具体实施方式

以下描述涉及可部署导管的各种实施方案。可部署导管可包括在待插入患者体内的成像系统中，以获得关于内部组织和器官的信息。图1中示出了配备有可部署导管的成像系统的示例。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。图5示出了与SMP适配的换能器在第一形状和第二形状之间的转换，该SMP可以包括在可部署导管中。第一形状和第二形状的换能器的示例在图6A至图7C中示出。在一些示例中，当安装在可部署导管中时，换能器可被包封在可充胀球囊内。当换能器处于第一形状时，包封在球囊中的换能器的示例在图8A至图8B中示出，当换能器处于第二形状时，在图9A至图9B中示出。图10中示出了概述用于将换能器组装和封装在可部署导管中以及随后在患者体内部署导管的过程的流程图。SMP可以是被程序化为在至少两种形状之间交替的双向形状记忆材料，如图11所示。在一个示例中，SMP可被构造成经由多于一种类型的转变来改变形状，如图12所示。图13中示出了用于组装和部署与SMP适配以采集静脉内图像的可部署导管的方法的示例。

图1至图9B和图11至图12示出了具有各种部件的相对定位的示例性构型。至少在一个示例中，如果被示为彼此直接接触或直接耦接，则此类元件可分别被称为直接接触或直接耦接。相似地，至少在一个示例中，彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。例如，设置成彼此共面接触的部件可被称为共面接触。又如，在至少一个示例中，被定位成彼此间隔开并且其间仅具有空间而不具有其他部件的元件可被如此描述引用。又如，被示为位于彼此的上面/下面、位于彼此相对侧、或位于彼此的左侧/右侧之间的元件可相对于彼此被如此描述引用。此外，如图所示，在至少一个示例中，元件的最顶部元件或点可被称为部件的“顶部”，并且元件的最底部元件或点可被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上面/下面可为相对图的竖直轴而言的，并且可用于描述图中元件相对于彼此的定位。由此，在一个示例中，被示为位于其他元件上面的元件被竖直地定位在其他元件上面。又如，图中所示的元件的形状可被称为具有这些形状(例如，诸如为圆形的、平直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一个示例中，被示为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。另外，在一个示例中，被示为位于另一个元件内或被示为位于另一个元件外的元件可被如此描述引用。

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NS采集速度。例如，当探头为超声探头时，可通过探头的换能器的大小来确定超声探头的分辨率和穿透度，并且为了增加超声探头的图像质量，可能需要比可包封在可部署导管的壳体内的换能器更大的换能器。

在一个示例中，可通过将形状记忆材料结合到可部署导管中来至少部分地解决上述问题。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耦接到换能器的情况下，可选择性地增大或减小可部署导管的换能器的占有面积。SMP的形状改变行为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，使得换能器能够容易地插入可部署导管壳体内的患者体内。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。通过使SMP经受第二刺激，SMP可返回到第一形状，从而减小换能器的大小。这样，成像探头可在患者体内保持较小且易于操纵，并且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。换能器可包括一个或多个换能器阵列，每个换能器阵列包括一个或多个换能器元件。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，该壳体围绕可包括至少一个换能器阵列306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。

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(Mg_1/3Nb_2/3)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。

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，从而增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的声学叠堆电绝缘，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至少一个公共层。

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。

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产生的声学信号的带宽以及轴向分辨率可以通过背衬126增加。

如上所述，换能器30、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，当施加力时弯曲的能力)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

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在第一形状和第二形状之间的转换在图5中的第一图示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。SMP508可形成换能器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，可以简化换能器阵列的部件的组装和数量，而不会不利地影响换能器阵列占有面积的减小。

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可以弯曲成半圆形形状，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曲。

当SMP 508弯曲时，换能器502因此也可弯曲。虽然SMP可以弯曲通过一定范围的角度，但是SMP的弯曲使得换能器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可不弯曲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弯曲，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。

第一图示500中所示的步骤可重复多次。例如，在将与图5的换能器502适配的成像导管插入患者体内之前，换能器502可最初暴露于T₁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T₁，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。

