CN115802928A - 通过光声信号分析的斑块切除术引导 - Google Patents

Abstract

操作激光斑块切除术***以通过使用耦合到超声成像探头的斑块切除术激光设备在解剖状况的治疗区域处的血管内执行内窥镜斑块切除术程序的方法、装置和***。所述斑块切除术激光设备操作为从斑块切除术激光设备的光源生成光声信号以用于在血管内进行引导并通过在血管内递送脉冲波长来表征治疗区域周围的组织，并且执行针对解剖状况的组织消融的操作。这使得能够通过来自对光声图像的观察的反馈来引导斑块切除术激光设备，所述光声图像基于由斑块切除术激光设备生成的光声信号并且响应于由超声成像探头监测的光学波长的变化引起的声强度的变化而创建。

Description

通过光声信号分析的斑块切除术引导

技术领域

本文描述的主题的实施例总体上涉及医学设备，并且更具体地，本主题的实施例涉及用于通过收集来自激光斑块切除术治疗的实时流式数据来对生物组织进行成像的方法、装置和***，所述实时流式数据利用对所生成的光声信号的分析来表征治疗区域周围的生物组织。

背景技术

传统超声创建示出组织的声学特性的图像，并且其区分具有不同化学成分的组织类型的能力有限。随着结构变得更小并且更远离探头表面，这种组织分化变得更具挑战性。

血管内介入已经成功地用于处置外周动脉疾病(PAD)。然而，关于最佳处置模态尚未达成明确的共识。用于下肢PAD的血管内治疗的目前主要支柱包括球囊血管成形术。激光斑块切除术是可用于实现经由导丝穿过慢性完全闭塞(CTO)的过程。

然而，该过程存在缺点，因为需要在激光斑块切除术期间量化动脉中的钙化严重程度和斑块负荷。因此，利用更多的视觉引导来促进该过程，并且这在未在程序中执行先前导丝穿过的CTO穿过期间是特别期望的。为了克服这种引导障碍，已经使用了X射线，但是X射线图像不能示出在血管中引导斑块切除术激光所需的软组织对比度。此外，已经确定，血管和闭塞可视化有益于帮助临床医生指导在什么位置处需要进一步消融，从而可以导致更好程序结果。

因此，当试图用激光斑块切除术导管穿过CTO时，期望CTO闭塞的视觉图像，而不必依赖于先前穿过的导丝的存在。治疗中的这种视觉引导环路可以防止血管壁穿刺，避免可能造成的其他复杂情况。例如，这样的复杂情况可能包括不适当的盐水冲洗，并且可以使利用激光的减积或细胞减少手术(CRS)更容易执行。

期望实施将置于光声成像模式中的外部超声成像探头与激光斑块切除术***的使用组合的方法和***，其可以被配置有用于使用的多个脉冲波长，并且具有从斑块切除术***到外部超声成像探头配置的触发线，以生成光声图像，以便基于由激光斑块切除术设备生成的光声信号来监测激光斑块切除术程序的进展和提供激光斑块切除术程序的进展的反馈。

期望实施实现将超声成像探头功能与激光斑块切除术***组合的激光斑块切除术***的方法和***，以用于对生物组织中的定位进行成像，并通过利用针对反馈的分析从由斑块切除术激光设备生成的声信号表征治疗区域周围的生物组织来收集激光斑块切除术治疗进展的实时流式数据，以帮助对斑块切除术激光设备的引导。

在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并且因此它可以包含不形成本领域技术人员在这个国家已知的现有技术的信息。

发明内容

本文公开了将超声成像探头功能与激光斑块切除术***组合的方法和***，以用于通过收集来自激光斑块切除术治疗的实时流式数据来在血管内进行成像并在生物组织中进行定位，所述实时流式数据利用对针对定位的或血管内的光声信号的分析来表征治疗区域周围的生物组织，以便经由来自超声成像探头的光声图像提供反馈，以用于控制具有所使用的导管的激光斑块切除术设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种操作激光斑块切除术***的方法。所述方法包括通过使用与超声成像探头组合的斑块切除术激光设备在解剖状况的治疗区域处的血管内执行内窥镜斑块切除术程序，所述斑块切除术激光设备操作为通过在所述治疗区域处的血管内递送脉冲波长而从所述斑块切除术激光设备的光源在所述治疗区域周围生成多个光声信号，并执行针对所述解剖状况的组织消融的操作；并且利用由光声图像提供的反馈来引导所述斑块切除术激光设备在所述血管内操作，所述光声图像由所述超声成像探头基于多个光声信号生成，所述多个光声信号已经在所述斑块切除术激光设备在针对所述解剖状况的所述治疗区域处操作时由所述斑块切除术激光设备生成。

在各种示例性实施例中，所述方法包括将所述斑块切除术激光设备配置有主光源和次级光源，其中，所述主光源用于执行组织消融，并且所述次级光源用于生成针对所述光声图像的光声信号。

所述方法还包括响应于斑块切除术激光设备在所述血管中移动到距所述解剖状况的接近距离内，从显示所述治疗区域的更宽视场(FOV)的B模式自动切换到显示所述治疗区域的更窄FOV的光声模式。所述光声模式的更窄FOV显示包括所述血管内的斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域的区，以用于提供所述血管内的不同解剖特征的详细显示。

所述方法还包括将在所述光声模式下生成的图像叠加在在所述B模式下生成的图像上，其中，叠加的光声图像的尺寸小于B模式图像，并且被配置在所述斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域周围。所叠加的图像能够在所述斑块切除术程序期间被启用或禁用，并且其中，所叠加的图像能够在所述光声模式和B模式的启用之间***(interleaved)。所述方法包括由所述激光斑块切除术设备通过所述次级光源生成多个波长的光的光声信号，以便在所述血管内的所述导管顶端附近的体积中创建多个声波，以通过所述超声成像探头的监测来区分组织类型。所述方法包括响应于从所述导管顶端附近的所述体积发出并由所述超声成像探头接收的针对不同光学波长的声波，在与所述超声成像探头通信的显示设备处显示一组光声图像，所述一组光声图像包括具有所述治疗区域处的不同解剖特征的一组标签的光声图像，其中，使用智能解决方案基于声学波长对所述一组标签进行分类，所述一组标签包括：血管壁、液体血液、钙量和所述血管内的斑块的成分；并且响应于在所述斑块切除术激光设备的导管顶端周围的小体积中生成的所标记的不同解剖特征，提供关于导管在血管管腔中的取向的显示。

