CN116113379B - 用于破坏血管钙的导管*** - Google Patents

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Abstract

一种导管***(100)包括可膨胀球囊(104)、光纤(122)和激光器(124)。光纤(122)具有位于可膨胀球囊(104)内的光纤远端(122D)。光纤(122)接收能量脉冲(431、531、631)以在远离光纤(122)的方向上发射光能，从而在可膨胀球囊(104)内生成等离子体脉冲(134)。激光器(124)包括发射种子脉冲(342)的种子源(126)和增加种子脉冲(342)的能量的放大器(128)。能量脉冲(431、531、631)可具有大致呈方形或三角形的波形，该波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP并且从P0到PP的时间等于TP，其中TP不大于T的40％。T可在大于50ns且小于3μs的范围内。TP可在大于2.5ns且小于1μs的范围内。PP可在大于50kW且小于1000kW的范围内。以kW为单位的PP与以ns为单位的TP的比率可大于1∶5。种子脉冲(342)的振幅可随着时间的推移而至少部分地增大。

Description

用于破坏血管钙的导管***
相关申请
本申请要求于2020年8月19日提交的标题为“FASTER RISE TIME PULSE SHAPINGOF PLASMA GENERATED PRESSURE WAVES FOR DISRUPTION OF VASCULAR CALCIUM”的美国临时申请序列号63/067,780、以及于2021年3月3日提交的标题为“FASTER RISE TIMEPULSE SHAPING OF PLASMA GENERATED PRESSURE WAVES FOR DISRUPTION OF VASCULARCALCIUM”的美国专利申请序列号17/190,913的优先权。在允许的范围内，美国临时申请序列号63/067,780和美国专利申请序列号17/190,913的内容通过引用以其整体并入本文。
背景
体内血管内和邻近血管的血管病变可以与主要不良事件(例如心肌梗死、栓塞、深静脉血栓、中风等)的风险增加相关。对于临床环境中的医生来说，严重的血管病变可能很难治疗和实现通畅。
血管病变可以使用诸如药物治疗、球囊成形术、斑块旋切术、支架植入术、血管移植物搭桥术等干预措施来治疗。这种干预可能并不总是理想的，或者可能需要后续治疗来解决病变。
使用激光脉冲的光纤输送以在病变上生成高压脉冲是尝试治疗病变的一种方法。经由水溶液的光学击穿产生等离子体通常在短时间内需要大量能量，该大量能量在短时间内被转换成治疗气泡和/或治疗压力波。利用足够高的能量和短的脉冲持续时间，有可能损坏用于输送光能以生成等离子体的光纤的光纤近端和/或光纤远端。对光纤的光纤近端的这种损坏通常表现为表面损坏。可以通过光纤传输的能量的量受到光纤近端表面上脉冲的峰值强度的限制。另外，对于具有近似高斯时间形状的脉冲，由光脉冲生成的峰值压力与脉冲的峰值强度近似成比例。
此外，作为一种用于血管内碎石术导管的方法，如在水光学击穿的情况下，在光纤的光纤远端附近产生等离子体，光纤远端由于其靠近等离子体产生和/或压力波、高等离子体温度和气泡破裂产生的水射流(作为非排他性示例)而具有自损坏(self-damage)的可能性。
概述
本发明涉及用于治疗在血管壁内或邻近血管壁的治疗部位的导管***。在各种实施例中，导管***包括可膨胀球囊、光纤和激光器。光纤可以具有位于可膨胀球囊内的远端。光纤可以被配置成接收能量脉冲，使得光纤在远离光纤的方向上发射光能，以在可膨胀球囊内生成等离子体脉冲。激光器可以包括(i)被配置成发射种子脉冲的种子源和(ii)放大器，该放大器被配置成增加种子脉冲的能量，使得激光器生成由光纤接收的能量脉冲。在某些实施例中，能量脉冲可以具有波形，该波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0到PP的时间可以等于TP，其中TP不大于T的40％、30％、25％、20％、10％或5％。
在各种实施例中，T可以在大于50ns且小于3μs、大于100ns且小于2μs、大于200ns且小于1μs、大于300ns且小于800ns、或者大于400ns且小于600ns的范围内。
在一些实施例中，TP可以在大于50ns且小于3μs、大于100ns且小于2μs、大于200ns且小于1μs、或者大于300ns且小于800ns的范围内。
在一些实施例中，PP可以在大于50kW且小于1000kW、大于75kW且小于750kW、大于100kW且小于500kW、大于100kW且小于400kW、或者大于200kW且小于300kW的范围内。
在各种实施例中，以kW为单位的PP与以ns为单位的TP的比率可以大于1∶5、大于1∶3、大于1∶1、大于2∶1、大于3∶1、大于5∶1、大于10∶1、或大于20∶1。
在某些实施例中，波形可以近似于方波。
在各种实施例中，波形可以近似于三角波。
在一些实施例中，种子脉冲的振幅可以随着时间的推移而至少部分地增大。
本发明还涉及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。在各种实施例中，该方法可以包括以下一个或更多个步骤：将光纤的远端定位在可膨胀球囊内；利用激光器将能量脉冲输送到光纤，该激光器包括(i)被配置成发射种子脉冲的种子源和(ii)放大器，该放大器被配置成增加种子脉冲的能量，该能量脉冲具有波形，该波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0到PP的时间可以等于TP，其中TP不大于T的40％；以及光纤在接收到能量脉冲时在远离光纤的方向上发射光能，以在可膨胀球囊内生成等离子体脉冲。