应当理解，图5所示的换能器502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(诸如略微弯曲的形状)，在第二步骤503处变得更弯曲，并且在暴露于一种或多种刺激时在更少弯曲的形状和更多弯曲的形状之间交替。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曲，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可由被构造成弯曲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5的第一图示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的变形可包括除弯曲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。机械变形和用于引起变形的刺激的细节在下文中进一步描述。

在一些示例中，如图5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、元件和背衬层。ASIC可耦接到每个换能器阵列。结合SMP以使得能够修改换能器602的有效区域的换能器602的第一示例在图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，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，如图6B所示。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)可以布置在匹配层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可彼此间隔开距离630，该距离类似于由SMP 610形成的半圆的直径。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。元件可以布置在匹配层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弯曲成半圆，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相反的方向上弯曲成形成圆的左半部的半圆。第二SMP 712的弯曲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。例如，如图8A中的透视图800和图8B中的端视图850所示，图7A至图7C的换能器702可在导管末端802中采用。在一个示例中，导管末端802可以是图2至图4的导管末端26。

导管末端802可以是球囊导管的末端，在导管末端802的终端处具有球囊804。球囊804可以是由薄的柔性材料、可充胀材料(诸如聚酯、聚氨酯、有机硅等)形成的隔室。球囊804可用于通过使球囊804充胀来增大其中部署导管末端802的区域的大小。

换能器702完全放置在球囊804的内部。在图8A至图8B中，球囊804未充胀，并且换能器702处于第一折叠构型(例如，如图7A和图7C所示)。球囊804可以是基本上圆柱形的，如图8A所示，其内径806宽于折叠的换能器702的宽度720，如图8B所示。

球囊804可以充胀，如图9A中的透视图900和图9B中的导管末端802的端视图950所示。当充胀时，球囊804可被构造成主要沿一条轴线(诸如沿z轴)膨胀，从而导致当沿x轴观察时球囊804的椭圆形几何形状，如图9B所示。例如，当球囊804未充胀时，球囊804的宽度902可大于球囊804的直径806，而当球囊未充胀时，球囊804的高度904可变得小于或保持类似于球囊804的直径806。

可通过向球囊804添加流体来使球囊804充胀。例如，如图9A和图9B所示，可以将液体诸如水或盐溶液添加到球囊804中，以将球囊804的体积增加到当换能器702展开时容纳换能器702的大小的目标体积。在其他示例中，气体诸如空气或氮气可用于使球囊804膨胀。

当球囊804充胀时，换能器702可被调节到第二展开构型。充胀球囊804的宽度902可宽于展开的换能器702的宽度722，从而允许换能器702展开而不受抑制，以在目标部位获得成像数据。可以基于材料和流体对换能器702和目标部位之间的成像信号的传输的干扰的缺乏来选择球囊804的材料以及用于使球囊804充胀的流体。例如，当换能器702在超声探头中实现时，球囊材料和流体在超声频率下不衰减或吸收。

例如，当换能器处于第一折叠构型时，如图8A和图8B所示，并且包封在未充胀球囊中，当SMP是双向记忆形状聚合物时，换能器的SMP可以处于第一持久形状。换能器可在处于第一条件(诸如温度、湿度、pH等)下时保持第一形状，直到导管末端到达目标部位并且球囊充胀。

一旦充胀，换能器可暴露于第二条件，该第二条件触发SMP到第二展开构型的形状变化。可保持第二条件，直到换能器进行的扫描和数据采集完成。换能器随后可经受第一条件以使换能器返回到第一折叠构型。球囊可通过使球囊排液/排气而收缩。

在换能器的第一构型中，与第二构型相比，导管末端的较窄直径可允许导管末端容易地通过狭窄路径插入患者体内。当导管末端部署在目标部位处并且球囊膨胀时，有效区域可膨胀以增加换能器的能力和数据质量。然后可通过诱导换能器转换成第一构型并使球囊收缩来从目标部位抽出导管末端。

