能量分布调节波导以及具有这种波导的基于激光的医疗设备

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2021年5月24日提交的US 63/192,239的优先权和权益，其通过引用以其全文并入本文。

技术领域

一些实施方式涉及医疗装置领域。

背景技术

波导是一种以最小的能量损失引导波诸如电磁波或声波的结构。例如，中空导电金属管可以用于传输高频无线电波。介电质波导可以用于更高的射频。透明介电质波导和光纤可以用作光的波导。在声学中，风筒和喇叭可以用作声音的波导(例如，在乐器和扬声器中)。异形金属棒在超声加工中可以传导超声波。

发明内容

一些实施方式提供能量分布调节波导以及具有这种波导的基于激光的医疗装置。例如，根据一些实施方式，医疗装置具有光纤或波导；其包括在其内侧处的折射光学元件和/或偏转光学元件；其将沿光纤或波导传播的激光能量转向，通过侧壁从其侧向出射，并将激光能量提供至位于相对于激光能量在光纤或波导内的总体传播方向侧向的体内位置(例如，不经由光纤或波导的远侧端部处的末端或帽引导全部的传播的激光能量以向前方向出射)。任选地，在光纤或波导内传播的一些激光束从其侧向出射并在焦点或焦点区域处相交或叠加(super-impose)，在此处执行基于激光的医疗程序。

一些实施方式可以提供其他和/或额外的益处和/或优点。

附图说明

图1是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图，特别是用于传播用于医学治疗目的的光或基于激光的能量。

图2是根据一些说明性实施方式的波导的又一部分的示意图。

图3是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图，特别是用于传播用于医学治疗目的的光或基于激光的能量。

图4是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图，示意性地展示了光学视图。

图5是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图，示意性地展示了具有不同的基于光的能量分布的区块。

图6是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图。

图7是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图。

图8是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图。

图9A和图9B是根据一些说明性实施方式的波导的一部分的示意图，展示了由于受控液体或气体或流体环境中的受控变化而对能量分布的修改。

图10是根据一些说明性实施方式的具有定向能量发射的波导的一部分的等轴视图的图示。

图11-15是根据一些说明性实施方式的一些波导的截面视图的示意图。

图16-17是根据一些说明性实施方式的附加波导的截面视图的示意图，展示了单个装置中两个或更多个特征的集成。

图18A和图18B是根据一些说明性实施方式的封装在可膨胀球囊中(或被可膨胀球囊围绕)的波导或光纤的一部分的示意图。

图19A是根据一些说明性实施方式的医疗装置的示意图。

图19B是根据一些说明性实施方式的医疗装置的示意图。

图19C是根据一些说明性实施方式的医疗装置的示意图。

图19D是根据一些说明性实施方式的医疗装置的示意图。

图20A是根据一些说明性实施方式的医疗装置的示意图。

图20B是根据一些说明性实施方式的医疗装置的示意图。

图20C是根据一些说明性实施方式的医疗装置的示意图。

具体实施方式

需要澄清的是，附图不一定是按比例绘制的。附图中的一些部件和元件故意或夸大地比现实生活中的它们更小或更大或更短或更长，以便更清楚地示出和展示一些实施方式的一些结构和/或功能特征。

一些实施方式提供能量分布调节波导，或者能够根据特定或预定义的能量分布修改方案或根据特定的预定义配置来调节或修改其能量分布或其能量输出特性的波导。一些实施方式包括基于激光的装置，并且特别是基于医疗激光的装置，其包括或并入或利用这样的波导。一些实施方式使光学纤维能量输出分布修改成为可能，其可以用于用光或用光能治疗一些医疗病症，诸如各种体内疾病状态。

参考图19A并且类似于图20A，其是根据一些说明性实施方式的医疗装置100A的示意图。装置100A可以是例如被配置为对特定体内感兴趣区域执行基于光的治疗或基于激光的治疗的导管。例如，装置100A可以插入患者的体中，通常当患者被镇静或处于麻醉状态时，或在手术或其他医疗程序期间(例如，内窥镜检查、肛门镜检查、关节镜检查、支气管镜检查、结肠镜检查、阴道镜检查、膀胱镜检查、食道镜检查、胃镜检查、腹腔镜检查、喉镜检查、神经内窥镜检查、直肠镜检查、乙状结肠镜检查、胸腔镜检查)；并且可以被引导，通常以柔性或半柔性的方式，朝向感兴趣区域(例如，肿瘤或病变)，或者可以以其他方式被带到感兴趣区域(例如，如果存在对该感兴趣区域的物理接近，则直接地)。然后，装置100A可以生成并输出能量，特别是基于光的能量或光能或基于激光的能量。根据一些实施方式，能级和方向是可控的和/或可修改的，以便确保能量特别地(或仅、或排他地、或选择性地)治疗感兴趣区域，和/或确保该能量不治疗(根本不；或者，最低程度地治疗，或最低限度地影响)不在感兴趣区域内的一个或多个其他区域(例如，邻近它，或者与它相邻或围绕它，或者都在它的附近)。

装置100A包括激光/光源105，其产生激光或光束或射线。为了说明的目的，示出了四个这样的射线121-124。激光或光射线进入波导103或光纤(optical fiber)或光学纤维(fiber optic)，其通常被实现为细的、长型的、通常中空的、柔性的管或管道，长度通常在30至500厘米之间，或在10至500厘米之间(例如，用于治疗前列腺病症，该装置可以是大约20或200厘米长)，或在10至1,000厘米之间，或在10至2,000厘米之间(例如，为了执行某些医疗条件，特别是使用磁共振成像(MRI)，可以使用10米或15米或甚至20米的装置)；并且通常是圆柱形或大致圆柱形的，并且具有圆形或大致圆形的截面，通常具有在0.5至10毫米之间的范围内、或在0.2至10毫米之间的范围内、或在0.1至10毫米之间的范围内的直径。

为了说明的目的，项目103在本文中被称为“波导”，尽管它也可以被称为“光纤(optical fiber)”或“光学纤维(fiber optic)”。在一些实施方式中，波导103被封装在封壳或护套或其他封套或套筒或保护层内；并且通常具有被包覆层(cladding layer)或包层(clad)围绕的中心芯；这些未在图19A中示出，以避免使附图过于拥挤。

在一些实施方式中，波导103(或者它被封装在其中的导管)以末端/帽区域101为终点，其可以是圆顶形的或者可以是锥形的(例如，以穿透身体组织)。末端或帽区相对于波导的整个长度是小的；例如，末端/帽区可以占据波导的整个长度的小于1％，并且非帽/非末端区102可以占据波导的长度的至少99％。在一些实施方式中，特别是当医疗装置的整个长度相对短(例如，小于30厘米、或小于20厘米、或小于15厘米)时，末端/帽区101可以占据波导的整个长度的小于5％，或者可以占据波导的整个长度的小于3％，或者可以占据波导的整个长度的小于2％，或者可以占据波导的整个长度的大约百分之0.5至5；并且其余部分是非帽/非末端区102。末端/帽区101与波导的非末端/非/帽区不同，至少在一个特性；例如，形状，在末端/帽区处具有锥形或半球形形状，与波导的非末端/非帽区的大体圆柱形形状形成对比；和/或宽度或厚度，例如，使得末端/帽区(或其至少一部分或区域)相对于波导的非末端/非帽区更细或更不厚或更不宽等。

根据一些实施方式，波导103的第一侧或区域或区块包括第一组光学元件；以及波导103的第二不同侧或区域或区块包括第二组光学元件，其可以与第一侧的那些大体类似或相同，或者可以与第一侧的那些不同。为了说明的目的，讨论的一些部分和/或附图中的一些可以示出或可以讨论两个这样的区域或区段或相同的波导；然而，一些实施方式可以仅利用波导中的一个区域或区段，或者可以利用波导中的三个或更多个这样的区域或区段；以及类似地，一些实施方式可以仅在其一侧具有这样的区段或区域，或者可以在其两个相对侧、或者在其两个非相对侧、或者在其三个(或更多个)侧具有它们。

为了说明的目的，波导103的第一侧是其在该图中的顶侧，并且它包括两个光学元件111-112；并且，波导103的第二侧是它在该图中的底侧，并且它包括两个其他光学元件113-114。例如，光学元件111-114中的每一个都是向内面向或向内突出或向内定向的楔形件或光学障碍物或齿形物或光学重定向器元件(例如，镜面元件、镜、微镜、平镜、平面镜、非平面镜、非平面反射元件、曲面镜、凸面镜、凹面镜、漫射器或光学漫射器或光漫射器、反射元件、折射元件、棱镜、透镜、微透镜等)能够将入射射线或光束(或其一部分)朝向特定方向(或朝向多个方向)偏转和/或折射。任选地，每个光学元件111-114可以具有通过以下配置的特定的结构和/或光学特性或功能：通过由特定材料形成这样的元件和/或通过用特定涂层涂覆这样的元件(或其部分)，和/或通过设置或修改或配置或调节外部涂层或套筒或介质或包封元件的折射率，和/或通过构造或形成这样的元件以具有特定的三维形状和/或体积和/或大小和/或轮廓和/或倾斜结构，和/或通过设置一个或多个这样的元件的位置和/或它们之间的距离和/或这样的元件的数量。

例如，由于每个光学元件111-114的(或外部介质或套筒或包封元件的)定位、位置、大小、倾斜、结构、距离、形成材料和/或涂层，一个或更多个入射射线121-124可以被折射或偏转；特别地，远离波导103的长轴线，或者远离波导103的纵向尺寸或轴线；或者朝向相对于波导103的纵向尺寸位于侧向的点或区域，并且不朝向位于波导103的末端/帽区101前面的(或前头的)点或区域。

例如，入射射线(或波导内射线)121被光学元件111的表面偏转或折射，和/或由于该光学元件111的一种或多种特性(例如，其大小、长度、倾斜、定位、涂层等)，并且作为出射射线131侧向出射波导103(和医疗装置100A)。另外，入射射线(或波导内射线)122被光学元件112的表面偏转或折射，和/或由于该光学元件112的一种或多种特性(例如，其大小、长度、倾斜、定位、涂层等)，并且作为出射射线132侧向出射波导103(和医疗装置100A)。

