用于血管内碎石设备的具有安全关断系统的光学分析器组件的制作方法

用于血管内碎石设备的具有安全关断系统的光学分析器组件
1.相关申请
2.本技术涉及2021年5月10日提交的序列号为63/186,391的美国临时专利申请和2022年5月4日提交的序列号为17/736,894的美国专利申请，并要求这些申请的优先权。在允许的范围内，序列号为63/186,391的美国临时申请和序列号为17/736,894的美国专利申请的内容通过引用以其整体并入本文。
3.背景
4.体内血管(vessels)内的血管病变(vascular lesions)可能与以下重大不良事件的风险增加相关联，诸如心肌梗死、栓塞、深静脉血栓形成、中风等。对于临床环境中的医生来说，严重的血管病变可能难以治疗和实现通畅。
5.血管病变可以使用诸如药物治疗、球囊血管成形术、粥样斑块切除术、支架置入术、血管移植搭桥术等干预措施来治疗。这些干预措施可能并不总是理想的，或者可能需要随后的治疗来解决病变。
6.概述
7.本发明涉及用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的导管系统(catheter system)。在多种实施例中，导管系统包括光源、球囊、光引导器和光学分析器组件。光源产生第一光能。球囊可定位成基本上邻近治疗部位。球囊具有限定球囊内部的球囊壁，球囊内部接收球囊流体。光引导器被配置成在引导器近端处接收第一光能，并在从引导器近端朝向位于球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导第一光能。光学分析器组件被配置成光学分析来自光引导器的在与第一方向相反的第二方向上移动的第二光能。光学分析器组件包括安全关断系统，该安全关断系统被选择性地激活以抑制来自光源的第一光能被光引导器的引导器近端接收。
8.在一些实施例中，导管系统还包括耦合到光源的脉冲发生器。脉冲发生器可以被配置成触发光源以产生被引导朝向光引导器的源光束。
9.在某些实施例中，安全关断系统包括安全联锁(interlock)，该安全联锁被选择性地激活以阻挡脉冲发生器触发利用光源产生源光束。
10.在多种实施例中，安全关断系统包括光闸(shutter)，该光闸被选择性地激活以阻挡源光束被引导朝向光引导器。
11.在一些实施例中，第一光能诱发在球囊内部内产生等离子体。
12.在某些实施例中，引导器远端包括远侧光接收器，该远侧光接收器从球囊内部内接收第二光能。第二光能通过光引导器在第二方向上移动。
13.在一些实施例中，由远侧光接收器接收的第二光能是从在球囊内部内的球囊流体中产生的等离子体发射的。
14.在某些实施例中，由远侧光接收器接收的第二光能来自光引导器的引导器远端附近的环境光。
15.在多种实施例中，由远侧光接收器接收的第二光能由光学分析器组件进行光学分析。
16.在一些实施例中，光学分析器组件被配置成光学确定在球囊内部内是否已经发生了等离子体产生。
17.在某些实施例中，光学分析器组件被配置成光学检测在引导器近端和引导器远端之间的光引导器的故障。
18.在一些实施例中，光学分析器组件被配置成光学检测对光引导器在引导器近端和引导器远端之间的光引导器的潜在损坏。
19.在许多实施例中，光学分析器组件被配置成在由光学分析器组件光学检测到以下之一时选择性地激活安全关断系统：(i)球囊内部内的等离子体产生故障，(ii)在引导器近端到引导器远端之间的光引导器的故障，以及(iii)在引导器近端到引导器远端之间的光引导器的潜在损坏。
20.在一些实施例中，第二光能通过光引导器在第二方向上被引导回引导器近端。光学分析器组件被配置成光学分析第二光能，以确定在球囊内部内是否已经发生了等离子体产生。
21.在某些实施例中，光学分析器组件包括分束器和光检测器，分束器被配置成接收第二光能并将第二光能的一部分引导到光检测器。
22.在一些实施例中，光学分析器组件还包括沿着在分束器和光检测器之间的光束路径定位的光学元件，该光学元件被配置成将第二光能的一部分耦合到光检测器。
23.在某些实施例中，光学分析器组件还可以包括第二分束器，该第二分束器沿着在分束器和光检测器之间的光束路径定位，该第二分束器被配置成接收第二光能并将第二光能的至少一部分引导到光检测器。
24.在一些实施例中，光检测器至少部分地基于被包含在第二光能的该一部分中的可见光来产生信号。
25.在某些实施例中，利用放大器放大来自光检测器的信号，以提供放大信号，该放大信号被引导至控制电子设备，以确定球囊内部内等离子体产生的强度。
26.在一些实施例中，控制电子设备被配置成分析放大信号以检测以下中的一个或更多个：(i)在球囊内部内是否已经发生了等离子体产生，(ii)在引导器近端到引导器远端之间的光引导器的潜在故障，以及(iii)在引导器近端到引导器远端之间的光引导器的潜在损坏。
27.在多种实施例中，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测导管系统的操作状况。
28.在一些实施例中，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测以下中的至少一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况(chewback conditions)。
29.在其他实施例中，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测以下中的至少两项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。
30.在另一些其他实施例中，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测以下中的至少三项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状
况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。
31.在又一些其他实施例中，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测以下中的至少四项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。
32.在另一些其他实施例中，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测以下中的至少五项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。
33.在再一些其他实施例中，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测以下中的每一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。
34.在一些实施例中，在检测到等离子体产生故障状况、破损的光引导器状况和回嚼状况中的一个或更多个时，光学分析器组件还可以被配置成停止导管系统的操作。
35.在某些实施例中，通过光引导器在第一方向上被引导的第一光能的脉冲产生可以由光学分析器组件捕获的闪光特征(flash signature)形式的等离子体闪光，该闪光特征可以包括诸如以下中的至少一种的总结性参数：脉冲最大值、上升时间、宽度、相对于基准的开始时间和信号波动性的度量，该总结性参数可以提供导管系统的操作状况的指示。
36.在一些实施例中，如果闪光特征的脉冲最大值大于最大脉冲最大阈值，则光学分析器组件可以将操作状况识别为引导器远端等离子体引发状况。
37.在某些实施例中，如果闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值，则光学分析器组件可以将操作状况识别为间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况中的一种。
38.在一些实施例中，光学分析器组件被配置成要求在先前的脉冲的指定范围内，其中闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值的第一光能的脉冲的数量超过定义的零脉冲计数，以便将操作状况识别为间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况中的一种。
39.在某些实施例中，跟踪通过光引导器在第一方向上被引导的第一光能的所有脉冲的历史，以区分间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。
40.在一些实施例中，闪光特征的信号波动性的度量包括在闪光特征中识别出的跃迁(transitions)的数量。
41.在某些实施例中，如果闪光特征中的跃迁的数量大于跃迁阈值，则光学分析器组件可以将操作状况识别为回嚼状况。
42.在许多实施例中，引导器远端包括远侧光接收器，该远侧光接收器从球囊内部内接收第二光能，该第二光能通过光引导器在第二方向上移动。
43.在一些实施例中，由远侧光接收器接收的第二光能来自光引导器的引导器远端附近的环境光。
44.在某些实施例中，光学分析器组件被配置成光学分析第二光能，以确定环境光是否已经在光引导器的引导器远端附近被收集。
45.在一些实施例中，光学分析器组件包括分束器和成像设备，分束器被配置成接收第二光能并将第二光能的一部分引导到成像设备。
46.在某些实施例中，光学分析器组件还包括沿着在分束器和成像设备之间的光束路径定位的光学元件，该光学元件被配置成将第二光能的该一部分耦合到成像设备上。
47.在一些实施例中，光学分析器组件还包括沿着在分束器和成像设备之间的光束路径定位的第二分束器，第二分束器被配置成接收第二光能并将第二光能的该一部分中的至少一些引导到成像设备上。
48.在某些实施例中，成像设备至少部分地基于被包含在第二光能该一部分中的任何环境光来产生信号。
49.在一些实施例中，来自成像设备的信号被引导到控制电子设备，以确定环境光是否已经在光引导器的引导器远端附近被收集。
50.在某些实施例中，由控制电子设备确定环境光已经在光引导器的引导器远端附近被收集是导管系统正在以其中球囊没有被定位成基本上邻近治疗部位的不恰当的方式被使用的指示。
51.在多种实施例中，光源包括激光器。
52.在一些实施例中，光源包括以红外光脉冲形式发射第一光能的红外激光器。
53.在许多实施例中，光引导器包括光纤。
54.本发明还涉及用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的方法，该方法包括以下步骤：利用光源产生第一光能；将球囊定位成基本上邻近治疗部位，球囊具有球囊壁，球囊壁限定球囊内部，球囊内部接收球囊流体；在光引导器的引导器近端处接收第一光能；在从引导器近端朝向位于球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导第一光能；以及光学分析来自光引导器的第二光能，第二光能在与第一方向相反的第二方向上移动，光学分析器组件包括安全关断系统，该安全关断系统被选择性地激活以抑制来自光源的第一光能被光引导器的引导器近端接收。
55.本发明还涉及一种用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的导管系统，该导管系统包括：光源，该光源产生第一光能；球囊，该球囊可定位成基本上邻近治疗部位，球囊具有球囊壁，球囊壁限定球囊内部，球囊内部接收球囊流体；光引导器，该光引导器被配置成在引导器近端处接收第一光能并在从引导器近端朝向位于球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导第一光能；以及光学分析器组件，该光学分析器组件被配置成光学分析来自光引导器的第二光能，第二光能在与第一方向相反的第二方向上移动，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测导管系统的操作状况。
56.本发明还涉及一种用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的方法，该方法包括以下步骤：利用光源产生第一光能；将球囊定位成基本上邻近治疗部位，球囊具有球囊壁，球囊壁限定球囊内部，球囊内部接收球囊流体；在光引导器的引导器近端处接收第一光能；在从引导器近端朝向位于球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导第一光能；以及光学分析来自光引导器的第二光能，该第二光能在与第一方向相反的第二方向上移动，光学分析器被配置成光学分析第二光能以检测导管系统的操作状况。
57.本概述是对本技术的一些教导的概述，并不意图成为本主题的排他性或穷尽性处理。进一步的细节在详细描述和所附的权利要求中找到。在阅读和理解以下详细描述并查看构成其一部分的附图后，其他方面对于本领域的技术人员将变得明显，描述和附图中的
每一者都不应被理解为限制性的。本文的范围由所附权利要求及其法律等同物界定。
58.附图简述
59.结合所附描述，根据附图将最好地理解本发明的新颖性特征以及本发明本身，关于其结构和其操作两者，其中相似的参考字符表示相似的部分，并且在附图中：
60.图1是根据本文的多种实施例的导管系统的实施例的示意性截面图，导管系统包括具有本发明特征的光学分析器组件；
61.图2a是导管系统的实施例的一部分的简化示意图，该导管系统的实施例的该部分包括光学分析器组件的实施例，该光学分析器组件被用在第一应用中；
62.图2b是导管系统的一部分的简化示意图，该导管系统的该部分包括图2a中的光学分析器组件，该光学分析器组件被用在第二应用中；
63.图3a-图3f是在图1的导管系统的操作期间可被光学分析器组件识别的操作状况的简化示意图；
64.图4a是在图1的导管系统的操作期间可被光学分析器组件识别的一个闪光特征的代表性示例的简化图形说明；
65.图4b是在图1的导管系统的操作期间可被光学分析器组件识别的不同的第二闪光特征的代表性示例的简化图形说明；
66.图5是当第一光能的脉冲通过图1的导管系统中使用的光引导器发送时，可被光学分析器组件识别的脉冲最大读数示例的简化图形说明；
67.图6是当第一光能的脉冲通过图1的导管系统中使用的光引导器发送时，所产生的闪光信号中可被光学分析器组件识别的跃迁的数量的示例的简化图形说明；以及
68.图7是当第一光能的脉冲通过图1的导管系统中使用的光引导器发送时，光学分析器组件可以如何识别无信号检测状况的示例的简化图形说明。
69.虽然本发明的实施例容许各种修改和可替代的形式，但其特定细节已通过示例和附图的方式示出并且在本文中被详细地描述。然而，要理解，本文的范围不限于所描述的特定实施例。相反，目的是涵盖落入本文精神和范围内的修改方案、等同方案和替代方案。
70.描述
71.对血管病变(本文有时也称为“治疗部位(treatment site)”)的治疗可以减少受影响受试者的重大不良事件或死亡。如本文所述，重大不良事件是由于血管病变的存在而可能发生在体内任何地方的重大不良事件。重大不良事件可以包括但不限于：重大心脏不良事件、周围脉管系统或中心脉管系统的重大不良事件、大脑的重大不良事件、肌肉系统的重大不良事件或任何内脏器官的重大不良事件。
72.如本文所用，术语“血管内病变”、“血管病变”和“治疗部位”可互换使用，除非另有说明。血管内病变和/或血管病变在本文中有时简单地称为“病变”。
73.本领域的普通技术人员将会意识到，下面的本发明的详细描述仅是说明性的，并且不意图以任何方式限制。本发明的其他实施例自身将容易地被受益于本公开的这类技术人员想到。现在将对附图中示出的本发明的实施方式作出详细地参考。
74.为了清楚起见，并非本文所述的实施方式的所有的常规特征被示出和描述。当然，要理解的是，在任何这样的实际的实施方式的开发中，必须作出实施方式所特有的许多决定以实现开发者的特定目标，诸如符合应用相关和商业相关的约束，并且这些特定目标从