通过折叠换能器来实现换能器在第一构型和第二构型之间的有效区域的占有面积变化。换能器在换能器阵列之间的区域处的折叠允许保持刚性ASIC与每个换能器阵列的耦接，同时改变有效区域的大小。图5、图6A、图7A、图7C和图8A至图8B中所示的折叠构型示出了至少一个换能器阵列相对于相邻的固定换能器阵列枢转180度。应当理解，此类描述是为了说明的目的，并且在其他示例中，每个换能器阵列可在形状之间转变期间枢转。此外，在其他示例中，换能器阵列可枢转通过不同的角度范围。例如，至少一个换能器阵列可以相对于相邻的静止换能器阵列枢转90度、120度或0度至360度之间的任何角度。

换能器的SMP可被构造成以对刺激的高灵敏度快速响应。例如，如图10所示，流程图1000示出了换能器在制造、重新定位和随后部署到患者心脏中期间可能经受的物理条件。在步骤1002处，可在室温和10％-50％的环境湿度下制造结合具有SMP的一个或多个换能器阵列的换能器。换能器可被程序化为在制造期间处于折叠构型或展开构型。如果换能器以展开构型制造，则该换能器随后被诱导折叠以减小换能器的大小，然后在步骤1004处在类似的温度和湿度下组装到可部署导管中。在步骤1006处，用环氧乙烷对导管进行灭菌，在该步骤中，导管暴露于55℃的较高温度和50％相对湿度。然后在1008处，将灭菌的导管运送到设施诸如仓库进行搁架储存。在运输和储存期间，导管可经受宽温度范围诸如在-40℃至70℃之间和10％-95％的相对湿度。

为了避免导管在运输和储存期间展开，SMP可被构造成仅在温度上升到高于例如70℃时作出响应。另选地，SMP可由响应于化学刺激的材料形成，并且不太可能在运输和储存期间暴露于化学刺激。此外，在另一个示例中，可使用机械约束来保持导管的形状。

可选择导管以执行心脏成像。导管可耦接到成像系统，诸如图1的成像系统10，并且在步骤1010处通过股动脉插入。导管在插入和通过心脏期间所经历的温度可从25℃升高至37℃。然而，相对湿度可能不会由于球囊内换能器的密封而显著变化。在步骤1012处将导管部署到心脏中并展开。在步骤1014处，增加换能器的有效区域并且获得图像。在这些步骤期间，温度保持恒定在37℃。在步骤1016处，温度仍为37℃，但诱导换能器的折叠。折叠可通过除温度之外的不同刺激来激活。例如，可修改湿度，或者可改变可见光、紫外光或者可施加磁能或电。在步骤1018处提取导管并使其经受从37℃至25℃的温度降低。

为了使可部署导管用于通过插入穿过动脉或静脉来对目标解剖区域(诸如心脏)成像，以实时获得高分辨率图像，导管的部署可被构造成遵循严格参数。例如，换能器的SMP在折叠构型和展开构型之间的转变可在一分钟或更短的时间内发生。例如，SMP可在20秒或30秒内从折叠构型转变为展开构型。相对于与折叠的换能器具有类似尺寸的常规换能器，换能器的展开可使换能器的高度孔增加至少1.5倍。因此，如果换能器(具有SMP)的尺寸等于具有2.2mm的最大高度孔的常规阵列，则展开的换能器可以具有3mm的最大高度孔。此外，换能器的换能器阵列之间由SMP占据的距离可能不利地影响图像质量，例如，随着距离增加，图像质量下降。换能器阵列之间由SMP占据的距离可因此为高度孔的5％或更小。例如，如果高度孔为3mm，则SMP可在换能器阵列之间延伸不超过0.15mm。

为了满足上述标准，可设想用于诱导在换能器中实现的SMP在形状之间的转换的各种方法。下面提供可如何激活SMP以在形状之间进行调节的实施例。

实施例

实施例1

SMP最初处于展开的平面构型，如图11中的第二图示1100所示。通过将SMP加热到高于诱导SMP转化的阈值温度(图11中的T_转化)来程序化SMP。通过将加热的SMP压靠在具有目标形状的支撑结构上，SMP被程序化为根据支撑结构具有第一形状记忆。如图11所示，当抵靠支撑结构形成时，第一形状记忆为U形。在冷却到低于阈值温度时，SMP调节到比第一形状记忆更少地弯曲的第二形状记忆。SMP附接到换能器并组装在可部署导管中。SMP仅基于温度在第一形状记忆和第二形状记忆之间交替。

