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5中示出，该形状记忆材料可包括在可部署导管 中。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图6A至图11示出。例如，如图6A至图 7B所示，形状记忆材料可被布置在换能器阵列之间，如图8A至图9D所 示，可被布置在有效区域之外，或如图10至图11所示，可被布置作为声 学层结合在换能器中。形状记忆材料的形状转变的附加模式在图12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。

图1至图12示出了具有各种部件的相对定位的示例构型。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。 因此，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。

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 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，使得换能器阵列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。

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。

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ASIC318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

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。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至图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。

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，例如，长度、宽度和 厚度，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。然而，在其他示例中，第一换能器阵列604和第二 换能器阵列606可具有彼此不同的尺寸。例如，第一换能器阵列604可比 第二换能器阵列606宽和/或长。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 与该第一换能器阵列对准，并且与第一换能器阵列604间隔开，使得两个 换能器阵列与x-z平面保持平行。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。

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，当换能器阵列的大小类似时，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的高度孔可加倍， 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(例如，长度、宽度和厚度)以及几何形状，并且可由第一SMP 710和第二SMP 712连接。然而，在其他示例中，换能器阵列可以全部具 有彼此不同的尺寸，或者三个换能器阵列中的两个换能器阵列可以是类似 的，并且剩余的换能器阵列可以具有不同的大小或形状。

例如，在图7B的第二构型750中，换能器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。如上文针对图6A至图6B的换能器602的第一示例所述， SMP可以沿换能器阵列中的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。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SMP 710 形成的半圆的直径的距离。

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。

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。在换能器阵列具有类似大小的情况下， 当换能器702从第一构型700调节到第二构型750时，由面向相同方向的 沿x-z平面的总(例如，累积)换能器阵列表面区域确定的换能器702的有 效区域可以增加例如三倍。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(下文中称为2节段 换能器)(例如图6B的第二构型650)时，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7B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。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至图7B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5、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。

在一个示例中，可通过将SMP定位在换能器的有效区域之外来减小在 换能器展开时的换能器阵列之间的距离。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以折叠构型在图8A中以透 视图800示出，并且在图8B中以端视图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可以具有类似的宽度814和类似的长度816，并且可以与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的中心 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。中心区域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，并且中心区域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可以面向彼此，以等于由SMP 808的中心区域 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的中心 区域820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SMP 910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926 以及布置在中心区域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可以弯折， 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至图11所示，SMP可以形成换 能器的背衬层或匹配。

图10示出了具有形成声学层的SMP的换能器1000的第一示例。换能 器1000具有沿x轴彼此间隔开的第一换能器阵列1002和第二换能器阵列 1004。SMP 1006在换能器阵列之间并且跨换能器1000的整个宽度1008延 伸，从而跨换能器1000形成连续背衬层。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 SMP 1102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。

如上所述，无论SMP是如图6A至图7B所示在换能器阵列之间形成 节段，还是如图10至图11所示形成换能器阵列的连续公共声学层，具有 由在换能器阵列之间延伸的SMP间隔开的换能器阵列的换能器的性能可通 过将换能器阵列彼此分开一定距离而受阻。由于沿换能器的方位角方向的 封装空间有限，因此可以消除SMP在有效区域外部的定位。然而，可能需 要换能器阵列之间的大于阈值量(例如，高度孔的5％)的最小累积距离以 允许SMP弯折并将换能器折叠成折叠构型。该问题可至少部分地通过将 SMP配置为经由多于一个转变路径改变形状来解决。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。例如，如 图12在第二图示1200中所示，换能器1250具有第一换能器阵列1202和由 SMP 1206将其与第一换能器阵列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。

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。

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。SMP1206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，SMP1206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。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。SMP 1206可类似地应用于具有多于 两个换能器阵列的换能器，诸如图9A至图9D的换能器902。

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 SMP 1206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SMP1206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。然而，如图10至图11所示，当SMP 1206形成换能器 的连续公共声学层时，SMP 1206可适于仅在换能器阵列之间延伸的区域 (例如，图10和图11所示的区域1050)中缩紧和膨胀。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，弯折和缩紧)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。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。

