(57)【要約】  レーザー発生器用の光学アセンブリのための方法及びデバイスは、光の第１のビームを生成するレーザー源と、光学アセンブリとを含む。光学アセンブリはプリズムを含む。プリズムは、第1の表面法線に対してある入射角で、第１のビームを受け取る底面と、第２の表面法線に対してある出射角で、第２のアスペクト比を有する第２のビームを伝送する斜辺面とを有する。光学アセンブリは更に、第２のビームをカプラーに伝送する平凸レンズを含む。カプラーは、平凸レンズから第１の距離にある第１の結合平面と、平凸レンズから第２の距離にある第２の結合平面とを含む。プリズムと平凸レンズとの組み合わせは、ビーム発散を変更し、これにより、第１の結合平面は第３のアスペクト比を有し、第２の結合平面は第４アスペクト比を有する。
2021513900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアスペクト比を有する光の第１のビームを生成するレーザー源と、
光学アセンブリと、
を含む、レーザー発生器であって、
前記光学アセンブリは、
第１の表面法線に対してある入射角で前記第１のビームを受け取る表面と、第２の表面法線に対してある出射角で、第２のアスペクト比を有する第２のビームを伝送する追加の表面とを有するプリズムと、
前記第２のビームを発散させてカプラーに伝送するレンズと、
を含み、
前記カプラーは、前記レンズから第１の距離にある第１の結合平面、及び、前記レンズから第２の距離にある第２の結合平面を含み、
前記プリズムと前記レンズとの組み合わせは、前記第２のビームを発散させ、
前記第２のビームは、前記第１の結合平面で第３のアスペクト比を含み、前記第２の結合平面で第４のアスペクト比を含む、レーザー発生器。
【請求項２】
前記プリズムは、ウェッジプリズムである、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項３】
前記ウェッジプリズムは、直角ウェッジプリズムである、請求項２に記載のレーザー発生器。
【請求項４】
前記光学アセンブリは更に、第１のセンサ、及び、前記レーザー源と前記プリズムとの間で、ある角度で配置されるミラーを含み、
前記ミラーは、前記第１のビームを前記プリズムへと反射し、
前記ミラーは更に、前記第１のビームの少なくとも一部を前記第１のセンサに伝送し、前記第１のセンサは、前記第１のビームの第１のエネルギーを測定し、
前記ミラーは、前記第１のビームの約１パーセントを前記第１のセンサに伝送する、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項５】
前記第２のビームの第２のエネルギーを測定する第２のセンサを更に含む、請求項４に記載のレーザー発生器。
【請求項６】
前記プリズムの前記追加の表面は、前記第２のビームの少なくとも一部を前記第２のセンサに反射するコーティングを含む、請求項５に記載のレーザー発生器。
【請求項７】
前記コーティングは、前記第２のビームの約２パーセントを前記第２のセンサに反射する、請求項６に記載のレーザー発生器。
【請求項８】
選択されたカテーテルに対して前記レーザー源を較正する第３のセンサを更に含み、前記カテーテルは、前記カプラーを介して前記光学アセンブリに結合される、請求項７に記載のレーザー発生器。
【請求項９】
マイクロプロセッサ実行可能コントローラと安全シャッターとを更に含み、
前記安全シャッターは、前記プリズムと前記レンズとの間に配置され、
前記マイクロプロセッサ実行可能コントローラは、障害信号を受信すると、前記安全シャッターを閉じる、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項１０】
前記プリズムは、溶融シリカを含む、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項１１】
前記光学アセンブリは更に、前記レーザー源と前記プリズムとの間に配置される減衰器を含み、
前記減衰器は、前記第１のビームの前記第１のエネルギーを調整する、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項１２】
前記減衰器に結合されるマイクロプロセッサ実行可能コントローラを更に含み、
前記マイクロプロセッサ実行可能コントローラは、第２のセンサによって測定された前記第２のビームの前記第２のエネルギーに基づいて、第１のセンサによって測定された前記第１のビームの前記第１エネルギーを、前記減衰器を用いて調整する、請求項１１に記載のレーザー発生器。
【請求項１３】
前記マイクロプロセッサ実行可能コントローラは、前記第２のセンサによって測定された前記第２のビームの前記第２のエネルギー及び前記第１のセンサによって測定された前記第１のビームの前記第１のエネルギーに基づいて、前記第１のビームの前記第１のエネルギーを、前記減衰器を用いて調整する、請求項１２に記載のレーザー発生器。
【請求項１４】
前記光学アセンブリは更に、前記第１のビームを前記プリズムに反射するミラーを含み、
前記ミラーは更に、前記第１のビームの少なくとも一部を前記第１のセンサに伝送する、請求項１３に記載のレーザー発生器。
【請求項１５】
前記プリズムは、底面を含み、前記表面は、前記底面である、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項１６】
前記プリズムは、斜辺面を含み、前記追加の表面は、前記斜辺面である、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項１７】
前記レンズは、平凸レンズである、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項１８】
前記プリズムは、
底部入射面に対する法線から１５から３０度の角度で、第１の幅及び第１の高さを有する前記第１のビームを受け取る前記底部入射面、
９０度の角度でエッジによって前記底部入射面に接続される側面、及び、
前記底部入射面と前記側面とを接続する斜辺出射面、
を含み、
前記斜辺出射面は、前記斜辺出射面に対する法線から５０から７０度の角度で、第２の幅及び第２の高さを有する前記第２のビームを放出し、
前記第２の幅は、前記第１の幅よりも小さく、
前記第２の高さは、前記第１の高さと同じ又は等しい、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項１９】
前記プリズムは、光路に沿って前記第１のビームを受け取り、
ビームサイズ、
ビーム発散、
ビーム長軸、及び、
ビームアスペクト比のうちの少なくとも１つに影響を及ぼす、請求項１に記載のレーザー発生器。
【請求項２０】
レーザー発生器と、
複数の光ファイバーを含むカテーテルと、
を含む、システムであって、
前記レーザー発生器は、
光の第１のビームを生成するレーザー源、及び、
光学アセンブリ、
を含み、
前記光学アセンブリは、
第１の表面法線に対してある入射角で、前記第１のビームを受け取る表面と、第２の表面法線に対してある出射角で、第２のアスペクト比を有する第２のビームを伝送する追加の表面とを有するプリズムと、
前記第２のビームをカプラーに伝送するレンズと、
を含み、
前記カプラーは、前記レンズから第１の距離にある第１の結合平面、及び、前記レンズから第２の距離にある第２の結合平面を含み、
前記プリズムと前記レンズとの組み合わせは、前記第２のビームを発散させ、
前記第２のビームは、前記第１の結合平面で第３のアスペクト比を含み、前記第２の結合平面で第４のアスペクト比を含み、
前記カテーテルは、近位端及び遠位端を含み、
