【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
[0001]相关申请
[0002]本申请涉及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。
[0003]背景
[0004]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。
[0005]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。
[0006]概述
[0007]本专利技术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...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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，...
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