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持，该可部署侵入式装置包 括：换能器，该换能器具有由至少一种形状记忆材料连接的多个换能器阵 列，该至少一种形状记忆材料被构造成响应于一种或多种刺激而使换能器 在第一折叠形状和第二展开形状之间转变，其中处于第二展开形状，该多 个换能器阵列彼此邻接地布置，而没有任何其他换能器部件定位在多个换 能器阵列中的每个换能器阵列之间的区域中，该区域由多个换能器阵列的 内边缘和多个换能器阵列的垂直于方位角方向的边缘限定，并且换能器的 有效区域相对于第一折叠形状增加。在该系统的第一示例中，至少一种形 状记忆材料为双向形状记忆聚合物。在该系统的第二示例中，任选地包括 第一示例，至少一种形状记忆材料沿方位角方向沿换能器的一侧定位，并 且在多个换能器阵列中的每个换能器阵列的垂直于方位角方向的边缘之间 延伸。在该系统的第三示例中，任选地包括第一示例和第二示例，至少一 种形状记忆材料在至少一种形状记忆材料的平面节段处耦接到多个换能器 阵列中的每个换能器阵列的边缘，并且其中平面节段通过至少一种形状记 忆材料的中心节段彼此间隔开。在该系统的第四示例中，任选地包括第一 示例至第三示例，至少一种形状记忆材料的中心节段未耦接到多个换能器 阵列，并且其中至少一种形状记忆材料的中心节段被构造成在当换能器处 于第一折叠形状时的弯折几何形状与当换能器处于第二展开形状时的不太 弯折的几何形状之间转变。在该系统的第五示例中，任选地包括第一示例 至第四示例，多个换能器阵列包括第一换能器阵列和第二换能器阵列，第 一换能器阵列和第二换能器阵列中的每一者在换能器的同一侧处沿垂直于 方位角方向的边缘耦接到至少一种形状记忆材料。在该系统的第六示例 中，任选地包括第一示例至第五示例，多个换能器阵列包括第一换能器阵 列、第二换能器阵列和第三换能器阵列，第二换能器阵列定位在第一换能 器阵列和第三换能器阵列之间，并且其中至少一种形状记忆材料包括第一 形状记忆材料和第二形状记忆材料，该第一形状记忆材料在换能器的第一 侧处耦接到第一换能器阵列和第二换能器阵列的垂直于方位角方向的边 缘，该第二形状记忆材料在换能器的第二侧处耦接到第二换能器阵列和第 三换能器阵列的垂直于方位角方向的边缘，该第二侧与该第一侧相对。在 该系统的第七示例中，任选地包括第一示例至第六示例，当换能器从第一 折叠形状转变为第二展开形状时，至少一个换能器阵列相对于相邻换能器 阵列沿第一旋转方向枢转，并且其中至少一个换能器阵列与相邻换能器阵 列在第二展开形状中比在第一折叠形状中共面。在该系统的第八示例中， 任选地包括第一示例至第七示例，当至少一个换能器从第二展开形状转变 为第一折叠形状时，至少一个换能器阵列沿与第一旋转方向相反的第二旋 转方向枢转，并且其中至少一个换能器阵列沿在第一折叠形状中的换能器 的竖直轴线与相邻换能器对准和平行。

本公开还提供了对用于成像导管的换能器的支持，该换能器包括：两 个或更多个换能器阵列，该两个或更多个换能器阵列由形状记忆聚合物 (SMP)连接，该SMP被构造成经历一个或多个形状转变以调节换能器的 有效区域，该有效区域包括面向相同方向的两个或更多个换能器阵列的累 积表面区域，以及两个或更多个换能器阵列中的每个换能器阵列之间的距 离。在该系统的第一示例中，一个或多个形状转变包括SMP弯折成弯曲形 状以及SMP伸直成平面几何形状。在该系统的第二示例中，任选地包括第 一示例，当SMP弯折成弯曲形状时，将换能器调节到折叠构型，并且当 SMP伸直成平面几何形状时，将换能器调节到展开构型，并且其中换能器 的有效区域在展开构型中比在折叠构型中大。在该系统的第三示例中，任 选地包括第一示例和第二示例，相对于换能器的折叠构型，有效区域在展 开构型中增加至少1.5倍。在该系统的第四示例中，任选地包括第一示例至 第三示例，一个或多个形状转变包括至少在SMP的在两个或更多个换能器 阵列之间延伸的区域中的SMP的缩紧和膨胀，并且其中缩紧和膨胀沿换能 器的高度孔发生。在该系统的第五示例中，任选地包括第一示例至第四示 例，当换能器的有效区域增加时，通过将SMP暴露于一种或多种刺激来触 发SMP的缩紧和膨胀。在该系统的第六示例中，任选地包括第一示例至第 五示例，SMP被定位作为耦接到两个或更多个换能器阵列的内边缘并且在 两个或更多个换能器阵列的内边缘之间延伸的节段。在该系统的第七示例 中，任选地包括第一示例至第六示例，SMP被构造作为跨整个换能器的连 续层并且形成两个或更多个换能器阵列的公共匹配层或公共背衬层中的一 者。在该系统的第八示例中，任选地包括第一示例至第七示例，一个或多 个形状转变中的每个形状转变由不同刺激诱导，并且不同刺激包括化学刺 激、物理刺激和生物刺激中的任何一者。

本公开还提供了对用于可部署导管的换能器的支持，该换能器包括： 两个或更多个换能器阵列，该两个或更多个换能器阵列由形状记忆聚合物 (SMP)连接，该SMP被构造成在SMP的在两个或更多个换能器阵列中 的每个换能器阵列之间延伸的区域中沿换能器的高度孔和/或方位角孔缩紧 和膨胀。在该系统的第一示例中，当SMP缩紧时，SMP的累积宽度为换能 器的高度孔和/或方位角孔的5％或更小。

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。