CN114502091A - 用于组织安全的选择性激光发射 - Google Patents

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拉谢尔·D·施纳肯贝格
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Abstract

公开了用于在医疗规程中标识体内具有不同成分的不同结构类型并相应地调整手术激光输出的系统、装置和方法。示例性激光治疗系统包括：激光系统，其被配置成生成用于传送至身体中的目标的激光束；以及控制器电路，其被配置成：接收响应于由光源产生的电磁辐射而从目标反射的信号并且根据反射信号生成一个或更多个光谱特性。控制器电路可以使用一个或更多个光谱特性将目标标识为多种结构类型例如具有各自组成的组织类型或结石类型中的一种。激光系统可以被控制成基于对目标的标识在操作模式下进行操作。

Description

用于组织安全的选择性激光发射
优先权要求
本申请要求于2019年8月5日提交的序列号为62/882,837的美国临时专利申请和于2020年4月29日提交的序列号为63/017,450的美国临时专利申请的优先权的权益，上述专利申请通过引用以其全部内容并入本文中。
技术领域
本文献总体上涉及激光手术系统，更具体地涉及用于在保持组织安全的同时将手术激光选择性地应用于目标的激光内窥镜系统。
背景技术
内窥镜通常用于提供进入患者的内部位置的通道，使得为医生提供视觉通道。一些内窥镜用于微创手术，以从患者的身体去除不需要的组织或异物。例如，临床医生使用肾镜检查肾系统，并且在直接视觉控制下进行各种手术。在经皮肾镜取石术(PCNL)手术中，肾镜通过患者的肋腹被放入肾盂中。可以可视化和提取来自身体不同部位包括例如泌尿系统、胆囊、鼻腔、胃肠道、胃或扁桃体的结石或肿块。
已经使用激光或等离子系统来将手术激光能量传送至诸如软组织或硬组织的各种目标治疗区域。激光疗法的示例包括消融、凝固、汽化、碎裂等。在碎石术应用中，已经使用激光来分解肾、胆囊、输尿管以及其他石块形成部位中的结石结构或者将大结石消融成较小的碎片。在内窥镜激光疗法中，希望激光仅应用于目标治疗结构(例如，结石或癌组织)，并且使非治疗组织免受非预期的激光辐照。
发明内容
本文献描述了用于在诸如激光内窥镜手术的医疗规程期间标识体内具有不同组成的不同组织类型或结石类型并且根据所标识的组织类型或结石类型自动地调整疗法的系统、装置和方法。示例性电外科治疗系统包括：电外科能量系统，其被配置成生成用于传送至受试者的身体中的目标的电外科能量；以及控制器电路，其被配置成接收响应于由光源产生的电磁辐射而从目标反射的信号并且根据反射信号生成一个或更多个光谱特性。控制器电路可以使用一个或更多个光谱特性将目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型中的一种；以及基于对目标的标识来确定电外科能量系统的操作模式。在示例中，控制电路可以将电外科能量系统控制成：将电外科能量传送至特定类型的感兴趣目标例如结石类型或癌组织，并且基于所分类的组织类型或结石类型来调整激光设置。
示例1是一种电外科治疗系统，该电外科治疗系统包括：电外科能量系统，其被配置成产生用于传送至受试者的身体中的目标的电外科能量；以及控制器电路，其被配置成：接收响应于由光源产生的电磁辐射而从目标反射的信号；根据所接收的反射信号生成一个或更多个光谱特性；使用一个或更多个光谱特性将目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型中的一种；以及基于对目标的标识来确定电外科能量系统的操作模式，操作模式包括电外科能量的传送或停止传送或者针对电外科能量系统的能量参数设置。
在示例2中，示例1的主题可选地包括：其中，电外科能量系统包括激光系统，该激光系统被配置成生成用于传送至受试者的身体中的目标的激光束，并且能量参数设置包括激光参数设置。
在示例3中，示例2的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成：使用所接收的反射信号生成反射光谱，该反射光谱表示多个波长上的反射强度；以及生成一个或更多个光谱特性，生成一个或更多个光谱特性包括从反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，一个或更多个光谱特征包括：特定波长下的反射强度；两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征；或反射光谱的图形表示的图形特征。
在示例4中，示例3的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成使用一个或更多个光谱特性将目标标识为结石结构或解剖结构中的一个。
在示例5中，示例3至4中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为具有各自不同成分的多个结石类型中的一种；基于目标的所分类的结石类型来调整针对激光系统的激光参数设置；以及根据所调整的激光参数设置来生成针对激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的结石类型的目标。
在示例6中，示例5的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成将目标分类为肾结石类型中的一种，肾结石类型包括以下中的至少一个：磷酸钙(CaP)结石；磷酸铵镁(MAP)结石；一水草酸钙(COM)结石；基于胆固醇的结石；二水草酸钙(COD)结石；或尿酸(UA)结石。
在示例7中，示例3至6中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为多个组织类型中的一种；以及基于目标的所分类的组织类型来确定激光系统的操作模式。
在示例8中，示例7的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为治疗区域或非治疗区域；以及生成针对激光系统的控制信号，以将激光束传送至治疗区域并且停止激光束到非治疗区域的传送。
在示例9中，示例7至8中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为正常组织或癌组织；以及生成针对激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的癌组织的目标，并且如果目标被分类为正常组织，则停止激光束的传送。
在示例10中，示例1至9中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成确定电外科能量系统的操作模式，确定电外科能量系统的操作模式包括以下中的一个：如果目标被标识为结石结构，则确定电外科能量系统的操作模式是第一操作模式；如果目标被标识为解剖结构，则确定电外科能量系统的操作模式是第二操作模式；如果目标被标识为既不是解剖结构也不是结石结构，则确定电外科能量系统的操作模式是第三操作模式。
在示例11中，示例2至9中任意一个或更多个的主题可选地包括耦接至激光系统的内窥镜，内窥镜包括控制器电路和至少一个光路，所述至少一个光路被配置成传输激光束、从目标反射的信号或由光源产生的电磁辐射中的一个或更多个。
在示例12中，示例11的主题可选地包括：其中，控制器电路还被配置成：使用一个或更多个光谱特性中的至少一个来计算目标与至少一个光路的远端端部之间的距离；以及如果(1)目标被标识为治疗结构类型并且(2)所计算的距离在指定的激光发射范围内，则确定激光系统的操作模式，该操作模式包括将激光束传送至目标。
在示例13中，示例11至12中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，至少一个光路包括第一光路，第一光路被配置成将从目标反射的信号传输至耦接至控制器电路的光谱传感器。
在示例14中，示例13的主题可选地包括：其中，第一光路还被配置成将激光束传输至目标。
在示例15中，示例13至14中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，第一光路还被配置成将电磁辐射从光源传输至目标。
在示例16中，示例13至15中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，至少一个光路包括与第一光路分离的第二光路，第二光路被配置成将激光束传输至目标。
在示例17中，示例11至16中的任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成进一步使用关于至少一个光路的外径的信息来生成一个或更多个光谱特性。
在示例18中，示例11至17中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制器电路被配置成：进一步使用关于至少一个光路的远端端部相对于内窥镜的突出的角度的信息来生成一个或更多个光谱特性。
在示例19中，示例1至18中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，由光源产生的电磁辐射包括以下中的一个或更多个：紫外线波；可见光波；或红外线波。
在示例20中，示例1至19中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制电路耦接至光谱传感器，光谱传感器被配置成感测响应于照射目标结构的电磁辐射而从目标反射的信号，光谱传感器包括以下中的一个或更多个：傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪；拉曼光谱仪；UV-VIS光谱仪；UV-VIS-IR光谱仪；或荧光光谱仪。
在示例21中，示例1至20中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，控制电路耦接至成像传感器，成像传感器被配置成感测响应于照射目标结构的电磁辐射而从目标反射的信号。
示例22是一种用于控制电外科能量系统以将电外科能量传送至受试者的身体中的目标的方法，该方法包括：利用由光源产生的电磁辐射照射目标；经由耦接至控制器电路的光谱传感器感测响应于电磁辐射而从目标反射的信号；使用所感测的反射信号，经由控制器电路生成一个或更多个光谱特性；使用一个或更多个光谱特性，经由控制器电路将目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型中的一种；以及经由控制器电路生成控制信号，以基于对目标的标识在操作模式下操作电外科能量系统，操作模式包括电外科能量的传送或停止传送或者针对电外科能量系统的能量参数设置。
在示例23中，示例22的主题可选地包括：其中，生成控制信号以基于对目标的标识在操作模式下操作激光系统，操作模式包括激光束的传送或停止传送或者针对激光系统的激光参数设置。
在示例24中，示例22至23中任意一个或更多个的主题可选地包括：使用所感测的反射信号生成反射光谱，反射光谱表示多个波长上的反射强度，并且其中，生成一个或更多个光谱特性包括从反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，一个或更多个光谱特征包括：特定波长下的反射强度；两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征；或反射光谱的图形表示的图形特征。
在示例25中，示例23至24中任意一个或更多个的主题可选地包括：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为具有各自不同成分的多个结石类型中的一种；基于目标的所分类的结石类型来调整针对激光系统的激光参数设置；以及根据所调整的激光参数设置来生成针对激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的结石类型的目标。
在示例26中，示例23至25中任意一个或更多个的主题可选地包括：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为多个组织类型中的一种；以及基于目标的所分类的组织类型来确定激光系统的操作模式。
在示例27中，示例26的主题可选地包括：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为治疗区域或非治疗区域；以及生成针对激光系统的控制信号，以将激光束传送至治疗区域并停止激光束到非治疗区域的传送。
在示例28中，示例26至27中任意一个或更多个的主题可选地包括：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为正常组织或癌组织；以及生成针对激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的癌组织的目标，并且如果目标被分类为正常组织，则停止激光束的传送。
在示例29中，示例23至28中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，确定电外科能量系统的操作模式包括以下中的一个：如果目标被标识为结石结构，则确定电外科能量系统的操作模式是第一操作模式；如果目标被标识为解剖结构，则确定电外科能量系统的操作模式是第二操作模式；或者如果目标被标识为既不是解剖结构也不是结石结构，则确定电外科能量系统的操作模式是第三操作模式。
在示例30中，示例23至29中任意一个或更多个的主题可选地包括：使用一个或更多个光谱特性中的至少一个来计算目标与和内窥镜相关联的光路的远端端部之间的距离；以及如果(1)目标被标识为治疗结构类型并且(2)所计算的距离在指定的激光发射范围内，则确定激光系统的操作模式，操作模式包括将激光束传送至目标。
在示例31中，示例23至30中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，生成一个或更多个光谱特性包括使用关于至少一个光路的几何形状和定位信息，所述至少一个光路与内窥镜相关联并且被配置成传输激光束、从目标反射的信号或者由光源产生的电磁辐射中的一个或更多个，其中，几何形状和定位信息包括至少一个光路的外径或者至少一个光路的远端端部相对于内窥镜的突出的角度中的至少一个。