出射射线131和132在焦点141处相交或相遇或相会或叠加(其可以是单个焦点，特别是当展示两条射线的相交时；或者，在一些实施方式中，可以是焦点区块或焦点区或焦点区域，通常形状为矩形或正方形或菱形或四边形或其他多边形或作为圆形或椭圆形，展示多条射线相交的区块)；其位于距波导103(或距其中包封有波导103的封套或封壳或导管的外侧)的距离Dis1处。因此，焦点141，或者类似地，焦点区域或焦点区块，及其紧邻的区块或区域，是高能量区块或区域，并且在附图中用H表示高。从波导103的外部封套通向焦点141的区块或区域是低能量区域或中能量区域，其中出射射线131-132并未相交。在高能焦点141处相遇或相交或叠加之后，出射射线131-132分开；并且它们行进通过额外的中能量区域，以及然后通过低能量区和/或极低能量区。

类似地，入射射线(或波导内射线)123被光学元件113的表面偏转或折射，并且作为出射射线133侧向射出波导103(和医疗装置100A)。另外，入射射线(或波导内射线)124被光学元件114的表面偏转或折射，并且作为出射射线134侧向出射波导103(和医疗装置100A)。出射射线133和134在焦点142处或在附近的焦点区块或焦点区域处相交或相遇或叠加；其位于距波导103(或距其中包封有波导103的封套或封壳或导管的外侧)的距离Dis2处。因此，焦点142、或附近的焦点区域或焦点区块、及其紧邻的区块或区域是高能量区块或区域，并且在附图中用H表示高。从波导103的外部封套通向焦点142的区块或区域是低能量区域或中能量区域，其中出射射线133-134并未相交。

在高能焦点142处相遇或相交或相会或叠加之后，出射射线133-134分开；并且它们行进通过额外的中能量区域，以及然后通过低能量区和/或极低能量区。如所述，高能量焦点(141、142)中的每一个不一定是单个点；相反，它可以是高能焦点区或高能焦点区块或区域，通过其许多这样的射线在许多彼此相邻或彼此紧邻的相交点或叠加点处相交。

值得注意的是，这样的一个或多个高能量焦点或一个或多个焦点区块或一个或多个焦点区或一个或多个区域可以位于相对于波导的其他合适的位置或空间位置处；例如，它们可以位于末端区或帽区附近和外部，或者它们可以位于波导的若干个不同区块的外部或附近。例如，在一些实施方式中，K1这样的焦点或焦点区或焦点区块可以位于波导的第一侧处；以及K2这样的焦点或焦点区或焦点区块可以位于波导的第二不同侧(例如，大体相对侧；或非相对侧)；以及K3这样的焦点或焦点区或焦点区块可以位于波导的末端区或帽区附近和外部；其中K1、K2和K3是预定义的值，它们中的每一个可以是0或1或2或3，或者可以是通常小于10或通常小于100的整数；它们中的每一个都可以彼此不同，或者其中两个(或更多个)可以具有相同的值。

值得注意的是，两个距离Dis1和Dis2可以彼此相同；或者，在一些实施方式中，它们可以彼此不同，以便提供发生高能量分布处的两个不同距离(垂直于波导103的外部封套)。在一些实施方式中，任选地，波导103可以仅包括光学元件的一侧，而不是两侧；诸如，仅光学元件111-112；使得仅波导103的单侧将发射仅在该侧具有高能量的单个焦点的能量或射线或束。

距离Dis1和/或Dis2可以分别基于光学元件111-112和113-114的特性来配置或确定；诸如，每个光学元件的类型(例如，楔形件、向内面向齿形物、向内面向突出部、棱镜、透镜、平面镜、曲面镜)、每个光学元件的倾斜或曲率、每个光学元件的空间形状、每个光学元件穿透或阻挡到波导103的芯中的深度、每个光学元件能够重定向的射线或束的量、光学元件的表面积、面向射线或束入射方向的光学元件的特定表面的表面积、形成该光学元件的一种或多种材料、形成一个或多个套筒或一个或多个包封层的一种或多种材料或围绕波导或光纤和/或包封波导或光纤的一种或多种介质(例如，并且其可以具有特定的折射率，其可以任选地设置或配置以便实现特定的光学特征)、每个光学元件的涂层、波导的每个区段或区域中的光学元件的数量(例如，在同一侧上串联的两个光学元件；或在同一侧上串联的三个光学元件；或在同一侧上串联的N个光学元件)、在同一侧上的两个连续光学元件之间分开的纵向距离间隔(例如，光学元件111和光学元件112之间的距离)、和/或可以提前配置或设置的其他结构参数，和/或入射光射线或激光射线的波长(例如，由于相关身体器官的组织吸收能量的变化，这可能影响每个焦点或焦点区块的位置或距离)。

参考图19B和图20B，它们是根据一些说明性实施方式的医疗装置100B的示意图。装置100B可以大体类似于图19A的装置100A；然而，装置100B进一步包括围绕或包封波导103(或其至少一部分)的溶液套筒165。溶液套筒165可以是细的、长型的容器或通道或储存库，其能够在其中存储溶液166或其他材料(例如，液体、气体、流体)。例如，两个或更多个储存库161-162可以存储两种或更多种材料(例如，储存库161中的水；储存库162中的糖)；以及溶液控制器/修改器单元153操作以根据特定比例(例如，水与糖的比例为100比3)从储存库161-162获得(例如，泵出、吸出)这两种材料，以混合它们并经由液体溶液入口单元151将混合溶液提供到溶液套筒165中。

溶液166引起对出射射线(图19A中所示的射线131-134)的偏转或折射的修改，因为它是那些射线行进或穿过的不同介质；并且该溶液进一步引起高能量焦点(141和/或142)距波导103的距离(Dis1或Dis2)的修改。

任选地，可以使用受控部件诸如液体/溶液出口单元152(例如，使用阀或泵或抽吸单元)来选择性地且可控地从溶液套筒165去除溶液166或其部分，并且可以被处置或丢弃到收集储存库163中；以及任选地，可以通过溶液控制器/修改器单元153制备新的溶液或替换溶液或修改的溶液，并且可以将其注入或引入至溶液套筒165中；从而使得装置100B的用户能够修改高能量焦点(141和/或142)的距离或位置。

这种受控和用户选择的修改可以在将医疗装置100B插入患者体中之前执行；和/或它可以在手术期间、或在医学治疗正在进行时、或在装置100B的至少一部分在体内时、或在波导103或其一部分在体内时实时或接近实时地执行，从而能够实时或接近实时地修改或调整高能量焦点或焦点区或焦点区块的空间位置或距离，并且使得能够移动或相对移动这种高能量焦点或焦点区或焦点区块，以逐渐覆盖或到达多个感兴趣区域或感兴趣区块以用于医学治疗目的。

在一些实施方式中，任选地，储存库161和162以及163可以被实现为闭环；在一些实施方式中，两个或更多个储存库可以被实现为与闭环机制相关联的单个公共储存库，其使得流体能够从储存库传输并且然后返回到同一储存库中。任选地，可以使用热交换单元，和/或可以使用冷却单元；例如，以确保所输送的流体处于特定温度或在特定温度范围内。

参考图19C和图20C，其是根据一些说明性实施方式的医疗装置100C的示意图。装置100C可以大体类似于图19A的装置100A；然而，装置100C进一步包括围绕或包封波导103或波导103的至少一个或多个特定区域的球囊170。在说明性实例中，球囊170可以包括一个或多个可膨胀区以及一个或多个不可膨胀区。

例如，区171(位于光学元件111-112附近)是可膨胀的，由弹性材料形成，该弹性材料能够膨胀并且能够响应于空气或气体的注入或泵送而扩展其大小或体积；以及类似地，区172(位于光学元件113-114附近)是可膨胀的，由弹性材料形成，该弹性材料能够膨胀并且能够响应于空气或气体的注入或泵送而扩展其大小或体积。相反，球囊170的其他区或区域，诸如区173和174，是不可膨胀的；它们可以由非弹性材料形成，该非弹性材料不膨胀并且不扩展其大小或体积。

在一些实施方式中，球囊区171的可膨胀状态在大小或形状上不需要与球囊区172的可膨胀状态相同；例如，球囊区171可以膨胀至其原始厚度的P1倍；而球囊区172可以膨胀至其原始厚度的P2倍；其中P1和P2具有不同的值。在一些实施方式中，球囊区171和172不需要彼此对称；并且这些区可以位于沿着波导103的纵向尺寸的不同区域处。

入口单元175使得装置100C的操作者能够将空气或气体插入或注入或引入或泵入球囊170中，以使其以受控或选择性的方式膨胀，使得操作者能够控制膨胀水平，并因此还控制一个或多个膨胀球囊区的厚度。类似地，出口单元176使得装置100C的操作者能够从球囊170去除或泵出或吸出空气或气体，以便将其部分或全部以受控或选择性的方式收缩，使得操作者能够控制收缩水平，并因此还控制一个或多个先前膨胀球囊区的剩余厚度。

膨胀和收缩操作可以依次修改出射射线(131-134)行进通过的介质的大小，直到它们相交或相遇；并因此修改、增大或减小相关高能量焦点(141或142)距波导103的距离(Dis1或Dis2)。这种受控和用户选择的修改可以在手术期间或在医学治疗正在进行时，或在装置100C的至少一部分在体内时或在波导103或其一部分在体内时，实时或接近实时地执行。

一些实施方式可以组合来自上面或本文示出或讨论的两个或更多个附图或实施的特征和/或功能。例如，医疗装置的实施方式可以包括图19A、图19B和图19C所示的所有三种特征，即光学元件111-114、以及溶液套筒165以及球囊170。类似地，来自本文讨论或示出的其他实施方式或附图的特征可以组合在一起形成单个实施或单个医疗装置；例如，本文讨论的特征利用弯曲光学元件或其他类型的光学元件。

