激光脉冲整形以提高转换效率并保护破坏血管钙的光纤输送系统的制作方法

技术特征：
1.一种导管系统，其用于治疗在血管壁或心脏瓣膜内或者邻近血管壁或心脏瓣膜的治疗部位，所述导管系统包括：能量源，所述能量源生成多个能量脉冲；控制器，所述控制器控制所述能量源，使得所述多个能量脉冲协作以产生具有复合脉冲形状的复合能量脉冲；以及光导，所述光导接收所述复合能量脉冲，所述光导在远离所述光导的方向上发射光能，以生成远离所述光导的等离子体脉冲。2.根据权利要求1所述的导管系统，其中，所述能量源是激光器。3.根据权利要求1或2中任一项所述的导管系统，其中，所述光导是光纤。4.根据权利要求1-3中任一项所述的导管系统，还包括环绕所述光导的远端的可膨胀球囊。5.根据权利要求1-4中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲中的每一个能量脉冲是亚毫秒脉冲。6.根据权利要求1-5中任一项所述的导管系统，其中，所述能量脉冲中的每一个能量脉冲具有脉冲宽度，并且所述能量脉冲彼此相加，使得所述复合能量脉冲具有比所述能量脉冲中任一个的脉冲宽度更长的脉冲宽度。7.根据权利要求1-6中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此相同的波长。8.根据权利要求1-7中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲中的至少一个能量脉冲具有不同于其他能量脉冲的波长。9.根据权利要求1-8中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此相同的脉冲宽度。10.根据权利要求1-9中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此不同的脉冲宽度。11.根据权利要求1-10中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此相同的光能。12.根据权利要求1-11中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此不同的光能。13.根据权利要求1-12中任一项所述的导管系统，其中，所述多个能量脉冲组合以生成远离所述光导的远端的一个连续的等离子体脉冲。14.根据权利要求1-13中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有随时间增加的脉冲幅度。15.根据权利要求1-13中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有随时间减小的脉冲幅度。16.根据权利要求1-15中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之后出现的时间峰值。17.根据权利要求1-15中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之前出现的时间峰值。18.根据权利要求1-15中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有时间为
t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有大约在时间t/2出现的时间峰值。19.根据权利要求1-13中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有随时间保持基本恒定的时间峰值。20.根据权利要求1-19中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲生成远离所述光导的远端的多个等离子体脉冲。21.根据权利要求20所述的导管系统，其中，所述多个等离子体脉冲在彼此不同的时间生成。22.根据权利要求20-21中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲包括彼此基本相似的两个时间峰值。23.根据权利要求20-21中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲包括彼此不同的两个时间峰值。24.根据权利要求20-23中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有大体上随时间增加的脉冲幅度。25.根据权利要求20-24中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有大体上随时间减小的脉冲幅度。26.根据权利要求20-25中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之后出现的时间峰值。27.根据权利要求20-26中任一项所述的导管系统，其中，复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之前出现的时间峰值。28.根据权利要求20-27中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有大约在时间t/2出现的时间峰值。29.根据权利要求20-28中任一项所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲具有随时间保持基本恒定的时间峰值。30.根据权利要求1-29中任一项所述的导管系统，其中，所述光导具有远端，并且所述导管系统被配置成在所述光导的远端处生成预气泡。31.根据权利要求30所述的导管系统，其中，所述复合能量脉冲被配置成在所述光导的远端处生成所述预气泡。32.根据权利要求30-31中任一项所述的导管系统，其中，所述预气泡通过电解生成。33.根据权利要求30-32中任一项所述的导管系统，其中，所述预气泡通过使用电阻加热器生成。34.根据权利要求30-33中任一项所述的导管系统，其中，所述预气泡利用输送到所述光导的远端附近的流体生成。35.根据权利要求30-34中任一项所述的导管系统，其中，所述控制器控制所述复合能量脉冲相对于所述预气泡的生成开始的定时。36.根据权利要求35所述的导管系统，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约1ns且小于约100ms，复合能量脉冲被生成。37.根据权利要求35所述的导管系统，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约100ns且小于约1ms，复合能量脉冲被生成。38.根据权利要求35所述的导管系统，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约1μ
