CN115500953B - 一种血管介入导丝的磁操控系统及磁操控方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种血管介入导丝的磁操控系统及磁操控方法，该系统包括：执行模块和固定架，固定架用于固定执行模块；执行模块包括：导丝推送装置，导丝推送装置安装于固定架上；磁性介入导丝，磁性介入导丝夹于导丝推送装置中，磁性介入导丝由导丝推送装置推送；机械臂，机械臂安装于固定架上；永磁铁，永磁铁固定于机械臂的端部，机械臂带动永磁铁移动到指定位置以使磁性介入导丝产生形变。该方案应用永磁铁的磁场使充磁后的驱动器发生形变，从而完成不同角度的偏转以适应血管复杂的岔路。

Description

一种血管介入导丝的磁操控系统及磁操控方法

技术领域

本发明属于医疗机器人技术领域，特别涉及一种血管介入导丝的磁操控系统及磁操控方法。

背景技术

随着机器人技术的发展，尤其是Intuitive Surgical的达芬奇微创手术机器人系统的逐渐普及，医疗机器人的研究越发深入，医疗机器人也成为了医疗器械行业中增长最快的领域之一。在众多医疗机器人中，用于血管介入微创手术机器人的相关研究成果十分显著。与开放式手术相比，血管介入微创手术切口小，患者恢复快；不用全身麻醉，手术风险低。但传统的血管介入微创手术操作方法仍然存在一些弊端：(1)手术时间较长。传统血管介入微创手术需要医生手动旋转导丝来确保导丝末端进入正确的血管分支，该操作很难一次成功，导致手术整体时间延长。(2)对医生辐射量较大。由于从事该手术的医生常年要在不间断造影下观察导丝前端运行到的位置，累积起来所受辐射会对其身体健康产生影响。(3)缺乏经验丰富的医生。血管介入性手术非常考验医生的操作水平，能熟练操作手术的医生数量远远少于病患所需。在偏远城市或农村地区，这种现象尤为突出。

上述传统血管介入微创手术的弊端可以通过使用血管介入微创手术的机器人来解决。目前，血管介入微创手术的机器人采用主从式远程操作系统，即机器人模仿医生的手部动作来进行血管介入手术，这种方式虽然实现了远程操作，但仅能复现简单的医疗操作行为，难以实现导丝头部的大角度偏转，无法适应生物体内复杂的血管路径。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种血管介入导丝的磁操控系统及磁操控方法。