实施例2

SMP最初处于展开构型。SMP耦接到换能器并且被加热到高于阈值温度的温度，该阈值温度诱导SMP变形为折叠形状。通过向SMP施加固定应变来折叠SMP，该固定应变在温度冷却到低于阈值温度时得以保持。当SMP处于折叠形状时，换能器的大小减小。将具有折叠SMP的换能器组装在可部署导管中，该可部署导管具有处于第一形状记忆的SMP。将可部署导管插入患者体内，并且在到达目标部位时加热到高于阈值温度。升高的温度致使SMP恢复到初始展开构型，从而增加换能器的大小。然后使SMP经受不同于温度的刺激，该刺激引起来自SMP的不同的物理响应。例如，可部署导管中的流体的pH被改变，这致使SMP软化。使用外部机械力(诸如导管操纵线)折叠软SMP，从而减小换能器阵列的大小。然后从目标部位移除可部署导管。因此，SMP被构造成对温度变化和对另一种物理刺激或化学刺激的变化两者作出响应。

实施例3

SMP最初是刚性的并且处于展开构型。SMP耦接到换能器并且经受第一刺激，第一刺激致使SMP转变到至少部分柔韧的材料。第一刺激可为多种刺激中的任何一种，包括化学刺激、物理刺激等。通过例如施加外力并将SMP压靠在结构上以模制SMP的形状，将SMP调节到折叠形状。然后将SMP暴露于第二刺激(诸如例如UV光)，以增加SMP在折叠形状时的刚度。第二刺激可具有与第一刺激相同或不同的类型。将具有折叠且刚性SMP的换能器组装到可部署导管中并插入患者体内。在到达目标部位时，SMP暴露于第一刺激以软化SMP。使用外部机械力诸如导管操纵线来展开SMP以增加换能器的有效区域，并且通过使SMP暴露于第二刺激以硬化SMP来将SMP固定在展开构型中。当扫描完成时，SMP经受第一刺激以至少部分地软化SMP。导管操纵线用于折叠SMP以减小换能器的大小。然后从目标部位移除可部署导管。因此，换能器大小基于响应于与外部机械力结合的一种或多种刺激的SMP的硬度变化而变化。

实施例4

利用SMP的材料弹簧特性来调节换能器的有效区域。SMP最初处于展开构型并且耦接到换能器。折叠SMP以将换能器调节成具有有利尺寸的更紧凑的结构，以用于插入患者体内并且通过约束(例如，机械约束，诸如夹具、紧固件等)保持折叠形状。换能器被封装到可部署导管中，其中SMP呈折叠形状，并且可部署导管被插入患者体内。在到达目标部位时，可释放机械约束，并且SMP的弹簧特性使SMP展开，从而增加换能器的有效大小。当扫描完成时，通过经由例如导管操纵线施加外部机械力来折叠SMP，并且通过机械约束将SMP固定成折叠形状。换能器的大小减小，并且从目标部位移除可部署导管。因此，SMP不被程序化为响应于一种或多种刺激。相反，外部机械力与SMP的弹簧特性结合使用。

实施例5

被构造成通过沿至少一个维度折叠(例如，弯曲)和缩紧(例如，收缩)两者来对一种或多种刺激作出响应的SMP耦接到换能器。例如，SMP布置在换能器的换能器阵列之间，从而连接换能器阵列。SMP暴露于第一刺激，该第一刺激诱导SMP弯曲成折叠构型，从而减小换能器的大小。换能器被封装到可部署导管中并插入患者体内。在到达目标部位时，SMP暴露于第二刺激，该第二刺激可为与第一刺激相同或不同的类型。SMP响应于第二刺激而展开以增大换能器的大小。暴露于第二刺激还可致使SMP沿例如换能器的宽度缩紧。随着SMP缩紧，如由SMP占据的换能器阵列中的每个换能器阵列之间的距离减小。另选地，SMP可经受第三刺激以触发SMP的缩紧。下面参考图12进一步描述SMP的缩紧。当扫描完成时，使SMP经受第四刺激，该第四刺激可为与第三刺激相同或不同的类型，从而驱使SMP沿与缩紧相同的维度膨胀。然后使SMP暴露于第一刺激，以致使SMP折叠并减小换能器的大小。然后从目标部位移除可部署导管。