前記近位端は、前記レーザー発生器の前記カプラーに結合される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、概して、レーザー発生器のためのデバイス、方法及びシステムに関し、より具体的には、一貫したビームアスペクト比及びビーム発散特性を有するレーザービームを送達しながら光ファイバーカテーテルをレーザー発生器に結合することを可能にする光学アセンブリを有するレーザー発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  患者の脈管構造内でレーザーアテローム切除手順を行い、使い捨ての光ファイバーカテーテルを利用する場合、カテーテルは、通常、米国コロラド州コロラドスプリングスのＳｐｅｃｔｒａｎｅｔｉｃｓ社によって製造されているＣＶＸ−３００（商標）エキシマレーザーシステムといったレーザー発生器に結合される。一般に、様々なレーザー発生器が、異なるアスペクト比及びビーム発散特性を有する異なるレーザービームを生成する。したがって、１つのレーザー発生器によって生成されるレーザービームは、レーザー空洞内の電極幅や間隔のために、別のレーザー発生器とは著しく異なるサイズ及び発散特性を有することがある。レーザー発生器システム内の空洞の長さやレーザー空洞光学素子の曲率半径もまた、レーザービームのウエスト及び発散の位置に影響する。使い捨ての光ファイバーカテーテルを複数のレーザー発生器システムに対応させるために、レーザー発生器システムのビーム特性を光学的に調整する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0003]  したがって、使い捨ての光ファイバーカテーテルが複数のレーザー発生器システムに結合する性能を有するように、１つのレーザー発生器によって生成されるビームのアスペクト比を調整する能力を有する光学アセンブリデバイスを含むデバイス、方法及び／又はレーザー発生器システムが必要である。本開示は、そのような必要性を満たすレーザー発生器のための方法、デバイス及びシステムについて論じる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]  本開示によるレーザー発生器デバイスは、第１のアスペクト比を有する光の第１のビームを生成するレーザー源と、光学アセンブリとを含む。光学アセンブリは、第１の表面法線に対してある入射角で第１のビームを受け取る表面と、第２の表面法線に対してある出射角で、第２のアスペクト比を有する第２のビームを伝送する追加の表面とを有するプリズムと、第２のビームをカプラーに伝送するレンズとを含む。カプラーは、レンズから第１の距離にある第１の結合平面と、平凸レンズから第２の距離にある第２の結合平面とを含む。プリズムとレンズとの組み合わせは、ビーム発散を変更することができ、これにより、第１の結合平面は、第３のアスペクト比を含み、第２の結合平面は、第４のアスペクト比を含む。
【０００５】
[0005]  前段落によるデバイスは、更に又は或いは、プリズムがウェッジプリズムであることを含む。
【０００６】
[0006]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、プリズムが直角ウェッジプリズムであることを含む。
【０００７】
[0007]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、光学アセンブリが更に、第１のセンサと、レーザー源とプリズムとの間で、ある角度に配置されるミラーとを含み、ミラーが第1のビームをプリズムに反射し、ミラーが更に、第１のビームの少なくとも一部を第１のセンサに伝送し、第１のセンサは、第１のビームの第１の密度を測定し、ミラーは、第１のビームの約１パーセントを第１のセンサに伝送することを含む。
【０００８】
[0008]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、光学アセンブリが更に、第２のビームの第２のエネルギーを測定する第２のセンサを含むことを含む。
【０００９】
[0009]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、プリズムの斜辺面が、第２のビームの少なくとも一部を第２のセンサに反射するコーティングを含むことを含む。
【００１０】
[0010]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、コーティングが、第２のビームの約２パーセントを第２のセンサに反射することを含む。
【００１１】
[0011]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、光学アセンブリが更に、選択されたカテーテルに対してレーザー源を較正する第３のセンサを含み、カテーテルがカプラーを介して光学アセンブリに結合されることを含む。
【００１２】
[0012]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、マイクロプロセッサ実行可能コントローラ及び安全シャッターを含み、安全シャッターは、プリズムと平凸レンズとの間に配置され、マイクロプロセッサ実行可能コントローラは、故障信号を受信すると安全シャッターを閉じる。
【００１３】
[0013]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、プリズムが溶融シリカを含むことを含む。
【００１４】
[0014]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、光学アセンブリが更に、レーザー源とプリズムとの間に配置された減衰器を含み、減衰器が、第１のビームの第１のエネルギーを調整することを含む。
【００１５】
[0015]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、減衰器に結合されたマイクロプロセッサ実行可能コントローラを含み、マイクロプロセッサ実行可能コントローラが、第２のセンサによって測定された第２のビームの第２のエネルギーに基づいて、第１のビームの第1エネルギーを、減衰器を用いて調整する。
【００１６】
[0016]  前段落のいずれかに記載のデバイスは、更に又は或いは、マイクロプロセッサ実行可能コントローラが、第２のセンサによって測定された第２のビームの第２のエネルギーに基づいて、第１のセンサによって測定された第１のビームの第１エネルギーを、減衰器を用いて調整することを含む。
【００１７】
[0017]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、光学アセンブリが更に、第１のビームをプリズムに反射するミラーを含み、ミラーが更に、第１のビームの少なくとも一部を第１のセンサに伝送することを含む。
【００１８】
[0018]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、プリズムが、底部入射面に対する法線から１５から３０度の角度で、第１の幅及び第１の高さを有する第１のビームを受け取る底部入射面、９０度の角度でエッジによって底部入射面に接続される側面、及び、底部入射面と側面とを接続する斜辺出射面を含み、斜辺出射面は、斜辺出射面に対する法線から５０から７０度の角度で、第２の幅及び第２の高さを有する第２のビームを放出し、第２の幅は、第１の幅よりも小さく、第２の高さは、第１の高さと同じ又は等しいことを含む。
【００１９】