一个实施方式到另一个实施方式以及从一个开发者到另一个开发者将是变化的。此外，要理解的是，这样的开发的努力可能是复杂的和耗时的，然而，对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，这不过是常规的工程任务。
75.本文公开的导管系统可以包括许多不同的形式。现在参考图1，示出了根据多种实施例的导管系统100的示意性截面图。导管系统100适合于施加压力波以在患者体内的一个或更多个治疗部位中诱发断裂，该一个或更多个治疗部位在血管的血管壁内或邻近血管壁，或者在心脏瓣膜上或邻近心脏瓣膜。在图1所示的实施例中，导管系统100可以包括导管102、光引导束122、源歧管136、流体泵138、系统控制台123、手柄组件128和光学分析器组件142中的一者或更多者，光引导束122包括一个或更多个光引导器122a，系统控制台123包括光源124、电源(power source)125、系统控制器126和图形用户界面127(“gui”)中的一者或更多者。可替代地，相比于结合图1具体示出和描述的那些，导管系统100可以包括更多的部件或更少的部件。
76.要理解的是，尽管导管系统100通常被描述为包括光引导束122和光源124，光引导束122包括一个或更多个光引导器122a，但在一些替代实施例中，导管系统100可以包括包含不同类型的能量引导器的能量引导束和/或不同类型的能量源。
77.在多种实施例中，导管102被配置成移动到患者109的身体107内的在血管108的血管壁108a内或邻近血管108的血管壁108a的治疗部位106。治疗部位106可以包括一个或更多个血管病变106a，例如，诸如钙化性血管病变。另外，或者替代地，治疗部位106可以包括诸如纤维化血管病变的血管病变106a。仍然可替代地，在一些实施方式中，导管102可以在位于患者109的身体107内的心脏瓣膜内的或邻近心脏瓣膜的治疗部位106处使用。
78.导管102可以包括可扩充球囊104(本文有时简单地称为“球囊”)、导管轴110和导丝112。球囊104可以耦合到导管轴110。球囊104可以包括球囊近端104p和球囊远端104d。导管轴110可以从导管系统100的近侧部分114延伸到导管系统100的远侧部分116。导管轴110可以包括纵向轴线144。导管轴110还可以包括导丝腔体118，导丝腔体118被配置成在导丝112上移动。如本文所使用的，导丝腔体118限定导丝112延伸通过的管道。导管轴110还可以包括扩充腔体(未示出)和/或用于各种其他目的的各种其他腔体。在一些实施例中，导管102可以具有远端开口120，并且当导管102移动并定位在治疗部位106处或附近时，远端开口120可以容纳导丝112并在导丝112上被跟踪。在一些实施例中，球囊近端104p可以耦合到导管轴110，并且球囊远端104d可以耦合到导丝腔体118。
79.球囊104包括限定球囊内部146的球囊壁130。球囊104可以选择性地利用球囊流体132来扩充，以从收缩状态膨胀到扩充状态(如图1所示)，收缩状态适于将导管102推进通过患者的脉管系统，扩充状态适于将导管102锚定在相对于治疗部位106的适当位置。以另一种方式表述，当球囊104处于扩充状态时，球囊104的球囊壁130被配置成基本上邻近治疗部位106定位。要理解的是，尽管图1示出了当处于扩充状态时，球囊104的球囊壁130被示出为与血管108的治疗部位106间隔开，但这样做仅仅是为了便于说明。应当认识到，当球囊104处于扩充状态时，球囊104的球囊壁130通常基本上紧邻和/或邻接治疗部位106。
80.适于在导管系统100中使用的球囊104包括当处于收缩状态时可以穿过患者109的脉管系统的那些球囊104。在一些实施例中，球囊104由硅酮制成。在其他实施例中，球囊104可以由聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚氨酯、诸如pebax
tm
材料的聚合物、尼龙或任何其他合适的
dodecafluoropentane(ddfp，c5f12))的制剂。
87.球囊流体132可以包括包含吸收剂的那些球囊流体，吸收剂可以选择性地吸收电磁波谱的紫外区域(例如，至少10纳米(nm)至400nm)、可见区域(例如，至少400nm至780nm)或近红外区域(例如，至少780nm至2.5μm)中的光。合适的吸收剂可以包括那些在至少10nm到2.5μm的波谱内具有最大吸收的吸收剂。可替代地，球囊流体132可以包括吸收剂，该吸收剂可以选择性地吸收电磁波谱的中红外区域(例如，至少2.5μm至15μm)或远红外区域(例如，至少15μm至1mm)中的光。在多种实施例中，吸收剂可以是具有与导管系统100中使用的激光器的发射最大值匹配的吸收最大值的那些吸收剂。作为非限制性示例，本文描述的各种激光器可以包括钕∶钇铝石榴石(nd∶yag，发射最大值＝1064nm)激光器，钬∶yag(ho∶yag，发射最大值＝2.1μm)激光器，或铒∶yag(er∶yag，发射最大值＝2.94μm)激光器。在一些实施例中，吸收剂可以是水溶性的。在其他实施例中，吸收剂不是水溶性的。在一些实施例中，球囊流体132中使用的吸收剂可以被调整以匹配光源124的峰值发射。在本文的其他地方讨论的各种光源124所具有的发射波长为至少十纳米至一毫米。
88.导管102的导管轴110可以耦合到光引导束122的与光源124光连通的一个或更多个光引导器122a。光引导器122a可以沿着导管轴110设置并位于球囊104内。每个光引导器122a可以具有相对于球囊104的长度处于任何适当纵向位置的引导器远端122d。在一些实施例中，每个光引导器122a可以是光纤，并且光源124可以是激光器。光源124可以在导管系统100的近侧部分114处与光引导器122a光连通。更具体地，光源124可以选择性地、同时地、顺序地和/或替代地以任何期望的组合、顺序和/或模式与每个光引导器122a进行光连通。
89.在一些实施例中，导管轴110可以耦合到多个光引导器122a，诸如第一光引导器、第二光引导器、第三光引导器等，这些光引导器可以设置在导丝腔体118和/或导管轴110周围的任何合适位置处。例如，在某些非排他性实施例中，两个光引导器122a可以围绕导丝腔体118和/或导管轴110的圆周间隔大约180度；三个光引导器122a可以围绕导丝腔体118和/或导管轴110的圆周间隔大约120度；或者四个光引导器122a可以围绕导丝腔体118和/或导管轴110的圆周间隔大约90度。仍然可替代地，多个光引导器122a不需要围绕导丝腔体118和/或导管轴110的圆周彼此均匀地间隔开。更特别地，光引导器122a可以围绕导丝腔体118和/或导管轴110均匀或不均匀地设置，以在期望位置实现期望效果。
90.导管系统100和/或光引导束122可以包括任意数量的光引导器122a，光引导器122a在近侧部分114处与光源124光连通，并且在远侧部分116处与球囊104的球囊内部146内的球囊流体132光连通。例如，在一些实施例中，导管系统100和/或光引导束122可以包括一个光引导器122a到五个光引导器122a。在其他实施例中，导管系统100和/或光引导束122可以包括五个光引导器122a到十五个光引导器122a。在其他实施例中，导管系统100和/或光引导束122可以包括十个光引导器122a到三十个光引导器122a。可替代地，在还有的其他实施例中，导管系统100和/或光引导束122可以包括大于30个光引导器122a。
91.光引导器122a可以具有任何合适的设计，用于在球囊内部146内的球囊流体132中产生等离子体和/或压力波。在某些实施例中，光引导器122a可以包括光纤或柔性光管。光引导器122a可以是细的且柔性的，并且可以允许光信号以非常小的强度损失被发送。光引导器122a可以包括芯，芯被围绕其圆周的包层包围。在一些实施例中，芯可以是圆柱芯或部分圆柱芯。光引导器122a的芯和包层可以由一种或更多种材料形成，包括但不限于一种或
更多种类型的玻璃、二氧化硅或一种或更多种聚合物。光引导器122a还可以包括保护性涂层，诸如聚合物。要理解的是，芯的折射率将大于包层的折射率。
92.每个光引导器122a可以沿着其长度将第一光能从引导器近端122p朝向引导器远端122d引导，引导器远端122d具有定位在球囊内部146内的至少一个光学窗口(未示出)。
93.在多种实施例中，引导器远端122d还可以包括和/或包含远侧光接收器122r，该远侧光接收器122r使得第二光能移动返回到光引导器122a中并通过光引导器122a从引导器远端122d移动到引导器近端122p。换句话说，第一光能可以沿着光引导器122a在第一方向121f上移动，该第一方向121f大致从光引导器122a的引导器近端122p朝向引导器远端122d。在某些情况下可能包括第一光能的至少一部分的第二光能可以沿着光引导器122a在第二方向121s上移动，第二方向121s基本上与第一方向121f相反，即从光引导器122a的引导器远端122d朝向引导器近端122p。此外，如下文更详细地描述的，在被移动返回通过光引导器122a(在第二方向121s上)之后，从引导器近端122p发射的第二光能可以被分离，并且然后通过使用光学分析器组件142进行光学检测、探询和/或分析，以便确定光引导器122a的关于非故障状况和故障状况二者的准确操作模式。
94.光引导器122a可以围绕和/或相对于导管102的导管轴110采取许多配置。在一些实施例中，光引导器122a可以平行于导管轴110的纵向轴线144延伸。在一些实施例中，光引导器122a可以物理地耦合到导管轴110。在其他实施例中，光引导器122a可以沿着导管轴110的外径的长度设置。在另外的其他实施例中，光引导器122a可以设置在导管轴110内的一个或更多个光引导器腔体内。
95.光引导器122a还可以设置在围绕导丝腔体118和/或导管轴110的圆周的任何合适的位置，并且每个光引导器122a的引导器远端122d可以设置在相对于球囊104的长度和/或相对于导丝腔体118的长度的任何合适的纵向位置，以更有效且精确地施加压力波，以用于破坏治疗部位106处的血管病变106a。
96.在某些实施例中，光引导器122a可以包括一个或更多个光声换能器154，其中每个光声换能器154可以与光引导器122a(光声换能器154被设置于其中)光连通。在一些实施例中，光声换能器154可以与光引导器122a的引导器远端122d光连通。光声换能器154可以具有与光引导器122a的引导器远端122d对应和/或符合的形状。
97.光声换能器154被配置成在光引导器122a的引导器远端122d处或附近将第一光能转换成声波。可以通过改变光引导器122a的引导器远端122d的角度来调整声波的方向。
98.在某些实施例中，设置在光引导器122a的引导器远端122d处的光声换能器154可以采取与光引导器122a的引导器远端122d相同的形状。例如，在某些非排他性实施例中，光声换能器154和/或引导器远端122d可以具有圆锥形形状、凸形形状、凹形形状、球根形形状、正方形形状、阶梯形形状、半圆形形状、卵形形状等。光引导器122a还可以包括沿着光引导器122a的长度的一个或更多个侧表面设置的附加光声换能器154。
99.在一些实施例中，光引导器122a还可以包括光引导器122a内的一个或更多个转向特征或“转向器”(图1中未示出)，该转向特征或“转向器”被配置成朝向可位于光引导器122a的引导器远端122d处或附近的侧表面以及朝向球囊壁130引导光以离开光引导器122a。转向特征可以包括系统的任何特征，该特征使来自光引导器122a的第一光能远离其轴向路径转向成朝向光引导器122a的侧表面。光引导器122a可以各自包括一个或更多个光
窗，该一个或更多个光窗沿着每个光引导器122a的纵向或圆周表面设置并与转向特征光连通。以另一种方式陈述，转向特征可以被配置成将光引导器122a中的第一光能引导成朝向在引导器远端122d处或附近的侧表面，其中侧表面与光窗是光连通的。光窗可以包括光引导器122a的允许第一光能从光引导器122a内离开光引导器122a的部分，诸如光引导器122a的在光引导器122a上或周围缺少包层材料的部分。
100.适于使用的转向特征的示例包括反射元件、折射元件和光纤漫射器。适合于将第一光能聚焦成远离光引导器122a的末端(tip)的转向特征可以包括但不限于具有凸表面、梯度折射率(grin)透镜和镜面聚焦透镜的那些转向特征。在与转向特征接触时，第一光能在光引导器122a内被转向到等离子体发生器133和与光引导器122a的侧表面光连通的光声换能器154中的一个或更多个。如所述，光声换能器154然后将第一光能转换成声波，声波远离光引导器122a的侧表面扩展。
101.源歧管136可以定位在导管系统100的近侧部分114处或附近。源歧管136可以包括一个或更多个近端开口，近端开口可以接收光引导束122的一个或更多个光引导器122a、导丝112和/或与流体泵138流体连通地耦合的扩充管道140。导管系统100还可以包括流体泵138，流体泵138被配置成根据需要用球囊流体132对球囊104进行扩充。
102.如上所述，在图1所示的实施例中，系统控制台123包括光源124、电源125、系统控制器126和gui 127中的一者或更多者。可替代地，系统控制台123可以包括比图1中具体示出的部件更多的部件或更少的部件。例如，在某些非排他性的替代实施例中，系统控制台123可以被设计成不具有gui 127。还可替代地，光源124、电源125、系统控制器126和gui 127中的一者或更多者可以设置在导管系统100内，而不特定地需要系统控制台123。
103.如图1所示，在某些实施例中，光学分析器组件142的至少一部分还可以基本上定位在系统控制台123内。可替代地，光学分析器组件142的部件可以与图1中具体示出的方式不同的方式定位。
104.如图所示，系统控制台123和其包括的部件可操作地耦合到导管102、光引导束122和导管系统100的其余部分。例如，在一些实施例中，如图1所示，系统控制台123可以包括控制台连接孔148(有时也大致称为“插座”)，通过该控制台连接孔，光引导束122机械地耦合到系统控制台123。在这样的实施例中，光引导束122可以包括引导器耦合壳体150(有时也大致称为“套圈(ferrule)”)，引导器耦合壳体容纳每个光引导器122a的一部分，例如，引导器近端122p。引导器耦合壳体150被配置成配合并选择性地保持在控制台连接孔148内，以在光引导束122和系统控制台123之间提供机械耦合。
105.光引导束122还可以包括引导束器152(或“壳部”)，引导束器152使单独的光引导器122a中的每一个更紧密地聚在一起，从而在使用导管系统100期间当光引导器122a和/或光引导束122与导管102一起延伸到血管108中时，光引导器122a和/或光引导束122可以处于更紧凑的形式。
106.光源124可以选择性地和/或可替代地与光引导束122中的每一个光引导器122a光连通地耦合，诸如耦合到光引导束122中的每一个光引导器122a的引导器近端122p。特别地，光源124被配置成产生源光束(source beam)124a形式的第一光能，例如脉冲源光束，该源光束124a可以选择性地和/或可替代地被引导到光引导束122中的每个光引导器122a，并被光引导束122中的每个光引导器122a接收作为单独的引导光束124b。可替代地，导管系统
100可以包括多于一个的光源124。例如，在一个非排他性替代实施例中，导管系统100可以包括用于光引导束122中的每个光引导器122a的单独的光源124。
