを提供し、それに
よって、更に小さい領域において追加センサが更に明敏なセンサ測定を可能にす
る。更に、本センサアレイは、冠状動脈疾患の評価と特に関連した関心の対象と
される音波入力に関して更に短い波長に選択的に応答し得る。

【０１０３】既に説明したように、ここに記述した全ての実施形態に関して、センサパッド
領域においてＰＶＤＦは選択的に活性化可能であることが理解されるはずである
（又は、好ましくは、少なくとも電気トレースに沿って、非センサパッド領域に
おけるＰＶＤＦは非活性化される）。

【０１０４】センサエレメント２０、４２０は、例えば、限定的意味をもつことなく、三角
形、正方形、円形、平行四辺形、八角形等のように代替的に構成可能であること
が理解されるはずである。同様に、離散型物体９００又は外部スチフナ９１０も
例えば、限定的意味をもつことなく、三角形、正方形、円形、平行四辺形、八角
形等のように代替的形状に構成可能である。

【０１０５】本発明の一実施形態における２つの側部又はレールを備えたフレームについて
記述したが、本発明はフレーム又はレールの一方又は両方の側部上に形成された
センサを備えた単一フレーム又は単一レール部材の形式をとること、又は、その
代りに離散型エレメントセンサであることも可能である。従って、本発明は、特
定個数のフレーム部材を用いるか、又は、特定構成のフレームを用いた構成に限
定して構成されてはならず、本発明に係るセンサアレイの差動操作を可能にする
あらゆるフレーム構造又は離散型センサ構造を包含するものである。

【０１０６】以上の記述は、本発明に関しての説明であり、限定的意味を持つものでない。
本本発明に関しては僅かな数の典型的実施形態が示されているが、当該技術分野
における当業者は、本発明の新規な教示及び利点から顕著に逸脱することなしに
、これらの典型的実施形態に関して多くの改変が可能であることを容易に認める
であろう。従って、この種の全ての改変は特許請求項の範囲に含まれていること
が意図されているものとする。特許請求項の範囲においては、手段乃至機能のク
ローズは、ここに明記されている機能を実施するための構造及び構造上の均等体
のみなら等価な構造体をも包含することを意図するものである。従って、以上の
記述は本発明を説明するものであり、ここに開示された特定の実施形態に限定さ
れることを意味するものでないこと、及び、開示されている実施形態並びに他の
実施形態への改変は添付の特許請求の範囲に含まれることを意図するものである
ことを理解されたい。本発明は、特許請求の範囲、及び、それに含まれるべき当
該特許請求の範囲の等価条項によって定義される。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】本発明の一実施形態によるセンサアレイアセンブリの概略説明図である。

【図１Ｂ】本発明に係る低縦断面ストリップセンサアレイの平面図である。

【図２】図１Ｂの２−２線に沿って切断した低縦断面センサアレイの断面図である。

【図３】図１Ｂの３−３線に沿って切断した低縦断面センサアレイの断面図である。

【図４】図１Ｂに示すセンサの側面図である。

【図５】本発明に係るセンサアレイの一代替実施形態を示す拡大部分平面図である。

【図５Ａ】本発明によるセンサアレイの別の一実施形態の拡大部分平面図である。

【図６】本発明の好ましい実施形態による担持装置又は基礎構造の平面図である。また
、図６は、フレーム上のＰＶＤＦ薄膜の領域を消極するために、基礎構造の所定
の部位への加熱を示す図である。

【図７】本発明に係るシルクスクリーン又は外部信号トレースパターンを示す平面図で
ある。

【図８Ａ】本発明の一代替実施形態による２つの電極表面を示す単一エレメントセンサの
拡大平面図である。この図においてはＰＶＤＦ薄膜の背面全体に亘る信号帰還は
、説明の明瞭化のために省略されている。