[0019]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、プリズムが、光路に沿って第１のビームを受け取り、ビームサイズ、ビーム発散、ビーム長軸及びビームアスペクト比の少なくとも１つに影響を及ぼすことを含む。
【００２０】
[0020]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、プリズムが底面を含み、上記表面が底面であることを含む。
【００２１】
[0021]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、プリズムが斜辺面を含み、上記追加の表面が斜辺面であることを含む。
【００２２】
[0022]  前段落のいずれかによるデバイスは、更に又は或いは、レンズが平凸レンズであることを含む。
【００２３】
[0023]  本開示によるシステムは、レーザー発生器と、複数の光ファイバーを含むカテーテルとを含み、カテーテルは、近位端と、遠位端とを含み、近位端は、レーザー発生器のカプラーに結合される。レーザー発生器は、光の第１のビームを生成するレーザー源と、光学アセンブリとを含む。光学アセンブリは、プリズムと、第２のビームをカプラーに伝送するレンズとを含む。プリズムは、第１の表面法線に対してある入射角で、第１のビームを受け取る表面と、第２の表面法線に対してある出射角で、第２のアスペクト比を有する第２のビームを伝送する追加の表面とを有する。カプラーは、レンズから第１の距離にある第１の結合平面と、レンズから第２の距離にある第２の結合平面とを含む。プリズムとレンズとの組み合わせは、第２のビーム発散を変更することができ、これにより、第１の結合平面は第３のアスペクト比を含み、第２の結合平面は第４のアスペクト比を含むことができる。
【００２４】
[0024]  上で詳述したレーザー発生器デバイス又はシステムを使用する方法は、近位端及び遠位端を含む複数の光ファイバーを含むカテーテルを提供することと、カテーテルの近位端をレーザー発生器のカプラーに結合することと、カテーテルの遠位端を患者の血管系に挿入することと、レーザー発生器を起動させることとを含む。
【００２５】
[0025]  方法は、レーザー発生器がフットスイッチによって起動されることを含む。
【００２６】
[0026]  方法は、更に又は或いは、第１のセンサを介して第１のビームの第１のエネルギーを感知することと、第２のセンサを介して第２のビームの第２のエネルギーを感知することと、第３のセンサを介して提供されたカテーテルに対して第２のエネルギーを較正することとを含む。
【００２７】
[0027]  「少なくとも１つ」、「１つ又は複数」及び「及び／又は」との語句は、動作において接続的及び分離的の両方である制限のない表現である。例えば「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ又はＣの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ及びＣのうちの１つ又は複数」、「Ａ、Ｂ又はＣのうちの１つ又は複数」及び「Ａ、Ｂ及び／又はＣ」の各表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ及びＢ共に、Ａ及びＣ共に、Ｂ及びＣ共に又はＡ、Ｂ及びＣ共に、を意味する。上記表現におけるＡ、Ｂ及びＣのそれぞれが、Ｘ、Ｙ及びＺといった要素又はＸ１−Ｘｎ、Ｙ１−Ｙｍ及びＺ１−Ｚｏといった要素のクラスを指す場合、この語句は、Ｘ、Ｙ及びＺから選択される１つの要素、同じクラスから選択される要素の組み合わせ（例えばＸ１及びＸ２）及び２つ以上のクラスから選択される要素の組み合わせ（例えばＹ１及びとＺｏ）を指すことを意図している。
【００２８】
[0028]  単数形のエンティティは、そのエンティティの１つ又は複数を指す。したがって、「１つ又は複数」及び「少なくとも１つ」との用語は、本明細書では同義で使用される。また、「備える」、「含む」及び「有する」との用語も同義で使用されることに留意されたい。
【００２９】
[0029]  本開示全体を通して与えられるすべての最大数値制限は、すべてのより低い数値制限を、あたかもそのようなより低い数値制限が本明細書に明示的に書かれているかのように代替として含むと見なされることを理解されたい。本開示全体を通して与えられるすべての最小数値制限は、すべてのより高い数値制限を、あたかもそのようなより高い数値制限が本明細書に明示的に書かれているかのように代替として含むと見なされる。本開示全体を通して与えられるすべての数値範囲は、このようなより広い数値範囲に入るすべてのより狭い数値範囲を、あたかもそのようなより狭い数値範囲が本明細書に明示的に書かれているかのように含むと見なされる。
【００３０】
[0030]  上記は、本開示の幾つかの態様の理解を提供するための本開示の簡略化された要約である。この要約は、本開示及びその様々な態様、実施形態及び構成の詳細な要旨でも包括的な要旨でもない。本開示の主要又は重要な要素を特定することも、本開示の範囲を線引きすることも意図せず、むしろ、以下に提示するより詳細な説明の導入として、本開示の選択された概念を簡略化した形で提示することを意図している。理解されるように、本開示の他の態様、実施形態及び構成は、上記で説明した又は以下で詳細に説明する特徴の１つ又は複数を単独で又は組み合わせで利用して可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
[0031]  添付図面は、本明細書に組み込まれ、その一部を形成して、本開示の幾つかの例を説明する。これらの図面は、説明と共に、開示の原理を説明する。図面は、本開示をどのように達成及び使用することができるかの好適な且つ代替の例を単に説明し、本開示を図示及び説明された例のみに限定するものとして解釈されるべきではない。更なる特徴及び利点は、以下で参照される図面によって示されるように、本開示の様々な態様、実施形態及び構成の以下のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【００３２】
【図１Ａ】[0032]図１Ａは、本開示のレーザー発生器の一実施形態の斜視図である。
【図１Ｂ】[0033]図１Ｂは、本開示のレーザーカテーテル又は光ファイバーカテーテルの一実施形態の斜視図である。
【図２】[0034]図２は、本開示の光学アセンブリの一実施形態の斜視図である。
【図３】[0035]図３は、図２に示す光学アセンブリの側面図である。
【図４Ａ】[0036]図４Ａは、図２に示す光学アセンブリの減衰器の斜視図である。
【図４Ｂ】[0037]図４Ｂは、図３に示す光学アセンブリの減衰器の拡大側面図である。
【図５Ａ】[0038]図５Ａは、図３に示す光学アセンブリのプリズム及びプリズムエネルギーセンサの拡大側面図である。
【図５Ｂ】[0039]図５Ｂは、図５Ａに示すプリズムの斜視図である。
【図５Ｃ】[0040]図５Ｃは、図５Ａに示すプリズムへの、プリズムを通る及びプリズムからの光路の２次元図である。
【図６】[0041]図６は、図３に示す光学アセンブリのミラー及び血管エネルギーセンサの拡大側面図である。
【図７Ａ】[0042]図７Ａは、図３に示す光学アセンブリの長方形ファイバーカプラーの斜視図である。
【図７Ｂ】[0043]図７Ｂは、図７Ａに示す長方形ファイバーカプラーへのレーザービーム経路の別の斜視図である。
【図７Ｃ】[0044]図７Ｃは、光ファイバー端部に向かう図７Ｂの長方形ファイバーカプラーのチャネルの図である。
【図７Ｄ】[0045]図７Ｄは、カテーテルカプラーにおけるビームエンベロープの結合平面を示す図７Ｂのカプラーの傾斜側面図である。
