[发明专利]用于破坏血管钙的等离子体生成的压力波的更快上升时间脉冲成形

说明书

一种导管系统(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Psubgt;0/subgt;、峰值功率Psubgt;P/subgt;并且从Psubgt;0/subgt;到Psubgt;P/subgt;的时间等于Tsubgt;P/subgt;，其中Tsubgt;P/subgt;不大于T的40％。T可在大于50ns且小于3μs的范围内。Tsubgt;P/subgt;可在大于2.5ns且小于1μs的范围内。Psubgt;P/subgt;可在大于50kW且小于1000kW的范围内。以kW为单位的Psubgt;P/subgt;与以ns为单位的Tsubgt;P/subgt;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。

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 PLASMAGENERATED 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 TIME PULSESHAPING OF PLASMAGENERATED PRESSURE WAVES FOR DISRUPTION OF VASCULAR CALCIUM”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