本发明还涉及一种用于治疗在血管壁内或邻近血管壁的治疗部位的导管***。在各种实施例中，导管***可以包括可膨胀球囊、光纤和激光器。在一些实施例中，光纤可以具有被定位在可膨胀球囊内的远端。光纤可以被配置成接收能量脉冲，使得光纤在远离光纤的方向上发射光能，以在可膨胀球囊内生成等离子体脉冲。激光器可以包括：(i)种子源，该种子源被配置成发射振幅随着时间的推移而至少部分地增大的种子脉冲，以及(ii)放大器，该放大器被配置成增加种子脉冲的能量，使得激光器生成由光纤接收的能量脉冲。在某些实施例中，能量脉冲可以具有近似于(i)方波和(ii)三角波中的一种的波形。波形可以具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0至PP的时间可以等于TP。在一些实施例中，TP不大于T的40％，T在大于50ns且小于3μs的范围内，TP在大于2.5ns且小于1μs的范围内，PP在大于50kW且小于1000kW的范围内，并且以kW为单位的PP与以ns为单位的TP的比率大于1∶2。
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。在某些实施例中，该方法包括以下步骤：将光纤的光纤远端定位在可膨胀球囊内；利用激光器将能量脉冲输送到光纤，该激光器包括(i)被配置成发射种子脉冲的种子源和(ii)放大器，该放大器被配置成增加种子脉冲的能量，能量脉冲具有波形，该波形的持续时间为T、最小功率为P0、峰值功率为PP，并且从P0到PP的时间可以等于TP，其中TP不大于T的40％；以及光纤在接收到能量脉冲时在远离光纤的方向上发射光能，以在可膨胀球囊内生成等离子体脉冲。
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***。在某些实施例中，导管***包括可膨胀球囊、光纤和激光器。光纤具有位于可膨胀球囊内的光纤远端。光纤可以被配置成接收能量脉冲，使得光纤在远离光纤的方向上发射光能，以在可膨胀球囊内生成等离子体脉冲。激光器可以包括(i)被配置成发射种子脉冲的种子源和(ii)放大器，该放大器被配置成增加种子脉冲的能量，使得激光器生成由光纤接收的能量脉冲。能量脉冲可以具有近似于方波或三角波的波形。在各种实施例中，波形可以具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0至PP的时间可以等于TP。在某些实施例中，TP可以大于T的40％。
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。在各种实施例中，该方法可以包括以下步骤：将光纤的光纤远端定位在可膨胀球囊内；利用激光器将能量脉冲输送到光纤，该激光器包括(i)被配置成发射种子脉冲的种子源和(ii)放大器，该放大器被配置成增加种子脉冲的能量，能量脉冲具有近似于方波或三角波的波形，该波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0到PP的时间等于TP，其中TP大于T的40％；以及光纤在接收到能量脉冲时在远离光纤的方向上发射光能，以在可膨胀球囊内生成等离子体脉冲。
本概述是对本申请的一些教导的概括，并不旨在成为对本主题的排他性或穷尽性处理。进一步的细节可以在详细描述和所附权利要求中找到。在阅读和理解以下详细描述并查看构成其一部分的附图时，其他方面对于本领域的技术人员来说将是明显的，其中的每一个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限定。
附图简述
本发明的新颖特征以及发明本身，就其结构和其操作两者而言，将从附图中结合伴随的描述得到最好的理解，附图中相似的参考标记表示相似的部分，并且在附图中：
图1是根据本文中的各种实施例的具有本发明的特征的导管***的示意性横截面视图；
图2是示出代表三种类型的能量脉冲的曲线的曲线图，这三种类型的能量脉冲包括高斯能量脉冲、半峰全宽(FWHM)处的第一方形脉冲和20％峰全宽处的第二方形脉冲；
图3是示出由激光器的种子源生成的低功率种子脉冲的曲线图；
图4是示出由激光器生成的能量脉冲的一个实施例的曲线图，该能量脉冲具有大致呈方波的脉冲形状；
图5是示出由激光器生成的能量脉冲的另一个实施例的曲线图，该能量脉冲具有大致呈三角波的脉冲形状；以及
图6是示出由激光器生成的能量脉冲的另一个实施例的曲线图，该能量脉冲具有与图5中所示略有不同的三角波脉冲形状。
虽然实施例可能有各种修改和可替代的形式，但其细节已通过附图和示例示出并且将被详细描述。然而应当理解，本文的范围不限于所描述的特定方面。相反，本发明旨在涵盖落入本文的精神和范围内的修改、等同物和替代物。
描述
血管病变的治疗可以减少受影响受试者的主要不良事件或死亡。主要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事件。主要不良事件可以包括但不限于主要不良心脏事件、外周或中央血管***中的主要不良事件、大脑中的主要不良事件、肌肉***中的主要不良事件或任何内脏器官中的主要不良事件。
如本文所使用的，治疗部位可以包括血管病变，诸如钙化血管病变或纤维血管病变(下文中有时简称为“病变”)，通常在血管和/或心脏瓣膜中发现。等离子体的形成可以引发压力波，并且可以引发一个或更多个气泡的快速形成，该气泡可以快速扩张到最大尺寸，然后通过空化事件消散，空化事件还可以在塌缩时发射压力波。等离子体诱导的气泡的快速膨胀可以在球囊流体内生成一个或更多个压力波，从而在治疗部位上施加压力波。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，以在病变上施加断裂力。在不希望受任何特定理论约束的情况下，认为与病变接触或位于病变附近的可膨胀球囊的球囊壁上的球囊流体动量的快速变化被传递到病变，诱发病变的断裂。