值得注意的是，图19A、图19B和图19C示出了在它们中展示的一种或多种装置的一些但不一定是全部的部件，以避免使附图过度拥挤并且为了让它们保持清晰。例如，这样的一种或多种装置可以包括电源、向装置单元中的一个或多个提供冷却的冷却单元、套筒或封壳或其他一个或多个包封层、和/或其他合适的部件。

参考图19D，其是根据一些说明性实施方式的医疗装置100D的示意图。装置100D可以大体类似于图19B的装置100B；然而装置100D展示，在一些实施方式中，内部地位于光纤内的内部光学元件可以被构造和/或布置和/或定位成使得它们将阻挡进入光纤的近侧端部的全部激光束或激光能量通过光纤的远侧端部或通过其末端或帽出射，；和/或使得进入光纤的所有激光束在其在光纤或波导内传播期间被拦截和/或转向和/或折射和/或衍射和/或以其他方式引导或修改，使得那些激光束的所有和所有激光能量或光能量从光纤的侧板或侧壁侧向出射，并且使得没有激光束或激光能量或光能量以向前方向或相对于传播的总体方向向前出射光纤；和/或使得那些光学元件将引起进入光纤的全部激光能量或光能量的转向，使得所有能量将通过一个或多个侧板(或将从一个或多个侧板侧向发射)或光纤出射，或者通常垂直于光纤的侧板(或相对于光纤的侧板倾斜或成角度地)发射，而不是从光纤的远侧端部处的末端或帽发射。图19D展示了光学元件的这种布置，与可包含溶液或气体或液体或流体的套筒或室一起示出；然而，图19D的这些特征可以类似地与上文和/或本文描述的其他特征、和/或与任何其他一个或多个附图中所示的其他特征组合，诸如(例如)与球囊室或可膨胀的套筒区段等。

根据一些实施方式，基于医疗激光的手术或治疗可以利用由激光源产生的激光能量。例如，探针波导或光纤被定位在靠近旨在用激光能量治疗的身体组织部分的位置处。一旦波导或光纤被适当地定位，则激光能量就经由波导或光纤传送至待治疗的位置或传送至将经受预期治疗的感兴趣区块或感兴趣区域。在某些医疗程序中，应当将激光能量从末端横向引导朝向感兴趣区域。

申请人已经意识到，一些基于“侧射”激光的治疗，其利用使用光纤的径向地发射激光的导管，也可以用于椎间盘切除术、腹腔镜检查、关节镜检查、良性前列腺增生、血管成形术和相关或其他外科手术。

“侧射”或基于径向激光的光纤导管可以包括设置在帽内的光学纤维元件。光纤元件具有末端切口，并以倾斜角度或圆锥形状高度抛光，随后是气隙或其他介质或具有特定折射率的介质。当激光能量“射出”或发射时，由于(i)纤芯和(ii)沿着光纤一直到末端的包层的折射率不同，激光输出光束会通过全内反射进行反射。在末端处，抛光表面或锥体或其他光学元件或光学结构引起一条或多条激光射线离开或出射传播的主轴线，并通常通过全内反射或与传播的主轴线成一定角度的透镜进行反射。在一些实施中，末端包括用于保护的帽；并且该帽本身可以用于光学目的。

申请人已经认识到，从光纤发射的激光能量遵循点源传播的规则，其在远离能量源时最终产生能量的指数衰减。申请人进一步认识到，跟随能量的热分布以及吸收分布通常在来自能量源的径向方向上显示指数衰减分布。固有的指数衰减迫使源处的温度高于距源径向距离处的任何点的温度。衰减的强度或烈度主要取决于光在其中(或通过其)传播的材料的吸收系数。

申请人已经认识到，在外科手术(例如，在一些间质手术中)或医学治疗中，必须不使激光能量蒸发或烧焦或燃烧附近的组织或周围组织、或接近或邻近旨在进行治疗但实际上不在感兴趣区域内的感兴趣区域的身体区域。例如，这种不期望的蒸发可能导致间质压力增加，这又可能导致医疗并发症或不良结果。类似地，不期望的烧焦可能会引起吸收系数发生变化，进而可能引发连锁效应，从而对患者以及医疗装置本身造成损害。此外，申请人认识到，由于能量呈指数衰减，与能量源处的温度有关的限制或约束导致基于激光的装置的末端或边缘与想要治疗的感兴趣区域之间的有效距离的限制或约束。

一些实施方式提供了一种设备或医疗装置，其以允许更好地调整能量(及其强度水平)以满足具体治疗中的需要的方式重新分配能量，特别是光能或基于激光的能量，和/或以满足旨在治疗和/或预期受到影响的感兴趣区域的大小、面积或体积；并且进一步使得能够修改和调整基于激光的能量的方向性和/或穿透深度。

例如，该设备或医疗装置包括光学单元，每个光学单元中具有两个或更多个光学元件；光学单元的数量可以被配置或设定以实现特定的实施目标或促进特定类型的医学治疗。每个光学元件以横向角度将激光束或光束的一部分重定向到传播轴线之外(或远离传播轴线)。然后，多个光束在距光纤中心一定距离处重合或相遇，从而在那里产生能量焦点；然后继续按原来的方向传播，并分开。焦点距光纤中心的距离可以调整或修改或配置，并且来自每个光学元件的能量部分可以调整或修改或配置。这些重新分布和调整使得基于激光的能量和温度分布在径向方向上能够均匀化。

在一些实施方式中，使用具有多于一种波长的多于一种激光源。每种波长对于多种特定传播介质或特定传播介质具有不同的吸收系数。例如，可以使用不同的吸收来定制不同的能量发射分布；因为每种波长的焦点可能不同，具体取决于特定的穿透深度。这种结构和方法允许对径向能量和温度分布进行通用控制，以更好地适应想要治疗的感兴趣区域的特定面积或尺寸或体积。例如，相同的单个波导和光纤可以在其中传播具有两种(或更多种，分别)不同波长的两种(或更多种)不同类型的激光束或光束或光能或基于激光的能量；并且可以使这两个(或更多个)束相对于传播的总体方向侧向(或相对于波导或光纤的长轴线或长尺寸侧向)出射波导和光纤；并且可以任选地转向或引起这两种不同类型的激光束或光束在不同位置处侧向出射和/或使得它们中的每一个都能够在不同的体内位置处和/或在距光纤的外部包封的不同距离处和/或在不同的能级处进行医学治疗。

例如，具有第一波长λ1的第一组激光束可以由波导或光纤内的第一光学元件(或第一组光学元件)转向，并可出射光纤以在位于距光纤包封套筒的第一距离D1处的第一特定焦点(或焦点区域)处叠加，并在该处提供第一能量水平E1；而具有第二种不同波长λ2的第二不同组激光束可以通过波导或光纤内的第二光学元件(或第二组光学元件)转向，并可以出射光纤以在距光纤包封套筒第二距离D2处的第二不同特定焦点(或焦点区域)处叠加，并在该处提供第二能量水平E1；以及在一些实施方式中，例如D1与D2不同，和/或E1与E2不同。在某些实施方式中，第一波长λ1与人组织的第一吸收水平相关联，或具有第一吸收系数(A1)；而第二波长λ2与人组织的第二不同吸收水平相关联，或具有第二不同吸收系数(A2)。

在另一实例中，具有第一波长λ1的第一组激光束可以由波导或光纤内的特定光学元件(或特定光学元件组)转向，并可出射光纤以在位于距光纤包封套筒的第一距离D1处的第一特定焦点(或焦点区域)处叠加，并在该处提供第一能量水平E1；而具有第二不同波长λ2的第二不同组激光束可以通过波导或光纤内的相同特定光学元件(或相同特定光学元件组)转向，并可以出射光纤以在距光纤包封套筒第二距离D2处的第二不同特定焦点(或焦点区域)处叠加，并在该处提供第二能量水平E1；在一些实施方式中，例如D1与D2不同，和/或E1与E2不同。在某些实施方式中，第一波长λ1与人组织的第一吸收水平相关联，或具有第一吸收系数(A1)；而第二波长λ2与人组织的第二不同吸收水平相关联，或具有第二不同吸收系数(A2)。

在一些实施方式中，光纤嵌入在结构诸如导管或导丝或管或管道或探针内，并且多种液体介质或液体介质围绕波导和/或封壳围绕它。根据一些实施方式，液体介质可以包括特定的溶液，或者两种或更多种溶液或液体的混合物或组合；对于某些溶液，诸如具有葡萄糖或乙醇的水，溶质的浓度改变折射率。例如，对于水溶剂和葡萄糖溶质的溶液，葡萄糖浓度的增加会增加折射率。穿过两种材料之间的界面的射线以一定角度折射，该角度取决于交叉处材料的折射率之间的差异。改变材料(例如波导周围的液体介质)中的一种的折射率导致射线方向的改变。在射线被设计或构造成在距波导一定距离处相交的一些实施方式中，折射率的这种变化将导致焦点距波导的横向距离的增加或减小。

在一些实施方式中，再分布的另一方面或特征可以基于允许对基于激光的能量发射进行角度控制的设备或医疗装置。例如，有角度的封套被分割成两个或更多个部段。每个区段都具有不同的光学元件，具有不同的发射分布。每个区段可以具有不同的角度大小和不同的能量密度。径向区段沿纵向轴线展开所需的长度，其针对每个区段可以不同。分成区段和不同功率水平对于以下情况是有用的：期望的加热体积(或者，旨在被治疗的感兴趣区域的体积或面积)具有非对称结构，和/或探针的位置不完全位于待治疗的体积(或区域)的中间(例如，由于空间限制或物理限制，这可能阻止或限制或约束医疗装置的末端到达或探测的能力超出特定点，或由于空间障碍，或由于医疗装置的插入或操作中可能未对准)。

在一些实施方式中，所发射的基于激光的能量的方向性在与旨在被治疗的体积(或感兴趣区域)相邻存在不应该被治疗或应该避免暴露于基于激光的能量的区块的情况下可能是重要的。例如，在某些脑部治疗中，可能存在与旨在被治疗的肿瘤相邻(或邻近、或附近)的功能关键区块(例如，穹窿、言语中枢等)；在前列腺癌的治疗中，通常优选不治疗附近的肛门区块。