为解决上述技术问题，本申请实施例通过以下方式实现的：

第一方面，本申请提供一种血管介入导丝的磁操控系统，该系统包括：执行模块和固定架，固定架用于固定执行模块；

执行模块包括：

导丝推送装置，导丝推送装置安装于固定架上；

磁性介入导丝，磁性介入导丝夹于导丝推送装置中，磁性介入导丝由导丝推送装置推送；

机械臂，机械臂安装于固定架上；

永磁铁，永磁铁固定于机械臂的端部，机械臂带动永磁铁移动到指定位置以使磁性介入导丝产生形变。

在其中一个实施例中，导丝推送装置包括：

相互匹配的主动轮和从动轮，磁性介入导丝夹持于主动轮与从动轮之间；

步进电机，步进电机驱动主动轮；

安装座，用于固定主动轮和从动轮，并且调节主动轮和从动轮对磁性介入导丝的夹紧力及调节主动轮和从动轮之间的间隙。

在其中一个实施例中，安装座包括第一安装部和第二安装部；

第一安装部和第二安装部之间拧有夹紧调节弹簧，通过螺钉调节调节夹紧调节弹簧的压缩量，以调节主动轮和从动轮对磁性介入导丝的夹紧力，及调节主动轮和从动轮之间的间隙。

在其中一个实施例中，磁性介入导丝包括亲水介入导丝和软体充磁导丝头；软体充磁导丝头连接于亲水介入导丝的端部；

亲水介入导丝夹持于主动轮与从动轮之间。

在其中一个实施例中，系统还包括控制模块；

控制模块包括机械臂控制单元、主控电脑和推送控制单元；机械臂控制单元和推送控制单元均与主控电脑连接；

主控电脑向机械臂控制单元发送移动信号，及向推送控制单元发送推送信号；

机械臂控制单元根据移动信号，控制机械臂运动，以带动永磁铁移动；

推送控制单元根据推送信号，控制导丝推送装置推送磁性介入导丝。

在其中一个实施例中，推送控制单元包括运动控制卡、步进电机驱动器、开关电源；运动控制卡和步进电机驱动器均与开关电源连接；

步进电机驱动器与导丝推送装置连接；

运动控制卡与主控电脑连接。

第二方面，本申请提供一种血管介入导丝的磁操控方法，基于第一方面提供的血管介入导丝的磁操控系统，该方法包括：

获取磁性介入导丝前端的初始点位置和目的点位置；

根据初始点位置和目的点位置，确定磁性介入导丝的偏转角度；

根据偏转角度，计算达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场大小及方向；

根据永磁铁所需的磁场大小及方向，确定永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量；

将永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量发送给机械臂控制单元，以使机械臂控制单元控制机械臂带动永磁铁移动；

当永磁铁移动到指定位置之后，向推送控制单元发送推送信号，以控制导丝推送装置推送磁性介入导丝。

在其中一个实施例中，根据初始点位置和目的点位置，确定磁性介入导丝的偏转角度，包括：

其中，(x₀,y₀,z₀)为初始点位置坐标；(x₂,y₂,z₂)为目的点位置坐标，(x₁,y₁,z₁)为在永磁铁作用下磁性介入导丝对正目标点后其前端的坐标，α、β为磁性介入导丝的偏转角度。

在其中一个实施例中，根据偏转角度，计算达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场大小及方向，包括：

其中，B为达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场大小，A＝πr²为软体充磁导丝头的横截面积，为软体充磁导丝头的面积的二阶矩，E为驱动器的杨氏模量；

永磁铁在目的点位置和软体充磁导丝头拟穿过的目标点位置所确定的直线上。

在其中一个实施例中，根据永磁铁所需的磁场大小及方向，确定永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量，基于下述公式计算：

其中，B为永磁铁的磁场向量，包括永磁铁的磁场大小及方向，μ₀是空气的磁导率，r是永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量，I是单位矩阵，M_p是永磁铁的磁矩。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，该方案这不仅克服了现有预塑型导丝在实际操作中偏转角度固定的缺陷，也克服了传统主从式血管介入机器人仅能实现简单操作的缺陷。

另外，该方案的血管磁性介入导丝呈一体式结构，无复杂多余零件，结构简单便于小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的血管介入导丝的磁操控系统的结构示意图；

图2为本申请提供的导丝推送装置的结构示意图一；

图3为本申请提供的导丝推送装置的结构示意图二；

图4为本申请提供的导丝推送装置所采用的两轮夹紧驱动的原理示意图；

图5为本申请提供的磁性介入导丝的结构示意图；

图6为本申请提供的驱动器磁控偏转模型示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

在不背离本申请的范围或精神的情况下，可对本申请说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本申请的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本申请中的“份”如无特别说明，均按质量份计。

相关技术中，一种可能的设计方式中，一种主从式微创血管介入手术远程操作系统，该系统支持医生远程操作，机器人在手术端模拟医生的手部动作从而实现血管介入微创手术。该系统可同时为医生提供视觉和触觉反馈，从而提高了手术的安全性和精准度。但是该系统虽然同时提供了视觉和触觉反馈，但仅能复现简单的医疗操作行为，仍然难以实现导丝头部的大角度偏转，无法适应复杂血管路径。