示例32是至少一种非暂态机器可读存储介质，该非暂态机器可读存储介质包括指令，所述指令在由机器的一个或更多个处理器执行时使机器执行包括以下的操作：利用由光源产生的电磁辐射照射受试者的身体中的目标；接收响应于电磁辐射而从目标反射的信号；使用反射信号生成一个或更多个光谱特性；使用一个或更多个光谱特性，将目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型中的一种；以及生成控制信号以基于对目标的标识在操作模式下操作电外科能量系统，操作模式包括电外科能量的传送或停止传送或者针对电外科能量系统的能量参数设置。
在示例33中，示例32的主题可选地包括：其中，生成控制信号以基于对目标的标识在操作模式下操作激光系统，操作模式包括激光束的传送或停止传送或者针对激光系统的激光参数设置。
在示例34中，示例32至33中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，指令使机器执行还包括以下的操作：使用所接收的反射信号生成表示多个波长上的反射强度的反射光谱，并且其中，生成一个或更多个光谱特性的操作包括从反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，一个或更多个光谱特征包括：特定波长下的反射强度；两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征；或反射光谱的图形表示的图形特征。
在示例35中，示例32至34中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，将目标标识为多种结构类型中的一种的操作包括：使用一个或更多个光谱特性将目标标识为结石结构或解剖结构中的一种。
在示例36中，示例32至35中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，指令使机器执行还包括以下的操作：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为具有各自不同成分的多个结石类型中的一种；基于目标的所分类的结石类型来调整针对电外科能量系统的激光参数设置；以及根据所调整的激光参数设置来生成针对电外科能量系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的结石类型的目标。
在示例37中，示例32至36中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，指令使机器执行还包括以下的操作：使用一个或更多个光谱特性将目标分类为多个组织类型中的一种；以及基于目标的所分类的组织类型来确定激光系统的操作模式。
在示例38中，示例32至37中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，指令使机器执行还包括以下的操作：使用一个或更多个光谱特性中的至少一个来计算目标与和内窥镜相关联的光路的远端端部之间的距离；以及如果(1)目标被标识为治疗结构类型并且(2)所计算的距离在指定的激光发射范围内，则确定激光系统的操作模式，操作模式包括将激光束传送至目标。
在示例39中，示例32至38中任意一个或更多个的主题可选地包括：其中，生成一个或更多个光谱特性的操作包括：使用关于至少一个光路的几何形状和定位信息，所述至少一个光路与内窥镜相关联并且被配置成传输激光束、从目标反射的信号或者由光源产生的电磁辐射中的一个或更多个，其中，几何形状和定位信息包括至少一个光路的外径或者至少一个光路的远端端部相对于内窥镜的突出的角度中的至少一个。
该发明内容是对本申请的一些教导的概述，并不旨在作为对本主题的排他性或详尽性的处理。在具体实施方式和所附权利要求中可以找到关于本主题的更多细节。在阅读和理解以下具体实施方式并查看形成本公开内容的一部分的附图之后，本公开内容的其他方面对于本领域技术人员而言将是明显的，每个方面都不应被视为具有限制意义。本公开内容的范围由所附权利要求及其法律等同物限定。
附图说明
在附图的图中通过示例的方式示出了各种实施方式。这样的实施方式是说明性的，并非旨在是本主题的详尽或排他性的实施方式。
图1是示出激光治疗系统的示例的框图，该激光治疗系统被配置成向身体中的目标结构例如解剖结构或结石结构提供激光疗法。
图2是示出激光反馈控制系统和可以在其中使用所述系统的环境的一部分的框图。
图3A是示出不同肾结石类型的归一化反射光谱的示例的图。
图3B是示出不同肾组织类型的归一化反射光谱的示例的图。
图4A至图4C是示出被配置成提供反馈控制的激光疗法的内窥镜的示例的图。
图5A至图5B是示出被配置成提供反馈控制的激光疗法的示例性内窥镜的一部分的图。
图6示出了激光治疗系统的示例，该激光治疗系统包括与接收相机反馈的反馈控制的激光治疗系统集成的内窥镜。
图7示出了激光治疗系统的示例，该激光治疗系统包括与接收光谱传感器反馈的反馈控制的激光治疗系统集成的内窥镜。
图8A至图8C示出了激光治疗系统的示例，该激光治疗系统包括具有集成的多纤缆附件的内窥镜。
图9示出了包括专用的光谱信号纤缆和单独的手术激光纤缆的激光治疗系统。
图10示出了校准曲线的示例，该校准曲线表示使用从目标结构反射的反馈信号的光谱反射信号强度与纤缆的远端端部和目标结构之间的距离之间的关系。
图11是示出了用于控制激光系统将激光束传送至受试者的身体中的目标结构例如解剖结构或结石结构的方法的流程图。
图12是示出可以对其执行本文讨论的技术(例如，方法)中的任一种或更多种技术的示例机器的框图。
具体实施方式
激光内窥镜是对内部器官进行观察和操作的医疗手术，并且将手术激光传送至目标身体部位以达到特定的诊断或疗效。激光内窥镜已经用于软组织和硬组织的治疗(例如，损伤或破坏癌细胞)或者用于碎石术应用。例如，在PCNL中，从业者(practitioner)可以通过切口将刚性观测仪器(scope)插入患者的背部中并且插入到患者的肾中。从业者可以通过观测仪器定位肾或输尿管上段的某些结石，通过借助于观测仪器用相对高功率的红外激光束照射结石来使结石破碎成较小的碎片。激光束可以将结石消融成较小的碎片。然后可以从肾中取出结石碎片。观测仪器可以包括内窥镜、肾镜和/或膀胱镜。
在内窥镜激光疗法中，需要识别不同的组织，仅将激光能量应用于目标治疗结构(例如，癌组织或特定结石类型)，并且避免或减少非治疗组织(例如，正常组织)暴露于激光辐照。常规地，由操作者例如借助于通过内窥镜使目标手术部位及其周围环境可视化来手动地执行对感兴趣的目标治疗结构的识别。这样的手动方法至少在某些情况下可能缺乏准确性，例如，由于到手术部位的狭窄通道而导致提供的手术视野有限，并且可能无法确定目标的组成。活检技术已经被用于将目标结构(例如，组织)从身体提取出来以在体外分析其组成。然而，在许多临床应用中，需要在体内确定组织组成以减少手术时间和复杂性并提高疗效。例如，在应用激光来使结石破碎或将结石弄成粉末的激光碎石术中，自动且在体内识别特定类型的结石(例如，肾结石、胰胆管结石或胆囊结石的化学成分)，并且将特定类型的结石与周围组织区分开将允许医生调整激光设置(例如，功率、曝光时间或发射角)以更有效地消融目标结石，而同时避免照射目标结石附近的非治疗组织。
常规的内窥镜激光疗法还具有在手术期间不能连续监测组织类型(例如，组成)的局限性。在内窥镜手术期间存在许多运动部件，并且从内窥镜处观察到的组织在整个手术期间可能发生变化。由于常规的活检技术需要取出组织样本以标识成分，因此它们无法在整个手术期间监测组织的成分。在内窥镜的尖端处持续监测和识别结构类型(例如，软组织类型或硬组织类型、正常组织与癌组织、或结石结构的成分)可以为医生提供更多信息，以便更好地调整手术期间的治疗。例如，如果医生正在将具有硬表面但具有软核的肾结石弄成粉末，则通过内窥镜的连续组织成分信息可以允许医生基于持续检测到的结石表面成分来调整激光设置，例如，从对结石的硬表面表现更好的第一设置到对结石的软核表现更好的第二不同设置。
出于至少以上原因，本发明人已经认识到对能够在体内标识具有各自不同成分的不同结构类型并且根据对结构类型的标识来调整疗法的系统和方法的未满足的需求。
本文描述了用于在医疗规程中在体内标识具有不同成分的不同结构类型并相应地调整手术激光输出的系统、装置和方法。示例性激光治疗系统包括：激光系统，其被配置成生成用于传送至身体中的目标的激光束；以及控制器电路，其被配置成接收响应于由光源产生的电磁辐射而从目标反射的信号并且根据反射信号生成一个或更多个光谱特性。控制器电路可以使用一个或更多个光谱特性将目标标识为多种结构类型中的一种，例如具有不同成分的组织类型或结石类型。可以将激光系统控制成基于对目标的标识在操作模式下进行操作。操作模式可以包括激光束的传送或停止传送或者针对激光系统的激光参数设置。在示例中，控制电路可以将激光系统控制成：向感兴趣的目标例如结石类型或癌组织发射激光束，并且基于所分类的组织类型或结石类型来调整激光设置。
根据本文讨论的各种实施方式的系统、装置和方法提供了改进的体内目标结构诊断和激光疗法。对于内窥镜、激光手术、激光碎石术、激光设置和/或光谱学，可以使用本文描述的特征。目标和应用的示例可以包括肾结石的激光碎石术和软组织的激光切割或汽化。在结合了如本文所述的特征的内窥镜系统的示例中，可以在体内标识和监测组织类型或结石类型或成分。可以使用组织类型或结石类型例如目标的化学成分的自动且在体内标识来调整激光设置，以达到激光能量的最佳传送。连续监测和标识组织类型或结石类型的能力允许即时调整激光设置。例如，根据本文献的各个方面，激光系统可以向诸如图像处理器的另一系统提供输入数据，由此手术监视器可以向用户显示与医疗手术相关的信息。这方面的一个示例是：在手术期间更清楚地标识视野中的不同软组织、脉管系统、包膜组织(capsular tissue)以及同一目标例如结石中的不同化学成分。随着对目标结构的识别和分类的改进，可以保护患者免受意外激光发射或错位激光发射的影响，并且可以实现改善的疗效和组织安全性。
根据本文讨论的各种实施方式，本文献还提供了用于估计和控制激光纤缆与目标结构之间的距离的技术。例如，如果适当的目标元素(例如，癌性病变或结石)不在激光的范围内，则激光可以被“锁定”，即被阻止发射。例如，当本技术用于激光碎石术手术时，如果在激光范围内没有结石(例如，仅组织在激光范围内)，则激光可以被锁定。这种锁定控制还可以用于确保目标在最佳发射距离内，以改善现有激光碎石术系统的性能，节约电力，提高患者安全性，并改善结石消融的功效。
图1是示出激光治疗系统100的示例的框图，该激光治疗系统100被配置成：向受试者的身体中的目标结构122例如解剖结构(如软组织、硬组织或诸如癌组织的异常组织)或结石结构(例如肾结石或胰胆管结石或胆囊结石)提供激光治疗。激光治疗系统100可以包括激光反馈控制系统101和至少一个激光系统102。激光反馈控制系统101可以被配置成：接收响应于由光源产生的电磁辐射而从目标反射的信号，使用来自目标的反射信号生成一个或更多个光谱特性，将目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型(例如，结石类型或组织类型)中的一种，并且基于所标识的结构类型来确定激光系统的操作模式。激光反馈控制系统101可以用于各种应用例如用于治疗软(例如，非钙化)组织或硬(例如，钙化)组织或者诸如肾结石或胰胆管结石或胆囊结石的结石结构的工业和/或医疗应用中。在一些示例中，激光治疗系统100可以传送对组织或其他解剖结构的精确控制的疗法治疗(例如，组织消融、凝固、汽化等)或者对非解剖结构的治疗(例如，对结石结构进行消融或将结石结构弄成粉末)。
激光反馈控制系统101可以在操作中与一个或更多个激光系统进行通信。图1示出了连接至第一激光系统102并且可选地(以虚线示出)连接至第二激光系统104的激光反馈系统。在本公开内容的范围内考虑了附加的激光系统。第一激光系统102可以包括第一激光源106和相关联的部件例如电源、显示器、冷却系统等。第一激光系统102还可以包括与第一激光源106可操作地耦接的第一光路108。在示例中，第一光路108包括光纤。第一光路108可以被配置成将激光束从第一激光源106传输至目标结构122。
激光反馈控制系统101可以分析来自目标结构122的反馈信号130，并控制第一激光系统102和/或第二激光系统104以生成合适的激光输出，以提供期望的疗效。例如，激光反馈控制系统101可以在疗法手术(例如，将诸如肾结石的结石消融成较小的碎片)期间监测目标结构122的特性，以确定在另一疗法手术(例如，血管凝固)之前是否对组织进行了适当地消融。
在示例中，第一激光源106可以被配置成提供第一输出110。第一输出110可以在第一波长范围例如对应于目标结构122的吸收光谱的一部分的波长范围内延伸。因为第一输出110在对应于组织的吸收光谱的波长范围内，因此第一输出110可以提供目标结构122的有效消融和/或碳化。
在示例中，第一激光源106可以被配置成使得在第一波长范围内发射的第一输出110对应于组织对入射的第一输出110的高吸收(例如，超过约250cm-1)。在示例方面中，第一激光源106可以发射在约1900纳米(nm)和约3000nm(例如，对应于水的高吸收)之间的和/或在约400nm和约520nm(例如，对应于氧合血红蛋白和/或脱氧血红蛋白的高吸收)之间的第一输出110。显然，光与组织相互作用有两种主要机制：吸收和散射。当组织的吸收高(吸收系数超过250cm-1)时，第一吸收机制占主导地位；当吸收低(吸收系数小于250cm-1)时，例如在800nm至1100nm波长范围内的激光，散射机制占主导地位。
各种市售医疗级激光系统可以适用于第一激光源106。例如，可以使用诸如InXGa1-XN半导体激光器的半导体激光器，其在约515nm和约520nm或在约370nm和约493nm之间的第一波长范围内提供第一输出110。可替选地，可以使用诸如下面的表1中总结的那些红外(IR)激光器。
表1 合适的IR激光器的示例列表