在另一示例性实施例中，提供了一种激光斑块切除术装置。所述装置包括斑块切除术激光设备，所述斑块切除术激光设备耦合到超声成像探头，以通过使用斑块切除术激光设备在针对解剖状况的治疗区域处的血管内执行内窥镜斑块切除术程序；所述斑块切除术激光设备被配置为执行第一功能和第二功能，所述第一功能使用主光源来执行针对所述解剖状况的组织消融，所述第二功能使用次级光源来在所述治疗区域处的所述血管内生成针对一个或多个脉冲光学波长的多个光声信号；以及显示器，所述显示器耦合到所述斑块切除术激光设备，以显示基于由所述斑块切除术激光设备的次级光源生成的光声信号的光声图像，从而通过显示在所述血管内操作的所述斑块切除术激光设备和所述治疗区域处的所述血管内的所述斑块切除术激光设备周围的组织的光声图像来提供对所述斑块切除术激光设备的用户引导。

所述装置还包括响应于斑块切除术激光设备在所述血管中移动到距所述解剖状况的接近距离内，所述斑块切除术激光设备被配置为实现从显示所述治疗区域的更宽视场(FOV)的所述显示器的B模式到显示所述治疗区域的更窄FOV的所述显示器的光声模式的自动切换。所述装置包括耦合到所述斑块切除术激光设备的所述显示器，其被配置为显示包括所述血管内的斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域的区的所述光声模式的更窄FOV，以提供所述血管内的不同组织类型的详细显示，以用于所述斑块切除术激光设备的视觉引导。所述装置还包括显示器，其被将在所述光声模式下生成的图像叠加在在所述B模式下生成的图像上，其中，叠加的光声图像的尺寸小于B模式图像，并且被配置在所述斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域周围。所叠加的图像能够在所述内窥镜斑块切除术程序期间被启用或禁用。所述装置包括所述激光斑块切除术设备，其被配置为通过所述次级光源生成多个波长的光的光声信号，以便在所述血管内的所述斑块切除术激光设备的导管顶端附近的体积中创建针对不同光学波长的多个声波，从而区分解剖特征。所述装置包括响应于从所述导管顶端附近的所述体积发出并由所述超声成像探头接收的针对不同光学波长的声波，与所述超声成像探头通信的所述显示设备被配置为显示一组光声图像，所述一组光声图像包括具有所述治疗区域处的不同解剖特征的标签的光声图像，其中，使用智能解决方案基于由所述超声探头接收的针对不同光学波长的光声信号对所述标签进行分类。所述一组标签包括：血管壁、液体血液、钙量和所述血管内的斑块的成分。所述装置还包括响应于在所述导管顶端周围的小体积中生成的所述标记的解剖特征，提供关于导管在血管管腔中的取向的显示。

在又一示例性实施例中，提供了一种斑块切除术***。所述***包括激光斑块切除术设备，所述激光斑块切除术设备与超声成像探头耦合，并且被配置有主光源和次级光源，以通过使用所述主光源在所述斑块切除术程序中发现的治疗区域处的解剖状况进行组织消融来执行所述斑块切除术程序，并且通过使用次级光源在由超声成像探头监测的治疗区域处的血管内生成一个或多个脉冲光学波长的多个光声信号以便基于从光声信号发出的声波创建光声图像来执行第二功能；以及显示器，所述显示器耦合到所述斑块切除术激光设备，以显示所述光声图像，其中，所述光声信号由所述斑块切除术激光设备的次级光源生成，并且在所述斑块切除术程序期间，通过观察呈现所述光声图像的显示器，与在治疗区域处的所述血管内的斑块切除术激光设备的移动和组织消融的操作实时地提供用户指导。

在各种示例性实施例中，所述斑块切除术***还包括，响应于所述斑块切除术激光设备在所述血管中移动到距所述解剖状况的接近距离内，所述显示器被配置为从在显示所述治疗区域的更宽视场(FOV)的所述超声成像探头的B模式下的显示自动切换到在显示所述治疗区域的更窄FOV的所述超声成像探头的光声模式下的显示。耦合到所述斑块切除术激光设备的所述显示器显示包括斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域的区的所述光声模式的更窄FOV，以提供所述血管内的不同组织类型的详细显示，以用于所述斑块切除术激光设备的视觉引导。所述斑块切除术***还包括所述显示器，其还被配置为：将在所述光声模式下生成的图像叠加在在所述B模式下生成的图像上，其中，叠加的光声图像实质上小于B模式图像，并且被配置在所述斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域周围。所述斑块切除术***还包括所述激光斑块切除术设备，其被配置为通过所述次级光源生成多个波长的光的光声信号，以在所述血管内的所述斑块切除术激光设备的导管顶端附近的体积中创建针对不同光学波长的多个声波，以用于由所述超声成像探头接收，从而创建具有不同组织类型的标签的光声图像，其中，使用智能解决方案基于声学波长对所述标签进行分类。

当结合附图考虑时，根据对优选实施例的以下详细描述，本公开的上述优点和其他优点和特征将变得显而易见。

附图说明

当结合以下附图考虑时，通过参考详细说明书和权利要求，可以得到对主题的更完整的理解，其中，在所有附图中相同的附图标记是指相似的元件，这些附图可以为了简单和清楚起见而被图示，并且不一定按比例绘制。

图1A、1B、1C、1D和1E描绘了根据一个或多个示例性实施例的示例性激光斑块切除术程序的一系列步骤，其中，激光斑块切除术设备用于消融对象心血管***内的组织；

图2A、2B和2C图示了根据一个或多个示例性实施例的具有在斑块切除术程序期间可视化软组织对比度的能力的外部超声成像；

图3A和3B描绘了根据一个或多个示例性实施例的与激光斑块切除术***的基于导管的光声成像***相比的示例性光声成像；

图4A和4B描绘了根据一个或多个示例性实施例的使用激光斑块切除术***的光声成像的闭塞表征的曲线图；

图5描绘了根据一个或多个示例性实施例的用于区分激光斑块切除术***的多种组织类型的针对血管相关组织类型的光学吸收光谱；

图6示出了根据一个或多个示例性实施例的示例性激光斑块切除术激光设备和用于监测和分析针对所描述的激光斑块切除术***的内窥镜激光斑块切除术程序的光声信号的光声探头***；