【図７Ｅ】[0046]図７Ｅは、図７Ｄに示すような結合平面を有するビームエンベロープを概略的に示す。
【図７Ｆ】[0047]図７Ｆは、図７Ｄに示すような結合平面の断面図を示す。
【図８】[0048]図８は、本開示のシステムのブロック図である。
【００３３】
[0049]  図面は必ずしも縮尺通りではないことを理解されたい。特定の例では、開示の理解に必要ではないか又は他の詳細を認識しにくくする詳細は省略されている場合がある。当然ながら、本開示は、本明細書に示す特定の実施形態に必ずしも限定されないことを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
[0050]  本開示の任意の実施形態を詳細に説明する前に、本開示は、その用途において、以下の説明に示されるか又は以下の図面に示される構成要素の構成及び配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の実施形態が可能であり、また、様々なやり方で実施又は実行することができる。また、本明細書で使用する表現及び用語は、説明を目的とし、限定と見なされるべきではないことを理解されたい。本明細書における「含む」、「備える」又は「有する」及びそれらの変形の使用は、その後に列挙されるアイテム及びその均等物並びに追加のアイテムを包含することを意味する。
【００３５】
[0051]  本開示による実施形態は、異なるレーザー発生器又はレーザー源によって生成されるビームの光学特性にマッチするようにカプラーにおいて特定の光学特性を有するビームを提供する光学アセンブリを有するレーザー発生器を含む。図１Ａは、レーザー発生器ハウジング１０２及びカテーテルカプラー１０６を有するレーザー発生器１００を示す。レーザー発生器１００は更に、例えばフットスイッチであるスイッチコントローラ１０８といった、ハウジングから離れて配置されるスイッチユニットを含む。実施形態では、スイッチコントローラ１０８は、例えばテザーを介してハウジングに配線又は接続されるか、或いは代替的に、スイッチコントローラ１０８はワイヤレスであってもよい。レーザー発生器１００は更に、選択されたカテーテルに応じてレーザーを較正するための較正センサ１３７を含む。
【００３６】
[0052]  図１Ｂは、カテーテルカプラー１０６においてレーザー発生器１００に結合するのに適したレーザーカテーテル１０４の非限定的な一例を示す。例えばレーザーカテーテル１０４は、近位端１１０及び遠位端１１６を含む。カテーテルカプラー１０６は、カテーテル近位端１１０に配置される。カテーテルカプラー１０６は、光ファイバー１１２の１つ又は複数のセットに配置されてよい複数の光ファイバー１１２を含む。光ファイバー１１２は、レーザーカテーテル１０４の長さ全体に配置され、カプラー１０６の中に収容され、遠位端１１６の遠位先端１１８において露出される。レーザーカテーテル１０４はまた、Ｔ字又はＹ字コネクタ１１５を含んでよく、コネクタ１１５は、その中に挿入されるガイドワイヤ１１４のための入口ポートを有する。レーザーカテーテル１０４は更に、コネクタ１１５から遠位先端１１８におけるカテーテル１０４の遠位端１１６まで延在するルーメンを含んでよく、これにより、ガイドワイヤがカテーテル１０４の中に挿入されることを可能にする。
【００３７】
[0053]  図２の斜視図及び図３の側面図に示すように、ハウジング１０２内で、レーザー発生器１００は、光学アセンブリ１２０及びレーザー源１２２を含む。光学アセンブリ１２０は、カプラー１０６を介してカテーテル１０４に結合される。光学アセンブリ１２０はまた、レーザー源１２２に結合され、これにより、レーザー源１２２からカプラー１０６までの光路１２６が提供される。
【００３８】
[0054]  図２及び図３を参照すると、光学アセンブリ１２０は、ミラー１３０、エネルギーセンサ１３２、減衰器１３４、プリズム１５０、プリズムエネルギーセンサ１３６及び平凸集束レンズ１４０を含んでよい。レーザー源１２２、ミラー１３０及びセンサ１３２は、横平面といった第１の平面内で位置合わせされる。ミラー１３０、減衰器１３４及びプリズム１５０は、縦平面といった第２の平面内で位置合わせされる。プリズム１５０、平凸集束レンズ１４０及びカテーテルカプラー１０６のファイバーカプラー１４２は、縦方向にオフセットの平面といった別の平面内で位置合わせされる。更に、第１の平面と第２の平面とは、１度と１７９度との間の角度で、好適には４５度と１３５度との間の角度で、より好適には６０度と１２０度との間の角度で、更に一層好適には約９０度の角度で互いにオフセットされてよい。更に、第２の平面と他の平面とは、１度と１７９度との間の角度（例えば２°、３°、４°、５°、…、１０°、…、１５°、…、３０°、…、４５°、…、６０°、…、７５°、…、９０°、…、１０５°、…、１２０°、…、１３５°、…、１５０°、…、１６５°、…、１７０°、…、１７５°、…、１７８°）で互いにオフセットされてよい。
【００３９】
[0055]  概して、本明細書では、少なくとも１つの軸において第１のビームを屈折させる、曲げる、偏向させる又は圧縮するプリズム光学素子について説明するが、ウェッジ形光学素子、円形光学素子及びセグメント化された平坦なプリズム面を持つフレネルプリズムといった多面光学素子の非限定的な例といった任意の適切な光学素子を、少なくとも１つの軸において第１のビームを屈折させる、曲げる、偏向させる又は圧縮するために使用することができると考えられる。
【００４０】
[0056]  光学アセンブリ１２０は、レーザー源１２２からカプラー１０６まで延在する光路１２６に沿って、レーザー源１２２からレーザービーム１２４を受け取る。光路１２６は、図３の矢印によって図示され、レーザー源からカテーテルカプラーまでのレーザービームの進行方向を示す。光路１２６は、レーザー１３０から始まり、横平面内をミラー１３０まで延在し、方向を縦平面にプリズム１５０へと変える。光路１２６は、プリズム１５０において、方向を縦方向にオフセットの平面にファイバーカプラー１４２へと変える。
【００４１】
[0057]  レーザービーム１２４は、第１のビームアスペクト比を有する。アスペクト比は、ビーム幅（ｗ）のビーム高さ（ｈ）に対する比として計算することができ、ｗ：ｈと表すことができる。或いは、アスペクト比は、ビーム高さ（ｈ）のビーム幅（ｗ）に対する比として計算することもでき、ｈ：ｗと表すことができる。したがって、第１のアスペクト比は、第１のビーム幅（ｗ１）の第１のビーム高さ（ｈ１）に対する比として計算することができ、ｗ１：ｈ１、又は、その逆として書き表すことができる。実施形態では、レーザービーム１２４は、断面が長方形で、第１のビーム幅（ｗ１）及び第１のビーム高さ（ｈ１）を有する。
【００４２】
[0058]  レーザービーム１２４は、レーザー源１２２からミラー１３０に向けられ、ミラー１３０は、レーザービーム１２４’を、以下でより詳細に説明する減衰器１３４に向かって反射する。レーザービーム１２４’のプライム記号の指定は、レーザービーム１２４’がレーザービーム１２４と同じアスペクト比を有するが、エネルギー及び／又は進行方向が異なりうることを示す。一般に、エネルギーはミリジュール（ｍＪ）で測定される。或いは、本開示によれば、パワーは、連続波（ＣＷ）レーザー又はパルスレーザーの場合と同様に測定することができる。ミラー１３０は、レーザー源１２２からミラー１３０までの経路から角度（θ）（例えば４５度）でオフセットされている。ミラー１３０は、レーザービーム１２４の少なくとも一部（この一部は、図２及び図３では、レーザービーム１２８と呼ぶ）がミラー１３０を通り伝送することを可能とするように構成されてよい。例えばミラー１３０は、レーザービーム１２４のエネルギーの約１から５パーセントを、ミラー１３０及びレーザー源１２２とインラインか又は同じ平面に沿ったセンサ１３２に伝送することができ、また、ミラー１３０は、レーザービームのエネルギーの約９５から９９パーセントを減衰器１３４に向けて反射する。ミラーがこのように構成されている場合、センサ１３２は、レーザー源１２２を出るレーザービームのエネルギーを測定し、センサ１３２は、エネルギー測定値を、以下により詳細に説明するコントローラ５２０に送信する。センサ１３２が光学アセンブリ１２０から省略される場合、ミラー１３０は、レーザービーム１２４’のエネルギーのほぼすべて（即ち、１００パーセント）を減衰器１３４に向けて反射する。
