CN117897111A - 用激光能量安全且有效地治疗泌尿系统疾病的方法和装置 - Google Patents

用激光能量安全且有效地治疗泌尿系统疾病的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种激光器系统，包括被配置成产生激光束的处理激光器、被配置成将激光束引导到目标处的光束递送系统、被配置成接收来自用户的输入的用户输入装置、以及耦接到处理激光器和用户输入装置的控制器，控制器被配置成执行以下操作：从所述用户输入装置接收初始用户输入数据，所述初始用户输入数据包括以下项中的至少一者：光束递送系统的一个或更多个属性以及目标的一个或更多个属性；基于初始用户输入数据和电存储的信息确定至少一个初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围，以及使用至少一个初始激光器操作参数值控制处理激光器。

Description

用激光能量安全且有效地治疗泌尿系统疾病的方法和装置
相关申请
本申请要求2021年8月24日提交的序列号63/236,514的美国临时申请的优先权，该申请的标题为“METHOD AND APPARATUS FOR SAFE AND EFFICACIOUS TREATMENT OFUROLOGICAL CONDITIONS WITH LASER ENERG(用激光能量安全且有效地治疗泌尿系统疾病的方法和装置)”，其内容通过引用整体结合到本文中。
背景技术
技术领域
本技术领域大体涉及用定向的激光能量治疗泌尿系统疾病。
背景技术讨论
肾结石疾病是估计影响12％世界人口的普遍状况。尽管大多数患者可以自然地排出结石，但是该状况可能严重到足以需要医疗干预。随后可能出现极度疼痛、恶心、呕吐、感染、尿流阻塞和肾功能丧失。激光碎石术(lithotripsy)是一种治疗肾结石的方法。通过光纤引导的激光能量用于将结石打碎成可以自然排出的更细的部分。
激光碎石的主要问题之一包括使用足够的激光能量来消融结石材质，但不会意外地损伤周围完整的软组织。激光能量还广泛用于通过组织的消融、切开、切除、汽化和凝结来治疗软组织的各种病理(例如，良性前列腺增生(BPH)、膀胱瘤等)。如在如上所述的有关结石的情况下，治疗参数的最佳选择是在功效和安全性之间的折衷。仍然需要能够解决这些问题的能力。
发明内容
各个方面和实施例都涉及用于为泌尿科病症的治疗提供最佳激光参数的方法和系统。
根据示例性实施例，提供了一种激光器系统，其包括被配置成产生激光束的处理激光器、被配置成将激光束引导到目标处的光束递送系统、被配置成接收来自用户的输入的用户输入装置、以及耦接到处理激光器和用户输入装置的控制器，并且所述控制器被配置成执行以下操作：从所述用户输入装置接收初始用户输入数据，所述初始用户输入数据包括以下项中的至少一者：光束递送系统的一个或更多个属性以及所述目标的一个或更多个属性；基于所述初始用户输入数据和电存储的信息确定至少一个初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围，并且使用所述至少一个初始激光器操作参数值控制所述处理激光器。
在一个示例中，所述控制器被配置成在显示装置上显示所述至少一个初始操作参数值和所述相应的初始激光器操作参数范围。
在一个示例中，控制器还被配置成：从用户输入装置接收一个或更多个经调整的激光器操作参数值，基于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值和所述电存储的信息确定至少一个经修改的激光器操作参数值和对应的经修改的激光器操作参数范围，以及使用所述经调整的激光器操作参数值和所述至少一个经修改的激光器操作参数值中的至少一者来控制所述处理激光器。
在一个示例中，经修改的所述至少一个激光器操作参数不同于经调节的所述一个或更多个激光器操作参数。
在一个示例中，所述初始激光器操作参数范围和所述经修改的激光器操作参数范围被确定成使得：每个范围的下限值对应于所述激光器操作参数的最小功效，并且每个范围的上限值对应于所述激光器操作参数的安全极限。在另一示例中，所述控制器被配置为在显示装置上显示每个范围的所述下限值和所述上限值。
在一个示例中，所述控制器还被配置为针对每个被显示的激光器操作参数范围显示系统激光器操作参数范围。在另一示例中，所述激光器操作参数范围比所述系统激光器操作范围窄。
在一个示例中，所述控制器进一步被配置成：确定从用户输入装置接收的所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值是否超过任一范围的所述上限值，以及响应于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值超过任一范围的上限，执行以下项中的至少一者：在显示装置上显示可视警报，以及在听觉装置上发出听觉警报。
在一个示例中，所述控制器被配置成确定所述至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围，使得至少一个初始激光器操作参数中的一个初始激光器操作参数的初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围中的至少一个被保持恒定。
在一个示例中，所述至少一个初始激光器操作参数中被保持恒定的那个初始激光器操作参数是平均功率。在另一示例中，所述平均功率的最小功效值和安全极限值中的至少一者被保持恒定。
在一个示例中，所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值包括以下项中的至少一者：平均功率、脉冲形状、脉冲重复率、脉冲能量、脉冲持续时间和峰值功率。
在一个示例中，所述目标是肾结石，并且所述肾结石的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：结石位置、结石手术类型、结石组成、结石硬度和结石尺寸。在另一示例中，所述光束递送系统的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：外科手术用纤维芯的尺寸、递送系统几何特性(其中所述递送系统几何特性是刚性镜、柔性镜和半刚性镜中的一种)、纤维与结石目标之间的距离、冲洗流量以及纤维或激光束相对于结石目标的移动速度。
在一个示例中，所述控制器还被配置成：根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效平均激光功率(EAP)：EAP＝(AP×LOT)/LTT，其中AP＝平均功率，LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，并且LTT＝激光治疗时间，以及在显示装置上显示所述EAP。