图7描绘了根据一个或多个示例性实施例的作为模式识别问题的光声表征的解决方案；

图8描绘了根据一个或多个示例性实施例的用于斑块切除术组织分类的3D卷积神经网络(CNN)；

图9描绘了根据一个或多个示例性实施例的用于在斑块切除术激光***的光声成像探头中使用的示例性激光二极管；

图10图示了根据一个或多个示例性实施例的斑块切除术激光***的示例性激光单元内部的光学轨道组件；并且

图11是根据一个或多个示例性实施例的用于操作激光斑块切除术***的内窥镜程序的示例性流程图。

通过参考结合附图考虑的对本发明的实施例的以下描述，本发明的上述和其他特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显，并且将更好地理解本发明。

本文阐述的范例说明了本发明的优选实施例，并且这些范例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采用多样并可替换的形式。附图不一定是按比例的；一些特征可以被放大或缩小来显示特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能的细节不应该解释为限制，而仅是代表性的。参考任何一个附图所示出和描述的各种特征都可以与一个或多个其他附图所示出的特征组合，以生成没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用和实施方式，可以期望与本公开的教导一致的特征的组合和修改。

虽然本文描述的主题可以以医学设备的形式实施，诸如捕获紫外光以便处置PAD病变内的多个病变形态的激光斑块切除术导管。为了简洁起见，这里可能不详细描述与激光斑块切除术导管***操作相关的常规技术以及***的其他功能方面(和***的各个操作部件)。激光斑块切除术导管的示例可以是但不限于美国专利号9907614、7050692和7572254中描述的类型；上述专利均通过引用并入本文。

外周动脉疾病(PAD)的特征在于下肢动脉堵塞或阻塞。疾病控制中心(CDC)在公布的统计数据中已经表明，在美国大约超过800万人患有PAD，包括60岁以上老年人的大约12-20％的大比例。PAD是由将血液运送到头部、器官和四肢的动脉中斑块的积聚引起的。积聚的斑块由纤维组织、脂肪、胆固醇、钙和其他物质成分。已经表明，随时间积聚的斑块***并引起动脉变窄，限制了富氧血液流向受影响的身体部位，从而影响人的健康。例如，PAD最常见地影响腿中的血液流动和到诸如脑、手臂、肾和胃的器官的血液流动。PAD的诊断可以基于测试的组合，诸如身体检查、踝臂指数、超声、血管造影术和血液测试。如果PAD被早期检测到并且仍然处于轻度阶段，则可以通过改变生活方式(戒烟、饮食、运动)和药物(降低血压或胆固醇、血液稀释剂)来管理疾病。

在具有较高量的斑块积聚的PAD的更晚期病例的情况下，这些病例需要外科介入程序并用外科介入程序进行处置以管理住院患者的血管阻塞。例如，在一些患者中，可以执行通过可膨胀球囊加宽阻塞血管的血管成形术程序，并且该球囊程序通常与支架放置组合以支撑血管并保持其打开。这些病例也可以适用于斑块切除术程序。在这种情况下，斑块切除术程序通过手术导管来执行，该手术导管通过在阻塞的位置处使用可以导致阻塞血管打开的机械磨蚀或光能沉积来物理地去除阻塞。

准分子激光血管成形术程序在某些方面类似于常规的冠状动脉球囊血管成形术。将窄的柔性管(激光导管)***到手臂或腿中的动脉中。激光导管包含可以传输激光能量的一个或多个光纤。然后在动脉内将激光导管推进到期望处置部位处的目标阻塞物。在激光导管已经被定位之后，激光被激励以“移除”阻塞物。

本公开描述了各种示例性实施例，其提供了用于组合能够处于光声成像模式的外部超声成像探头、能够具有两个或更多个脉冲波长的激光斑块切除术***、从斑块切除术***到超声***的触发线以及光声图像处理***的***和过程，以通过从激光斑块切除术***的脉冲波长生成的影像来监测激光斑块切除术程序。

本公开描述了组合外部超声成像探头和激光斑块切除术设备以便响应于对针对定位(即治疗区域)处的光声信号的分析而生成反馈的***和方法，所述光声信号可以用听觉和视觉警报生成给临床医生，所述听觉和视觉警报响应于激光斑块切除术***的移动以及在内窥镜斑块切除术程序期间激光斑块切除术设备和斑块切除术导管遇到的解剖状况。例如，这可以包括响应于激光斑块切除术设备朝向血管壁组织的移动、血管中的液体血液、以及在血管内形成定位的钙(斑块)沉积物的消融操作的光声信号。

本公开描述了这样的***和方法，其中，对于多个光学波长，光声信号由斑块切除术激光设备生成，以提供血管中激光斑块切除术设备的消融操作的反馈，并且由智能解决方案分析，以在血管中的位置处提供内窥镜斑块切除术程序的增强的光声视觉表示，以便临床医生更好地控制激光斑块切除术设备。此外，本公开描述了现有或传统激光斑块切除术***的附加件，以通过方便地添加可选的附加件模块来实现增强光声视觉功能和反馈分析。

本公开描述了递送激光治疗和表征治疗区域周围的组织的***和方法，其基于提供组织移除和斑块切除术激光设备的移动的反馈的在治疗区域处生成的光声信号的相同作用。在示例性实施例中，还可以通过将至少一个或多个次级光源添加到现有或下一代类型的激光斑块切除术***来提供类似的附加反馈。例如，在示例性实施例中，

准分子激光斑块切除术***可以用附加光源进行修改。此外，可以实施使用诸如神经网络的人工智能模型分析定位处的光声信号的智能解决方案。神经网络可以用于分析响应于来自血管中的激光斑块切除术设备的光学波长范围而生成的多个光声信号，其在斑块切除术程序期间由血管外超声探头监测。光声信号提供关于由对实时执行程序的激光斑块切除术设备和斑块切除术导管的临床医生(即用户)控制而引起的治疗效果的反馈。临床医生经由生成的光声图像实时处置和监测(例如，在同时或单独监测的情况下)处置结果的能力使得能够实施用于控制血管中的斑块切除术激光作用的闭环机制。