本领域中的普通技术人员将认识到，本发明的以下详细描述仅是说明性的，并且不旨在以任何方式进行限制。本发明的其他实施例将易于使受益于本公开的此类技术人员想到。另外，可以利用向病变输送能量的其他方法，包括但不限于电流诱导的等离子体生成。现在将详细地参考如在附图中图示的本发明的实施方式。
为了清楚起见，并非本文所述的实施方式的所有常规特征都被示出和描述。当然，应当认识到，在任何这样的实际实施方式的开发中，必须做出许多特定于实施方式的决定以便实现开发者的特定目标，例如遵守与应用相关的和与商业相关的约束，并且这些特定目标将因实施方式和开发者的不同而不同。此外，将认识到，这样的开发工作可能是复杂的和耗时的，但对于受益于本公开的本领域中的普通技术人员而言，这不过是工程的常规工作。
除非另有说明，否则如本文所使用的术语“血管内病变”、“血管病变”和“治疗部位”可互换使用，并且可以包括位于血管或心脏瓣膜处或附近的病变。
将认识到，本文中的导管***可以包括除本文中具体示出和/或描述的那些形式和/或配置之外的许多不同的形式和/或配置。现在参考图1，示出了根据本文中的各种实施例的导管***的示意性横截面视图。导管***100适合于施加压力以在位于血管的血管壁和/或心脏瓣膜内或者邻近血管壁和/或心脏瓣膜的血管病变中诱发断裂。在图1所示的实施例中，导管***100可以包括以下中的一个或更多个：导管102、一根或更多根光纤122、控制器123、激光器124、歧管136和流体泵138。
导管102包括可膨胀球囊104(在本文中有时称为“球囊”)。导管102被配置成移动到在血管108或心脏瓣膜内或邻近血管108或心脏瓣膜的治疗部位106。例如，治疗部位106可以包括诸如钙化血管病变的血管病变。附加地或者在可替代方案中，治疗部位106可以包括诸如纤维血管病变的血管病变。
导管102可以包括球囊104、导管轴110和导丝112。球囊可以耦合到导管轴110。球囊可以包括球囊近端104P和球囊远端104D。导管轴110可以在轴近端114和轴远端116之间延伸。导管轴110可以包括导丝腔118，该导丝腔118被配置成在导丝112上移动。导管轴110还可以包括膨胀腔(未示出)。在一些实施例中，导管102可以具有远端开口120，并且可以容纳导丝112并在导丝112上和/或沿着导丝112移动，使得球囊104被定位在治疗部位106处或附近。
球囊104可以包括球囊壁130。球囊104可以从塌缩配置扩张到扩张配置，塌缩配置适于将导管102的至少一部分推进通过患者的血管***，扩张配置适于将导管102相对于治疗部位106锚定到位。
导管102的导管轴110可以环绕与激光器124光通信的一根或更多根光纤122(为了清楚起见，在图1中仅示出一根光纤122)。光纤122可以至少部分地沿着导管轴110设置和/或设置在导管轴110内，并且至少部分地设置在球囊104内。在一些实施例中，导管轴110可以环绕多根光纤122，例如第二光纤、第三光纤等。
光纤122具有位于激光器124处或邻近激光器124的光纤近端122P，以及位于可膨胀球囊104内的光纤远端122D。光纤122在激光器124和球囊104之间延伸。光纤122与激光器124进行光通信。
控制器123可以控制激光器124，使得激光器124可以生成如本文更详细地提供的一个或更多个能量脉冲431(例如，在图4中示出)。控制器123还可以执行用于控制导管102的操作的其他相关功能。
导管***100的激光器124可以被配置成提供被发送到光纤122并由光纤122接收的一个或更多个亚毫秒能量脉冲431。光纤122充当由能量脉冲431生成的光能的管道。在某些实施例中，激光器124可以包括一个或更多个种子源126和一个或更多个放大器128。每个放大器128可以与种子源126中的至少一个进行光通信。种子源126可以各自发射由放大器128接收并放大的相对低功率的种子脉冲。放大器128可以增加种子脉冲的功率以生成能量脉冲431。在一个实施例中，激光器124可以包括一个种子源126和一个放大器128。可替代地，激光器124可以包括多个种子源126和一个放大器128。仍然可替代地，激光器124可以包括多个种子源126和多个放大器128。
由能量脉冲431生成的光能被光纤122输送到球囊104内的位置。光能诱导等离子体脉冲134形式的等离子体形成，该等离子体脉冲134出现在球囊104内的球囊流体132中。等离子体脉冲134导致快速的气泡形成，并在治疗部位106上施加压力波。图1中示出了示例性等离子体脉冲134。球囊流体132可以是液体或气体。如在本文中更详细地提供的，等离子体诱导的气泡134有意地在距离光纤122的一定距离处形成，从而降低光纤损坏的可能性。
在各种实施例中，亚毫秒光脉冲可以以从至少约1赫兹(Hz)到约5000Hz的频率被输送到治疗部位106附近。在一些实施例中，亚毫秒光脉冲可以以从至少30Hz到1000Hz的频率被输送到治疗部位106附近。在其他实施例中，亚毫秒光脉冲可以以从至少10Hz到100Hz的频率被输送到治疗部位106附近。在另外的其他实施例中，亚毫秒光脉冲可以以从至少1Hz到30Hz的频率被输送到治疗部位106附近。
将认识到，本文的导管***100可以包括任意数量的光纤122，光纤122在近侧部分114处与激光器124进行光通信，并且在远侧部分116处与球囊104内的球囊流体132进行光通信。例如，在一些实施例中，本文的导管***100可以包括1-30根光纤122。在一些实施例中，本文的导管***100可以包括大于30根光纤。