【図８Ｂ】図１Ｂに示すセンサエレメントの拡大平面図である。

【図９】図８Ｂの９−９線に沿って切断した概略部分断面図である。

【図１０】本発明の好ましい一実施形態による、患者の外部皮膚又は皮膚外面層上に設置
された好ましい１つのアレイ構成を示す図である。

【図１１】患者上の音響ウインドウに設置された多重ストリップアレイパッケージを有す
る好ましい１つのアレイ構成を示す図である。

【図１２】図１１に示すセンサアレイの概略側面図である。

【図１３Ａ】本発明の好ましい一実施形態によるセンサエレメントの電気的構成を示す概略
図である。

【図１３Ｂ】図１３に示すように構成されたセンサの歪みに対応するセンサの電圧差信号応
答を概略的に示す図である。

【図１４Ａ〜図１４Ｃ】センサの電気的応答の好ましい一実施形態を示す図である。図１４Ａは、セン
サ位置を横断して伝送される比較的長い波長と関連した実質的な非応答を示す図
、図１４Ｂ及び図１４Ｃは、関心の対象とされる比較的短い波長でのたわみに対
応する電圧応答（互いに逆の極性）を示す図である。図に示すように、上向きた
わみに対応する電圧極性は上側ＰＶＤＦ層に関して正であり、下側ＰＶＤＦ層に
関して負であり、下方たわみに関して極性は逆転する。

【図１４Ｄ】長い波長に関する検出可能な信号応答の生成を抑制するために機械式フィルタ
として作用する、本発明に係るセンサの能力を概略的に示す図である。

【図１５】本発明による好ましい１つのセンサアレイシステムを示す図である。

【図１６及び図１６Ａ】本発明に係るストリップセンサアレイを形成するための好ましい方法を示すブ
ロック図である。

【図１７Ａ】本発明に係る一代替センサアレイ構成の斜視側図の写真画像を示す図である。
被検者上の所定位置に取付けられたセンサアレイを示す。

【図１７Ｂ】図１７Ａのセンサアレイの拡大写真を示す図である。

【図１８Ａ及び図１８Ｂ】図１７Ａのセンサアレイの斜視側面図の写真画像を示す図である。

【図１９Ａ】図１７Ａに示すセンサアレイ用センサエレメントの形成に適したセンサ薄膜本
体構成の好ましい一実施形態を示す平面図である。

【図１９Ｂ】図１９Ａのセンサ薄膜本体の底面図である。

【図２０Ａ】本発明に係るセンサ本体の分解斜視図である。

【図２０Ｂ】本発明に係るセンサエレメントの断面図である。

【図２１Ａ】本発明の好ましい一実施形態によるセンサ薄膜本体及びポリエステル層の一部
分の平面図である。

【図２１Ｂ】本発明に係る多重層を有するセンサ本体の一部分の平面図である。

【図２２】本発明に係るセンサ本体の平面図である。図は本発明の好ましい一実施形態に
よって形成された４個の端部接続部を示す。

【図２３】本発明に係る脱着自在担持部材を有する図１７Ａのセンサアレイのセンサ端部
の拡大写真画像を示す図である。

【図２４Ａ〜図２４Ｅ】本発明に係るたわみ感応センサと共に使用される離散型物体を示す図である。

【図２５Ａ〜図２５Ｃ】本発明に従ったたわみ感応センサエレメントと共に使用される外部スチフナを
示す図である。図２５Ｂは、本発明に従った離散型追加物体とスチフナの組合わ
せ体を示す図である。