图1A-1E图示了示例性激光斑块切除术程序的一组步骤，其中，激光斑块切除术设备用于在对象的心血管***内的介入程序中消融组织。图1A-1E图示了激光斑块切除术程序以通过使用“逐步”技术来促进穿过，其中，导丝10刚好被推进到病变30(例如慢性完全闭塞(CTO))的近侧，并且准分子激光导管被推进到帽以用于穿透纤维帽(<5mm距离)。然后，导丝10在病变30中再次被推进，直到导丝10不能进一步行进；然后，再次使用准分子激光来穿透病变30。重复这些步骤(在图1A-1E中)，直到穿过病变30。在图1A中，导丝10穿过病变30***血管20中。然后，激光斑块切除术设备5的斑块切除术导管40由用户(即临床医生)在导丝10上***并且推进到病变30的起点。在图1A中，在第一步骤(“步骤A”)，选择特定类型的旋转位置。然后在图1B中，在第二步骤(“步骤B”)中，斑块切除术导管40再次被缓慢推进，并且激光斑块切除术设备5的激光被启动以蒸发在光学出射孔50正前方的物质。斑块切除术设备5的308nm UV波长具有约50μ的典型吸收深度，并且准分子激光的每个脉冲仅移除一部分组织(约10μ的组织)。然后，斑块切除术导管40在导丝10的引导下以每秒约0.5mm的缓慢推进速度继续。接下来，在图1C第三步骤(“步骤C”)中，将导管拉回并旋转以指向下一个期望处置区域。然后，第四步骤(“步骤D”)示出了导管再次被推进以使不同的区域减积，并且在图1E(“步骤E”)中，斑块切除术导管被缩回，并且图示了来自第二次通过的减积区域。该程序在导管实验室中执行，并且在消融(通过激光去除组织)期间，使用恒定的缓慢盐水冲洗来防止血液和X射线造影剂位于光学出射孔50的前面，因为这两种因素都可能干扰病变消融和组织去除。在斑块切除术程序中，可以获得X射线成像，然而，其优选地不用于在消融过程期间引导斑块切除术导管，因为来自X射线的成像不提供程序位置中的软组织的可视化，并且X射线造影剂不能在消融期间使用，因为它将干扰光学出射孔50和激光移除。因此，程序引导主要通过触觉反馈和适当放置的导丝，该适当放置的导丝防止斑块切除术导管显著偏离正确的血管路径。

因此，激光斑块切除术也被用于促进导丝穿过慢性完全闭塞(CTO)。由于CTO是完全闭塞，因此它不能在X射线上可视化，因为造影剂不能穿透病变。这种X射线引导的缺乏可能使得不可能用导丝安全地穿过病变。

此外，当动脉是直的时，激光斑块切除术程序更有效。这是因为，在曲折的动脉中，难以维持导管位置并执行逐步技术(例如，图1A-1E所示)，因为这可能导致导管在血管外离开。例如，在该程序中表现出的两个主要复杂情况是穿孔，如果血管的特定区段是曲折构造的区段并且斑块切除术导管被推得太用力(即，临床医生施加更大的力来克服曲折区段)而不能推进导管，则可能导致穿孔，发生的结果是斑块切除术导管可能穿透血管壁，从而潜在地引起穿孔。另一个复杂情况是，如果在连续冷盐水冲洗的情况下不使用适当的技术，则可能存在高切开风险。本公开还实现了第二下一代适应的基础，其中，激光与激光导管的可视化合并，以允许在血管内更好地成像来确定在何处需要消融。

在激光斑块切除术中，操纵导管通过血管直到它到达阻塞。激光能量用于基本上蒸发血管内的阻塞物。结果是到外周组织的血流增加。

图2A、2B和2C图示了根据各种实施例的具有在斑块切除术程序期间可视化软组织对比度的能力的外部超声成像。外部超声成像可以在斑块切除术程序期间可视化软组织对比度。用于血管评估的示例性超声成像探头是具有用于生成光声图像的3D/4D可视化的

XL14-3 xMATRIX线性阵列换能器。

XL14-3 xMATRIX还可以通过图标驱动的菜单工作流程以3D/4D方式可视化解剖结构。临床医生可以直接观察到血管中以评估斑块空间位置和成分、以及3D流动数据，从而评估血管中的狭窄或曲折状况。另外，还可以利用超声成像探头实现遥测耦合，以用于由远程定位的观察者或临床医生进行远程观察。在图2A中，在执行定向激光斑块切除术的血管210中描绘了示例性激光斑块切除术设备200和斑块切除术导管205的示意图。图2B描绘了经由光声成像探头生成的3D/4D可视化。图2C描绘了在内窥镜斑块切除术程序中与斑块切除术激光设备200和斑块切除术导管205配合使用的示例性光声成像探头230。

图3A和3B描绘了与基于导管的光声成像***相比的示例性光声成像。在图3A中，图示了与激光器300一起使用的超声探头310。在这种情况下，超声设备310创建了示出具有区分具有不同化学成分的组织类型的有限能力的组织的声学特性的图像。随着结构的尺寸减小(即，变得更小)或被定位成更远离超声探头310表面，这种组织区分变得更具挑战性。

激光斑块切除术过程中的主要兴趣是确定什么组织类型正好在光学孔的前面(即什么组织类型正被消融)、以及光学孔相对于血管结构的位置是什么(血管结构的什么部分是激光消融)。在将光声模式添加到超声成像设备的情况下，光学孔所在的远端处的组织类型可以更容易地区分，并且与血管壁区分开。

在图3A中，光声成像***从激光单元300发射光脉冲(光发射孔通常通过光导纤维路径集成到超声探头外壳中)，该光脉冲可以前进通过组织到达感兴趣区域。当光在组织中传播时，它由于散射和吸收而快速衰减。因此，光源需要非常高的强度，并且即使具有最高的安全强度水平，也只能实现至多4cm的成像深度。在感兴趣区域处，发生光学吸收，导致热膨胀和可以由超声探头接收的相关联的光声信号。在图3B中，与之相比，导管用作(次级)光源并将脉冲激光直接引导到感兴趣区域。这避免了由于组织的大量光学衰减，这允许具有更低光强度的好得多的SNR。吸收的光能创建热，导致导管顶端附近的组织非常快速地热膨胀。这种膨胀创建声波，并且可以使用超声光声(成像)探头来检测该波的原始位置(其是定位的位置)，使得该超声光声(成像)探头能够处于经由波束成形接收来接收以检测针对不同光学波长的光声信号的模式中。光声图像可以由超声成像探头的波束成形接收形成，并且这指示组织内的光吸收和热膨胀特性的分布。使用选择的波长，对波长的光学吸收依赖性可以被测量，并且用于唯一地识别特定组织类型。