又一种可能的实现方式中，一个血管内介入机器人和血管内介入系统，它的盘状导管库可以供导管盘绕存蓄；导管输送结构用以递送有盘状导管库中解绕出的导管以及回退导管至导管库中；导丝输送机构用于递送及回退导丝。但是该机器人仅机器人导向方面就设计了四个导向盘，且四个导向盘在同一直线上，结构复杂的同时使用场景也受限。

再一种可能的实现方式中，一种可以在血管中进行转向的血管介入系统，它包含一个兼具药物储存空间和磁性牵引元件的刚性导丝头，其可在外部磁场激励下向特定方向发生偏转，从而实现在血管岔路上的路线选择。该系统中采用了刚性的导丝头，从而限制了偏转的半径和角度，在血管较细或者偏转角度较大的情况下难以有效工作。

还一种可能的实现方式中，一种医用可塑性血管介入导丝，包括导丝和护套两个部分，可根据病人的患处血管形状和手术的具体需求进行导丝的预塑型，从而提高导丝和血管的适配度，并提高手术精度。医用塑型导丝虽然无需医生手动对导丝进行塑型，但不仅针对不同的手术位置和病人情况需要定制不同的塑型导丝，而且导丝一旦完成塑型，其偏转角度固定，无法灵活调整。

但是上述技术都存在一定的问题，为了克服上述问题，本申请提供一种血管介入导丝的磁操控系统，该磁操控系统在导丝的末端添加了软体充磁导丝头，即磁性驱动器，借助视觉反馈和磁驱动的远程操控，可以用相同的导丝适配不同病人不同患处的血管路径，并且在磁场足够的情况下，可以实现大角度的任意磁控偏转。这不仅克服了现有预塑型导丝在实际操作中偏转角度固定的缺陷，也克服了传统主从式血管介入机器人仅能实现简单操作的缺陷。此外，本申请中的血管介入导丝机器人呈一体式结构，无复杂多余零件，结构简单便于小型化。

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

参照图1，其示出了适用于本申请实施例提供的血管介入导丝的磁操控系统的结构示意图。

如图1所示，一种血管介入导丝的磁操控系统，该系统可以包括：

执行模块1和固定架2，固定架2用于固定执行模块1；

执行模块1包括：

导丝推送装置11，导丝推送装置11安装于固定架2上；

磁性介入导丝12，磁性介入导丝12夹于导丝推送装置11中，磁性介入导丝12由导丝推送装置11推送；

机械臂13，机械臂13安装于固定架2上；

永磁铁14，永磁铁14固定于机械臂13的端部，机械臂13带动永磁铁14移动到指定位置以使磁性介入导丝12产生形变。

具体的，永磁铁14用于远程控制磁性介入导丝12偏转(即形变)，示例性的，可以采用N52永磁铁等，机械臂13用于带动永磁铁14移动，示例性的，可以采用UR10机械臂等，在此均不作限制。

一个实施例中，如图2、3所示，导丝推送装置11可以包括：

相互匹配的主动轮111(也可以称为驱动轮)和从动轮112，磁性介入导丝12夹持于主动轮111与从动轮112之间；

步进电机113，步进电机113驱动主动轮111；

安装座114，用于固定主动轮111和从动轮112，并且调节主动轮111和从动轮112对磁性介入导丝12的夹紧力及调节主动轮111和从动轮112之间的间隙。

一个实施例中，如图3所示，安装座114可以包括第一安装部1141和第二安装部1142；

第一安装部1141和第二安装部1142之间拧有夹紧调节弹簧1143，通过螺钉调节调节夹紧调节弹簧1143的压缩量，以调节主动轮111和从动轮112对磁性介入导丝12的夹紧力，及调节主动轮111和从动轮112之间的间隙。

