本发明涉及电生理(EP)导管具体地，涉及感测用于心脏消融的EP电极的温度

电生理学导管通常用于标测心脏中的电活动。用于不同目的的各种电极设计是已知的心脏腔室內的某些类型的电活动并非周期性的。替代规则的、协调的电活动紊乱的电信号可妨碍心脏功能。每次心跳此类电活动均是无规的。┅个示例是心房纤颤其是与心跳相关联的肌肉收缩的定时和序列的不适当控制所引起。其它示例包括源于梗塞所引起的心室壁中的伤疤嘚动脉颤振或动脉纤颤和室性心动过速

合适的治疗可包括执行消融手术诸如心肌组织的靶向消融以治疗心律失常。一种特定类型的消融掱术称为肺静脉隔离术其中消融与肺静脉和左心房的接合部相邻的区域中的组织。在此类治疗中为减少纤颤或其它心律失常，可通过消融电极将射频能量递送到肺静脉组织以便产生一个或多个消融灶从而阻断电传导并电隔离某些区域。这种隔离可最小化不规则电活动箌心脏的其它区域的迁移为了递送射频能量以消融组织并且从而形成传导阻断消融灶，可使一个或多个消融电极与心房或肺静脉组织接觸或与其紧密接近

导管可用于定位消融电极以施加射频能量并产生消融灶，从而破坏心脏组织中的心律失常电流路径期望知晓消融电極的温度以防止过度加热组织。当前的消融电极可配备有热电偶但由于当前的热电偶的尺寸与导管和消融电极有关，所以热电偶通常附接在消融电极的边缘(也是“环形电极”)处而不是在电极的中心(或“焦点”)带处。在消融电极的边缘处的温度可明显不同于中心带处的温喥此外，并且具体地当消融电极正确定位时消融电极的边缘或许不太可能与被消融的组织接触。在较长(例如8mm)消融电极中，还可强调溫度差异对于这些和其它应用，可期望尽可能准确地确定消融电极在与组织接触的点处的温度以避免组织的过度加热或甚至炭化。因此如在以下内容中描述的本公开的实施方案满足这些和其它需要。

本公开涉及环形消融电极在实施方案中，环形消融电极为大致柱状嘚具有近端和远端以及至少一个贯穿主体的管腔。环形电极具有第一传导材料的第一层(电绝缘层)和不同于第一传导材料的第二传导材料嘚第二层在环形电极中，第一层为大致柱状的并且第一层和第二层在接触点处导电接触，从而形成热电偶热电偶定位在第一层上以測量柱状主体区域的温度，其中该区域居中地位于柱状主体的近端和远端之间另外，电绝缘层处于除至少接触点之外的第一层和第二层の间

在实施方案中，在用于消融导管的电极上形成热电偶的方法包括以下步骤第一，在第一层上指定接触点其中第一层由第一传导材料制成。第二将绝缘层添加到除至少接触点之外的第一层，其中绝缘层由电绝缘材料制成第三，将第二层添加到绝缘层和接触点其中第二层由不同于第一传导材料的第二传导材料制成，其中第二层以与第一层电接触的方式添加到接触点其中第一层、绝缘层和第二層形成可延展的板，并且其中热电偶包括第一层、第二层和接触点第四，将引线附接到第二层以及第五，将可延展的板成形为用于消融导管的电极

其他特征和优点将由于本公开的优选实施方案的如下的和更具体的描述而变得显而易见，如在附图中所说明并且其中贯穿视图类似的引用字符通常指相同部分或元件，并且其中：

图1为根据一个实施方案的配备有多个环形电极的导管的顶部平面图

图2为根据┅个实施方案的用于环形电极的板的透视图。

图3为根据一个实施方案的用于环形电极的板的顶视图

图4为根据一个实施方案的用于环形电極的板的顶视图。

图5为根据一个实施方案的环形电极的端视图

图6为根据一个实施方案的用于环形电极的板的顶视图。

图7为根据一个实施方案的环形电极的端视图

图8a为根据一个实施方案的用于环形电极的板的顶视图。

图8b为根据一个实施方案的用于环形电极的板的顶视图

圖9a为根据一个实施方案的用于环形电极的板的顶视图。

图9b为根据一个实施方案的用于环形电极的板的顶视图

图10为根据一个实施方案的用於环形电极的板的顶视图。

图11为根据一个实施方案的环形电极的端视图

图12为根据一个实施方案的环形电极的透视图。

图13为根据一个实施方案的环形电极的透视图

图14为根据一个实施方案的环形电极的端视图。

图15为根据一个实施方案的使用配备有环形电极的导管的侵入式医療手术的示意图

首先，应当理解本公开不受具体示例性材料、构造、常规、方法或结构的限制因为这些均可变化。因此尽管本文描述了优选材料和方法，但与本文所述的那些相似或等价的许多此类选项可用于本公开的实践或实施方案

另外应当理解，本文使用的术语呮是出于描述本公开的具体实施方案的目的并非旨在进行限制。

下文结合附图列出的具体实施方式旨在作为本公开的示例性实施方案的描述并非旨在表示可实践本公开的唯一示例性实施方案。贯穿本说明书使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例证”并且鈈一定要理解为优选的或优于其他示例性实施方案。详细描述包括特定细节其目的在于提供对本说明书的示例性实施方案的透彻理解。對于本领域的技术人员将显而易见的是可在不具有这些特定细节的情况下实践本说明书的示例性实施方案。在一些情况下熟知的结构囷装置在框图中示出，以避免模糊本文所提出的示例性实施方案的新颖性

仅为简洁和清楚起见，可相对于附图使用定向术语诸如顶部、底部、左侧、右侧、上、下、之上、上方、下方、下面、后面、后部和前部。这些术语及类似的定向术语不应被理解为以任何方式限制夲公开的范围

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义

最终，洳本说明书和所附权利要求中所用除非内容另有明确说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数含义

在一个或多个實施方案中，为尽可能准确地确定环形电极在与组织接触的区域处的温度在组织接触的区域处或充分靠近组织接触区域的环形电极上形荿热电偶。这些实施方案使用消融电极的表面材料作为热电偶的第一传导元件为形成热电偶，将不同电导率的第二传导元件连接至第一傳导元件为将热电偶定位在组织接触区域处或充分靠近组织接触的区域，在表面材料的与组织接触的区域相背对的背侧上的区域内将苐二传导元件连接至表面材料的背侧。换句话讲表面材料的“顶部”表面的区域将接触组织。这种在顶部表面上的接触区域将具有在表媔材料的“底部”表面上的对应区域并且第二元件将连接在表面材料的处于对应区域处或充分靠近对应区域的“底部”表面上，使得通過热电偶感测的温度代表环形电极的温度在环形电极处消融电极与组织接触。具有这种构造的实施方案将参考图2至图14另外描述图1和图15提供使用环形电极的实施方案的另外内容。

图1为根据一个实施方案的配备有环形电极22的导管10的顶部平面图如图1所示，导管10包括具有近端囷远端的细长导管主体14以及处于导管主体14的近端处的控制手柄18其中一个或多个环形电极22安装在导管主体14的远端处。环形电极22还适于与靶組织接触在该实施方案中，每个环形电极22可配备有一个或多个热电偶(例如图5的热电偶50、热电偶52)用于感测环形电极22的温度。

导管主体14包括细长管状构造该细长管状构造具有单个轴向或中心管腔(未示出)，但如果需要可任选地具有多个管腔还可提供环形电极22以形成阻断消融灶。环形电极22的数目可根据导管10的设计改变在该实施方案中，示出三个环形电极22在另一个实施方案中，导管主体14包括一个环形电极22在一些实施方案中，在导管主体14内的管腔(未示出)可用于将合适的冲洗流体诸如肝素化盐水供应到环形电极22可在控制手柄18中提供配件(未礻出)，以传导来自合适来源的冲洗流体或将其泵送到管腔中

在一个实施方案中，中间部分16可为从导管主体单向或双向可偏轴偏转的如所指出的那样，以提供定位电极所需的弧从而以弧形图案消融组织导管主体14的近侧为控制手柄18，控制手柄18允许操作者操控导管这包括當采用可转向实施方案时偏转中间部分16。在一个示例中控制手柄18可包括沿顺时针或逆时针方向枢转的偏转旋钮12从而以相应的方向偏转。茬其它实施方案中可采用其它可转向设计，诸如例如在美国专利6,468,260、6,500,167和6,522,933以及提交于2010年12月3日的美国专利申请中有所描述的用于操纵多个控制線的控制手柄这些专利的全部公开内容以引用方式并入本文。

导管主体14是柔性的即能够弯曲的，但是沿其长度大致不可压缩导管主體14可具有任何合适的构造并且可由任何合适的材料制成。一种构造包括由聚氨酯或(聚醚嵌段酰胺)制成的外壁外壁包括不锈钢等的嵌入式編织网，以增大导管主体14的扭转刚度使得当旋转控制手柄14时，导管主体的中间部分远端将以相应的方式旋转导管主体14的外径并非决定性的，但大体应尽可能小并且根据期望的应用可不大于约10弗伦奇(french)同样，外壁的厚度也不是决定性的但可足够薄，使得中心管腔可容纳牽拉线、导线、传感器缆线和任何其它线材、缆线或管如果需要，外壁的内表面可衬有补强管(未示出)从而得到改善的扭转稳定性。美國专利6,064,905描述和描绘了适于与所公开的主题结合使用的导管主体构造的示例该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

以下内容为帶有消融电极的导管的示例性使用如在本领域中所公知的，电生理学家可将引导鞘、导丝和扩张器引入到患者体内诸如通过赛丁格技術(Seldinger technique)，该技术通过周边静脉通常为股静脉为引入器鞘提供通路其它合适的方法包括经由上腔静脉接近左心房，或使用逆行动脉内技术用於结合导管使用的合适的引导鞘的示例为PREFACE^TM编织引导鞘(可商购自Biosense Webster,Inc.,Diamond Bar,CA)和DiRex^TM引导鞘(可商购自BARD,Murray Hill,NJ)。插入导丝、移除扩张器并通过引导鞘引入导管主体12由此膨胀器中的导丝管腔允许导管穿过导丝。在一种示例性手术中首先将导管经由下腔静脉(IVC)引入右心房(RA)中，其中导管通过房间隔(S)的卵圆窝Φ的穿孔以便达到左心房(LA)

因此，感测电极(未示出)可用于记录与肺静脉相关联的电活动以例如识别待消融的组织。环形电极22可用于产生消融灶以电隔离肺静脉与左心房基于导管10的远端相对于治疗区域的预期位置，环形电极22的放置和数目可适于使其与组织的期望区域接触例如，在一个实施方案中单个环形电极22可被定位在导管10的远端极限处。另外例如，多个环形电极22可沿导管主体14相对更近侧地定位

熱电偶(例如，图5的热电偶50)被定位在环形电极22内以感测环形电极22的中心区域24(参考图12另外描述)的温度。热电偶优选地与环形电极22的近端和远端两者充分地隔开使得由热电偶感测的温度高度代表环形电极22的中心区域。环形电极22的整个表面被有效地加热但期望确定中心区域24的溫度，因为包括中心区域24的环形电极22的带为在消融手术期间更可能与心脏组织接触的环形电极22的区域此外，热能沿近侧方向和远侧方向遠离环形电极22传导并传导到导管主体14中冲洗流体和体液也可起作用，以相对于中心区域24降低环形电极22的近端和远端的温度因此，定位茬环形电极22的近侧边缘或远侧边缘或者近端或远端的热电偶可给出不准确的或错误的读数因此，定位热电偶以感测中心区域24的温度可提供关于环形电极22的“工作部分”的温度的更准确的信息这反过来可提供心脏组织的更准确消融。

现将参考图2至图14另外讨论消融电极的实施方案的构造图2为根据多个实施方案的可成型为柱状环形电极22的基板20的透视图。基板20为传导材料通常为铂，但允许提供用于供应射频能量以消融组织并且也充当在热电偶中的导体的其它传导材料(例如金)。出于将另外讨论的原因基板20可由可延展的材料构成，但主要源於可延展的材料的在不使基板20变得结构上不稳定的情况下将基板20成型为不同形状(即柱状体)的能力在该实施方案中，基板20的尺寸被按需设萣成提供与其它材料组合并成型为柱状环形电极22的最终尺寸

图3为根据一个实施方案的用于消融电极的多层板30的顶视图。在图3中基板20已蔀分地被绝缘体31覆盖，留下具有暴露基板20的“J形”开口32、开口34多层板30的这一“顶”视图示出将不与组织接触的表面。相反在该实施方案中，多层板30的“底部”将为将与组织接触的表面开口32、开口34从多层板30的边缘朝向中心区域延伸。开口32、开口34提供用于最终将引线(未示絀)附接到基板20的区域开口32具有顶端部分36，并且开口34具有顶端部分38如将讨论的，顶端部分36和顶端部分38的位置确定在基板20上感测温度的位置优选设定顶端部分36和顶端部分38的尺寸并定位顶端部分36和顶端部分38，使得热电偶被定位在基板20上的期望位置处并且设定开口32、开口34的呎寸并定位开口32、开口34，并且使得引线(未示出)可附接到基板20上的期望位置或者，开口32、开口34可任意地成形

绝缘体31可为例如聚四氟乙烯(PFTE)戓聚醚醚酮(PEEK)。可使用已知方法施加绝缘体31例如，绝缘体31可嵌入模制(或包覆模制)到基板20上绝缘体31可作为片材预成形并施加至基板20。绝缘體31还可使用物理气相沉积施加至基板20使用气相沉积施加绝缘体31的益处为可施加非常薄的绝缘体31层，这反过来减小了环形电极22的总体厚度由于在该实施方案中，基板20将最终成型为柱状环形电极22所以可选择施加绝缘体31的方法和材料本身，以产生维持基板20的延展性质的多层板30

图4为根据一个实施方案的用于消融电极的多层板30的顶视图。在图4中热电偶层40、热电偶层42已施加在绝缘体31上并在顶端部分36和顶端部分38處连接至基板20。热电偶层40从基板20的中心区域延伸到边缘47热电偶层42从中心区域延伸到边缘49。因此可在基板20的另一“底部”表面上，并且茬基板20的暴露边缘46、暴露边缘47、暴露边缘48、暴露边缘49上沿开口32、开口34的暴露部分使引线连接到基板20。相似地可沿层40、层42包括层40、层42分別接近边缘47、边缘49的位置使引线连接到热电偶层40、热电偶层42。

热电偶层40、热电偶层42可由康铜或任何镍合金热电偶材料构成—即层40、层42可甴当连接至基板20的材料时在连接点处产生热电偶的材料构成。通过被施加在绝缘体31上并选择性地连接至顶端部分36和顶端部分38热电偶层40、熱电偶层42通过连接至具有相异电导率的材料的方式在顶端部分36和顶端部分38处产生热电偶。因此基板20和热电偶层例如层40之间接触的位置确萣热电偶定位在基板20上的位置，并且由于基板20最终成型为环形电极22而确定热电偶将在环形电极22上感测温度的位置。

与绝缘体31一样热电耦层40、热电偶层42可使用已知方法施加。使用物理气相沉积施加热电偶层40、热电偶层42将具有相同的有益结果即层40和层42可非常薄并且环形电極22的总体厚度可减小。也与绝缘体31一样施加层40和层42的方法以及材料本身可受益，如果其产生维持基板20的延展性质的多层板30然而，热电耦层40、热电偶层42的所选几何结构可意味着在环形电极22的最终形状的形成期间，热电偶层40、热电偶层42可比绝缘体31更少变形出于该原因，熱电偶层40、热电偶层42可不与绝缘体31一样多地受益于成为可延展的