此外，在图3B中，在激光斑块切除术***中，可以使用斑块切除术导管340中的光纤将光直接递送到感兴趣的区域。因为光最多仅必须传播几毫米，所以需要强度低得多的光源，并且可以实现比在常规光声成像中高得多的SNR。更长的波长(IR)可以用于评估距顶端几毫米内的血管中的组织。消融***的UV波长具有非常高的组织吸收，并且将恰好在发生消融的位置处生成光声信号。因此，该波长可以用于顶端/治疗位置跟踪，而其他波长的添加允许表征治疗位置处的组织类型。

图4A和4B描绘了使用光声的闭塞表征的曲线图。在图4A的曲线图400中，在健康主动脉和动脉粥样硬化主动脉两者中执行光声成像。图4B示出了利用内窥镜程序中使用的血管内成像导管执行的超声成像。通过附接在导管旁边的光纤施加光。光源是可调谐脉冲激光器，并且在5个不同区域中测量光声响应。虽然测量了5个不同的区域，但是预期可以根据需要扩展或减少数量以用于测量光声响应。也就是说，临床医生可以经由光声图像来区分、监测和观察各种组织类型，以便确定健康和动脉硬化主动脉并改善激光斑块切除术程序的结果。

图5描绘了用于区分许多组织类型的针对血管相关组织类型500的光学吸收光谱。一系列相关组织类型的光学吸收光谱可以被测量，并且根据需要与其他组的组织类型进行比较。在图5中，在增加的波长处，比较针对各种类型的血管组织的光学吸收光谱的吸收系数，并且在吸收曲线图比较时进行区分。

图6描绘了用于监测和分析针对所描述的激光斑块切除术***的内窥镜激光斑块切除术程序的光声信号的示例性激光斑块切除术激光设备和光声探头***。在示例性实施例中，消融(利用主光源)可以利用连接到改进的CVX-300^TM医学激光***的

TURBO-POWER^TM激光斑块切除术导管来执行。所描述的斑块切除术激光***被修改为能够在若干不同的波长处提供附加的低功率光脉冲(经由次级光源)，并且允许利用外部控制信号调制输出功率。利用连接到

超声***的XL14-3^TM矩阵线性阵列监测消融过程。该阵列被优化用于血管成像，并且可以提供在3D空间中具有可转向取向的体积或高分辨率2D帧。

中的软件被修改为还添加光声小3D体积模式，其中，发射波束被抑制并且波束形成器延迟计算被调整用于仅接收波束形成。

启用或控制光声信号以仅从斑块切除术导管顶端周围的小体积发出。这是因为分析所需的光声3D体积模式可以仅利用需要捕获的所需小体积的光声信号来执行。可以找到所需的光声信号的小体积，并将其以光声成像探头的远端为中心，以捕获感兴趣的每个光学波长来区分血管中的组织。根据在顶端位置处生成并迅速收集的光声信号，可以确定顶端方向的移动(即，斑块切除术激光设备的方向)。此外，可以经由所生成的光声图像来监测随着顶端方向的移动的动态。这种类型的光声顶端跟踪允许我们选择接下来应当可视化的B模式平面的适当取向。因此，在B模式和光声之间存在交替的采集序列。此外，光声采集可以在短时间内完成，因为单向定向声音穿过时间是减少的时间(即一半的时间)，并且如果有的话，也很少的发射波束循环通过以完全使用32x波束形成器的整个范围，并且可以将所捕获的光声信号的体积维持在少量来生成结果。

在示例性实施例中，在

CVX-300^TM和

激光***中图示了将至少两个波长集成到下一代

激光***中的能力，其中，每个都可以被配置为利用UV激光(处置组织)和次级低功率红色激光(成功连接到***的可见指示器)。将两个或更多个光源耦合到同一导管中已经建立在示例性激光***的现有光学器件中。因此，从***设计角度和监管角度来看可以容易地实施附加源的模块化附加件。

激光***还可以被配置为适应未来的修改。示例性激光***的硬件部件以模块化方式被设计，其中，附加的插槽可以用于添加新的模块。此外，可以实现对

激光***的未来添加，以扩展斑块切除术激光***的功能。例如，在示例性实施例中，添加的通信特征和模块可以是示例性

成像***(诸如C臂、超声***等)的附加件。可以单独验证附加件，而不必完全验证整个***。

示例性斑块切除术激光设备可以在模块化***配置中实施，该模块化***配置具有核心***的附加件，例如作为对领域中现有***外的升级或将激光***与光声超声成像探头耦合的高级附加件。模块可以被设计成独立于基础激光功能(UV光生成和递送)，并且将或可以配合在现有外壳内。

图7描绘了作为模式识别问题的光声表征的解决方案600。血管3D成像探头610生成用于斑块的表征和血管壁的检测的显示620的光声信号。所采集的光声信号由需要以低延迟处理以提供及时治疗反馈630的小体积的声信号的序列组成。反馈630可以包括对斑块切除术激光的“关闭环路”，其需要调制斑块切除术激光的强度、调整推动速度、以及旋转和执行盐水冲洗。例如，用户可能需要检测血管壁的存在并在血管壁被刺穿之前关闭消融激光器。消融速率为约0.5mm/秒(经由主光源)。作为示例，存在于腿中的最大血管，股总动脉具有0.66mm的内膜-中层厚度(IMT)。为了不穿透血管壁，必须在血管壁的约660ms的间隔内关闭消融激光器，以防止约50％的血管壁被激光消融移除。胫后动脉具有0.44mm的IMT，并且因此需要小于440ms的***延迟。

光声信号640的入射光取决于包括光散射和衰减的各种特性。在这种情况下，离开导管的光学孔的光的分布取决于组织的散射特性和衰减特性两者。每个位置中的声发射取决于局部光强度、该局部光被吸收多少以及该位置处的热膨胀系数。这引起光声信号640的光声信号形状取决于组织成分，并且该形状也根据光脉冲的波长而改变。因此，特定的组织类型将生成独特的体积图案序列。可以实时捕获和处理各种波长650、640、490和308的小体积650的序列以用于治疗反馈。