歧管136可以被定位在轴近端114处或附近。歧管136可以包括一个或更多个近端开口，这些近端开口可以接收一根或更多根光纤(诸如光纤122)、导丝112和/或膨胀管道140。导管***100还可以包括流体泵138，该流体泵138被配置成根据需要用球囊流体132使球囊104膨胀和/或使球囊104缩小。
与本文中所示出和描述的所有实施例一样，为了清楚和易于理解，可以从图中省略各种结构。此外，附图可以包括某些结构，这些结构可以在不偏离本发明的意图和范围的情况下被省略。
图2是示出代表三种类型的能量脉冲的曲线的曲线图，这三种类型的能量脉冲包括高斯能量脉冲231G、半峰全宽(FWHM)处的第一方形能量脉冲231F和20％峰全宽处的第二方形能量脉冲231S。可以通过光纤122(图1中示出)传输的能量的量受到光纤122的光纤近端122P(图1中示出)上的能量脉冲的峰值强度的限制。
在该实施例中，使用与高斯能量脉冲231G具有相同峰值振幅且脉冲宽度等于高斯能量脉冲231G的FWHM的第一方波231F，将至少多约23％的功率放入光纤122中。由于等离子体引发通常发生在该峰值的20％或更少处，并且第二方形能量脉冲231S可以缩放到大于阈值的相等时间，因此可以将至少多54％的能量接通到光纤122。在替代实施例中，可以在相同的时间以较低的峰值功率将类似或等效的能量接通到光纤122，允许进一步低于光纤122的绝对损坏阈值的操作。
产生所需压力波的光学生成的等离子体事件通常具有低于(<20％)光纤122的损坏阈值的引发阈值。光脉冲上更快的上升时间(接近方波)可以允许更多的能量被泵送到等离子体和气泡中，同时两者都具有最小的空间范围。这可以将能量更有效地泵送到压力脉冲中，并且由此可以允许在使用较低的光脉冲能量时生成较大的压力梯度。因此，可以潜在地产生足够高能的压力波来使钙化病变断裂，同时保持远低于光纤122的损坏阈值。
在一个实施例中，MOPA(主振荡器-功率放大器)可用于产生所需的脉冲能量、光束质量和脉冲长度。利用这种设计，良好受控的种子源126(诸如低功率的主振荡器)可以用适当的脉冲给放大器128(图1中示出)播种以进行放大。只要脉冲能量足够低，使得放大器增益在脉冲期间没有被显著耗尽，则***的输出的时间形状将与种子源126的输出紧密匹配。然而，这会限制可以从放大器128提取的能量的量，从而增加***的尺寸、成本、能量使用和冷却要求。
图3是示出由(图1中示出的)激光器124的(图1中示出的)种子源126生成的低功率种子脉冲342的一个实施例的曲线图。在未耗尽增益状态(regime)下运行(图1中示出的)放大器128的一种替代方案是使种子源126的种子脉冲342预失真，以补偿由放大器128赋予的失真。一般而言，由于放大器128中的增益将随着种子脉冲342的长度而减小，因此种子脉冲342在朝向种子脉冲342的脉冲开始部分344的振幅可以低于在种子脉冲342的脉冲末端346处的振幅，如图3所示。以另一种方式陈述，种子脉冲342的振幅可以随着时间的推移而增大。可替代地，种子脉冲342可以随着时间的推移而保持基本恒定。仍然可替代地，种子脉冲342可以随着时间的推移而减小。在又一个实施例中，种子脉冲342可以包括随着时间的推移的一次或更多次增大和/或减小。
在图3所示的实施例中示出的种子脉冲342的形状可以适用于具有足够的存储能量以在大约150ns的时间内保持在非饱和增益状态的放大器128。应当理解，种子脉冲可以被适当地定制以用于这样的放大器128，该放大器128具有足够的存储能量以在比150ns更长或更短的持续时间内保持在非饱和增益状态。在图3所示的代表性实施例中，放大器128中的反转将被足够减少以减少可用于种子脉冲342的增益，因此增加种子脉冲342的脉冲末端346的功率可以保持(图2中示出的)能量脉冲231F、231S的输出功率在能量脉冲231F、231S的剩余部分上更加恒定。
图4是示出由(图1中示出的)激光器124生成的能量脉冲431的一个实施例的曲线图。在该实施例中，能量脉冲431近似于方波脉冲形状。在某些这样的实施例中，能量脉冲431具有波形，该波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0到PP的时间等于TP，使得TP小于T的40％。在图4所示的具体实施例中，T是大约500ns，且TP是大约75ns。因此，在该实施例中，TP是T的大约15％。在非排他性替代实施例中，TP可以小于T的30％、25％、20％、10％或5％。在又一些其他实施例中，TP可以大于T的40％。例如，在各种实施例中，TP可以大于T的40％、50％、60％、75％或90％，只要能量脉冲近似于方波脉冲形状。
在图4所示的实施例中，能量脉冲431的T可以在大于50ns且小于3μs的范围内。在非排他性替代实施例中，T可以在大于100ns且小于2μs的范围内，在大于200ns且小于1μs的范围内，在大于300ns且小于800ns的范围内，或者在大于400ns且小于600ns的范围内。仍然可替代地，T具有的持续时间可以在前述范围之内或之外。
在该实施例中，能量脉冲431的TP具有的持续时间可以在大于2.5ns且小于1μs的范围内。在非排他性的替代实施例中，TP具有的持续时间可以在大于5ns且小于800ns的范围内，在大于10ns且小于400ns的范围内，在大于15ns且小于300ns的范围内，或者在大于30ns且小于100ns的范围内。仍然可替代地，TP具有的持续时间可以在前述范围之内或之外。
在图4所示的实施例中，能量脉冲431具有大约100kW的PP。在非排他性替代实施例中，PP具有的功率可以在大于50kW且小于1000kW的范围内，在大于75kW且小于750kW的范围内，在大于100kW且小于500kW的范围内，在大于100kW且小于400kW的范围内，或者在大于200kW且小于300kW的范围内。仍然可替代地，PP具有的功率可以在前述范围之内或之外。