说明性实施方式具有一个带有两个角度区段的光学元件：区段A，角度为90度；和区段B，角度为180度。区段A发射90％的源能量；区段B发射10％的源能量。发射能量的密度由能量源和光学元件结构控制；而总功率随能量源功率、光学元件形状和总角度大小的变化而变化。这些仅是非限制性实例；一些实施方式可以提供不同数量的这样的区段，其可以位于相同侧或不同(相对或非相对)侧，并且其可以提供不同百分比的源能量作为输出。

在一些实施方式中，光学元件控制基于激光或基于光的能量的功率和/或方向的能力可以随光学元件覆盖的相对面积的变化而变化，而不是波导或光纤的芯截面的全部。

在一些实施方式中，向内面向或向内定向的楔形件(或其他合适的光学元件)可以被构造为连续的或连续的螺旋形状或螺旋结构，其中特定光学参数在螺旋结构上连续分布，取决于径向位置。

出于说明目的，一些附图可以描绘实际射线追踪的简化版本或其部分版本，以便不使附图因多条射线或束或光路而变得模糊或过度拥挤。

为了清楚起见，并且为了避免附图过度拥挤，一些附图可以描绘部件的(例如，波导或光学纤维(fiber optic)或光纤(optical fiber)的)局部部分的截面，而不是该部件的全部。应当理解，在局部部件的这种图示中，类似的结构可以存在于附图中未示出的其他部分或区域处(例如，延续所描绘的相同图案；或者具有其互补的或相反的或镜像结构)。另外或替代地，实际的波导或光学纤维、或并入此类物品的医疗装置可以包括附图中所示的一系列的一个或多个部件，这些部件以串联或连续链的形式重复。

在一些实施方式中，波导或光纤可以被构造为圆柱形或大致圆柱形的长型物品，类似于长且细的管或管道，并且可以是柔性的或弹性的或可弯曲的或可折叠的。在一些实施方式中，任选地，对于整个医疗装置，和/或对于其套筒或包封元件，和/或对于波导本身和/或光纤本身，可以使用非圆形截面(例如，卵形或椭圆形截面；蛋形截面)和/或非对称截面。它可以传输和/或传播和/或引导和/或导向基于激光的能量、或一个或多个激光束、或光、或基于光的能量、或光能、或一个或多个光束。它通常具有圆形或大致圆形的截面，或者可以具有如上所述的非圆形和/或不对称的截面；并且通常具有被(同心的或大体同心的)包覆层或包层围绕的中心芯。在一些实施方式中，周围包覆层的折射率比芯的折射率稍低(例如，低百分之0.5或1或1.5或2)。在一些实施方式中，波导或光纤可以涂覆有保护涂层和/或缓冲层，和/或可以涂覆有(或可以以其他方式包括)刚性-柔性涂层或层，或者柔性或弹性涂层或护套或层；并且可以任选地具有一个或多个外部标记或一个或多个其他视觉指示器，其可以有助于医疗装置的使用，特别是如果医疗装置被配置为以非对称方式发射能量，或者被配置为从第一特定侧发射第一能量水平并且从其第二(不同)侧发射第二(不同)能量水平。

在一些实施方式中，申请人认识到，利用非圆形(例如，卵形或椭圆形或蛋形截面)和/或非对称截面可以提供一种或多种功能优势；例如，它可以向光纤(或医疗装置)的用户提供关于在体内弯曲和/或弯折和/或移动医疗装置的增强的机械控制能力，和/或它可以向医疗装置的用户提供更好的指示，关于光纤的哪一侧面向身体的哪个内部(例如，当光纤根据非对称或不相等的能量分配方案或能量发射方案侧向发射基于激光的能量时，这可能特别有用)。在一些实施方式中，非圆形截面可以包括例如至少一条直线(或直表面)、以及至少一条弧、或曲线或半圆形线或部分圆形表面(或弯曲表面)；例如，由直线和包含小于360度(例如，330或300或270或180度)的弧组成的截面。可以使用其他合适的结构或截面。

参考图1，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图，特别是用于传播用于医学治疗目的的光或基于激光的能量。所示视图是纵向截面，为了清楚起见并且为了不使附图过于拥挤，仅示出了光纤的一半。出于展示目的，包括单个光学部件4；然而，可以串联使用若干个或多个这样的(或类似的)光学部件。光或激光束在波导1内从左到右传播，通过被包层3围绕的纤芯2。例如，射线6(例如，光射线、光束、激光束)来自能量源(例如，激光发射机、激光发射器、激光发生器、光源、光学能量源)。

波导1的内部结构包括在图中由平面(或表面)7和8限定的向内面向突出部或销或楔形件或齿形物。射线6到达平面7，该平面相对于射线6的主要传播方向(或相对于波导1的最长尺寸)成α角。平面7和平面8之间有间隙，其折射率值低于芯2的折射率值，形成向内面向或向内导向的楔形或类楔形或类齿形结构或突出部(或，从波导外1外部观察时形成坑口)。根据几何计算，射线6在表面7上的入射角相对于垂直线11的入射角为(90°-α)。只要(90-α)的值超过临界角，根据斯涅耳定律(Snell's law)，全内反射就会以相同的角度将射线反射回来。射线最终将重定向到相对于初始传播方向的角度θ，其中θ＝2*α(例如，该展示性计算是针对平行于传播轴线的射线)。

如果光纤外部的材料具有与包层3不同的折射率，则根据斯涅耳定律，射线在到达表面14时将发生另一次重定向。为了说明的目的，并且为了避免附图过于拥挤，所描绘的射线通常平行于波导的长轴线；然而，这些仅是非限制性实例，并且一些实施方式可以类似地处理和利用非平行射线，或者不完全平行于波导的长轴线的射线；并且在这种情况下，例如，代替在波导外部具有单个焦点，可以在波导外部存在焦点区域或焦点区(例如，图8中的由四个数字12指示的四边形或菱形区块)。

参考图2，其是根据一些说明性实施方式的波导1的又一部分的示意图，其大体上类似于图1中所示的波导部分。在图2中，射线6以(90°-α)的角度到达表面7，该角度不超过相对于垂直线11的临界角；根据斯涅尔定律，射线将在表面7上折射，并继续朝向表面8传播，在那里它表现出镜面反射，使射线相对于原始轴线重定向角度θ。角度θ是以下各项之和：(i)表面8与初始传播方向之间的角度γ，以及(ii)射线6在表面8上的入射角δ。

参考图3，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图，特别是用于传播用于医学治疗目的的光或基于激光的能量。它包括两个不同的光学元件4和5，例如两个不同的向内面向的楔形件，其具有不同的穿透深度和/或相对于传播的总体方向的不同角度。两个光学元件可以嵌入或以其他方式开槽到涂层或涂层构件或包封层或“护套”中，诸如封壳13。为了说明的目的，非限制性实例可以对封壳和包层材料使用相同或相似的折射率；尽管一些实施方式可以利用封壳和包层材料的不同折射率值。波导具有芯2和包层(或包覆层)3。

如所展示的，两条射线(6和6a)源自左侧的激光源并且传播到右侧。射线6到达第一光学元件4的表面7(第一向内面向的楔形件)，表现出全内反射，并以相对于波导长轴线的(2*α)角重定向，到达封壳13的外表面15，并在此再次重定向到角度θ，该角度是所有反射和到达波导外部介质时折射的总和。射线6a错过第一光学元件4，并且继续通过波导的长轴线传播，到达第二光学元件5及其表面9，其中射线6a反射并以角度(2*β)重定向到初始传播轴线，继续折射到相对于原始轴线的总角度Φ。在一些实施方式中，到达表面15的射线移动到折射率比封壳的折射率低的材料，因此射线折射并增加相对于表面15的垂直线的角度。波导被构造或配置使得Φ>θ，因此射线在波导外部相交于点12处。点12距波导的位置和距离由波导和两个光学元件的参数控制或决定；例如，基于它们的绝对尺寸，或基于它们的相对尺寸，或基于第一光学元件4的向内面向深度与第二光学元件5的向内面向深度之间的比率，或基于第一光学元件4的向内面向深度与波导的圆形截面的直径之间的比率，或者基于第二光学元件5的向内面向深度与波导的圆形截面的直径之间的比率。射线(6和6a)在焦点12之后(或超出该焦点)继续分开。

因此，在点12处或周围创建或产生高能量焦点区块(或基于激光的高能量焦点；或光学高能量焦点)。该区块或空间区域具有更高的能量密度或浓度，这是由于与其相交或在其紧邻附近的射线的集成。可以基于光学单元的特定属性来控制或配置来自每个光学元件(4和5)的叠加量和/或能量尺度；例如，通过形成具有特定深度值、倾斜度、三维形状、它们之间的纵向距离或其他参数的两个特定光学元件(4和5)。这种能量重新分布能够改变射线在其中传播的多种介质或介质中的温度分布，从简单的能量指数衰减变为更平坦的径向分布。

参考图4，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图，示意性地展示了光学视图。它展示了光学单元的示意性光学视图，其可以类似于上面参考图3讨论的光学单元。入射射线6(或入射射线的第一部分)被第一光学元件4以一定角度θ部分反射出波导。另一条入射射线6a(或者，入射射线的第二部分)以角度Φ从第二光学元件5发射出。这些角度是所有内部折射(包括封壳本身)的总结果。光学元件5距光学元件4为纵向距离L。角度Φ设置为大于角度θ，导致射线(6和6a)在距主传播轴线的垂直距离(d)的点12处相交。距离(d)取决于角度和两个光学元件之间的距离的值。在一些实施方式中，距离(d)可以使用以下说明性方程来计算或估计或近似：

d＝LsinθsinΦ/sin(Φ-θ)