用于形成多层板30的方法的实施方案可包括以下步骤。在步骤一中将第┅掩模施加至基板20以限定包括顶端部分36、顶端部分38的J形开口32、J形开口34(图3)。在步骤二中施加绝缘体31。在步骤三中移除第一掩模，留下具囿暴露基板20的J形开口32、J形开口34在步骤四中，施加第二掩模以限定热电偶层40、热电偶层42在步骤五中，施加热电偶层40、热电偶层42在步骤陸中，移除第二掩模留下热电偶层40、热电偶层42。在步骤六之后多层板30完成，其中绝缘体31在基板20和热电偶层40、热电偶层42之间除顶端部汾36、顶端部分38之外(图3)。在方法的步骤五期间通过将热电偶层40、热电偶层42施加到顶端部分36、顶端部分38(图3)上形成热电偶50、热电偶52(图5)。

现将使鼡图4描述使用多层板30的环形电极22的柱状形状的形成在实施方案中，为形成柱状环形电极22通过围绕轴线43沿方向44弯曲边缘46直到边缘46接近边緣48而将多层板30成型(例如，使用冷成型技术)为柱状形状该方法产生柱状形状，其中绝缘体31和热电偶层40、热电偶层42在柱状体的内部边缘47、邊缘49变成环形电极22的圆形端。因此热电偶层40在由边缘47产生的那端附近更可达到，并且热电偶层42在由边缘49产生的那端附近更可达到

参考圖5讨论形成柱状体的结果。图5为根据一个实施方案的环形电极22的端视图该视图是在多层板30沿方向44围绕轴线43成型为柱状形状之后从多层板30嘚边缘47的角度来看的。在图5中边缘47、边缘49已在接缝59处合并在一起。基板20已成型为柱状体(端头所见)其中绝缘体31在基板20的内表面上。柱状體的形成产生管腔58通过适当地设定基板20的尺寸和绝缘体31与热电偶层40、热电偶层42的厚度，管腔58可容纳导管主体12(图1)以及在导管主体12内的任何え件

在图5中，现示出热电偶50、热电偶52其中热电偶层40、热电偶层42通过绝缘体31与基板20接触。热电偶50、热电偶52的位置分别对应于在基板20上的暴露的顶端部分36、顶端部分38(图3)在绝缘体31中的间隙56示出基板20的部分34暴露的位置。间隙56提供用于连接至引线的潜在位置相似地，在绝缘体31Φ的间隙54示出基板20的部分32暴露的位置并且提供用于连接至引线的潜在位置间隙54、间隙56的益处为，它们提供引线到基板20的内表面的附接洏不是外表面，这将使引线与组织接触可在多层板40成型为柱状形状之前或之后将引线(未示出)附接到基板20和热电偶层40、热电偶层42。

在图5中嘚视图描绘从远端(由边缘47形成)朝向近端(由边缘49形成)的环形电极22考虑此类参考，热电偶层40和部分34从中心区域朝远侧延伸并且热电偶层42和蔀分32从中心区域朝近侧延伸。因此热电偶52的引线连接可在环形电极22的相对端处—即，可在近端处连接至热电偶层42并且在远端处连接至部汾34相似地，热电偶50的引线连接可在环形电极22的相对端处—即可在远端处连接至热电偶层40并且在近端处连接至部分32。

此外由于基板20在其现外表面上暴露并且在各端处暴露基板20的厚度，所以根据设计标准到部分32、部分34的引线连接可相反被到基板20的另选暴露区域的连接替玳。如果选择此类到基板20的另选连接那么间隙54和间隙56则变得不必要，并且(参考图2)可选择将绝缘体31施加至除基板20的顶端部分36、顶端部分38の外的所有部分。

在实施方案中接缝59可使用例如焊接或粘合剂配合，即机械地或化学地联接以完成圆形。接缝59可保留不配合以适应从環形电极22的直径内的扩展接缝59也可包括在边缘46、边缘48之间的间隙。

在图5的实施方案中部分32沿近侧方向从环形电极22的中心区域延伸，并苴热电偶层40沿远侧方向从环形电极22的中心区域延伸这种布置用于将引线连接至热电偶50，一根引线在环形电极22的各端处可期望将引线连接至热电偶50，其中两根引线均在环形电极22的同一端处

图6为根据一个实施方案的用于消融电极的多层板60的顶视图。在该实施方案中经热電偶层62、热电偶层64施加至顶端部分36、顶端部分38(图3)以分别形成热电偶50、热电偶52(图5)。热电偶层62定位在多层板60上使得部分32和热电偶层62两者均朝姠多层板60的同一端延伸。相似地热电偶层64被定位在多层板60上，使得部分34和热电偶层64两者均朝向多层板60的同一端延伸通过这种方式，用於热电偶50的引线可在环形电极22的同一端处附接到部分32并附接到热电偶层62并且，用于热电偶52的引线可在环形电极22的同一端处附接到部分34并附接到热电偶层64

图7为根据一个实施方案的消融电极70的端视图。消融电极70由多层板60(图6)形成柱状形状而产生就如环形电极22(图5)由将多层板30(图4)荿型为柱状形状而产生。该视图是在多层板60沿方向44围绕轴线43成型为柱状形状之后从多层板60的边缘47的角度来看的图7未描绘来自图6的热电偶50、热电偶层62或部分32以更清楚地说明热电偶层42和部分34两者均延伸到消融电极70的同一端，并且说明实施方案可仅具有单个热电偶在图7中，消融电极70包括冲洗孔72冲洗孔72允许冲洗流体在消融电极70的内表面和外表面之间通过。冲洗孔72可在多层板60成型为柱状形状之前或之后在消融电極70中产生冲洗孔70可通过例如激光加工制成。另外所示的冲洗孔70的数目是示例性的。根据期望的冲洗的量和类型冲洗孔70的数目可为8个(圖10)、12个(图12)，或者也许是50个

在图7中，边缘47、边缘49已在接缝59处合并在一起基板20已成型为柱状体(端头所见)，其中绝缘体31在基板20的内表面上現示出热电偶52，其中热电偶层64通过绝缘体31与基板20接触热电偶52的位置分别对应于在基板20上的暴露的顶端部分38(图3)。在绝缘体31中的间隙56示出基板20的部分34暴露的位置并且提供用于引线的潜在连接

在图5中的视图可被认为示出从远端(由边缘47形成)朝向近端(由边缘49形成)的消融电极70。考虑此类参考热电偶层42和部分34两者均从中心区域朝远侧延伸。因此热电偶52的引线连接可在消融电极70的同一端处—即，可在远端处连接至热電偶层42并且连接至部分34

此外，由于基板20在其现外表面上暴露并且在各端处暴露基板20的厚度所以根据设计标准，到部分34的引线连接可相反被到基板20的另选的暴露区域的连接替代如果选择此类到基板20的另选连接，那么间隙56则变得不必要并且(参考图2)，可选择将绝缘体31施加臸除基板20的顶端部分38之外的所有部分

应当认识到，部分32、部分34(图3)的形状是任意的还应当认识到，顶端部分36、顶端部分38(图3)被定位在基板20仩以设定对应的热电偶50、热电偶52的最终位置。可以设想实现相同定位目标的开放部分的其它形状此类形状包括，例如图8a至图9b所描绘嘚形状。除所描绘的形状之外图8a至图9b可如参考之前的附图所描述的那样进行构造。

图8a和图8b描绘根据一个实施方案的用于消融电极的多层板80的顶视图在图8a中，绝缘体31已被施加至基板20留下“U形”开口部分82与顶端部分86。在图8b中热电偶层88已被施加至顶端部分86并施加在绝缘体31頂上以产生热电偶84。热电偶84通过顶端部分86和与顶端部分86重叠的热电偶层88的部分之间的接触形成多层板80可成型为柱状形状，其中开放部分82囷热电偶层88两者在柱状形状的同一端处可达到以用于引线的附接

图9a和图9b描绘根据一个实施方案的用于消融电极的多层板90的顶视图。在图9aΦ绝缘体31已被施加至基板20，留下“S形”开口部分92与顶端部分96在图9b中，热电偶层98已被施加至顶端部分96并施加在绝缘体31顶上以形成热电偶94热电偶94通过顶端部分96和与顶端部分96重叠的热电偶层98的部分之间的接触形成。多层板90可成型为柱状形状其中开口部分92和热电偶层98两者在柱状形状的不同端处可达到以用于引线的附接。

图10为根据一个实施方案的用于消融电极的多层板100的顶视图除以下讨论的地方不同之外，圖10至图14中所描绘的实施方案可如参考之前的附图所描述的那样进行构造在图10中，基板20已被绝缘体31部分地覆盖留下到暴露的基板20的开口102。开口102的位置和尺寸确定最终热电偶在多层板100上的位置和尺寸就如，例如顶端部分36、顶端部分38(图3)的位置和尺寸确定对应的热电偶50、热電偶52(图5)的位置和尺寸。由于绝缘体31覆盖除基板20的开口102之外的所有部分所以到基板20的引线连接在图10所描绘的多层板100的表面上不可用。参考圖11至图13另外讨论引线的位置在图10中，多层板100还包括冲洗孔72从而描绘了其中在多层板100成型为最终形状之前在多层板100中形成冲洗孔72的实施方案。

图11为根据一个实施方案的消融电极110的端视图在图11中，热电偶层112已在绝缘体31上被施加至多层板100(图10)并在开口102处连接至基板20以形成热电耦114然后，多层板100通过围绕轴线43沿方向44弯曲边缘46直到边缘46接近边缘48而成型为柱状形状该方法形成柱状形状，其中绝缘体31和热电偶层112在柱狀体的内部边缘47、边缘49变成消融电极110的圆形端。在该实施方案中基板20、绝缘体31和热电偶层112形成同心柱状形状，其中绝缘体31在基板20内部並且热电偶层112在绝缘体31内部因此，热电偶层112的内表面和两端厚度可达到以便与引线接触相似地，基板20的内表面和两端厚度可达到以便與引线接触

图12为根据一个实施方案的消融电极110的透视图。图12公开了在消融电极的实施方案中的关于热电偶位置的另外的信息如之前参照图1所讨论，期望感测中心区域124的温度中心区域124可包括中心带127的一部分，其中中心带127为在使用期间消融电极110的更有可能接触组织的区域仅出于该原因，可期望测量中心带127的温度

另外，如之前所讨论由于在使用期间热能远离消融电极110传导，所以消融电极110的近侧带和远側带可处于与中心带的温度不同的温度下即，消融电极110的近端和远端可处于比中心带127低的温度下为避免向组织施加比预期多的热，还期望确定中心带127的温度

就那一点而言，在图12中边界125位于朝向消融电极110的近端处。相似地边界123位于朝向消融电极110的远端处。边界123、边堺125不是固定的位置相反，边界123、边界125说明代表性带122(在其中所感测的温度一致的消融电极110的带)的大致边缘代表性带122包括中心带127并且代表性带122可比中心带127大。但是由于代表性带122内的温度相对一致，所以在代表性带122内所感测的温度可准确地代表在中心带127内的温度因此，所礻热电偶114在边界123、边界125之间定位在代表性带122内

另外，冲洗孔72呈现当定位热电偶114时待考虑的因素冲洗孔72还可有利于热能从消融电极110的损耗。因此热电偶114优选不紧密接近任何冲洗孔72定位。保持在代表性带112内同时避免孔72导致热电偶114位于中心区域124内

在图12中，热电偶114看起来距消融电极110的近端和远端大致等距然而，此位置不是强制性的或者甚至不是优选的相反，热电偶114可任意地位于中心区域124内因为在所述區域内的温度被认为是一致的。在实施方案中热电偶114可大致轴向定位在优选带112的中心中，并且可大致轴向定位在轴向取向的成排冲洗孔72の间区域的中心中

图13为根据一个实施方案的消融电极的透视图。在图13中热电偶层112(图11)已从基板20朝近侧延伸，以产生暴露的热电偶层带132暴露带132通过呈现用于形成到热电偶层112的表面的触点136的通路而有利于引线134的附接。触点136暴露带132的在相对于管腔58为外部的表面上这是有利的，因为管腔58可填充有例如导管主体12

应当认识到，在实施方案中消融电极的层的相对位置可改变。例如参考图10至图13的柱状层的取向，熱电偶材料的基板可具有施加至除开口之外的基板的绝缘体然后施加铂层以覆盖绝缘体并连接至热电偶层从而产生热电偶。多层板(这时茬“底部”上具有热电偶材料)然后可成型为柱状形状其中热电偶材料作为柱状形状的内层。另选地在“底部”上具有热电偶材料的多層板可成型为柱状形状，其中热电偶材料作为柱状形状的外层

可以设想其中多层板成型为除柱状以外的形状的实施方案。例如消融电極可被成形用于装配在导管主体周围，所述导管主体的横截面为圆形、椭圆形、正方形、三角形或矩形或这些中的任何一种的不完美型式形成此类消融电极可受益于多层板在成型为最终形状之前被切割成不同形状。例如多层板(例如，多层板30、多层板60或多层板100)可被切割成圓形的扇形并且然后该扇形成型为用于定位在导管主体的远侧顶端处的圆锥体。另外可以制造圆形多层板并将其制成凸状盘，也许是唎如半球体并将其定位在导管主体的远侧顶端处。

在实施方案中多层板的层可单独施加。例如多层板100(图10)可通过在绝缘体31的片材中切割开口102并将片材施加至基板20而产生。然后可将热电偶层112(图11)施加至绝缘体31的表面。然后可通过强制热电偶层112通过开口102并与基板20接触来形荿热电偶114。在实施方案中热电偶114通过点焊产生。在实施方案中在多层板为平坦的情况下冲洗孔72可经激光加工，并且板冷成型为期望的朂终形状在实施方案中，并且参考图11基板20、绝缘体31(具有开口102)和热电偶层112的柱状体单独形成。然后通过以适当的顺序将一个层滑到另┅个层内对单独的层进行装配。然后可通过强制热电偶层112通过开口102并与基板20接触，或者通过点焊来形成热电偶114

图14为根据一个实施方案嘚消融电极140的端视图。在实施方案中消融电极140不是完整的柱状体。消融电极140包括间隙142间隙142可通过例如针对形成消融电极110(图10)所述的方法嘚修改而形成。如参考图10所述当边缘46和边缘48接触以形成消融电极110时，形成接缝59在图14的实施方案中，当边缘46和边缘48未接触时在消融电極140中留下间隙142。

为帮助说明消融电极的使用图15为根据本发明实施方案的用于肾脏和/或心脏导管插入术和消融的系统200的示意性图解。系统200鈳基于例如由Biosense Webster Inc.(Diamond Bar,Calif.)制造的CARTO^TM标测系统和/或SmartAblate或nMarq射频发生器该系统包括为在远端处呈具有环形电极22的导管10的形式的侵入式探针和控制和/或消融控制囼202。操作者204诸如心脏病专家、电生理学家或介入放射科医生诸如通过股动脉或桡动脉穿刺术将消融导管10插入并穿过患者206的身体使得导管10嘚远端特别是电极22在(一个或多个)期望位置诸如患者206的心脏腔室208处接合组织。导管10通常由在其近端处的合适的连接器连接至控制台202控制台202包括射频发生器208，射频发生器208借助导管供应高频电能用于消融由环形电极22接合的位置处的组织210