具体的，导丝推送装置11的工作原理为双摩擦轮(即主动轮和从动轮，还可以称为两轮)夹持磁性介入导丝12(可以简称磁性导丝)同步推送，其中主动轮111由步进电机113驱动，顺时针旋转，从动轮112与驱动轮夹住磁性介入导丝12，同时逆时针旋转，从而为磁性介入导丝12提供前进驱动力，实现直线推进运动。此外，在上、下安装座(即第一安装部1141和第二安装部1142)之间拧有夹紧调节弹簧1143(可以简称弹簧)，通过螺钉调节弹簧的压缩量，以调节双摩擦轮对磁性导丝的夹紧力，并可调节两轮之间的间隙，以适应不同直径的商用导丝。

导丝推送装置所采用的两轮夹紧驱动的原理如附图4所示，其中主从动轮的角速度可表示为：

其中，N_p为磁性导丝推进中实际脉冲数，N_pr＝360/δ为常数，表示电机每转一圈所需的脉冲数，δ为步进电机的步距角。

根据上述公式，假设双摩擦轮的半径为r_w，磁性导丝的推进速度和推进位移可以分别表示为：

一个实施例中，如图5所示，磁性介入导丝12可以包括亲水介入导丝121和软体充磁导丝头122(也可以称为驱动器)；软体充磁导丝头122连接于亲水介入导丝121的端部；

亲水介入导丝121夹持于主动轮111与从动轮112之间。

可以理解的，该系统还包括控制模块；

控制模块包括机械臂控制单元、主控电脑和推送控制单元；机械臂控制单元和推送控制单元均与主控电脑连接；

主控电脑向机械臂控制单元发送移动信号，及向推送控制单元发送推送信号；

机械臂控制单元根据移动信号，控制机械臂运动，以带动永磁铁移动；

推送控制单元根据推送信号，控制导丝推送装置推送磁性介入导丝。

一个实施例中，推送控制单元可以包括运动控制卡、步进电机驱动器、开关电源；运动控制卡和步进电机驱动器均与开关电源连接；

步进电机驱动器与导丝推送装置连接；

运动控制卡与主控电脑连接。

具体的，推送控制单元包含上位机软件和下位机硬件，示例性的，上位机软件可以在ECI3808运动控制卡上运行，下位机硬件可以包括42步进电机驱动器、开关电源等。可以理解的，上位机软件执行体和下位机硬件可以通过以太网通讯。

可以理解的，控制模块通过发送脉冲信号(包括移动信号和推送信号)给执行模块，从而控制执行模块实现对导丝的推送。

示例性的，整个血管介入导丝的磁操控系统的工作半径可以为1300mm，可以理解的，该工作空间可以通过更换工作空间更大的机械臂进行扩展。

本申请提供的血管介入导丝的磁操控系统中，应用永磁铁的磁场使充磁后的驱动器发生形变，从而完成不同角度的偏转以适应血管复杂的岔路。本申请中机械臂可以替代人手，带动永磁铁快速准确的到达指定位置，从而使驱动器产生所需的形变。

本申请的磁性介入导丝为在商业导丝(即亲水介入导丝)的末端添加了软体充磁导丝头，即磁性驱动器，借助磁驱动的远程操控，可以用相同的导丝适配不同病人不同患处的血管路径，可以实现大角度的任意磁控偏转。这不仅克服了现有预塑型导丝在实际操作中偏转角度固定的缺陷，也克服了传统主从式血管介入机器人仅能实现简单操作的缺陷。此外，本申请中的血管磁性介入导丝呈一体式结构，无复杂多余零件，结构简单便于小型化。

基于上述实施例提供的血管介入导丝的磁操控系统，本申请还提供一种血管介入导丝的磁操控方法，该方法可以包括：

获取磁性介入导丝前端的初始点位置和目的点位置；

根据初始点位置和目的点位置，确定磁性介入导丝的偏转角度；

根据偏转角度，计算达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场大小及方向；

根据永磁铁所需的磁场大小及方向，确定永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量；

将永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量发送给机械臂控制单元，以使机械臂控制单元控制机械臂带动永磁铁移动；