在该实施例中，能量脉冲431具有的PP(以kW为单位)与TP(以ns为单位)的比率可以大于1∶5。在非排他性替代实施例中，能量脉冲431具有的PP(以kW为单位)与TP(以ns为单位)的比率可以大于1∶3、1∶1、2∶1、3∶1、5∶1、10∶1、或20∶1。
图5是示出由(图1中示出的)激光器124生成的能量脉冲531的一个实施例的曲线图。在该实施例中，能量脉冲531近似于三角波脉冲形状。此外，在该实施例中，能量脉冲531具有波形，该波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0到PP的时间等于TP，使得TP小于T的40％。在图5所示的具体实施例中，T为大约600ns，且TP为大约120ns。因此，在该实施例中，TP为T的大约20％。在非排他性替代实施例中，TP可以小于T的40％、30％、25％、15％、10％或5％。在又一些其他实施例中，TP可以大于T的40％。例如，在各种实施例中，TP可以大于T的40％、50％、60％、75％或90％，只要能量脉冲近似于三角波脉冲形状。
在图5所示的实施例中，能量脉冲531的T可以在大于50ns且小于3μs的范围内。在非排他性替代实施例中，T可以在大于100ns且小于2μs的范围内，在大于200ns且小于1μs的范围内，在大于300ns且小于800ns的范围内，或者在大于400ns且小于600ns的范围内。仍然可替代地，T具有的持续时间可以在前述范围之内或之外。
在该实施例中，能量脉冲531的TP具有的持续时间可以在大于2.5ns且小于1μs的范围内。在非排他性替代实施例中，TP具有的持续时间可以在大于5ns且小于800ns的范围内，在大于10ns且小于400ns的范围内，在大于15ns且小于300ns的范围内，或者在大于30ns且小于100ns的范围内。仍然可替代地，TP具有的持续时间可以在前述范围之内或之外。
在图5所示的实施例中，能量脉冲531具有大约280kW的PP。在非排他性替代实施例中，PP具有的功率可以在大于50kW且小于1000kW的范围内，在大于75kW且小于750kW的范围内，在大于100kW且小于500kW的范围内，在大于100kW且小于400kW的范围内，或者在大于200kW且小于300kW的范围内。仍然可替代地，PP具有的功率可以在前述范围之内或之外。
在该实施例中，能量脉冲531具有的PP(以kW为单位)与TP(以ns为单位)的比率可以大于1∶5。在非排他性替代实施例中，能量脉冲531具有的PP(以kW为单位)与TP(以ns为单位)的比率可以大于1∶3、1∶1、2∶1、3∶1、5∶1、10∶1、或20∶1。
图6是示出由(图1中示出的)激光器124生成的能量脉冲631的一个实施例的曲线图。在该实施例中，能量脉冲631比图5中所示出的能量脉冲近似于稍微更明显的三角波脉冲形状。此外，在该实施例中，能量脉冲631具有波形，该波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0到PP的时间等于TP，使得TP小于T的40％。在图6所示的具体实施例中，T为大约600ns，且TP为大约75ns。因此，在该实施例中，TP为T的大约12.5％。在非排他性替代实施例中，TP可以小于T的40％、30％、25％、20％、15％、10％或5％。在又一些其他实施例中，TP可以大于T的40％。例如，在各种实施例中，TP可以大于T的40％、50％、60％、75％或90％，只要能量脉冲近似于明显的三角波脉冲形状。
在图6所示的实施例中，能量脉冲631的T可以在大于50ns且小于3μs的范围内。在非排他性替代实施例中，T可以在大于100ns且小于2μs的范围内，在大于200ns且小于1μs的范围内，在大于300ns且小于800ns的范围内，或者在大于400ns且小于600ns的范围内。仍然可替代地，T具有的持续时间可以在前述范围之内或之外。
在该实施例中，能量脉冲631的TP具有的持续时间可以在大于2.5ns且小于1μs的范围内。在非排他性替代实施例中，TP具有的持续时间可以在大于5ns且小于800ns的范围内，在大于10ns且小于400ns的范围内，在大于15ns且小于300ns的范围内，或者在大于30ns且小于100ns的范围内。仍然可替代地，TP具有的持续时间可以在前述范围之内或之外。
在图6所示的实施例中，能量脉冲631具有大约是550kW的PP。在非排他性替代实施例中，PP具有的功率可以在大于50kW且小于1000kW的范围内，在大于75kW且小于750kW的范围内，在大于100kW且小于500kW的范围内，在大于100kW且小于400kW的范围内，或者在大于200kW且小于300kW的范围内。仍然可替代地，PP具有的功率可以在前述范围之内或之外。
在该实施例中，能量脉冲631具有的PP(以kW为单位)与TP(以ns为单位)的比率可以大于1∶5。在非排他性替代实施例中，能量脉冲631具有的PP(以kW为单位)与TP(以ns为单位)的比率可以大于1∶3、1∶1、2∶1、3∶1、5∶1、10∶1、或20∶1。
应认识到，以相对快速的上升时间为特征并试图减小能量脉冲前缘上的过冲(overshot)的任何时间能量脉冲形状都应该允许通过光纤更有效地生成等离子体，而不会损坏光纤。例如，以比高斯上升(和下降)更快为特征的任何时间能量脉冲形状都可以获得本发明的好处。
本发明还涉及用于治疗在血管壁内或邻近血管壁的治疗部位的方法，这些方法利用了本文公开的设备。
激光器