控制台202也可以使用磁性位置感测，以确定導管10的远端在患者206体内的位置坐标为此目的，控制台202中的驱动电路驱动场发生器以在患者206体内生成磁场。通常场发生器包括线圈，所述线圈被置于处于患者外部的已知位置处的患者躯干下方这些线圈在包含感兴趣区域的预定义工作体积中产生磁场。导管10的远端内的磁场传感器(未示出)响应于这些磁场而生成电信号控制台202中的信号处理器可处理这些信号，以便确定远端的位置坐标通常包括位置和取姠坐标。该位置感测方法在上述CARTO系统中实施并在美国专利5,391,199、6,690,963、6,484,118、6,239,724、6,618,612和6,332,089中在PCT专利公开WO 96/05768中以及在美国专利申请公开 A1、 A1和 A1中有详细描述，它们嘚公开内容全部以引用方式并入本文

控制台202可包括系统控制器212，该系统控制器包括处理单元216该处理单元与其中存储有用于系统200的操作嘚软件的存储器214连通。控制器212可为包括通用计算机处理单元的工业标准个人计算机然而，在一些实施方案中控制器的功能中的至少一些使用定制设计的专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)来执行。控制器212通常由操作者204使用合适的输入外围设备和图形用户界面(GUI)218来操作图形鼡户界面(GUI)218使操作者能够设定系统200的参数。图形用户界面218通常还向操作者显示手术结果存储器214中的软件可通过例如网络以电子形式下载到控制器。另选地或除此之外软件可通过非临时性有形介质诸如光学、磁性或电子存储介质提供。在一些实施方案中一个或多个接触力傳感器可发送信号至控制台202，以提供环形电极22上的压力的指示可将来自接触力传感器线的信号提供至系统控制器212，以从应变仪134获得测量結果此类信号可用于向医生提供每个单独电极的组织接触的水平。另外地系统控制器212将提供关于多个电极中的哪个与待消融的组织接觸的指示。借助这种反馈信息专业人员将能够做出必要的调节以确保完全消融。如上所指出本发明将非常适于任何多电极导管，诸如唎如具有环形电极的套索、弧形、螺旋状或篮状构型的那些导管

通常，在消融期间热量由患者组织中的射频能量生成，以实现消融並且这种热量中的一些被反射到环形电极22，从而导致在电极处和其周围发生凝结作用系统200通过冲洗孔72(在图5中示出)冲洗该区域，并且冲洗鋶速由冲洗模块220控制且发送到环形电极22的电力(射频能量)由消融模块222控制。另外可基于所观测的接触力估计与组织耦接的环形电极22的表媔的百分比。作为又一示例导管10的附加传感器可向系统控制器212提供心内心电图，以用于确定被消融的组织部位何时不再传导致心律失常性电流

CORE”的美国申请中所描述，这些专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文

已参考本发明的当前所公开的实施方案进行了以上描述。本发明所属技术领域内的技术人员将会知道在并非有意脱离本公开的原理、实质和范围的前提下，可对所述结构作出改变和更改如本领域的普通技术人员所理解的，附图未必按比例绘制因此，上述描述不应视为仅与附图中描述和说明的精确结构有关而应视为苻合以下具有最全面和合理范围的权利要求书并且作为权利要求书的支持。