【００４３】
[0059]  ミラー１３０は、レーザー源１２２によって生成された第１のアスペクト比を変えないので、減衰器１３４は、ミラー１３０によって反射されるレーザービームのエネルギーの割合に関係なく、ビーム１２４の第１のアスペクト比と同じアスペクト比を有するビーム１２４’を受け取る。減衰器は、必要に応じて、減衰器を通過するビーム１２４’のエネルギーを減衰、即ち、減少する。例えば減衰器１３４は、入出力ポート及び／又はコンポーネントで調整可能であり且つ相互作用するように、複数の位置又は設定を有することができる。減衰器１３４は、完全に開いていても完全に閉じていてもよい。減衰器１３４が完全に開いた位置にあると、減衰器は、レーザービームのエネルギーの大幅に減少させることはない。例えば開位置にある場合、失われるエネルギーは１０％（、５％又は３％）である。減衰器１３４が完全に閉じた位置にあると、減衰器１３４はレーザービームのすべてのエネルギーを減少させる。実施形態では、減衰器１３４は、ビーム１２４’’を提供するために減衰器を通過するビーム１２４’のエネルギー強度を低減するために、部分的に開いているか又は部分的に閉じていてよい。レーザービーム１２４’’の２重のプライム記号の指定は、レーザービーム１２４’’が、レーザービーム１２４’及びレーザービーム１２４と同じアスペクト比を有するが、エネルギー及び／又は進行方向が異なりうることを示す。つまり、減衰器１３４が部分的に開いた又は部分的に閉じた位置にあると、減衰器１３４は、ビームのエネルギーの一部又は割合を減少させる。減衰器の位置に関係なく、また、レーザービームのエネルギーが減少されないか又は一部が減少されるかに関係なく、減衰器はレーザービームのアスペクト比を変えない。ビーム１２４’’は、ビーム１２４及びビーム１２４’と同じアスペクト比を有する。したがって、減衰器１３４を出るレーザービーム１２４’’のアスペクト比は、第１のビームアスペクト比と同じである。
【００４４】
[0060]  図４Ａは、図３に示す光学アセンブリ１２０と共に使用することができる１タイプの減衰器１３４の一例の斜視図を示す。減衰器１３４は、ビーム１２４’’が、フルビーム密度、ビーム１２４’と同じビーム密度で通過できるように、第１の位置又は開位置において光路１２６の方向に向けられたルーバー１３５を含む。ルーバー１３５は、ビーム幅ｗ１に影響を与えることなく、ビーム強度を少なくとも部分的に減少させるように回転させることができる。図４Ｂは、図３に示す光学アセンブリの減衰器の拡大側面図を示す。ビーム幅ｗ１は、減衰器１３４を通過しても維持され変わらない。ルーバーは、別の位置又は閉位置に水平方向に部分的に又は完全に回転するように第１の位置又は開位置に縦方向に位置合わせされたルーバー１３５を回転させることによって、ビームエネルギーを正確に調整するためにエンコーダソフトウェアを有するステッパーモーターで制御することができる。開位置では、説明したようにルーバーはビームエネルギーに影響を与えない。ルーバーを少なくとも部分的に閉じることによって、ビームのサイズ、幅又はアスペクト比に影響を与えることなく、ビームエネルギーが低下される。例えばビーム１２４’’のビームエネルギーは、ビーム１２４’のビームエネルギーよりも低い。エンコーダソフトウェアを有するステッピングモータは、マイクロプロセッサ実行可能コントローラ（図８に示すコントローラ５２０を参照）を介して制御可能である。
【００４５】
[0061]  図５Ａ〜図５Ｃを参照すると、光路１２６に沿って更に進むビーム１２４’’は、プリズム１５０に入射する。図３の側面図に示すように、第１のアスペクト比を有する入射ビーム１２４’’がプリズム１５０に入り、プリズム１５０を通過する。次に、ビーム１２４’’は、第２のアスペクト比を有するビーム１３８としてプリズムを出る。第１のアスペクト比は、第２のアスペクト比とは異なる。つまり、すべて同じアスペクト比を有するレーザービーム１２４、１２４’及び１２４’’のようにプライム記号による指定を割り当てるのではなく、プリズムを出るレーザービームを表すレーザービーム１３８は、新しい参照符号１３８で示される。これは、レーザービーム１３８は、レーザービーム１２４（また１２４’及び１２４’’）とは異なるアスペクト比を有するからである。実施形態では、第２のアスペクト比は第１のアスペクト比よりも小さい。実施形態では、ビーム１３８は、第２の幅ｗ２を有する。第２の幅ｗ２は第１の幅ｗ１よりも小さい。図５Ａに示す例では、ビーム１２４’’は幅ｗ１を有し、プリズム１５０に入り、次いで、ビーム１３８としてプリズム１５０を出る。ビーム１３８は幅ｗ２を有し、ｗ２はｗ１よりも小さい。
【００４６】
[0062]  更に、図５Ａにビーム１２９で示される、出射面におけるレーザービーム１３８の少なくとも一部が、プリズム１５０の出射面又は斜辺面１５８に塗布されたコーティング１６２によって反射される。つまり、ビーム１２９は、プリズム１５０の側面１５４に向かい、側面１５４を通り、プリズムエネルギー、即ち、第２のエネルギーが決定されるエネルギーセンサ１３６へと向けられる。エネルギーセンサ１３６は、コンポーネント１７０Ｂを介して、対応する信号をマイクロプロセッサ実行可能コントローラに送ることができる。例えばコーティング１６２は、プリズム１５０の表面１５８を出るビーム１３８の少なくとも一部を反射するのに適した任意の材料で構成される。コーティングは、任意の所望のエネルギーを反射してセンサ１３６に向けるように作られている。実施形態では、コーティング１６２は、所望の割合のエネルギーをセンサ１３６に向けながら最大スループットを維持するように作られた厚さを有する。コーティング１６２は、ビーム１３８のエネルギーの約１から５パーセントを、プリズム１５０とインラインか又は同じ平面に沿ったセンサ１３６に反射することができ、また、コーティング１６２を有するプリズム１５０は、ビームのエネルギーの約９５から９９パーセントを平凸集束レンズ１４０に向けて伝送する。コーティング１６２がこのように構成される場合、センサ１３６は、プリズム１５０を出るレーザービーム１３８のエネルギーを測定し、センサ１３６は、エネルギー測定値を、以下により詳細に説明するコントローラ５２０に送信する。センサ１３６が光学アセンブリ１２０から省略される場合、プリズム１５０は、レーザービーム１３８のエネルギーのほぼすべて（即ち、１００パーセント）を平凸集束レンズ１４０に向けて伝送することができる。
【００４７】