在一个示例中，所述控制器还被配置成：根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效占空比(EDC)：EDC＝LOT/LTT，其中LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，并且LTT＝激光治疗时间，以及在显示装置上显示所述EDC。
在一个示例中，LTT是整个治疗过程的持续时间或所述治疗过程的一部分的持续时间中的一者。
在一个示例中，所述光束递送系统的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：外科手术用纤维芯的尺寸、递送系统几何特性(其中所述递送系统几何特性是刚性镜、柔性镜和半刚性镜中的一种)、纤维和所述目标之间的距离、冲洗流量以及纤维或激光束相对于所述目标的移动速度。
在一个示例中，所述目标的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：目标尺寸、目标位置、目标类型和目标材质。
根据另一示例性实施例，提供了一种用于控制处理激光器的方法，所述处理激光器被配置成产生激光束，并且所述方法包括：接收初始用户输入数据，所述初始用户输入数据包括光束递送系统的一个或更多个属性以及所述目标的一个或更多个属性中的至少一者，所述光束递送系统被配置成将所述激光束引导到所述目标处；基于所述初始用户输入数据和电存储的信息确定至少一个初始激光器操作参数值和对应的初始激光器操作参数范围，以及使用所述至少一个初始激光器操作参数值来控制所述处理激光器。
在一个示例中，所述方法还包括在显示装置上显示所述至少一个初始操作参数值和所述相应的初始激光器操作参数范围。
在一个示例中，该方法还包括：接收一个或更多个经调整的激光器操作参数值，基于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值和所述电存储的信息确定至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围，以及使用所述经调整的激光器操作参数值和所述至少一个经修改的激光器操作参数值中的至少一者来控制所述处理激光器。
在一个示例中，经修改的所述至少一个激光器操作参数不同于经调整的所述一个或更多个激光器操作参数。
在一个示例中，所述初始激光器操作参数范围和所述经修改的激光器操作参数范围被确定为使得：每个范围的下限值对应于所述激光器操作参数的最小功效，以及每个范围的上限值对应于安全极限。在另一示例中，所述方法包括在显示装置上显示每个范围的所述下限值和所述上限值。
在一个示例中，所述方法还包括：确定所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值是否超过任一范围的所述上限值；以及响应于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值超过任一范围的所述上限值，执行以下项中的至少一者：在显示装置上显示可视警报，以及在听觉装置上发出听觉警报。
在一个示例中，所述至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围被确定为使得至少一个初始激光器操作参数中的一个初始激光器操作参数的初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围中的至少一者被保持恒定。在一个示例中，平均功率的所述初始激光器操作参数范围被保持恒定。在一个示例中，所述平均功率的所述最小功效值和所述安全极限值中的至少一者被保持恒定。
在一个示例中，所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值包括以下项中的至少一者：平均功率、脉冲形状、脉冲重复率、脉冲能量、脉冲持续时间和峰值功率。
在一个示例中，所述目标是肾结石，并且所述肾结石的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：结石位置、结石手术类型、结石组成、结石硬度和结石尺寸。
在一个示例中，所述光束递送系统的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：外科手术用纤维芯的尺寸、递送系统几何特性(其中所述递送系统几何特性是刚性镜、柔性镜和半刚性镜中的一种)、纤维与结石目标之间的距离、冲洗流量以及纤维或激光束相对于结石目标的移动速度。
在一个示例中，该方法还包括根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效平均激光功率(EAP)：EAP＝(AP×LOT)/LTT，其中AP＝平均功率，LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，并且LTT＝激光治疗时间，并且在显示装置上显示所述EAP。
在一示例中，该方法还包括根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效占空比(EDC)：EDC＝LOT/LTT，其中LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，并且LTT＝激光治疗时间，并且在显示装置上显示所述EDC。
下面详细讨论这些示例方面和实施例的其他方面、实施例和优点。此外，应当理解，前述信息和以下的详细描述这两者都仅是各个方面和实施例的说明性示例，并且旨在提供概述或框架以用于理解所要求保护的方面和实施例的性质和特征。本文公开的实施例可以与其他实施例组合，并且所提到的“实施例”、“示例”、“一些实施例”、“一些示例”、“替代实施例”、“各种实施例”、“一个实施例”、“至少一个实施例”、“这个和其他实施例”、“某些实施例”或类似说法不一定是相互排斥的，并且旨在指示所描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施例中。本文出现的这些术语不一定全部指同一实施例。
附图说明
下面参考附图讨论至少一个实施例的各个方面，附图不是按比例绘制的。这些附图被包括进来以提供对各个方面和实施例的说明和进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，但不旨在作为对任何特定实施例的极限的定义。附图与说明书的其余部分一起用于解释所描述和要求保护的方面和实施例的原理和操作。在附图中，在各个附图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的附图标记表示。为了清楚起见，不是每个部件都在每个图中被标记。在附图中：