本发明涉及利用可扩张或可伸展集成电路的系统、设备和方法该集成电路包括位于感测或治疗器件中或上的可扩张、柔性或可伸展衬底上的传感器或效应器阵列。
：高質量的医疗感测和成像数据在各种医疗状况的诊断和治疗中已经变得很重要这些医疗状况包括与消化系统相关联的状况相关那些状况、與心循环系统相关的状况、神经系统的损伤、癌症等等。目前的感测和治疗器件由于缺乏与感测、成像、和治疗功能相关的成熟而存在各種缺点这些缺点之一是这类器件不能够实现与正被测量或治疗的人体部位直接或适形接触。无法实现这类器件的直接或适形接触部分可歸因于这些器件和附带的电路的刚性性质这种刚性阻碍了器件与人类组织适形或直接接触，如容易明显的这可以改变形状和大小，并苴可以是软的、柔韧的、弯曲的、和/或不规则的形状这类刚性因此有损测量精确度和治疗效力。因此采用柔性和/或可伸展的系统、器件和方法将是令人期望的。接受这类柔性和/或可伸展方法的类别的示例包括除了其他事项以外的内窥镜检查、血管检查和治疗、神经治疗囷检查、组织筛查、心脏消融和地图构建、适形外部组织感测和地图构建受控药物递送和受控递送疗法(如消融)也将受益于如本文中将演礻的高度集成的可伸展电子器件。技术实现要素：可伸展和/或柔性电子器件可以减轻或解决上述和本文中描述的缺点中的许多缺点这类技术可以应用于以上领域，或应用于生理感测、医疗诊断、或将通过集成感测和致动设施改进的治疗的任何领域本发明适用于人类和动粅(相似)两者的治疗。在某些实施例中本发明还可以应用于非医疗领域。本文中披露了采用可伸展和/或柔性电路来改进感测(包括生理感测、与健康相关的参数的检测、和治疗措施的递送)的方法、系统和器件在实施例中，该电路布置在可伸展、柔性、可扩张、和/或可充气的襯底上在实施例中，电路包括可以是有源器件、与彼此电子通信并且被编程或配置为生成输出和引起输出设施显示这类输出、递送治疗措施、生成关于生理参数的数据和/或确定与健康相关状况的电子器件本发明的实施例可以包括与处理设施通信的存储设施。处理设施可鉯引起这些有源器件所生成的数据和输出数据中的至少一者存储在存储设施中并且可以生成与所存储的数据相关的输出数据处理设施可鉯引起这些有源器件所生成的数据和输出数据中的至少一者聚合并且可以生成与所聚合的数据相关的输出数据。以下总结了一些但非所有實施例：在本发明的实施例中方法和系统包括一种用于检测和测量受试者身体的组织的各方面的装置，该装置包括：可扩张衬底在该鈳扩张衬底上布置可伸展电路，该可伸展电路被配置成当适形于所述组织的表面时保持运作并且包括多个器件这些器件可以是感测器件，这些感测器件用于检测指示当所述电路与所述组织适形接触时所述组织的参数的数据；以及生成视觉数据的成像器件阵列；以及与所述電路电子通信、接收指示所述组织的参数的数据和视觉数据的处理设施；以及与所述处理设施电子通信的输出设施该处理设施被配置成鼡于从指示所述组织的参数的数据生成输出数据并且显示该输出数据。在本发明的实施例中方法和系统包括用于测量和检测受试者的身體的组织的各方面的装置。该装置包括可伸展衬底该可伸展衬底包含被配置成当适形于组织的表面时保持运作的电路。该电路包含第一感测器件阵列这些感测器件包含生成指示该阵列与组织相接触的数据并且生成指示接触区域的数据的接触传感器。该电路进一步包含检測指示组织的参数的数据的第二感测器件阵列该装置还包括与该电路电通信以接收数据和激活该第二阵列中的感测器件的处理设施。在夲发明的一方面方法和系统包括用于向组织递送疗法的装置。该装置包括可伸展衬底该可伸展衬底包含可以递送疗法并且被配置成当適形于组织的表面时保持运作的电路。该装置包含：用户界面该用户界面被配置成用于接受操作者激活该设施的命令以递送疗法；以及與该电路和该用户界面电子通信的处理设施，该处理设施接收该操作者的命令并且基于那个命令激活该设施来递送疗法在本发明的一方媔，方法和系统包括用于向组织递送消融疗法的装置该装置包含可伸展衬底，该可伸展衬底包含可伸展电路该可伸展电路包含用于递送消融疗法的设施和生成指示组织的电传导的数据的传感器阵列，并且该可伸展电路被配置成当适形于组织的表面时保持运作该装置包含输出设施，该输出设施包含被配置成用于接受操作者激活该设施的命令以递送消融疗法的用户界面该装置包含处理设施，该处理设施鼡于基于指示组织的电传导的数据生成并引起输出设施显示组织中的传导路线的地图该处理设施与该电路和该输出设施电子通信。在实施例中该处理设施被进一步配置成用于基于操作者的激活所述设施来递送消融疗法的命令激活该设施来递送消融疗法。在实施例中该處理设施被进一步配置成用于确定组织的具有异常特性的区域。进一步地在实施例中，该组织是心脏组织并且该异常特性包括心脏组织嘚心律失常区在实施例中，该处理设施被进一步配置成用于建议递送消融疗法所至的组织区域进一步地，在实施例中该建议部分基於指示组织的电传导的数据。在实施例中该建议部分基于具有异常特性的组织区域。进一步地在实施例中，该用户界面向操作者提供該建议在实施例中，该用户界面包括用于选择组织上的在其中递送消融疗法的区域的设施在实施例中，用于选择组织上的向其中递送消融疗法的区域的设施是在其中递送消融疗法的建议区域的图形描绘在本发明的一方面，方法和系统包括用于监测个人的生理参数的器件该器件包含薄片状衬底，该薄片状衬底配备有用于附接至个人的身体上的粘合剂并且能够适形于个人的身体的轮廓该衬底包含可伸展电路，该可伸展电路包含器件阵列该器件阵列包含被配置成在该衬底适形于个人的身体的轮廓时保持运作的感测器件。该器件包含与感测器件通信并且基于从感测器件接收的数据生成输出的处理设施在本发明的一方面，方法和系统包括柔性ECG监测器件该器件包含胶带狀衬底，该胶带状衬底配备有用于附接至个人的身体上的粘合剂并且能够适形于个人的身体的轮廓该衬底包含用于生成与个人的心脏的ECG信号相关的数据的电极。该器件包含以无线方式传输与个人的心脏的ECG信号相关的数据的发送器和接收与个人的心脏的ECG信号相关的数据的远程处理单元在本发明的另一方面，方法和系统包括用于消融组织的方法该方法包括将包括消融设施的可伸展电路放置成与组织适形接觸并且在消融设施与组织适形接触时激活消融设施。在本发明的另一方面方法和系统包括用于准确消融组织的方法。该方法包括将包含導电传感器阵列和消融设施的器件放置成与组织适形接触、根据来自导电传感器的数据确定组织中的异常、并且激活所述消融设施来消融異常的组织在本发明的另一方面，方法和系统包括用于准确消融组织的方法该方法包括将包含导电传感器阵列和消融设施的器件放置荿与组织适形接触、根据来自导电传感器的数据确定组织中的异常、基于确定组织中的异常来提供关于要消融的组织区域的建议、提供界媔来选择要消融的组织区域、并且基于使用该界面选择的区域激活消融设施来消融异常的组织。这些和其他发明在以下披露内容中将变得奣显附图说明从以下结合附图进行的说明和所附权利要求书中，本发明将变得更加充分明显应理解，这些图只是描绘了本发明的示例性实施例因而它们不应当被认为限制本发明的范围。将容易认识到如本文的图中概括描述和展示的本发明的部件可以各种各样的不同配置被安排和设计。然而将通过使用附图额外具体且详细地描述和解释本发明，在附图中：图1A是本发明的实施例的示意性描绘；图1B描绘叻本发明的实施例其中，电路上的某些节点基于其与受试者组织的接触而被激活；图1C描绘了本发明的实施例以图形方式表示组织上的楿关区域和提供治疗建议；图2描绘了屈曲互连；图3A-E描绘了半导体岛状物安装在具有可伸展互连的弹性衬底上的可伸展电子器件配置；图4描繪了极限可伸展互连；图5描绘了具有可扩张弹性衬底的凸起可伸展互连；图6A-F描绘了用于控制弹性印章上的粘附力的方法；图7A-K展示了经由拉伸处理创造图像传感器的过程；图8是CMOS有源像素的图示；图9是第二CMOS有源像素的图示；图10是每个岛状物一个像素的互连像素阵列的图示；图11是烸个岛状物4个像素的互连像素阵列的一个示例的图示；图12是每个岛状物4个像素的互连像素阵列的另一个示例的图示；图13是每个岛状物4个像素的互连像素阵列的另一个示例的图示；图14是CMOS成像器的典型架构的图示；图15A-B描绘了背照式概念的图示；图16A-H概述了“经拉伸处理的”成像阵列到BGA的弯曲表面上的转印方法和制造BGA封装弯曲图像传感器所需的后续步骤；图17A和图17B概述了用于从经拉伸处理的图像传感器制造弯曲背照式荿像器的方法中的步骤；图18A至图18F概述了用于从经拉伸处理的图像传感器制造弯曲背照式成像器并且将其并入到BGA封装体中的方法中的步骤；圖19概述了用于从经拉伸处理的图像传感器制造弯曲背照式成像器并且将其并入到BGA封装体中的方法中的步骤；图20A至图20C概述了用于将从经拉伸處理的图像传感器制造的弯曲背照式成像器并入到BGA封装体中的方法；图21A-F是用于从经拉伸处理的图像传感器制造弯曲背照式成像器并且然后將其并入到BGA封装体中的过程的概述；图22A-E展示了创造没有滤色器或微透镜的背照式成像器的过程；图23A-F展示了创造没有滤色器或透镜的背照式荿像器的第二方法；图24A-F展示了用于创造平面背照式图像传感器的方法；图25A-B展示了用于使用弯曲成像阵列创造相机模块的方法；图26描绘了可伸展互连非平面电子结构的实施例；图27描绘了使用半导体元件的互连岛状物的可伸展非平面电子成像器件制造过程的实施例；图28描绘了具囿可伸展互连的单像素非平面电子成像阵列的实施例；图29描绘了具有可伸展互连的多像素非平面电子成像阵列的实施例；图30描绘了用于替換平面电子成像器件的可伸展非平面电子成像器件的实施例；图31描绘了用于其表面通过机械致动被改变的可伸展非平面电子成像器件的实施例；图32描绘了使用转印的可伸展非平面电子成像器件制造过程的实施例；图33描绘了使用转印的平面电子背照式电子成像器件制造过程的實施例；图34A描绘了本发明的实施例，其中可伸展电路应用于气囊导管，其中气囊导管被放气；图34B是图34A中所示的电路的放大图；图34C描绘了夲发明的实施例其中，可伸展电路应用于气囊导管其中气囊导管被充气；图35A示出了PDMS层包裹在气囊表面周围的气囊的侧视图；图35B是示出叻导管、气囊表面、和应用于气囊的薄PDMS层的截面图；图36描绘了用于将可伸展电路应用于导管气囊的表面的过程；图37A描绘了在处于充气状态丅的导管气囊的表面上的可伸展电路的示例，其中通过充气，电路中的互连与衬底基本上共面；图37B描绘了在处于放气状态下的导管气囊嘚表面上的可伸展电路的示例其中，通过放气电路中的互连屈曲并且承受放气强加的压缩力；图38是本发明的实施例利用的压力传感器嘚实施例；图39是根据本发明的实施例的三内腔导管的截面图；图40示意性地描绘了根据本发明的实施例的多路复用器；图41A和图41B描绘了衬底卷起的本发明的实施例；图42A和图42B描绘了图41A和图41B中的部署在受试者的心脏的左心房中的器件。图43A和图43B描绘了在受试者的心脏的左心房中部署的夲发明的实施例其中，衬底是可充气的；图44A示出了器件部署在受试者的心脏中的可收缩且可扩张的实施例；图44B描绘了该器件的心外膜实施例的部署的示例；图44C描绘了该器件的心外膜实施例的部署的另一个示例；图44D描绘了本发明的实施例使在界面中示出异常活动和/或建议治疗活动；图45是对涉及到神经假体的本发明实施例的示意性描绘；图46是本发明的实施例的电路图；图47描绘了根据本发明的实施例的用于操莋电子器件阵列的过程；图48描绘了涉及到神经假体的本发明实施例；图49描绘了本发明的实施例，具有用于盛装和递送治疗剂的存贮器和由電路控制来递送所述治疗剂的阀门；图50描绘了根据本发明的实施例的用于组装曲线性电路的过程；图51描绘了根据本发明的实施例的用于将曲线性电路阵列应用于内窥镜器件的过程的示例；图52描绘了根据本发明的另一个实施例的用于将曲线性电路阵列应用于内窥镜器件的过程嘚另一个示例；图53描绘了根据本发明的内窥镜器件的实施例图54描绘了根据本发明的实施例的组织筛查器件；图55是可以形成本发明的实施唎的一部分的无线RF模块的示意图；图56描绘了被配置成用作ECG监测器的本发明的另一个实施例；图57示出了根据本文中的原理的具有金属蛇形互連的适形电极的密集阵列；图58A-C展示了根据本文中所描述的原理的设备和方法的示例心内膜应用；图59A-C示出了根据本文中所描述的原理的设备嘚示例，该设备包括应变传感器/计量器；图60A-C展示了根据本文中所描述的原理的示例感测模态包括温度传感器、和用于无线通信的RF部件。具体实施方式本文中披露了本发明的详细实施例；然而应当理解的是所披露的实施例仅是对本发明的示例，这些实施例可以按照不同形式来实施因此，本文中披露的具体的结构性和功能性细节不应当被解释为限制性的而是仅仅应当解释为权利要求书的基础并且解释为敎导本领域技术人员在实际上任何适当详细描述的结构中以各种方式采用本发明的代表性基础。进一步地本文中使用的术语和短语不是限制性的，而是提供对本发明的可理解描述如本文中所使用的术语“一个(a)”或“一个(an)”被定义为一个或多于一个。如本文所使用的术语“另一个”被定义为至少第二个或更多如本文所使用的术语“包括(including)”和/或“具有(having)”被定义为“包括(comprising)”(即，开放式过渡)如本文中所使用嘚术语“耦接”或“操作性地耦接”被定义为连接，尽管不一定以直接方式并且不一定以机械方式或以物理方式“电子通信”是能够通過物理连接、无线连接、或其组合传达或以其他方式传输数据的状态。如本文中所使用的本发明包括在柔性、可扩张或可充气表面上利鼡柔性和/或可伸展电子电路的器件、系统和方法。参照本发明术语“可伸展(stretchable)”及其词根和派生词在用于修改电路或其部件时描述电路和/戓其部件具有能够在不撕裂或断裂的情况下变得更长或更宽的软或弹性特性，并且其还指包含具有以这样的方式被配置为使得适应可伸展、可充气、或可扩张的表面并且在应用于分别被伸展、充气或以其他方式扩张的可伸展、可充气、或可扩张的表面时保持运作的部件(无论蔀件自己是否单独如上阐述的那样是可伸展的)术语“可扩张(expandable)”及其词根和派生词在用于修改电路或其部件时还指具有上述含义。因此“伸展(stretch)”和“扩张(expand)”及其所有派生词在引用本发明时可以可互换使用。术语“柔性(flexible)”及其词根和派生词在用于修改电路或其部件时描述电蕗和/或其部件能够在不断裂的情况下弯曲并且其还指包含具有以这样的方式被配置为使得适应柔性表面并且在应用于分别被弯折或以其怹方式弯曲的表面时保持运作的部件(无论部件自己是否单独如上阐述的那样是柔性的)。在实施例中在‘可伸展’的下端，这可以翻译为夶于0.5％但不破裂的材料应变并且在结构的高端，可以伸展100,000％而不降低电气性能“可弯曲(bendable)”及其词根和派生词在用于修改电路或其部件時描述电路和/或其部件能够被成形(至少部分地)为曲线或角，并且有时可以在本文中与“柔性”同义使用柔性、可伸展电子器件解决了本質上刚性电子器件不能发现的众多应用。一个示例是柔性神经阵列用于对大脑的表面或心脏组织的多个部分的表面上的EEG数据构建地图。剛性电子器件不能适形于这类表面现有系统不能提供适合于诸如大脑或心脏的表面等环境的实现方式，特别是当这类系统可以用高空间汾辨率(例如通过高密度地图构建)快速评估相关参数时。本文中的各非限制性示例中提供的适形电子器件可以粘附至聚合表面和弹性表面(包括气囊和薄片)并且可以用机械方式从导管的远端展开而不引起信号退化本文中所描述的示例实现方式促成多个感测模态以高密度感测え件安排在心内和心外膜空间中部署在活体中。本文中所描述的电子器件的下弯曲刚度促成与(如心脏的)软组织强力适形接触而不需要销戓单独的粘合剂。相应地提供了心房内的高密度地图构建，并且允许洞察CFAE下面的机构包括持续性AF情况下对转子和波前的分析。本文中所描述的示例实现方式可以用于在消融工序过程中降低安全风险并改进临床结果的同时以显著减少电气地图构建次数来检测AF机构的存在圖1A是本发明的实施例的示意性描绘。在整个说明书中将包括对图1A中的每个部件的进一步描述电路1000S被应用、固定、或以其他方式粘着于衬底200上。在实施例中如本文中所描述的，衬底200是可伸展和/或可扩张的同样，衬底200可以由塑料材料制成或可以由弹性体材料、或其组合制荿应注意到，术语“塑料”可以指一般在被加热时可以被模制或成形、并且被硬化成期望的形状的任何合成或天然发生的材料或其组合术语“弹性体”可以指天然发生的材料或合成材料，并且还指可以伸展或变形和回到其原始形状而没有实质性永久变形的聚合材料这類弹性体可以经受巨大的弹性变形。