[0063]  図５Ｂ及び図５Ｃに、図５Ａのプリズム１５０を詳細に示す。実施形態では、プリズム１５０はウェッジプリズムである。プリズムは、光を屈折させることができる透明な光学素子であってよく、研磨されていてもなくてもよい１つ以上の表面を含むことができる。プリズムの１タイプは、（平坦であってよい）２つの表面を有し、互いにオフセットされてよいウェッジプリズムである。更に、プリズム１５０は直角ウェッジプリズムであってもよい。図５Ｂの斜視図に示すプリズム１５０は、ビーム１２４’’が入射することができる底面１５２を有する。側面１５４が、エッジ１５６によって底面に接続される。実施形態では、エッジ１５６は、互いに対して９０度の角度にある底面１５２と側面１５４とを接続する。斜辺面１５８は、底面１５２と側面１５４とを（図示するように面取りした面１６０で）接続するか、或いは、エッジで側面１５４と斜辺面１５８とを接続する。面取りした面１６０は、例えば光学アセンブリ空洞内のスペースを節約するために使用されてよく、また、光路１２６内にないので、ビーム特性に影響を与えない。底面１５２は、角度（Φ）で斜辺面１５８に接続される。この角度は、１度と９０度との間、場合によっては１５度と７５度との間、場合によっては３０度と６０度との間、及び、潜在的には４０度と５０度との間及び約４５度と５０度との間の任意の度数であってよい。
【００４８】
[0064]  プリズム１５０は、複数のレーザー発生器システムに対応するために、様々な波長を有するレーザービームを屈折させるために、屈折率といった所望の光学特性を有する任意の適切な材料で作ることができる。屈折率値（ｎ）は、所与の媒体の光学密度の定量的な表現を提供する。様々な屈折率の材料が、所望の波長の光に対して、分散（光が角度的にそれる及び／又は圧縮される割合）を増減させる。適切な材料には、シリカ又はフッ化カルシウムが含まれる。実施形態では、プリズム１５０は、約１．４から約１．５の屈折率（ｎ）を有する材料を含む。実施形態では、プリズム１５０は、３０８ｎｍの波長を有するレーザービームを生成するレーザー発生器システムに対して、１．４５８の屈折率（ｎ）を有する溶融シリカを含む。本開示に適した例示的なプリズム材料は、Ｃｏｒｎｉｎｇ  ＨＰＦＳ（登録商標）７９８０（米国ニューヨーク州１４８３１、コーニングにあるＣｏｒｎｉｎｇ社製）、Ｄｙｎａｓｉｌ  １１０３（米国マサチューセッツ州０２４５８、ニュートンにあるＤｙｎａｓｉｌ社製）及びＳｕｐｒａｓｉｌ（登録商標）２（ドイツ６３４５０ハーナウにあるＨｅｒａｅｕｓ  Ｑｕａｒｚｇｌａｓ社製）から選択することができる。
【００４９】
[0065]  プリズム１５０は、屈折率（ｎ）を有し、光路１２６を変更するだけでなく、特定のビーム特性を達成するようにレーザービームを屈折させるように光路１２６内で方向付けされる。プリズム１５０の構成によれば、入射面及び出射面（底面１５２及び斜辺面１５８）は、互いに角度的にオフセットされており、互いに平行ではない。図５Ｃに示すように、底面１５２に垂直（９０度）な軸１５２Ｎがあり、斜辺面１５８に垂直な軸１５８Ｎがある。
【００５０】
[0066]  底面１５２は、軸１５２Ｎに対して角度（α）、また、底面１５２に対して９０°から角度（α）を差し引いた角度でビーム１２４’’を受け取る。角度（α）は０度であってもよく、この場合、底面は、法線軸線１５２Ｎに沿った方向からビーム１２４’’を受け取る。或いは、ビーム１２４’’は、角度（α）で又は法線軸線１５２Ｎから角度的にオフセットされて底面１５２に向けられてもよい。ビーム１２４’’が、法線１５２Ｎからオフセットの角度（α）で受け取られる場合、角度（α）は、約１度と約８９度との間、潜在的には約５度と約７５度との間、場合によっては約１０度と約６０度の間、考えられる限りでは約１５度と約４５度との間、更には２０度と約３０度との間、更には約２０度と約２５度との間、そして、場合によっては約２１．４０４度であってよい。
【００５１】
[0067]  プリズム１５０は、プリズムの屈折率（ｎ）に基づき、プリズム１５０内のビーム１２４’’を軸１５２Ｎに対して角度（β）で偏向させることができる。角度（β）は、角度（α）と同じでも異なっていてもよい。角度（β）が角度（α）と同じとすると、プリズム１５０は内部反射がないが、角度（β）が角度（α）と異なる場合、プリズム１５０は、プリズム１５０内でビーム１２４’’を内部反射する。このため、角度（β）は０度と９０度との間にすることができる。
【００５２】
[0068]  ビーム１３８は、法線軸線１５８Ｎに対して角度（γ）で斜辺面１５８においてプリズム１５０を出る。角度（γ）は０度であってもよく、この場合、ビーム１３８は、法線軸線１５８Ｎに沿って斜辺面１５８を出る。或いは、ビーム１３８は、法線軸線１５８Ｎからオフセットされた角度（γ）で出ることもできる。角度（γ）は、約１度と約８９度との間、潜在的には約１５度と約８５度との間、場合によっては約３０度と約７５度との間、考えられる限りでは約４５度と約６５度との間、更には５５度と約６５度との間、更には約６０度と約６５度との間、場合によっては更には約６０度又は約５９．４１６度であってよい。
【００５３】
[0069]  プリズム１５０を通過するビームの屈折は、ビームサイズ、ビーム幅、ビーム高さ、ビームアスペクト比、ビーム長軸及びビーム発散の少なくとも１つを含むビーム特性に影響を与える。前述のように、底面１５２においてプリズム１５０に入るレーザービーム１２４’’は、第１のアスペクト比を有する。斜辺面１５８を出るレーザービーム１３８は、第２のアスペクト比を有することが望ましい場合がある。第２のアスペクト比は、第２のビーム幅（ｗ２）の第２のビーム高さ（ｈ２）に対する比として計算され、ｗ２：ｈ２と書き表すことができる。レーザービーム１３８は、断面が長方形であってよく、第２のビーム幅（ｗ２）及び第２のビーム高さ（ｈ２）を有する。
【００５４】
[0070]  実施形態では、第２の幅ｗ２は、第１の幅ｗ１よりも小さい、等しい又は大きい場合がある。第２の高さｈ２は、第１の高さｈ１よりも小さい、等しい又は大きい場合がある。第２のアスペクト比は、第１のアスペクト比よりも小さい、等しい又は大きい場合がある。ビーム１３８のアスペクト比は、プリズム１５０を介して光学的に調整されて、レーザー発生器システムのビーム特性（つまり、レーザービーム１２４の特性）を変更して、ファイバーカプラー１４２において使い捨ての光ファイバーカテーテルに結合するのに適したビーム１３８を生成する。例えばビーム１２４（１２４’、１２４’’）の第１のアスペクト比は、約２．２２：１．００であってよく、ビーム１３８の第２のアスペクト比は、約１．４５：１．００であってよい。出力に影響を与えるプリズム変数には、底面１５２に入る入射角、プリズムの角度（Φ）、プリズム材料の屈折率及びレーザー入力の波長が含まれる。
【００５５】
[0071]  更に図５Ａに示すように、光学アセンブリ１２０は、安全シャッター１４４を含む。シャッター１４４は、レーザービームを遮断し、当該ビームがカプラー１４２に送達されるのを阻止する手段を提供するために、レーザー源１２２とカプラー１４２との間の光路１２６に沿ったどこにでも配置することができる。例えばシャッター１４４は、図５Ａに示すように、プリズム１５０と平凸レンズ１４０との間に配置される。レーザー発生器１００の正常動作では、安全シャッター１４４は開いており、ビーム１３８が妨げられることなくプリズム１５０から平凸レンズ１４０へ通過することを可能にする。オプションのシャッター１４４を有するレーザー発生器１００は、必要に応じて患者へのレーザービーム送達を制限するフェイルセーフ機構を提供する。安全シャッター１４４は、障害信号を受信すると、マイクロプロセッサ実行可能コントローラを介して閉じることができる。障害信号は、ビーム１２８について測定された第１のエネルギー及び／又はビーム１２９について測定された第２のエネルギーの少なくとも１つが患者への送達のために許容可能なエネルギーの外側にあると決定される場合に生成される。
【００５６】
