Catheter systems of the invention are directed to the removal of occlusions, such as thrombi and plaque, within blood vessels. In certain aspects, catheter systems of the invention include an elongate body defining a first lumen and comprising a distal portion, an inner member configured for insertion into the first lumen, the inner member comprising an energy source configured to deliver therapeutic energy to a treatment site and a cooling element coupled to the energy source. The cooling element may include a heat sink, a thermoelectric cooler, or combination thereof.Linvention concerne des systèmes de cathéter destinés à lélimination docclusions, telles que des thrombi et la plaque, dans des vaisseaux sanguins. Dans certains aspects, les systèmes de cathéter de linvention comprennent un corps allongé définissant une première lumière et comprenant une partie distale, un élément interne conçu pour lintroduction dans la première lumière, lélément interne comprenant une source dénergie conçue pour fournir de lénergie thérapeutique à un site de traitement et un élément de refroidissement relié à la source dénergie. Lélément de refroidissement peut comprendre un dissipateur thermique, un refroidisseur thermoélectrique ou une combinaison correspondante.