【図２６】本発明に係る離散型物体を備えたストリップアレイを示す図である。

【図２７】本発明に係る実用的出荷及び使用方法を概略的に示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者スワンソン，カルアメリカ合衆国ノースカロライナ州27502，エイペックス，シェファーズ・グレイド・ドライヴ 1626 (72)発明者トリオロ，リチャードアメリカ合衆国ノースカロライナ州27613，ローリー，シャドウトゥリー・レイン 6021，アパートメント・イー (72)発明者レワンドウスキー，サイモンアメリカ合衆国ノースカロライナ州27609，ローリー，リン・メドウ・ドライヴ 6313 Ｆターム(参考） 4C301 DD06 EE04 EE09 GA02 GA03 GB02 GB19 GB33 GB37 JA12 4C601 EE02 EE06 GA01 GA02 GA03 GB01 GB02 GB03 GB19 GB41 GB42 GB45 GD11 5D004 AA04 BB01 CC05 DD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向に延びる複数のセンサストリップを有し、前記スト
リップの各々がその上に含まれる少なくとも１つのセンサエレメントを備え、前
記少なくとも１つのセンサエレメントが関心の対象とされる周波数範囲内におけ
る音響波長に応答し、かつ前記センサアレイによって検出された音響信号を機械
的に濾過するために、関心の対象とされる前記周波数範囲内における圧縮波長に
対する応答を抑制するように構成したことを特徴とする低縦断面音響センサアレ
イ。
【請求項２】前記複数の長さ方向に延びるセンサストリップの各々が、長さ方向において間隔を保って分離された、前記センサストリップ上に含まれ
る複数のセンサエレメントと、長さを有すると共に、少なくとも１つの長さ方向に延びるフレームレールを備
えるセンサフレームと、少なくとも１つが前記センサエレメントの各々のためのものであり、前記電気
信号経路が各々の前記センサエレメントのそれぞれ１つから所要端部電気接続点
までの信号経路を画定する複数の個別電気信号経路と、をそれぞれ有し、前記複数の前記音響センサエレメントの各々が前記少なくとも１つのフレーム
レールに取付けられると共に、前記音響センサエレメントの各々が前記フレーム
レールから横方向に延びるように寸法決め及び構成され、かつ、前記センサエレ
メントの各々が柔軟な構成であること、を特徴とする請求項１に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項３】前記ストリップの各々が複数のセンサエレメントを有し、前
記センサフレームが横方向に対向する第１及び第２フレームレールを有し、対向
する前記フレームレールが前記センサフレームの長さ方向の主要部分に沿って空
間的に分離され、前記センサエレメントの各々が前記センサフレームの対向する
レール間に延びるように寸法決め及び構成され、前記センサエレメントの各々が
前記フレームレールの選定された１つに取付けられることを特徴とする請求項１
に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項４】前記ストリップの各々がその長さ方向の主要部分に沿った単
位体であり、各ストリップ内の前記センサエレメントが前記ストリップの長さ方
向に沿って線形状に配列されるように、前記センサエレメントの各々が少なくと
も１つの前記フレームレールから横方向に延びることを特徴とする請求項２に記
載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項５】互いに隣接するセンサエレメントが前記フレームレールの異
なる側部に取付けられるように、前記センサエレメントが前記センサフレーム上
に配置構成されることを特徴とする請求項３に記載の低縦断面音響センサアレイ
。
【請求項６】前記フレームレール及び前記センサエレメントが上側表面を
有し、被検者に配置された状態で側部から見た時に前記フレームレール及び前記
センサエレメントの上側表面の輪郭が実質的に一定かつ平坦であることを特徴と
する請求項２に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項７】前記センサアレイが更に複数の離散型物体を有し、その１つ
が前記センサエレメントの各々の上に配置されることを特徴とする請求項２に記
載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項８】前記ストリップが更に対向する第１及び第２端部を備えた長