107.光源124可以具有任何合适的设计。在某些实施例中，光源124可以被配置成从该光源124提供亚毫秒第一光能脉冲，这些脉冲聚焦到小斑点上，以便将其耦合到光引导器122a的引导器近端122p中。这样的第一光能脉冲然后沿着光引导器122a被引导或导向到球囊104的球囊内部146内的位置，从而在球囊104的球囊内部146内的球囊流体132中诸如通过可位于光引导器122a的引导器远端122d处或附近的等离子体发生器133诱发等离子体的形成(在本文有时也称为“等离子体闪光”)。特别地，在光引导器122a的引导器远端122d处发射的光被引导到等离子体发生器133并激励等离子体发生器133，以在球囊内部146内的球囊流体132内形成等离子体。等离子体的形成导致气泡快速形成，并在治疗部位106上施加压力波。示例性等离子体诱发的气泡134在图1中被示出。
108.当等离子体最初在球囊内部146内的球囊流体132中形成时，其发射广谱电磁辐射。这可以被看作是肉眼可以检测到的广谱光的闪光。从等离子气泡134以第二光能的形式发射的光的一部分可以在光引导器122a的引导器远端122d处耦合到远侧光接收器122r中，并传播回引导器近端122p，在引导器近端122p处它可以通过使用光学分析器组件142被分离、检测和分析。可见光脉冲相对于产生等离子体的脉冲的强度和时序(timing)提供了等离子体发生器133起作用、其能量输出及其功能或操作状况的指示。如果光引导器122a损坏或破损，则在光引导器122a的其他位置可能出现可见光闪光。这种其他可见光闪光也将被耦合到光引导器122a中，并被带回到光引导器近端122p。这些其他光脉冲的强度和时序提供了光引导器122a或等离子体发生器133的损坏或故障的指示。在这种情况下，光学分析器组件142可以包括安全关断系统283(如图2a所示)，该安全关断系统283可以被选择性地激活以关断导管系统100的操作。
109.在光学分析器组件142的多种实施方式中，光学分析器组件142可以被配置成检测光引导器122a和/或等离子体发生器133的某些功能或操作状况，如图3a-图3f中进一步所示，诸如：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)壳体/目标故障状况；(v)破损的光引导器(光纤)状况，诸如来自在光引导器远端处破损的光引导器；以及(vi)回嚼状况，例如来自沿着光引导器且与引导器远端至少稍微间隔开的破损的光引导器。要理解的是，一些被识别的操作状况，包括正常操作状况、间歇性气泡产生状况和引导器远端等离子体引发状况，尽管它们可能需要进一步监测光引导器122a和/或等离子体发生器133的状况，但不需要立即停止导管系统100的操作或更换光引导器122a和/或等离子体发生器133。然而，还要理解的是，其他被识别的操作状况，例如壳体/目标故障状况、破损的光引导器(光纤)状况和回嚼状况，可能并且经常需要停止导管系统100的操作并更换光引导器122a和/或等离子体发生器133。
110.等离子体发生器133和/或远侧光接收器122r的配置还允许源自导管102外部的环境光耦合到光引导器122a的引导器远端122d中。在一个实施方式中，光学分析器组件142监测通过光引导器122a从引导器远端122d到达引导器近端122p的返回的环境光能。如果存在任何环境光能并且环境光能在这种情况下由光学分析器组件142检测到，则这是导管102位于患者109的身体107的外部的指示，并且光学分析器组件142可以被配置成相应地闭锁光源124。特别地，在这种情况下，光学分析器组件142的安全关断系统283可以被选择性地激
活以关断导管系统100的操作。
111.在多种非排他性替代实施例中，来自光源124的亚毫秒第一光能脉冲可以以大约1赫兹(hz)和5000hz之间、大约30hz和1000hz之间、大约10hz和100hz之间、或者大约1hz和30hz之间的频率被传送到治疗部位106。可替代地，亚毫秒第一光能脉冲可以以可以大于5000hz或者小于1hz的频率或者任何其他合适的频率范围被传送到治疗部位106。
112.要理解的是，尽管光源124典型地被利用以提供第一光能脉冲，但光源124仍然可以被描述为提供单个源光束124a，即单个脉冲源光束。
113.适于使用的光源124可以包括各种类型的光源，包括激光器和灯。例如，在某些非排他性实施例中，光源124可以是以红外光脉冲形式发射第一光能的红外激光器。可替代地，如上所述，如本文所述的光源124可以包括任何合适类型的能量源。
114.合适的激光器可以包括亚毫秒时间尺度上的短脉冲激光器。在一些实施例中，光源124可以包括纳秒(ns)时间尺度上的激光器。激光器还可以包括皮秒(ps)、飞秒(fs)和微秒(us)时间尺度上的短脉冲激光器。要理解的是，激光波长、脉冲宽度和能级的许多组合可被使用以在导管102的球囊流体132中实现等离子体。在多种非排他性替代实施例中，脉冲宽度可以包括落在包括从至少10ns到3000ns、从至少20ns到100ns、或者从至少1ns到500ns的范围内的那些脉冲宽度。可替代地，可以使用任何其他合适的脉冲宽度范围。
115.示例性纳秒激光器可以包括在uv到ir光谱内，跨越大约10纳米(nm)到1毫米(mm)的波长的那些纳秒激光器。在一些实施例中，适合于在导管系统100中使用的光源124可以包括能够产生波长从至少750nm至2000nm的光的光源。在其他实施例中，光源124可以包括能够产生波长从至少700nm至3000nm的光的光源。在还有的其他实施例中，光源124可以包括能够产生波长从至少100nm到10微米(μm)的光的光源。纳秒激光器可以包括那些重复率高达200khz的激光器。在一些实施例中，激光器可以包括调q铥∶钇铝石榴石(tm∶yag)激光器。在其他实施例中，激光器可以包括钕∶钇铝石榴石(nd∶yag)激光器，钬∶钇铝石榴石(ho∶yag)激光器，铒∶钇铝石榴石(er∶yag)激光器，准分子激光器，氦氖激光器，二氧化碳激光器，以及掺杂激光器、脉冲激光器、光纤激光器。
116.导管系统100可以产生压力波，该压力波的最大压力在至少1兆帕(mpa)至100兆帕的范围内。由特定导管系统100产生的最大压力将取决于光源124、吸收材料、气泡膨胀、传播介质、球囊材料和其他因素。在多种非排他性替代实施例中，导管系统100可以产生压力波，该压力波具有在至少约2mpa到50mpa、至少约2mpa到30mpa、或者至少约15mpa至25mpa的范围内的最大压力。
117.当导管102被放置在治疗部位106处时，压力波可以从从光引导器122a径向延伸的至少约0.1毫米(mm)到大于约25mm范围内的距离施加到治疗部位106上。在多种非排他性替代实施例中，当导管102被放置在治疗部位106处时，压力波可以从从光引导器122a径向延伸的至少约10mm到20mm、至少约1mm至10mm、至少约1.5mm至4mm、或者至少约0.1mm至10mm范围内的距离施加到治疗部位106上。在其他实施例中，压力波可以从不同于前述范围的另外合适的距离施加到治疗部位106上。在一些实施例中，至少约2mpa到30mpa的范围内的压力波可以在从至少约0.1mm到10mm的距离处施加到治疗部位106上。在一些实施例中，至少约2mpa到25mpa的范围内的压力波可以在从至少约0.1mm到10mm的距离处施加到治疗部位106上。仍然可替代地，其他合适的压力范围和距离可以被使用。
118.电源125电耦合到光源124、系统控制器126、gui 127、手柄组件128和光学分析器组件142中的每一者，并被配置为向其提供必要的电力。电源125可以具有用于这种目的的任何合适的设计。
119.系统控制器126电耦合到电源125并从电源125接收电力。系统控制器126耦合到光源124、gui 127和光学分析器组件142中的每一者并被配置为控制光源124、gui 127和光学分析器组件142中的每一者的操作。系统控制器126可以包括一个或更多个处理器或电路，用于控制至少光源124、gui 127和光学分析器组件142的操作。例如，系统控制器126可以根据需要控制光源124产生第一光能脉冲和/或以任何期望的激发速率产生第一光能脉冲。系统控制器126可以控制光学分析器组件142和/或与光学分析器组件142结合操作，以有效地提供对导管系统100的性能、可靠性、安全性和恰当使用的实时连续监测。
120.系统控制器126还可以被配置成控制导管系统100的其他部件的操作，例如，将导管102定位成邻近治疗部位106、利用球囊流体132对球囊104进行扩充等。此外，或者替代地，导管系统100可以包括一个或更多个附加控制器，附加控制器可以以任何合适的方式定位，以用于控制导管系统100的各种操作。例如，在某些实施例中，附加控制器和/或系统控制器126的一部分可以定位和/或包含在手柄组件128内。
121.gui 127可由导管系统100的用户或操作者访问。gui 127电连接到系统控制器126。通过这样的设计，用户或操作者可以使用gui 127来确保导管系统100有效地被利用以将压力施加到治疗部位106上并在治疗部位106处诱发断裂。gui 127可以向用户或操作者提供可以在使用导管系统100之前、期间和之后使用的信息。在一个实施例中，gui 127可以向用户或操作者提供静态可视数据和/或信息。此外，或者替代地，在导管系统100的使用期间，gui 127可以向用户或操作者提供动态可视数据和/或信息，诸如视频数据或随时间变化的任何其他数据。在多种实施例中，gui 127可以包括可以用作对用户或操作者的警报的一个或更多种颜色、不同尺寸、不同亮度等。另外，或者替代地，gui 127可以向用户或操作者提供音频数据或信息。gui 127的细节可以根据导管系统100的设计要求或用户或操作者的特定需要、规格和/或期望而变化。
122.如图1所示，手柄组件128可以定位在导管系统100的近侧部分114处或附近，和/或源歧管136附近。在该实施例中，手柄组件128耦合到球囊104并且定位为与球囊104间隔开。可替代地，手柄组件128可以定位在另一合适位置处。
123.手柄组件128由用户或操作者操纵和使用，以操作、定位和控制导管102。手柄组件128的设计和具体特征可以改变以适合导管系统100的设计要求。在图1所示的实施例中，手柄组件128与系统控制器126、光源124、流体泵138、gui 127和光学分析器组件142中的一者或更多者分离，但与之电连通和/或流体连通。在一些实施例中，手柄组件128可以在手柄组件128的内部集成和/或包括系统控制器126的至少一部分。例如，如所示，在某些这样的实施例中，手柄组件128可以包括电路156，电路156可以形成系统控制器126的至少一部分。在一些实施例中，电路156可以从光学分析器组件142接收电信号或数据。此外，或者替代地，电路156可以发送这样的电信号或以其他方式向系统控制器126提供数据。
124.在一个实施例中，电路156可以包括具有一个或更多个集成电路的印刷电路板，或者任何其他合适的电路。在替代实施例中，电路156可以省略，或者可以被包括在系统控制器126内，在多种实施例中，该系统控制器126可以定位在手柄组件128的外部，例如，在系统
控制台123内。要理解的是，手柄组件128可以包括比在本文中具体示出和描述的部件更少或更多的部件。
125.作为概述，并且如在本文中更详细地提供的，光学分析器组件142被配置成有效地监测导管系统100的性能、可靠性、安全性和恰当使用。在导管系统100的使用期间，当由于第一光能的脉冲被引导到球囊内部146内的球囊流体132中而最初在球囊内部146内的球囊流体132中形成等离子体时，等离子体闪光发射广谱电磁辐射。等离子体闪光可以以闪光特征(或闪光信号)的形式有效地被捕获，该闪光特征(或闪光信号)可以包括总结性参数，例如脉冲最大值、上升时间、宽度和相对于基准的开始时间，以及包括信号波动性的度量(被描述为跃迁的数量)，所有这些总结性参数都可以提供光引导器122a和/或等离子体发生器133的状况的指示。
126.所发射的第一光能的至少一部分可以从在光引导器122a的引导器远端122d附近的远侧光接收器122r反射或以其他方式被远侧光接收器122r接收。因此，第一光能的这个部分可以通过光引导器122a作为在第二方向121s上移动的第二光能传播回到引导器近端122p，在引导器近端122p处它可以通过使用光学分析器组件142被分离、检测和分析。可见光脉冲相对于来自光源124的产生等离子体的脉冲的强度和时序提供了等离子体发生器133起作用、其能量输出和其功能状况的指示。要理解的是，如果光引导器122a被损坏或破损，则在沿着光引导器122a的长度的其他位置可能发生可见光闪光。这样的附加闪光也将耦合到光引导器122a中，并在第二方向121s上被带回到引导器近端122p。这些附加光脉冲的强度和时序可以指示损坏的光引导器122a或损坏的等离子体发生器133。
127.通过评估和/或分析可见光脉冲相对于来自光源124的产生等离子体的脉冲的强度和时序，光学分析器组件142能够识别光引导器122a和/或等离子体发生器133的操作状况，例如：(i)正常操作状况，其中当第一光能从光引导器122a的引导器远端122d被引导朝向等离子体发生器133并因此撞击在等离子体发生器133的目标表面上时，等离子体基本上紧邻等离子体发生器133被产生；(ii)间歇性气泡产生状况，其中在光引导器122a的引导器远端122d和等离子体发生器133之间发现了在球囊流体132内形成的气泡，该气泡光学地影响第一光能朝向等离子体发生器133的目标表面的引导；(iii)引导器远端等离子体引发状况，其中可能存在一些碎片，这些碎片基本上邻近光引导器122a的引导器远端122d，这导致等离子体在基本上邻近光引导器122a的引导器远端122d的这种点处而不是紧邻等离子体发生器133被产生；(iv)壳体/目标故障状况，其中由于光引导器122a和/或等离子体发生器133的事故(issues)或问题(problems)，无法在球囊内部146内的球囊流体132中产生期望的等离子体闪光；(v)破损的光引导器(光纤)状况，例如在光引导器远端122d处破损的光引导器122a，其中在球囊内部146内的球囊流体132中产生很少等离子体或没有产生等离子体，并且由于第一光能在多个不同方向上被引导远离光引导器122a的光引导器远端122d，而不是仅仅直接朝向等离子体发生器133被引导，可能产生的任何最小等离子体具有较低的脉冲最大值；以及(vi)回嚼状况，例如沿着光引导器122a的长度并且与光引导器远端122d至少稍微间隔开的破损的光引导器122a，其中等离子体产生可能发生在球囊内部146内基本上邻近沿着光引导器122a的长度可能存在破损的地方处的球囊流体132中。要理解的是，这些被识别的操作状况中的一些状况，包括正常操作状况、间歇性气泡产生状况和引导器远端等离子体引发状况，尽管它们可能需要进一步监测光引导器122a和/或等离子体
发生器133的状况，但不需要立即停止导管系统100的操作或更换光引导器122a和/或等离子体发生器133。然而，还要理解的是，其他被识别的操作状况，例如壳体/目标故障状况、破损的光引导器(光纤)状况和回嚼状况，可能并且经常需要停止导管系统100的操作并更换光引导器122a和/或等离子体发生器133。
128.要理解的是，能量驱动的等离子体发生器133或相关联的光引导器122a的误用或故障，例如，如果光引导器122a和/或导管系统100在患者109的身体107外部被使用和/或如果光引导器122a在导管系统100的使用期间破损或损坏，泄漏的能量可能导致患者或操作者受伤。潜在的危害包括组织烧伤和视网膜损伤。如上所述，在一些实施例中，光源124是发射不可见红外光的激光器，使得操作者不可能进行可见检测。因此，如果光学分析器组件142指示发生了任何这样误用或故障，则手术和能量传送，例如激光器能量传送，必须立即被停止，以减轻患者和操作者的相关风险。以另一种方式陈述，利用本文描述的光学分析器组件142的设计，本发明检测导管系统100内的任何提到的误用或故障，例如导管系统100的误用和/或光引导器122a和/或等离子体发生器133的破损、损坏或故障，并提供指示符或信号，系统控制器126可使用该指示符或信号以闭锁光源124。在某些实施例中，光源124的闭锁可以通过使用安全关断系统283来实现，在一些这样的实施例中，安全关断系统283可以包括安全联锁284(如图2a所示)和光闸286(如图2a所示)中的一个或更多个，安全联锁284和光闸286可以被包含作为光学分析器组件142的一部分。这为光源124可能由于误用或故障而从导管系统100或光引导器122a的任何部分泄漏的潜在危险状况提供了必要的安全联锁和减轻。此外，系统控制器126可以用于例如经由gui 127向外科医生指示停止该手术并经历治疗的患者109移除导管102。潜在误用的一个简单示例是在当导管系统100在患者109的身体107外部和/或远离预期治疗部位106时试图激励导管系统100。操作者可能无意中看到发射的能量，导致视网膜损伤。