因此，一些实施方式可以控制或配置或设置几何参数的值，以便将能量分布定制到需要用光能或基于激光的能量或光能进行治疗的感兴趣区域的体积。在一些实施方式中，每个医疗装置或其每个光学单元可以具有不同的距离值(d)，这取决于体积需要的期望值。

参考图5，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图，示意性地展示了具有不同的基于光的能量分布的区块。它展示了光学单元对多个相邻介质或介质的影响的能量分布视图。出于展示目的，仅示出了两条射线，并且仅示出了波导的上侧。射线分别以角度θ和Φ从光学元件4和5发射出。为了阐明能量效应以及由此产生的热效应，邻近(或靠近)波导1的区块被分成多个部段，在图中表示为大体矩形区块；每个这样的部段都标有表示中等的M或表示高的H。

例如，从区块101和102处的两个光学元件发射中能级。射线在区块103内的点12处的相交将能量增加到距波导距离d处的高能级。除此之外，区块104和105的能量再次降低至中级别。结果是在远离波导(而不是邻近波导)的较远距离表示为d1处形成中等能级区块。最大能级远离波导的距离可以有助于保护波导本身(例如，通过防止波导表面上的级联加热效应)、扩展波导本身的机械和热弹性，和/或者通过将有效能量能到达的范围扩展到更大或更远的治疗体积或感兴趣区域。

参考图6，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图。它显示了波导部分的截面，具有纤芯2和包层3。光学单元由两个连续且不相同的光学元件(4和5)构成，它们中的每一个都覆盖或环绕整个有角度的封套。波导可以在封壳13之内或其内部。

参考图7，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图。在该实例中，光学单元具有两个光学元件(4和5)；其中光学元件5是具有镜面反射而不是全内反射的镜。射线6和6a从左向右传播。射线6以角度θ从光学元件4反射。射线6a以角度Φ从光学元件5反射。射线6和6a在点12处会聚，然后超过该点分开。区块19位于两个光学元件(4和5)之间。区域19可以是芯2的一部分，或者可以是空隙，或者可以由具有不同折射率的(与芯2的材料)不同材料形成。

参考图8，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图。它是利用一个或多个具有弯曲表面的光学元件的一些实施方式的截面对称视图。左侧显示了波导1的一部分，具有芯2和包层(或包覆层)3。它以弯曲表面7结束，其具有相对于轴向射线具有不同入射角的部分(表示为7a)。右侧示出了具有反射表面9的不同的第二光学元件5。射线6和6a从左向右传播到光学元件4。射线6a以大于临界角(其由芯2的材料与区块19的材料之间的界面设定)的角度到达光学元件4的弯曲表面的部分7a。超过临界角导致射线6a在表面7a上以一定角度反射，该角度取决于表面的特定局部曲率而沿表面变化。射线6从左向右传播并到达光学元件4的弯曲表面的不同部分，即部分7。射线6以小于临界角的角度与该弯曲表面相遇，因此射线6以最小折射或无折射行进至区块19(取决于光学元件4的弯曲表面的部分7的特定局部曲线)。当到达次级光学元件5的弯曲表面9时，一些射线根据特定曲率以相对于传播方向的角度呈现镜面反射。表面7、7a和9的曲线被设置为使得来自表面的反射射线将在远离波导的特定点12处相交，在表面的不同反射和折射的若干种或所有可能的组合处相交；出于展示目的，示出了八个这样的交叉点，代表一些可能性)。

参考图9A和图9B，其是根据一些说明性实施方式的波导1的一部分的示意图，展示了由于受控液体或气体或流体环境中的受控变化而对能量分布的修改。申请人已经认识到，一些液体或气体或流体或溶液可以改变它们的折射率、和/或它们的光学特性和/或它们允许激光束或光或基于激光的能量通过它们进行传播的方式，响应于内部溶剂的改变和/或响应于溶液浓度的改变或增加或减少，和/或响应于溶液或材料混合物的成分或组分之间的比率的改变或增加或减少。例如，水与葡萄糖(或与乙醇)的溶液或混合物可以根据这种溶液或混合物中葡萄糖(或乙醇)的浓度而改变其折射率。根据一些实施方式，波导可以放置在受控的(或可配置的、或可修改的)液体或气体或流体或溶液环境内；诸如，在导管内，诸如在导管内围绕波导的液体或气体或流体或溶液内(并且其也可以提供冷却)。因此，控制或修改液体或气体或流体或溶液中的溶剂浓度可以改变从波导重定向的射线的光路。

例如，在一些实施方式中，外部或离体控制单元可由医疗装置的操作人员控制和/或选择性地操作，以动态地修改或增加或减少被泵入或插入或射入到以下中的溶液的浓度：套管室或套管存储层，或作为光纤包封套筒一部分的流体存储室或流体容纳室，或包封了光纤的至少一个区段的流体容纳管道或流体容纳通道、或可能是导管或包括光纤的医疗装置的组成部分的相应的室或通道或管道；或流体容纳室或通道或管道或套筒，其位于靠近或紧靠光纤外侧，和/或直接接触光纤，和/或直接邻近光纤，和/或直接附接到光纤，和/或直接附接到还容纳光纤的导管内。

值得注意的是，在一些实施方式中，流体容纳室或通道或管道或套筒被实施为不可膨胀的通道或管道或室或套筒，其不能通过空气或气体的流入而膨胀，和/或其不响应于空气或气体的流入而增加或改变其自身的体积，和/或其具有固定的体积和/或固定的尺寸；使得具有这样的通道或管道或室或套筒的医疗装置的大小或体积或轮廓保持恒定且不改变；并且使得仅可以改变这种通道或管道或室或套管的内容物，从而改变这种内容物的光学特性，但不改变通道或管道或室或套筒或医疗装置的体积或大小。在其他实施方式中，任选地，流体容纳室或通道或管道或套筒被实施为可膨胀通道或管道或室或套筒，使得其大小或体积或尺寸或轮廓也可以由操作者通过改变被泵入或插入或射入到此类流体容纳室或通道或管道或套管中的流体或气体或液体的流入来修改，和/或通过执行膨胀操作和/或收缩操作来实现此类变化。

在一些实施方式中，控制单元使得操作者能够修改溶液的浓度；以射入或插入或泵入溶液至流体容纳室或套筒或管道中；从该流体容纳室或套筒或管道中泵出内容物(或一些内容物)；将仅固体或仅液体添加到已插入的溶液中(例如，为了改变溶液的浓度)；用具有不同光学特性的第二不同流体或溶液替换先前引入至流体容纳室或套管或管道中的第一流体或第一溶液；和/或执行此类修改的组合。

如图9A中所示，波导1位于导管22内部或之内。液体20(或者，在一些实施方式中，气体、气体混合物、流体、流体混合物、溶液)位于封壳13和导管22之间的体积中。介质中射线的总体方向是光学元件和射线从一种材料移动到另一种材料的两个界面(21和22)上的折射的乘积。液体的可变折射率可以改变射线的总体方向。这种射线重定向的优点是能够通过改变溶液或其浓度来改变射线的焦点(12)的位置和/或其距波导的距离(d)。

在图9A中，液体(或气体、或流体、或溶液)的折射率与周围封壳的折射率相似；并且因此，射线的交点位于焦点12处，位于距波导的距离d处。图9B示出了在改变液体或溶液或气体或流体的折射率(例如，通过改变溶液中溶剂的浓度)时焦点12的位置和/或距离的变化。例如，周围液体(或气体、或流体、或溶液)的折射率减小，并且因此射线移位以在点12处相交，该点位于距波导的减小的距离(d1)处。例如，周围液体(或气体、或流体、或溶液)的折射率的受控减小可以导致焦点12位置更靠近波导；以及类似地，周围液体(或气体、或流体、或溶液)的折射率的受控增加可以引起焦点12的位置更远离波导。

参考图10，其是根据一些说明性实施方式的具有能量的定向发射的波导的一部分的等轴视图的图示。它包括多个向内面向的楔形件，这些楔形件沿纵向轴线以特定的位置或以特定的纵向间隔展开或放置或定位；并且它提供了不均匀的能量发射。例如，具有芯2和包层(或包覆层)3的波导1(或光纤)可以具有嵌入其中的六个光学元件(表示为30、31、32、33、34和35)。

六个光学元件的组在有角度的封套上被分成两个区段：光学元件30、32和34在区段A中，而光学元件31、33和35在部段B中。在该实例中，区段A将能量发射引导至图中的向上方向；而部段B将能量发射引导至图中的向下方向。能量发射的方向、有角度的封套和能量发射的相对功率是(或取决于)光学元件的结构、它们的深度、它们的形状、它们的长度、它们之间的长度、它们的倾斜角度和/或其他可配置参数的乘积。

在说明性实例中，区段B具有比区段A的光学元件具有更小的功率密度的光学元件；而同一区段中每个光学元件的功率密度值彼此相似(例如，P30＝P32＝P34>P31＝P33＝P35)。功率密度被控制、或被配置或取决于从芯2偏转的能量的量。向内面向的楔形件形成穿透到纤芯中的光学元件，以添加引起射线偏转的纤芯的部分。向内面向的楔形件使得它们的穿透深度的增加引起它们覆盖光纤内的附加区块，并且可以被配置为使得将从芯发射出相同量的能量。

参考图11-15，其是根据一些说明性实施方式的一些波导的截面视图的示意图。它们展示了控制光纤轴线在不同区段中能量的定向发射，以提供不同的功率密度；能够控制方向、角度扩散以及各区段之间的相对功率。

图11示出了一个光学元件4的截面视图，其具有指向上方的单个区段30。光学元件4被示出为具有芯和包层3。在本实例中，区段的角度γ为90°。角度γ可以根据需要变化，例如在10°至180°的范围内。不在光学元件4内的区块是原生光纤，或者它们可以包括具有不同光学特性或光学功能的一个或多个区段。在所示的实例中，光学元件偏转(例如，相对于光纤的长尺寸侧向或远离光纤的长尺寸)大约总的基于激光或基于光的能量的四分之一。

图12示出了两个平行光学元件的截面视图：顶侧光学元件4(指向上方，并且对应于顶侧区段30)和底侧光学元件2(指向下方，并且对应于底侧区段32)。在这种情况下，两个光学元件中的每一个覆盖90度，并且它们具有相似的功率密度。