如上所述，为了保持换能器的性能，换能器的每个换能器阵列之间的总距离可不超过换能器的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5、图6A、图7A、图7C、图8A和图9A所示，换能器阵列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。为了允许换能器沿方位角孔充分折叠以减小换能器占有面积，可能需要换能器阵列的间距总计大于高度孔的阈值百分比。

将换能器阵列之间的距离保持在高度孔的阈值等效部分(例如，5％)以下的问题可通过利用被构造成折叠和缩紧两者的SMP来解决。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，可以减小换能器阵列之间的距离。例如，如图12在第三图示1200中所示，换能器1250具有由SMP 1206间隔开的第一换能器阵列1202和第二换能器阵列1204。换能器1250以第一折叠构型1201描绘，其中换能器1250的有效区域减小。

在暴露于第一刺激S₁时，SMP 1206转变到第二平面构型1203。第一刺激可为上述刺激中的任一种。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方向限定，该x方向也可以是换能器1250的高度方向。

SMP 1206可暴露于不同于第一刺激的第二刺激S₂，该第二刺激可驱使SMP 1206沿x轴收缩。SMP 1206沿高度方向的缩紧使换能器1250转变为第三构型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。例如，第二宽度1210可为第一宽度1208的2％或在第一宽度1208的1％-10％之间。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。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1205转变为第一构型1201。

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，除了弯曲和缩紧之外，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。此外，SMP相对于换能器的换能器阵列的放置变化是可能的。例如，SMP可以位于换能器的有效区域之外，而不是位于每个换能器阵列之间。

图13中示出了用于在换能器中实现SMP以用于经由可部署导管成像的方法1300。SMP可为任何类型的SMP，包括嵌段共聚物、热塑性塑料、交联聚合物等。可部署导管可用于心内回波心动描记法(ICE)成像，并且可具有例如2.67mm-3.3mm的直径。导管的部署和SMP的形状转变的激活可由至少一个操作者(诸如外科医生和/或技术人员)执行。另选地，部署和激活可通过自动化系统诸如机器人来进行。

在方法的1302处，制造换能器。换能器可包括两个或更多个换能器阵列，每个换能器阵列耦接到集成电路，并且换能器阵列通过由SMP形成的材料节段彼此连接。换能器的制造可包括在1304处用粘合剂将SMP附接到换能器阵列。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。

制造过程还可包括在1306处将SMP调节到第一折叠形状。SMP可以如图5、图6A、图7A、图8A和图9A所示折叠。可折叠SMP以通过将SMP程序化为响应于第一刺激而折叠成第一形状来减小换能器的大小。例如，第一刺激可为等于体温的温度阈值。当SMP处于或低于温度阈值时，SMP保持第一形状。例如，第一刺激可为湿度，例如环境空气的湿度。因此，当SMP储存在空气中时，SMP保持第一形状。

另选地，SMP可被构造成响应于第一刺激软化而非折叠。在这种情况下，可使用外部机械力(诸如导管操纵线)将软化的SMP折叠成第一形状。然后可通过例如机械约束将SMP保持在第一形状。

在1308处，该方法包括组装可部署导管以准备获得血管内图像。组装可部署导管可包括在1310处将换能器封装到导管的末端中。换能器可与集成电路和缆线一起被包封在导管末端的外部壳体内。在一个示例中，导管末端可包括球囊，并且换能器可放置在球囊中。球囊可由允许球囊膨胀的弹性可拉伸材料形成。组装可部署导管还可包括在1312处，对导管进行灭菌并将其密封在保护性外涂层或外壳(诸如塑料包裹物或塑料壳体)中，以减轻对灭菌导管的污染。然后可将可部署导管运送到目的地以供在医疗设施使用或储存在搁架上。