[0072]  メモリ５４０及びコントローラ５２０への命令５５０は、患者の安全及び必要性に従ってプログラム又は設定することができる。レーザー発生器１００は、前述のようにセンサを含んでよい。図５Ａのセンサ１３６に加えて、図６は、図３に示す光学アセンブリ１２０の血管エネルギーセンサ１３２の拡大側面図を示す。血管エネルギーセンサ１３２は、図６に示すように、ミラーの側面図を通り伝送されたビーム１２８について測定される第１のエネルギーを決定する。プリズムエネルギーセンサ１３６は、図５Ａに示すように、コーティング１６２から反射されたビーム１２９について測定される第２のエネルギーを決定する。図６を参照すると、ミラー１３０は、光路１２６に対して角度（θ）に方向付けられている。角度（θ）は０度と９０度との間であってよく、その間の任意の増分を含む。実施形態では、角度（θ）は約４５度である。センサ１３２及び１３６は、それぞれ第１のエネルギー密度及び第２のエネルギー密度を測定し、例えばコンポーネント１７０Ａ及び１７０Ｂを介してマイクロプロセッサ実行可能コントローラに情報を提供する。
【００５７】
[0073]  図７Ａは、図３に示す光学アセンブリ１２０の長方形のファイバーカプラー１４２に向けられたレーザービーム１３８の斜視図を示す。長方形ファイバーカプラー１４２は、カテーテルカプラー１０６に結合される。図７Ｂは、図７Ａに示す長方形ファイバーカプラー１４２に向けられたレーザービーム１３８の斜視図を示す。長方形ファイバーカプラー１４２は、収束点又は焦点１７２に対して遠位に配置される。長方形ファイバーカプラー１４２は、光ファイバー（図示せず）を受け入れるチャネル１４６を有するスライドマウントを含んでよい。チャネルは、スライドマウントの近位端１４８にあるか又は近位端１４８に隣接する点からスライドマウントの遠位端まで延在する。スライドマウントの近位端は、レーザービーム１３８を受け入れるようなサイズにされ、図７Ｂでは、遠位に凹部に見えるスライドマウントの遠位端は、光を光ファイバーに伝送するようなサイズにされている。カプラーはまた、その近位端に隣接してスライドマウントに取り付けられるクレーム（claim）１４９を含んでよい。チャネル１４６は、図７Ｃに示すように、光ファイバー端部１７０を含む平面において、長方形であり、ｗ２、ｈ２及びビーム１２４とは異なるアスペクト比を有するビーム１３８のサイズ及びアスペクト比にマッチする。図７Ｃは、光路１２６の方向からのチャネル１４６を見た図である。
【００５８】
[0074]  図７Ｄは、図７Ｅに概略的に示すように、カテーテルカプラーにおけるビームエンベロープ２２５を示すために、カプラー１４２を有する光学アセンブリの傾斜側面図を示す。カプラーは、様々なサイズのファイバーに対応するために複数の結合平面を含む。例えばカプラーは、２つの結合平面、即ち、平凸レンズから第１の距離にある第１の結合平面２３０と、平凸レンズ１４０から第２の距離にある第２の結合平面２３５とを含む。図７Ｂを参照すると、平凸レンズ１４０は、焦点１７２からの距離である。結合平面２３０及び２３５は、それぞれレンズ１４０に対して焦点１７２から更に遠くに第１の距離及び第２の距離に延在する。プリズム１５０と平凸レンズ１４０との組み合わせは、ビーム１３８を変化させ、ビーム発散だけでなくアスペクト比にも影響を与える。つまり、レンズ１４０及びプリズム１５０を有する光学アセンブリ１２０は、結合平面２３０において、ビーム（１３８Ａ）が第３のアスペクト比を有し、結合平面２３５において、ビーム（１３８Ｂ）が第４のアスペクト比を有するようにビーム１３８を変更する。したがって、第１の結合平面が第３のアスペクト比を含み、第２の結合平面が第４のアスペクト比を含むようにする。図７Ｆに、結合平面２３０及び２３５を断面で示す。
【００５９】
[0075]  図８は、本明細書に開示する主題の実施形態による例示的なシステム５００を示す機能ブロック図である。図示されるように、レーザー発生器システム５００は、本明細書に説明するように、レーザー源１２２と、光学アセンブリ１２０とを含む。実施形態では、システム５００は、図１Ａに示すデバイス１００（及び／又はそのコンポーネントのいずれか）及び／又は図１Ｂに示すデバイス１０４（及び／又はそのコンポーネントのいずれか）であっても、同様であっても、それらを含んでいても又はそれらの中に含まれていてもよい。実施形態では、アセンブリ１２０は、図２〜図７Ｃに示すデバイス及び／又はアセンブリ１２０（及び／又はそのコンポーネントのいずれか）と同様であっても、それらを含んでいても又はそれらに含まれていてもよい。システム５００は更に、図３に示すように、センサ１３２及び１３６にそれぞれ結合されたコンポーネント１７０Ａ及び１７０Ｂといった光学アセンブリコンポーネントからフィードバックを取得するマイクロプロセッサ実行可能コントローラ５２０を含む。システム５００はまた、入出力ポート及び／又はコンポーネント５１０と、レーザー源１２２用の電源５３０とを含む。
【００６０】
[0076]  一般に、コントローラ５２０は、１つ又は複数のプロセッサ５６０と、メモリ５４０と、メモリ５４０に記憶され、システム５００の動作を制御するためのロジック又は命令５５０を含む１つ又は複数のモジュールとを含む。例えば臨床医がフットスイッチ１０８を作動させると、フットスイッチ１０８は信号を生成してコントローラ５２０に送り、コントローラ５２０は次に、電源５３０からレーザー源１２２への電流の流れを可能にし、光学アセンブリ１２０内の光路に沿ったレーザービームを送るレーザー発生器を作動させ、光学アセンブリ１２０は次に、レーザービームをカテーテル１０６に提供する。コントローラ５２０は、開示する主題の実施形態の態様を実装するのに適した任意のタイプのコンピューティングデバイスを含んでよい。コンピューティングデバイスの例には、「ワークステーション」、「サーバー」、「ラップトップ」、「デスクトップ」、「タブレットコンピュータ」、「ハンドヘルドデバイス」、「スマートフォン」、「汎用グラフィックス処理ユニット（ＧＰＧＰＵ）」等といった専用コンピューティングデバイス又は汎用コンピューティングデバイスが含まれ、これらはすべて、図８の範囲内であると考えられる。
【００６１】
[0077]  実施形態では、コントローラ５２０は、次のデバイス、即ち、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート及び／又はコンポーネント５１０、電源５３０、プロセッサ５６０及び命令５５０を含むメモリ５４０を直接及び／又は間接的に結合するバス（図示せず）を含む。任意の数の追加のコンポーネント、異なるコンポーネント及び／又はコンポーネントの組み合わせもまた、コントローラ５２０又はシステム５００に含まれてよい。フットスイッチ１０８、センサ１３２及び／又はセンサ１３６からコントローラ５２０に提供される例えば信号の形でのフィードバックは、必要に応じてレーザー源１２２、減衰器１３４及び／又はシャッター１４４を作動させるためにメモリ５４０に命令５５０が記憶されているプロセッサ５６０によって利用される。例えばセンサ１３２は、レーザー源１２２を出るレーザービームのエネルギーを測定し、センサ１３６は、レーザービームが平凸集束レンズに入る前に、プリズム１５０に入る及び／又は出るレーザービームのエネルギーを測定する。そして、コントローラ５２０が電源５３０（又はレーザー源１２２）及び／又は減衰器１３４を調整して、レーザー源１２２を出るレーザービームのエネルギー並びにプリズム１５０に入る及び／又は出るレーザービームのエネルギーを変更することが望ましい場合がある。
【００６２】