图13示出了一个光学元件的截面视图，其具有指向上方的单个区段30；它在形状上大体类似于图11中所示的光学元件，但是图13中所示的光学元件具有减小的面积，并且因此提供了相对于图11的光学元件提供的功率密度减小的功率密度。图13的面积减小的光学元件因此偏转入射能量或传播射线的较小部分。例如，由于其结构，图13的光学元件仅偏转到达(或传播到附近)芯的外缘的射线；而在芯的中心(或附近)传播的射线将错过光学元件的偏转区块，并且将继续传播超过光学元件。

图14示出了截面视图，其展示了具有提供增加的功率密度的区段30的光学元件。由于更大部分的入射射线被偏转，光学元件提供了更高的功率密度；即使该区段的角度比例相似(例如，90度)。将偏转面积增大，以从主传播轴线重定向更多的能量。偏转的方向主要取决于光学元件中表面的角度，因此保持不变。

图15示出了展示具有覆盖180度或光纤的截面的整个面积的一半的区段的光学元件的截面视图。因此，传播能量的一半或大约一半被光学元件偏转。

参考图16-17和图18A-18B，其是根据一些说明性实施方式的一些其他波导的截面视图的示意图。它们展示了将上述讨论的两个或更多个特征集成到单个装置中。

在图16中，波导1具有单个连续螺旋或类螺旋光学元件，其具有不同的内部部段或不同的向内面向的区域或不同的向内面向的楔形件，其使用重定向能量以达到聚焦目的的区域，组合或提供有角度的封套的一些或全部的区段。连续的螺旋有不同的区段；配置或改变光学元件的方向以满足聚焦要求。不同的区段表征了发射的射线的方向和功率密度。例如，区段40、42和44提供比从区段41、43和45发射的平均功率密度更高的平均功率密度。该布置或结构相对于向下方向将更多基于激光的能量或光能引导朝向向上方向。所发射的相对功率的加权或比率对于不同的方向可以是可调整的或可配置的，和/或可以在同一区段的区域内不同(如果需要，以实现特定的实施目标)。发射的射线的方向还由每个区段中的光学元件和/或用于构造每个区段或每个元件(例如，每个楔形件)的平面或表面的方向和/或大小和/或形状和/或倾斜来控制。作为非限制性实例，区段44将发射的能量在对角线上引导至右方(东北)，而同侧相邻区段42将发射的能量引导至左方(西北)；并且从这两个区段(42和44)发射的射线在波导上方的点12处相交。类似地，区段45将发射的能量在对角线上定向至右方(东南)，而同侧相邻区段43将发射的能量定向至左方(西南)；并且从这两个区段(45和43)发射的射线在波导下方的点12a处相交。在说明性实例中，焦点12处(或者，在该焦点12附近；或者，在相对于波导向上定位的所有焦点中)的组合功率的密度是最初传播至波导中的总功率的70％；并且焦点12a处(或者，在该焦点12a附近；或者，在相对于波导向下定位的所有焦点中)的组合功率的密度是最初传播至波导中的总功率的30％。

在图17中，描绘了可以用于实现能量方向性(例如，与能量的焦点延伸平行)的光学单元。例如，这种结构可以将第一特定百分比的能量引导朝向向下方向，并将另一不同的特定百分比的能量引导朝向向上方向；同时创建两个不同的焦点，一个焦点位于波导的每一侧上，距波导的距离(分别地)为d和d1。波导具有两个光学元件：第一光学元件4(例如，具有三个表面：7、7a、7b)，以及第二光学元件5(例如，具有两个表面：9和9a)。光学元件5是反射性的，例如通过涂敷有反射材料或通过其他合适的方式。射线6、6a、6b和6c在波导中从左向右传播。射线6和6c被光学元件4反射；而射线6a和6b在表面7a上折射，并且朝向第二光学元件5传播，在此处它们被重定向。射线6被导向朝向表面7a，并经过全内反射并重定向至向下侧。射线6a和射线6b穿过表面7a和区块19，并到达光学元件5。射线6a在表面9上反射并向上重定向。射线6b在表面9a上反射并向下重定向。射线6c到达表面7b并经过全内反射，并且向上重定向。射线6a和射线6c在上焦点12处相交，位于距波导向上的距离d处。射线6和射线6b在下焦点12a处相交，位于距波导向下的距离d1处。表面7的面积大于(例如，2或2.5或3倍以上)表面7b的面积。截面表面积或表面7和7a的比率被配置或设定为使得重定向的能量将维持朝向两个(或更多个)方向的发射能量的期望比率；例如，在这种情况下，表面7-7b和9-9a的比率为70％至30％(分别不包括区块7和7b的阴影)。

参考图18A和图18B，其是根据一些实施方式的封装在可膨胀球囊中(或被可膨胀球囊围绕)的波导或光纤的一部分的示意图。例如，导管的末端由可拉伸材料或弹性材料或可膨胀材料构成，其可以通过添加(或去除)适当的压力而膨胀或扩展或缩小，从而选择性地增加(或减少)围绕(或靠近)导管末端的膨胀球囊的体积，特别是在光纤的发射区。球囊可以是例如顺应性球囊或弹性球囊(例如，由聚氨酯或硅酮形成)，通过体积(而不是通过压力)膨胀；或非顺应性球囊或高压球囊(例如，由聚酯或尼龙形成)；或半顺应性球囊或中压球囊。

球囊可以覆盖导管的方位角；或仅其一部分或部分。在一些实施方式中，增加围绕导管末端的球囊的体积的优点可以是增强光纤区块的冷却，和/或减少紧邻导管末端本身的组织处的能量集中；这反过来可以有助于防止组织过热，和/或可以保护光纤本身不因过热而损坏；和/或包封介质的距离，其反过来可以引起发射能量的方向和/或高能量焦点(或焦点区或焦点区域)所发生的距离(距波导的外护套)的改变。

在图18A中，球囊被示出为处于非膨胀状态、或处于空闲状态、或处于收缩状态。在图18B中，示出了球囊处于膨胀状态。例如，如图18A所示，光纤1被插入到导管40中。导管的区块41是由可扩展材料构造的区块，在导管中形成球囊状区域。光纤的发光区42放置或位于导管末端45附近或之前(例如，不在导管末端本身处或之内)，和/或邻近区块41，其是导管40的球囊区块。导管40和光纤之间的空间或间隙或容槽或通道被从区块43进入并从区块44离开的流体(例如，盐水)冲洗，这可以用于冷却和/或用于膨胀(或收缩)球囊。只要球囊内的流体压力较低，球囊就会保持收缩状态，并且光纤和导管之间的距离(r)在该区块中相对于沿着导管的其他区块是相似或相同的。导管的最大外径用w表示。

在图18B中，流体被加压，经由路径43在球囊内部流动并经由路径44离开球囊，同时流入和流出之间的压降引起球囊膨胀。在该说明性实例中，球囊是非顺应性的，并且随着光纤与导管之间的间隙在导管的区块41处从r增加到r1(即，r1>r)，球囊达到其完全预定大小。导管的最大直径从w增加到w1(即w1>w)。这有效地增加了光纤和组织之间的间隙，并且流体在光纤的能量发射的区块处充当它们之间的缓冲器。这种增加引起所发射的能量扩散到实际上比该比例～r1/r大的区块整个，从而在与组织的第一次接触时以相同(或相似)的比例降低所发射能量的密度，并因此降低了接触区块中热点或热烧伤的风险。球囊周围的组织压缩也增加了所施加能量的有效直径。

一些实施方式可以包括医疗装置或导管或医疗探测装置或医学治疗装置，其中具有光纤或波导或光学单元，能够引导和传播并发射基于激光的能量或基于光的能量或光能。光学单元包括波导中的两个(或更多个)光学元件。例如，近侧元件A以相对于原始传播方向的角度θ发射能量的第一部分(能量部分I)。远侧元件(或跟随元件、或次级元件、或连续元件)B以相对于原始传播方向的另一角度Φ发射能量的第二部分(能量部分II)。角度θ和Φ被配制或设置使得射线在距波导轴线特定距离(d)处相交，并从该点开始分开。每个光学单元可以具有多于两个光学元件，这些光学元件可以在单个焦点或多个焦点处(在波导外部)相交。每个波导可以包括多于一个的光学单元。在一些实施方式中，连续的光学单元(或者串联连接的光学单元)可以发射进入波导的芯的全部射线的不同部分。

在一些实施方式中，光学单元具有两个或更多个光学元件；并且每个光学元件以相对于原始传播方向的特定不同的倾斜角度重定向波导的总能量的一部分。将波导或光纤的有角度的封套分段为两个或更多个不同的区段；每个这样的区段提供不同的能量发射分布。

在一些实施方式中，光学单元(或其至少一部分)位于液体或溶液或流体内(例如，存储或容纳在套筒或室或通道或管道内，诸如包封或环绕或涂覆或封装光学单元或光纤或波导的至少区段的流体储存管道或通道)，并且这种液体或溶液或流体的折射率可以被修改或配置或控制，从而通过实时或接近实时地改变液体或溶液的性质(例如，通过改变或更换流体；通过改变流体的亮度水平或对比度水平的浓度或清晰度或透明度或半透明度；通过将溶剂添加到溶液中；等等)来影响距离(d)。

在一些实施方式中，光学元件可以是例如向内面向的楔形件或末端或反射元件或折射元件，或向内面向的突出部或肋或棱镜，或向内面向的倾斜光学障碍物，或具有一个或多个弯曲表面和/或一个或多个平面的向内面向的物体，或其他类型的棱镜或透镜或曲面镜或凸面镜或凹面镜或平面镜。