在该方法的1314处，可部署导管用于获得患者的血管内图像。移除保护性外涂层，并且可通过小切口将可部署导管静脉内插入患者体内。将可部署导管馈送穿过静脉或动脉，直到导管末端到达目标部位。例如，为了获得ICE图像，导管可行进穿过患者的冠状窦并且穿过三尖瓣进入患者心脏的右心室中。导管可在右心室中停止以采集图像。

在1316处，在图像采集之前，将SMP调节到第二展开形状。SMP可以如图5、图6B、图7B、图8B和图9B所示展开。展开SMP可以增加换能器的有效区域，使得能够实时获得具有高分辨率的图像。可通过将SMP暴露于第二刺激来将SMP调节到第二形状，第二刺激可为与第一刺激相同或不同的类型。例如，导管可包括加热单元，该加热单元可被激活以将SMP加热到高于阈值温度。在图像采集期间，升高的温度可诱导SMP的展开，并且温度可保持在阈值温度以上。又如，第二刺激可为湿度的变化。换能器可包封在其中的球囊可填充有流体，诸如水。湿度的增加可触发SMP的展开。

另选地，当SMP响应于第一刺激而软化并且通过机械约束保持在第一形状时，可在目标部位处移除机械约束，并且SMP由于材料的弹簧特性而返回到展开形状。处于第二形状的SMP可响应于暴露于第二刺激而硬化。

在1318处，由换能器采集图像。可如上参考图1所述收集、处理和显示成像数据。可通过操作者按压将电流从电源递送到换能器的按钮来启动换能器的激活。在1320处，在完成图像采集时，将SMP调节到第一形状。例如，SMP可暴露于第一刺激，在一个示例中，该第一刺激可包括去激活可部署导管的加热单元并将温度冷却到阈值温度。又如，球囊中的流体可被排出，并且球囊用气体吹扫以降低湿度。SMP的折叠使换能器返回到减小的大小。

另选地，使SMP暴露于第一刺激可软化SMP，并且可使用外部机械力来折叠换能器。可将机械约束应用于折叠的换能器以将换能器保持在第一形状。

在1322处，该方法包括从目标部位移除可部署导管末端。可部署导管可完全从患者移除或被引导至另一个目标部位以用于进一步的数据收集。然后方法结束。

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、图像更新速率。换能器的换能器阵列可通过SMP彼此链接，并且换能器可由于SMP对刺激的响应而在至少第一折叠形状和第二展开形状之间转变。可通过暴露于第一刺激来将换能器调节到第一形状。换能器的折叠减小了换能器的大小，从而允许换能器无阻碍地穿过动脉和静脉。换能器可响应于SMP暴露于第二刺激而转变为第二形状。展开换能器增加了换能器的大小，并且因此增加了换能器的有效区域，从而允许换能器的性能增加。换能器的较大总体大小还使得能够较不复杂地、较低成本地制造可部署导管。此外，通过构造具有双向形状记忆的SMP，换能器可在目标部位处折叠并返回到较小尺寸，以允许在另一部位处部署可部署导管和/或易于提取可部署导管。

在用于可部署导管的换能器中实现SMP的技术效果是提高了换能器的分辨率、穿透度和数据采集速度。

如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一个”或“一种”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对本发明的“一个实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用特征的附加实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定特性的元件或多个元件的实施方案可包括不具有该特性的附加此类元件。术语“包括”和“在…中”用作相应的术语“包含”和“其中”的简明语言等同形式。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求或特定位置次序。