图1是根据本发明的各方面的激光器系统的框图；
图2A是根据本发明的一个或更多个方面的计算出的并显示给用户的一组初始激光器操作参数和相应范围的一个示例；
图2B是根据本发明的一个或更多个方面的计算出的并显示给用户的一组经修改的初始激光器操作参数和相应范围的一个示例；
图3是示出根据本发明的一个或更多个方面的激光器操作参数的功效/安全走廊的曲线图；
图4A-4C是根据本发明的各方面的使用基于铥光纤激光器(TFL)的系统进行肾脏治疗的最佳范围和预设的表；
图5A和5B是根据本发明的各方面的使用基于TFL的系统进行输尿管治疗的最佳范围和预设的表；
图6是根据本发明的各方面的使用基于TFL的系统进行膀胱治疗的最佳范围和预设的表；
图7是根据本发明的各方面的使用基于TFL的系统进行软组织治疗的最佳范围和预设的表；
图8是根据本发明的各方面的所允许的最大激光器设置的表；
图9是根据本发明的各方面的屏幕截图的一个示例，所述屏幕截图示出了显示若干激光器操作参数的图形用户界面；
图10是根据本发明的各方面的屏幕截图的另一示例，所述屏幕截图示出了显示包括有效平均功率的若干激光器操作参数的图形用户界面；
图11是根据本发明的各方面的屏幕截图的另一示例，所述屏幕截图示出了显示包括有效占空比的若干激光器操作参数的图形用户界面；
图12是屏幕截图的另一示例，所述屏幕截图示出了显示包括平均功率的最小值和最大值的若干激光器操作参数的图形用户界面；
图13是根据本发明的各方面的屏幕截图的一个示例，所述屏幕截图示出了显示初始用户输入数据的示例的图形用户界面；以及
图14是根据本发明的各方面的屏幕截图的另一示例，所述屏幕截图示出了显示包括光束递送系统的特性的初始用户输入数据的图形用户界面。
具体实施方式
激光能量被广泛用于治疗各种泌尿系统疾病，其范围在碎石和软组织手术(例如，BPH切除)之间。选择用于治疗的最佳(即，提供最大功效并且也是安全的)激光参数的问题仍然存在。本文公开的系统和方法提供了用于使用证据驱动或数据驱动方法治疗泌尿系统疾病的技术。
有经验的操作者(外科医生)使用他们的知识和专业认知来设置期望的治疗参数(例如，激光器操作参数)，但是经验较少的操作者必须依赖于由所使用的激光器系统的制造商提供的预设值。然而，单组参数就其本质而言不能构成所有实际临床状况的最佳结果。
本文公开了激光器系统的一个或更多个实施例，该激光器系统包括激光源和控制单元，该控制单元提供用于设置激光源的最佳治疗参数的装置。在一个实施例中，提供了用于基于铥纤维激光器(TFL)的系统的特定最佳范围和缺省设置点。如下面进一步详细描述的，根据一个或更多个实施例的系统和方法提供以下功能：
·识别用于各种临床状况的最佳激光器操作参数的范围；
·识别这些范围内的初始(缺省)治疗参数；
·编程或以其他方式将这些范围和缺省参数值提供到激光器系统的图形用户界面(GUI)中；
·用最佳参数治疗目标泌尿系统疾病。该系统被配置成一方面允许用户改变或以其他方式调整激光参数，从而适应特定的临床情况，而另一方面确保治疗的连续安全性和功效。
本文描述的实施例涉及泌尿学应用。然而，应当理解，这些教导在其他医学领域的应用也在本公开的范围内。
总体系统描述
图1是由至少一个实施例提供的激光器系统的一个非限制性示例的框图，该激光器系统总体上以100示出。激光器系统100包括被配置成产生激光束112的处理(治疗)激光器110、被配置成将激光束112引导到目标105处的光束递送系统125、被配置成从用户120接收输入的用户输入装置115、以及耦接到处理激光器110和用户输入装置115的控制器150。
根据至少一个实施例，来自激光束112并由处理激光器110产生的激光能量用于治疗许多泌尿科病症中的任一种。处理激光器110的非限制性示例包括掺铥纤维激光器(TFL)、掺铒纤维激光器、掺钇纤维激光器、Ho:YAG固态激光器、Tm:YAG固态激光器、或Nd:YAG固态激光器。尽管在图1中未明确示出，但是控制器150或处理激光器110本身包括用于激光源的驱动器。
根据一些实施例，光束递送系统125包括碎石装置的一个或更多个部件，碎石装置包括被构造成治疗泌尿科病症的碎石装置。这些部件可以包括将激光束112递送到目标105的递送或外科手术用纤维，以及其它附件，包括递送系统(例如，膀胱镜、具有护套/无护套的柔性内窥镜、经皮肾取石术(PCNL)/刚性内窥镜、小型/超小型PCNL内窥镜)和其它相关联的支撑部件，诸如流体流动装置(例如，冲洗和抽吸功能)。在一些实施例中，光束递送系统125可以包括一个或更多个光学器件、反射装置、铰接臂、和/或被构造成将来自处理激光器110的激光能量输出导向到目标125的机械装置。
用户输入装置115被配置为从诸如医生的用户120接收输入，并且可以采取包括触摸屏的多种不同形式中的任何一种。除了触敏屏幕之外，用户输入装置的其他非限制性示例包括光标控制装置(CCD)，诸如鼠标、轨迹球或操纵杆；键盘；一个或更多个按钮、开关或旋钮；以及语音输入系统。根据至少一个实施例，来自用户的输入构成用户输入数据，其可以由控制器1 50(至少部分地)使用以控制所述系统100的一个或更多个部件，例如处理激光器110。
用户输入数据可以包括在启动一个手术时从用户接收的初始用户输入数据。在一些实施例中，初始用户输入数据包括以下项中的至少一个：(1)光束递送系统的一个或更多个属性和(2)目标的一个或更多个属性。
在一些实施例中，光束递送系统的一个或更多个属性的非限制性示例包括外科手术用纤维的芯尺寸(例如，外科手术用纤维的芯直径)、递送系统几何特性(例如，刚性镜或仪器、柔性镜或仪器、半刚性镜或仪器)、冲洗流量、纤维和目标之间的距离以及纤维或激光束相对于目标的移动速度。
根据一些实施例，目标的一个或更多个属性的非限制性示例示例包括目标尺寸、目标位置(例如，对于碎石术来说，肾、输尿管或膀胱)、目标类型、目标手术类型和目标材质。例如，用于肾结石治疗的目标手术类型的非限制性示例包括粉化、破碎和爆裂，并且用于软组织治疗的目标手术类型的非限制性示例包括切开、切除、切割、消融、汽化、前列腺摘除和止血。目标材质的非限制性示例包括肾结石和软组织。在目标类型是肾结石的情况下，目标属性的其它非限制性示例包括位置、组成、尺寸以及硬度或密度(以Hounsfield标度)。根据一个实施例，目标105是肾结石，并且肾结石的一个或更多个属性包括结石位置、结石手术类型、结石组成、结石硬度和结石尺寸中的至少一个。
图13是屏幕截图的一个示例，其示出了根据一个或更多个实施例的显示初始用户输入数据的示例的图形用户界面。该初始用户输入形成提供给用户的“辅助性模式”(也称为“辅助模式”)的至少一部分，其帮助用户以安全而有效的方式执行治疗操作。例如，在图13中，并且根据至少一个实施例，列出以下选项以供用户在针对结石目标的肾结石治疗手术中用作初始用户输入数据：