一些实施方式提供了一种医疗装置，包括：被配置为至少部分地插入人体中的光纤；其中所述光纤是柔性的，并且具有保持在人体外部的近侧端部和通过医疗装置操作者的一项或多项操作能够在人体内可控地移动的远侧端部，所述操作选自由以下组成的组：推、拉、弯曲、旋转、转动、弯折。光纤被配置为在所述近侧端部处接收由与所述光纤可操作地相关联的激光束发生器产生的一个或多个激光束。光纤的至少一个区域或区段包括在所述光纤的内侧处的选自由以下组成的组的至少一个光学元件：(i)折射光学元件，其折射在光纤内传播的一个或多个激光束，(ii)偏转光学元件，其偏转在光纤内传播的一个或多个激光束，(iii)光学元件，其偏转在光纤内传播的一个或多个激光束并且折射在光纤内传播的一个或多个其他激光束。位于所述光纤的所述内侧处的至少一个光学元件根据特定的激光能量分布和发射方案对通过所述光纤传播的一个或多个激光束进行偏转和/或折射，以及引导至少一个激光束穿过光纤的侧壁相对于所述光纤的长轴线侧向出射所述光纤，并且将激光能量提供至位于相对于所述光纤侧向的体内位置。

在一些实施方式中，位于所述光纤的所述内侧处的至少一个光学元件被配置为引导两个或更多个激光束相对于所述光纤的长轴线侧向出射，并且相对于所述光纤的长轴线以特定距离侧向相交并叠加。

在一些实施方式中，位于所述光纤的所述内侧的至少一个光学元件被配置为引导一个或多个激光束从所述光纤朝向第一方向侧向出射，并且被配置为引导一个或多个其他激光束从所述光纤朝向第二不同方向侧向射出。

在一些实施方式中，至少一个光学元件包括：(I)第一光学元件，其位于光纤内侧的第一位置处，并被配置为引导一个或多个激光束从所述光纤朝向第一方向侧向射出；并且还，(II)第二光学元件，其位于光纤内侧的第二不同位置处，并且被配置为引导一个或多个激光束从所述光纤朝向第二不同方向侧向出射。

在一些实施方式中，至少一个光学元件包括：(I)第一光学元件，其位于光纤内侧的第一位置处，并且被配置为引导两个或更多个激光束从所述光纤朝向第一方向侧向出射，并且在位于距所述光纤第一距离处的第一相交区域处相交并叠加；并且还，(II)第二光学元件，其位于光纤内侧的第二不同位置处，并且被配置为引导两个或更多个激光束从所述光纤朝向第二不同方向侧向出射，并且在位于距所述光纤的第二不同距离处的第二不同交叉区域处相交并叠加。

在一些实施方式中，至少一个光学元件包括：(I)第一光学元件，其位于光纤内侧的第一位置处，并且被配置为(i)引导两个或更多个激光束从所述光纤朝向第一方向侧向出射，以及在位于距所述光纤第一距离处的第一相交区域处相交并叠加；以及(ii)朝向所述第一方向侧向输出经由近侧端部进入光纤的全部激光能量的百分之N；并且还，(II)第二光学元件，其位于光纤内侧的第二不同位置处，并且被配置为(i)引导两个或更多个激光束从所述光纤朝向第二不同方向侧向出射，并且在位于距所述光纤的第二不同距离处的第二不同相交区域处相交并叠加，以及(ii)朝向所述第二方向侧向输出经由近侧端部进入光纤的全部激光能量的百分之M；其中N小于100，并且其中M小于100。在一些实施方式中，N与M不同。在一些实施方式中，N不一定与M不同。

在一些实施方式中，光纤的远侧端部包括帽元件或末端元件；激光能量E经由近侧端部进入所述光纤；位于光纤内侧处的至少一个光学元件被配置为将百分之N1的所述激光能量转向相对于所述光纤侧向出射；其中，百分之N2的所述激光能量由所述光纤沿路传递(route)，并经由所述帽元件或末端元件在远侧端部处以相对于光纤的向前方向而不以侧向方向出射所述光纤。在一些实施方式中，N1小于100，并且N2小于100。在一些实施方式中，任选地，N1与N2不同。

在一些实施方式中，光纤的远侧端部包括帽元件或末端元件；其中，激光能量E经由近侧端部进入所述光纤；其中，所述至少一个光学元件包括位于光纤内的两个不同位置处的第一光学元件和第二光学元件。光纤内的第一光学元件被配置为将百分之N1的所述激光能量转向以朝向第一侧向方向相对于所述光纤侧向出射。光纤内的第二光学元件被配置为将百分之N2的所述激光能量转向以朝向第二不同侧向方向相对于所述光纤侧向出射。此外，百分之N3的所述激光能量由所述光纤沿路传递并且经由所述帽元件或末端元件在远侧端部处以相对于光纤的向前方向而不以侧向方向出射所述光纤。在一些实施方式中，N1小于100；并且N2小于100；并且N3小于100。在一些实施方式中，N1与N2不同。

在一些实施方式中，所述至少一个光学元件至少包括：向内面向的楔形件或向内面向的突出部，其将进入光纤的激光束中的至少一些转向以侧向出射光纤，并且不通过光纤的远侧端部。

在一些实施方式中，该至少一个光学元件至少包括：(I)第一向内面向的倾斜楔形件，其将进入光纤的激光能量的第一部分转向，以朝向相对于光纤的第一侧向方向侧向出射光纤，并且不通过光纤的远侧端部；并且还，(II)第二向内面向的倾斜楔形件，其将进入光纤的激光能量的第二不同部分转向，以朝向相对于光纤第二不同侧向方向侧向出射光纤，并且不通过光纤的远侧端部。

在一些实施方式中，所述至少一个光学元件至少包括：向内面向的、大体螺旋形(spiral)或大体圆柱螺旋状(helical)的长型突出部，其在光纤内内部地盘旋为内部螺旋形突出部或内部圆柱螺旋状突出部，并且提供以下中的至少一项：(i)在光纤内传播的激光能量的光学特性的连续变化，(ii)在光纤内内部地传播的激光束的连续导引；并且其将进入光纤的至少一些激光束转向，以侧向出射光纤而不通过光纤的远侧端部。

在一些实施方式中，所述至少一个光学元件正好包括一个光学元件，或者包括两个或更多个光学元件；它们内部地位于光纤内，并且将激光能量转向以从所述光纤非对称地侧向出射。经由近侧端部进入光纤的激光能量的第一部分从所述光纤侧向出射(不经由光纤的远侧端部)并且朝向第一侧向方向。经由近侧端部进入光纤的激光能量的第二不同部分从所述光纤侧向出射，不经由光纤的远侧端部，并且朝向相对于所述第一侧向方向非对称的第二不同侧向方向。

在一些实施方式中，所述至少一个光学元件内部地位于光纤内，并且使经由近侧端部进入光纤的激光能量的第一部分转向，以侧向出射光纤并能够经由光纤的侧壁而不经由光纤的远侧端部处经由激光能量进行医学治疗。该至少一个光学元件还使经由近侧端部进入光纤的激光能量的第二部分转向，以经由光纤的远侧端部以向前方向出射光纤。

在一些实施方式中，医疗装置进一步包括：包封套筒，其包封光纤的至少一个区段；其中所述光纤的所述区段旨在插入所述人体中。包封套筒包括不可膨胀的流体容纳管道，其被配置为接收引起焦点修改的流体的流入，两个或更多个激光束在它们经由所述光纤的壁并经由所述流体容纳管道侧向出射后在该焦点处相交并叠加。所述流体包括以下中的一种或多种：气体、液体、溶液、盐溶液、水和糖的溶液、水和盐的溶液。

在一些实施方式中，医疗装置进一步包括：与光纤离体连接的控制单元，以及其选择性地或临时性地将特定流体泵入至所述不可膨胀流体容纳管道中或泵出所述不可膨胀流体容纳管道；以及选择性地或临时性地引起焦点的改变，在该焦点处两个或更多个激光束在它们经由所述光纤的壁和经由所述不可膨胀流体容纳管道侧向出射之后相交并叠加。

在一些实施方式中，医疗装置进一步包括：与光纤离体连接的控制单元，并且其选择性地或暂时地将特定材料泵入至所述不可膨胀流体容纳管道中或泵出所述不可膨胀流体容纳管道，从而改变容纳在所述不可膨胀的流体容纳管道内的溶液的浓度；以及选择性地或暂时地引起焦点的改变，在该焦点处两个或更多个激光束在它们经由所述光纤的壁和经由所述不可膨胀的流体容纳管道侧向出射之后相交并叠加。

在一些实施方式中，医疗装置进一步包括：包封套筒，其包封光纤的至少一个区段；其中所述光纤的所述区段旨在插入所述人体内；其中包封套管包括在所述区段处的可膨胀球囊室，其能够通过接收流体的流入而在体内可控制地膨胀，所述流体的流入引起所述可膨胀球囊室膨胀并因此引起在(i)光纤的内壁和(ii)待医学治疗的体内感兴趣点之间的距离的改变，并且进而引起到达所述体内感兴趣点的基于激光的能量的功率密度的改变；其中所述流体包括以下中的一种或多种：气体、液体、溶液、盐溶液、水和糖的溶液、水和盐的溶液。

在一些实施方式中，该至少一个光学元件至少包括：(a)第一弯曲光学元件，其(a1)将进入光纤的激光能量的第一部分转向，以朝向相对于光纤的第一侧向方向侧向出射光纤，并且不通过光纤的远侧端部；以及其(a2)允许进入光纤的激光能量的第二部分继续行进以未修改的方式朝向沿所述光纤进一步定位的第二不同弯曲光学元件传播；(b)所述第二不同弯曲光学元件，其沿所述光纤进一步定位，并且其接收激光能量的所述第二部分，并且其将激光能量的所述第二部分转向以朝向相对于光纤的第二不同侧向方向侧向出射所述光纤，并且不通过所述光纤的远侧端部；其中由于第一弯曲光学元件而从光纤侧向出射的激光能量的第一部分和由于第二弯曲光学元件而从光纤侧向出射的激光能量的第二部分在是焦点区域而不是单个焦点的体内感兴趣区域处相会并叠加。