图2描绘了根据各种实施例的用于斑块切除术组织分类的3D卷积神经网络(CNN)。3D CNN800被配置有针对对应于检测到的各种波长(650、540、490和398)的输入810的分类的血管壁、钙、软斑块和液体血液的输出的4个二值分类器。基于最大血管尺寸和光声空间分辨率计算，具有30×30×30体素的9立方毫米足以覆盖大多数PAD临床场景。利用4个波长，这导致4×27K体素体积，其可以合并成单个108K体素体积。利用4个不同的分类器输出，每个分类器输出操作4个完全独立的3D CNN 800，每个3D CNN具有分类器输出中的一个。在各种示例性实施例中，3D CNN 800的第一卷积层可以被配置为具有类似的权重。因此，不同的分类器可以共享相同的前端卷积层，并且还区分成更深入***的单独网络。这可以导致节省相当大的计算资源。在本申请中，可以自动地将数据裁剪到仅感兴趣的光声区域。相比之下，不需要具有大的光源，而是从导管顶端处的小光学孔发出光。对于UV治疗波束，该光在感兴趣区域的中心处立即被完全吸收，并且创建可以由成像探头明确定位的声学点源。当然，也可以考虑其他网络架构。例如，不是将不同波长的体素级联成一个输入信号，而是可以具有具备多个体积输入的网络，每个波长一个体积输入。输出类别也可以改变，例如，可以具有指示顶端未指向血管壁的置信度的输出。

在图8中，观察到的光声信号由多个与组织相关但不容易在数学模型中捕获的相互作用因子形成。可以利用深度3D卷积神经网络(CNN)来执行模式检测/分类。在示例性实施例中，在5个不同波长(760、800、850、930和970nm)处收集***上的3D光声体积，并使用深度3D卷积网络进行处理以检测癌组织。将体积数据裁剪到封装可疑病变的感兴趣区域，并将5个体积级联以形成单个更大的3D体积。3D CNN仅具有级联的3D体积作为输入，并且具有一个二值分类器作为输出。

在各种示例性实施例中，激光斑块切除术***的主要部件包括斑块切除术激光***。例如，CVX-300^TM***被改装为添加额外的脉冲波长、或具有以模块化方式包含添加的波长的能力的下一代

***。超声***，一组电流换能器被添加有光声只接收模式。修改的换能器(例如，针对光声响应的特定频率进行优化)。从斑块切除术激光器到超声机器的触发线。被配置有基于有线的连接或无线连接、以及具有分析算法的智能解决方案的激光斑块切除术***。可以使用针对基于光声图像的组织分类的深度学习来对分析算法进行建模。用于实施斑块切除术激光***的过程提供用户或***反馈，其中，用户反馈是闭环***反馈。

在各种示例性实施例中，用户反馈的类型可以包括以下：消融部位处血管壁组织的检测可以指示血管随着进一步处置而破裂的风险；液体血液的检测可以是在治疗期间没有足够的盐水被冲洗的迹象(也增加血管破裂风险)；富含钙的闭塞的检测可能需要导管的更慢推进。作为示例，通过在来自超声机器的B模式图像之上的叠加，可以将上述条件的检测视觉地传达给用户。替代地，该状况可以经由听觉警报信号来传达，该听觉警报信号可以发声并且警报将使用户在继续进行治疗时谨慎。

在各种示例性实施例中，可以在激光斑块切除术***中配置多种类型的闭环***反馈，其包括得使临床医生能够直接控制激光器的各方面；使得能够基于在消融位置处检测到的组织类型直接调制激光器，包括当检测到血管壁或液体血液时关闭激光器；以及当需要调整光声成像探头位置时自动暂停处置。另外的示例性实施例可以包括机械化和控制另外的治疗部件；调整激光斑块切除术***的机器人控制的推进速度；自动调整旋转以最大化减积效率；检测适当的盐水冲洗并在需要时进行调整，以及检测何时移除所有闭塞物质(即病变是否完全移除？)。

可以使得CVX-300和

激光***能够利用UV激光(处置组织)和次级低功率红光激光(成功连接到***的可见指示器)。将两个或更多个光源耦合到同一导管中已经建立在激光***的现有光学器件中。附加源的模块化附加件从***设计的角度和监管的角度来看。

激光***被设计为适应未来的修改。

图9描绘了用于斑块切除术激光***的光声成像探头的示例性激光二极管。激光二极管模块900提供将用于激发组织的脉冲激光与作为受体的超声换能器组合的成像技术。由

制造的激光二极管已经使得能够在近红外范围内使用具有高效激光二极管的超短脉冲发射。与手一样小的多波长激光源每波长发射超过1mJ，其中，四个不同的波长可用在约90ns的脉冲中。激光源可以集成到高灵敏度光声手持***中，因为它们具有约25％的出色的电光效率。另外的实施方式使得能够将脉冲长度减小到低至40ns，同时将脉冲能量增加到2mJ。基于激光二极管的照明器可以被配置在4波长模块900内，其是单波长原始设备制造商(OEM)模块。该模块是紧凑的，其中，4个波长集成到单个模块中，并且在没有附加透镜的情况下具有小于12度的波束发散度。

各种示例性实施例可以被配置用于

激光***，以适应将来的修改。这是因为硬件是以模块化方式设计的，具有可用于添加新模块的附加插槽。对于对

激光***的扩展，扩展可以容易地被配置有附加插槽，以实现激光器的扩展功能。例如，扩展可以包括对示例性

成像***(诸如C形臂、超声***等)添加的通信。另外，遥测功能也可以实施到

激光***。可以部分地验证每个附加修改，而不必完全验证整个生态***。对示例性

激光***的每个修改可以是对核心***的模块化附加件，例如作为对现有***的升级，并且在设备位置处(领域外)本地地升级。此外，各种水平的附加件可以像将激光***与示例性

超声设备耦合的常规或高级附加件一样被配置。该模块将独立于现有外壳内的基础激光器模型功能(UV光生成和递送)。

图10图示了示例性

CVX-300^TM激光单元内部的光学轨道组件1000。在这种情况下，UV激光单元1010水平定位并生成大的矩形准直光束。分色镜以45度放置以使该光束向上偏转，其中，光束穿过透镜并聚焦在斑块切除术导管的入口孔上。分色镜用作短UV波长的反射镜，但对于更低波长是透明的。红色激光器类似于常规激光指示器，位于光学轨道(红色框)的底部，并通过镜子和透镜向上照射到导管孔上。由于