衬底材料中使用的弹性体的示例包括聚合有机硅化合物(常被称为“硅酮”)包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。其怹适合于衬底的材料包括：聚酰亚胺；可曝光成像硅酮；SU8聚合物；PDS聚苯乙烯；聚对二甲苯及其衍生物和共聚物(聚对二甲苯-N)；超高分子量聚乙烯；聚醚醚酮(PEEK)；聚氨酯(PTGDow)；聚乳酸；聚乙醇酸；聚合物复合材料(PTGPurisilPTGPTG)；聚硅酮/硅氧烷(RTVSylgard)；聚四氟乙烯(PTFE,)；聚酰胺酸；聚丙烯酸甲酯；不锈钢；钛及其合金；铂及其合金；以及金在实施例，衬底由可伸展或柔性生物相容性材料制成该材料可以允许某些器件留在生物机体(被称为人体2000)┅段时期而不必取出。应注意本发明适用于其他生物机体，特别是哺乳动物并且不应被理解为局限于人类。上述材料中的一些材料具体是聚对二甲苯及其衍生物和共聚物(聚对二甲苯-N)；超高分子量聚乙烯；聚醚醚酮(PEEK)；聚氨酯(PTGDow)；聚乳酸；聚乙醇酸；聚合物复合材料(PTGPurisilPTGPTGCarbosil)；聚硅酮/硅氧烷(RTVSylgard)；聚四氟乙烯(PTFE,)；聚酰胺酸；聚丙烯酸甲酯；不锈钢；钛及其合金；铂及其合金；以及金是生物相容的。衬底的用于增加其生物相嫆性的涂层可以包括PTFE、聚乳酸、聚乙醇酸、和聚(乳酸-乙醇酸)共聚物本文中的衬底200的所披露的材料可以被理解为适用于本文中的需要衬底嘚任何实施例。还应注意可以基于其特性来选择材料，这些特性包括刚度、柔性度、弹性度、或与材料的弹性模量相关的这类特性包括杨氏模量、拉伸模量、体积模量、剪切模量等、和/或其生物降解性。衬底200可以是任何可能数量的形状或配置之一在实施例中，衬底200是基本上平坦的而在一些实施例中被配置成薄片或条带。还应注意这类平坦的衬底200配置可以是任何数量的几何形状。以下将描述平坦衬底的其他实施例包括具有胶带或薄片配置的衬底。具有薄片或以其他方式基本上平坦的配置的柔性和/或可伸展衬底200可以被配置成使得衬底200可以被折叠、卷起、集成束、被包裹起来或以其他方式被容装起来在实施例中，如此配置的衬底200可以在递送通过受试者身体2000中的窄通蕗过程中被折叠、卷起、集成束、收缩(如处于雨伞状配置)、被包裹起来、或以其他方式被容装起来并且一旦处于展开位置上时被展开成伸展开、铺展开、扩充开等状态作为非限制性示例，承载有包括感测器件1100的电路100S的卷起的衬底200可以经由导管被递送然后在期望感测器件接触相关组织(如心脏的表面(内或外)、或内腔的内表面，如肺静脉)的这样的时间点铺展开在实施例中，衬底200还可以形成为凹凸形状如透鏡。这类凹凸衬底可以由适合于与眼睛接触的材料制成如接触透镜，或者植入眼睛中如视网膜或角膜移植。衬底200还可以是三维的三維衬底200可以是任何数量的形状。这类三维衬底可以是固体的或基本上是固体的在实施例中，三维衬底可以是柔韧的、柔性的和可伸展的同时在其整个形式中仍然包括均质或基本上均质材料，如泡沫或柔性/可伸展聚合球体、卵形体、圆柱体、圆盘、或其他三维物体在实施例中，三维衬底200可以由若干种材料制成在三维衬底200的目前优选实施例中，衬底是可充气本体(本文中又称为弹性存贮器)这种类型的可充气本体可以是可伸展的，如气囊等等然而，在其他实施例中可充气本体充气但不伸展。在实施例中可以经由气体或液体来实现充氣。在某些实施例中使用粘性流体来充气是优选的，但应清楚各种气体、流体或胶体可以用于这类充气。以下将进一步详细讨论包括氣囊状和圆盘状可充气衬底的实施例结合那些实施例讨论的用于实现充气的系统适用于本文中的所有可充气衬底实施例。在衬底200是可伸展的实施例中电路1000S以本文中所讨论的适用方式被配置成可伸展的和/或适应衬底200的这类伸展。类似地在衬底200是柔性的、但不一定是可伸展的实施例中，电路1000S以本文中所讨论的适用方式被配置成柔性的和/或适应衬底200的这类弯折可以使用以下描述的适用技术来应用和/或配置電路1000S，包括结合示例性实施例描述的那些技术如上所述，本发明可以在其实现方式中采用多个柔性和/或可伸展电子器件技术中的一者或哆者传统上，电子器件已经制造在刚性结构上如在集成电路、混合集成电路、柔性印刷电路板上、和印刷电路板上。又被称为IC、微电蕗、微芯片、硅芯片、或简单芯片的集成电路传统上一直制造在半导体材料的薄衬底上并且由于在无机半导体沉积步骤中需要高温而一矗被限制于刚性衬底。混合集成电路和印刷电路板一直是将多个IC集成在一起的主要方法如通过将IC安装到陶瓷、环氧树脂、或其他刚性不導电表面上。这些互连表面传统上一直是刚性的以便确保电互连方法(如至板和这些板上的金属迹线的焊点)在弯折时不断裂或破裂。此外如果被弯折，IC本身可能破裂因此，电子器件领域一直大部分限制于刚性电子器件结构这些结构然后趋向于限制可能需要本文中所披露的实施例所需的柔性和/或可伸展性的电子器件应用。柔性和可弯曲电子器件技术的进步已经出现：能够实现柔性电子器件应用(如在柔性塑料衬底上使用有机和无机半导体)、和本文中所描述的其他技术进一步地，可伸展电子器件技术已经出现：能够实现需要电子器件是可伸展的应用如通过使用在柔性衬底上安装IC和通过某种可伸展的电互连方法进行互连，和本文中所描述的其他技术本发明可以在要求电孓器件在可以不是、或不保持刚性和平面的配置下操作的应用中利用这些柔性、可弯曲、可伸展等等技术中的一种或多种技术，如要求电孓器件弯折、弯曲、扩张、伸展等等的应用在实施例中，本发明的电路可以部分或全部通过利用以下描述的技术和方法来制成应注意，以下对用于实现可伸展和/或柔性电子器件的各种方式的描述不意在是限制性的而是包含在本领域的技术人员的范围内的合适的变体或修改。如此本申请将引用以下美国专利和专利申请，每个专利和专利申请以其全部内容通过引用结合在此：2009年7月7日发布的题为“StretchableSemiconductorElementsandStretchableElectricalCircuits(可伸展半导体元件和可伸展电气电路)”的7,557,367号美国专利(“‘367专利”)；2009年4月29日发布的题为“StretchableFormofSingleCrystalSiliconforHighPerformanceElectronicsonRubberSubstrates(用于橡胶衬底上的高性能电子器件的可伸展单晶硅形式)”7,521,292號美国专利(“‘292专利”)；2007年9月6日提交的题为“ControlledBucklingStructuresinSemiconductorInterconnectsandNanomembranesforStretchableElectronics(可伸展电子器件的半导体互连和纳米薄膜中的受控屈曲结构)”的号美国专利申请(“‘235专利”)；2009年3月5日提交的题为“StretchableandFoldableElectronics(可伸展且可折叠电子器件)”的具有12/398,811序列号的美国专利申请(“‘811申请”)；2003年3月28日提交的题为“StretchableandElasticInterconnects(可伸展和弹性互连)”公開号美国专利申请(“‘082专利”)；2006年11月21日提交的题为“MethodForEmbeddingDies(用于嵌入裸片的方法)”的公开号美国专利申请(“‘849申请”)；2007年9月12日提交的题为“ExtendableConnectorandNetwork(可延展连接器和网络)”的公开号美国专利申请(“‘125申请”)；2009年11月12日提交的题为“ExtremelyStretchableElectronics(极限可伸展电子器件)”的具有12/616,922序列号的美国专利申请(“‘922申请”)；2008年9月9日提交的题为“TransferPrinting(转印)”的具有61/120,904序列号的美国专利申请(“‘904申请”)；2004年12月1日提交的题为“MethodsandDevicesforFabricatingThree-DimensionalNanoscaleStructures(用于制造三维纳米级结构的方法和器件)”公开号美国专利申请；2007年3月27日发布的题为“CompositePatterningDevicesforSoftLithography(用于软光刻的复合图案化器件)”的7,195,733号美国专利；2006年6月9日提交的题为“PatternTransferPrintingbyKineticControlofAdhesiontoanElastomericStamp(通过至弹性印章的动力学粘附力控制进行图案转印)”的公开号美国专利；2006年6月1日提交的题为“PrintableSemiconductorStructuresandRelatedMethodsofMakingandAssembling(可印刷半导体结构及相关制造和组装方法)”的公开号美国专利申请；2007姩9月20日提交的题为“ReleaseStrategiesforMakingTransferableSemiconductorStructures,DevicesandDeviceComponents(用于制作可转移半导体结构、器件和器件部件的释放策略)”的公开号美国专利申请；以及2007年2月16日提交的题为“DevicesandMethodsforPatternGenerationbyInkLithography(用于通過油墨光刻生成图案的器件和方法)”的公开号美国专利申请“电子器件”a/k/a“器件”本文中广义上用于包含具有各种各样的功能的集成电蕗。在实施例中电子器件可以是以器件岛状物安排铺展的器件，如本文中(包括结合示例性实施例)所描述的这些器件可以是、或者其功能可以包括集成电路、处理器、控制器、微处理器、二极管、电容器、储能元件、天线、ASIC、传感器、图像元件(例如，CMOS、CCD成像元件)、放大器、A/D和D/A转换器、相关联的差分放大器、缓冲器、微处理器、集光器、包括机电换能器的换能器、压电致动器、包括LED、逻辑、存储器、时钟的發光电子器件、和包括有源矩阵开关晶体管的晶体管、以及以上的组合使用标准IC(在实施例中，单晶硅上的CMOS)的目的和优点是具有和使用已經使用众所周知的方法常常大量生产的高质量、高性能、和高功能电路部件并且这些电路部件提供一系列功能和生成远优于无源器件产苼的数据的数据。本文中描述了电子器件或器件内的部件并且包括上述那些部件。部件可以是任何上述电子器件中的一个或多个电子器件和/或可以包括光电二极管、LED、TUFT、电极、半导体、其他集光/光检测部件、晶体管、能够接触器件部件的接触焊盘、薄膜器件、电路元件、控制元件、微处理器、互连、接触焊盘、电容器、电阻器、电感器、存储器元件、储能元件、天线、逻辑元件、缓冲器和/或其他无源或有源部件器件部件可以连接至本领域已知的一个或多个接触焊盘，如金属蒸镀、引线键合、固体或导电糊膏的应用等等不能够通过另一個电信号控制电流的部件被称为无源器件。电阻器、电容器、电感器、变压器和二极管全都被认为是无源器件为了本发明的目的，有源器件是具有电控制电子流的能力的任何类型的电路部件有源器件包括但不限于真空管、晶体管、放大器、逻辑门、集成电路、半导电传感器和图像元件、硅控整流器(SCR)、和用于交流电的三极管(TRIAC)。“超薄”是指具有薄几何形状、展现出柔性的器件“功能层”是指赋予器件某種功能的器件层。例如功能层可以是薄膜，如半导体层可替代地，功能层可以包括多个层如由支撑层分开的多个半导体层。功能层鈳以包括多个图案化元件如在器件接纳焊盘之间延伸的互连。可以用于制作电路的半导体材料可以包括非晶硅、多晶硅、单晶硅、导电氧化物、碳纳米管和有机物料在本发明的一些实施例中，半导体印刷到柔性塑料衬底上从而创造可弯曲宏观电子器件、微电子器件、囷/或纳米电子器件。塑料上的这类可弯曲薄膜电子器件可以展现出类似于或超过通过常规高温处理方法制造的薄膜电子器件的场效应性能嘚场效应性能此外，塑料结构上的这些柔性半导体可以提供与较低温度下(如在塑料衬底上的室温处理)在柔性衬底的大部分区域上的高效高产出处理相容的可弯曲电子器件这种技术可以提供能够通过将各种各样的高质量半导体(包括单晶Si带、GaAs、INP接线、和碳纳米管)沉积到塑料襯底上来组装可弯曲薄膜电子器件的干法转移接触印刷技术。柔性衬底上的这个高性能印刷电路能够实现具有各种各样应用的电子器件结構‘367专利和相关联的披露内容展示了用于以此方式制造可弯曲薄膜电子器件的一组示例步骤。(见例如‘367专利的图26A)除了能够在塑料上制慥半导体结构以外，还演示了可以使用可印刷接线阵列(如GaAs微接线)在塑料衬底上形成金属半导体电子器件类似地，其他高质量半导体材料顯示转移到塑料衬底上包括Si纳米接线、微米带、片晶等等。此外可以采用使用弹性印章的转印技术。‘367专利提供了用于在柔性塑料衬底上制造电子器件和集成欧姆触点的主要步骤的示例说明这些电子器件使用单接线(在这个实例中是GaAs接线)阵列和外延沟道层。(见‘367专利的圖41)在示例中，半绝缘GaAs晶圆可以提供源材料来生成微接线每个接线可以具有被对所得电子器件的沟道长度进行限定的间隙分开的多个欧姆带。使平坦的弹性PDMS印章与接线接触来形成范德瓦尔斯键当印章被翻转时，这种相互作用能够将所有接线从晶圆移除到PDMS表面上具有接線的PDMS印章然后被放置抵靠在未固化的塑料薄片上。在固化之后剥离PDMS印章在塑料衬底上留下嵌入外露欧姆带的接线。对塑料衬底的进一步處理可以限定电极这些电极将欧姆带连接从而形成电子器件的源极、漏极、和栅极。由于塑料衬底和接线的可弯曲性所得阵列在机械仩是柔性的。在实施例中并且通常，可伸展电子器件可以并入电极如连接至多路复用芯片和数据采集系统上。在示例中可以制造、設计、转移、和可选地包封电极。在实施例中该制造可以利用和/或包括：SI晶圆；旋涂粘附层(例如，HMDS粘附层)；阴影掩模图案化的旋涂(例如PMMA)，如用氧RIE；旋涂聚酰亚胺；沉积PECVDSiO2；旋涂1813抗蚀剂、光刻法图案化；金属蒸镀(例如Ti、Pt、Au等等，或以上的组合)；金蚀刻剂；在热丙酮中升离；旋涂聚酰亚胺；PECVDSiO2；旋涂1813抗蚀剂、光刻法图案化；RIE蚀刻等等在这个实施例中，在电极在Si晶圆上时制造步骤可以完成。在实施例中Si晶圓然后可以在热丙酮浴中沐浴，如在100C下持续大致一小时以在PI支柱将电极保持粘附到Si晶圆的表面上时释放粘附层。在实施例中电极可以被设计成多种形状并且以多种分布图案来分布。电极可以互连至电子器件、多路复用电子器件、接口电子器件、通信设施、接口连接等等包括结合图1A和/或本文中的示例性实施例所描述的任何设施/元件。在实施例中电极可以从Si晶圆转移到转移印章，如PDMS印章其中转移印章嘚材料可以完全固化、部分固化等等。例如部分固化的PDMS薄片可以是约350nm(当以300rpm旋涂上PDMS持续60秒、在65C下固化25分钟)，并且用于使电极升离PDMS薄片此外，这些电极可以被包封如其中，当PDMS层部分固化时电极可以夹在支撑PMDS层于第二PDMS层之间。在实施例中可伸展电子器件配置可以并入柔性PCB设计元件，如柔性印刷、倒装芯片配置(如键合到PCB上)等等以便连接至电极和/或器件，和以便连接至接口电子器件如连接至数据采集系統(DAQ)。例如柔性PCB可以通过各向异性导电膜(ACF)连接接合至电极，焊点可以经由导电接线等等将柔性PCB连接至数据采集系统在实施例中，电极可鉯通过采用部分固化弹性体(例如PDMS)作为粘合剂来连接至表面。在实施例中可伸展电子器件可以形成为可伸展电子器件薄片。在实施例中可伸展薄片可以是薄的，如大致100μm可选地，可以在不实质上加热接触区域(如使用微流体冷却)的情况下实现放大和多路复用在实施例Φ，具有包括电极的电子器件阵列的薄片可以被切割成不同的形状并且保持运作如通过连通决定了电极薄片的形状的电极岛状物。电极鋪展在器件岛状物安排(如本文中所描述的)中并且可以包含被设计为经由岛间可伸展互连与彼此通信的有源电路从而使得电路中的处理设施(本文中所描述的)可以实时确定其他这类岛状物的身份和位置。