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可选的第二激光系统104可以包括用于提供第二输出120的第二激光源116以及相关联的部件例如电源、显示器、冷却系统等。第二激光系统104可以与第一激光源106可操作地分离，或者替选地第二激光系统104可以可操作地耦接至第一激光源106。在一些实施方式中，第二激光系统104可以包括可操作地耦接至第二激光源116以用于传输第二输出120的第二光纤118(与第一光路108分离)。可替选地，第一光路108可以被配置成传输第一输出110和第二输出120两者。
在某些方面中，第二输出120可以在与第一波长范围不同的第二波长范围内延伸。因此，在第一波长范围与第二波长范围之间可能不存在任何交叠。可替选地，第一波长范围和第二波长范围可以至少部分地彼此交叠。在本公开内容的有利方面中，第二波长范围可以不对应于目标结构122的吸收光谱的部分，其中入射辐射被先前没有被消融或碳化的组织强烈吸收。在一些这样的方面中，第二输出120可以有利地不消融未碳化的组织。此外，在另一实施方式中，第二输出120可以消融先前已消融的碳化组织。在附加实施方式中，第二输出120可以提供附加的疗效。例如，第二输出120可能更适合于使组织或血管凝固。
图2是示出激光反馈控制系统200以及可以在其中使用激光反馈控制系统200的环境的至少一部分的框图。作为激光反馈控制系统101的示例的激光反馈控制系统200可以包括反馈分析器240、存储器250和激光控制器260。根据本文所述主题的一方面，反馈分析器240可以包括光谱传感器242，光谱传感器242被配置成：感测从目标结构122反射的光谱信号并且根据反射信号生成一个或更多个光谱特性。光谱特性可以包括诸如反射率、反射光谱、吸收指数等的特性。光谱传感器242的示例可以包括傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、拉曼光谱仪、UV-VIS光谱仪、UV-VIS-IR光谱仪或荧光光谱仪等。每个光谱传感器242对应于光谱技术。例如，UV-VIS反射光谱法可以用于从对象上反射的光收集信息，该信息类似于从眼睛或通过高分辨率相机制作的彩色图像产生的信息，但是该信息更定量且更客观。因为光的反射和吸收取决于其化学成分和表面特性，因此反射光谱法可以提供关于材料的信息。使用该技术可以获得关于样本的表面特性和体积特性二者的信息。反射光谱法可以用于识别硬组织或软组织的成分。荧光光谱法是一种分析来自样本的荧光的电磁光谱。荧光光谱法涉及使用通常在可见区域或红外区域中的激发材料化合物并且使材料化合物发射光的一束光——通常是紫外线。该方法可以应用于对诸如硬组织和软组织的一些有机成分的分析。FTIR光谱法可以用于快速材料分析，并且具有相对良好的空间分辨率并提供关于材料的化学成分的信息。拉曼光谱法可以用于标识硬组织组分和软组织组分。作为高空间分辨率技术，拉曼光谱法对于确定目标内的组分的分布也有用。
如上所述的光谱技术可以单独使用或组合使用，以分析从目标结构122反射的反馈信号130，以创建光谱反馈并提取指示具有各自不同成分的结构类型的光谱特性。
反馈分析器240可以可选地包括成像传感器244。成像传感器244的示例可以包括成像相机，例如在实施方式中对紫外线(UV)、可见(VIS)波长或红外(IR)波长敏感的CCD或CMOS相机。在一些实施方式中，光谱传感器242可以包括本文列出的多于单一类型的光谱仪或成像相机，以增强对各种特征(例如，碳化组织和非碳化组织、脉管系统等)的感测和检测。
在一些示例中，光谱传感器242可以包括本文列出的光谱仪中的任一种，并且可以另外地依赖于在疗法手术期间使用的内窥镜的成像能力。例如，内窥镜可以用于在疗法手术(例如，肿瘤的激光消融)期间使解剖特征可视化。在这种情况下，可以通过光谱传感器242来增强内窥镜的成像能力。例如，常规的内窥镜可以提供适合于增强的解剖特征(例如，病变、肿瘤、脉管系统等)的可视化的窄带成像。将光谱传感器242与内窥镜成像(白光和/或窄带成像)结合可以增强对组织特性例如碳化水平的检测，以精确控制疗法治疗的传送。
在示例中，光谱传感器242可以可操作地耦接至信号传输路径280。信号传输路径280可以包括具有适合于将从组织反射的光谱信号传输至光谱传感器242的光学特性的光纤。可替选地，光谱传感器242可以可操作地耦接至第一激光系统102的第一光路108和/或第二激光系统104的第二光路118，从而经由第一光路108和/或第二光路118检测光谱信号。
反馈分析器240可以包括目标检测器246或目标分类器248中的一个或更多个。目标检测器246可以被配置成：使用诸如由光谱传感器242生成的光谱特性，可选地结合由可选的成像传感器244感测到的成像特性，将目标结构122标识为多个结构类别中的一个。在示例中，目标检测器246可以使用一个或更多个光谱特性将目标结构122标识为结石结构的类别或解剖结构的类别。结石结构的示例可以包括诸如泌尿系统、胆囊、鼻腔、胃肠道、胃或扁桃体的不同结石形成部位中的结石或结石碎片。解剖结构的示例可以包括软组织(例如，肌肉、肌腱、韧带、血管、筋膜、皮肤、脂肪和纤维组织)、诸如骨的硬组织、例如软骨的结缔组织等。
在示例中，反馈分析器240可以使用接收到的反射信号生成反射光谱，并且从反射光谱中提取一个或更多个光谱特征。反射光谱表示多个波长上的反射强度。反射率可以被确定为在材料表面处反射的入射电磁功率的一部分。反射率表示材料表面在反射诸如从光源发射的电磁辐射的辐射能时的有效性。反射光谱可以被格式化为数据阵列或也可以被称为光谱反射曲线的图形表示。在示例中，反射光谱表示在约400nm至1000nm的范围内的波长上的反射率。
参考图3A至图3B，不同类别的结构可以具有不同的反射强度。例如，结石结构(例如，肾结石)的反射光谱可能不同于解剖结构(例如，受试者的软组织或硬组织)的反射光谱。作为示例，图3A示出了不同肾结石类型的归一化反射光谱的示例。反射光谱对应于约400nm至700nm的波长范围，并且关于700nm处的反射强度被归一化。作为示例，图3B示出了不同肾组织类型的归一化反射光谱。反射光谱对应于约400nm至900nm的波长范围，并且关于900nm处的反射强度被归一化。
如图3A所示，肾结石的反射光谱表明：随着波长从400nm增加到700nm，反射率几乎单调增加。相反，如图3B所示，肾组织的反射光谱表明：在400nm至650nm的波长范围内，反射率显著变化，并且随着波长从650nm增加到850nm，反射率几乎单调下降。
可以从已知结石结构的反射光谱或归一化反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，例如图3A所示(在下文中被称为“结石反射特征”)。类似地，可以从已知解剖结构的反射光谱或归一化反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，例如图3B所示(在下文中被称为“组织反射特征”)。特性反射特征的示例可以包括：在特定波长下或波长范围内的反射光谱(或归一化反射光谱)、根据反射光谱计算的统计值(例如，反射率在两个或更多个不同波长上的变化、反射率在波长范围内的变化率等)或表示光谱反射率曲线的至少一部分的形态的图形特征(例如，斜率、曲率、曲线的段等)。结石反射特征和组织反射特征可以被存储在激光反馈控制系统200的存储器250中。
为了将目标结构122标识为结石结构或解剖结构，在一个示例中，目标检测器246可以从根据从目标结构122反射的光谱信号生成的反射光谱中提取一个或更多个目标反射特征。如果目标反射特征超过特征阈值或落在值范围内，则目标检测器246可以将目标结构122标识为结石结构，或者如果目标反射特征落在特征阈值以下或落在值范围之外，则目标检测器246可以将目标结构122标识为肾组织。可以使用结石反射特征和组织反射特征来确定所述特征阈值或值范围。在示例中，特征阈值可以被确定为以指定的边界将结石反射特征和组织反射特征分开的阈值。
在一些示例中，目标检测器246可以在波长范围内对目标结构122的反射强度进行趋势分析，并且基于反射强度的趋势(或“反射趋势”)来标识目标结构122。在示例中，可以在400nm至550nm的第一范围内生成反射趋势。如果在所展示的第一波长范围内存在单调增加的反射率趋势，则可以将目标结构122标识为结石结构。如果在第一波长范围内不存在反射率单调增加趋势，则可以将目标结构122标识为肾组织。在另一示例中，可以在650nm至700nm的第二范围内生成反射率趋势。如果在第二波长范围内存在单调增加的反射率趋势，则可以将目标结构122标识为结石结构。如果在第二波长范围内存在单调下降趋势，则可以将目标结构122标识为肾组织。
在另一示例中，目标检测器246可以使用模板匹配方法将目标结构122标识为结石结构或解剖结构。可以将目标反射特征与存储在存储器250中的结石反射特征中的至少一个或组织反射特征中的至少一个进行比较，以确定是否满足匹配标准。例如，如果目标反射特征与结石反射特征之间的相异性度量低于第一相似度阈值，则可以将目标结构122标识为结石结构，或者如果目标反射特征与组织反射特征之间的相异性度量低于第二相似度阈值，则可以将目标结构122标识为肾组织。
除了诸如如在图3A与图3B之间示出和对比的结石结构与解剖结构之间的反射光谱的类别间差异之外，同一类别内的不同结构类型还可能表现出不同的反射特性例如反射光谱。作为示例，图3A示出了多个结石类型之间的反射光谱的类别内差异的示例。如其中所示，在跨400nm至700nm的波长范围内，透钙磷石结石(其是一种磷酸钙(CaP)结石)311具有比二水草酸钙(COD)结石312更高的归一化反射率，二水草酸钙(COD)结石312具有比一水草酸钙(COM)结石313更高的归一化反射率，一水草酸钙(COM)结石313具有比磷酸铵镁(MAP)结石314更高的归一化反射率。作为示例，图3B示出了多个肾组织类型之间的反射光谱的类别内差异。如其中所示的，在跨400nm至900nm的波长范围内，膀胱321的归一化反射率往往比输尿管322、肾盏323、髓质324和皮质325的归一化反射率更高。在特定波长范围(例如450nm至500nm)内，输尿管322具有比肾盏323更高的归一化反射率，肾盏323具有比髓质324更高的归一化反射率，髓质324具有比皮质325更高的归一化反射率。
目标分类器248可以使用如上所述的同一类别的不同结构类型之间的反射光谱的类别内差异来将目标结构122分类为同一类别的多种结构类型中的一种，例如在所标识的解剖结构的类别内的特定的组织类型，或者将目标结构122分类为在所标识的结石结构的类别内的特定的结石类型。在示例中，目标分类器248可以将所标识的肾结石分类为具有不同化学成分的结石类型中的一种，例如CaP结石、MAP结石、COM结石、COD结石、基于胆固醇的结石或尿酸(UA)结石中的一种。分类可以基于特定波长下的反射率、两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征(例如，方差或其他变化度量)、或者从反射光谱的图形表示产生的图形特征中的一个或更多个。例如，基于如图3A所示的各种结石类型之间的不同归一化反射光谱，目标分类器248可以将特定波长(例如，550nm)或波长范围下的归一化反射率与一个或更多个阈值进行比较，以将目标结构122分类为特定的结石类型。
在另一示例中，目标分类器248可以被配置成使用一个或更多个光谱特性将所标识的解剖结构分类为多个组织类型中的一种。在示例中，目标分类器248可以被配置成：将所标识的肾组织分类为具有不同解剖位置的组织类型例如肾盏组织、皮质组织、髓质组织或输尿管组织中的一种。例如，基于如图3B所示的各种组织类型之间的不同归一化反射光谱，目标分类器248可以基于特定波长(例如，480nm)或波长范围下的归一化反射率与一个或更多个反射率阈值之间的比较来将目标结构122分类为特定的组织类型。
在另一示例中，目标分类器248可以被配置成将所标识的解剖结构分类为正常组织或异常组织(例如，癌组织)。正常组织和癌组织可以表现出具有不同形状、峰值位置(即反射光谱在波长范围内达到峰值的波长)的不同反射光谱。分类器248可以被配置成将所标识的解剖结构分类为治疗区域(例如，用于去除的肿瘤或息肉)或非治疗区域(例如，血管、肌肉等)。分类可以基于特定波长下的反射率、两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征(例如，方差或其他变化度量)、或者从反射光谱的图形表示产生的图形特征(例如，斜率)中的一个或更多个。
返回参照图2，激光控制器260可以可操作地与反馈分析器240和激光系统202进行通信。激光系统202可以表示第一激光系统102、可选的第二激光系统104和/或任何附加的激光系统。激光控制器260可以根据本文描述的一个或更多个控制算法来控制可操作地连接至其的激光系统202，以控制来自一个或更多个激光系统的激光输出，从而在目标结构122中产生期望的疗效。
根据示例实施方式，激光控制器260可以包括处理器，例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何其他等效的集成或离散的逻辑电路系统、以及用于执行归属于激光控制器260的功能中的一个或更多个的这样的部件的任何组合。可选地，激光控制器260可以通过有线或无线连接耦接至反馈分析器240和激光系统202。激光控制器260可以(例如，通过有线或无线连接)与反馈分析器240进行通信，并且基于对目标结构122的标识(例如由目标检测器246确定)来确定激光系统202的操作模式，或者基于目标结构122的分类(例如由目标分类器248确定)来确定激光系统202的操作模式。
在一些示例中，激光系统202可以与以下两种不同的操作模式或状态中的一种相关联：其中激光系统202产生激光输出的第一状态以及其中激光系统202不产生激光输出的第二状态。例如，第一激光系统102可以具有产生第一输出110(例如，在第一波长范围内)的第一状态以及不产生第一输出110的第二状态。类似地，第二激光系统104可以具有产生第二输出120(例如，在第二波长范围内)的第一状态以及不产生第二输出120的第二状态。在这些实施方式中，激光控制器260可以通过发送控制信号来控制激光系统220，该控制信号将激光系统的操作状态从第一状态更改为第二状态或者从第二状态更改为第一状态。在一些示例中，激光系统202可以具有附加状态，例如，产生根据不同的激光辐照参数设置(例如，不同波长范围和/或功率输出)的激光输出的第三状态。因此，激光控制器260可以向(一个或多个)激光系统发送附加控制信号，以将其状态从其当前状态改变为一个或更多个附加状态(例如，第一状态到第三状态、第二状态到第三状态、第三状态到第一状态以及第三状态到第二状态)，以产生提供期望的疗效的激光输出。