本公开还提供了对可部署侵入式装置的支撑，该可部署侵入式装置包括：换能器，该换能器包括由形状记忆材料间隔开的多个换能器阵列，该换能器被构造成在第一折叠形状和第二展开形状之间转变。在系统的第一示例中，形状记忆材料为形状记忆聚合物。在系统的第二示例中，任选地包括第一示例，形状记忆材料是具有双向形状记忆的形状记忆聚合物。在系统的第三示例中，任选地包括第一示例和第二示例，多个换能器阵列中的每个换能器阵列通过形状记忆材料链接到相邻换能器阵列，并且其中形状记忆材料被构造成通过以下方式中的至少一者来耦接到换能器：附接到多个换能器阵列的边缘，以及在多个换能器阵列下方形成完全横跨换能器延伸的层。在系统的第四示例中，任选地包括第一示例至第三示例，集成电路耦接到多个换能器阵列中的每个换能器阵列，并且其中多个换能器阵列在折叠构型和展开构型两者中都间隔开。在系统的第五示例中，任选地包括第一示例至第四示例，第二展开形状的有效区域的长度或宽度分别大于第一折叠形状的有效区域的长度或宽度。在系统的第六示例中，任选地包括第一示例至第五示例，当处于第一折叠形状时，形状记忆材料在多个换能器阵列中的每个换能器阵列之间弯曲，并且其中多个换能器阵列沿换能器的垂直轴线堆叠并且在第一折叠形状和第二展开形状两者中都间隔开。在系统的第七示例中，任选地包括第一示例至第六示例，当换能器处于第二展开形状时，形状记忆材料比当换能器处于第一折叠形状时更少地弯曲。在系统的第八示例中，任选地包括第一示例至第七示例，形状记忆材料被构造成经历多于一种类型的形状转变，并且其中多于一种类型的形状转变包括弯曲和收缩。

本公开还提供了对用于成像导管的换能器的支撑，该换能器包括：第一换能器阵列；和第二换能器阵列，该第二换能器阵列通过形状记忆聚合物(SMP)耦接到第一换能器阵列，其中SMP被构造成改变形状以响应于第一刺激使换能器转变为第一几何形状，并且响应于第二刺激使换能器展开为第二几何形状。在系统的第一示例中，SMP布置在第一换能器阵列和第二换能器阵列之间，并且被构造成在换能器处于第一几何形状时弯曲或折叠。在系统的第二示例中，任选地包括第一示例，当换能器处于第一几何形状时，第一换能器阵列相对于第二换能器阵列通过第一旋转方向枢转并且堆叠在第二换能器阵列上方。在系统的第三示例中，任选地包括第一示例和第二示例，当换能器从第一几何形状调节到第二几何形状时，第一换能器阵列相对于第二换能器阵列在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上枢转。在系统的第四示例中，任选地包括第一示例至第三示例，第一换能器阵列和第二换能器阵列在第二几何形状中共面，并且当换能器从第一几何形状调节到第二几何形状时，换能器的有效区域增加。在系统的第五示例中，任选地包括第一示例至第四示例，系统还包括：第三换能器阵列，该第三换能器阵列在第二换能器阵列的与第一换能器阵列的相对侧处通过SMP耦接到第二换能器阵列，并且其中SMP布置在第二换能器阵列和第三换能器阵列之间。在系统的第六示例中，任选地包括第一示例至第五示例，当换能器处于第一几何形状时，第一换能器阵列相对于第二换能器阵列通过第一旋转方向枢转并且堆叠在第二换能器阵列上方，并且第三换能器阵列相对于第二换能器阵列通过与第一旋转方向相反的第二旋转方向枢转并且堆叠在第二换能器阵列下方。在系统的第七示例中，任选地包括第一示例至第六示例，当换能器从第一几何形状调节到第二几何形状时，第一换能器阵列相对于第二换能器阵列通过第二旋转方向枢转，并且第三换能器阵列相对于第二换能器阵列通过第一旋转方向枢转。在系统的第八示例中，任选地包括第一示例至第七示例，当换能器处于第二几何形状时，第一换能器阵列、第二换能器阵列和第三换能器阵列共面，并且当换能器从第一几何形状调节到第二几何形状时，换能器的有效区域增加。

本公开还提供了对用于可部署导管的方法的支撑，该方法包括：制造具有形状记忆聚合物(SMP)的换能器，并且响应于施加第一刺激，折叠SMP以减小换能器的占有面积，并且响应于施加第二刺激，展开SMP以增大换能器的占有面积。在方法的第一示例中，施加第一刺激和第二刺激包括使SMP暴露于物理刺激、化学刺激和生物刺激的任何组合。

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件，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件，则此类其他示例旨在落入权利要求书的范围内。