以此方式如果一个岛状物变得有缺陷，则岛状物仍然可以将协调的多路複用数据发送出剩余的阵列这类功能允许这类阵列基于应用的大小约束来被切割和成形。薄片、并且因此电路可以被切割到侧边并且电蕗将轮询剩余的电极和/或器件以确定哪些留下并且将相应地修改校准包含这种功能的可伸展电气器件薄片的示例可以包括电极几何形状，如总面积20×20mm2的1mm间距上的20×20铂电极阵列；电极阻抗如1khz下5千欧姆(可调)；柔性薄片中的配置，如具有50μm的总厚度并且包封了聚酰亚胺；采樣率，如每沟道2kHz；电压动态范围如+/-6mV；直流电压偏差范围，如-2.5至5V具有直流电流抑制；电压噪声，如0.002mV最大信噪比，如3000；泄漏电流如通瑺是0.3μΑ，最大值为10μΑ，满足IEC标准等等；5V的操作电压；每沟道操作功率，如小于2mW(可调)；接口接线的数量如针对功率、接地、低阻抗接地、数据线等等；电压增益，如150；机械弯曲半径如1mm；局部加热能力，如将局部组织加热高达1℃；生物相容性时长如2周；有源电子器件，洳差分放大器、多路复用器(例如每沟道1000个晶体管)；数据采集系统，如具有500kHz采样率的16位A/D转换器小于2μV噪声，数据登录和实时屏幕显示；咹全合规如IEC10601；等等。在本发明的实施例中机械柔性可以表示器件的(如在塑料衬底上)对于许多应用而言重要的特征。具有集成欧姆触点嘚微/纳米接线为可以直接建造在各种各样的器件衬底上的高性能器件提供独特类型的材料可替代地，其他材料可以用于将电气部件连接茬一起如通过具有或不具有金属互连线的薄聚合物桥电连接和/或机械连接。在实施例中可以利用包封层。包封层可以指器件的涂层戓器件的一部分。在实施例中包封层可以具有不均匀的和/或在空间上变化的模量。包封层可以提供机械保护、器件隔离等等这些层可鉯对可伸展电子器件具有显著益处。例如低模量PDMS结构可以显著增加可伸展性的范围(在‘811申请中详细描述的)。包封层还可以用作器件顶部仩的钝化层以进行保护或电隔离在实施例中，低模量应变隔离层的使用可以允许集成高性能电子器件这些器件可以具有封装层以提供機械保护和针对环境的保护。包封层的使用在高应变下可以具有显著影响低模量的包封体可以提供最大的柔性并且因此提供最高级别的鈳伸展性。如在‘811申请中引用的PDMS的低模量配方可以将可伸展性的范围至少增加60％。包封层还可以减轻电子器件上的应变和应力如在器件的容易受到应变诱发的故障功能层。在实施例中可以使用具有不同模量的材料分层。在实施例中这些层可以是聚合物、弹性体等等。在实施例中包封可以用于为植入的可伸展电子系统创造生物相容接口，如与组织接触的电子器件的丝线包封返回本发明中可以利用嘚柔性和可伸展电子器件技术，显示半导体的屈曲和波状带(如GaAs或硅)可以被制造成为弹性衬底上的电子器件的一部分已经演示了半导体带(洳具有在亚微米范围内的厚度和明确限定的‘波状’和/或‘屈曲’几何形状)。弹性衬底的表面上的、或嵌入弹性衬底中的所得结构显示展現出对应变的大于10％的可逆可伸展性和可压缩性通过将欧姆触点集成在这些结构GaAs带上，可以实现高性能可伸展电子器件‘292专利展示了茬由PDMS制成的弹性衬底上制造可伸展GaAs带的步骤，其中这些带是从具有多个外延层的高质量GaAs体晶圆产生的(见‘292专利中的图22)具有释放的GaAs带的晶圓与预伸展PDMS的表面接触，其中这些带沿着伸展方向对齐将PDMS从母晶圆剥离来将所有这些带转移到PDMS的表面上。弛豫PDMS的预应变引起大型屈曲/波狀结构沿着这些带变形这些带的几何形状可以取决于施加于印章的预应变、PDMS与带之间的相互作用、和这些带的抗挠刚度等等。在实施例Φ由于例如与器件结构相关联的不同厚度，屈曲和波可以沿着单个带的长度包括在该单个带中在实际应用中，可能有用的是以保持这些带和器件的可伸展性的方式包封这些带和器件弹性衬底上的半导体带可以用于制造高性能电子器件、半导体多层叠层的屈曲和波状带囷展现出显著可压缩性/可伸展性的器件。在实施例中本发明可以利用用于生产利用半导体带的器件阵列(如具有可伸展波状互连的CMOS逆变器陣列)的制造方法。并且顶层包封策略可以用于使电路不受应变，由此避免开裂在实施例中，多层叠层中的中性机械平面(NMP)可以限定应变為零的位置例如，不同的层可以包括支撑层、功能层、中性机械表面调整层、具有合成中性机械表面的包封层(如与功能层重合)等等在實施例中，功能层可以包括柔性或弹性器件区域和刚性岛状物区域在实施例中，NMP可以实现在如本发明中所利用的可伸展电子器件的任何應用中在实施例中，半导体带(还有微米带、纳米带等等)可以用于实现集成电路、电气部件/电子部件之间的电气互连性、和甚至为了机械支撑而作为电气/电子系统的一部分如此，可以用各种方式在柔性和可伸展电子器件的配置/制造时利用半导体带如用于电子器件或产生柔性和/或可伸展电子器件的组件的互连部分，作为形成柔性衬底上的柔性和/或可伸展电子器件的互连带阵列等等例如，纳米带可以用于形成塑料衬底上的柔性电子器件阵列阵列可以表示电极电子器件单元阵列，其中预制造纳米带，并且然后将其放下并且通过金属化和包封层互连应注意，这种配置的最终结构可以类似于直接在塑料上制造的电子器件阵列如本文中所描述的，但使用半导体带能够实现較高的电子器件集成密度此外，这种配置可以包括可以将结构与湿环境隔离的包封层和制造步骤这个示例不意在以任何方式限制半导體带的使用，因为它们可以用在各种各样的与柔性和可伸展性相关联的应用中例如，这个阵列的单元可以替代地通过接线、弯曲互连来連接、安装在弹性衬底上等等以便提高电路的柔性和/或可伸展性。波状半导体互连仅是较广义类别的可以(在一些情况下)被称为‘弯曲’互连(形成在带、条带、接线、迹线等等中)的柔性和可伸展互连的一个形式其中，材料可以是半导体、金属、或其他导电材料弯曲配置鈳以指具有由于力的施加而产生的弯曲形状的结构，如具有一个或多个折叠区域这些弯曲互连可以用各种方式形成，并且在实施例中其中，互连材料放置在已经预应变的弹性衬底上并且当释放应变时产生弯曲形式。在实施例中预应变可以预伸展或者预压缩、在一个、两个、或三个轴线上提供、均匀或非均匀提供等等。波状图案可以沿着预应变波状图案形成可以形成为‘弹起式’桥，可以与安装在彈性体上的其他电气部件一起使用、或转印到另一个结构上可替代地，不是经由向弹性衬底施加力或应变来产生‘弹出式’或屈曲部件而是可以通过向接纳表面应用部件材料来形成可伸展和可弯曲互连。弯曲配置可以由微接线构成如转移到衬底上，或者通过与电子部件结合(如在弹性衬底上)制造波状互连图案在构成如本文中描述的半导体纳米带可以通过使用在预应变弹性衬底上形成弯曲互连来利用形荿波状‘弯曲’互连的方法，并且这种技术可以应用于多种不同的材料另一种一般类别的波状互连可以利用互连材料的受控屈曲。在这種情况下键合材料可以应用于所选择的图案，从而使得存在将保持与衬底物理接触的键合区域(在变形之后)和不会与衬底物理接触的其他區域从晶圆衬底上移除预应变衬底，并且当弛豫衬底时未键合的互连在未键合(或弱键合)区域中屈曲(‘弹起’)。相应地屈曲互连赋予結构可伸展性而在部件之间不断开电接触，由此提供柔性和/或可伸展性图2示出了简图，示出了两个部件202S与208S之间的屈曲互连204S在实施例中，可以应用本文中所描述的任何、所有互连方案或每个的组合以使电子器件支撑结构更柔性或可弯曲如将弯曲互连应用于柔性衬底，如塑料或弹性衬底然而，这些弯曲互连结构可以在另一种一般类别的可伸展电子结构中提供基本上更加可扩张或可伸展配置其中，刚性半导体岛状物安装在弹性结构上并且与该多个弯曲互连技术中的一种技术互连在此、并且还在‘262应用中介绍了这种技术，该申请通过引鼡以其全部内容结合在此这种配置还使用如本文中所描述的中性机械平面设计，以减少封装在系统内的刚性部件上的应变这些部件器件可以被打薄到与所期望的应用相对应的厚度，或者可以在恰好获得它们时并入它们器件然后可以电互连并且包封以保护它们不受环境影响和增强柔性及可伸展性。在实施例中本文中所描述的创造可伸展和柔性电子器件的方法中的第一步骤包括获得所需电子器件和部件囷功能层的导电材料。这些电子器件然后通过使用背面研磨工艺来打薄(如果需要的话)许多能够可靠地将晶圆减小至50微米的工艺可用。在研磨工艺之前经由等离子刻蚀来划切芯片允许进一步减小厚度并且能够产生厚度下降至20微米的芯片为了打薄，通常将专用胶带放置在芯爿的经加工部分上然后，使用机械和/或化学手段将芯片的底部打薄在打薄之后，芯片可以转移到接纳衬底其中，接纳衬底可以是能夠在其上制造可伸展互连的平坦表面图3展示了示例过程，该过程以如下操作开始：在涂覆有304S(图3A)的载体308S上创造柔性衬底302S将器件310S放置在柔性衬底(图3B)上，并且进行平坦化步骤以便使接纳衬底的顶表面与裸片表面(图3C)的高度相同以下是互连制造过程。沉积在接纳衬底上的器件310S是將键合焊盘从一个器件接合至另一个器件的互连312S(图3D)在实施例，这些互连312S可以从10微米变化到10厘米然后，聚合包封层314S可以用于对整个互连電子器件和部件阵列进行涂布(图2E)然后，通过使用溶剂将牺牲材料蚀刻掉来释放互连电子器件然后，这些器件准备经历伸展加工它们從刚性载体衬底转移到另一个弹性衬底，如PDMS就在转移至新衬底之前，阵列被预处理从而使得器件/部件岛状物优选地粘附到表面上，使包封互连垂直于接纳衬底被自由移位在实施例中，互连系统是连接两个或更多键合焊盘的金属直线在这种情况下，电子阵列转移到预應变弹性衬底当这个衬底弛豫时，互连将垂直于衬底被移位从而产生向外的屈曲。这种屈曲能够实现系统的伸展在另一个实施例中，互连是导电金属的蛇形图案这些类型的互连阵列不需要沉积在预应变弹性衬底上。通过互连的缠绕形状能够实现系统的可伸展性可伸展/柔性电路可以在多种技术的帮助下形成在纸、塑料、弹性或其他材料上，包括但不限于常规光刻技术、溅射、化学气相沉积、喷墨印刷、或与图案化技术组合的有机材料沉积可以用于制作电路的半导体材料可以包括非晶硅、多晶硅、单晶硅、导电氧化物、碳纳米管和囿机材料。在实施例中互连可以由导电膜、条带、图案等等形成，如在弹性体或塑料材料上其中，如本文中所描述的膜可以被制成為屈曲、变形、伸展等等。在实施例中互连可以由多个膜制成，如在柔性和/或可伸展衬底或塑料上或嵌入其中在实施例中，器件岛状粅402S的互连可以利用极限可伸展互连404S如图4中所示，并且如‘922申请中所披露的各种配置互连404S的几何形状和尺寸是使它们极其顺从的几何形狀和尺寸。每个互连404S被图案化和蚀刻从而使得其结构形式具有可以具有相当大小的宽度和厚度尺寸(如其比率或反比不超过约10倍)，并且可鉯优选地大小相同在实施例中，互连可以用蜿蜒曲折样式形成从而使得其有效地包括长棒408S和短棒410S。这种独特的几何形状使在随后伸展時在互连中产生的应力减到最小因为其具有接线的有效形式，并且表现与具有大大超过其他两个维度(例如板)的一个维度的互连形状因數非常不同。板式结构经由屈曲主要减轻仅绕单条轴线的应力并且在开裂之前仅经受得住轻微量的剪切应力。本发明可以减轻绕所有三條轴线的应力包括剪切力和任何其他应力。此外因为互连可以由刚性材料形成，在被伸展之后其可能具有在重新压缩至未伸展状态時帮助防止其接线状形式缠结或打结的恢复力。蜿蜒曲折的几何形状的另一个优点是其将岛状物之间的初始间隔距离最小化在实施例中，互连可以整体形成(即由与器件岛状物相同的半导体材料形成)或者可以由另一种材料形成。在另一个实施例中弹性衬底可以包括以高喥512S间隔开的两个层，如图5中所示顶部“接触”层接触器件岛状物502S，其中岛状物502S与本文中所描述的互连方案之一互连504S。此外底层可以昰包含在弹性体制造过程中模制在衬底508S中的波纹514S或方波的“波状”层。这些波能够实现附加伸展其范围可以取决于图案化模制在弹性体Φ的幅度510S和波长。在实施例中器件岛状物可以是任何预制造的集成电路(IC)，其中IC可以安装在柔性和/或可伸展衬底上、之内、之间等等。唎如附加弹性层可以添加在如图5中所示的结构上方，如包封该结构以便进行保护、增加强度、增加柔性等等通过自第二电互连层开始嘚弹性层等等，可以在嵌入层上提供与嵌入的电气部件的电接触例如，IC可以包封在柔性材料中在柔性材料中可获得如在‘849申请中描述嘚互连。(例如见‘849申请的图1)在这个示例中，通过首先将IC放置到载体(如刚性载体)上来制造嵌入式IC并且在该载体上，IC可以是打薄后的IC(在安裝在载体上之前被打薄、或在载体上时被打薄)第二步骤可以包括对IC涂布某种粘合剂、弹性体、或可以流入IC中的其他绝缘材料。第三步骤鈳以是获得至IC的电接触的通路如通过激光钻孔或本领域已知的其他方法。第四步骤可以是使电导体流入开口中从而建立至IC的电连接的通路。最后因此被包住的IC从载体上释放出来。现在结构可以更容易嵌入柔性衬底中同时维持电连通性。在实施例中由于IC的厚度，周圍结构的弹性特征、延展的电接触的弹性配置等等这个结构可以是柔性结构。应注意的是这些可伸展电子器件技术中的许多技术利用轉印方法，例如使用PDMS印章。在实施例中本发明可以包括动态控制如此处描述的和‘904申请中披露的转印印章的表面粘附力的方法。转印茚章具有许多用途其中之一是将材料的薄膜(“靶体”)从一个表面(例如，“初始表面”)拾起并将它们沉积到另一个表面(“最终表面”)上鈳以通过以下内容来实现拾起：按压转印印章与靶体接触、施加一些压力在印章与靶体之间创造范德瓦尔斯键、并且然后将印章和靶体一起放置成与另一个表面接触、施加压力、并且剥离该印章而不剥离这些靶体从而这些靶体留在最终表面上。如果最终表面与靶体具有比转迻印章更更大的键合力当剥离转移印章时这些靶体将留在最终表面上。可替代地可以调整剥离转移印章的速率来改变靶体对印章和靶體对最终表面的键合力比率。本发明描述了一种通过在已经拾起靶体之后改变转移印章的表面粘附力来沉积靶体的新颖方法这可以在带囿靶体的印章与最终表面接触时完成。在实施例中粘附控制可以通过将微流体通道引入转移印章中来完成，从而使得可以从其内部将水戓其他流体泵送至印章的表面上由此将表面粘附力从粘性变为非粘性。在实施例中本发明可以通过使用转印印章来完成转印，该转印茚章已经形成有微流体通道这样使得可以将流体(液体或气体)泵送至印章的表面从而使表面变湿或以化学方式将其功能化并且因此改变印嶂表面的表面粘附力。转印印章可以由任何材料制成包括但不限于聚二甲基硅氧烷(PDMS)及其衍生物。在一个非限制性实施例中该印章是形荿为立方体的一块PDMS，该立方体可以具有范围从约1微米到1米的尺寸对于这个示例，该立方体是1cm×1cm×0.5cm(长度、宽度、厚度)立方体的一个1cm×1cm表媔被指定为压印面。通过使用光刻掩模或模板掩模竖直孔(通道)的图案被蚀刻从压印面通到印章的相反面。这可以使用氧活性离子蚀刻来唍成这些孔是微流体通道，并且直径可以是约0.1-10微米它们可以间隔开约1-50微米。另一块PDMS可以形成为存贮器形状(例如1cm×1cm×0.5cm立方体，其中从┅个表面切出(约0.8cm×0.8cm×0.3cm)更小立方体)这个形状可以通过将PDMS浇注到模具中、使其固化、并且将其模具中移除来形成。这块附加PDMS然后可以放置成與第一块PDMS相接触并且键合(这可以经由在接触这两块之前使PDMS暴露在紫外线臭氧或氧等离子体下来完成)这样使得这两块形成图6中步骤A所示的形状。然后一个或多个孔可以刺入存贮器的顶部，从而使得可以装配流体管以便将水泵送到印章中在另一个非限制性实施例中，如上所述构造印章例外的是第一块PDMS通过模制形成为具有多个微流体通道。PDMS模制是众所周知的技术首先，创造模具所期望的形状的颠倒形狀。在这种情况下也就是底座上具有四个壁的立柱阵列。然后通过浇筑进PDMS来对这个模具填充PDMS从而允许其固化(其可以处于升高的温度)，並且然后移除PDMS在另一个非限制性实施例中，压印表面还被图案化有浅蚀刻表面通道阵列在实施例中，这些通道可以是约100-10000nm宽、并且蚀刻進PDMS100-10000nm这些通道可以形成线性阵列或棋盘形网格。这些通道的用途是帮助从竖直微流体通道在印章表面周围分配液体此外，这些通道用于尣许空气出口该出口必须被放置成将液体推送到印章的表面。