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本发明提供了一种医用导丝控制方法及控制系统，涉及血管介入手术技术领域。其中，该医用导丝控制方法包括：获得所述导丝当前位置的实际位置和实际方向，确定所述导丝下一位置的期望位置；根据所述导丝当前位置的实际位置与下一位置的期望位置的差值，改变所述导丝的速度、并获得所述导丝下一位置的期望方向；根据所述导丝当前位置的实际方向和下一位置的期望方向的差值，改变所述导丝的方向。本发明公开了一种利用指数滑模控制方法的双环控制策略，使得导丝可以自主转向并到达指定的位置。

权利要求 1.一种医用导丝控制方法，其特征在于，所述方法包括： 获得所述导丝当前位置的实际位置和实际方向，确定所述导丝下一位置的期望位置； 根据所述导丝当前位置的实际位置与下一位置的期望位置的差值，改变所述导丝的速度、并获得所述导丝下一位置的期望方向； 根据所述导丝当前位置的实际方向和下一位置的期望方向的差值，改变所述导丝的方向。 2.如权利要求1所述的医用导丝控制方法，其特征在于，所述根据所述导丝当前位置的实际位置与下一位置的期望位置的差值，改变所述导丝的速度、并获得所述导丝下一位置的期望方向具体包括： 根据所述导丝当前位置的实际位置与下一位置的期望位置的差值设计第一滑模面，并对所述第一滑模面引入第一指数函数，根据所述第一滑模面计算第一控制律，利用所述第一控制律改变所述导丝的速度、并获得所述导丝下一位置的期望方向。 3.如权利要求2所述的医用导丝控制方法，其特征在于，所述根据所述导丝当前位置的实际方向和下一位置的期望方向的差值，改变所述导丝的方向

心脑血管疾病具有高发病率与高死亡率，严重威胁人类身体健康，目前普遍采用血管介入手术作为心脑血管治疗的重要手段。传统血管介入手术由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内，一方面，手术过程中，随着医生体力的下降，其注意力及稳定性随之降低，导致操作精度下降，易发生事故；另一方面，医生长期暴露在辐射之下会大幅地增加其罹患白血病、癌症以及急性白内障的几率，严重威胁医生健康。

新兴的借助机器人导管、导丝遥操作的手术方法能够有效应对上述问题，但目前的介入手术机器人多为开环控制，精度较低，容易发生超调情况，影响手术成功率。此外，机器人的导丝在磁场中转向具有强非线性的特点，因此其转向任务多由医生远程控制完成，医用导丝不能完全实现自主控制，导致借助医用导丝的血管介入手术的效率也不高。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本发明还具体提供了一种医用导丝控制系统，包括固定于所述导丝头部的磁性结构、与所述导丝驱动连接的驱动装置；还包括：方向调节模块，其包括磁铁和驱动连接所述磁铁的位移组件；成像模块，所述导丝的预期运动轨迹处于所述成像模块的成像范围内，并用于识别所述磁性结构的位置信息；控制模块，其分别信号连接所述成像模块、驱动装置和位移组件，并根据所述位置信息控制所述驱动装置和位移组件，以驱使所述导丝运动至所述预期运动轨迹的预定位置。

进一步，所述导丝的头部颜色和导丝的其他部位颜色不同。

进一步，所述磁铁为永磁体，所述磁性物质为永磁铁。

进一步，所述位移组件包括机械臂，所述永磁体设置在所述机械臂的执行端。

本发明的有益效果：

本发明所提出的双环滑模控制方法和构建的转向控制系统可以在没有任何人工远程协助的情况下完成对医用导丝的自主控制，并能够进行精准的路径跟随、方向控制，且不存在超调情况，可以有效的保护血管，有效的提高了血管介入治疗手术的效率。

技术合作

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本发明技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外；②采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同；③以本发明技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；④利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。