在一些实施方式中，光纤具有非圆形或非对称截面，(i)其改进了由医疗装置的操作者执行的弯曲操作的机械控制，(ii)并且其使得医疗装置的操作者能够有效了解光纤的体内空间取向。

在一些实施方式中，光纤具有椭圆形或蛋形截面。

在一些实施方式中，光纤具有由以下组成的截面：直线和小于300度的弧(或者小于330度的弧；或者，小于270度的弧)。

在一些实施方式中，由于所述至少一个光学元件并入其中，光纤被配置为发射定向的、侧向的、非前向的激光能量；其通过光纤的侧壁侧向发射，而不通过位于光纤的远侧端部处的帽或末端；根据加权的能量发射方案，所述方案限定：(I)经由近侧端部进入光纤的激光能量的百分之N1通过光纤的侧壁的第一位置朝向第一侧向和非向前方向侧向发射，并且(ii)经由近侧端部进入光纤的激光能量的百分之N2通过光纤的侧壁的第二位置朝向第二侧向和非向前方向侧向发射，以及(iii)经由近侧端部进入光纤的激光能量的百分之N3以相对于光纤的向前方向并且经由光纤的远侧端部的帽或末端发射。在一些实施方式中，N1与N2不同且与N3不同；并且还，N2与N1不同，并且与N3不同；并且还，N3与N1不同以及与N2不同。

在一些实施方式中，由于所述至少一个光学元件并入其中，光纤被配置为发射定向的、侧向的、非前向的激光能量；其在位于相对于光纤的最长尺寸侧向的并且不位于相对于光纤的最长尺寸向前方向的身体位置处执行医疗程序；以及根据预定义或可动态修改的能量分布方案向位于相对于光纤的最长尺寸侧向的所述身体位置提供激光能量。

在一些实施方式中，光纤被配置为在光纤的近侧端部处从与所述光纤可操作地相关联的所述激光束发生器接收：(I)具有第一波长λ1的第一组激光束，具有指示人体组织的吸收水平的第一吸收系数A1，其中具有第一波长λ1的所述第一组激光束在所述光纤内被第一组光学元件转向，其引起具有第一波长λ1的第一组激光束从光纤侧向发射并且在位于距光纤的外层的第一距离D1处的第一特定焦点或焦点区域处叠加，其中具有第一波长λ1的第一组激光束在位于所述第一距离D1处的所述第一特定焦点或焦点区域处提供第一能量水平E1；和(II)具有第二不同波长λ2的第二不同组激光束，具有指示人体组织吸收水平的第二不同吸收系数A2，其中具有第二波长λ2的第二组激光束通过第二组光学元件在光纤内转向，其引起具有第二波长λ2的第二组激光束从光纤侧向发射，并在位于距光纤的外层的第二不同距离D2处的第二不同特定焦点或焦点区域处叠加，其中具有第二波长λ2的第二组激光束在位于所述第二距离D2处的所述第二特定焦点或焦点区域处提供第二不同能量水平E2。

在一些实施方式中，光纤被配置为在光纤的近侧端部处从与所述光纤可操作地相关联的所述激光束发生器接收：(I)具有第一波长λ1的第一组激光束，具有指示人体组织的吸收水平的第一吸收系数A1，其中具有第一波长λ1的所述第一组激光束在所述光纤内被特定光学元件转向，其引起具有第一波长λ1的第一组激光束从光纤侧向发射并且在位于距光纤的外层的第一距离D1处的第一特定焦点或焦点区域处叠加，其中具有第一波长λ1的第一组激光束在位于所述第一距离D1处的所述第一特定焦点或焦点区域处提供第一能量水平E1；以及还(II)具有第二不同波长λ2的第二不同组激光束，具有指示人体组织吸收水平的第二吸收系数A2，其中具有第二波长λ2的第二组激光束通过相同的所述特定光学元件在光纤内转向，其引起具有第二波长λ2的第二组激光束从光纤侧向发射，并在位于距光纤的外层的第二不同距离D2处的第二不同特定焦点或焦点区域处叠加，其中具有第二波长λ2的第二组激光束在位于所述第二距离D2处的所述第二特定焦点或焦点区域处提供第二不同能量水平E2。

在一些实施方式中，医疗装置被配置为通过相对于光纤内的激光能量传播的总体方向侧向发射激光能量来执行体内基于激光的医疗程序。

在一些实施方式中，经由光纤的近侧端部进入光纤中的全部激光束在光纤内传播，并且然后经由侧板或光纤侧向发射；并且，经由光纤的近侧端部进入光纤中的激光束均不经由位于光纤远侧端部处的帽或末端出射光纤。

一些实施方式包括一种医疗装置，包括：被配置为至少部分地插入人体中的光纤。光纤是柔性的，并且具有保持在人体外部的近侧端部和通过医疗装置操作者的一项或多项操作能够在人体内可控地移动的远侧端部，所述操作选自由以下组成的组：推、拉、弯曲、旋转、转动、弯折。光纤被配置为在所述近侧端部处接收由与所述光纤可操作地相关联的激光束发生器产生的一个或多个激光束。光纤的至少一个区域包括在所述光纤的内侧处的至少一个光学元件，其引起所述一个或多个激光束的至少一部分经由光学侧向的侧壁出射光纤，并且引起激光能量侧向或垂直于所述光纤的最长尺寸的定向发射，而不通过位于所述光纤的远侧端部处的帽或末端。医疗装置被配置为通过相对于光纤内的激光能量传播的总体方向侧向发射激光能量来执行体内基于激光的医疗程序。医疗装置包括：包封套筒，其包封光纤的至少一个区段；其中所述光纤的区段旨在插入所述人体中。包封套筒包括在所述区段处的可膨胀球囊室，其能够通过接收流体的流入而在体内可控制地膨胀，所述流体的流入引起所述可膨胀球囊室的膨胀，并因此引起在(i)光纤的内壁和(ii)待医学治疗的体内感兴趣点之间的距离的改变，并且进而引起到达所述体内感兴趣点的基于激光的能量的功率密度的修改。所述流体包括以下中的一种或多种：气体、液体、溶液、盐溶液、水和糖的溶液、水和盐的溶液。

一些实施方式包括一种医疗装置，包括：被配置为至少部分地插入人体中的光纤。光纤是柔性的，并且具有保持在人体外部的近侧端部和通过医疗装置操作者的一项或多项操作能够在人体内可控地移动的远侧端部，所述操作选自由以下组成的组：推、拉、弯曲、旋转、转动、弯折。光纤被配置为在所述近侧端部处接收由与所述光纤可操作地相关联的激光束发生器产生的一个或多个激光束。光纤的至少一个区域包括在所述光纤的内侧处的至少一个光学元件，其引起所述一个或多个激光束的至少一部分经由光学侧向的侧壁出射光纤，并且引起激光能量侧向或垂直于所述光纤的最长尺寸的定向发射，而不通过位于所述光纤的远侧端部处的帽或末端。医疗装置被配置为通过相对于光纤内的激光能量传播的总体方向侧向发射激光能量来执行体内基于激光的医疗程序。医疗装置包括：包封套筒，其包封光纤的至少一个区段；其中所述光纤的区段旨在插入所述人体中。包封套筒包括不可膨胀的流体容纳管道，其被配置为接收引起焦点修改的流体的流入，两个或更多个激光束在它们经由所述光纤的壁并经由所述流体容纳管道侧向出射后在该焦点处相交并叠加，其中所述流体包括以下中的一种或多种：气体、液体、溶液、盐溶液、水和糖的溶液、水和盐的溶液。

一些实施方式包括一种操作医疗装置的方法，所述方法包括：提供和/或制造和/或生产被配置为至少部分地插入人体中的光纤；其中光纤是柔性的，并且具有保持在人体外部的近侧端部和通过医疗装置操作者的一项或多项操作能够在人体内可控地移动的远侧端部，所述操作选自由以下组成的组：推、拉、弯曲、旋转、转动、弯折；将由与所述光纤可操作地相关联的激光束发生器产生的一个或多个激光束提供到所述光纤的近侧端部中；经由位于所述光纤的内侧处的至少一个光学元件，根据特定的激光能量分布和发射方案对通过所述光纤传播的一个或多个激光束进行偏转和/或折射，以及引导至少一个激光束通过光纤的侧壁相对于所述光纤的长轴线侧向出射所述光纤，并且将激光能量提供至位于相对于所述光纤侧向的体内位置。

本文所使用的术语“多个/种(plurality)”和“多个/种(a plurality)”包括例如“多个/种(multiple)”或“两个/种或更多个/种”。例如，“多个项目”包括两个或更多个项目。

对“一种实施方式”、“实施方式”、“说明性实施方式”、“多种实施方式”、“一些实施方式”和/或类似术语的引用可以指示如此描述的一种或多种实施方式可以任选地包括特定特征、结构或特性，但并非每种实施方式都必须包括特定特征、结构或特性。此外，重复使用短语“在一种实施方式中”不一定指代相同的实施方式，尽管它可以指代相同的实施方式。类似地，短语“在一些实施方式中”的重复使用不一定指代相同的一套或一组实施方式，尽管它可以是。

如本文所使用的，并且除非另有说明，否则使用诸如“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等的序数形容词来描述项目或对象仅表明提及此类类似物品或物体的不同实例；并且无意暗示如此描述的项目或对象必须处于特定的给定序列中，无论是时间上的、空间上的、排名的还是任何其他排序方式的。

本文中参照一种或多种实施方式描述的功能、操作、部件和/或特征，可以与本文中参照一种或多种其他实施方式描述的一个或多个其他功能、操作、部件和/或特征结合使用，也可与这些功能、操作、部件和/或特征结合使用。一些实施方式可以包括本文描述的一些或全部模块或功能或部件的任何可能的组合、重新布置、组装、重新组装或其他利用，即使它们是在本文的上述不同位置或不同章节中讨论的，或者即使它们跨不同的附图或多幅附图示出。

虽然本文已经图示和描述了一些说明性实施方式的某些特征，但是本领域技术人员可以进行各种修改、替换、改变和等效物。因此，权利要求旨在覆盖所有此类修改、替换、改变和等效物。