さ方向に延びるネック部を有し、前記センサエレメントフレームが前記ネック部
の第１端部に取付けられ、前記接続点が前記ネック部の第２端部に隣接して配置
された電気コネクタであることを特徴とする請求項６に記載の低縦断面音響セン
サアレイ。
【請求項９】前記センサエレメントの各々が第２柔軟コア層を覆ってこれ
に接触する第１ＰＶＤＦ層を有し、第３ＰＶＤＦ層が前記第１ＰＶＤＦ層に対向
すると共に、前記コア層に接触することを特徴とする請求項２に記載の低縦断面
音響センサアレイ。
【請求項１０】前記電気信号経路が前記第１及び第２ＰＶＤＦ薄膜層上に
形成された導電性パターンによって形成されることを特徴とする請求項９に記載
の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項１１】前記フレームレールが第１ＰＶＤＦ層と、第２中間コア層
と、第３ＰＶＤＦ層とを有し、前記第１及び第３ＰＶＤＦ層が前記第２中間コア
層を挟むことを特徴とする請求項８に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項１２】前記フレームレール及び前記センサエレメントが同一の厚
さを有する同一の多層材料からなることを特徴とする請求項１０に記載の低縦断
面音響センサアレイ。
【請求項１３】前記第１ＰＶＤＦ層が前記センサエレメントの部分のまわ
りにおいて選択的に活性的に分極させられ、向上した信号隔離を提供するために
前記フレーム側部のまわりにおいて実質的に非活性的に分極させられていること
を特徴とする請求項９に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項１４】前記複数のストリップアレイが４個であることを特徴とす
る請求項２に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項１５】前記複数のセンサエレメントが６個であることを特徴とす
る請求項１３に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項１６】前記コア層がネオプレンから成ることを特徴とする請求項
９に記載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項１７】前記電気信号経路が前記第１及び第３ＰＶＤＦ層上に形成
される２つの空間的に分離された対向する電気トレースによって画定され、前記
個別電気トレースが第１矩形センサエレメント領域を有する第１電気線状トレー
ス及び対応する第２矩形センサエレメント領域を有する第２電気線状トレースを
有し、前記第１電気線状トレース及び第１矩形センサエレメント領域が前記第１
ＰＶＤＦ層上に配置され、前記第２電気線状トレース及び第３矩形センサエレメ
ント領域が前記第１ＰＶＤＦ層上に配置されることを特徴とする請求項１１に記
載の低縦断面音響センサアレイ。
【請求項１８】請求項１に記載のアレイに使用するための音響センサエレ
メントであって、コアの厚さを有する低誘電率材料から成る弾性コア層と、前記コア層を覆って前記コア層に接触するものであって、圧電性の活性物質か
ら成り、かつ互いに対向する内部表面及び外部表面を有する第１柔軟材料層と、前記第１柔軟材料層に対向している前記コア層を覆って前記コア層に接触する
もｎであって、圧電性の活性物質から成り、かつ互いに対向する内部表面及び外
部表面を有する前記第２柔軟層と、前記第１柔軟材料層の内側表面上に配置された第１電気トレースと、前記第１電気トレースに対して前記コア層を挟んで対面配置されるように前記
第２柔軟材料層の内側表面上に配置された第２電気トレースと、をそれぞれ有し、作動時には、前記センサエレメントのたわみに応答して、前記第１及び第２電
気トレースがそれぞれ第１及び第２電圧を生成するように構成し、かつ、前記第
１及び第２電圧は互いに反対の極性を持つように構成したことを特徴とする音響
センサエレメント。
【請求項１９】前記コア層がネオプレンから成ることを特徴とする請求項
１８に記載の音響センサエレメント。
【請求項２０】前記コアの厚さが前記第１及び第２の柔軟層間の分離距離
を画定することを特徴とする請求項１８に記載の音響センサエレメント。
【請求項２１】前記第１及び第２の柔軟材料層がＰＶＤＦによって形成さ
れることを特徴とする請求項２０に記載の音響センサエレメント。
【請求項２２】前記コア層が第１の比誘電率を有し、かつ、前記第１及び
第２柔軟材料層が第２の比誘電率を有し、前記第１の比誘電率が前記第２の比誘
電率よりも小さいことを特徴とする請求項１９に記載の音響センサエレメント。
【請求項２３】前記コア層の厚さが約３０ミクロンであり、前記第１及び
第２柔軟層の厚さが約６００ミクロンであることを特徴とする請求項２１に記載