129.还要理解的是，光学分析器组件142可以具有任何合适的设计，以有效地监测导管系统100的安全性、性能、可靠性和恰当使用。下文详细描述了用于光学分析器组件142的潜在设计和应用的某些非排他性示例。
130.图2a是导管系统200的实施例的一部分的简化示意图，该导管系统200的实施例的该部分包括光学分析器组件242的实施例。如图2a所示，光学分析器组件242被用于第一应用中。图2b是包括图2a的光学分析器组件242的导管系统200的一部分的简化示意图。如图2b所示，光学分析器组件242被用于第二应用中。
131.导管系统200的设计基本上类似于上文所示的和描述的实施例。要理解的是，为了清楚和易于说明的目的，导管系统200的各种部件，如图1所示的部件，未在图2a和图2b中示出。然而，要理解的是，导管系统200将可能包括大多数(如果不是全部)这样的部件。
132.如图2a和图2b所示，导管系统200同样包括光源224，光源224被配置成以源光束224a(例如脉冲源光束)的形式产生第一光能，源光束224a可以选择性地和/或可替代地被引导朝向每个光引导器222a(图2a和图2b中仅示出一个光引导器)并被每个光引导器222a接收作为单独的引导光束224b(在图2a中示出)。在一个非排他性实施例中，光源224是红外激光器源，而光引导器222a是小直径多模式光纤。在图2a和图2b所示的实施例中，脉冲发生器260耦合到光源224。脉冲发生器260被配置成触发光源224，因此，光源224发射能量脉冲作为源光束224a。
133.在某些实施例中，如图2a中所示，来自光源224的源光束224a穿过第一光学元件262，例如耦合和/或聚焦透镜，该第一光学元件262被配置成将源光束224a作为单独的引导光束224b向下聚焦到光引导器222a的引导器近端222p上，从而将红外能量(第一光能)脉冲形式的单独的引导光束224b耦合到光引导器222a中。随后，单独的引导光束224b，作为第一光能沿着和/或通过光引导器222a传播，并激励等离子体发生器233，等离子体发生器233被定位和/或包含在光引导器222a的引导器远端222d处或附近。等离子体发生器233利用红外能量脉冲在球囊104(如图1中所示)的球囊内部146(如图1中所示)内的球囊流体132(如图1中所示)中产生(诸如等离子体气泡或等离子体闪光形式的)局部等离子体234。
134.在多种实施例中，如在图2a中所示，当在球囊内部146内的球囊流体132中产生等离子体234时，从等离子体闪光234发射的第二光能形式的广谱光能脉冲经由远侧光接收器222r被耦合回到光引导器222a的引导器远端222d。然后，这种广谱光能(第二光能)脉冲沿着和/或通过光引导器222a反向传播，它从光引导器222a的引导器近端222p发射作为第二光能224c。
135.另外，或者替代地，如图2b所示，在一些应用中，光引导器222a的引导器远端222d附近的环境光235可以经由远侧光接收器222r耦合到光引导器222a的引导器远端222d中。这样的环境光能(第二光能)然后沿着并通过光引导器222a朝向光引导器222a的引导器近端222p传播，从引导器近端222p它作为第二光能224c发射(在本技术中有时也称为“环境能量束”)。
136.如本文详细描述的，光学分析器组件242被配置成通过光学分析从光引导器222a的引导器近端222p发射的第二光能来有效地监测导管系统200的性能、可靠性、安全性和恰当使用。以另一种方式陈述，光学分析器组件242被配置成通过光学分析以下项来有效地监测导管系统200的性能、可靠性、安全性和恰当使用：(i)由于由等离子体发生器233在球囊104的球囊内部146内的球囊流体132中产生的等离子体闪光234而产生的第二光能224c，和/或(ii)经由远侧光接收器222r耦合到光引导器222a的引导器远端222d中的环境能量束235形式的第二光能224c。
137.光学分析器组件242的设计可以变化以适应导管系统200的具体要求。特别地，在图2a和图2b所示的实施例中，光学分析器组件242包括以下中的一者或更多者：第一分束器264、第一光学元件262、第二光学元件266(例如，在一个非排他性实施例中的成像透镜)、第二分束器268、第一滤光器270、光检测器272、放大器274、控制电子设备276(其可以包括一个或更多个处理器或电路)、第二滤光器278、成像设备280(例如照相机或其他合适的成像设备)、设备控制器282和安全关断系统283。如图所示，安全关断系统283可以包括安全联锁284和光闸286中的一者或两者。可替代地，在其他实施例中，光学分析器组件242和/或安全关断系统283可以包括比本文具体示出和描述的更多或更少的部件。仍然可替代地，在其他实施例中，光学分析器组件242的各种部件可以以不同于图2a和图2b中具体示出的方式定位。
138.如图2a中示出的第一应用中所示，第一分束器264，例如在一个实施例中的二向色分束器，被定位在源光束224a的在光源224和光引导器222a的引导器近端222p之间的光路径中。在某些实施例中，分束器264被配置成使波长长于光检测器272可见的波长的光通过以提供被引导到光引导器222a的引导器近端222p的单独的引导光束224b。这种阈值波长可
以被称为截止波长。分束器264还被配置为反射波长短于截止波长的所有光。如该实施例中所示，第一光学元件262被定位在第一分束器264和光引导器222a之间，并且被配置成将单独的引导光束224b向下聚焦到光引导器222a的引导器近端222p上，从而将单独的引导光束224b耦合到光引导器222a中。
139.单独的引导光束224b的第一光能沿着光引导器222a从引导器近端222p被引导到引导器远端222d，并激励等离子体发生器233，等离子体发生器233被定位和/或包含在光引导器222a的引导器远端222d处或附近。等离子体发生器233利用红外能量脉冲在球囊104的球囊内部146内的球囊流体132中产生局部等离子体234。从等离子体闪光234发射的作为第二光能形式的广谱光能脉冲然后被耦合回到光引导器222a的引导器远端222d，并沿着和/或通过光引导器222a传播返回，作为第二光能224c从光引导器222a的引导器近端222p发射。
140.如图2a中所示，从光引导器222a的引导器近端222p发射的第二光能224c在被引导回第一分束器264之前被第一光学元件262准直。第二光能224c的至少一部分然后被第一分束器264朝向第二分束器268重定向和/或反射。第二光学元件266被定位在第二光能224c的重定向部分的在第一分束器264和第二分束器268之间的光路径中。第二光学元件266的光学器件将准直的第二光能224c朝向第二分束器268聚焦。然后，第二分束器268将准直的第二光能224c的一部分重定向和/或反射通过第一滤光器270(例如在某些实施例中的带通滤光器)，并到光检测器272上，从而将光引导器222a的引导器近端222p的图像形成到光检测器272上，并从而将从光引导器222a的引导器近端222p发射的第二光能224c耦合到光检测器272上。在某些实施例中，光检测器272可以是光电二极管或另一合适类型的光检测器。通过这样的设计，从形成在光引导器222a的引导器远端222d处的等离子体闪光234发射的可见光被光检测器270收集。
141.在一些实施例中，光检测器272产生基于从形成在光引导器222a的引导器远端222d处的等离子体发射，并且已经被光检测器270收集到的可见光的信号。如图2a所示，来自光检测器272的信号然后被引导到放大器274和控制电子设备276，在控制电子设备276中确定对等离子体闪光234的检测和强度评估。特别地，在某些实施例中，来自光检测器272的信号被引导到放大器274，在放大器274处来自光检测器272的该信号被放大。因此，在控制电子设备276内利用放大信号来确定在球囊内部146内的球囊流体132中发生的等离子体闪光234的强度。
142.在某些实施例中，来自放大光检测器信号的脉冲可以利用(未示出的)鉴别器(discriminator)(例如鉴别器电路)来选通，鉴别器由来自脉冲发生器260的脉冲触发。该信息然后可以用于在控制电子设备276内确定等离子体闪光234何时发生在球囊内部146内的球囊流体132中。更具体地，控制电子设备276可以将由脉冲发生器260触发的来自光源224的原始能量脉冲的时序与利用鉴别器选通的放大光检测器信号的时序进行比较，以确定等离子体闪光234何时发生在球囊内部146内的球囊流体132中。
143.在一些实施例中，控制电子设备276可以被包括作为系统控制器126(如图1所示)的一部分。可替代地，控制电子设备276可以独立于系统控制器126提供，并且可以与系统控制器126电连通。
144.要理解的是，对于需要用来检测和分析从光引导器222a返回的第二光能224c形式
的光脉冲的光检测器272，存在多种其他配置。例如，在另一实施例中，光检测器272可以是提供关于第二光能224c的强度和波长信息的光谱仪。在这样的实施例中，该信息可以用于产生光谱(或闪光)特征以进一步识别光引导器222a和/或等离子体发生器233中的特定状况或事件。更具体地，构成等离子体发生器233的少量材料将在其正常操作期间汽化。这些将会产生一条明显的光谱线。还要理解的是，该方法还可以用于区分正常工作的等离子体发生器233和破损或损坏的光引导器222a。这也可以用于监测进入光引导器222a和/或导管系统200的外部光，例如房间光光谱特征。
145.本发明的另一个应用将监测用于等离子体发生器233的光引导器222a的状况。当光引导器222a第一次耦合到导管系统200中时，通过光引导器222a传导回来的光可以被监测以确定所有光引导器222a都是完整的。
146.因此，如关于图2a所描述和示出的，本发明的第一应用涉及直接检测由球囊内部146内的球囊流体132中的等离子体闪光234产生的光脉冲。光学分析器组件242可用于指示光脉冲的强度、其光谱以及其相对于来自光源224的输入脉冲何时发生。这可以解释如下：
147.1)光脉冲必须在由光引导器222a的长度和来自光源224的输入能量脉冲的持续时间确定的时间间隔之后发生。如果检测到的光脉冲具有正确的强度并且发生在特定的时间窗内，则这是等离子体发生器233正确地工作的指示。
148.2)如果根本没有检测到光脉冲，则这是等离子体发生器233、光源224和/或导管系统200作为一个整体的故障的指示。
149.3)如果检测到相对于来自光源224的能量脉冲过早发生的较小的光脉冲，则这将是光引导器222a故障和/或损坏的指示。
150.4)如果光脉冲被检测为具有不同的光谱或者缺少光谱线或特征，则这可用于指示导管系统200的故障。
151.在等离子体发生器233、光源224、光引导器222a和/或导管系统200作为一个整体具有任何检测到的故障的情况下，控制电子设备276可以被配置成向安全关断系统283发送信号以关断导管系统200的操作。更具体地，在该实施例中，从控制电子设备276到安全关断系统283的信号可以用于激活安全联锁284，安全联锁284阻挡从脉冲发生器260到光源224的信号，从而有效地停止从光源224产生任何光脉冲。另外，或者替代地，从控制电子设备276到安全关断系统283的信号可以用于激活可以被关闭的光闸286，从而阻挡来自光源224的任何光脉冲，否则这些光脉冲将被引导到光引导器222a并耦合到光引导器222a中。利用这种安全关断系统283，可以有效地抑制对患者109或操作者的潜在伤害。
152.现在参考图2b，示出并描述了光学分析器组件242的第二应用。特别地，在该第二应用中，在光源224产生任何能量脉冲之前，导管系统200的恰当使用可以首先被监测。
153.如图所示，远侧光接收器222r可以被配置成接收可能存在于光引导器222a的引导器远端222d的区域中的任何环境光235。特别地，存在于光引导器222a的引导器远端222d的区域中的任何可见环境光235可以作为第二光能224c以环境能量束的形式经由远侧光接收器222r耦合到光引导器222a的引导器远端222d中。
154.第二光能224c沿着和/或通过光引导器222a，从引导器远端222d传播到引导器近端222p，从光引导器222a的引导器近端222p被发射。如图2b所示，从光引导器222a的引导器近端222p发射的第二光能224c在被引导到第一分束器264之前被第一光学元件262准直。第
二光能224c的至少一部分然后被第一分束器264重定向和/或反射到第二分束器268。第二光学元件266被定位在第二光能224c的重定向部分在第一分束器264和第二分束器268之间的光路径中。第二光学元件266的光学器件将准直的第二光能224c朝向第二分束器268聚焦。然后，第二分束器268通过第二滤光器278(例如在某些实施例中的短通滤光器)传输准直的第二光能224c的至少一部分，并将其传输到成像设备280上，从而将光引导器222a的引导器近端222p的图像形成到成像设备280上，并由此将从光引导器222a的引导器近端222p发射的第二光能224c耦合到成像设备280上。因此，在适当的布置中，第一光学元件262和第二光学元件266可以合作以在成像设备280上产生光引导器222a的引导器近端222p的高分辨率图像。在某些实施例中，成像设备280可以是区域传感器，例如ccd或cmos照相机或另一合适类型的成像设备。通过这样的设计，在光引导器222a的引导器远端222d处收集的可见环境光235被成像设备280收集。
155.在一些实施例中，成像设备280在设备控制器282的控制下，产生基于在光引导器222a的引导器远端222d处收集的可见环境光235的信号，该可见环境光235已经由成像设备280收集。如图2b所示，来自成像设备280的信号然后被引导到控制电子设备276，在控制电子设备276中，确定对在光引导器222a的引导器远端222d附近的任何潜在环境光235的检测。特别地，在某些实施例中，来自成像设备280的信号在控制电子设备276内被利用，以确定在光引导器222a的引导器远端222d附近是否存在任何环境光235。
156.如果光学分析器组件242没有检测到环境光235已经从光引导器222a的引导器远端222d附近的区域被收集，这是导管系统200没有以不恰当的方式被使用的指示。然而，如果光学分析器组件242检测到从光引导器222a返回的光的变化，从而发信号通知环境光235源自导管系统200外部，这是导管系统200正以非预期状况被使用的指示。在这种情况下，控制电子设备276可以被配置成向安全关断系统283发送信号以关断导管系统200的操作。更具体地，在该实施例中，从控制电子设备276到安全关断系统283的信号可以用于激活安全联锁284，安全联锁284阻挡从脉冲发生器260到光源224的任何信号，从而有效地停止从光源224产生任何光脉冲。另外，或者替代地，从控制电子设备276到安全关断系统283的信号可以用于激活可以被关闭的光闸286，从而阻挡来自光源224的任何光脉冲，否则这些光脉冲将被引导到光引导器222a并被耦合到光引导器222a中。利用这种安全关断系统283，可以有效地抑制对患者109或操作者的潜在伤害。