适于在本文中使用的激光器可以包括各种类型的激光器，包括激光器和灯。合适的激光器可以包括亚毫秒时间尺度的短脉冲激光器。在一些实施例中，激光器可以包括纳秒(ns)时间尺度的激光器。激光器还可以包括皮秒(ps)、飞秒(fs)和微秒(μs)时间尺度的短脉冲激光器。应认识到，存在激光器波长、脉冲宽度和能级的许多组合，它们可以被采用以实现在本文中所示和/或所述的导管的球囊流体中的等离子体。在各个实施例中，脉冲宽度可以包括落在包括从至少10ns到200ns的范围内的那些脉冲宽度。在一些实施例中，脉冲宽度可以包括落在包括从至少20ns到100ns的范围内的那些脉冲宽度。在其他实施例中，脉冲宽度可以包括落在包括从至少1ns到5000ns的范围内的那些脉冲宽度。
示例性纳秒激光器可以包括在UV到IR光谱内、跨越大约10纳米到1毫米的波长的那些激光器。在一些实施例中，适于在本文中的导管***中使用的激光器可以包括能够产生波长从至少750nm至2000nm的光的那些激光器。在一些实施例中，激光器可以包括能够产生波长从至少700nm至3000nm的光的那些激光器。在一些实施例中，激光器可以包括能够产生波长从至少100nm至10微米(μm)的光的那些激光器。纳秒激光器可以包括具有高达200kHz的重复率的那些激光器。在一些实施例中，激光器可以包括调Q的铥:钇铝石榴石(Tm:YAG)激光器。在一些实施例中，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的、脉冲式的光纤激光器。
压力波
本文所示和/或所述的导管可以生成具有的最大压力在至少1兆帕(MPa)至100MPa的范围内的压力波。由特定导管生成的最大压力将取决于激光器、吸收材料、气泡扩张、传播介质、球囊材料和其他因素。在一些实施例中，本文中所示和/或所述的导管可以生成具有的最大压力在至少2MPa至50MPa的范围内的压力波。在其他实施例中，本文中所示和/或所述的导管可以生成具有的最大压力在至少2MPa至30MPa的范围内的压力波。在另外其他的实施例中，本文中所示和/或所述的导管可以生成具有的最大压力在至少15MPa至25MPa的范围内的压力波。在一些实施例中，本文中所示和/或所述的导管可以生成的压力波具有的峰值压力大于或等于以下值：1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、10MPa、11MPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa、21MPa、22MPa、23MPa、24MPa或25MPa、26MPa、27MPa、28MPa、29MPa、30MPa、31MPa、32MPa、33MPa、34MPa、35MPa、36MPa、37MPa、38MPa、39MPa、40MPa、41MPa、42MPa、43MPa、44MPa、45MPa、46MPa、47MPa、48MPa、49MPa或50MPa。应认识到，本文中所示和/或所述的导管可以生成具有可以落入一范围内的操作压力或最大压力的压力波，其中前述数量中的任意数量可以用作该范围的下限或上限，只要该范围的下限是小于该范围的上限的值。
治疗可以经由疲劳机制或强力机制起作用。对于疲劳机制，操作压力将约为至少0.5MPa至2MPa或约为1MPa。对于强力机制，操作压力将约为至少20MPa至30MPa或约为25MPa。介于这两个范围的极端之间的压力可以使用疲劳机制和强力机制的组合作用于治疗部位。
本文描述的压力波可以从在从位于治疗部位的导管的纵向轴线径向延伸的至少0.01毫米(mm)至25mm的范围内的距离处施加到治疗部位上。在一些实施例中，压力波可以从在从位于治疗部位的导管的纵向轴线径向延伸的至少1mm至20mm的范围内的距离处施加到治疗部位上。在其他实施例中，压力波可以从在从位于治疗部位的导管的纵向轴线径向延伸的至少0.1mm至10mm的范围内的距离处施加到治疗部位。在另外其他的实施例中，压力波可以从在从位于治疗部位的导管的纵向轴线径向延伸的至少1.5mm至4mm的范围内的距离处施加到治疗部位上。在一些实施例中，压力波可以在0.1mm至10mm的距离处从至少2MPa至30MPa的范围被施加到治疗部位上。在一些实施例中，压力波可以在0.1mm至10mm的距离处从至少2MPa至25MPa的范围被施加到治疗部位上。在一些实施例中，压力波可以从以下距离处施加到治疗部位上，该距离可以大于或等于0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm或0.9mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，或者可以是落在前述任何范围之间或之外的范围内的量。
通过将光脉冲的时间形状成形为具有快速上升时间和最小过冲(理想地接近方波)，可以提高生成压力波的效率，并且可以增加在给定时间间隔内可以输送的能量的量，同时减小峰值激光强度以保持低于光纤的损坏阈值。
应该注意，如在本说明书和所附权利要求书中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”以及“该(the)”包括复数引用对象，除非内容和/或上下文另有明确规定。还应注意，术语“或”通常在其包括“和/或”的含义上被采用，除非内容或上下文另有明确规定。
还应注意，如在本说明书和所附权利要求中使用的，短语“配置成”描述了被构造或配置成执行特定任务或采用特定配置的***、装置或其他结构。短语“配置成”可以与其他类似短语(诸如布置成和配置成、构造成和布置成、构造成、制造成和布置成等)互换使用。
如本文所使用的，通过端点对数值范围的引用应包括该范围内包含的所有数字(例如，2至8包括2、2.1、2.8、5.3、7、8等)。