の音響センサエレメント。
【請求項２４】前記作動周波数範囲が少なくとも約１００〜１０００ヘル
ツの周波数範囲を含むことを特徴とする請求項１７に記載の音響センサエレメン
ト。
【請求項２５】前記第１及び第２電圧の間の電圧差に実質的に等しい出力
を持つたわみを生じている期間中に前記センサが応答信号を生成することを特徴
とする請求項２４に記載の音響センサエレメント。
【請求項２６】フレーム長さを有すると共に、少なくとも１つの長さ方向
に延びるレールを含むセンサフレームと、前記レールに取付けられ、前記レールから横方向に離れて延びるように寸法決
め及び構成され、かつ、柔軟構成となされた複数の音響センサエレメントと、前記センサエレメントの各々のためのものであって、互いに対向して空間的に
分離された第１及び第２電気信号経路と、をそれぞれ有し、前記センサエレメントのたわみに応答して、前記センサエレメントの各々のそ
れぞれ１つのための差動信号出力を定義する互いに反対の極性を提供するように
、前記第１及び第２電気信号経路が構成されることを特徴とする音響ストリップ
センサアレイ。
【請求項２７】前記音響ストリップセンサアレイが、側部から見た時に、
前記フレーム及び前記センサエレメントに沿って実質的に平坦なプロフィルであ
ることを特徴とする請求項２６に記載の音響ストリップセンサアレイ。
【請求項２８】前記フレーム及び前記センサエレメントが、剪断波に関連
した動きに応答してたわみ、また、関心の対象とされる音響周波数範囲内の長い
圧縮波に関連したエレメントのたわみを抑止するように寸法決め及び構成される
ことを特徴とする請求項２６に記載の音響ストリップセンサアレイ。
【請求項２９】患者の表面に設置された時に、前記センサエレメントが約
１００ｍ／ｓ未満の伝播速度の音波に応答してたわみ、また、約３００ｍ／ｓを
超える伝播速度の音波に応答してたわむことを抑止するように、前記センサエレ
メントが寸法決め及び構成されることを特徴とする請求項２６に記載の音響スト
リップセンサアレイ。
【請求項３０】前記センサエレメント及び前記フレームエレメントが弾性
コア層を有し、対向する第１及び第２外側層がＰＤＶＦから成ることを特徴とす
る請求項２６に記載の音響ストリップセンサアレイ。
【請求項３１】前記第１及び第２電気信号経路が前記第１及び第２外側層
の内部表面上に配置されるものとし、作動及び患者への装着に際して、前記セン
サのたわみが前記第１及び第２電気信号経路のそれぞれ１つに対応する第１及び
第２応答電圧を生成するために前記コア層の幅を横断してもう一方へ対面するよ
うに前記コア層に対して配置され、各センサエレメントに対する前記センサアレ
イ信号出力が前記第１と第２電圧の間の電圧差によって画定されることを特徴都
とする請求項３０に記載の音響ストリップセンサアレイ。
【請求項３２】更に、複数の離散型物体を有し、少なくともそれぞれ１つ
が複数の前記音響センサエレメントの各々に取付けられることを特徴とする請求
項３１に記載の音響ストリップセンサアレイ。
【請求項３３】前記コア層が第１の比誘電率を有し、かつ、前記第１及び
第２柔軟材料層が第２の比誘電率を有し、前記第１の比誘電率が前記第２の比誘
電率よりも小さいことを特徴とする請求項３０に記載の音響ストリップセンサア
レイ。
【請求項３４】前記センサアレイが約１００〜１０００ヘルツの周波数範
囲を含む操作可能な周波数範囲を有することを特徴とする請求項２５に記載の音
響ストリップセンサアレイ。
【請求項３５】前記第１及び第２電気信号経路が前記第１及び第２外側層
の内部対面表面上に形成されたトレースによって画定されるように前記ストリッ
プセンサアレイが構成され、前記信号経路が前記第１及び第２外側層の外部対面
表面上に形成された電気トレースによって画定される接地平面を含むことを特徴
とする請求項３０に記載の音響ストリップセンサアレイ。
【請求項３６】前記フレーム及び前記音響センサエレメントが単位体を画
定することを特徴とする請求項２６に記載の音響ストリップセンサアレイ。
【請求項３７】互いに対向する主要表面を有する単位体ストリップセンサ
基礎層を形成するステップと、一連の近接配置された非接触パッド及びフレームセグメントを基礎層内に形成
するステップと、２つの主要表面を有し、かつ、一方の表面上に形成された電気信号経路及びも
う一方に形成された接地経路をそれぞれ有する２つの個別対向ＰＶＤＦ層を前記
基礎層の対向する主要表面上に配置するステップと、前記ＰＶＤＦ層の各々の前記電気信号経路が基礎層に対面するように前記ＰＶ
ＤＦ層を配向させるスップと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のストリップセンサアレイを作成する