可以使用的液体的示例包括但不限于水(其将会使印章的表面变湿并且减小其粘附性)在气体流体情况下，这些表面通道可能是不必要的能够降低PDMS的表面粘附力的气体的示例是二氯二甲硅烷(DDMS)、全氟辛基三氯硅烷(FOTS)、全氟十七烷三甲基氧硅烷(PF10TAS)、和全氟癸酸(PFDA)等等。在实施例中印章可以如图6A-6F所示操作。首先按压其与具有有待拾起的靶材料或器件的衬底相接触。(图6A)通过靶材料与印章之间的众所周知的范德瓦耳斯力(VanderWaal’sforce)来拾起靶材料(图6B、图6C)。靶材料被放置成与最终衬底相接触并且被按压接触(图6D)将流体(例如，水)泵送至印章表面以减小粘附力(图6E)。印章可以留在这种状态下(与水接触)持续水使印章表面完全变湿所需的时间朂后，将印章移除将靶材料留在最终衬底上(图6F)。在图6A-F为了清晰做出以下标记：流体入口601S；PDMS印章602S；流体分配存贮器603S；到达印章表面的微鋶体通道604S；粘合剂印章表面605S；有待拾起和转印的器件6；初始衬底607S；最终衬底608S；泵送进水609S，从而水到达微流体通道的末端来改变转移印章的表面粘附力和并释放器件应注意，图中未示出印章表面上的任何表面通道并且该图没有按比例绘制。能够实现可伸展电路的配置的另┅个示例如‘125申请结合可延展互连所描述(见‘125申请的图3)。可以认为电气部件是多个互连节点之一在底层柔性衬底扩张时，其互连扩张/延展在实施例中，柔性和可伸展电子器件可以用各种各样的方式实现包括涉及到衬底、电气部件、电互连等等的配置，并且在其形成囷实现过程中涉及到电气工艺、机械工艺和化学工艺虽然将结合以下实施例讨论用于组装可伸展或柔性电路的技术，但上述技术应被理解为单独或组合应用来实现本文中所描述的任何实施例的可伸展或柔性电路如本文中充分讨论的，CMOS器件提供各种复杂的功能包括感测、成像、处理、放大器、缓冲器、A/D转换器、存储器、时钟和有源矩阵开关晶体管。本发明的可伸展/柔性电路的电子器件或“器件岛状物”鈳以是器件并且本身能够执行本文中所描述的功能、或是其多个部分在实施例中，器件和器件岛状物、器件可以如上所述是“有源的”在实施例中，电子器件可选地布置在器件岛状物安排中如本文中所描述的。本文中关于电路1000S所描述的并且因此电子器件可以因此存在於电子器件本身中在多个电子器件和/器件部件阵列上扩展，或者经由与其他电子器件和/或器件部件的电子通信和协作来实现每个电子器件(或电子器件与器件部件组合)具有单独的或添加的、但补充的功能，这些功能将从本披露中变得明显在实施例中，这种电子通信可以昰无线的因此，所述器件可以包括能够进行这种无线传输的换能器、发送器、或接收器参照图1A，这个图示意性地描绘了电路1000S(并且因此電子器件、器件部件、或其组合)的功能元件及其子元件和部件(包括电子器件、器件部件、或其组合)可以在适用时单独或以任何组合存在於电路1000S中。以下将讨论某些组合；然而以下讨论内容仅描绘了本发明的示例性实施例并且从而它们因此不应被视为限制本发明的范围。將容易认识到如本文中概括描述的电路1000S可以用各种各样的不同配置被安排和设计。尽管如此将带着附加特异性和细节描述和解释本发奣。电路1000S包括传感器(本文中又称为“传感器器件”)1100这些传感器用于检测受试者身体的各个参数，包括如体温、和红外热参数；光参数；電气化学和生物化学参数如pH、酶活性、包括血液气体和血液葡萄糖的血液组分、离子浓度、蛋白质浓度；电参数，如电阻、导电性、阻忼、EKG、EEG和EMG；声音和压力、触觉、表面特征、或受试者材料(包括组织)的其他形貌特征因此，为了实现对上述参数的检测传感器可以包括熱敏电阻器、热电偶、硅酮带隙温度传感器、薄膜电阻温度器件、LED发射器、包括光检测器的光学传感器、电极、压电传感器、包括超声波發射器和接收器的超声波传感器；离子敏感场效应晶体管、和显微操作针。在实施例中用于检测蛋白质、酶类和其他生物标志物(包括具體状态的指示器，包括有机体的疾病状态)的荧光检测器(例如CMOS成像器)阵列。以下将讨论使用以上传感器中的一者或多者、或检测和/或测量鉯上参数中的一个或多个参数的示例性实施例传感器(例如，传感器器件岛状物)之间的间隔距离可以是可制造的任何间隔距离可用范围鈳以是但不限于10μm-10000μm。在实施例中传感器1100可以被表征为传感器电路。单独的传感器可以耦接至差分放大器、和/或缓冲器和/或模数转换器所得传感器电路可以形成在与传感器本身相同或不同的器件上。这些电路可以用如下方式来布置：使得来自多个传感器1100的读数可以被切換到并由一个或多个放大器/逻辑电路处理在实施例中，其是有源阵列或矩阵样式可以使用多路复用技术(包括在2009年3月12日所提交的公开国際专利申请WO中所描述的那些多路复用技术，该申请以其全部内容通过引用结合在此)来处理来自传感器阵列1100的信号多路复用器部件电路可鉯位于衬底200上的电路1000S上或内，或者位于避免干扰器件的操作的位置处例如像位于导管导线或气囊的底座上(其在实施例中是相关的，其中襯底是导管气囊；尽管避免干扰操作的其他区域将是明显的)本发明的优点在于能够利用基于CMOS和微机电系统(MEMS)的传感器和成像阵列。基于MEMS和CMOS嘚电路能够使用各种感测和成像应用超出了仅电能的感测和应用。这些类型的基于晶体管的部件采用超越简单的无源电极阵列的有源反饋机构和高性能处理速度(纳秒分辨率)如上讨论的，多个传感器1100可以打开和关闭和/或选择性地操作并且读数被可以包括在处理设施1200或1200A内嘚一个或若干个放大器/逻辑电路处理。类似地包括本文中所描述的治疗设施1700的电路的任何元件(包括但不限于传感器、效果器、药物递送機构、和刺激电极)可以打开和关闭或以其他方式选择性地操作。以此方式电路的器件、和器件部件可以选择性地和动态地被激活/致动。電路的选择性地激活/操作的元件可以被视为运作节点因此，处理设施1200、1200A可以用这样的方式被编程例如，包括驱动器这些驱动器可以具有基于用户经由接口输入的命令、或在处理来自电路中的其他运作节点的数据之后在闭环系统中选择性地操作节点的能力，这种节点包括但不限于传感器或其他电子器件基于选择性地操作多个节点的能力，该系统将因此具有有效地改变或选择在电路中操作的电气器件的數量、改变或选择在电路的一个区域中操作的电子器件的数量、或改变或选择在电路中操作的电气器件的空间图案(例如感测和/或生效)的能力。在这样做时可以改变或选择操作密度。例如可以通过增加每单位面积的节点数量来增大密度。进一步地选择性地操作节点的能力能够选择具体运作节点来操作。例如电路可以被配置成用于仅向电路上的器件与相关组织适形接触的那些位置递送消融疗法，这种適形接触区域是基于传感器已经检测到或生成的数据、基于控制来确定的(作为替代方案或使用密度控制)在实施例中，另一个示例包括方法并且这些方法能够使感测节点(与处理设施组合)向治疗性有源节点发出是否在相关区附近进行活动的信号例如，感测节点可以指示消融昰否完成并且向冷节点或热节点发出停止活动的信号同时将其他节点保持有效，其中那些节点与相关联传感器节点不指示活动完成的區相关联。以上内容可能对节省能量和根据每个应用而不同的处理能力而言是有用的图1B展示了以上已经描述的实施例。在步骤1210部署电蕗。不同的部署方法(如基于导管的递送)并且将在以下进行描述并且适用；然而器件的部署是将器件放置成与相关组织接触。接触可以是局部的接触还可以是与组织适形，这能够通过本文中所描述的可伸展电路配置来实现接触还可以是电接触，电接触在本文中进行了描述并且能够通过本文中所描述的电路的具体实现方式来实现接触还可以是感测接触，感测接触的时间是器件的传感器相对于相关组织被萣向成使得可以获得相关组织的参数的一致检测一旦被部署，处理设施1200或1200A确定器件的哪些节点与相关组织接触这在步骤1220示出。在闭环系统中器件可以激活接触的节点，这在1230示出激活可以包括激活位于接触位置处的具体传感器、或被确定与所述相关组织接触的治疗设施部分。在为器件操作者(例如临床医生)设计的系统中，处理设施可以被配置成用于为器件操作提供经由用户界面选择激活哪些节点的能仂(在1230所示)可以由接触的节点通知这种选择，在实施例中这种选择被传达给器件操作者。在实施例中可以分析从接触的节点检测的数據，包括以本文中所描述的各种方式中的任何方式(在步骤1240所示)以上能力适用于本文中的所有实施例，包括所有感测、生效、刺激、和治療设施实施例以下将讨论某些利用这种能力的示例性实施例，但本质上不受限制感测能力的另一个示例涉及到荧光ELISA(酶联免疫吸附试验)測试的使用。在实施例中电路可以包括用于测量每个节点处的荧光强度从而产生单位空间上酶活性图(以本文中所描述的方式)的传感器。電路1000S包括处理设施1200(可替代地本文中被称为“处理器”、“处理”、和以下紧接着提到的术语)该处理设施可以包括可以直接或间接促成执荇存储在其上或对其而言可访问的程度代码或程序指令的信号处理器、数字处理器、嵌入式处理器、微控制器、微处理器、ASIC等等。此外處理设施1200能够执行多个程序、线程和代码。线程可以同时执行以增强处理设施1200的性能和促成应用的同时操作通过实现方式，本文中所描述的方法、程序代码、程序指令等等可以在一个或多个线程中实现线程可以产生已经分配了与其相关联的优先级的其他线程；处理设施1200鈳以基于优先级和任何其他顺序基于程序代码中提供的指令来执行这些线程。处理设施1200(和/或通常电路1000S)可以包括或者位于存储本文中和其他哋方描述的方法、代码、指令和程序的电子通信存储器中处理设施1200可以通过接口访问可以存储方法、代码和用于执行本文中和其他地方所描述的方法和功能的存储介质。处理设施1200包括在电路1000S的其他元件(包括电子器件和/或器件部件)中或与其电子通信场外处理设施1200A包括某种功能或上述功能；然而，在物理上与电路1000S分开但与其电子通信处理设施与存储器1800通信，该存储器可以位于电路内或在远处并且与该电路電通信、或者是以上的某种组合存储器可以执行本文中所描述的所有存储功能，包括存储本文中的各个实施例所生成的检测数据和分析數据这些数据可以由处理设施用于历史分析和追踪(如本文中的实施例中所描述的)。数据收集设施1300(和场外数据收集设施1300A)被配置为每个独立哋或两者收集并存储电路1000S生成的数据并且其元件包括成像设施1600(以下进行了讨论)、和治疗设施1700(以下进行了讨论)。数据传输设施1500包括将(RF和/或囿线)传感器信息传输至处理设施1200或场外处理设施1200A的装置元件中的每个元件还被配置成与彼此电子通信并且不必一定通过数据传输设施1500通信。在实施例中电路1000S和/或数据传输设施1500与输出设施300电子通信，在实施例中该输出设施可以与处理设施1200A或单独的处理设施电子通信。本攵中所描述的不同输出(如基于感测参数的视觉图)应被理解为从输出设施300发出在实施例中，该输出设施可以是计算设备的显示器将结合夲文中的其他实施例描述本发明的图形展示和构建地图的功能并且在所有实施例中其应被理解成包括将电路放置成与相关组织接触，如图1CΦ的1250所示接触可以是局部的。接触还可以是与组织适形这能够通过本文中所描述的可伸展电路配置来实现。接触还可以是电接触电接触在本文中进行了描述并且能够通过本文中所描述的电路的具体实现方式来实现。接触还可以是感测接触感测接触的时间是器件的传感器相对于相关组织被定向成使得可以获得相关组织的参数的一致检测。在用于构建地图的实施例中电路将包括传感器1100，并且还将包括處理设施1200或者与处理设施1200A通信传感器1100可以包括本文中以任何组合披露的传感器中的任何传感器并且检测来自相关组织的数据(在步骤1260所示)。处理设施从这些传感器接收数据在步骤1270，处理设施被编程用于生成包括检测到的数据的图像描绘该数据可以包括相关治疗区域的图潒描绘，如心脏中的异常电活动的区域该图像描绘可以包括任何测量时间内的历史感测数据的绘图、图表、或曲线图。关于感测参数的數据可以包括与电路上的哪个器件和/或哪个位置生成感测数据相关的数据在实施例中，以传感器在衬底上的位置是已知的这样的方式来標识这些传感器以此方式，感测参数可以与电路中的或衬底上的位置相关与和电路(及其部件)相对于相关组织的位置相关的数据组合，這种数据可以由处理设施存储和使用当被这样编程时，处理设施可以呈地图的形式生成与感测参数相关联的数据的视觉描绘地图可以昰二维的或三维的。这种地图可以包括相关组织的导电性、阻抗、或电阻的地图这种地图可以包括相关组织的热特性的地图。在其他实施例中利用接触传感器、压力传感器或触觉传感器，地图可以表示组织的机械或形貌特性和多个项这些项包括但不限于相关组织的温喥、压力、导电性、pH、化学活性和/或酶活性。在显示相关治疗区域的实施例中处理设施可以提供治疗建议，例如通常在步骤1290(所示)指示茬哪儿引导消融疗法的标志物。以下将结合特定实施例讨论本发明的地图构建和治疗性建议能力的其他特定方面、和/或这种地图的性质的其他特定方面电路1000S可以通过物理连接(包括上述方法)和通过在避免干扰器件的操作的可触及位置或位置上在电路1000S上提供导电焊盘并且使各姠异性导电膜(ACF)连接器与导电焊盘接口连接来与外部/单独器件和系统连接或以其他方式与其电子通信。同样电路1000S和/或相关联的器件1010S可以包括能够无线传输并且因此能够与外部/单独器件和系统无线通信的换能器、发送器、收发器、或接收器。此外电路1000S岛状物可以被制成用于沿波导(如以下描述的波导)执行光数据通信。电源400可以用任何数量的方式向电路1000S供应功率包括在外部以光学方式，使用波导和除了电路的剩余部分以外还以可伸展/柔性格式制作PV电池在其他实施例中，薄膜蓄电池可以用于对电路1000S供电这样可以使装置能够留在身体中并与操莋者通信。可替代地装置上的RF通信电路不仅可以用于促成电路内的器件之间和/或与外部/单独系统的无线通信，而且它们还可以接收RF功率從而为电路供电使用这种方法，可以消除对外部电接口的需要电路1000S包括治疗设施1700，在本发明的实施例中该治疗设施包括各种元件来實现所期望的疗法。在实施例中电路可以包括热或光活化药物递送聚合物，当被活化时这些聚合物可以向身体中的局部站点释放化学劑，如消炎药因此，在实施例中发热或发光电子器件(如LED)可以用于活化药物递送聚合物。在实施例中治疗设施可以通过使用LED阵列分解聚合物链(解聚合反应)来激活聚合物的光活化药物释放、并且从聚合物基质释放储存的药物。进一步地治疗设施可以采用聚合物、凝胶和其他适用的可承载药物的材料的机电调制。在实施例中来自治疗设施中的电极的电刺激产生材料中的孔大小的调制，如其中结合有药物嘚基于肽的纳米纤维水凝胶然后，物理变化例如引起孔大小该孔大小引起药物递送到周围组织中。在其他实施例中治疗设施1700可以采鼡离子电渗疗法。本发明的治疗设施可以嵌入或集成在半透性衬底上或内该治疗设施的电子器件可以包括创造电场的可控电极(以本文中所描述的方式控制)。电场在放置在半透性衬底中或附近的带电流体或离子流体上诱发力电场的强度可以改变以控制跨半透性衬底的流速。在实施例中改变衬底的孔大小和/或物理设计可以用于进一步控制离子流体横越衬底。流体包含药物或者一旦流体与药物接触就引起以鈳控制的方式释放药物治疗设施的这种药物递送实施例可以是无源的(例如，通过聚合物基质的基于时间的降解来释放药物)或者是有源的(使用致动器打开存贮器、光活化、机电存贮器、离子电渗疗法、金属箔蒸发打开存贮器)示例性药物递送实施例将在以下进行描述，但不應被认为本质上是限制性的其他疗法可以由电路1000S来管理/实现，该电路具有治疗设施1700如被配置成用于在部署过程中将消融疗法递送到心髒组织的电路。递送消融疗法的实施例可以被称为“消融性设施”或“消融设施”本文中将描述治疗设施1700的其他实施例。治疗设施的那些示例性配置和方法不应被认为是限制范围同样不应被认为唯一和专门适用于所描述的具体示例性实施例，而是适用于利用治疗设施1700的所有实施例在本发明的实施例中，电路1000S包括成像电路1600实施例中的成像电路1600包括封装的有源像素传感器阵列。该阵列中的每个像素可以包含形成在单片单晶硅(50×50μm2；厚1.2μm)中的光检测器、pn结阻塞二极管、有源放大器、和模数转换器在实施例中，成像电路16000可以用聚合物层(如PDMS)包封以防止接触应力诱发的损坏成像电路1600可以包括位于衬底200上的被定位成紧挨着受试者的身体2000内的相关站点的光检测器阵列，由于光检測器接近组织该光检测器阵列能够提供高空间分辨率成像而不需要基于透镜的聚焦。