应认识到，所示出和所描述的附图不一定是按比例绘制的，并且它们是为了便于参考和理解以及为了结构的相对定位而提供的。
本文中使用的标题是为了与37CFR 1.77下的建议保持一致而提供的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从本公开发布的任何权利要求中阐述的发明。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”均不应被认为是对所发布的权利要求中阐述的发明的表征。
在本文中描述的实施例不旨在是穷尽性的或将本发明限制为在随附的详细描述中公开的精确形式。更确切地说，选择和描述实施例使得本领域的其他技术人员能够理解和明白原理和实践。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，在保持在本文的精神和范围内的同时，可以进行许多改变和修改。
应理解，尽管本文已经示出和描述了导管***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一个或更多个其他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即可。
虽然上文已经讨论了导管***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它们的某些修改、置换、添加和子组合。因此意图是，所附权利要求以及本文引入的权利要求应被解释为包括在它们真正的精神和范围内的所有这样的修改、置换、添加和子组合，且不意图限制本文示出的构造或设计的细节。

Claims (24)

1.一种导管***，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***包括：
可膨胀球囊；
光纤，所述光纤具有位于所述可膨胀球囊内的光纤远端，所述光纤被配置成接收能量脉冲，使得所述光纤在远离所述光纤的方向上发射光能，以在所述可膨胀球囊内生成等离子体脉冲；以及
激光器，所述激光器包括(i)被配置成发射种子脉冲的种子源和(ii)放大器，所述放大器被配置成增加所述种子脉冲的能量，使得所述激光器生成由所述光纤接收的所述能量脉冲，所述能量脉冲具有波形，所述波形具有持续时间T、最小功率P0、峰值功率PP，并且从P0到PP的时间等于TP，其中TP不大于T的40％；以及
其中，PP在大于50kW且小于1000kW的范围内。
2.根据权利要求1所述的导管***，其中，TP不大于T的30％。
3.根据权利要求1所述的导管***，其中，TP不大于T的25％。
4.根据权利要求1所述的导管***，其中，TP不大于T的20％。
5.根据权利要求1所述的导管***，其中，TP不大于T的10％。
6.根据权利要求1所述的导管***，其中，TP不大于T的5％。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，T在大于50ns且小于3μs的范围内。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，T在大于100ns且小于2μs的范围内。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，T在大于200ns且小于1μs的范围内。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，T在大于300ns且小于800ns的范围内。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，T在大于400ns且小于600ns的范围内。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，TP在大于2.5ns且小于1μs的范围内。
13.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，TP在大于5ns且小于800ns的范围内。
14.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，TP在大于10ns且小于400ns的范围内。
15.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，TP在大于15ns且小于300ns的范围内。
16.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，TP在大于30ns且小于100ns的范围内。
17.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，PP在大于75kW且小于750kW的范围内。
18.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，PP在大于100kW且小于500kW的范围内。
19.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，PP在大于100kW且小于400kW的范围内。
20.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，PP在大于200kW且小于300kW的范围内。
21.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，以kW为单位的PP与以ns为单位的TP的比率大于1∶5。
22.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，所述波形近似于方波。