当永磁铁移动到指定位置之后，向推送控制单元发送推送信号，以控制导丝推送装置推送磁性介入导丝。

其中，根据初始点位置和目的点位置，确定磁性介入导丝的偏转角度，包括：

其中，(x₀,y₀,z₀)为初始点位置坐标；(x₂,y₂,z₂)为目的点位置坐标，(x₁,y₁,z₁)为在永磁铁作用下磁性介入导丝对正目标点后其前端的坐标，α、β为磁性介入导丝的偏转角度。

其中，根据偏转角度，计算达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场大小及方向，包括：

其中，B为达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场大小，A＝πr²为软体充磁导丝头的横截面积，为软体充磁导丝头的面积的二阶矩，E为驱动器的杨氏模量；

永磁铁在目的点位置和软体充磁导丝头拟穿过的目标点位置所确定的直线上。

其中，根据永磁铁所需的磁场大小及方向，确定永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量，基于下述公式计算：

其中，B为永磁铁的磁场向量，包括永磁铁的磁场大小及方向，μ₀是空气的磁导率，r是永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量，I是单位矩阵，M_p是永磁铁的磁矩。

具体的，如图6所示，已知驱动器长度为L，驱动器前端初始点位置坐标为P₀(x₀,y₀,z₀)，驱动器拟穿过的目标点坐标为P₂(x₂,y₂,z₂)，在永磁铁作用下，驱动器对正目标点后其前端的坐标为P₁(x₁,y₁,z₁)(即偏转后驱动器尖端的位置坐标)，驱动器从初始位置偏转到最终位置的偏转角可在空间内用α、β来表示。可以理解的，在实际手术中，初始点位置坐标P₀和目标点位置坐标P₂均可以通过医学成像获得，偏转后驱动器尖端的位置坐标P₁可通过计算得到，计算公式见后续部分。

当磁性介入导丝充磁后会向磁场方向偏转，具体偏转角度α、β为：

其中，P₁(x₁,y₁,z₁)可通过以下公式计算：

驱动器本身为软体，对其上一个有限元进行Euler-Bernoulli方程计算并积分后，可以求得驱动器偏转角度和磁场大小的关系如下：

通过上式可以得到达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场大小。

另外，从图6中可以看出，永磁铁始终和P₂、P₁两个点在一条直线上，因此，可以确定达到相应偏转角度永磁铁所需的磁场的方向。

然后根据上述确定的永磁铁所需的磁场大小及方向，基于下式：

可以得到永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量r(其中向量r包含了以永磁铁中心为原点的坐标系x、y、z，可以理解的，该坐标系与世界坐标系之间为平移关系)。

将得到的永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量r发送给机械臂控制单元，控制臂控制单元根据向量坐标控制机械臂带动永磁铁移动到指定位置。

可以理解的，主控模块传输的为实时数据，因此，上述所有坐标都是相对于上一个初始位置的坐标，移动也是相对于上一个时刻的位置进行移动，如此反复，直至达到血管的终点。

基于上述血管介入导丝的磁操控方法，可以通过永磁铁的磁场操控磁性驱动器完成偏转。集成机械臂和永磁铁可以实现更加精准高效的永磁铁位姿控制，从而提高驱动器偏转角度的准确性。通过使用磁场强度高的永磁铁和软体驱动器，驱动器可以实现大角度任意偏转，从而可以有效应对生物体血管的复杂线路。实际测试结果表明，在该操控系统即操控方法的辅助下，磁性介入导丝可以很轻松地实现在复杂的血管中进行导航。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (7)