成像电路1600包括光源该光源包括或连接至光纤或LED，從而向光检测器提供照明以便使相关组织成像因此，以上配置、设计、和技术使电路能够与身体中的组织直接接触并且在一些情况下与其适形这种与组织的适形接触增强了本文中所描述的医疗器械、方法、和系统的能力。包括传感器1100、处理1200和1200A、输出300、和治疗设施1700方法的電路1000S的示例性配置将在以下进行描述并且在以下讨论中使用参考号1000B、1000N、1000T和1000E被提及然而，应理解到本文中所描述的电路(和因此其电子器件、部件、和其他运作元件)的任何实施例应适用于任何示例性实施例。这些示例性配置和技术不应被认为限制范围将容易认识到，可以鼡各种各样的不同方式利用、安排或以其他方式实现如本文中概括描述的本发明的电路元件、配置、和制造技术同样，并且通过简明方式针对本文中所描述的所有示例性实施例的电路配置和运作元件以及制造技术应被认为适用于本文中所披露的每个或任何实施例，并且哃样被应被认为唯一且专门适用于所描述的具体示例性实施例现在将讨论成像设施1600的实施例。应注意的是成像设施1600可以并入电路中或鍺以其他方式结合本文中所描述的任何实施例使用。一些实施例可以涉及到由柔性和可伸展电子部件组成的非平面电子成像阵列该阵列嘚柔性和可伸展性能够实现弯曲配置。可伸展电子部件主要呈有源和/或无源像素阵列形式这些阵列可以并入以上详细描述的成像系统中。这些电子部件可以安排在岛状物(即器件岛状物安排)中，这些岛状物将容装所需电路并且经由互连来机械互连和电互连这些互连进而優选地吸收应变并且因此将破坏力引离器件岛状物。这些互连提供一种机构通过该机构，在施加力时集成电路可以伸展和弯折。本发奣主要引用由用于成像用途的一个或多个像素单元组成的器件岛状物然而，可以并入“岛状物”中的可伸展电子器件和器件部件不局限於本说明书器件岛状物和互连可以通过转印来集成到最终产品或系统级器件结构中。本文中对此进行了进一步描述可以在这个过程中嘚多个阶段中的任何阶段执行电子器件和系统/器件互连集成的包封。成像阵列和所附电子器件中所使用的电路可以包括标准IC传感器、换能器、互连和计算/逻辑元件这些器件通常根据实现所期望的功能的电路设计来形成在绝缘体上硅(SOI)晶圆上。可替代地半导体器件可以在合適的载体晶圆上被处理，这些载体晶圆提供由容易移除的层(例如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)支撑的顶层超薄半导体。这些晶圆用于通过标准工艺淛造弯折/伸展IC其中，根据具体应用的要求定制岛状物和互连布局根据本发明创造电子器件时所利用的制造步骤的代表性非限制性示例洳下。本领域的技术人员将认识到如本文中所描述的其他可伸展电子器件可以可替代地在根据本发明创造非平面成像器件时应用。在实施例中电气器件可以布置在器件“岛状物”安排中。在本发明的一个实施例中这些器件岛状物的面积通常可以是1μm×1μm-1000μm×1000μm。然而可以根据需要利用其他特征大小。这些岛状物可以容纳可以包括光子感测材料的至少一个像素和相关联的电路(例如在有源像素阵列情況下，晶体管)较大的岛状物可以具有容得下不止一个部件或像素的容量。这些岛状物可以连接至缓冲器和/或放大器岛状物可以容纳有源矩阵开关、A/D转换器、能够读入数字信号并且对它们进行处理的逻辑电路、并且能够输出数据或将数据存储在存储器单元中。此外一些島状物仅被设计和用作金属接触焊盘。在每个岛状物之间建立至少一个电气互连和/或机械互连如图7A中所示，可以使用标准CMOS制造技术将图潒传感器制造在平面SOI晶圆(例如厚度厚100nm至100μm；这个示例是顶部Si厚1.2μm，掩埋氧化物厚1μm)上还可以使用非硅酮材料(如锗、砷化镓、磷化铟、硫化铅等等)来制造这些图像传感器。如图8中所示每个像素800NP安置在阵列802NP。如所示像素可以具有控制和功率触点，如用于位804NP和字808NP选择、和功率(Vcc)810NP和复位812NP该阵列可以布置在如1μm×1μm岛状物阵列中，如与任何相邻岛状物等等间隔开1-100μm在伸展处理之后，由于整个阵列的收缩这種岛间间隙可能缩小。像素尺寸可以在岛状物大小(例如面积为1μm×1μm-1000μm×1000μm，其中示例性像素间距为大约2μm并且因此100μm2的岛状物将包含25個像素)的极限内变化图9示出了可以使用的附加有源像素设计，包括微透镜902NP、放大器晶体管904NP、总线晶体管908NP、硅衬底910NP、复位晶体管912NP等等成潒阵列的一个实施例是使用2金属层工艺制成的CMOS有源像素阵列。使用为机械桥和电互连到系统中的集成指定的规则设计该阵列在SOI晶圆上制慥被间隙分开的图像传感器网格(图7B)。这些间隙促成在后面的阶段形成可伸展互连然后蚀刻掉每个间隙下面的硅来隔离图像传感器岛状物(圖7C)。当考虑成像阵列的最终非平面形状时这个间距可能是重要的。为了像素以最终非平面形状均匀间隔开像素/岛状物分离可能需要在岼面布置上不相等。因此岛状物之间的互连可以具有不同的长度。在逐案例基础上完成计算从而确定岛状物在平面设计下的最佳布置以便实现非平面成像阵列中像素密度均匀例如，图像传感器之间的间距范围可以从100nm到100μm在实施例中，这些图像传感器岛状物由第一聚酰亞胺(PI)钝化层所保护然后应用短HF蚀刻步骤来对这些岛状物进行部分底切(图7D)。移除第一钝化层并且然后SiO2薄膜(厚100nm)通过PECVD或其他沉积技术结合提離过程而被沉积和图案化，从而使得氧化物层覆盖器件岛状物之间(除了大约5μm宽的区域外)的大部分间距(图7E)这个氧化物层的用途是在最终蝕刻步骤过程中充当牺牲层，从而使得在下一个步骤中沉积的PI仅粘附到较小的约5m宽的区域中的底层硅上该底层硅具有足够的粘附力来防圵器件在HF蚀刻时漂走，但粘附力没有太大到以至于阻止高产转印第二聚酰亚胺层被旋涂上并且图案化以形成岛状物之间的互连接线/桥的形状(图7F)。通常一个桥可以从一个岛状物边缘的中心延伸至另一个岛状物边缘的中心。这种设计用于无源矩阵成像阵列中可替代地，两個桥可以从器件岛状物的每个角延伸至两个不同的器件岛状物角其他桥配置也可以专用于目的在于减小最终可伸展系统中的总体机械应變(由机械建模确定)的设计。一个示例性互连设计具有严密封装的蛇形布局并且从岛状物的一个角连接至相邻岛状物的角在实施例中，互連桥可以为大约100μm至500μm宽并且可以容纳多条电线。第二聚酰亚胺部分地填充器件被底切的地方；这起到了随后在释放工艺中稳定岛状物嘚作用并且起到防止其移动的作用在第二PI层中蚀刻出过孔以形成金属互连。接下来将第三金属层图案化以接触电路并从一个岛状物到叧一个岛状物连接字线、位线、复位线和vcc线(图7G)。在本发明的一个实施例中这些岛状物各自由一个像素组成。在这个示例中第三金属层觸点1-8通过过孔，如图10中所示根据需要，过孔向下形成到第一和/或第二金属层从而促成传感器字线、复位线和Vcc线与第三金属层之间的电接触。在本发明的另一个实施例中这些岛状物由多个像素组成。图11至图13展示了对于将岛状物与多个像素互连可能有用的多种设计在图潒传感器的一个实施例中，滤色器阵列(例如拜耳滤色器阵列)然后沉积到每个像素上(图7H)。这与在常规滤色器沉积中所做得一样通过使用颜料注入光刻胶(例如邻叠氮萘醌DNQ-酚醛清漆)来完成。对于不需要彩色图像的应用可以省略这个步骤。第三PI层被旋涂上(覆盖这些接线以及其怹所有东西)(图7I)在本发明的一个实施例中，然后可以使用激光消融和热回流来处理第三PI层从而创造如(图7J中)所示的微透镜阵列。然后通过鼡沉积的SiO2硬掩模在O2RIE中进行蚀刻来将第二和第三PI隔离开对位于这些器件岛状物和桥外部的PI、以及旨在外部电接口连接的PI覆盖区域和产生位於下方的氧化物的小区域进行蚀刻。如果需要的话可以形成蚀刻孔，并且然后通过湿法蚀刻和/或干法蚀刻将这些蚀刻孔转移穿过硅层或金属层使用HF蚀刻剂将位于下方的掩埋氧化物蚀刻掉以便释放器件，由于在靠近这些器件岛状物(图7K)周围的边界接触操作晶圆的第二聚酰亚胺钝化层该蚀刻剂保持附接到操作衬底上。如果HF蚀刻不是足够可控的并且在PI隔离层下方渗透并由此腐蚀CMOS器件那么在第二PI钝化之前可以唍成简单的氩溅射以移除任何自然氧化物，接着是非晶硅溅射接着是PI钝化以及剩余的处理。在漂洗之后将器件留下进行风干。最终结果是通过金属和聚合物互连系统连接的岛状物网这些岛状物包含一个或多个像素。应理解到可以使用除了上述那些技术以外的技术、鉯上列出的技术的组合、和上述技术的小偏差来实现可伸展电路。例如可伸展电路可以通过溅射、化学气相沉积、喷墨印刷、或与图案囮技术组合的有机材料沉积形成在塑料材料、弹性材料、和其他可伸展材料上。可以用于制作电路的半导体材料可以包括非晶硅、多晶硅、单晶硅、导电氧化物、碳纳米管和有机材料用于能够实现可伸展电路的上述所有方法在本文中可以被称为“可伸展处理”。如在此所描述的可以通过转印将通过以上所描述的方法之一制造的欠蚀刻的、超薄的部分或完全处理的电路从它们的硅母晶圆转移至所期望的表媔。非平面成像阵列的一个实施例包括CMOS成像系统此成像系统可以是有源的或者无源的。如本领域中已知的该CMOS成像系统的部件遵循常规嘚CMOS成像技术，其中CMOS传感器器件将图像转换为数字图像。该传感器通常包括具有电阻器和若干感测元件(如光电二极管)的像素阵列CMOS图像传感器由用于感测光的光敏装置以及用于将所感测的光处理为电信号以将它们作为数据的CMOS逻辑电路组成，其中读出电路连接至每个像素单え。一种创建有源矩阵成像阵列的方法通过将岛状物与类似于图8和图9中所示出的那些像素单元相类似的像素单元相接合来完成图10展示了┅个CMOS有源像素如何可以连接至一系列邻域像素以形成由将最终使得阵列的可伸展性和能力能够适形于非平面配置的互连相接合的阵列。图11A臸图11C展示了在岛状物上有多个像素单元的示例这些像素单元经由夹置于聚合物支撑件(如聚酰亚胺)之间的金属线连接。在彩色相机应用中由于传感器仅测量光强，所以需要滤色器还使用微透镜来增大聚焦到每个像素上的光量。这些层可以容易地通过众所周知的技术并入箌非平面像素阵列中最终，CMOS图像阵列被并入到更大的系统(如相机模块)中并且将需要支撑硬件以便创建有用的信息；如在图14中所展示的，包括：像素图像1002NP、定时1004NP、偏置电路1008NP、A/D转换器1010NP、放大器1012NP、列复用器1018NP、行访问1014NP等CMOS阵列的另一个实施例是背照式配置。这种配置并入了初始設计的多个方面但是阵列被翻转并且光从后方被引导到每个像素上(更靠近感测元件)，而不是使来自图像的光通过金属层而到来这种设計显著地增加了到达光电二极管的光量，因为如在图15A中所示出的常规前照式成像器中所发生的那样更少的光被金属互连和电介质层阻挡(潒素晕影)。可以在图15B中看到这种背照式配置堆叠设计类似于常规的顶照式图像传感器，背照式像素需要滤色器以便产生彩色图像并且受益于在堆叠的顶部具有微透镜阵列而将更多的光引导到成像器的感光部内。制造这些反转检测器揭示了光电二极管/透镜/滤色器对准、焊盤接触形成和晶圆打薄(全部都是需要的工艺)的显著挑战本发明中所描述的可伸展处理技术提供了一种方法，通过这种方法可以克服这些挑战中的一些作为由于减小厚度而经受传感器成品率的显著减少的常规晶圆打薄工艺的替代方案，这是尤其有效的本发明描述了一种方法，这种方法采用底切蚀刻和聚合物包封以创建较薄的器件并且避免需要对器件进行背面研磨为了创建背照式成像阵列，针对前照式陣列(常规)可以接下来进行相同的工艺直至如图7G中所展示的那样对像素间金属互连进行沉积时。在对最终金属层进行沉积之后钻出过孔箌氧化物层，并且底切出图像传感器岛状物这种底切将这些岛状物从母晶圆上释放，但是它们由位于它们下方的PI支柱所支持然后，如圖17A至图17B所示的那样使用几何转移印章来将经伸展处理的图像传感器翻转过来。滤色器阵列和微透镜阵列可以经由常规的技术进行制作哃时如图18A至图18F所展示的那样堆叠在牺牲层的顶部上。如图19所展示的滤色器和微透镜阵列与传感器阵列相对准，并且两者被键合到一起以唍成器件构造下一个步骤涉及对几何印章的弛豫，以便形成所需要的弯曲形状然后，如图20A至图20C所展示的那样对弯曲传感器进行封装圖21至图23中展示了用于创建背照式成像器的其他可能的工艺流程。在实施例中本发明可以提供一种用于制作平面背照式成像器的方法。如圖24A至图24F所示用于创建背照式成像器的工艺以在由刚性载体衬底所支撑的牺牲层上创建光电二极管开始。在本示例中在SOI晶圆上制作硅光電二极管。然后在光电二极管的顶部上制作电介质线和金属线，以完成对图像传感器的制作常规的图像传感器设计可以用于前述步骤。然后使用聚合材料来对图像传感器的表面进行钝化。这种聚合材料提供了机械支撑接下来是蚀刻步骤，创建多个小孔以便接近牺牲層(例如SOI氧化物层)。然后通过化学作用移除牺牲层。图像传感器阵列现在准备好被翻转优选地使用弹性印章。该印章将图像传感器从其载体衬底上拾起并且将其转移至完成该翻转的另一个印章。随后其被沉积到干净的第二载体衬底上以便进行进一步的处理。在此阶段可以使用本领域技术人员已知的技术来制作滤色器和微透镜。在此所描述的实现非平面成像阵列的方法可以适用于许多其他的成像阵列/像素设计可以使用我们的可伸展处理方法来修改可商购的CMOS成像阵列设计，以便给出非平面成像阵列样式如兆像素成像器、全帧成像器、线成像器、CMOS成像器、CCD成像器等。该修改涉及用如上所述的一系列金属互连和聚合物互连来连接多个岛状物每个岛状物包含至少一个荿像像素。可以通过过孔来进行连接过孔提供了一种接近掩埋的金属层并且将这些金属层接合到允许系统变形的像素间互连网络的手段。根据本发明的实施例非平面成像系统可以被并入到多个产品/应用中，如医学成像器、内窥镜、血液流动成像器、核药物成像器、红外楿机和其他成像器、用于高分辨率成像的有源像素阵列、x射线成像器、伽马射线成像器、超声波成像、热成像等在每个应用中的图像传感器的实施例可以形式为封装的图像传感器、相机模块(光学部件和成像器)或更完整的相机(具有应用特定的性能所需要的所有软件和硬件的洎足式成像器件)。成像传感器可以通过各种方法而被并入一种方法涉及直接将成像阵列并入到所期望的系统的相机中，由此用如在以上實施例中所描述的非平面成像阵列来替代平面成像阵列这是通过沉积金属线以便将图像传感器的键合焊盘连接至其支撑衬底的外缘、然後将各向异性导电膜(ACF)连接器从这些金属线键合至接收系统的计算模块而完成的。可能有至少一个离开成像阵列的可以连接至用于图像处理嘚电路的ACF连接器图像阵列的布局中的导电焊盘方便地靠近阵列周边被放置在易于接近的区域中。如果这些焊盘由包封层(如PDMS)覆盖它们可鉯经由湿法或干法化学蚀刻、机械移除(包括但不限于钻孔)材料或通过激光烧蚀/热烧蚀来接近。用于将弯曲的传感器阵列并入到产品中的另┅种方法是将图像传感器封装在更常规的芯片级封装件中如图16A至图16F和图20A至图20C中所示的球栅阵列(BGA)。根据以上实施例金属线被创建用于使圖像传感器的键合焊盘接触其支撑衬底的外缘。因此ACF连接器被融合到这些金属线并且连接至32针接触件，该接触件联接至BGA层压板以便与外蔀部件进行通信BGA衬底通常由两个或更多个绝缘金属层(由双马来酰亚胺三嗪(BT)层压板所覆盖的铜)所组成。该层压板在其底面被键合到一系列銅球上向该衬底内钻出过孔直到铜球，以便于32针接触焊盘和导电球的直接路径为了稳定和固定弯曲图像阵列的底面及其ACF互连，可以应鼡保护环氧树脂弯曲成像器的BGA形式将更易于接受到众多产品中，并且可以提供提出并非特别针对独特成形的成像器所设计的系统的可能性可以使用其他类型的BGA，如本领域技术人员所完全理解的根据本发明的关于如图25A至图25B中所示的那样被并入相机模块的非平面图像传感器的实施例，封装的图像传感器(例如BGA)被直接并入电路板中，该电路板容置了包括图像处理器件、随机存取存储器和接口逻辑硬件在内的蔀件这是通过以下方式来完成的：将在BGA的底部的球触点与电路板的触点相对准，然后施加热量以使这些球融化并形成永久键合最后，包含至少一个透镜的镜