23.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，所述波形近似于三角波。
24.根据权利要求1-6中任一项所述的导管***，其中，所述种子脉冲的振幅随着时间的推移而增大。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023235665A1 (en) 2022-06-01 2023-12-07 Fastwave Medical Inc. Intravascular lithotripsy

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105960742A (zh) * 2014-02-03 2016-09-21 Ipg光子公司 高功率超短脉冲光纤激光器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5824005A (en) * 1995-08-22 1998-10-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Maneuverable electrophysiology catheter for percutaneous or intraoperative ablation of cardiac arrhythmias
US6532387B1 (en) * 1999-03-26 2003-03-11 Kevin S. Marchitto Catheter for delivering electromagnetic energy for enhanced permeation of substances
EP1773439A4 (en) * 2004-07-14 2010-01-20 By Pass Inc MATERIAL DISTRIBUTION SYSTEM
IL188067A (en) * 2007-12-12 2011-12-29 Lithotech Medical Ltd Device for fragmenting and removing concretions from body ducts and cavities
DE102009016184A1 (de) * 2009-04-03 2010-10-14 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren und Vorrichtung zur nichtinvasiven Temperaturbestimmung an mit einer Behandlungsstrahlung behandeltem biologischen Gewebe
EP2540247B1 (en) * 2010-02-26 2016-04-27 Keio University Catheter for photodynamic ablation of cardiac muscle tissue
EP2840999B1 (en) 2012-04-26 2016-03-09 Dornier MedTech Laser GmbH Lithotripter generating shaped laser pulses
US10835767B2 (en) * 2013-03-08 2020-11-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Rapid pulse electrohydraulic (EH) shockwave generator apparatus and methods for medical and cosmetic treatments
US10842567B2 (en) * 2013-03-13 2020-11-24 The Spectranetics Corporation Laser-induced fluid filled balloon catheter
US20150342678A1 (en) * 2014-05-28 2015-12-03 Institut National D'optique Laser-directed microcavitation
US11071557B2 (en) * 2017-10-19 2021-07-27 Medtronic Vascular, Inc. Catheter for creating pulse wave within vasculature
EP3870092A1 (en) 2018-10-24 2021-09-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Photoacoustic pressure wave generation for intravascular calcification disruption
US10797684B1 (en) * 2019-05-09 2020-10-06 Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce Superconducting waveform synthesizer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105960742A (zh) * 2014-02-03 2016-09-21 Ipg光子公司 高功率超短脉冲光纤激光器

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