(A)结石位置，例如，肾、输尿管、或膀胱，
(B)Hounsfield标度下的结石密度(本文也称为结石硬度)，例如，<500，500-1000，1001-1500、>1500，或未知，
(C)结石类型(本文也称为结石组成)，例如，CaOx二水合物、CaOx一水合物、胱氨酸、尿酸或未知
(D)针对两个脚踏板的结石手术(手术类型)，例如破碎和粉化、爆裂和粉化、或破碎和爆裂
(E)结石尺寸，例如，<10mm、10-12mm、12-15mm、>15mm，或未知
图14是屏幕截图的另一示例，其示出了根据一个或更多个实施例的显示初始用户输入数据的示例的图形用户界面。例如，如果用户选择“肾”作为图13中的结石位置，则图14中的屏幕被显示，其中用户现在可以选择关于光束递送系统125的一个或更多个属性。例如，在图14中，并且根据至少一个实施例，向用户列出以下选项以用作光束递送系统的肾结石治疗手术中的初始用户输入数据：
(A)带护套的柔性Endo(内窥镜)
(B)无护套柔性Endo(在图14所示的示例中，其已被用户选择并由较亮的背景色表示)
(C)PCNL/刚性内窥镜
(D)小型/超小型PCNL
图14中还包括肾结石的目标属性，根据一个实施例，列出以下非限制性示例作为用户的潜在选项：
·结石大小，例如，小(<5mm)、中(5-10mm)、大(>10mm)或未知
·硬度(Hounsfield标度)，例如，软(<500)、中(500-1000)、硬(>1000)或未知
在图14中所示的这个特定示例中，用户选择了大尺寸和硬结石。
控制器150耦接到处理激光器110和用户输入装置115。根据至少一个实施例，控制器150被配置为从用户输入装置115接收初始用户输入数据，并且基于初始用户输入数据和电存储的信息确定至少一个初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围。如下面进一步详细讨论的，根据某些实施例，电存储的信息包括用于不同的目标属性和光束递送系统配置的激光器操作参数。根据某些实施例，激光器操作参数的非限制性示例包括平均功率、峰值功率、频率(脉冲重复率)、脉冲形状、脉冲持续时间和脉冲能量。
控制器150包括可以是分离的或集成的部件的电路。本领域技术人员将理解，由控制器150执行的操作可以由一个或更多个控制器、处理器和/或其他电子部件(包括软件和/或硬件部件)来执行。例如，控制器150包括处理器155(其可以包括多于一个的处理器)和计算机可读存储设备(图1中未明确示出)、存储器140(也被称为存储设备)以及本领域技术人员将理解的其他硬件和软件部件。
如上所述，初始用户输入数据可以包括光束递送系统和/或目标的一个或更多个属性。
电存储的信息被存储在控制器150的存储器140中。根据至少一个实施例，电存储的信息可以包括查找表、经验函数和/或分析模型。所述信息通过输入来自临床前测试和临床测试、试验和研究的结果而产生。在这些实施例中，激光器操作参数的最佳范围是基于由临床前和/或临床研究提供的客观证据的。例如，模仿相关临床情况的离体(体外或体模)环境被创建，并且感兴趣的激光器操作参数中的一个或更多个(例如，峰值功率、平均功率、脉冲能量、重复率、脉冲形状、纤维尺寸等)被改变以限定相应的激光器操作参数范围的下边界/下限，所述下边界/下限产生最低可接受的结石消融效率和速率(可接受的速度)。结果作为数据被输入到存储器140中作为存储的信息。根据至少一个实施例，激光器操作范围具有对应于激光器操作参数的最小功效的下限或下边界和对应于激光器操作参数的安全极限或最高限制的上限或上边界。安全极限与可接受的不利效果的风险有关，所述不利效果诸如是由于激光对组织的无意动作而造成的组织损伤(例如，器官壁穿孔)。随后可以使用实际临床数据和相应的激光器类型来微调所建立的范围。然后，该数据的集合作为存储信息被记录在系统存储器140中。
作为一个示例，对于不同类型的激光治疗存在各种变量。
对于碎石术，这些变量的非限制性示例包括：
·结石的位置(例如，肾、输尿管、膀胱)
·结石的材质组成(例如，草酸钙一水合物(COM)、尿酸盐等)
·结石尺寸
·结石的硬度(Hounsfield标度)
·可用仪器的类型(刚性、柔性等)，其特别是指示冲洗流量的可用范围
对于软组织手术，这些变量的非限制性示例包括：
·治疗部位的位置(例如，肾、输尿管、膀胱)
·目标的类型(恶性、良性等)
·目标的尺寸
·周围组织的血液含量
·可用仪表的类型(刚性、柔性等)
·手术类型，诸如止血、切开、切除、消融、汽化、前列腺摘除等。
这些变量被用于临床研究中以确定致使成功(且安全)的治疗的激光器操作参数。这些变量中的一个或更多个可以作为初始用户输入数据被输入，并且被控制器150使用以访问一个或更多个相应的电存储的信息，所述电存储的信息包含通过执行临床研究而生成的数据(并且所述数据先前已经由用户输入并存储在存储器140中)。
在一些实施例中，一旦控制器150已经确定了所述至少一个初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围，控制器150就可以在显示装置130上显示这些参数中的一个或两者。显示装置可以提供三维或二维图像，并且非限制性示例包括触摸屏显示器和/或平板显示器或能够向用户显示图形数据和/或文本的任何其他合适的视觉输出设备。在一些实施例中，触摸屏可以用作显示装置130和用户输入装置115两者。根据至少一个实施例，控制器150被配置为在显示装置130上生成与用户输入装置115结合地接收用户输入的图形用户界面(GUI)。
根据至少一个实施例，图2A是由控制器150计算并显示给用户120的一组初始激光器操作参数和相应的范围的一个非限制性示例。该总体布局可以形成由用户120和控制器150所使用的GUI的至少一部分。在此示例中，控制器150确定三个初始激光器操作参数值及其相应的范围(激光器操作参数A、B和C)。对于每个激光器操作参数，并且根据至少一个实施例，还显示了系统激光器操作参数范围。该“系统”范围表示用于该特定操作参数的系统能力，并且对应于通常显示在传统激光治疗系统上的范围。在该“系统”范围中的最小值通常被定义为在该范围中的最小激光器系统能力或最小激光器系统参数(而不是如本文所公开的最小功效)。根据至少一个实施例，初始操作参数范围也被显示，其在一些实施例中比所述系统操作范围窄，并且如上所述，该范围的下限值对应于该激光器操作参数的最小功效，并且上限值对应于该激光器操作参数的安全极限。初始操作参数值也被显示。如上所述，基于初始用户输入数据和电存储的信息来确定初始操作参数值和相应的范围。所述初始操作参数值和相应的范围，以及下面描述的经修改的操作参数和相应的范围形成提供给用户的“辅助模式”的至少另一部分，其帮助用户以安全而有效的方式执行治疗操作。