方法。
【請求項３８】前記非接触パッド及びフレームセグメントを形成するステ
ップは、更に、長さ方向に延びる２つの対向側部を含むように前記フレームセグ
メントを形成するステップと、前記２つの対向側部の少なくとも１つに取付け、
かつ、前記２つの側部間で横方向に延びるように前記一連のパッドを基礎層上に
配置構成するステップとを含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】前記ＰＶＤＦ層を配置するステップは、電気的に分離され
た一連の外部トレースを前記ＰＶＤＦ層の第１主要表面上に配置することによっ
て実施され、前記電気的トレースが、線状に延びる信号経路及び前記センサエレ
メントパッドに対応する電極領域を含むことを特徴とする請求項３８に記載の方
法。
【請求項４０】前記ＰＶＤＦ層の１つの露出された表面上に一連の離散型
物体を配置するステップを含む更に含むことを特徴とする請求項３９に記載の方
法。
【請求項４１】前記ＰＶＤＦ層がたわみ入力に応答して互いに反対の極性
の出力電圧を提供するように構成されることを特徴とする請求項３７に記載の方
法。
【請求項４２】前記長さ方向に延びる側部の所定部分が選択的に分極され
ることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】前記ＰＶＤＦ層電気トレースが導電性層をその上の所定の
導電性パターンに配置することによって形成されることを特徴とする請求項３７
に記載の方法。
【請求項４４】患者の冠状動脈の状態を識別するために請求項１に記載の
センサアレイを使用して音波信号を検出する方法であって、複数の柔軟センサエレメントと、関心の対象とされる胸郭領域における患者の
露出表面上の中央中性コアの上に配置された第１及び第２の圧電性の活性物質の
対向層とを有するセンサアレイを配置するステップと、複数の前記センサエレメントの各々を患者の表面に順応するように患者に固定
するステップと、関心の対象とされる音響周波数において検出された剪断波に応答して少なくと
も１つのセンサエレメントをたわみ的に変位させ、このたわみ的変位が前記第１
圧電的活性化層と関連する第１極性を有する第１電圧と、前記第２圧電的活性化
層と関連する反対極性を有する第２電圧とを生するステップと、前記検出された剪断波と関連した患者の表面の曲率の変化に応答するたわみセ
ンサに関する出力信号を生成するために前記第１及び第２電圧を組み合わせるス
テップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項４５】複数の単位音響センサエレメントと、互いに対向する第１及び第２端部を有し、その間に長さを画定する複数の伝送
線と、を有し、１つの伝送線のそれぞれが前記複数の単位音響センサの各々を対象とすると共
に、前記伝送線の第１端部が前記音響センサエレメントのそれぞれ１つに個別に
取付けられ、前記伝送線の各々がその長さ方向に沿った一連の波様形状によって構成される
こと、を特徴とする音響センサアレイ。
【請求項４６】前記単位センサエレメントの各々が前記センサエレメント
及び伝送線に沿って他のこれらから構造的に分離及び離散するように前記アレイ
が構成されることを特徴とする請求項４５に記載の音響センサアレイ。
【請求項４７】前記波様形状が間隔をおいて配列された一連の連続したひ
だ付きセグメントとして前記伝送線上に形成されることを特徴とする請求項４６
に記載の音響センサアレイ。
【請求項４８】前記複数のエレメントが線状配置された実質的に平坦な３
個のエレメントを有することを特徴とする請求項４５に記載の音響センサアレイ
。
【請求項４９】更に、前記伝送線の第２端部の各々の一部分をその中に受
け取るように構成されたコネクタを有する請求項４６に記載の音響センサアレイ
。
【請求項５０】前記センサエレメントが反対極性を持つ２つの空間的に分
離された対向電極表面を画定するように構成された圧電性の活性物質から成る薄
膜を有し、作動に際して前記対向電極表面がそれぞれ第１及び第２電圧を生成し
、前記第１と第２電圧との間の電圧差によって画定される信号出力を前記電極表
面のたわみに応答して生成するように前記センサエレメントの各々が構成される
ことを特徴とする請求項４６に記載の音響センサアレイ。
【請求項５１】更に、前記センサエレメントの各々に取り外し可能に取付
けられた担持部材を有する請求項４５に記載の音響アレイ。
【請求項５２】複数の離散型物体を更に有し、これらのうちの少なくとも
１つが複数の前記センサの各々に取付けられることを特徴とする請求項４５に記
載の音響アレイ。
【請求項５３】前記離散型物体がその上に反射表面を有することを特徴と
する請求項５２に記載の音響センサアレイ。