157.如关于图2a和图2b所描述的，光学分析器组件242利用第二分束器268和分离滤光器270、278将第二光能224c耦合到成像设备280(区域传感器)和光检测器272(诸如光电二极管的单个元件光检测器)。然而，要理解的是，导管系统200和/或光学分析器组件242的所述应用可以以任何合适的方式实现，并且可以以与本文详细描述的方式稍微不同的方式来实现。例如，在一个非排他性的替代实施例中，光学分析器组件242的光检测器272可用于监测耦合到光引导器222a的引导器远端222d中的环境光235，以及用于监测由球囊内部146内的球囊流体132中的等离子体闪光234产生的光脉冲。在这样的替代实施例中，成像设备280将不被使用或者可以从导管系统中省略。
158.总之，如图2a和图2b所示的被配置成监测导管系统200的标称(nominal)操作以及导管系统200的潜在误用的光学分析器组件242的应用可包括以下一般步骤：
159.(1)导管系统从待机模式启动；
160.(2)导管系统通过光学分析器组件和/或成像设备(有时称为图像传感器子系统)连续监测使用情况，寻找从光引导器的引导器远端传导的环境光的证据(作为系统潜在不恰当使用的证据)。光学分析器组件和/或成像设备将以高帧速率监测光引导器的端面的图像，寻找非零状况或信号随时间的规定变化；
161.(3)脉冲发生器向光源(ir激光器)发送触发器以发射能量脉冲。例如，这可以通过操作员按下激活按钮来引发；
162.(4a)图像传感器子系统没有检测到从光引导器返回的光，以信号指示可接受的使用参数；
163.(4b)图像传感器子系统检测到从光引导器返回的光的变化，以信号指示源自外部的环境光。这是导管系统正处于非预期状况下的使用的指示，并向控制电子设备发送信号；
164.(5a)如果满足步骤(4a)，则控制电子设备通过停用安全联锁和/或断开光闸(否则光闸会中断源光束)来启用光源的使用。该过程然后进行到步骤(6)；
165.(5b)如果满足步骤(4b)，则控制电子设备通过激活安全联锁和/或关闭光闸以停止或中断源光束来闭锁光源。然后，停止该过程并且不继续进行和/或在必要时重新定位导管之后移回步骤(1)；
166.(6)第一光能形式的引导光束向下聚焦到光引导器的引导器近端上，将ir能量脉冲耦合到引导器近端中；
167.(7)第一光能形式的ir能量脉冲通过光引导器传播并激励等离子体发生器。等离子体发生器在球囊的球囊内部内的球囊流体中产生局部等离子体；
168.(8)从等离子体发射的第二光能形式的广谱光能脉冲经由远侧光接收器耦合回到光引导器的引导器远端，并通过光引导器传导回近端；
169.(9)分束器和光学元件协作以在光捡测器上形成光引导器的端面的图像；
170.(10)来自光检测器的信号被放大。该信号可用于确定等离子体事件的强度；
171.(11)来自放大的光检测器的脉冲被调节并且该信息被用于确定等离子体事件何时发生；
172.(12)如果根本没有检测到光脉冲，如果检测到相对于来自光源的能量脉冲发生得太早的较小的光脉冲，或者如果检测到光脉冲具有不同的光谱或者缺少光谱线或特征，则这可用于指示等离子体发生器、光源、光引导器和/或导管系统作为一个整体的故障；以及
173.(13)如果(12)被满足，则控制电子设备通过激活安全联锁和/或关闭光闸以停止或中断源光束来闭锁光源。然后，该过程停止，且不再继续。
174.从而，如上所述，本发明的光学分析器组件242解决了在ivl导管的性能、可靠性、安全性和正确使用方面的多个潜在问题，特别是利用能量源(例如，诸如激光源的光源)产生局部等离子体(该局部等离子体又在球囊104的球囊内部146内的球囊流体132中诱发高能量气泡)的ivl导管。例如，如上所述，由本发明解决的问题包括但不限于：1)光学检测ivl导管何时在治疗部位就位，2)光学检测ivl导管可能是在什么状况下被误用，3)光学检测能量源(例如激光源)的成功发射以在球囊内部内产生等离子体，4)准确确定等离子体发生器的能量输出，5)光学检测导管系统在球囊内部内产生所需等离子体的故障，以及6)光学检测能量引导器在沿着能量引导器长度的任何点处的故障。
175.提供其余附图是为了进一步说明和描述本发明在光学分析器组件的操作和分析
以及随后确定导管系统内的操作状况方面的某些特征和方面。
176.图3a-图3f是在图1的导管系统的操作期间可由光学分析器组件识别的操作状况的简化示意图。更具体地，图3a是在导管系统的操作期间可由光学分析器组件识别的第一操作状况388a的简化示意图；图3b是在导管系统的操作期间可由光学分析器组件识别的第二操作状况388b的简化示意图；图3c是在导管系统的操作期间可由光学分析器组件识别的第三操作状况388c的简化示意图；图3d是在导管系统的操作期间可由光学分析器组件识别的第四操作状况388d的简化示意图；图3e是在导管系统的操作期间可由光学分析器组件识别的第五操作状况388e的简化示意图；以及图3f是在导管系统的操作期间可由光学分析器组件识别的第六操作状况388f的简化示意图。
177.如图3a所示，示出了光引导器322a和等离子体发生器333，其中第一操作状况388a是正常操作状况。在这种正常操作状况下，当第一光能324b从光引导器322a的引导器远端322d被引导到等离子体发生器333并因此撞击在等离子体发生器333的目标表面333t上时，等离子体334和随后的声波(被示为一系列弧形线)基本上紧邻等离子体发生器333被产生。
178.在图3b中，光引导器322a和等离子体发生器333被示出为处于第二操作状况388b，其中存在间歇性气泡产生状况。在这种第二操作状况388b中，在光引导器322a的引导器远端322d和等离子体发生器333之间发现在(图1中所示的)球囊流体132内形成的气泡389(图3b中示出了一个气泡389)，气泡389在光学上影响第一光能324b朝向等离子体发生器333的目标表面333t的引导。因此，产生很少或没有等离子体(图3b中未示出)，并且所得到的闪光特征可以具有比用来最有效地破坏(图1中所示的)治疗部位106处的(图1中所示的)血管病变106a的期望脉冲最大值更低的脉冲最大值。在这样的状况下，操作者可以处理(图1中所示的)流体泵138和/或(图1中所示的)扩充管道140以抑制这种间歇性气泡389的产生，而不需要关断(图1中所示的)导管系统100的操作并更换光引导器322a和/或等离子体发生器333。
179.在图3c中，光引导器322a和等离子体发生器333被示出为处于第三操作状况388c，其中存在引导器远端等离子体引发状况。在这种第三操作状况388c中，可能存在基本邻近光引导器322a的引导器远端322d的一些碎片，这些碎片导致等离子体334和随后的声波(被示为一系列弧形线)在基本上邻近光引导器322a的引导器远端322d的这样的点处产生，而不是基本上紧邻等离子体发生器333被产生。所得到的闪光特征可以具有比在标称状况下更高的脉冲最大值。这也可能影响(图1中所示的)导管系统100在(图1中所示的)治疗部位106处最有效地破坏(图1中所示的)血管病变106a的能力。然而，第三操作状况388c可以通过随后清理(图1中所示的)球囊104内的这些区域而被清理掉，而不需要关断导管系统100的操作并更换光引导器322a和/或等离子体发生器333。
180.在图3d中，光引导器322a被示出为处于第四操作状况388d，其中存在壳体/目标故障状况。在这种第四操作状况388d中，存在从由光引导器322a引导的第一光能324b在(图1中所示的)球囊内部146内的(图1中所示的)球囊流体132中产生期望的等离子体闪光的故障。在这种状况下，所得到的闪光特征具有较低的脉冲最大值。这提供了(例如，在图3a中示出的)光引导器322a和/或等离子体发生器333在试图产生期望的等离子体闪光以便有效地破坏(图1中所示的)治疗部位106处的(图1中所示的)血管病变106a的过程中存在故障的证据。因此，为了纠正或克服这种状况，停止使用(图1中所示的)导管系统100，并且光引导器
322a和/或等离子体发生器333可以被移除和更换，或者导管系统100可以作为一个整体被丢弃。注意，在图3d中没有示出等离子体发生器333，以便更清楚地示出所需等离子体产生的故障。
181.在图3e中，光引导器322a被示出为处于第五操作状况388e中，其中存在破损的光引导器(光纤)状况。在这种第五操作状况388e中，在(图1中所示的)球囊内部146内的(图1中所示的)球囊流体132中产生很少或没有产生等离子体(在图3e中未示出)，并且由于第一光能324b在远离光引导器322a的引导器远端322d的多个不同方向上被引导，而不是仅仅直接朝向(例如，图3a中所示的)等离子体发生器333被引导，所产生的任何最小等离子体通常具有较低脉冲最大值。要理解的是，该故障模式可以发生在沿着导管的长度的任何地方，而不仅仅是在球囊内。当确定存在这种第五操作状况388e时，(图1中所示的)导管系统100的操作应该被停止。
182.在图3f中，光引导器322a和等离子体发生器333被示出为处于第六操作状况388f，其中存在回嚼状况，例如沿着光引导器322a的长度并且与引导器远端322d至少稍微间隔开的破损的光引导器322a。在这种第六操作状况388f中，等离子体334(被示为一系列弧形线)的产生可以发生在(图1中所示的)球囊内部146内基本上邻近沿着光引导器322a的长度可能存在破损的位置的(图1中所示的)球囊流体132中。在这种状况下，所得到的闪光特征通常是非常参差不齐的，其幅度随时间非常迅速地增大和减小。当确定存在这种第六操作状况388f时，所产生的任何等离子体334都不太可能以适当的方式被引导来有效地破坏(图1中所示的)治疗部位106处的(图1中所示的)血管病变106a。因此，(图1中所示的)导管系统100的操作应该被停止。
183.如本文所提供的，通过使用光学分析器组件进行的大部分分析涉及捕获源于球囊内部内的球囊流体中的等离子体产生的闪光信号(或闪光特征)的图像，以及随后对闪光信号(或闪光特征)的分析，作为确定导管系统的操作状况的措施。要理解的是，闪光信号(或闪光特征)可以采取任何具体的形式，并且对于被包含在闪光信号(或闪光特征)中的所有细节存在无限的可能性。图4a和图4b提供了看起来像通过使用光学分析器组件捕获的闪光信号(或闪光特征)的仅两个潜在示例的简化图形说明。
184.图4a是在图1的导管系统100的操作期间可由(例如在图2a中示出的)光学分析器组件242识别的第一闪光特征490a的代表性示例的针对闪光强度(y轴)相对于时间(x轴)的关系的简化图形说明。更特别地，在从来自(图1中所示的)光源124、通过(图3a中所示的)光引导器322a的(图3a中所示的)第一光能324b的单个脉冲产生(图3a中所示的)等离子体闪光334期间，第一闪光特征490a将由光学分析器组件242识别。如图所示，第一闪光特征490a具有单个峰值491a和两个跃迁492a。在分析任何给定闪光特征中的峰值时，最大或最高峰值也可以被称为“脉冲最大强度”值或简称为“脉冲最大值”。在图4a中，第一闪光特征490a仅具有单个峰值491a，因此单个峰值491a也将被称为脉冲最大强度值或“脉冲最大值”。
185.图4b是在图1的导管系统100的操作期间，可由(例如，图2a中所示的)光学分析器组件242识别的第二闪光特征490b的代表性示例的针对闪光强度(y轴)相对于时间(x轴)的关系的简化图形说明。更具体地，在从来自(图1中所示的)光源124、通过(图3a中所示的)光引导器322a的(图3a中所示的)第一光能324b的单个脉冲产生(图3a中所示的)等离子体闪光334期间，第二闪光特征490b将由光学分析器组件242识别。如图所示，第二闪光特征490b
具有三个峰值491b和六个跃迁492b。同样，在分析任何给定闪光特征中的峰值时，最高峰值也可以被称为“脉冲最大强度”值或简称为“脉冲最大值”。在图4b中，第二闪光特征490b具有三个峰值491b，其中第一峰值491b是最大或最高的，且因此也将被称为脉冲最大强度值或“脉冲最大值”。
186.如本文所述，“跃迁”一般被定义为如图形说明中所示出的闪光特征斜率方向的变化。如图4a和图4b所示，两个信号在信号从x轴快速攀升时都有一个跃迁。当信号从脉冲最大值下降时，两个信号也有另一个跃迁。在该点之后，图4b在信号中具有更多的跃迁或波动。在每个信号中测量的跃迁的确切数量取决于各种参数的调谐。一个参数定义了将某种情况分类为跃迁所需的斜率变化幅度，而另一个参数是滞后参数，以避免对特征中的噪声跃迁进行计数。
187.图5是当第一光能的脉冲通过图1的导管系统内使用的光引导器发送时，可以由光学分析器组件从产生的等离子体闪光中识别的脉冲最大强度读数的示例的简化图形说明593。如图所示，沿着y轴示出了针对通过光引导器引导的第一光能的每个脉冲而产生的等离子体闪光的(以任意单位计的)脉冲最大强度读数，并且沿着x轴示出了具体光引导器的脉冲编号。以另一种方式陈述，对于通过给定光引导器发送的第一光能的任何给定脉冲，y轴涉及在由光学分析器组件检测到的闪光特征(或闪光信号)中发现的最大值。
188.图5示出了最小脉冲最大强度阈值594和最大脉冲最大强度阈值595，系统控制器可以使用它们来帮助定义光引导器和/或等离子体发生器的操作状况。
189.系统控制器可以使用最小脉冲最大强度阈值594来确定光引导器的操作状况是否为以下中的一种：间歇气泡产生状况；壳体/目标故障状况；和/或破损的光引导器(光纤)状况。在任何这样的操作状况下，脉冲最大强度将具有低值，该低值提供了等离子体闪光(如果有的话)可能不足以有效破坏治疗部位处的血管病变的指示。
190.要理解的是，等于零或非常接近零的脉冲最大强度值将是前一段落中描述的任何状况的指示，其中很少或没有等离子体闪光发生。由于潜在故障模式中的这种模糊性，可以跟踪每根光纤上所有脉冲的历史，以区分这些状况，而不是响应无信号检测状况的单个实例。如下面进一步讨论的，脉冲最大强度值不一定必须为零来指示这些故障状况，因为至少一些外来光总是可能被远侧光接收器捕获，并作为第二光能从引导器远端向引导器近端被发送回来。
191.在一个非排他性实施例中，最小脉冲最大强度阈值594可以是大约100个单位，使得等于或小于100个单位的任何记录的脉冲最大强度值可以指示光引导器的这些不期望的操作状况。可替代地，在其他实施例中，最小脉冲最大强度阈值594可以是大约50个单位、75个单位、125个单位、150个单位、175个单位、200个单位或另一合适的最小脉冲最大强度阈值。
192.如下面关于图7进一步描述的，要理解的是，为了避免无信号检测状况的任何潜在假阳性读数，在第一光能的一定范围或数量的脉冲内，可能希望要求第一光能的一定数量的脉冲具有低于无信号检测脉冲最大强度阈值(诸如，在一个非排他性实施例中为50个单位)的脉冲最大强度值，以便对这种无信号检测状况进行真阳性识别。
193.系统控制器可以使用最大脉冲最大强度阈值595来确定光引导器的操作状况是否为引导器远端等离子体引发状况。在这种状况下，当第二光能通过光引导器被发送回以由
光学分析器组件进行光学分析时，等离子体闪光的脉冲最大强度可能高于正常操作状况下的脉冲最大强度，因为等离子体闪光通常更大并且基本上紧邻光引导器的引导器远端发生。简单地说，在这种状况下，更多的第二光能将被远侧光接收器接收，并因此在第二方向上通过光引导器发送回来，因为这种光能基本上紧邻引导器远端并因此基本上紧邻远侧光接收器被产生和/或反射。
194.在一个非排他性实施例中，最大脉冲最大强度阈值595可以是大约1000个单位，使得等于或大于1000个单位的任何记录的脉冲最大强度值可以指示光引导器的这种不期望的操作状况。可替代地，在其他实施例中，最大脉冲最大强度阈值595可以是大约900个单位、925个单位、950个单位、975个单位、1025个单位、1050个单位、1075个单位、1100个单位、1125个单位、1150个单位或另一个合适的最大脉冲最大强度阈值。