根据一些实施例，所述缺省或初始激光器操作参数值可以以各种方式定义。例如，功效(E)和安全性(S)的优值系数可以被分配给每个操作参数。典型地，E数将随着激光作用强度的增加而增加，而S数将相应地减少。E曲线和S曲线的交点提供了初始设定点。再次，可以使用先前的临床经验来微调该设定点。
控制器150还被配置成通过使用所述至少一个初始激光器操作参数值来控制所述处理激光器110。使用图2A作为示例，控制器150将使用操作参数A、B和C的初始激光器操作参数值来控制处理激光器110。例如，激光器操作参数A可以是平均功率，激光器操作参数B可以是脉冲能量，并且激光器操作参数C可以是频率。图2A和2B(下面描述)都可以形成由控制器150和用户120使用的GUI的一部分。GUI的特征还在于在手术启动时向用户120提供治疗选项和治疗位置(例如，用于初始用户输入数据的选项)的菜单(例如，参见图13和14)。
在手术期间，用户120可能希望改变或以其它方式调整所述激光器操作参数值中的一个或更多个。根据一个实施例，所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值包括平均功率、脉冲形状、脉冲重复率、脉冲能量、脉冲持续时间和峰值功率中的至少一者。根据一个实施例，控制器150被配置成从用户输入装置115接收一个或更多个经调整的激光器操作参数值。控制器150然后基于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值和电存储的信息来确定至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围。在一些实施例中，所述经修改的至少一个激光器操作参数不同于所述经调整的一个或更多个激光器操作参数。图2B可以被用于解释该功能。图2B是(来自图2A的)初始激光器操作参数A、B和C的集合的一个非限制性示例，其中用户120已经调整了操作参数值B，并且控制器150计算或以其他方式确定向用户120显示的经修改的操作参数值A和C以及相应的范围。在一些实施例中，控制器150还针对经调整的操作参数值确定经修改的操作参数范围，其也被显示给用户120。
要理解的一个重要特征是，在许多实施例中，激光器操作参数A、B和C彼此互连，使得当一个激光器操作参数被用户调整时，其它激光器参数响应于该改变而被修改。这种互连背后的一个原理与物理学有关。例如，平均激光功率可以由以下表达式表示：
平均功率(AP)＝频率(F)×总脉冲能量(TPE)
其中
AP是以瓦特(W)为单位，
F是以赫兹(Hz)为单位，并且
TPE是以焦耳(J)为单位
激光器操作参数的互连背后的另一个原理与功效/安全走廊的概念有关，所述功效/安全走廊形成所述激光器操作参数范围(对于如上所述的初始范围和经修改的范围两者)的基础并且在本文中在某些实施例中被实施。所述功效/安全走廊基于如上所述的临床前和/或临床数据，并且是存储在电存储的信息中的信息的示例。图3是帮助解释这个概念的曲线图，其中在y轴上标记频率(Hz)，在x轴上标记脉冲能量(J)。曲线表示最大安全平均激光功率(MxP)和最小功效平均激光功率(MnAP)，并且用于平均功率的操作“走廊”是这两条线之间的空间，它的一个示例用双箭头线示出。对于图3所示的示例(也对应于图9)，平均功率值是8.8W，这是在最小功效值和最大安全极限值之间的值。另外，脉冲能量为0.2J，频率为44Hz。在“功效/安全走廊”内，脉冲能量的相应范围大约为0.1-0.3J，频率的相应范围大约为25-55Hz，其中下限对应于最小功效，上限对应于安全极限。回到图2B，当用户调整参数B(例如，频率)时，控制器150修改其它激光器操作参数A和C及其相应的范围，使得所有操作参数值保持在功效/安全走廊内。这种能力对用户的变化产生动态响应，并确保连续安全和有效的治疗。
控制器150还被配置成通过使用所述经调整的激光器操作参数值和所述至少一个经修改的激光器操作参数值中的至少一者来控制所述处理激光器110。使用图2B作为示例，在一些实施例中，控制器150将使用经调整的激光器操作参数B以及经修改的激光器操作参数值A和C来控制处理激光器110。
根据一些实施例，控制器150还被配置成确定从用户输入装置115接收的一个或更多个经调整的激光器操作参数值是否超过初始激光器操作参数范围和经修改的激光器操作参数范围中的一者或两者的上限值，并且响应于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值超过任一范围的上限值，执行在显示装置130上显示视觉警报和在听觉装置135(例如，扬声器)上发出听觉警报中的至少一者。
根据某些实施例，TFL“辅助模式”激光器操作参数范围的示例在本文中进行了描述。对硬组织和软组织的切除的最小效率来说所需的最小TFL激光参数的实验评估使用结石体外模型(Bego stone)来进行。最大TFL操作参数(根据安全标准定义为对于超过器官壁厚度的穿孔深度和器官中环境流体的温度升高超过正常体温的8℃来说所需的激光参数)使用离体肾、输尿管和膀胱体积模型进行。所述获得的范围由临床研究和泌尿科医生小组的经验证实。图4A-4C、5A、5B、6和7示出了总结出来的针对用于激光碎石术的基于TFL的治疗系统的特定范围和初始设置点的集合。在这些表中，最小(Min)、最大(Max)(功效/安全走廊)和初始(Def)操作激光器参数被定义为用于不同的手术(包括在对应于肾脏(图4A-4C)、输尿管(图5A、5B)和膀胱(图6)的不同位置的破碎(图4A、5A、6)、粉化(图4B、5B)、爆裂(图4C))的频率、脉冲能量、平均功率和峰值功率。这些激光参数与结石密度(Hounsfield标度)和目标尺寸相关。图7是总结出来的用于软组织治疗的参数和初始设定值的范围的一个非限制性示例，所述软组织治疗包括组织切开、肿瘤切除、组织汽化和止血。图8的表格示出了用于特定纤维尺寸和治疗位置的平均功率、脉冲能量和频率的最大激光设置。图4-8中所示的所有数据都是包括如本文所述的电存储的信息的数据的类型的示例。
在手术期间，用户120可能希望改变或以其他方式调整初始用户输入数据。根据一些实施例，经调整的初始用户输入数据包括光束递送系统125的一个或更多个经调整的属性和目标105的一个或更多个经调整的属性中的至少一者。例如，用户120可以看到需要用处理激光器110处理的不同类型的结石材质，这将构成目标属性的调整。以上面参照经调整的激光器操作参数所描述的类似方式，控制器150被配置成从用户输入装置115接收经调整的初始用户输入数据，并且基于经调整的初始用户输入数据和电存储的信息确定至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围。该过程类似于上述初始激光器操作参数的确定，并且为了简洁起见，这里不再重复。此外，在显示装置130上显示(多个)经修改的激光器操作参数值和(多个)相应的范围。根据一些实施例，一旦显示了经修改的值和范围，用户120就可以接受或拒绝这些值。在这种情况下，控制器150被配置成从用户输入装置115接收用户输入(即，接受或拒绝)，然后基于用户输入，使用所述至少一个经修改的激光器操作参数来控制所述处理激光器110。例如，用户可以接受或拒绝经修改的激光功率或脉冲能量。如果用户接受该经修改的值，则控制器150使用该值来控制所述处理激光器。如果用户拒绝经修改的值，则不进行改变。另外，如果所得到的(多个)经修改的激光器操作参数值超过对应于安全极限的上限值，则控制器150输出视觉或听觉警报。