【請求項５４】前記センサエレエレメントが、コアの厚さの低誘電率材料を有する弾性のあるコア層を有し、前記コア層を挟んでこれを覆うように寸法決め及び構成された第１柔軟材料層
とを有し、前記第１材料層が対向する第１及び第２主要表面を備えた圧電性の活
性物質から成り、前記第１柔軟材料層の前記第１主要表面上に配置された第１及び第２電気トレ
ースを有し、前記第１及び第２電気トレースが空間的に分離された第１及び第２
電極を画定し、前記コア全体に亙る位置において、前記第１電極が前記第２電極
に対して反対極性を持ち、前記第１材料層の前記第２主要表面を覆うように寸法決め及び構成された外側
導電性遮蔽層を有し、前記伝送線が前記センサエレメントに取付けられた線状伝送線を画定し、前記
線状伝送線が第１及び第２端部を有し、かつその間に線状長さが延びる、音響センサアレイにおいて、前記第１端部から対向する第１及び第２主要表面を備える前記線状伝送線の前
記第２端部まで延びる第１柔軟材料層を有し、前記第１柔軟材料層が圧電性の活
性物質から成り、前記第１柔軟材料層上に前記センサエレメント第１材料層電気トレースと電気
的に導通するように配置された第１，第２及び第３電気トレースを有し、前記第
１及び第２電気トレースが前記第１主要表面上に配置され、前記第３電気トレー
スが前記第２主要表面上に配置され、前記第１柔軟材料層の前記第１及び第２主要表面の主要部分をそれぞれ覆うよ
うに構成及び寸法決めされた非導電薄膜の第１及び第２を有し、前記第１柔軟材料層の前記第１主要表面に対向する第１非導電薄膜層の主要部
分を覆うように構成及び寸法決めされた第１線状外側層導電性ストリップを有し
、前記第２柔軟材料層の前記第２主要表面に対向する第２非導電薄膜層の主要部
分を覆うように構成及び寸法決めされた第２線状外側層導電性ストリップを有し
、前記伝送線の前記第１柔軟材料層及び前記センサエレメントの前記第１柔軟材
料層が単位層であり、前記第１柔軟材料層の前記第３電気トレースが前記センサ
の前記第１及び第２導電性外側層と作動的に関連した電気接地を提供する、ことを特徴とする請求項４５に記載の音響センサアレイ。
【請求項５５】前記伝送線がその長さ方向に沿った一連の波様形状によっ
て構成されることを特徴とする請求項５４に記載の音響センサアレイ。
【請求項５６】前記センサエレメントに取付けられた少なくとも１つの離
散型物体を更に有することを特徴とする請求項５４に記載の音響センサアレイ。
【請求項５７】第１及び第２外側表面を備えた複数の順応的センサエレメ
ントを有し、前記第１外側表面は被検者に実質的に順応であるように被検者に取
付け可能に構成され、被検者への配置に際して配列される前記複数のセンサを保持するために複数の
前記センサエレメントの各々の前記第２外側表面に取り外し可能に取付けられる
担持部材を有し、前記センサエレメントが前記被検者の所要場所に取付けられた後で前記センサ
エレメントを所要場所から移動させることなしに前記担持部材が前記センサエレ
メントから解放される、ことを特徴とする音響センサアレイ。
【請求項５８】前記担持部材が外部的にアクセス可能なタブを有すること
を特徴とする請求項５７に記載の音響センサアレイ。
【請求項５９】複数の離散型物体を更に有し、これらのうちの少なくとも
１つが前記センサエレメントの各々に取付けられることを特徴とする請求項５７
に記載の音響センサアレイ。
【請求項６０】所定の個数の前記離散型物体が反射表面を有することを特
徴とする請求項５９に記載の音響センサアレイ。
【請求項６１】複数の離散型スチフナを更に有し、これらのうちの少なく
とも１つが前記センサエレメントの各々に取付けられることを特徴とする請求項
５７に記載の音響センサアレイ。
【請求項６２】所定の個数の前記スチフナが反射表面を有することを特徴
とする請求項６１に記載の音響センサアレイ。
【請求項６３】複数の伝送線及びコネクタを更に有し、前記センサエレメ
ントの各々が前記伝送線のそれぞれ１つと作動的に関連し、前記伝送線の各々が
前記コネクタへ接続される請求項５７に記載の音響センサアレイ。
【請求項６４】前記伝送線の各々がその長さ方向に沿った一連の波様形状
によって構成されることを特徴とする請求項６３に記載の音響センサアレイ。
【請求項６５】前記センサエレメントが互いに反対の極性を持ち、かつそ
の間に配置され得る厚さの中心コアを持つ互いに対向する第１及び第２電極を有
し、前記電極が圧電性の活性物質から成る薄膜によって画定され、前記コアの厚
さが前記第１及び第２電極の間の分離距離を画定することを特徴とする請求項５
７に記載の音響センサアレイ。
【請求項６６】前記音響センサがセンサパッド領域及び伝送線を有するよ