195.图5还示出了当光引导器在正常操作状况下操作时等离子体闪光的典型脉冲最大强度值，即正常脉冲最大强度范围596。在一个非排他性实施例中，如果正常脉冲最大强度范围596在大约300个单位和800个单位之间，则可以确定正常操作状况。可替代地，用于指示正常操作状况的正常脉冲最大强度范围596可以与所述范围不同，只要这种正常脉冲最大强度范围596不重叠或不超过最小脉冲最大强度阈值594(即低于这种最小脉冲最大强度阈值594)或不超过最大脉冲最大强度阈值595(即高于这种最大脉冲最大强度阈值595)。例如，在某些非排他性替代实施例中，等离子体闪光的正常脉冲最大强度范围596可以在大约200个单位和900个单位之间；在大约250个单位和850个单位之间，在大约350个单位和900个单位之间，在大约300个单位和850个单位之间，或是合适的脉冲最大强度值的某个其它范围。
196.图6是闪光信号内可由光学分析器组件识别的跃迁的数量的示例的简化图形说明693，该闪光信号在第一光能的脉冲通过图1的导管系统内使用的光引导器发送时产生。如图所示，对于第一光能的任何给定的脉冲，在光引导器的闪光特征(或闪光信号)中识别的跃迁的数量沿y轴示出，并且具体光引导器的脉冲编号沿x轴示出。图6提供了当第一光能的任何给定脉冲在等离子体特征内的跃迁数量高于特定跃迁阈值697时，光引导器可能遭受回嚼的指示。在一个实施例中，如图所示，用于将光引导器识别为遭受回嚼的跃迁阈值697可以是六个跃迁。可替代地，在其他实施例中，用于将光引导器识别为遭受回嚼的跃迁阈值697可以是四个跃迁、五个跃迁、七个跃迁、八个跃迁、九个跃迁、十个跃迁或另一合适数量的跃迁。
197.要理解的是，为了避免用于识别回嚼状况的任何潜在假阳性读数，可能期望要求第一光能的一定数量的脉冲的跃迁数量等于或高于跃迁阈值697，以便对回嚼状况进行真阳性识别。例如，在一个非排他性实施例中，可能需要找到第一光能的至少三个脉冲，其中跃迁数量等于或高于跃迁阈值，以肯定地识别回嚼状况。可替代地，在其它实施例中，可能需要找到第一光能的仅一个或至少两个、四个、五个、六个或某个其它合适数量的脉冲，其中跃迁的数量等于或高于跃迁阈值，以肯定地识别回嚼状况。
198.图7是当第一光能的脉冲通过图1的导管系统内使用的光引导器发送时，光学分析器组件可以如何识别无信号检测状况的示例的简化图形说明793。与图5类似，沿着y轴示出了来自针对通过光引导器引导的第一光能的每个脉冲生成的等离子体闪光的脉冲最大强度读数(以任意单位计)，并且沿着x轴示出了具体光引导器的脉冲编号。以另一种方式陈
述，对于通过给定光引导器发送的第一光能的任何给定脉冲，y轴涉及由光学分析器组件检测到的闪光特征(或闪光信号)中发现的最高峰值。
199.如图所示，图7示出了零阈值798(或无信号检测阈值)和窗口零计数799(或无信号检测范围)。为了有效地建立无信号检测的状况(和/或为了避免不正确地识别这种状况)，在多种实施例中，可能需要在窗口零计数799(给定数量或范围的先前脉冲)内找到具有低于零阈值798的脉冲最大强度值的一定数量的脉冲(或零脉冲计数)。以另一种方式陈述，如果通过给定光引导器的第一光能脉冲的前一窗口零计数799内具有小于零阈值798的脉冲最大强度值的脉冲的数量满足或超过零脉冲计数，则系统有效地识别无信号检测状况。
200.要理解的是，在努力肯定地识别无信号检测状况的过程中，零阈值798、窗口零计数799和零脉冲计数全都可以被改变。例如，在一个非排他性实施例中，可以建立零阈值798，其中通过光引导器的第一光能的给定脉冲的脉冲最大强度值不大于50个单位。可替代地，在其它实施例中，零阈值798可以在脉冲最大强度值不大于10个单位、15个单位、20个单位、25个单位、30个单位、35个单位、40个单位、45个单位、55个单位、60个单位、65个单位、70个单位、75个单位或某个其它合适数量个单位的情况下被建立。
201.在一个非排他性实施例中，窗口零计数799可以指20个脉冲的范围，在该范围内，通过给定光引导器发送的第一光能脉冲的定义的零脉冲计数必须具有等于或低于零阈值798的读数，以有效地识别无信号检测状况。可替代地，在其他实施例中，窗口零计数799可以指15个脉冲、16个脉冲、17个脉冲、18个脉冲、19个脉冲、21个脉冲、22个脉冲、23个脉冲、24个脉冲、25个脉冲、26个脉冲、27个脉冲、28个脉冲、29个脉冲、30个脉冲、31个脉冲、32个脉冲、33个脉冲、34个脉冲、35个脉冲、36个脉冲、37个脉冲、38个脉冲、39个脉冲、40个脉冲或另一合适数量个脉冲的范围，在该范围内，通过给定光引导器发送的第一光能脉冲的定义的零脉冲计数必须具有等于或低于零阈值798的读数，以有效地识别无信号检测状况。如本文所使用的，窗口零计数799具体来说，是在确定无信号检测状况而不是考虑光引导器的整个历史时，要在给定光引导器上查看的先前脉冲的数量。
202.在一个非排他性实施例中，定义的零脉冲计数可以是通过给定光引导器发送的第一光能的在窗口零计数799范围内的11个脉冲，该11个脉冲具有等于或低于零阈值798的读数，以有效地识别无信号检测状况。可替代地，定义的零脉冲计数可以是通过给定光引导器发送的第一光能的在窗口零计数799范围内的5个、6个、7个、8个、9个、10个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个或某个其它合适数量个脉冲，这些脉冲的读数等于或低于零阈值798，以有效地识别无信号检测状况。
203.在一个具体的非排他性实施例中，如果零阈值是50个单位，则窗口零计数是20个脉冲，并且定义的零脉冲计数是11个脉冲；那么，为了有效地确定无信号检测状况，必须在具有小于50个单位的零阈值的脉冲最大强度值的先前20个脉冲中找到通过给定光引导器的第一光能的至少11个脉冲。
204.要理解的是，本发明可用于监测使用光学光源和光引导器进行能量传输的任何设备的位置和状况。一个替代的示例是使用激光碎石术的肾镜取石术(nephrolighotomy)。特别地，包括本发明的分束器和光学器件可以结合到碎石激光系统中。这将允许连续监测从碎石光引导器的引导器远端返回的第二光能形式的光。当光引导器通过肾镜插入肾脏时，环境光照状况由肾镜照明控制。检测到的光的特性和光谱可用于确定光引导器在肾脏内是
否被正确定位，以及激发光源是否安全。实现这一点的一种方式是在显微镜照明中使用具有特定波长特性的信号源。例如，所包括的在外部环境光照中不存在的高强度窄带光源。这可以在光检测器前面使用带通滤波器来检测。光源将被闭锁，直到检测到光学信号为止，从而防止激发光源和向患者外部发射危险的激光辐射。
205.总之，本文公开的导管系统和相关方法被配置成监测血管内碎石术(ivl)导管的安全性、性能、可靠性和恰当使用。在多种实施例中，本发明的导管系统利用能量源，例如光源(诸如激光源或另一种合适的能量源)，能量源提供由能量引导器(例如光引导器)引导的能量以在导管的可扩充球囊的球囊内部内的球囊流体中产生局部等离子体。因此，能量引导器有时可以被称为“等离子体发生器”，或可以说在定位在球囊内部内的能量引导器的引导器远端处或附近包含“等离子体发生器”。这种局部等离子体产生压力波，该压力波将压力施加到患者体内的在血管或心脏瓣膜内或邻近血管或心脏瓣膜的治疗部位并在治疗部位处诱发断裂。如本文所用，治疗部位可以包括血管病变，诸如典型地在血管和/或心脏瓣膜中发现的钙化性血管病变或纤维性血管病变。
206.特别地，在多种实施例中，导管系统可以包括导管，导管被配置成推进到在患者体内的血管或心脏瓣膜内或邻近血管或心脏瓣膜的治疗部位。导管包括导管轴和耦合和/或固定到导管轴的球囊。球囊可以包括限定球囊内部的球囊壁，并且可以被配置成在球囊内部内接收球囊流体以从收缩状态膨胀到扩充状态，收缩状态适合于将导管推进通过患者的脉管系统，扩充状态适合于将导管锚定在相对于治疗部位的适当位置。导管系统还包括沿导管轴设置并在球囊内的一个或更多个能量引导器。每个能量引导器可以被配置为在球囊内产生压力波以破坏血管病变。
207.导管系统利用来自能量源的能量，例如来自光源的第一光能，以诸如通过等离子发生器在能量引导器的引导器远端处或附近的球囊流体内产生等离子体，该能量引导器被设置在位于治疗部位处的球囊中。等离子体的形成可以引发一个或更多个压力波，并且可以引发一个或更多个气泡的快速形成，气泡可以迅速膨胀到最大尺寸，并且然后通过空化事件(cavitation event)消散，空化事件在崩溃时可以发射压力波。等离子体诱发的气泡的快速膨胀可以在保留于球囊内的球囊流体中产生一个或更多个压力波，并由此将压力波施加到治疗部位上。在一些实施例中，能量源可以被配置成从能量源提供能量的亚毫秒脉冲，以在球囊内的球囊流体中引发等离子体的形成，从而导致气泡快速形成，并在治疗部位处将压力波施加在球囊壁上。因此，压力波可以通过不可压缩的球囊流体将机械能传递到治疗部位，从而在治疗部位上施加断裂力。
208.如本文详细描述的，本发明的导管系统包括光学分析器组件，该光学分析器组件被配置成提供对从能量引导器的引导器远端发射到球囊内部中的能量的实时连续监测，这可用于检测等离子体事件已经发生并监测导管系统的标称操作。光学分析器组件还被配置成监测被接收到能量引导器的引导器远端中的环境能量，该光学分析器组件可以用作用于导管系统的恰当使用和定位的监视器。例如，对从能量传导器的开始于等离子体发生器的远端传导的环境能量的监测可以作为标称和安全操作的监视器，被用于检测整个设备的状态和状况。类似地，测量在时间间隔内传导的能量的强度的变化提供了远端和等离子体发生器本身的位置的指示。当位于人体内部时，通过能量引导器传导的环境能量将是最小的。预计这将是零，并且是任何最小可变的基线。相反，当设备位于人体外部时，传导的能量将
是非零的并且高度可变。该信息可用于确定能量引导器的远端的位置。这又可用于评估能量引导器的状况并确定设备是否正常工作。
209.光学分析器组件还可用于测量从能量引导器发射的能量的强度，以便提供等离子体发生器的能量输出的准确测量，该等离子发生器作为能量引导器的一部分并入和/或与能量引导器结合使用。更具体地，等离子体发生器的能量输出的测量值可以与来自能量源的已知能量输入结合使用，以确定转换效率。这样的度量也可以用来评估等离子体发生器和能量引导器的状况，并确定导管系统是否正常工作，以及剩余的操作周期数。
210.特别地，在多种实施例中，本发明包括对从等离子体发生器和/或从球囊内部通过能量引导器返回的第二光能进行采样的装置。要理解的是，能量可以沿着能量引导器的长度在两个相反的方向上传播。因此，可以检测在能量引导器的引导器远端处、或在沿着能量引导器的长度的任何其他位置处、在能量引导器的引导器近端处发出的能量。因此，通过能量引导器传输回来的这种第二光能将通过光学分析器组件被分离和检测和/或分析，以有效地监测导管系统的安全性、性能、可靠性和恰当使用。
211.要理解的是，通过使用本发明，对从等离子体发生器发射的能量的连续监测和对发射的能量的强度的测量，解决了ivl导管，特别是利用能量源产生局部等离子体(该局部等离子体又在球囊导管内产生高能量气泡)的ivl导管，在安全性、性能、可靠性和恰当使用方面的多个潜在问题。本发明解决的具体问题包括：1)光学检测ivl导管何时在治疗部位处就位，2)光学检测ivl导管可能被误用的状况，3)光学检测能量源(例如激光源)的成功激发以在球囊内部产生等离子体，4)准确确定等离子体发生器的能量输出，5)光学检测导管系统在球囊内部内产生所需等离子体的故障，以及6)光学检测能量引导器在沿着能量引导器长度的任何点处的故障。
212.还要理解的是，当检测到导管系统的不恰当使用或故障时和/或如果在沿着能量引导器的长度的任何点处检测到能量引导器的故障时，光学分析器组件可以被配置成自动停止导管系统的操作。因此，在多种实施例中，导管系统和/或光学分析器组件可以结合和/或包括安全关断系统，该安全关断系统可以在有保证时被选择性地激活以自动停止导管系统的操作。在一些这样的实施例中，安全关断系统可以包括以下中的一个或更多个：安全联锁、光闸和/或可以结合到光学分析器组件中的其他合适的安全关断机构。通过这样的设计，光学分析器组件被独特地配置为抑制对患者和导管系统的操作者的危险状况。
213.应该指出的是，在本说明书和所附权利要求书中使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”以及“该(the)”包括复数引用对象，除非内容和/或上下文另有明确说明之外。还应当指出的是，术语“或”一般以其包括“和/或”的含义被使用，除非内容或上下文明确另有规定。
214.还应当指出的是，如在本说明书和所附权利要求中使用的，短语“配置”描述被构造或配置为执行特定任务或采用特定配置的系统、设备或其他结构。短语“配置”可以与其他类似短语互换使用，例如布置和配置、构造和布置、构造、制造和布置等。
215.本文使用的标题是为了与第37cfr 1.77项下的建议保持一致，或以其他方式提供组织线索。这些标题不应被视为限制或表征可能由本公开发布的任何权利要求中列出的(一个或更多个)发明。作为示例，在“背景”中对技术的描述并不承认技术是本公开中任何发明的现有技术。“概述”或“摘要”也不能被认为是所发布的权利要求中所述的(一个或更
多个)发明的特征。
216.本文描述的实施例并非意图是穷举的或将本发明限制于本文提供的详细描述中公开的精确形式。相反，选择和描述实施例使得本领域的其他技术人员能够认识和理解原理和实践。因此，已经参考各种特定的和优选的实施例和技术描述了各个方面。然而，应当理解的是，在保持在本文的精神和范围内的情况下，可以进行许多变化和修改。
217.要理解，尽管本文已经说明和描述了导管系统的许多不同的实施例，但是任何一个实施例的一个或更多个特征可以与其他实施例中的一个或更多个实施例的一个或更多个特征组合，只要这样的组合满足本发明的意图。
218.虽然上文已经讨论了导管系统的许多示例性的方面和实施例，但是本领域的技术人员将认识到某些修改、变换、添加及其子组合。因此，以下所附权利要求和以下介绍的权利要求意图被解释为包括所有这些修改、置换、添加和子组合，所有这些修改、置换、添加和子组合在其真正的精神和范围内，并且不意图限制本文示出的结构或设计的细节。

技术特征：
1.一种用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的导管系统，所述导管系统包括：光源，所述光源产生第一光能；球囊，所述球囊能够定位成基本上邻近所述治疗部位，所述球囊具有限定球囊内部的球囊壁，所述球囊内部接收球囊流体；光引导器，所述光引导器被配置成在引导器近端处接收所述第一光能，并在从所述引导器近端朝向位于所述球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导所述第一光能；以及光学分析器组件，所述光学分析器组件被配置成光学分析来自所述光引导器的第二光能，所述第二光能在与所述第一方向相反的第二方向上移动，所述光学分析器组件包括安全关断系统，所述安全关断系统被选择性地激活以抑制来自所述光源的所述第一光能被所述光引导器的所述引导器近端接收。2.根据权利要求1所述的导管系统，还包括耦合到所述光源的脉冲发生器，所述脉冲发生器被配置成触发所述光源以产生被引导朝向所述光引导器的源光束。3.根据权利要求2所述的导管系统，其中，所述安全关断系统包括安全联锁，所述安全联锁被选择性地激活以阻挡所述脉冲发生器触发所述光源产生所述源光束。4.根据权利要求2-3中任一项所述的导管系统，其中，所述安全关断系统包括光闸，所述光闸被选择性地激活以阻挡所述源光束被引导朝向所述光引导器。5.根据权利要求1-4中任一项所述的导管系统，其中，所述第一光能诱发在所述球囊内部产生等离子体。6.根据权利要求5所述的导管系统，其中，所述引导器远端包括远侧光接收器，所述远侧光接收器接收来自所述球囊内部内的所述第二光能，所述第二光能通过所述光引导器在所述第二方向上移动。7.根据权利要求6所述的导管系统，其中，由所述远侧光接收器接收的所述第二光能是从所述等离子体发射的，所述等离子体在所述球囊内部内的所述球囊流体中产生。8.根据权利要求6所述的导管系统，其中，由所述远侧光接收器接收的所述第二光能来自所述光引导器的所述引导器远端附近的环境光。9.根据权利要求6-8中任一项所述的导管系统，其中，由所述远侧光接收器接收的所述第二光能由所述光学分析器组件进行光学分析。10.根据权利要求9所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件被配置成光学地确定在所述球囊内部内是否已经发生了等离子体产生。11.根据权利要求9-10中任一项所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件被配置成光学地检测在所述引导器近端和所述引导器远端之间的所述光引导器的故障。12.根据权利要求9-11中任一项所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件被配置成光学地检测在所述引导器近端和所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在损坏。13.根据权利要求10-12中任一项所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件被配置成在所述光学分析器组件光学检测到以下任一项时选择性地激活所述安全关断系统：(i)所述球囊内部内的等离子体产生故障，(ii)在所述引导器近端至所述引导器远端之间的所述光引导器的故障，以及(iii)在所述引导器近端至所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在损坏。