动态GUI内的治疗不变量
根据至少一个实施例，GUI中提供的动态响应(如前所述)也被配置成具有治疗不变量的概念。治疗不变量是这样的激光器操作参数(或一组激光器操作参数，或激光器操作参数的范围)，其在用户调整一个或更多个其它激光器操作参数时被要求保持恒定或保持在限定的范围内。在一些实施例中，控制器150被配置成将所述至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围确定成使得用于所述至少一个初始激光器操作参数中的一个的初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围中的至少一个被保持恒定或被保持在限定的范围内。根据一些实施例，所述被保持恒定的初始激光器操作参数值和/或范围可以被称为治疗不变量。
处理不变量的示例包括最大安全平均激光功率(MxP)和最小功效平均激光功率(MnAP)。除了单独的值之外，治疗不变量可以包括值的范围，在该特定示例中，值的范围包括平均激光功率的范围，其中最小值由MnAP定义，并且最大值由MxP定义。在手术期间，当用户试图改变另一激光器操作参数(例如脉冲重复率(频率)或脉冲能量)时，根据如先前所述的公式(即，AP＝F×TPE)来计算经修改的或新的平均激光功率。如果得到的AP值在MnAP和MxP之间(即，如上所述的治疗不变量范围)，则允许改变，并且由控制器将新的激光器操作参数发送到激光器。然而，如果所得到的AP在该范围之外，则修改激光器操作参数中的一个或更多个以确保治疗不变量范围保持恒定。如果这是不可能的，则控制器产生警报(例如，视觉和/或听觉警报)。在固定的水冲洗和输出流量的情况下，在治疗期间增加的平均激光功率成比例地增加器官(例如，膀胱、输尿管或肾)内部的水的温度。如果温度达到45℃以上，并且暴露时间增加超过安全极限，则器官壁的上皮和结缔组织可能凝结，从而损害器官并引起严重的副作用。将平均功率保持为低于所述MxP值被认为对于防止激光治疗期间的这种热损伤是非常重要的。
图9是帮助解释这种能力的GUI的屏幕截图的示例。在该示例中，与治疗不变量相关的激光器操作参数是激光平均功率，其在该示例中具有0-20瓦特的治疗不变量范围(即MnAP＝2且MxP＝25，(图9中未明确示出)。如果用户试图调节脉冲能量或频率，并且这导致平均激光功率AP位于该治疗不变量范围之外，则一个或更多个其他激光器参数被调整或以其他方式被修改，以确保平均激光功率保持在所述治疗不变量范围内。例如，在图9中，用户可以在手术期间在脉冲能量的初始激光器操作参数范围(例如，0.5J至3J的范围)内增加脉冲能量。系统则自动地通过改变脉冲频率使得在频率操作范围内的任何选择允许激光平均功率保持在治疗不变量范围内(即，在该示例中，最大25W并且3J＝8.3Hz)来进行响应。然后将向用户显示频率的该经修改的操作范围。用户可以在手术期间在初始激光器操作参数范围(例如，从22Hz到80Hz的最大安全能量值)内增加频率。系统则自动地通过改变能量使得在所述能量操作范围内的任何选择都允许激光平均功率保持在治疗不变量范围内(例如，在该示例中，25W/80Hz＝0.31J)来进行响应。然后，将向用户显示能量的该经修改的操作范围。如果不能修改一个或更多个其它激光参数以确保平均功率保持在治疗范围内，则控制器150被配置成执行以下的至少一者：在显示装置130上显示视觉警报和在听觉装置135上发出听觉警报。
其他激光器操作参数
可由控制器150计算并显示给用户的激光器操作参数的另一个示例是有效平均激光功率(EAP)，其根据以下公式计算：
EAP＝(AP×激光器打开时间(LOT))/激光治疗时间(LTT)
其中
EAP是以W为单位，
LOT是以秒(s)为单位(在LTT期间，如下所述)，以及
LTT是以秒为单位。
在一些实施例中，LTT是整个治疗过程的持续时间，在其它实施例中，LTT是治疗过程的一部分的持续时间。
LOT通常低于LTT，因为在治疗期间，当用户需要将纤维对准在到目标的期望距离内时，他或她有时使用脚踏板中断激光发射，以防止发射在周围组织上或者允许利用冲洗流清洁治疗区域以获得更好的可视性。EAP是直接激光参数，其用于确定正在进行治疗的器官内的温度升高。对于给定的治疗时间，该温度升高应该被保持在最大安全水平之下。例如，如果激光器系统的平均功率被设置为30W，并且在递送给患者的第一激光脉冲和最后的激光脉冲之间的总治疗时间是20分钟，但是用户打开激光器达总共2、10和15分钟，则最小EAP应当分别是6W、15W和22W。由于器官中废物的温度取决于EAP，而不取决于AP，因此在治疗过程期间向用户提供EAP是显著的益处。图10是GUI的一个示例的屏幕截图，其示出了在屏幕右侧向用户显示平均功率和EAP两者。
可以由控制器150计算并显示给用户的激光器操作参数的另一个示例是有效占空比(EDC)，其根据以下公式计算：
EDC＝LOT/LTT
图11是GUI的一个示例的屏幕截图，其示出了在屏幕的右侧向用户显示平均功率和EDC(也简称为“占空比”)两者。用户还可以使用公式EAP＝AP×EDC来估计或计算EAP。
EAP和EDC两者都与治疗期间输送到患者身体的能量的实际量相关，因此作为相关的操作参数被包括在本文中。如同平均功率一样，也可以计算这些参数中的每一个的不变量值和/或范围。在该范围的情况下，根据一些实施例，最小值对应于最小功效，最大值对应于安全极限，并且这些极限中的一个或两个可以被保持恒定。应当理解，EAP和EDC只有在治疗过程中经过了特定持续时间之后才考虑使用(因为两者都依赖于LTT)。在这点上，根据某些实施例，这些激光器操作参数中的每一个可以在用户对另一激光器操作参数进行调整(或调整初始用户输入数据)时被保持恒定，即，控制器150在用户进行其调整时计算或以其他方式确定EAP和/或EDC，并且在确定经修改的激光器操作参数和范围时保持EAP和/或EDC恒定。以与上述类似的方式，如果经调整的激光器操作参数(或任何其他经调整的输入)导致EAP或EDC的范围的上限值超过安全极限，则控制器1 50输出警报(例如，视觉和/或听觉警报)。