[0078]  システム５００の入出力ポート及び／又はコンポーネント５１０は、臨床医がコントローラ５２０を有するシステム５００の動作のための適切な設定を選択するためのインタラクティブな手段を提供する。臨床医が選択する可能性のある１つの設定には、患者の医療処置に基づいて患者に送達されるべきビーム密度（又はフルエンス）の適切な設定が含まれる。システム５００は、臨床医がシステム５００の出力エネルギーを調整することを可能にする密度（又はフルエンス）ボタン又はセレクタといったコンポーネント５１０を含む。フルエンス値（ｍＪ／ｍｍ２）は、適切なボタンセレクタスイッチを押して増減される。例えばエネルギー（又はフルエンス）ボタン又はセレクタは、臨床医がシステム５００の出力エネルギーを複数の設定のうちの１つ又は複数に調整及び設定することを可能にすることができる。同様に、システム５００は、臨床医がレーザー源１２２によって放出されるレーザービームのパルスレート（パルス／秒）を調整することを可能にするパルスレートボタン又はセレクタの形の別個のコンポーネントを含む。（プロセッサ５６０を含む）コントローラ５２０がフットスイッチ１０８から起動信号（「オン」信号）を受信すると、レーザー源１２２及びシステム５００は、光学アセンブリ１２０を通って進み、レーザーカテーテル１０６によって放出されるレーザービームを生成する。同様に、（プロセッサ５６０を含む）コントローラ５２０がフットスイッチ１０８からの起動信号（「オン」信号）の受信を中止すると又は（プロセッサ５６０を含む）コントローラ５２０がフットスイッチ１０８から動作停止信号（「オフ」信号）を受信すると、レーザー源１２２及びシステム５００は、レーザービームの生成を中止する。
【００６３】
[0079]  カテーテルの選択は、送達されるべき処置／治療に応じて臨床医によって行われる。選択されたカテーテルに応じて、レーザーには所定のターゲットエネルギー（フルエンス）及びパルスレート並びにこれらのパラメータを変更できる範囲がある。或いは、臨床医は、密度（又はフルエンス）ボタン又はセレクタの対応する位置を選択することによって、システム５００の出力エネルギーを調整することができる。次に、センサ１３２及び／又は１３６でビームエネルギーを決定することができ、その値は、コンポーネント１７０Ａ及び１７０Ｂ等を介してコントローラ５２０に伝えられる。臨床医の最初の選択に応じて、コントローラ５２０は信号を電源５３０及びレーザー源１２２に送り、対応する量の出力及びレーザーエネルギーを生成する。センサ１３２は、レーザー源１２２からビームの形で生成及び放出されるエネルギーを決定し、センサ１３６は、ビームがプリズム１５０によって屈折され、カプラーに伝送された後のビームのエネルギーを決定する。命令、選択スイッチの位置又は設定信号、センサ１３２及び１３６からのエネルギーの測定値に基づいて、コントローラは、信号を減衰器１３４に送り、これにより減衰器１３４に減衰器１３４のルーバーを回転させ、ビーム密度に影響を与えることができる。命令及び入力信号に応じて、減衰器１３４は、ビーム強度を増加させるか、ビーム強度を減少させるか又はビーム強度を同じままにすることができる。
【００６４】
[0080]  レーザーの較正は、選択されたカテーテルに依存し、また、センサ１３７を利用する。較正プロセスは、（臨床医によって選択された）カテーテルに従って規定されるエネルギー範囲にわたるセンサ１３６とセンサ１３７との比を決定する。これは、カテーテルが生体内にあり、そのエネルギー出力がもはや直接測定されなくなると、センサ１３６におけるエネルギーを使用して、カテーテルの遠位端から外に向けられているエネルギーを推測できるように行われる。
【００６５】
[0081]  所望のカテーテルエネルギーの選択は、適切なボタンセレクタスイッチ５１０を押すことによって達成される。所望のエネルギーが選択されると、コントローラ５２０は、適切なレーザー源１２２のエネルギー及び減衰器１３４を決定して、レーザー源１２２の最小エネルギーが利用されるように最適化された所望のエネルギーを達成する。
【００６６】
[0082]  選択されたエネルギーの送達は、フットスイッチ１０８を起動させると作動されて、レーザー源１２２及びシステム５００にパルスレーザービームを生成させる。センサ１３６におけるエネルギーは、各パルスの発生時にモニタリングされ、エネルギーが所定レベルに維持されるように、サーボ制御アルゴリズムに従ってコントローラ５２０によって処理される。必要であれば、コントローラ５２０は、所望のエネルギーを得るためにレーザーエネルギー源１２２を調整する。より粗い調整が必要な場合、減衰器１３４も調整することができる。このようにして、コントローラ５２０は、レーザー源１２２の最小エネルギーが維持されるように、レーザーエネルギー源１２２及び減衰器１３４を継続的にモニタリングし調整する。
【００６７】
[0083]  シャッター１４４は、システム５００の電源投入時に閉位置に初期化される。シャッター１４４は、コントローラ５２０が準備完了から発射への移行を処理し始めると（即ち、フットスイッチ１０８が起動されると）開く。命令５５０に基づいて、障害信号が生成され、これによりコントローラに、信号をシャッター１４４に提供してシャッター１４４を閉じ、ビームが光ファイバーに到達するのを阻止するように指示することができる。障害信号は、（ｉ）コントローラ５２０が発射から準備完了への移行を処理し始める場合（即ち、フットスイッチ１０８が動作停止にされる場合）、（ｉｉ）パルスが生成された後にセンサ１３６において読み取られるエネルギーが安全マージンよりも所望のパルスエネルギーを超える場合、及び、（ｉｉｉ）コントローラ５２０が、システム５００のパルスレーザーエネルギーを制御する能力を危うくする可能性がある例外が発生したと判断した場合に生成される。
【００６８】
[0084]  前述の説明は、例示及び説明の目的で提示されている。上記は、本開示を本明細書に開示する１つ又は複数の形態に限定することを意図するものではない。例えば前述の概要では、本開示の合理化を目的として、本開示の様々な特徴が１つ又は複数の態様、実施形態及び／又は構成にまとめられている。本開示の態様、実施形態及び／又は構成の特徴は、上記で説明されたもの以外の代替の態様、実施形態及び／又は構成で組み合わせることができる。本開示の方法は、請求項が各請求項に明示的に記載されているよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映していると解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、発明の態様は、前述の単一の開示する態様、実施形態及び／又は構成のすべての特徴にあるわけではない。したがって、以下の請求項は、本明細書において、詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、本開示の別個の好適な実施形態として独立している。
【００６９】
[0085]  更に、説明は、１つ又は複数の態様、実施形態及び／又は構成並びに特定の変形及び修正の説明を含んでいるが、他の変形、組み合わせ及び修正は、本開示を理解した後は、例えば当業者の技術及び知識の範囲内であることによって、本開示の範囲内である。請求項にかかるものの代替の、交換可能な及び／又は同等の構造、機能、範囲又はステップを含む許可されている範囲での代替の態様、実施形態及び／又は構成を含む権利を、そのような代替の、交換可能な及び／又は同等の構造、機能、範囲又はステップが本明細書に開示されていようとなかろうと、また、任意の特許可能な主題を公に捧げることを意図することなく取得することを意図している。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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