激光二极管具有轻微发散的光束，因此激光二极管可以定位在光学轨道组件1000的底部，并且在光束已经充分发散的距离处放置透镜以在类似于UV光路的直径处大致准直光束，使得聚焦UV光束的相同上透镜也将其他波长聚焦在正确的光斑处。在模块化的

激光***中，红色指示灯模块将简单地用结合了添加的脉冲波长和红色指示灯两者的另一模型来代替。

图11是用于操作激光斑块切除术***的内窥镜程序的示例性流程图1100。在1105处，任务是配置斑块切除术激光设备与斑块切除术导管组合，以便通过来自光声图像的反馈进行引导，所述光声图像基于由在通过执行组织消融来处置解剖状况时针对血管内的解剖状况的斑块切除术激光设备生成的光声信号。在1110处，任务是通过使用具有斑块切除术导管的斑块切除术激光设备并组合光声超声成像探头来实现内窥镜程序。在1115处，任务是在内窥镜斑块切除术程序期间，当斑块切除术激光设备在解剖状况的位置处的血管内操作时，通过经由使用斑块切除术激光设备的光声图像提供反馈来引导血管中的斑块切除术激光设备执行内窥镜斑块切除术程序。在1120处，任务是当执行针对解剖状况的组织消融时由超声成像探头从由斑块切除术激光设备生成的光声信号生成光声图像。在1125，任务是通过与斑块切除术激光设备组合操作的超声成像探头检测响应于血管内的斑块切除术激光设备的引导的光声信号的测量。在1130处，任务是生成光声信号的测量，其示出斑块切除术激光设备的移动和在血管内的解剖状况的位置处发生的组织消融。在1135处，任务是使用智能解决方案将光声信号的测量分类成与解剖状况相关的一组标记特征，以在内窥镜斑块切除术程序中处置解剖状况期间引导对斑块切除术激光设备的移动和组织消融量的控制。在1140处，任务是应用神经网络模型的智能解决方案来对由斑块切除术激光设备生成并针对血管内的解剖状况的光声信号的测量进行分类。在1145处，任务是通过超声成像探头检测用于生成光声图像的光声信号的声强度。例如，响应于由于不同光学波长而从导管顶端附近的体积发出并由超声成像探头接收的不同声强度的声波，在与超声成像探头通信的显示设备处，可以生成一组光声图像，其中，光声图像具有治疗区域处的不同解剖特征的一组标签。使用基于声学波长的智能解决方案对该组标签进行分类，该组标签包括：血管壁、液体血液、钙的量、以及血管内的斑块的成分；并且响应于在斑块切除术激光设备的导管顶端周围的小体积中生成的标记的不同解剖特征，向用户提供关于导管在血管管腔中的取向的显示。在1150处，任务是调制用于治疗反馈的声波的强度，以调整斑块切除术激光设备的消融能力。在1155处，任务是由超声成像探头通过由于表征组织的光学波长引起的声强度的变化进行分类(除了创建具有独特形状签名的空间“斑点”类型体积的光学散射和衰减效应之外)。因此，光声信号是由光脉冲生成的超声信号。超声信号的波长在某种程度上与光脉冲的持续时间相关，但不取决于光学波长。实际上，光脉冲具有固定的持续时间。改变光学波长，并且由超声探头记录所得到的声信号的强度变化(针对成像体积中的一系列位置)。在1160，任务是当通过执行组织消融处置解剖状况时，基于来自由动脉斑块切除术激光设备在解剖状况的位置处的血管内生成的光声信号的反馈的引导，结合动脉斑块切除术导管来调整动脉斑块切除术激光设备的移动。

为简洁起见，与激光斑块切除术相关的常规技术和本主题的其他功能方面不在本文中详细地描述。此外，某些术语可以在本文中仅用于参考，并且因此不旨在进行限制。例如，除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”和涉及结构的其他这样的数字术语的术语不暗示顺序或次序。前面的描述还可以涉及“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如本文所使用的，除非另有明确说明，否则“耦合”是指一个元件/节点/特征直接或间接地结合到另一个元件/节点/特征(或与另一个元件/节点/特征直接或间接地通信)，并不一定是机械地结合到另一个元件/节点/特征。

虽然已经在前面的详细描述中呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变型。还应当理解，本文描述的一个或多个示例性实施例并不旨在以任何方式限制所要求保护的主题的范围、适用性或配置。例如，本文描述的主题不限于本文描述的输注设备和相关***。此外，前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实施所描述的一个或多个实施例的方便路线图。应当理解，在不脱离由权利要求限定的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变，其包括在提交本专利申请的时候已知的等同物和可预见的等同物。因此，在没有明确相反意图的情况下，不应当将上述示例性实施例或其他限制的细节读入权利要求中。

Claims (20)

1.一种操作激光斑块切除术***的方法，所述方法包括：

通过使用与超声成像探头组合的斑块切除术激光设备在解剖状况的治疗区域处的血管内执行内窥镜斑块切除术程序，所述斑块切除术激光设备操作为通过在所述治疗区域处的所述血管内递送脉冲波长而从所述斑块切除术激光设备的光源在所述治疗区域周围生成多个光声信号，并执行针对所述解剖状况的组织消融的操作；并且

利用由光声图像提供的反馈来引导在所述血管内操作的所述斑块切除术激光设备，所述光声图像由所述超声成像探头基于已经在所述斑块切除术激光设备在针对所述解剖状况的所述治疗区域处操作时由所述斑块切除术激光设备生成的多个光声信号而生成。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将所述斑块切除术激光设备配置有主光源和次级光源，其中，所述主光源用于执行所述组织消融，并且所述次级光源用于生成针对所述光声图像的光声信号。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

响应于斑块切除术激光设备在所述血管中移动到距所述解剖状况的接近距离内，从显示所述治疗区域的更宽视场(FOV)的B模式自动切换到显示所述治疗区域的更窄FOV的光声模式。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述光声模式的更窄FOV显示包括所述血管内的斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域的区，以用于提供所述血管内的不同组织类型的详细显示。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

