The invention includes medical devices, such as catheters, that have imaging and therapeutic agent delivery capabilities. The therapeutic catheters of the invention allow a surgeon to image biological tissues, such as thrombus, prior to delivering therapeutic agents to the tissues, and then re-image the tissue after the procedure to gauge the success of the procedure. The invention facilitates detailed characterization of the biological tissues with, e.g., spectral analysis, thereby providing insight into the composition of the tissues and helping to determine the amount of treatment that is appropriate. Because the imaging and therapy delivery are done with a single catheter, the time required for a procedure is decreased.Linvention concerne des dispositifs médicaux, comme des cathéters, qui présentent des capacités dimagerie et dadministration dagent thérapeutique. Les cathéters thérapeutiques selon linvention permettent à un chirurgien dobtenir des images de tissus biologiques, comme un thrombus, avant administration dagents thérapeutiques aux tissus, puis dobtenir à nouveau des images après lapplication du procédé pour évaluer le succès du procédé. Linvention facilite la caractérisation détaillée des tissus biologiques, avec, par exemple, une analyse spectrale, ce qui donne un aperçu de la composition des tissus et contribue à la détermination de la quantité de traitement qui convient. Limagerie et ladministration du traitement étant effectuées avec un seul cathéter, le temps requis pour lapplication dun procédé est diminué.