本发明公开一种用于在消融中执行光信号分析和损伤预测的系统和方法。一种系统包括导管，导管经由与计算装置接口的连接器与多根光纤耦合。计算装置包括存储器和处理器，其被配置为从导管接收部分组织的光学测量数据。处理器通过分析光学测量数据来识别部分组织的一个或多个光学特性，并基于一个或多个光学特性确定部分组织的变性时间。使用变性时间、一个或多个光学特性和给定时间段来创建模型以表示损伤深度和消融时间之间的相关性。使用模型生成预定消融时间的预测损伤深度。