将在所述光声模式下生成的图像叠加在在所述B模式下生成的图像上，其中，所叠加的光声图像的尺寸小于B模式图像，并且被配置在所述斑块切除术激光设备的导管顶端的所述特写区域周围。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所叠加的图像能够在所述斑块切除术程序期间被启用或禁用，并且其中，所叠加的图像能够在所述光声模式和所述B模式的启用期间在所述光声模式的启用和所述B模式的启用之间***。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

由所述斑块切除术激光设备通过所述次级光源生成多个波长的光的光声信号，以在所述血管内的所述斑块切除术激光设备的导管顶端附近的体积中创建多个声波，从而通过由所述超声成像探头监测声波来区分解剖特征。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

响应于从所述导管顶端附近的所述体积发出并由所述超声成像探头监测的来自不同光学波长的声波，在与所述超声成像探头通信的显示设备处显示一组光声图像，所述一组光声图像包括具有所述治疗区域处的不同解剖特征的一组标签的光声图像，其中，使用智能解决方案基于由于光学波长的变化引起的声强度的变化对所述一组标签进行分类，所述一组标签包括：血管壁、液体血液、钙量和所述血管内的斑块的成分；并且

响应于在所述斑块切除术激光设备的导管顶端周围的小体积中生成的所标记的不同解剖特征，向用户提供关于导管在血管管腔中的取向的显示。

9.一种激光斑块切除术装置，包括：

斑块切除术激光设备，其被耦合到超声成像探头，以通过使用斑块切除术激光设备在针对解剖状况的治疗区域处的血管内执行内窥镜斑块切除术程序；

所述斑块切除术激光设备被配置为执行第一功能和第二功能，所述第一功能使用主光源来执行针对所述解剖状况的组织消融，所述第二功能使用次级光源来在所述治疗区域处的所述血管内生成针对一个或多个脉冲波长的多个光声信号；以及

显示器，其被配置为呈现基于由所述斑块切除术激光设备的次级光源生成的光声信号的光声图像，所述显示器通过观察在所述血管内操作的所述斑块切除术激光设备和所述治疗区域处的所述斑块切除术激光设备周围的解剖特征的光声图像来提供对所述斑块切除术激光设备的用户引导。

10.根据权利要求9所述的装置，还包括：

响应于斑块切除术激光设备在所述血管中移动到距所述解剖状况的接近距离内，所述斑块切除术激光设备被配置为启用从显示所述治疗区域的更宽视场(FOV)的所述显示器的B模式到显示所述治疗区域的更窄FOV的所述显示器的光声模式的自动切换。

11.根据权利要求10所述的装置，还包括：

耦合到所述斑块切除术激光设备的所述显示器，其被配置为显示包括所述血管内的斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域的区的所述光声模式的更窄FOV，以提供所述血管内的不同解剖特征的详细显示，以用于所述斑块切除术激光设备的视觉引导。

12.根据权利要求11所述的装置，还包括：

所述显示器，其被配置为将在所述光声模式下生成的图像叠加在在所述B模式下生成的图像上，其中，所叠加的光声图像的尺寸小于B模式图像，并且被配置在所述斑块切除术激光设备的导管顶端的所述特写区域周围。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所叠加的图像能够在所述内窥镜斑块切除术程序期间被启用或禁用。

14.根据权利要求13所述的装置，还包括：

所述激光斑块切除术设备，其被配置为通过所述次级光源生成多个波长的光的光声信号，以在所述血管内的所述斑块切除术激光设备的导管顶端附近的体积中创建针对不同光学波长的多个声波，从而区分解剖特征。

15.根据权利要求14所述的装置，还包括：

响应于从所述导管顶端附近的所述体积发出并由所述超声成像探头监测的针对不同光学波长的声波，与所述超声成像探头通信的所述显示设备被配置为显示一组光声图像，所述一组光声图像包括具有所述治疗区域处的不同解剖特征的标签的光声图像，其中，使用智能解决方案基于由于光学波长的变化引起的声强度的变化对所述标签进行分类。

16.一种斑块切除术***，包括斑块切除术激光设备，所述斑块切除术激光设备与超声成像探头通信以显示斑块切除术程序的光声图像，所述***包括：

所述斑块切除术激光设备，其与超声成像探头耦合，并且被配置有主光源和次级光源，以通过同时或单独使用所述主光源以对在所述斑块切除术程序中发现的治疗区域处的解剖状况进行组织消融，并且通过使用次级光源在由超声成像探头监测的所述治疗区域处的所述血管内生成一个或多个脉冲波长的多个光声信号以基于从光声信号发出的声波创建光声图像来执行所述斑块切除术程序；并且

其中，所述斑块切除术激光设备被配置为与所述超声成像探头通信，并且所述超声成像探头被耦合到显示器以观察所述斑块切除术程序的光声图像，其中，所述光声信号由所述斑块切除术激光设备的次级光源生成，并且在所述斑块切除术程序期间，根据光声图像在所述显示器上的视图，与在所述治疗区域处的所述血管内的斑块切除术激光设备的移动和组织消融的操作实时地提供用户引导。

17.根据权利要求16所述的斑块切除术***，还包括：

响应于所述斑块切除术激光设备在所述血管中移动到距所述解剖状况的接近距离内，所述显示器被配置为从在显示所述治疗区域的更宽视场(FOV)的所述超声成像探头的B模式下的显示自动切换到在显示所述治疗区域的更窄FOV的所述超声成像探头的光声模式下的显示。

18.根据权利要求17所述的斑块切除术***，其中，耦合到所述斑块切除术激光设备的所述显示器显示包括斑块切除术激光设备的导管顶端的特写区域的区的所述光声模式的更窄FOV，以提供所述血管内的不同组织类型的详细显示，以用于所述斑块切除术激光设备的视觉引导。

19.根据权利要求18所述的斑块切除术***，还包括：

所述显示器，其还被配置为：

将在所述光声模式下生成的图像叠加在在所述B模式下生成的图像上，其中，所叠加的光声图像小于B模式图像，并且被配置在所述斑块切除术激光设备的导管顶端的所述特写区域周围。

20.根据权利要求19所述的斑块切除术***，还包括：

所述激光斑块切除术设备，其被配置为：

通过所述次级光源生成多个波长的光的光声信号，以在所述血管内的所述斑块切除术激光设备的导管顶端附近的体积中生成多个声波，以用于由所述超声成像探头进行监测，从而创建具有不同解剖特征的标签的光声图像，其中，使用智能解决方案基于由于光学波长的变化引起的声强度的变化对所述标签进行分类。

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