うにした請求項４５に記載の音響アレイ用音響センサを形成する方法において、第１の幅を持ち、横方向に延びる領域及び第２の幅を持ち、長さ方向に延びる
領域を備えた互いに対向する第１及び第２の主要表面を有するＰＶＤＦ薄膜の第
１単位層を構成するステップを含み、前記ＰＶＤＦ層の前記第１主要表面上にセンサエレメント電気トレースを形成
するステップを含み、前記横方向領域が反対極性を持ち分離された第１及び第２
電極領域を画定するように前記センサ電気トレースが前記ＰＶＤＦ層の横方向領
域上に矩形として配列され、３つの電気経路を画定するためにＰＶＤＦ層の第１及び第２主要表面の長さ方
向に延びる領域上に電気トレースを形成するステップを含み、前記第１及び第２
電極領域用電気信号経路を提供するために前記第１及び第２経路が１つの主要表
面上に形成され、前記第３経路が前記ＰＶＤＦ層の対向主要表面上に形成され、
かつ、一次フィンガ部分によって構成され、前記電極領域の１つの表面上に弾性あるコアを挿入するステップを含み、前記ＰＶＤＦ層の長さ方向に延びる領域の全長を実質的に覆うように非導電薄
膜を配置するステップを含み、前記ＰＶＤＦ薄膜の前記第１主要表面に対向する非導電薄膜を覆うように第１
電気遮蔽材料を配置するステップを含み、前記第１電気遮蔽層が導電性二次回路
フィンガ部分を含み、前記ＰＶＤＦ薄膜の形状を鏡写し、横方向に延びる電極領域における前記ＰＶ
ＤＦ薄膜の前記第２主要表面を覆い、長さ方向に延びる前記領域における非導電
薄膜を覆い、かつこれに接触するように構成及び寸法決めされた第２電気遮蔽層
を提供するステップを含み、その中間にコアが配置されるようにもう一方に対向して前記第１及び第２電極
領域が配置されるように前記ＰＶＤＦ薄膜の横方向に延びる領域を前記コアを覆
って折り曲げるステップを含み、第１主要表面を覆うように前記接地ストリップの前記一次フィンガを折り曲げ
るステップを含み、前記第１と第２導電性遮蔽材料との間を電気接触することに
よって前記センサ用の実質的に連続的な電気遮蔽を提供する、ことを特徴とする方法。
【請求項６７】長さ方向に延びる前記領域の長さの一部分に沿って波様形
状を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項６６に記載に方法。
【請求項６８】複数のセンサエレメント及び複数の伝送経路を有するたわ
み感応音響センサアレイにおける１つ又は複数の隣接センサ、又は、望ましくな
いシステム、又は、環境上の機械的な入力間の機械的又は電気的干渉を最少限に
する方法であって、それに沿って機械的緩衝作用を提供するために前記センサエ
レメントと作動的に関連する前記伝送経路において一連の波様形状を形成するス
テップを含むことを特徴とする方法。
【請求項６９】前記音響センサアレイが複数のセンサエレメント及び前記
センサエレメントの各々を対象とする個別の電気伝送経路を含むようようにした
請求項６８に記載の方法において、複数の前記センサエレメント及び関連センサ
電気伝送経路が物理的に分離された単位であるようにセンサアレイを形成するス
テップを更に含むことを特徴とする方法。
【請求項７０】請求項１乃至４５に記載の前記センサアレイを対象上に配
置する方法であって、前記センサアレイがそれと関連した複数の離散型センサエ
レメント、及び、所定の配置に従って担持部材を患者に保持する単一化された担
持部材を有するようにした方法において、所定の配置に従って前記担持部材が前記センサエレメントを保持した状態にお
いて、前記アレイの前記離散型センサエレメントを患者に配置するステップと、対象の所要場所における皮膚に前記センサエレメントを固定するステップと、これに引き続いて、前記センサエレメントの最上表面から前記担持部材を剥ぎ
取ることによって前記担持部材を取り去り、前記センサエレメントを前記患者に
配置された状態のまま残しておくステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項７１】前記センサアレイが、その１つが前記センサエレメントの
各々に取付けられた複数の伝送線を有し、前記伝送線が、その上に所在する一連
の波様形状によって構成されることを特徴とする請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】前記センサエレメントの各々が、前記センサエレメントに
取付けられて、前記機械的分離に先立って前記の単一化済み担持部材に接触する
ように、その外側表面上に配置された少なくとも１つの離散型物体を有すること
を特徴とする請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】所定の個数の前記離散型物体がその上に反射表面を有する
ことを特徴とする請求項７２に記載の方法。