s且小于约10ms，复合能量脉冲被生成。39.根据权利要求35所述的导管系统，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约5μs且小于约500μs，复合能量脉冲被生成。40.根据权利要求35所述的导管系统，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大约50μs，所述复合能量脉冲被生成。41.根据权利要求1-40和44-48中任一项所述的导管系统，其中，所述能量源包括(i)种子源，和(ii)放大器，所述种子源发射低功率种子脉冲，所述放大器与所述种子源光通信，所述放大器增加所述种子脉冲的功率以生成能量脉冲。42.根据权利要求1-40和44-48中任一项所述的导管系统，其中，所述能量源包括(i)多个种子源，和(ii)多个放大器，所述种子源各自发射低功率种子脉冲，所述多个放大器各自与所述种子源中的一个光通信并且各自接收所述低功率种子脉冲中的一个，每个放大器增加由相应放大器接收的所述种子脉冲的功率，所述多个放大器生成所述多个能量脉冲。43.根据权利要求1-40和44-48中任一项所述的导管系统，其中，所述能量源包括(i)多个种子源，和(ii)放大器，所述种子源各自发射低功率种子脉冲，所述放大器与所述种子源中的每一个光通信并且接收所述低功率种子脉冲，所述放大器增加由所述放大器接收的所述种子脉冲中的每一个的功率，所述放大器生成所述多个能量脉冲。44.根据权利要求1-43中任一项所述的导管系统，还包括位于所述光导的远端附近的疏水材料。45.根据权利要求1-43中任一项所述的导管系统，还包括位于所述光导的远端上的疏水材料。46.根据权利要求1-45中任一项所述的导管系统，还包括位于所述光导的远端附近的纳米表面。47.根据权利要求1-45中任一项所述的导管系统，还包括位于所述光导的远端上的纳米表面。48.根据权利要求46-47中任一项所述的导管系统，其中，所述纳米表面是有纹理的。49.一种用于治疗在血管壁内或邻近血管壁的治疗部位的方法，所述方法包括以下步骤：利用能量源生成多个能量脉冲；利用控制器控制所述能量源，使得所述多个能量脉冲协作以产生被发送到光导的复合能量脉冲，所述复合能量脉冲具有复合脉冲形状；利用被发送到所述光导的所述复合能量脉冲产生从所述光导发射的光能；以及从所述光能生成远离所述光导的等离子体脉冲。50.根据权利要求49所述的方法，其中，所述能量源是激光器。51.根据权利要求49-50中任一项所述的方法，其中，所述光导是光纤。52.根据权利要求49-51中任一项所述的方法，还包括利用可膨胀球囊环绕所述光导的远端的步骤。53.根据权利要求49-52中任一项所述的方法，其中，所述多个能量脉冲中的每一个能量脉冲是亚毫秒脉冲。54.根据权利要求49-53中任一项所述的方法，其中，控制的所述步骤包括将所述多个
能量脉冲彼此相加，使得所述复合脉冲形状具有比所述多个能量脉冲中任一个能量脉冲的脉冲宽度更长的脉冲宽度。55.根据权利要求49-54中任一项所述的方法，其中，所述能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此相同的波长。56.根据权利要求49-55中任一项所述的方法，其中，所述能量脉冲中的至少一个能量脉冲具有不同于其他能量脉冲的波长。57.根据权利要求49-56中任一项所述的方法，其中，所述能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此相同的脉冲宽度。58.根据权利要求49-57中任一项所述的方法，其中，所述能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此不同的脉冲宽度。59.根据权利要求49-58中任一项所述的方法，其中，所述能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此相同的光能。60.根据权利要求49-59中任一项所述的方法，其中，所述能量脉冲中的至少两个能量脉冲具有彼此不同的光能。61.根据权利要求49-60中任一项所述的方法，其中，控制的所述步骤包括组合所述多个能量脉冲以生成所述复合能量脉冲，从而在所述光导的远端附近产生一个连续的等离子体脉冲。62.根据权利要求49-61中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有随时间增加的脉冲幅度。63.根据权利要求61所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有随时间减小的脉冲幅度。64.根据权利要求61-63中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之后出现的时间峰值。65.根据权利要求61-63中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之前出现的时间峰值。66.根据权利要求61-63中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有大约在时间t/2出现的时间峰值。67.根据权利要求61所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有随时间保持基本恒定的时间峰值。68.根据权利要求49-60中任一项所述的方法，其中，控制的所述步骤包括在所述光导的远端附近生成多个等离子体脉冲。69.根据权利要求68所述的方法，其中，控制的所述步骤包括在彼此不同的时间生成所述多个等离子体脉冲。70.根据权利要求49-69中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有至少两个基本相似的时间峰值。71.根据权利要求49-69中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有至少两个不同的时间峰值。72.根据权利要求49-71中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有大体上随时间增加的脉冲幅度。