在示例中，如果目标被标识为结石结构，则激光控制器260可以生成针对激光系统202的第一控制信号，以在第一操作模式下进行操作；如果目标被标识为解剖结构，则激光控制器260可以生成针对激光系统的第二控制信号，以在第二操作模式下进行操作；如果目标被标识为既不是解剖结构也不是结石结构，则激光控制器260可以生成针对激光系统的第三控制信号，以在第三操作模式下进行操作。在示例中，第一操作模式可以包括：激活激光系统202以传送用第一辐照参数设置编程的激光束，以消融所标识的结石例如肾结石或将所标识的结石例如肾结石弄成粉末。在示例中，第二操作模式可以包括：停止激光传送或将利用与第一辐照参数设置不同的第二辐照参数设置编程的激光束传送至所标识的组织。在示例中，第三操作模式可以包括：使激光系统202暂停激光能量的传送。激光辐照参数可以包括波长、功率、功率密度、脉冲参数(例如，脉冲宽度、脉冲率、振幅、占空比)、曝光时间、总剂量或能量等。
在一些示例中，激光控制器260可以基于如由目标分类器248确定的将目标结构122分类为多个结石类型例如CaP结石、MAP结石、COM结石、COD结石、基于胆固醇的结石或尿酸(UA)结石中的一种来确定激光系统202的操作模式。激光控制器260可以基于结石类型的分类来调整辐照参数设置，并生成控制信号以控制激光系统202根据调整的辐照参数设置将激光能量传送至目标结构122。
在一些示例中，激光控制器260可以基于将目标结构122分类为以下多个组织类型中的一种来确定激光系统202的操作模式：例如在不同解剖位置的肾组织(例如，如图3B所示的肾盏组织、皮质组织、髓质组织或输尿管组织)、正常或异常组织(例如，癌组织)、治疗区域(例如，打算去除的肿瘤或息肉)或非治疗区域(例如，血管、肌肉等)。激光控制器260可以基于组织类型的分类来调整辐照参数设置，并且生成针对激光系统202的根据调整的辐照参数设置将激光能量传送至所标识的解剖结构的控制信号。
在一些示例中，可以针对多种结石类型和/或针对多种组织类型分别确定辐照参数设置。结石类型-辐照参数设置对应关系或者组织类型-辐照参数设置对应关系可以被创建并且被存储在存储器250中，例如被存储在查找表、关联阵列等中。激光控制器260可以使用这样存储的对应关系中的一种来确定与所分类的结石类型或所分类的组织类型对应的辐照参数设置。
在各个示例中，反馈分析器240可以持续地监测目标结构122，收集和分析反馈信号，并且与激光控制器260持续地进行通信。因此，激光控制器260可以继续将激光系统保持在一个或更多个状态下，直到检测到反馈的变化(例如，目标结构122的不同类别、不同组织类型或不同结石类型)。当检测到反馈的变化时，激光控制器260可以与一个或更多个激光系统进行通信并改变其状态以提供期望的疗效。可替选地或另外地，激光控制器260可以与操作者(例如，医疗专业人员)进行通信，并且经由指示反馈信号的一个或更多个输出系统显示一个或更多个输出，并且可选地可以指示操作者利用第一激光系统和/或第二激光系统执行一个或更多个治疗规程以提供期望的疗效。
在本文描述的说明性示例中，激光控制器260可以通过改变每个激光系统的操作状态来控制多于一个的激光系统。根据一个方面，激光控制器260可以独立地控制每个激光系统。例如，激光控制器260可以向每个激光系统发送不同的控制信号，以独立于其他激光系统控制每个激光系统。可替选地，激光控制器260可以发送公共信号以控制一个或更多个激光系统。
激光反馈控制系统200可以可操作地与输出系统270进行通信。输出系统270可以与反馈分析器240进行通信以及/或者将反馈分析器240接收到的信号和产生的信息传送给用户和/或其他系统，例如用于疗法治疗的冲洗抽吸/泵送系统或光学显示控制器或其他系统。所传送的信号和信息的示例可以包括以下中的一个或更多个：反馈信号130(例如，从目标组织或结石反射的光谱信号)、由光谱传感器242生成的光谱特性或可选地由可选的成像传感器244生成的可选成像特性、由目标检测器246生成的目标结构122的标识或着由目标分类器248生成的目标结构122的分类。在示例中，输出系统270可以包括显示器272，例如屏幕(例如，触摸屏)，或者可替选地包括视觉指示器(例如，一种或更多种颜色的LED灯)。在示例中，输出系统270可以包括能够提供听觉信号的听觉输出系统274(例如，扬声器、警报系统等)。输出系统270可以提供一个或更多个输出(例如，第一颜色的LED灯、屏幕上的第一消息、第一音调的警报声)，以指示已经实现了期望的疗效(例如，诸如肾结石的结石结构的消融或者诸如癌组织的异常组织的碳化)。在一些示例中，当没有达到期望的疗效时，输出系统270可以提供一个或更多个不同的输出。例如，输出系统270可以提供一个或更多个输出(例如，第二颜色的LED灯、屏幕上的第二消息、第二音调的警报声)，以指示没有达到期望的疗效。在一些示例中，可以分别使用不同的输出(例如，不同颜色的LED灯、屏幕上的不同消息或不同音调的警报)在输出系统270上指示对所标识的不同结构类别(例如，结石结构与解剖结构)或所分类的不同结构类型(例如，如图3A所示的不同类型的结石或图3B所示的不同类型的组织)的疗效。这样的输出可以提示操作者(例如，医疗专业人员)采取适当措施，例如使用一个或更多个激光系统提供附加的治疗。
根据本文献的一个方面，激光反馈控制系统101或其变体例如激光反馈控制系统200可以至少部分地被实现在医疗规程中使用的内窥镜中，以破碎和去除结石结构(例如，肾结石或胰胆管结石或胆囊结石或结石碎片)或解剖结构例如肿瘤组织。可以通过肾镜进行激光碎石术规程。图4A示出了示例性内窥镜400的侧视图。图4B示出了内窥镜400的远端尖端的端视图。内窥镜400的示例可以包括肾镜、膀胱镜、输尿管镜以及具有不同应用的其他各种各样的内窥镜。内窥镜包括至少部分地可插入到患者的肾中的主体402。主体402可以包括手柄、毂(hub)或其他可抓握近端部404、从可抓握近端部404延伸的长形刚性部406、以及从长形刚性部406向远端延伸至远端端部410的柔性远端部408。铰接控制器414可以位于可抓握近端部404上。在人手抓握可抓握近端部404时，铰接控制器414能够由人手的拇指致动。铰接控制器414可以调整柔性远端部408的位置。也位于可抓握近端部404上的可以包括电端口424，电端口424可以(例如，经由沿主体402延伸的一个或更多个线材126)耦接至位于主体402的远端端部410上的基板416(如图4B所示)。基板416可以包括电路板、混合芯片、陶瓷部件或其他合适的部件或元件中的一个或更多个。电端口424可以接收电力以给基板416上的电路板供电。基板416例如电路板可以将数字视频信号无线地传达给内窥镜400外部的显示装置，例如用户装置、显示器、计算机监视器、平视显示器、可穿戴显示器、虚拟现实显示器、增强现实显示器等。
光纤428(如图4B所示)是图1的第一光路108的示例，可以被集成到内窥镜400中。例如，光纤428可以沿内窥镜400的主体402中的工作通道延伸。在一些示例中，光纤428可以与内窥镜分离。例如，光纤428可以在使用之前沿着内窥镜的工作通道进给，并且在使用之后从内窥镜的工作通道收回。
光纤428可以经由合适的连接器耦接至内窥镜400外部的激光器或激光发射器，并将激光束传送至目标结构例如结石结构，以将目标结构消融成结石碎片。激光发射器产生的激光束可以具有与人的血液和生理盐水的吸收的谱峰对应的波长，例如2100nm、1942nm等。例如，在1900nm和3000nm之间的范围内的波长可以对应于水吸收的光谱区域，而在400nm和520nm之间的波长可以对应于氧合血红蛋白和/或脱氧血红蛋白吸收的光谱区域。例如，铥光纤激光器可以产生波长为1908nm或1940nm的激光束，铥：YAG激光器可以产生波长为2010nm的激光束，钬：YAG激光器可以产生波长为2120nm的激光束，铒：YAG激光器可以产生波长为2940nm的激光束。也可以使用这些范围内的其他波长。通常，传送在血液和生理盐水中具有显著吸收的激光束可能是有益的，因为这样的激光束可能对周围组织的侵入性最小，这可以减少或消除对结石结构处或结石结构附近的组织的损伤。激光器可以提供具有落在合适的输出功率范围内的输出功率的光，合适的输出功率范围例如在20瓦特和120瓦特之间、在约20瓦特和约120瓦特之间等。这些输出功率范围仅是示例，也可以使用其他合适的输出功率或输出功率范围。光纤428可以是多模光纤或单模光纤。
激光控制器432可以位于可抓握近端部404上。激光控制器432可以使激光束的状态在操作状态(“开”)与非操作状态(“关”)之间切换。例如，激光控制器432可以将有线和/或无线信号引导至位于内窥镜400外部的激光器。该信号可以打开或关闭激光器。在一些实现中，从业者可以在激光器的外壳上调整激光器的一个或更多个设置，例如输出功率。在一些实现中，从业者可以经由激光控制器432调整激光器的一个或更多个设置。
在典型的手术期间，从业者可以将激光控制器432操纵成使得激光器可以操作持续一段时间，例如一分钟、两分钟、三分钟、四分钟或任何合适的时间长度。在激光器操作的时间段期间，从业者可以操纵主体402以使所传送的激光束移动跨过结石结构的表面。在一些示例中，激光器功率水平和曝光时间使得从业者可以用手将激光器功率安全地打开及关闭，而无需机械化或自动化的曝光机构。激光器功率也可以足够低，使得周围组织的偶然曝光不会损坏组织。
从业者可以通过将结石结构的表面弄成粉末来消融结石结构。弄成粉末可以以可控的方式使结石结构磨损，并且可以产生结石颗粒，所述结石颗粒可以小于通过破碎或粉碎结石结构获得的结石碎片。例如，典型的肾结石的尺寸可以在约1mm和约20mm之间。破碎或粉碎肾结石可以产生尺寸可能小于结石的尺寸的肾结石碎片，肾结石碎片的尺寸例如在几毫米和小于约10毫米之间。将肾结石弄成粉末可以产生尺寸可以小于约1mm的肾结石颗粒。
为了去除结石或结石碎片，从业者可以使用可以穿过内窥镜400中的孔口的取石装置，例如篮状件。从业者可以使用取石装置来选择和去除单个碎片。除了取石装置或代替取石装置，内窥镜400可以包括冲洗系统以冲洗掉结石碎片。冲洗系统可以包括位于可抓握近端部404上的冲洗控制器438，并且可以可操作地控制通过冲洗腔434的冲洗流体的流动以及通过抽吸腔436的流体和废物的抽吸。
内窥镜400可以在内窥镜400的主体内可选地包括管、腔、附加工作通道或其他通路440。从业者可以使用通路440来部署单独的工具或仪器，例如碎石机、取石篮或其他合适的工具或仪器。
内窥镜400可以在主体402的远端端部410处包括可视化系统，以允许操作者可视化结石碎片。可视化系统可以照射结石(例如，肾结石或胰胆管结石或胆囊结石)的工作区域，并且可以生成结石的被照射区域的视频图像或者一个或更多个静态图像。可视化系统可以将视频图像引导至显示器，例如视频监视器。显示器可以位于内窥镜400的外部，并且可以在结石去除规程期间看得见。
可视化系统可以包括位于基板416上的至少一个光源418。基板416可以是机械地支承光源418并为光源418供电的电路板。光源418的示例可以包括发光二极管(LED)、氙灯等。在示例中，光源418可以远离主体402的远端端部410向远端发射光以照射结石。在一些示例中，外部光源(例如，内窥镜400的外部)可以用于提供通过主体402(例如经由其中的光路)传输的光以照射结石。光源418可以发射白光以照射结石。白光可以允许从业者观察靠近主体402的远端端部410的结石上的或组织上的变色或其他基于颜色的效应。光源418可以发射蓝光以照射结石。蓝光可以非常适合于显示热组织扩散，并由此检测组织中的损伤。可以使用其他颜色和/或色带，例如红色、琥珀色、黄色、绿色或其他颜色。
每个光源418可以耦接至可以对从光源418输出的光进行角度调整的可选透镜420(参见图4B)。透镜420可以使从光源418输出的光变窄。透镜420可以使从光源418输出的光变宽。这样的角度调整可以有助于确保结石和组织在指定的角视场内被充分照射。
可视化系统可以包括位于基板416上的相机422(参见图4B)。基板416可以是机械地支承相机422并为相机422供电的电路板。相机422可以捕获被照射的结石的视频图像或者一个或更多个静态图像。视频图像可以是实时的或者是由于相对短的处理延迟而导致的接近实时的，使得从业者可以在从业者操纵主体402和控制内窥镜400时观察结石和周围组织。相机422可以包括透镜和位于透镜的焦平面处的多像素传感器。传感器可以是颜色传感器，例如为视频图像中的每个像素提供红光、绿光和蓝光的强度值的传感器。电路板可以产生表示所捕获的被照射的结石的视频图像的数字视频信号。数字视频信号可以具有10Hz、20Hz、24Hz、25Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz的视频刷新率或其他合适的视频刷新率。
图4C示出了可以用于输尿管镜手术的内窥镜也被称为输尿管镜470的另一示例。类似于内窥镜400，输尿管镜470可以用于提供反馈控制的激光疗法。输尿管镜470包括与内窥镜400的可抓握部404不同的可抓握近端部474。输尿管镜470可以包括细长的长形轴476，该长形轴476有助于将观测仪器插入到较小的输尿管中并且在与进入护套一起使用时使可视性最大化。
图5至图9示出了内窥镜及其在反馈控制的激光治疗系统例如激光治疗系统100中使用的各种示例。图5A是包含各种部件的示例性内窥镜510的长形主体部的剖视图，图5B是内窥镜510的长形主体的截面图。内窥镜510可以包括激光纤缆512、照射灯514和相机516。激光纤缆512是激光系统102或激光系统202的光路108的示例。激光纤缆512可以沿内窥镜510的长形主体内的工作通道513延伸。在一些示例中，激光纤缆512可以与内窥镜分离。例如，激光纤缆512可以在使用之前沿着内窥镜的工作通道进给，并且在使用之后从内窥镜的工作通道收回。