根据另一实施例，可以向用户显示的激光器操作参数的另一示例包括平均功率的最小值和最大值。图12是在屏幕右侧向用户显示最小平均功率值和最大平均功率值的这种GUI的屏幕截图。在该示例中，平均功率的最小值和最大值分别对应于图3所示的MnAP曲线和MxP曲线。在一些实施例中，图3的信息图形(或其等效物)可以被直接显示在系统屏幕(例如，显示装置)上。
根据本发明的本文所公开的多个方面，在其应用中都不受在以下描述中阐述的或在附图中示出的部件的构造和布置的细节的限制。这些方面能够假设其它实施例，并且能够以各种方式实践或执行。本文提供的特定实施方式的示例仅用于说明性目的，而不旨在限制。特别地，结合任何一个或更多个实施例被讨论的动作、部件、元件和特征不旨在被排除在任何其他实施例中的类似角色之外。
此外，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制。对本文以单数形式提及的系统和方法的示例、实施例、部件、元件或动作的任何引用也可以包括包含多个的实施例，并且对本文的任何实施例、部件、元件或动作的任何复数形式的引用也可以包括仅包含单数的实施例。单数或复数形式的引用不旨在限制本公开的系统或方法、它们的部件、动作或元件。本文使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变体意味着包括其后列出的项及其等同物以及附加项。对“或”的引用可以被解释为包括性的，使得使用“或”描述的任何项都可以指所描述的项中的单个、多于一个、以及所有中的任一者。另外，在本文档与通过引用并入本文的文档之间的术语用法不一致的情况下，被并入的引用中的术语用法是对本文档的术语用法的补充；对于不可调和的不一致性，以本文档中的术语用法为准。此外，为了方便读者，在说明书中可以使用标题或副标题，这将不会对本发明的范围产生影响。
因此，已经描述了至少一个示例的若干方面，应当理解，本领域技术人员将容易想到各种变更、修改和改进。例如，本文所公开的示例还可以在其他情境中使用。这样的变更、修改和改进旨在是本公开的一部分，并且旨在处于本文所讨论的示例的范围内。因此，前面的描述和附图仅作为示例。

Claims (36)

1.一种激光器系统，包括：
处理激光器，所述处理激光器被配置成产生激光束；
光束递送系统，所述光束递送系统被配置为将所述激光束引导至目标处；
用户输入装置，所述用户输入装置被配置为从用户接收输入；以及
控制器，所述控制器耦接到所述处理激光器和所述用户输入装置，并且被配置成：
从所述用户输入装置接收初始用户输入数据，所述初始用户输入数据包括以下项中的至少一者：
所述光束递送系统的一个或更多个属性，以及
所述目标的一个或更多个属性；
基于所述初始用户输入数据和电存储的信息确定至少一个初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围；以及
使用所述至少一个初始激光器操作参数值来控制所述处理激光器。
2.根据权利要求1所述的激光器系统，其中，所述控制器被配置成在显示装置上显示所述至少一个初始操作参数值和所述相应的初始激光器操作参数范围。
3.根据权利要求1所述的激光器系统，其中，所述控制器还被配置成：
从所述用户输入装置接收一个或更多个经调整的激光器操作参数值；
基于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值和所述电存储的信息确定至少一个经修改的激光器操作参数值和对应的经修改的激光器操作参数范围；以及
使用所述经调整的激光器操作参数值和所述至少一个经修改的激光器操作参数值中的至少一者来控制所述处理激光器。
4.根据权利要求3所述的激光器系统，其中，经修改的所述至少一个激光器操作参数不同于经调节的所述一个或更多个激光器操作参数。
5.根据权利要求3所述的激光器系统，其中，所述初始激光器操作参数范围和所述经修改的激光器操作参数范围被确定成使得
每个范围的下限值对应于所述激光器操作参数的最小功效，并且
每个范围的上限值对应于所述激光器操作参数的安全极限。
6.根据权利要求5所述的激光器系统，其中，所述控制器被配置为在显示装置上显示每个范围的所述下限值和所述上限值。
7.根据权利要求6所述的激光器系统，其中，所述控制器还被配置为针对每个被显示的激光器操作参数范围显示系统激光器操作参数范围。
8.根据权利要求7所述的激光器系统，其中，所述激光器操作参数范围比所述系统激光器操作范围窄。
9.根据权利要求5所述的激光器系统，其中，所述控制器进一步被配置成：
确定从用户输入装置接收的所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值是否超过任一范围的所述上限值，以及
响应于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值超过任一范围的上限，执行以下项中的至少一者：
在显示装置上显示可视警报，以及
在听觉装置上发出听觉警报。
10.根据权利要求3所述的激光器系统，其中，所述控制器被配置成确定所述至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围，使得至少一个初始激光器操作参数中的一个初始激光器操作参数的初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围中的至少一个被保持恒定。
11.根据权利要求10所述的激光器系统，其中，所述至少一个初始激光器操作参数中被保持恒定的初始激光器操作参数是平均功率。
12.根据权利要求11所述的激光器系统，其中，所述平均功率的最小功效值和安全极限值中的至少一者被保持恒定。
13.根据权利要求3所述的激光器系统，其中，所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值包括以下项中的至少一者：
平均功率，
脉冲形状，
脉冲重复率，
脉冲能量，
脉冲持续时间，和
峰值功率。
14.根据权利要求3所述的激光器系统，其中，所述目标是肾结石，并且所述肾结石的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：
结石位置，
结石手术类型，
结石组成，
结石硬度，和
结石尺寸。
15.根据权利要求14所述的激光器系统，其中，所述光束递送系统的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：
外科手术用纤维芯的尺寸，
递送系统几何特性，其中所述递送系统几何特性是刚性镜、柔性镜和半刚性镜中的一种，
纤维与结石目标之间的距离，
冲洗流量，以及
纤维或激光束相对于结石目标的移动速度。
16.根据权利要求3所述的激光器系统，其中，所述控制器还被配置成：
根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效平均激光功率(EAP)：