1.一种血管介入导丝的磁操控方法，基于血管介入导丝的磁操控系统，其特征在于，所述系统包括：执行模块和固定架，所述固定架用于固定所述执行模块；

所述执行模块包括：

导丝推送装置，所述导丝推送装置安装于所述固定架上；

磁性介入导丝，所述磁性介入导丝夹于所述导丝推送装置中，所述磁性介入导丝由所述导丝推送装置推送；所述磁性介入导丝包括亲水介入导丝和软体充磁导丝头；

机械臂，所述机械臂安装于所述固定架上；

永磁铁，所述永磁铁固定于所述机械臂的端部，所述机械臂带动永磁铁移动到指定位置以使所述磁性介入导丝产生形变；

所述方法包括：

获取磁性介入导丝前端的初始点位置和目的点位置；

根据所述初始点位置和所述目的点位置，确定所述磁性介入导丝的偏转角度；

根据所述偏转角度，计算达到相应所述偏转角度所述永磁铁所需的磁场大小及方向；

根据所述永磁铁所需的磁场大小及方向，确定所述永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量；

将所述永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量发送给机械臂控制单元，以使所述机械臂控制单元控制所述机械臂带动所述永磁铁移动；

当所述永磁铁移动到指定位置之后，向推送控制单元发送推送信号，以控制导丝推送装置推送磁性介入导丝；

所述根据所述初始点位置和所述目的点位置，确定所述磁性介入导丝的偏转角度，包括：

其中，(x₀,y₀,z₀)为初始点位置坐标；(x₂,y₂,z₂)为目的点位置坐标，(x₁,y₁,z₁)为在永磁铁作用下磁性介入导丝对正目标点后其前端的坐标，α、β为磁性介入导丝的偏转角度；

根据所述偏转角度，计算达到相应所述偏转角度所述永磁铁所需的磁场大小及方向，包括：

其中，B为达到相应所述偏转角度所述永磁铁所需的磁场大小，A＝πr²为软体充磁导丝头的横截面积，为软体充磁导丝头的面积的二阶矩，E为驱动器的杨氏模量，L为软体充磁导丝头的长度；

所述永磁铁在目的点位置和所述软体充磁导丝头拟穿过的目标点位置所确定的直线上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导丝推送装置包括：

相互匹配的主动轮和从动轮，所述磁性介入导丝夹持于所述主动轮与所述从动轮之间；

步进电机，所述步进电机驱动所述主动轮；

安装座，用于固定所述主动轮和所述从动轮，并且调节所述主动轮和所述从动轮对所述磁性介入导丝的夹紧力及调节所述主动轮和所述从动轮之间的间隙。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述安装座包括第一安装部和第二安装部；

所述第一安装部和所述第二安装部之间拧有夹紧调节弹簧，通过螺钉调节所述夹紧调节弹簧的压缩量，以调节所述主动轮和所述从动轮对所述磁性介入导丝的夹紧力，及调节所述主动轮和所述从动轮之间的间隙。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述软体充磁导丝头连接于所述亲水介入导丝的端部；

所述亲水介入导丝夹持于所述主动轮与所述从动轮之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括控制模块；

所述控制模块包括机械臂控制单元、主控电脑和推送控制单元；所述机械臂控制单元和所述推送控制单元均与所述主控电脑连接；

所述主控电脑向所述机械臂控制单元发送移动信号，及向所述推送控制单元发送推送信号；

所述机械臂控制单元根据所述移动信号，控制所述机械臂运动，以带动所述永磁铁移动；

所述推送控制单元根据推送信号，控制所述导丝推送装置推送所述磁性介入导丝。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述推送控制单元包括运动控制卡、步进电机驱动器、开关电源；所述运动控制卡和所述步进电机驱动器均与所述开关电源连接；

所述步进电机驱动器与所述导丝推送装置连接；

所述运动控制卡与所述主控电脑连接。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述永磁铁所需的磁场大小及方向，确定所述永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量，基于下述公式计算：

其中，B为所述永磁铁的磁场向量，包括所述永磁铁的磁场大小及方向，μ₀是空气的磁导率，r是永磁铁中心的坐标指向欲计算磁场的空间点坐标位置的向量，I是单位矩阵，M_p是永磁铁的磁矩。