照射灯514可以是允许操作者可视化目标结构(例如，组织结构或结石结构)的可视化系统的一部分。照射灯的示例可以包括被配置成远离内窥镜的长形主体的远端端部向远端发射光以照射目标结构的区域的一个或更多个LED。在示例中，照射灯514可以发射白光以照射目标结构。白光可以允许从业者观察靠近内窥镜的主体的远端端部的结石上的或组织上的变色或其他基于颜色的效应。在示例中，照射灯514可以发射蓝光以照射目标结构。蓝光可以非常适合于显示热组织扩散，并由此检测组织中的损伤。也可以使用其他颜色和/或色带，例如红色、琥珀色、黄色、绿色或其他颜色。
相机516是可视化系统的一部分。相机516是成像传感器244的示例。相机516可以捕获被照射的目标结构和周围环境的视频图像或者一个或更多个静态图像。视频图像可以是实时的或者是由于相对短的处理延迟而导致的接近实时的，使得从业者可以在该从业者操纵内窥镜时观察目标结构。相机516可以包括透镜和位于透镜的焦平面处的多像素传感器。传感器可以是颜色传感器，例如为视频图像中的每个像素提供红光、绿光和蓝光的强度值的传感器。电路板可以产生表示所捕获的被照射的结石的视频图像的数字视频信号。数字视频信号可以具有10Hz、20Hz、24Hz、25Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz的视频刷新率或其他合适的视频刷新率。
图6示出了激光治疗系统600的示例，该激光治疗系统600包括与接收相机反馈的反馈控制的激光治疗系统610集成的内窥镜510。作为激光治疗系统100的示例的激光治疗系统600包括内窥镜510、反馈控制的激光治疗系统610、激光源620和光源630。在各种示例中，反馈控制的激光治疗系统610的一部分或全部可以嵌入内窥镜510中。
作为激光反馈控制系统200的示例的反馈控制的激光治疗系统610包括光谱仪611(光谱传感器242的示例)、反馈分析器612(反馈分析器240的至少一部分的示例)以及激光控制器613(激光控制器260的示例)。激光源620是激光系统202的示例，并且可以耦接至激光纤缆512。纤缆集成激光系统可以由于其通过柔性内窥镜传递激光能量并有效治疗硬组织和软组织的能力而用于内窥镜手术。这些激光系统产生从UV到IR区域(200nm至10000nm)的宽波长范围内的激光输出束。一些纤缆集成激光器在软组织或硬组织高度吸收的波长范围——例如用于水吸收的1900nm至3000nm或者用于氧合血红蛋白和/或脱氧血红蛋白吸收的400nm至520nm——内产生输出。上面的表1是在高的水吸收范围1900nm至3000nm内发射的IR激光器的总结。
一些纤缆集成激光器产生被目标软组织或硬组织吸收最少的波长范围内的输出。这些类型的激光器由于类似于小毛细管的直径5μm至10μm的穿透深度而可以提供有效的组织凝固。激光源620的示例可以包括发射UV-VIS的InXGa1-XN半导体激光器，例如发射515nm至520nm的GaN激光器、发射370nm至493nm的InXGa1-XN激光器、发射750nm至850nm的GaXAl1- XAs激光器或发射904nm至1065nm的InXGa1-XAs激光器等。
光源630可以产生可以经由沿内窥镜的长形主体延伸的第一光路传输至目标结构122的电磁辐射信号。第一光路可以位于工作通道513内。在示例中，第一光路可以是与激光纤缆512分离的光纤。在另一示例中，如图6所示，电磁辐射信号可以通过用于传输激光束的同一激光纤缆512被传输。电磁辐射离开第一光路的远端端部，并投射至目标结构和周围环境。如图6所示，目标结构在内窥镜相机516的视野内，使得响应于投射至目标结构和周围环境的电磁辐射，内窥镜相机516(例如CCD或CMOS相机)可以收集从目标结构122反射的信号，产生目标结构的成像信号650，并将成像信号传送至反馈控制的激光治疗系统610。
在一些示例中，除了或代替通过相机系统516生成和传输的反馈信号(例如，成像信号)，从目标结构反射的信号可以另外地或可替选地被收集，并且通过单独的纤缆通道或诸如与内窥镜510相关联的激光纤缆被传输至反馈控制的激光治疗系统610。图7示出了激光治疗系统700的示例，该激光治疗系统700包括与被配置成接收光谱传感器反馈的反馈控制的激光治疗系统610集成的内窥镜510。可以通过用于将电磁辐射从光源630传输至目标结构的同一光路例如激光纤缆512将反射光谱信号750(其是图1和图2的反馈信号130的示例)传播返回至反馈控制的激光治疗系统610。在另一示例中，可以通过第二光路例如与将电磁辐射从光源630传输至目标结构的第一光纤分离的光纤通道将反射光谱信号750传播至反馈控制的激光治疗系统610。
反馈控制的激光治疗系统610可以分析一个或更多个反馈信号(例如，目标结构的成像信号650或反射光谱信号750)，以确定激光源620的操作状态。光谱仪611可以例如通过使用FTIR光谱仪、拉曼光谱仪、UV-VIS光谱仪、UV-VIS-IR光谱仪或荧光光谱仪中的一个或更多个，根据一个或更多个反馈信号生成一个或更多个光谱特性，如上文参照光谱传感器242所讨论的。反馈分析器612可以被配置成例如通过使用目标检测器246或目标分类器248中的一个或更多个来将目标结构标识或分类为多个结构类别或结构类型中的一个。激光控制器613可以被配置成确定激光系统620的操作模式，如上文参照图2类似地讨论的。
光源630可以在从UV到IR的光学范围内产生电磁辐射。下面的表2
表呈现了用于适用于本文讨论的示例的光谱系统的光源630的示例。
表2：用于光谱系统的光源
Figure BDA0003542661270000261
在一些示例中，反馈分析器612可以确定激光纤缆512的远端端部与目标结构122之间的距离660(如图6所示)或者用于接收反射信号并将反射信号传输回至光谱仪611的光路的远端端部与目标结构122之间的距离660。可以使用由光谱仪611产生的光谱特性例如反射光谱来计算距离660。如果距离660满足条件，例如落在阈值(dth)以下或落在指定的激光发射范围内，则激光控制器613可以控制激光源620将激光能量传送至目标结构122。在示例中，如果目标结构122被标识为预期的治疗结构类型(例如，指定的软组织类型或指定的结石类型)，但是目标结构122不在激光的范围内(例如，d>dth)，则激光控制器613可以产生控制信号以“锁定”激光源620(即，防止激光源620发射)。可以将关于距离660的信息和目标结构在激光的范围之外(d>dth)的指示呈现给从业者，从业者随后可以调整内窥镜510，例如重新定位激光纤缆512的远端端部以移动到更接近目标。距离660以及目标结构类型可以被持续地监测和确定并被呈现给从业者。当目标被识别为预期治疗结构类型并且在激光的范围内(d<＝dth)时，激光控制器613可以产生控制信号以“解锁”激光源620，并且激光源620可以根据激光操作模式(例如，功率设置)对准目标结构122并发射。下面例如参照图10讨论用于根据光谱数据计算距离660的方法的示例。
在一些示例中，光谱仪611可以被配置成：进一步使用关于被配置成将电磁辐射从光源传输至目标的光路的几何形状和定位的信息来生成光谱特性(例如，反射光谱)。例如，激光纤缆512的外径或用于将从目标反射的光谱信号传输至光谱仪611的单独光路的外径或者所述纤缆或光路从内窥镜510的突出的角度会影响反射信号的强度。可以测量外径和/或突出角度并将其提供给光谱仪611以获得反射光谱数据。如上所述，可以使用光谱数据、测量的纤缆或光路的外径及其突出的角度以及/或者来自内窥镜图像处理器的输入信号来计算目标结构与纤缆的远端端部之间的距离660。
图8A至图8C示出了激光治疗系统800，该激光治疗系统800包括具有集成的多纤缆附件的内窥镜810和手术激光系统，该手术激光系统包括反馈控制的激光治疗系统610和激光源620。多纤缆附件包括用于将光谱信号传输回至光谱仪611以及用于将表面激光能量从激光源620传送至目标结构的光路816。激光控制器613可以控制激光发射的定时，使得光谱信号的传输和激光能量的传送可以在不同的时间发生。多纤缆附件还包括嵌入内窥镜810并沿内窥镜810的长形主体延伸的多个光源纤缆814。作为示例而非限制，图8B示出了围绕光路816径向分布——例如在内窥镜的长形主体的径向截面上相对于光路816沿着圆周分布——的六个光源纤缆814。在如图8B所示的示例中，光路816可以大致上位于内窥镜810的长形主体的中心纵轴处。可以使用其他数目的光源纤缆和/或光源纤缆相对于光路816的其他位置。例如，图8C示出了径向地定位在光路816的相对侧处的两个光源纤缆814。
光源纤缆814可以耦接至光源630，如上面参照图6至图7所讨论的。可替选地，光源纤缆814可以耦接至如图5A至图5B所示的照射灯514。来自内窥镜光源、照射灯514(例如，一个或更多个LED)或者例如内窥镜外部的远程光源630的光可以起到照射目标并产生从目标表面反射的光谱信号的功能，该光谱信号可以被收集以用于光谱分析。反馈分析器612可以确定内窥镜810的远端端部与目标结构122之间的距离660，如图6至图7类似地示出的。
图9示出了作为所示出的激光治疗系统800的变体的激光治疗系统900。代替通过光路816传送激光能量，单独的手术激光纤缆820可以用于将表面激光能量从激光源620传送至目标结构。光路816被用作用于将光谱信号传输回至光谱仪611的专用光谱信号纤缆。
图10是示出校准曲线1000的图，该校准曲线1000表示使用从目标结构反射的反馈信号的光谱反射信号强度(例如，响应于电磁辐射而从目标结构反射的光谱信号)与纤缆的远端端部和目标结构之间的距离660之间的关系，例如图6至图9所示。当通过特定波长(例如，450nm或730nm)下的电磁辐射投射目标结构时，可以通过测量组织与光谱探针远端端部之间不同距离处的反射光强度来生成校准曲线1000。通过参考校准曲线，对光谱信号的分析允许快速估计距离。
生成校准曲线的示例性过程如下。首先，可以计算每个距离的参考值。校准曲线本身不可以用于标识距离，因为光反射强度取决于试样的反射率等。用于消除试样的反射率的影响的参考值的一个示例如下：
参考值＝dI/dx*1/I (1)
在体内手术过程期间，操作者可以在连续记录光谱反馈的情况下移动纤缆或内窥镜，直到可以检测目标组织成分的反射光谱。
参照图10，可以在反射光强度为I1的距离x1处测量第一光谱。此时，x1的实际值和反射信号强度的曲线是未知的。然后，可以持续地移动纤缆或内窥镜远端端部(反射光检测器)，并且可以测量与距离x2对应的下一个反射光强度I2。x2可以接近x1，使得x1与x2之间的曲线可以近似为线性。此时，x1、x2和反射信号强度的曲线是未知的。可以使用I1、I2和δ(x2-x1)来计算比较值，如下：
比较值＝δ(I2-I1)/δ(x2-x1)*1/I1 (2)
然后，在参考值中搜索与比较值相同的一个参考值。如果发现仅一个参考值(xr)与等式(2)中给出的比较值相同，则xr可以被确定为x1的距离。如果有两个参考值(xr1，xr2)，则可以持续地移动线缆或内窥镜远端端部(反射光检测器)，并且可以测量与距离x3对应的下一个反射光强度I3。x3可以接近x2，使得x2与x3之间的曲线可以近似为线性。此时，x1、x2、x3和反射信号强度的曲线是未知的。可以使用I1、I2、I3、δ(x2-x1)和δ(x3-x2)如下计算新的比较值。
比较值＝δ(I3-I2)/δ(x3-x2)*1/I2 (3)
然后，在参考值中搜索与xr1+δ(x2-x1)和xr2+δ(x2-x1)相同的一个参考值。可以将参考值与等式(3)中给出的比较值进行比较。参考值与比较值更相似的距离被估计为实际距离。
在体内手术过程期间，示例方法可以包括：在连续记录光谱反馈的情况下移动纤缆或内窥镜，直到将检测到目标成分的反射光谱。在大多数情况下，当光谱远端端部朝向目标移动时，检测到的反射光强度最初将是弱的，并且将随着目标与纤缆端部之间的距离减小而增加。例如，在反射光强度为I1的距离d1上测量第一光谱。纤缆或内窥镜远端端部朝向目标持续地稍微移动，并持续地收集反射数据，并且该方法可以测量与距离d2对应的下一个反射光强度I2。然后，该方法可以包括计算反射信号变化斜率的值＝δ(I2-I1)/δ(d2-d1)[1]。为了使所计算的斜率值独立于反射光强度，可以对计算的斜率进行归一化。计算测量的距离处的反射光的斜率的最终公式变为：
斜率(归一化)＝[δ(I2-I1)/δ(d2-d1)]/I0 (4)
其中：I0＝平均值(I1，I2)
然后，该方法可以将所计算的斜率与库中校准曲线上的斜率进行比较，以允许估计所需的距离。可以使用软件快速完成所有计算。
图11是示出方法1100的流程图，该方法1100用于控制激光系统将激光束传送至受试者的身体中的目标结构，例如解剖结构(例如，软组织、硬组织或诸如癌组织的异常组织)或结石结构(例如，肾结石或胰胆管结石或胆囊结石)。方法1100可以在激光治疗系统例如激光治疗系统100或其变体比如激光反馈控制系统200中被实现并且由激光治疗系统例如激光治疗系统100或其变体比如激光反馈控制系统200执行。尽管方法1100的过程被绘制在一个流程图中，但是它们不需要以特定顺序被执行。在各种示例中，过程中的一些可以以与本文所示出的顺序不同的顺序被执行。
在1110处，利用由诸如光源630的光源产生的电磁辐射照射受试者身体中的目标。光源可以在从UV到IR的光学范围内产生电磁辐射。上面的表2中示出了光源和相应的电磁辐射波长的示例。电磁辐射可以经由沿内窥镜的长形主体延伸的光路被传输至目标结构，例如以上参照图6至图9讨论的。可替选地，光源可以包括照射灯，例如可视化系统的一个或更多个LED，照射灯位于内窥镜的远端端部处并且被配置成在内窥镜手术期间照射目标结构和周围环境，如图5A至图5B所示。
在1120处，可以通过光谱传感器例如使用光谱传感器242或其变体来感测响应于电磁辐射而从目标反射的信号。光谱传感器的示例可以包括傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、拉曼光谱仪、UV-VIS光谱仪、UV-VIS-IR光谱仪或荧光光谱仪等。反射信号可以通过光路被传输至光谱传感器，例如如图2所示的信号传输路径250或如图8至图9所示的光路816。光路具有适于将从组织反射的光谱信号传输至光谱传感器的光学特性。可替选地，光谱传感器可以可操作地耦接至用于传输激光束的激光纤缆，例如如图1所示的第一光路108或第二光纤118、图6至图7所示的激光纤缆512或者如图8A至图8C所示的光路816。