73.根据权利要求49-72中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有大体上随时间减小的脉冲幅度。74.根据权利要求49-73中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之后出现的时间峰值。75.根据权利要求68-74中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有在时间t/2之前出现的时间峰值。76.根据权利要求68-75中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有时间为t的脉冲宽度，所述复合能量脉冲具有大约在时间t/2出现的时间峰值。77.根据权利要求68-76中任一项所述的方法，其中，所述复合能量脉冲具有随时间保持基本恒定的时间峰值。78.根据权利要求49-77中任一项所述的方法，还包括在所述光导的远端处生成预气泡的步骤。79.根据权利要求78所述的方法，其中，生成预气泡的所述步骤包括配置所述复合能量脉冲以生成所述预气泡。80.根据权利要求78-79中任一项的方法，其中，通过电解完成生成预气泡的所述步骤。81.根据权利要求78-80中任一项所述的方法，其中，使用电阻加热器完成生成预气泡的所述步骤。82.根据权利要求78-81中任一项所述的方法，其中，通过将流体输送到所述光导的远端附近完成生成预气泡的所述步骤。83.根据权利要求78-82中任一项所述的方法，其中，控制的所述步骤包括控制所述复合能量脉冲相对于所述预气泡的生成开始的定时。84.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约1ns且小于约100ms，生成所述复合能量脉冲。85.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约10ns且小于约10ms，生成所述复合能量脉冲。86.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约100ns且小于约1ms，生成所述复合能量脉冲。87.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约500ns且小于约100ms，生成所述复合能量脉冲。88.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约1μs且小于约10ms，生成所述复合能量脉冲。89.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约1μs且小于约1ms，生成所述复合能量脉冲。90.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大于约5μs且小于约500μs，生成所述复合能量脉冲。91.根据权利要求83所述的方法，其中，在所述预气泡的生成开始之后的大约50μs，生成所述复合能量脉冲。92.根据权利要求49-91中任一项所述的方法，还包括将疏水材料放置在所述光导的远端附近的步骤。
93.根据权利要求49-91中任一项所述的方法，还包括将疏水材料放置在所述光导的远端上的步骤。94.根据权利要求49-93中任一项所述的方法，还包括将纳米表面放置在所述光导的远端附近的步骤。95.根据权利要求49-93中任一项所述的方法，还包括将纳米表面放置在所述光导的远端上的步骤。96.根据权利要求94-95中任一项所述的方法，其中，所述纳米表面是有纹理的。97.根据权利要求49-96中任一项所述的方法，其中，生成多个能量脉冲的所述步骤利用包括(i)种子源和(ii)放大器的能量源，所述种子源发射低功率种子脉冲，所述放大器与所述种子源光通信，所述放大器增加所述种子脉冲的功率以生成能量脉冲。98.根据权利要求49-96中任一项所述的方法，其中，生成多个能量脉冲的所述步骤利用包括(i)多个种子源和(ii)多个放大器的能量源，所述种子源各自发射低功率种子脉冲，所述多个放大器各自与所述种子源中的一个光通信并且各自接收所述低功率种子脉冲中的一个，每个放大器增加由相应放大器接收的所述种子脉冲的功率，所述多个放大器生成所述多个能量脉冲。99.根据权利要求49-96中任一项所述的方法，其中，生成多个能量脉冲的所述步骤利用包括(i)多个种子源和(ii)放大器的能量源，所述种子源各自发射低功率种子脉冲，所述放大器与所述种子源中每一个种子源光通信并且接收所述低功率种子脉冲，所述放大器增加由所述放大器接收的所述种子脉冲中每一个种子脉冲的功率，所述放大器生成所述多个能量脉冲。

技术总结
一种导管系统(100)，包括能量源(124)、控制器(123)和光导(122)。能量源(124)生成多个能量脉冲(242B，342B)。控制器(123)控制能量源(124)，使得多个能量脉冲(242B，342A-342B)协作产生具有复合脉冲形状的复合能量脉冲(348A-348B，448A-448C，548A-548F)。光导(122)接收复合能量脉冲(348A-348B，448A-448C，548A-548F)。光导(122)在远离光导(122)的方向上发射光能，以生成远离光导(122)的等离子体脉冲(246A-246B，346A-346B)。能量源(124)可以是激光器，并且光导(122)可以是光纤。每个能量脉冲(242B，342A-342B)具有脉冲宽度，并且能量脉冲(242B，342A-342B)彼此相加，使得复合能量脉冲(348A-348B，448A-448C，548A-548F)具有比能量脉冲(242B，342A-342B)中任一个的脉冲宽度更长的脉冲宽度。能量脉冲(242B，342A-342B)中的至少两个可以具有彼此相同或不同的波长。中的至少两个可以具有彼此相同或不同的波长。中的至少两个可以具有彼此相同或不同的波长。


技术研发人员：丹尼尔
受保护的技术使用者：博尔特医疗有限公司
技术研发日：2021.03.04
技术公布日：2022/10/25