14.根据权利要求5所述的导管系统，其中，所述第二光能通过所述光引导器在所述第二方向上被引导回所述引导器近端，所述光学分析器组件被配置成光学分析所述第二光能，以确定在所述球囊内部内是否已经发生了等离子体产生。15.根据权利要求14所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件包括分束器和光检测器，所述分束器被配置成接收所述第二光能并将所述第二光能的一部分引导至所述光检测器。16.根据权利要求15所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件还包括光学元件，所述光学元件沿着在所述分束器和所述光检测器之间的光束路径定位，所述光学元件被配置成将所述第二光能的所述一部分耦合到所述光检测器。17.根据权利要求16所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件还包括第二分束器，所述第二分束器沿着在所述分束器和所述光检测器之间的光束路径定位，所述第二分束器被配置成接收所述第二光能并将所述第二光能的所述一部分的至少一些引导至所述光检测器。18.根据权利要求15-17中任一项所述的导管系统，其中，所述光检测器至少部分基于被包含在所述第二光能的所述一部分中的可见光来产生信号。19.根据权利要求18所述的导管系统，其中，来自所述光检测器的所述信号利用放大器放大以提供放大信号，所述放大信号被引导到控制电子设备，以确定所述球囊内部内的等离子体产生的强度。20.根据权利要求19所述的导管系统，其中，所述控制电子设备被配置成分析所述放大信号以检测以下中的一项或更多项：(i)在所述球囊内部内是否已经发生了等离子体产生，(ii)在所述引导器近端到所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在故障，以及(iii)在所述引导器近端到所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在损坏。21.根据权利要求1-20中任一项所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测所述导管系统的操作状况。22.根据权利要求21所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。23.根据权利要求21所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少两项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。24.根据权利要求21所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少三项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。25.根据权利要求21所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少四项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)
回嚼状况。26.根据权利要求21所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少五项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。27.根据权利要求21所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的每一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。28.根据权利要求22-27中任一项所述的导管系统，其中，在检测到等离子体产生故障状况、破损的光引导器状况和回嚼状况中的一项或更多项时，所述光学分析器组件还能够被配置成停止所述导管系统的操作。29.根据权利要求21-28中任一项所述的导管系统，其中，通过所述光引导器在所述第一方向上被引导的所述第一光能的脉冲产生能够由所述光学分析器组件捕获的闪光特征形式的等离子体闪光，所述闪光特征能够包括诸如以下中的至少一种的总结性参数：脉冲最大值、上升时间、宽度、相对于基准的开始时间和信号波动性的度量，所述总结性参数能够提供所述导管系统的操作状况的指示。30.根据权利要求29所述的导管系统，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值大于最大脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为引导器远端等离子体引发状况。31.根据权利要求29所述的导管系统，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。32.根据权利要求31所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件被配置成要求在先前的脉冲的指定范围内，其中所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值的第一光能的脉冲的数量超过定义的零脉冲计数，以便将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。33.根据权利要求32所述的导管系统，其中，跟踪通过所述光引导器在所述第一方向上被引导的第一光能的所有脉冲的历史，以区分所述间歇性气泡产生状况、所述等离子体产生故障状况和所述破损的光引导器状况。34.根据权利要求29所述的导管系统，其中，所述闪光特征的信号波动性的度量包括在所述闪光特征中识别出的跃迁的数量。35.根据权利要求34所述的导管系统，其中，如果所述闪光特征中的跃迁的数量大于跃迁阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为回嚼状况。36.根据权利要求1所述的导管系统，其中，所述引导器远端包括远侧光接收器，所述远侧光接收器接收来自所述球囊内部内的所述第二光能，所述第二光能通过所述光引导器在所述第二方向上移动。37.根据权利要求36所述的导管系统，其中，由所述远侧光接收器接收的所述第二光能来自所述光引导器的所述引导器远端附近的环境光。
38.根据权利要求37所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件被配置成光学分析所述第二光能，以确定环境光是否已经在所述光引导器的所述引导器远端附近被收集。39.根据权利要求38所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件包括分束器和成像设备，所述分束器被配置成接收所述第二光能并将所述第二光能的一部分引导至所述成像设备。40.根据权利要求39所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件还包括光学元件，所述光学元件沿着在所述分束器和所述成像设备之间的光束路径定位，所述光学元件被配置成将所述第二光能的所述一部分耦合到所述成像设备上。41.根据权利要求40所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件还包括第二分束器，所述第二分束器沿着在所述分束器和所述成像设备之间的所述光束路径定位，所述第二分束器被配置成接收所述第二光能并将所述第二光能的所述一部分的至少一些引导到所述成像设备上。42.根据权利要求39-41中任一项所述的导管系统，其中，所述成像设备至少部分基于被包含在所述第二光能的所述一部分中的任何环境光来产生信号。43.根据权利要求42所述的导管系统，其中，来自所述成像设备的所述信号被引导至控制电子设备，以确定环境光是否已经在所述光引导器的所述引导器远端附近被收集。44.根据权利要求43所述的导管系统，其中，由所述控制电子设备确定环境光已经在所述光引导器的所述引导器远端附近被收集是所述导管系统正在以不恰当的方式被使用的指示，在所述不恰当的方式中，所述球囊没有被定位成基本上邻近所述治疗部位。45.根据权利要求1-44中任一项所述的导管系统，其中，所述光源包括激光器。46.根据权利要求1-45中任一项所述的导管系统，其中，所述光源包括以红外光脉冲形式发射所述第一光能的红外激光器。47.根据权利要求1-46中任一项所述的导管系统，其中，所述光引导器包括光纤。48.一种用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的方法，所述方法包括以下步骤：利用光源产生第一光能；将球囊定位成基本上邻近所述治疗部位，所述球囊具有球囊壁，所述球囊壁限定球囊内部，所述球囊内部接收球囊流体；在光引导器的引导器近端处接收所述第一光能；在从所述引导器近端朝向定位在所述球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导所述第一光能；以及光学分析来自所述光引导器的第二光能，所述第二光能在与所述第一方向相反的第二方向上移动，所述光学分析器组件包括安全关断系统，所述安全关断系统被选择性地激活以抑制来自所述光源的所述第一光能被所述光引导器的所述引导器近端接收。49.根据权利要求48所述的方法，还包括将脉冲发生器耦合到所述光源；以及用所述脉冲发生器触发所述光源以产生被引导朝向所述光引导器的源光束。50.根据权利要求49所述的方法，其中，光学分析包括选择性地激活所述安全关断系统的安全联锁，以阻挡所述脉冲发生器触发所述光源产生所述源光束。51.根据权利要求49-50中任一项所述的方法，其中，光学分析包括选择性地激活所述
安全关断系统的光闸，以阻挡所述源光束被引导朝向所述光引导器。52.根据权利要求48-51中任一项所述的方法，其中，引导包括所述第一光能在所述球囊内部内诱发等离子体的产生。53.根据权利要求52所述的方法，其中，所述引导器远端包括远侧光接收器；并且所述方法还包括利用所述远侧光接收器从所述球囊内部内接收所述第二光能，所述第二光能通过所述光引导器在所述第二方向上移动。54.根据权利要求53所述的方法，其中，接收所述第二光能包括由所述远侧光接收器接收从在所述球囊内部内的所述球囊流体中产生的所述等离子体发射的第二光能。55.根据权利要求53所述的方法，其中，接收所述第二光能包括由所述远侧光接收器接收来自所述光引导器的所述引导器远端附近的环境光的第二光能。56.根据权利要求53-55中任一项所述的方法，其中，光学分析包括利用所述光学分析器组件光学分析由所述远侧光接收器接收的第二光能。57.根据权利要求56所述的方法，其中，光学分析包括利用所述光学分析器组件光学确定在所述球囊内部内是否已经发生了等离子体产生。58.根据权利要求56-57中任一项所述的方法，其中，光学分析包括利用所述光学分析器组件光学检测在所述引导器近端和所述引导器远端之间的所述光引导器的故障。59.根据权利要求56-58中任一项所述的方法，其中，光学分析包括利用所述光学分析器组件光学检测在所述引导器近端和所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在损坏。60.根据权利要求57-59中任一项所述的方法，其中，光学分析包括在由所述光学分析器组件光学检测到以下中的任一项时选择性地激活所述安全关断系统：(i)在所述球囊内部内的等离子体产生的故障，(ii)在所述引导器近端到所述引导器远端之间的所述光引导器的故障，以及(iii)在所述引导器近端到所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在损坏。61.根据权利要求52所述的方法，还包括通过所述光引导器在所述第二方向上将所述第二光能引导回所述引导器近端；并且其中，光学分析包括利用所述光学分析器组件光学分析所述第二光能，以确定在所述球囊内部内是否已经发生了等离子体产生。62.根据权利要求61所述的方法，其中，光学分析包括所述光学分析器组件，所述光学分析器组件包括分束器和光检测器；以及还包括接收所述第二光能并利用所述分束器将所述第二光能的一部分引导至所述光检测器。63.根据权利要求62所述的方法，其中，光学分析还包括：沿着在所述分束器和所述光检测器之间的光束路径定位光学元件；以及利用所述光学元件将所述第二光能的所述一部分耦合到所述光检测器。64.根据权利要求63所述的方法，其中，光学分析还包括：沿着在所述分束器和所述光检测器之间的所述光束路径定位第二分束器；以及接收所述第二光能并利用所述第二分束器将所述第二光能的所述一部分的至少一些引导至所述光检测器。65.根据权利要求62-64中任一项所述的方法，其中，光学分析还包括利用所述光检测器至少部分基于被包含在所述第二光能的所述一部分中的可见光产生信号。66.根据权利要求65所述的方法，其中，光学分析还包括：利用放大器放大来自所述光检测器的信号以提供放大信号；以及将所述放大信号引导至控制电子设备，以确定所述球