另外地或可替选地，可以使用一个或更多个成像传感器例如如图2所示的成像传感器244来感测响应于电磁辐射而来自目标的反射信号。成像传感器的示例可以包括成像相机，例如在实施方式中对紫外线(UV)、可见光(VIS)或红外(IR)波长敏感的CCD或CMOS相机。相机可以嵌入内窥镜中，例如相机516并入内窥镜510中，如图5至图7所示。
在1130处，可以例如使用如图2所示的反馈分析器240根据感测到的反射信号来生成一个或更多个光谱特性。光谱特性可以包括诸如反射率、反射光谱、吸收指数等特性。光谱特性可以指示结构类别(例如，解剖组织或结石)或指示目标结构的化学成分的特定结构类型。在示例中，光谱特性可以包括表示多个波长上的反射强度的反射光谱。反射率可以被确定为在材料表面处反射的入射电磁功率的一部分。反射率表示材料表面在反射辐射能量例如从光源发射的电磁辐射时的有效性。反射光谱可以被格式化为数据阵列或也被称为光谱反射曲线的图形表示。
光谱特性可以包括从参考光谱中提取的一个或更多个特性光谱特征。特性反射特征的示例可以包括特定波长下或波长范围内的反射强度(或归一化反射光谱强度)、根据反射光谱计算的统计值(例如，反射率在两个或更多个不同波长上的变化、反射率在波长范围内的变化率等)或表示光谱反射曲线的至少一部分的形态的图形特征(例如，斜率、曲率、曲线的段等)。
在一些示例中，可以进一步使用关于至少一个光路的几何形状和定位信息来生成光谱特性(例如，反射光谱)，所述至少一个光路与内窥镜相关联并且被配置成传输激光束、从目标反射的信号或者由光源产生的电磁辐射中的一个或更多个。几何形状和定位信息可以包括至少一个光路的外径和/或至少一个光路的远端端部相对于内窥镜的突出的角度。
在1140处，基于一个或更多个光谱特性，可以例如使用反馈分析器240将目标结构标识为具有各自组成的多种结构类型中的一种。在示例中，可以例如使用目标检测器246将目标结构标识为结石结构的类别或解剖结构的类别。结石结构的示例可以包括诸如泌尿系统、胆囊、鼻腔、胃肠道、胃或扁桃体的各种结石形成部位中的结石或结石碎片。解剖结构的示例可以包括软组织(例如，肌肉、肌腱、韧带、血管、筋膜、皮肤、脂肪和纤维组织)、诸如骨的硬组织、诸如软骨的结缔组织等。如上面参照图3A至图3B所讨论的，结石结构(例如，肾结石)和解剖结构(例如，受试者的软组织或硬组织)可能具有不同的反射光谱。从目标结构的反射光谱提取的光谱特征可以用于将目标结构分类为结石结构或解剖结构(例如，软组织或硬组织)，如上面参照图2和图3A至图3B所描述的。
另外地或可替选地，可以例如使用目标分类器248将目标结构分类为多种结石类型中的一种或多种组织类型中的一种。如图3A至图3B所示，同一类别内的不同结构类型(例如，结石类别或解剖结构类别)可能表现出不同的反射特性。这样的类别内反射光谱差异可以用于将目标结构分类为特定结构类型例如在所标识的解剖结构的类别内的特定组织类型或者在所标识的结石结构的类别内的特定结石类型。分类可以基于特定波长下的反射率、两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征(例如，方差或其他变化度量)或者根据反射光谱的图形表示生成的图形特征中的一个或更多个。在示例中，所标识的结石目标(例如，肾结石)可以被分类为具有不同的化学成分的结石类型中的一种，例如CaP结石、MAP结石、COM结石、COD结石、基于胆固醇的结石或尿酸(UA)结石中的一种。在示例中，所标识的组织目标可被分类为具有不同解剖位置的组织类型中的一种。例如，肾组织目标可以被分类为肾盏组织、皮质组织、髓质组织或输尿管组织中的一个。在另一示例中，所标识的组织目标可以被分类为正常组织或异常组织(例如，癌组织)。在又一示例中，所标识的组织目标可以被分类为治疗区域(例如，打算去除的肿瘤或息肉)或非治疗区域(例如，血管、肌肉等)。从目标结构的反射光谱提取的光谱特征可以用于将目标结构分类为特定结石类型或特定组织类型，如上面参照图2和图3A至图3B所描述的。
在1150处，可以例如使用激光控制器260来生成控制信号，以基于对目标的标识在操作模式下操作激光系统。操作模式可以包括激光束的传送或停止激光束的传送或者针对激光系统的激光参数设置。在示例中，如果目标被标识为结石结构，则激光系统可以在第一操作模式下操作；如果目标被标识为解剖结构，则激光系统可以在第二操作模式下工作；或者如果目标被标识为既不是解剖结构也不是结石结构，则激光系统可以在第三操作模式下工作。在示例中，第一操作模式可以对应于激活用于传送利用第一辐照参数编程的激光束的激光系统，以消融所标识的结石例如肾结石或者将所标识的结石例如肾结石弄成粉末。在示例中，第二操作模式可以对应于停止将激光能量传送至所标识的组织或传送利用与第一辐照参数设置不同的第二辐照参数设置编程的激光束，以治疗所标识的组织。在示例中，第三操作模式可以对应于使激光系统暂停激光能量的传送。激光辐照参数的示例可以包括波长、功率、功率密度、脉冲参数(例如，脉冲宽度、脉冲率、幅度、占空比)、曝光时间、总剂量或能量等。
在一些示例中，可以针对多种结石类型和/或多种组织类型分别确定辐照参数设置。结石类型-辐照参数设置对应关系或组织类型-辐照参数设置对应关系可以被创建并被存储在存储器250中，例如被存储在查找表、关联阵列等中。激光控制器260可以使用这样存储的对应关系之一来确定与所分类的结石类型或所分类的组织类型对应的辐照参数设置。
在一些示例中，确定激光系统的工作模式可以进一步基于目标结构与光路的远端端部之间的距离660，例如如图6至图7所示的激光纤缆512的远端端部与目标结构122之间的距离660或者如图8至图9所示的用于接收和传输反射信号的光路816的远端端部与目标结构122之间的距离660。可以使用光谱特性例如反射光谱来计算距离660。另外地，在一些示例中，可以使用测量的纤缆或光路的外径及其突出的角度和/或来自内窥镜图像处理器的输入信号来计算距离660。
如果距离660满足条件，例如落在阈值以下或落在指定的激光发射范围内，则可以控制激光系统将激光束传送至目标结构。在示例中，如果目标结构被标识为预期的治疗结构类型(例如，指定的软组织类型或指定的结石类型)，但是目标结构不在激光的范围内(例如，d>dth)，则可以产生控制信号以“锁定”激光源并防止激光源向目标发射。关于距离660和目标结构在激光的范围之外(d>dth)的信息可以被呈现给从业者，从业者然后可以调整内窥镜，例如以重新定位激光纤缆的远端端部。距离660以及目标结构类型可以被持续监测并呈现给从业者。当目标被识别为预期的治疗结构类型并且在激光的范围内(d<＝dth)时，可以产生控制信号以“解锁”激光源，以根据激光操作模式(例如，功率设置)对准目标结构并向目标结构发射激光束。可以使用预先生成的校准曲线来计算距离660，该预先生成的校准曲线表示光谱反射信号强度与纤缆的远端端部和目标结构之间的距离660之间的关系，如上面参照图10所描述的。
图12总体上示出了可以对其执行本文讨论的技术(例如，方法)中的任一种或更多种的示例机器1200的框图。本描述的部分可以应用于激光治疗系统100(例如，激光反馈控制系统101)、激光反馈控制系统200或集成到内窥镜例如内窥镜400中的控制电路系统的各个部分的计算框架。
在替选实施方式中，机器1200可以作为独立的装置而操作，或者可以连接(例如，联网)至其他机器。在联网的部署中，机器1200可以在服务器-客户端网络环境中以服务器机器、客户端机器或这两者的能力进行操作。在示例中，机器1200可以充当对等式(P2P)(或其他分布式)网络环境中的对等机器。机器1200可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、web应用、网络路由器、交换机或网桥、或者能够(顺序地或以其他方式)执行指定要由该机器采取的动作的指令的任何机器。此外，虽然仅示出了单个机器，但是术语“机器”也应当被视为包括单独地或联合地执行一组(或多组)指令以执行本文所讨论的方法诸如云计算、软件即服务(SaaS)、其他计算机集群配置中的任一种或更多种方法的机器的任何集合。
如本文所述，示例可以包括逻辑或多个部件或机制，或者可以由逻辑或多个部件或机制操作。电路集是在包括硬件(例如，简单电路、门、逻辑等)的有形实体中实现的电路的集合。随着时间和底层硬件可变性，电路集成员资格可能是灵活的。电路集包括可以在操作时单独地或组合地执行指定操作的成员。在示例中，电路集的硬件可以被不可变地设计成执行特定操作(例如，硬接线)。在示例中，电路集的硬件可以包括可变地连接的物理部件(例如，执行单元、晶体管、简单电路等)，以对特定操作的指令进行编码，所述可变地连接的物理部件包括被物理地修改(例如，磁力地、电力地、不变聚集粒子的可移动放置等)的计算机可读介质。在连接物理部件时，硬件组件的基本电气特性被改变，例如，从绝缘体被改变为导体或从导体被改变为绝缘体。所述指令使得嵌入式硬件(例如，执行单元或加载机制)能够经由可变连接创建硬件中的电路集的成员，以在操作时执行指定操作的部分。因此，当装置正在操作时，计算机可读介质通信地耦接至电路集成员的其他部件。在示例中，物理部件中的任何部件可以在多于一个电路集的多于一个成员中被使用。例如，在操作中，执行单元可以在一个时间点处在第一电路集的第一电路中被使用，并且在不同时间处被第一电路集中的第二电路或者被第二电路集中的第三电路重用。
机器(例如，计算机系统)1200可以包括硬件处理器1202(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器核或其任意组合)、主存储器1204和静态存储器1206，以上中的一些或全部可以经由互连链路(例如，总线)1208彼此进行通信。机器1200还可以包括显示单元1210(例如，光栅显示器、矢量显示器、全息显示器等)、字母数字输入装置1212(例如，键盘)和用户界面(UI)导航装置1214(例如，鼠标)。在示例中，显示单元1210、输入装置1212和UI导航装置1214可以是触摸屏显示器。机器1200可以另外地包括存储装置(例如，驱动单元)1216、信号生成装置1218(例如，扬声器)、网络接口装置1220和一个或更多个传感器1221例如全球定位系统(GPS)传感器、指南针、加速计或其他传感器。机器1200可以包括输出控制器1228，例如串行(例如，通用串行总线(USB)、并行或其他有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(NFC)等)连接，以通信或控制一个或更多个外围装置(例如，打印机、读卡器等)。
存储装置1216可以包括其上存储有一组或更多组数据结构或指令1224(例如，软件)的机器可读介质1222，所述数据结构或指令1224实现本文描述的技术或功能中的任意一个或更多个或者由本文描述的技术或功能中的任意一个或更多个利用。在由机器1200执行指令1224期间，指令1224还可以全部地或至少部分地驻留在主存储器1204内、静态存储器1206内或硬件处理器1202内。在示例中，硬件处理器1202、主存储器1204、静态存储器1206或存储装置1216中的一个或任意组合可以构成机器可读介质。
虽然机器可读介质1222被示出为单个介质，但是术语“机器可读介质”可以包括被配置成存储一个或更多个指令1224的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库以及/或者相关联的高速缓存和服务器)。
术语“机器可读介质”可以包括能够存储、编码或承载用于由机器1200执行并且使机器1200执行本公开内容的技术中的任意一个或更多个的指令或者能够存储、编码或承载由这样的指令使用的数据结构或者与这样的指令相关联的数据结构的任意介质。非限制性机器可读介质示例可以包括固态存储器以及光学和磁性介质。在示例中，大容量机器可读介质包括具有多个粒子的机器可读介质，所述多个粒子具有不变(例如，静止)质量。因此，大容量机器可读介质不是暂态传播信号。大容量机器可读介质的具体示例可以包括：非易失性存储器，例如半导体存储器装置(例如，电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EPSOM))和闪速存储器装置；磁盘，例如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
还可以利用多个传输协议(例如，帧中继、互联网协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任意一个经由网络接口装置1220使用传输介质通过通信网络1226发送或接收指令1224。示例通信网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如，因特网)、移动电话网络(例如，蜂窝网络)、普通老式电话(POTS)网络以及无线数据网络(例如，被称为
Figure BDA0003542661270000353
的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准族、被称为
Figure BDA0003542661270000354
的IEEE 802.16标准族)、IEEE 802.15.4标准族、对等式(P2P)网络等。在示例中，网络接口装置1220可以包括一个或更多个物理插孔(例如，以太网插孔、同轴插孔或电话插孔)或者用于连接至通信网络1226的一个或更多个天线。在示例中，网络接口装置1220可以包括多个天线，以使用单输入多输出(SIMO)技术、多输入多输出(MIMO)技术或多输入单输出(MISO)技术中的至少一个来无线地通信。术语“传输介质”应当被认为包括能够存储、编码或承载用于由机器1200执行的指令的任意无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质以促进这样的软件的通信。
补充说明
以上详细描述包括对附图的参考，这些附图形成了详细描述的一部分。通过图示的方式，附图示出了可以实施本发明的具体实施方式。这些实施方式在本文中也被称为“示例”。这样的示例可以包括除了示出的或描述的那些要素之外的要素。然而，本发明人还考虑了仅提供示出的或描述的那些要素的示例。此外，本发明人还考虑了使用关于特定示例(或特定示例的一个或更多个方面)或者关于在本文中示出或描述的其他示例(或其他示例的一个或更多个方面)示出的或描述的这些要素(或这些要素的一个或更多个方面)的任何组合或排列的示例。