EAP＝(AP×LOT)/LTT，
其中
AP＝平均功率，
LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，以及
LTT＝激光治疗时间：以及
在显示装置上显示所述EAP。
17.根据权利要求3所述的激光器系统，其中，所述控制器还被配置成：
根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效占空比(EDC)：
EDC＝LOT/LTT，
其中
LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，以及
LTT＝激光治疗时间；以及
在显示装置上显示所述EDC。
18.根据权利要求16或17所述的激光器系统，其中，所述LTT是整个治疗过程的持续时间或所述治疗过程的一部分的持续时间中的一者。
19.根据权利要求1所述的激光器系统，其中，所述光束递送系统的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：
外科手术用纤维芯的尺寸，
递送系统几何特性，其中所述递送系统几何特性是刚性镜、柔性镜和半刚性镜中的一种，
纤维和所述目标之间的距离，
冲洗流量，以及
纤维或激光束相对于所述目标的移动速度。
20.根据权利要求1所述的激光器系统，其中，所述目标的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：
目标尺寸，
目标位置，
目标类型，以及
目标材质。
21.一种用于控制处理激光器的方法，所述处理激光器被配置成产生激光束，并且所述方法包括：
接收初始用户输入数据，所述初始用户输入数据包括以下项中的至少一者：
光束递送系统的一个或更多个属性，所述光束递送系统被配置成将所述激光束引导到目标处，以及
所述目标的一个或更多个属性；
基于所述初始用户输入数据和电存储的信息确定至少一个初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围；以及
使用所述至少一个初始激光器操作参数值控制所述处理激光器。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括在显示装置上显示所述至少一个初始操作参数值和所述相应的初始激光器操作参数范围。
23.根据权利要求21所述的方法，还包括：
接收一个或更多个经调整的激光器操作参数值；
基于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值和所述电存储的信息确定至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围；以及
使用所述经调整的激光器操作参数值及所述至少一个经修改的激光器操作参数值中的至少一者来控制所述处理激光器。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，经修改的所述至少一个激光器操作参数不同于经调整的所述一个或更多个激光器操作参数。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，所述初始激光器操作参数范围和所述经修改的激光器操作参数范围被确定为使得：
每个范围的下限值对应于所述激光器操作参数的最小功效，以及
每个范围的上限值对应于安全极限。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括在显示装置上显示每个范围的所述下限值和所述上限值。
27.根据权利要求25所述的方法，还包括：
确定所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值是否超过任一范围的所述上限值；以及
响应于所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值超过任一范围的所述上限值，执行以下项中的至少一者：
在显示装置上显示可视警报，以及
在听觉装置上发出听觉警报。
28.根据权利要求23所述的方法，其中，所述至少一个经修改的激光器操作参数值和相应的经修改的激光器操作参数范围被确定为使得
至少一个初始激光器操作参数中的一个初始激光器操作参数的初始激光器操作参数值和相应的初始激光器操作参数范围中的至少一者被保持恒定。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，平均功率的所述初始激光器操作参数范围被保持恒定。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述平均功率的所述最小功效值和所述安全极限值中的至少一者被保持恒定。
31.根据权利要求23所述的方法，其中，所述一个或更多个经调整的激光器操作参数值包括以下项中的至少一者：
平均功率，
脉冲形状，
脉冲重复率，
脉冲能量，
脉冲持续时间，和
峰值功率。
32.根据权利要求23所述的方法，其中，所述目标是肾结石，并且所述肾结石的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：
结石位置，
结石手术类型，
结石组成，
结石硬度，和
结石尺寸。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述光束递送系统的所述一个或更多个属性包括以下项中的至少一者：
外科手术用纤维芯的尺寸，
递送系统几何特性，其中，所述递送系统几何特性是刚性镜、柔性镜和半刚性镜中的一种，
纤维与结石目标之间的距离，
冲洗流量，以及
纤维或激光束相对于结石目标的移动速度。
34.根据权利要求23所述的方法，还包括：
根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效平均激光功率(EAP)：
EAP＝(AP×LOT)/LTT，
其中
AP＝平均功率，
LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，以及
LTT＝激光治疗时间；以及
在显示装置上显示所述EAP。
35.根据权利要求23所述的方法，还包括：
根据以下表达式确定作为激光器操作参数的有效占空比(EDC)：
EDC＝LOT/LTT，
其中
LOT＝在LTT期间的激光器打开时间的持续时间，以及
LTT＝激光治疗时间；以及
在显示装置上显示所述EDC。
36.根据权利要求34或35所述的方法，其中，所述LTT是以下中的一者：整个治疗过程的持续时间或所述治疗过程的一部分的持续时间。
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