囊内部内的等离子体产生的强度。67.根据权利要求66所述的方法，其中，光学分析还包括利用所述控制电子设备分析所述放大信号，以检测以下中的一项或更多项：(i)在所述球囊内部内是否已经发生了等离子体产生，(ii)在所述引导器近端到所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在故障，以及(iii)在所述引导器近端到所述引导器远端之间的所述光引导器的潜在损坏。68.根据权利要求48-67中任一项所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测所述导管系统的操作状况。69.根据权利要求68所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。70.根据权利要求68所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少两项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。71.根据权利要求68所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少三项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。72.根据权利要求68所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少四项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。73.根据权利要求68所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少五项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。74.根据权利要求68所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的每一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。75.根据权利要求69-74中任一项所述的方法，其中，在检测到等离子体产生故障状况、破损的光引导器状况和回嚼状况中的一个或更多个时，所述方法还包括利用所述光学分析器组件停止所述导管系统的操作。76.根据权利要求68-75中任一项所述的方法，还包括通过所述光引导器在所述第一方向上引导所述第一光能的脉冲以产生能够由所述光学分析器组件捕获的闪光特征形式的等离子体闪光，所述闪光特征能够包括诸如以下中的至少一种的总结性参数：脉冲最大值、上升时间、宽度、相对于基准的开始时间和信号波动性的度量，所述总结性参数能够提供所述导管系统的操作状况的指示。77.根据权利要求76所述的方法，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值大于最大脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为引导器远端等离子体引发状况。78.根据权利要求76所述的方法，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。
79.根据权利要求78所述的方法，其中，所述光学分析器组件被配置成要求在先前的脉冲的指定范围内，其中所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值的第一光能的脉冲的数量超过定义的零脉冲计数，以便将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。80.根据权利要求79所述的方法，还包括跟踪通过所述光引导器在所述第一方向上被引导的第一光能的所有脉冲的历史，以区分所述间歇性气泡产生状况、所述等离子体产生故障状况和所述破损的光引导器状况。81.根据权利要求76所述的方法，其中，所述闪光特征的信号波动性的度量包括在所述闪光特征中识别出的跃迁的数量。82.根据权利要求81所述的方法，其中，如果所述闪光特征中的跃迁的数量大于跃迁阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为回嚼状况。83.根据权利要求48所述的方法，其中，引导所述第一光能的脉冲包括：所述引导器远端包括远侧光接收器；以及所述方法还包括利用所述远侧光接收器接收来自所述球囊内部内的所述第二光能，所述第二光能通过所述光引导器在所述第二方向上移动。84.根据权利要求83所述的方法，其中，接收所述第二光能包括由所述远侧光接收器接收来自所述光引导器的所述引导器远端附近的环境光的第二光能。85.根据权利要求84所述的方法，其中，光学分析包括利用所述光学分析器组件光学分析所述第二光能，以确定环境光是否已经在所述光引导器的所述光引导器远端附近被收集。86.根据权利要求85所述的方法，其中，光学分析包括所述光学分析器组件，所述光学分析器组件包括分束器和成像设备，并且还包括接收所述第二光能并利用所述分束器将所述第二光能的一部分引导至所述成像设备。87.根据权利要求86所述的方法，其中，光学分析还包括：沿着在所述分束器和所述成像设备之间的光束路径定位光学元件；以及利用所述光学元件将所述第二光能的所述一部分耦合到所述成像设备上。88.根据权利要求87所述的方法，其中，光学分析还包括：沿着在所述分束器和所述成像设备之间的所述光束路径定位第二分束器；以及接收所述第二光能并利用所述第二分束器将所述第二光能的所述一部分的至少一些引导到所述成像设备上。89.根据权利要求86-88中任一项所述的方法，其中，光学分析还包括利用所述成像设备至少部分基于被包含在所述第二光能的所述一部分中的任何环境光来产生信号。90.根据权利要求89所述的方法，其中，光学分析还包括将来自所述成像设备的所述信号引导至控制电子设备，以确定环境光是否已经在所述光引导器的所述引导器远端附近被收集。91.根据权利要求90所述的方法，其中，引导所述信号包括由所述控制电子设备确定环境光已经在所述光引导器的所述引导器远端附近被收集，所述确定是所述导管系统正在以不恰当的方式被使用的指示，在所述不恰当的方式中，所述球囊没有被定位成基本上邻近所述治疗部位。92.根据权利要求48-91中任一项所述的方法，其中，产生第一光能包括所述光源，所述光源包括激光器。
93.根据权利要求48-92中任一项所述的方法，其中，产生第一光能包括所述光源，所述光源包括以红外光脉冲的形式发射所述第一光能的红外激光器。94.根据权利要求48-93中任一项所述的方法，其中，接收所述第一光能包括所述光引导器，所述光引导器包括光纤。95.一种用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的导管系统，所述导管系统包括：光源，所述光源产生第一光能；球囊，所述球囊能够定位为基本上邻近所述治疗部位，所述球囊具有限定球囊内部的球囊壁，所述球囊内部接收球囊流体；光引导器，所述光引导器被配置成在引导器近端处接收所述第一光能，并在从所述引导器近端朝向位于所述球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导所述第一光能；以及光学分析器组件，所述光学分析器组件被配置成光学分析来自所述光引导器的第二光能，所述第二光能在与所述第一方向相反的第二方向上移动，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测所述导管系统的操作状况。96.根据权利要求95所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。97.根据权利要求95所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少两项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。98.根据权利要求95所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少三项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。99.根据权利要求95所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少四项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。100.根据权利要求95所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的至少五项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。101.根据权利要求95所述的导管系统，其中，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测以下中的每一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。102.根据权利要求96-101中任一项所述的导管系统，其中，在检测到等离子体产生故
障状况、破损的光引导器状况和回嚼状况中的一个或更多个时，所述光学分析器组件还能够被配置成停止所述导管系统的操作。103.根据权利要求95-102中任一项所述的导管系统，其中，通过所述光引导器在所述第一方向上被引导的所述第一光能的脉冲产生能够由所述光学分析器组件捕获的闪光特征形式的等离子体闪光，所述闪光特征能够包括诸如以下中的至少一种的总结性参数：脉冲最大值、上升时间、宽度、相对于基准的开始时间和信号波动性的度量，所述总结性参数能够提供所述导管系统的操作状况的指示。104.根据权利要求103所述的导管系统，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值大于最大脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为引导器远端等离子体引发状况。105.根据权利要求103所述的导管系统，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。106.根据权利要求105所述的导管系统，其中，所述光学分析器组件被配置成要求在先前的脉冲的指定范围内，其中所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值的第一光能的脉冲的数量超过定义的零脉冲计数，以便将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。107.根据权利要求106所述的导管系统，其中，跟踪通过所述光引导器在所述第一方向上被引导的第一光能的所有脉冲的历史，以区分所述间歇性气泡产生状况、所述等离子体产生故障状况和所述破损的光引导器状况。108.根据权利要求103所述的导管系统，其中，所述闪光特征的信号波动性的度量包括在所述闪光特征中识别出的跃迁的数量。109.根据权利要求108所述的导管系统，其中，如果所述闪光特征中的跃迁的数量大于跃迁阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为回嚼状况。110.一种用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位的方法，所述方法包括以下步骤：利用光源产生第一光能；将球囊定位成基本上邻近所述治疗部位，所述球囊具有球囊壁，所述球囊壁限定球囊内部，所述球囊内部接收球囊流体；在光引导器的引导器近端接收所述第一光能；在从所述引导器近端朝向位于所述球囊内部内的引导器远端的第一方向上引导所述第一光能；以及光学分析来自所述光引导器的第二光能，所述第二光能在与所述第一方向相反的第二方向上移动，所述光学分析器被配置成光学分析所述第二光能以检测所述导管系统的操作状况。111.根据权利要求110所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。112.根据权利要求110所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测
以下中的至少两项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。113.根据权利要求110所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少三项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。114.根据权利要求110所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少四项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。115.根据权利要求110所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的至少五项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。116.根据权利要求110所述的方法，其中，光学分析包括光学分析所述第二光能以检测以下中的每一项：(i)正常操作状况；(ii)间歇性气泡产生状况；(iii)引导器远端等离子体引发状况；(iv)等离子体产生故障状况；(v)破损的光引导器状况；和(vi)回嚼状况。117.根据权利要求111-116中任一项所述的方法，其中，在检测到等离子体产生故障状况、破损的光引导器状况和回嚼状况中的一种或更多种时，所述方法还包括利用所述光学分析器组件停止所述导管系统的操作。118.根据权利要求110-117中任一项所述的方法，还包括通过所述光引导器在所述第一方向上引导所述第一光能的脉冲以产生能够由所述光学分析器组件捕获的闪光特征形式的等离子体闪光，所述闪光特征能够包括诸如以下中的至少一种的总结性参数：脉冲最大值、上升时间、宽度、相对于基准的开始时间和信号波动性的度量，所述总结性参数能够提供所述导管系统的操作状况的指示。119.根据权利要求118所述的方法，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值大于最大脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为引导器远端等离子体引发状况。120.根据权利要求118所述的方法，其中，如果所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。121.根据权利要求120所述的方法，其中，所述光学分析器组件被配置成要求在先前的脉冲的指定范围内，其中所述闪光特征的脉冲最大值小于最小脉冲最大阈值的第一光能的脉冲的数量超过定义的零脉冲计数，以便将所述操作状况识别为以下中的一种：间歇性气泡产生状况、等离子体产生故障状况和破损的光引导器状况。122.根据权利要求121所述的方法，还包括跟踪通过所述光引导器在所述第一方向上被引导的第一光能的所有脉冲的历史，以区分所述间歇性气泡产生状况、所述等离子体产生故障状况和所述破损的光引导器状况。123.根据权利要求118所述的方法，其中，所述闪光特征的信号的波动性的度量包括在所述闪光特征中识别出的跃迁的数量。124.根据权利要求123所述的方法，其中，如果所述闪光特征中的跃迁的数量大于跃迁阈值，则所述光学分析器组件能够将所述操作状况识别为回嚼状况。

技术总结
一种用于治疗在血管壁(108A)或心脏瓣膜内的或邻近血管壁(108A)或心脏瓣膜的治疗部位(106)的导管系统(200)包括光源(224)、球囊(104)、光引导器(222A)和光学分析器组件(242)。光源(224)产生第一光能(224B)。球囊(104)可定位成基本上邻近治疗部位(106)。球囊(104)具有限定接收球囊流体(132)的球囊内部(146)的球囊壁(130)。光引导器(222A)接收第一光能(224B)并在从引导器近端(222P)朝向定位在球囊内部(146)内的引导器远端(222D)的第一方向(121F)上引导第一光能(224B)。光学分析器组件(242)光学地分析来自光引导器(222A)的在与第一方向相反的第二方向(121S)上移动的第二光能(224C)。光学分析器组件(242)包括安全关断系统(283)，以抑制第一光能(224B)被光引导器(222A)的引导器近端(222P)接收。导器(222A)的引导器近端(222P)接收。导器(222A)的引导器近端(222P)接收。


技术研发人员：克里斯多佛
受保护的技术使用者：博尔特医疗有限公司
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2023/8/13