在本文献中，如在专利文献中常见的那样，不管“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法，使用术语“一”或“一个”来包括一个或多于一个。在本文献中，除非以其他方式指出，否则术语“或”被用来指代非排他性的或，使得“A或B”包括“A而非B”、“B而非A”以及“A和B”。在本文献中，术语“包括”和“在......中”被用作相应术语“包含”和“其中”的简明英语等同词。另外，在所附权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，包括除了权利要求中的这样的术语之后列出的那些要素之外的要素的系统、装置、制品、组合物、配方或过程仍然被认为落入该权利要求的范围内。此外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并且不旨在对其对象施加数值要求。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或上述示例的一个或更多个方面)可以彼此结合使用。例如本领域普通技术人员在查阅以上描述之后可以使用其他实施方式。摘要被提供以符合37C.F.R.§1.72(b)，以允许读者快速确定本技术公开内容的本质。提交摘要是基于以下理解：摘要将不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上面的具体实施方式中，各种特征可以被结合在一起以组织本公开内容。这不应被解释为意味着：对于任何权利要求而言，未要求保护的公开特征均是必要的。相反，发明主题可能在于少于特定公开的实施方式的所有特征。因此，所附权利要求由此作为示例或实施方式被并入到具体实施方式中，其中，每项权利要求作为单独的实施方式独立存在，并且预期这样的实施方式可以以各种组合或排列的方式相互结合。本发明的范围应当参考所附权利要求以及这样的权利要求被给予权力的等同物的全部范围来确定。

Claims (39)

1.一种电外科治疗系统，包括：
电外科能量系统，所述电外科能量系统被配置成生成用于传送至受试者的身体中的目标的电外科能量；以及
控制器电路，所述控制器电路被配置成：
接收响应于由光源产生的电磁辐射而从所述目标反射的信号；
根据所接收的反射信号生成一个或更多个光谱特性；
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型中的一种；以及
基于对所述目标的标识来确定所述电外科能量系统的操作模式，所述操作模式包括所述电外科能量的传送或停止传送或者针对所述电外科能量系统的能量参数设置。
2.根据权利要求1所述的电外科治疗系统，其中，所述电外科能量系统包括激光系统，所述激光系统被配置成生成用于传送至所述受试者的身体中的目标的激光束，并且所述能量参数设置包括激光参数设置。
3.根据权利要求2所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：
使用所接收的反射信号来生成反射光谱，所述反射光谱表示多个波长上的反射强度；以及
生成一个或更多个光谱特性包括：从所述反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，所述一个或更多个光谱特征包括：
特定波长下的反射强度；
两个或更多个不同波长上反射率的统计特征；或者
所述反射光谱的图形表示的图形特征。
4.根据权利要求3所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标标识为结石结构或解剖结构中的一个。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为具有各自不同成分的多个结石类型中的一种；
基于所述目标的所分类的结石类型来调整针对所述激光系统的激光参数设置；以及
根据所调整的激光参数设置来生成针对所述激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的结石类型的目标。
6.根据权利要求5所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成将所述目标分类为肾结石类型中的一种，所述肾结石类型包括以下中的至少一个：
磷酸钙(CaP)结石；
磷酸铵镁(MAP)结石；
一水草酸钙(COM)结石；
基于胆固醇的结石；
二水草酸钙(COD)结石；或者
尿酸(UA)结石。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为多个组织类型中的一种；以及
基于所述目标的所分类的组织类型来确定所述激光系统的操作模式。
8.根据权利要求7所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为治疗区域或非治疗区域；以及
生成针对所述激光系统的控制信号，以将激光束传送至所述治疗区域并停止激光束到所述非治疗区域的传送。
9.根据权利要求7所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为正常组织或癌组织；以及
生成针对所述激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的癌组织的目标，并且如果所述目标被分类为正常组织，则停止激光束的传送。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成确定所述电外科能量系统的操作模式，确定所述电外科能量系统的操作模式包括以下中的一个：如果所述目标被标识为结石结构，则确定所述电外科能量系统的操作模式是第一操作模式；如果所述目标被标识为解剖结构，则确定所述电外科能量系统的操作模式是第二操作模式；或者如果所述目标被标识为既不是解剖结构也不是结石结构，则确定所述电外科能量系统的操作模式是第三操作模式。
11.根据权利要求2至9中任一项所述的电外科治疗系统，包括耦接至所述激光系统的内窥镜，所述内窥镜包括所述控制器电路和至少一个光路，所述至少一个光路被配置成传输所述激光束、从所述目标反射的信号或由所述光源产生的电磁辐射中的一个或更多个。
12.根据权利要求11所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路还被配置成：
使用所述一个或更多个光谱特性中的至少一个来计算所述目标与所述至少一个光路的远端端部之间的距离；以及
如果(1)所述目标被标识为治疗结构类型并且(2)所计算的距离在指定的激光发射范围内，则确定所述激光系统的操作模式，所述操作模式包括将所述激光束传送至所述目标。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述至少一个光路包括第一光路，所述第一光路被配置成：将从所述目标反射的信号传输至耦接至所述控制器电路的光谱传感器。
14.根据权利要求13所述的电外科治疗系统，其中，所述第一光路还被配置成将所述激光束传输至所述目标。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述第一光路还被配置成将所述电磁辐射从所述光源传输至所述目标。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述至少一个光路包括与所述第一光路分离的第二光路，所述第二光路被配置成将所述激光束传输至所述目标。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：进一步使用关于所述至少一个光路的外径的信息来生成所述一个或更多个光谱特性。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述控制器电路被配置成：进一步使用关于所述至少一个光路的远端端部相对于所述内窥镜的突出的角度的信息来生成所述一个或更多个光谱特性。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的电外科治疗系统，其中，由所述光源产生的电磁辐射包括以下中的一个或更多个：
紫外线波；
可见光波；或者
红外线波。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述控制电路耦接至光谱传感器，所述光谱传感器被配置成感测响应于照射所述目标结构的电磁辐射而从所述目标反射的信号，所述光谱传感器包括以下中的一个或更多个：
傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪；
拉曼光谱仪；
UV-VIS光谱仪；
UV-VIS-IR光谱仪；或者
荧光光谱仪。
21.根据权利要求1至21中任一项所述的电外科治疗系统，其中，所述控制电路耦接至成像传感器，所述成像传感器被配置成：感测响应于照射所述目标结构的电磁辐射而从所述目标反射的信号。
22.一种用于控制电外科能量系统以将电外科能量传送至受试者的身体中的目标的方法，所述方法包括：
利用由光源产生的电磁辐射照射所述目标；
经由耦接至控制器电路的光谱传感器感测响应于所述电磁辐射而从所述目标反射的信号；
使用所感测的反射信号，经由所述控制器电路来生成一个或更多个光谱特性；
使用所述一个或更多个光谱特性，经由所述控制器电路将所述目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型中的一种；以及
经由所述控制器电路生成控制信号，以基于对所述目标的标识在操作模式下操作所述电外科能量系统，所述操作模式包括所述电外科能量的传送或停止传送或者针对所述电外科能量系统的能量参数设置。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，生成所述控制信号以基于对所述目标的标识在操作模式下操作激光系统，所述操作模式包括激光束的传送或停止传送或者针对所述激光系统的激光参数设置。
24.根据权利要求22至23中任一项所述的方法，包括使用所感测的反射信号生成反射光谱，所述反射光谱表示多个波长上的反射强度，并且其中，生成一个或更多个光谱特性包括从所述反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，所述一个或更多个光谱特征包括：
特定波长下的反射强度；
两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征；或者
所述反射光谱的图形表示的图形特征。
25.根据权利要求23所述的方法，还包括：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为具有各自不同成分的多个结石类型中的一种；
基于所述目标的所分类的结石类型来调整针对所述激光系统的激光参数设置；以及
根据所调整的激光参数设置来生成针对所述激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的结石类型的目标。
26.根据权利要求23至24中任一项所述的方法，还包括：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为多个组织类型中的一种；以及
基于所述目标的所分类的组织类型来确定所述激光系统的操作模式。
27.根据权利要求26所述的方法，包括：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为治疗区域或非治疗区域；以及
生成针对所述激光系统的控制信号，以将激光束传送至所述治疗区域并停止激光束到所述非治疗区域的传送。
28.根据权利要求26至27中任一项所述的方法，包括：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为正常组织或癌组织；以及
生成针对所述激光系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的癌组织的目标，并且如果所述目标被分类为正常组织，则停止激光束的传送。
29.根据权利要求23至28中任一项所述的方法，其中，确定所述电外科能量系统的操作模式包括以下中的一种：如果所述目标被标识为结石结构，则确定所述电外科能量系统的操作模式是第一操作模式；如果所述目标被标识为解剖结构，则确定所述电外科能量系统的操作模式是第二操作模式；或者如果所述目标被标识为既不是解剖结构也不是结石结构，则确定所述电外科能量系统的操作模式是第三操作模式。
30.根据权利要求23至29中任一项所述的方法，还包括：
使用所述一个或更多个光谱特性中的至少一个来计算所述目标与和内窥镜相关联的光路的远端端部之间的距离；以及
如果(1)所述目标被标识为治疗结构类型并且(2)所计算的距离在指定的激光发射范围内，则确定所述激光系统的操作模式包括：将所述激光束传送至所述目标。
31.根据权利要求23至30中任一项所述的方法，其中，生成所述一个或更多个光谱特性包括：使用关于至少一个光路的几何形状和定位信息，所述至少一个光路与内窥镜相关联并且被配置成传输所述激光束、从所述目标反射的信号或者由所述光源产生的电磁辐射中的一个或更多个。
其中，所述几何形状和定位信息包括所述至少一个光路的外径或者所述至少一个光路的远端端部相对于所述内窥镜的突出的角度中的至少一个。
32.至少一种非暂态机器可读存储介质，所述非暂态机器可读存储介质包括指令，所述指令在由机器的一个或更多个处理器执行时使所述机器执行包括以下的操作：
利用由光源产生的电磁辐射照射受试者的身体中的目标；
接收响应于所述电磁辐射而从所述目标反射的信号；
使用所述反射信号来生成一个或更多个光谱特性；
使用所述一个或更多个光谱特性，将所述目标标识为具有各自不同成分的多种结构类型中的一种；以及
生成控制信号以基于对所述目标的标识在操作模式下操作电外科能量系统，所述操作模式包括电外科能量的传送或停止传送或者针对所述电外科能量系统的能量参数设置。
33.根据权利要求32所述的至少一种非暂态机器可读存储介质，其中，生成所述控制信号以基于对所述目标的标识在操作模式下操作激光系统，所述操作模式包括激光束的传送或停止传送或者针对所述激光系统的激光参数设置。
34.根据权利要求32至33中任一项所述的至少一种非暂态机器可读存储介质，其中，所述指令使所述机器执行还包括以下的操作：使用所接收的反射信号来生成表示多个波长上的反射强度的反射光谱，以及
其中，生成一个或更多个光谱特性的操作包括从所述反射光谱中提取一个或更多个光谱特征，所述一个或更多个光谱特征包括：
特定波长下的反射强度；
两个或更多个不同波长上的反射率的统计特征；或者
所述反射光谱的图形表示的图形特征。
35.根据权利要求32至34中任一项所述的至少一种非暂态机器可读存储介质，其中，将所述目标标识为多种结构类型中的一种的操作包括：使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标标识为结石结构或解剖结构中的一个。
36.根据权利要求32至35中任一项所述的至少一种非暂态机器可读存储介质，其中，所述指令使所述机器执行还包括以下的操作：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为具有各自不同成分的多个结石类型中的一种；
基于所述目标的所分类的结石类型来调整针对所述电外科能量系统的激光参数设置；以及
根据所调整的激光参数设置来生成针对所述电外科能量系统的控制信号，以将激光束传送至所分类的结石类型的目标。
37.根据权利要求32至36中任一项所述的至少一种非暂态机器可读存储介质，其中，所述指令使所述机器执行还包括以下的操作：
使用所述一个或更多个光谱特性将所述目标分类为多个组织类型中的一种；以及
基于所述目标的所分类的组织类型来确定所述激光系统的操作模式。
38.根据权利要求32至37中任一项所述的至少一种非暂态机器可读存储介质，其中，所述指令使所述机器执行还包括以下的操作：
使用所述一个或更多个光谱特性中的至少一个来计算所述目标与和内窥镜相关联的光路的远端端部之间的距离；以及
如果(1)所述目标被标识为治疗结构类型并且(2)所计算的距离在指定的激光发射范围内，则确定所述激光系统的操作模式，所述操作模式包括将所述激光束传送至所述目标。
39.根据权利要求32至38中任一项所述的至少一种非暂态机器可读存储介质，其中，生成所述一个或更多个光谱特性的操作包括：使用关于至少一个光路的几何形状和定位信息，所述至少一个光路与内窥镜相关联并且被配置成传输所述激光束、从所述目标反射的信号或者由所述光源产生的电磁辐射中的一个或更多个，
其中，所述几何形状和定位信息包括所述至少一个光路的外径或者所述至少一个光路的远端端部相对于所述内窥镜的突出的角度中的至少一个。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020003155T5 (de) * 2019-08-05 2022-03-17 Gyrus Acmi, Inc. D/B/A Olympus Surgical Technologies America Lasersystem mit beleuchtungssteuerung
US11497927B2 (en) * 2020-09-08 2022-11-15 Designs For Vision, Inc. Devices utilizing fluorescent enhancement theragnosis technology
US20230064616A1 (en) * 2021-08-26 2023-03-02 Boston Scientific Scimed, Inc. Multi-laser medical system and methods of use
US20230068745A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-02 Covidien Lp Real-time registration using near infrared fluorescence imaging
WO2023132826A1 (en) * 2022-01-05 2023-07-13 C.R. Bard, Inc. Lithotripsy laser spectroscopy in situ
WO2023154044A1 (en) * 2022-02-09 2023-08-17 C.R. Bard, Inc. Ureteroscopes with laser fiber channel
DE102022104138A1 (de) 2022-02-22 2023-08-24 Karl Storz Se & Co. Kg Medizinische Bildgebungsvorrichtung, medizinisches System, Verfahren zum Betrieb einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zur medizinischen Bildgebung
WO2024020200A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 Lumenis Ltd. System for distinguishing between stone and tissue with a laser
CN116036492B (zh) * 2023-03-29 2023-06-16 北京新科以仁科技发展有限公司 一种激光器的功率控制方法、装置、设备及存储介质
CN117297762B (zh) * 2023-11-29 2024-02-27 华科精准（北京）医疗科技有限公司 一种快捷匹配的治疗光纤及激光治疗系统

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02161937A (ja) * 1988-12-15 1990-06-21 Hamamatsu Photonics Kk 結石破砕装置
US20020045832A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-18 Cole Giller Method and apparatus for probe localization in brain matter
US20030191398A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-09 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for spectroscopy of biological tissue
US20080125634A1 (en) * 2006-06-14 2008-05-29 Cornova, Inc. Method and apparatus for identifying and treating myocardial infarction
US20090156900A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Robertson David W Extended spectral sensitivity endoscope system and method of using the same
JP2009213589A (ja) * 2008-03-09 2009-09-24 Kunio Awazu 結石診断・破砕装置および赤外波長可変レーザーを用いた結石診断・破砕方法
JP2013106692A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Hoya Corp 分光内視鏡装置
US20140276101A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device for detecting a target and related methods of use
CN104619281A (zh) * 2012-04-12 2015-05-13 Ams研究公司 外科激光系统和激光碎石技术
CN105377108A (zh) * 2013-02-20 2016-03-02 索隆-基特林癌症研究协会 宽视场拉曼成像设备及相关方法
US20170173275A1 (en) * 2014-06-25 2017-06-22 Massachusetts Institute Of Technology Optical sensor for needle-tip tissue identification and diagnosis
CN107743376A (zh) * 2015-06-10 2018-02-27 波士顿科学医学有限公司 通过评估响应于激发辐射的光致发光的身体物质检测
JP2018100955A (ja) * 2016-11-01 2018-06-28 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション マルチ帯域幅のスペクトル符号化内視鏡

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012040362A2 (en) * 2010-09-21 2012-03-29 Cornova, Inc. Systems and methods for analysis and treatment of a body lumen
WO2017127372A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-27 Verum Tcs, Llc Systems and methods of determining one or more properties of a catheter and a distal tip thereof
US11698304B2 (en) * 2019-02-15 2023-07-11 Wayne State University Apparatuses, systems, and methods for detecting materials based on Raman spectroscopy

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02161937A (ja) * 1988-12-15 1990-06-21 Hamamatsu Photonics Kk 結石破砕装置
US20020045832A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-18 Cole Giller Method and apparatus for probe localization in brain matter
US20030191398A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-09 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for spectroscopy of biological tissue
US20080125634A1 (en) * 2006-06-14 2008-05-29 Cornova, Inc. Method and apparatus for identifying and treating myocardial infarction
US20090156900A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Robertson David W Extended spectral sensitivity endoscope system and method of using the same
JP2009213589A (ja) * 2008-03-09 2009-09-24 Kunio Awazu 結石診断・破砕装置および赤外波長可変レーザーを用いた結石診断・破砕方法
JP2013106692A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Hoya Corp 分光内視鏡装置
CN104619281A (zh) * 2012-04-12 2015-05-13 Ams研究公司 外科激光系统和激光碎石技术
CN105377108A (zh) * 2013-02-20 2016-03-02 索隆-基特林癌症研究协会 宽视场拉曼成像设备及相关方法
US20140276101A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device for detecting a target and related methods of use
US20170173275A1 (en) * 2014-06-25 2017-06-22 Massachusetts Institute Of Technology Optical sensor for needle-tip tissue identification and diagnosis
CN107743376A (zh) * 2015-06-10 2018-02-27 波士顿科学医学有限公司 通过评估响应于激发辐射的光致发光的身体物质检测
JP2018100955A (ja) * 2016-11-01 2018-06-28 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション マルチ帯域幅のスペクトル符号化内視鏡

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Publication number Publication date
JP2022544122A (ja) 2022-10-17
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