CN105999567A - 一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法和装置 - Google Patents

一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法和装置，其中方法包括：由位置文件中获取至少一个子野的子野信息，每个子野的所述子野信息包括：与所述子野对应的叶片位置的期望值、及对应所述子野的位置影响参数的期望值，所述至少一个子野与当前控制的目标控制周期关联；根据所述目标控制周期的起始时间点处的参数变化率，获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值；并根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，所述变量关系是叶片位置信息和位置影响参数之间的量化关系；在所述目标控制周期，控制所述叶片执行所述叶片位置信息对应的移动。本申请显著提高了叶片位置的控制精度。

Description

一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法和装置
技术领域
本申请涉及医疗设备技术，特别涉及一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法和装置。
背景技术
放射治疗是治疗肿瘤的一种常规手段，其核心目的即利用加速器发出的射线极大程度的杀死肿瘤组织并尽量保护周围的正常组织，这就要求射线束流射向患者时，必须对其照射范围进行限制，以避免损伤肿瘤周边的正常组织部位。电动多叶准直器是放射治疗中的一种重要部件，该准直器设置于加速器中，用于限制射线的照射范围；该准直器包括很多叶片，射线不能透过叶片，叶片未遮挡的区域才能允许射线通过，这样就可以通过控制叶片的位置来实现限制射线束流的照射范围的目的，引导射线照向肿瘤区域。可见，对叶片位置的控制精度非常重要，直接影响到治疗效果。
相关技术中，电动多叶准直器的其中一种工作模式是动态调强，在这种模式下，加速器将随着叶片的移动而同时出束，且叶片的位置和出束的累积剂量具有对应关系，比如当达到特定出束量时，叶片也需要到达指定的位置。当前通常是根据时间来控制叶片的移动位置，但是这种控制方式可能会影响电动多叶准直器系统的控制精度，只有在射线出束的剂量率恒定的前提下才会准确，而通常在整个出束过程中很难保证剂量率始终恒定，导致达到特定出束量时，叶片位置无法满足要求，从而影响治疗效果。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本申请期望提供一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法和装置，以提高对叶片位置的控制精度。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，提供一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法，所述方法用于控制每个控制周期的叶片移动，所述方法包括：
由位置文件中获取至少一个子野的子野信息，每个子野的所述子野信息包括：与所述子野对应的叶片位置的期望值、及对应所述子野的位置影响参数的期望值，所述至少一个子野与当前控制的目标控制周期关联；
根据所述目标控制周期的起始时间点处的参数变化率，获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值；并根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，所述变量关系是叶片位置信息和位置影响参数之间的量化关系；
在所述目标控制周期，控制所述叶片执行所述叶片位置信息对应的移动。
第二方面，提供一种电动多叶准直器的叶片位置控制装置，所述装置用于控制每个控制周期的叶片移动，所述装置包括：
信息获取模块，用于由位置文件中获取至少一个子野的子野信息，每个子野的所述子野信息包括：与所述子野对应的叶片位置的期望值、及对应所述子野的位置影响参数的期望值，所述至少一个子野与当前控制的目标控制周期关联；
位置确定模块，用于根据所述目标控制周期的起始时间点处的参数变化率，获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，并根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，所述变量关系是叶片位置信息和位置影响参数之间的量化关系；
移动控制模块，用于在所述目标控制周期，控制所述叶片执行所述叶片位置信息对应的移动。
本申请提供的电动多叶准直器的叶片位置控制方法和装置的有益效果：通过结合位置影响参数的实际变化情况来确定叶片位置，可以使得叶片位置的移动随着位置影响参数的变化而变化，能够更好的适应位置影响参数的变化，显著提高了叶片位置的控制精度。
附图说明
图1是本申请一示例性实施例示出的一种电动多叶准直器的结构；
图2是本申请一示例性实施例示出的一种子野示意图；
图3是本申请一示例性实施例示出的一种叶片移动的控制方式示意图；
图4是本申请一示例性实施例示出的一种叶片的移动原理示意图；
图5是本申请一示例性实施例示出的一种叶片位置确定原理示意图；
图6是本申请一示例性实施例示出的一种叶片位置控制方法的流程图；
图7是本申请一示例性实施例示出的一种叶片位置确定方式示意图；
图8是本申请一示例性实施例示出的一种仿真实验中的叶片位置变化图；
图9是本申请一示例性实施例示出的一种仿真实验中的叶片位置变化图；
图10是本申请一示例性实施例示出的一种叶片位置控制装置的结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
电动多叶准直器是放射治疗中的直线加速器设备的一个部分，直线加速器中的射线源用于发射照射肿瘤的射线，而电动多叶准直器则用于对射线的照射范围进行控制，该准直器的作用是根据肿瘤的特性，在不同的肿瘤区域照射不同剂量的射线，并保证正常组织尽量不受损伤。
电动多叶准直器的应用结构
图1示例了电动多叶准直器的结构，如图1所示，射线源101可以发出射线束102，该射线束102穿过治疗头103，形成在患者上的照射范围S(该范围也可以称为靶区)。其中，本申请的电动多叶准直器位于治疗头103中，该治疗头103和射线源101等设备都属于直线加速器的组成部分。
对治疗头103进行俯视放大来看电动多叶准直器的构造，该准直器可以包括安装在移动托架104上的很多叶片105，还包括控制系统板106、电机107。其中，控制系统板106中的微处理器(例如，单片机、FPGA或DSP等)可以接收治疗计划的位置文件等信息，并根据这些信息计算出叶片的位置(后续例子详细描述如何计算叶片位置)，其中，位置文件可以是上位机优化得到的治疗处方；而电机107连接叶片105，可以根据控制系统板106输出的位置信号，驱动叶片105到指定的位置。
如图1所示，射线源101发出的射线，被电动多叶准直器的叶片105挡住的射线将无法照射到患者，而未被叶片105挡住的部分例如图1中的A区域，射线可以穿过，照射到患者。可见，通过控制叶片的位置，就可以调整射线的照射范围，从而在实现以不同剂量射线照射不同的肿瘤区域的基础上，保证正常组织尽量不受损伤。
治疗计划的位置文件中设定的叶片位置
由图1也可以看到，电动多叶准直器的叶片位置设定中，治疗计划的位置文件是其中一种依据因素。该治疗计划的位置文件可以是根据肿瘤信息得到的，说明如下：每个肿瘤的形状都很独特，在CT等影像设备检测到肿瘤的具体信息后，可以先通过PC机进行分析，选择合适的治疗模式和具体的剂量使用情况。其中，由于射线不能过长时间的照射患者，因此可以将整个治疗分为几次疗程，那么，每一次治疗时的照射范围称为一个射野，多个射野组成一个治疗方案。
在每个射野中还包括多个子射野(也可以简称子野)，如图2所示，示例了几个形状，这些形状各不相同，但都是由叶片形成的。比如，以图2中最左侧的一个弯月形状为例，可以由图1中的电动多叶准直器中的叶片移动，使得只有上述的弯月区域不被遮挡，即图2中的黑色区域都是叶片，射线被叶片遮挡无法通过，而弯月区域是叶片未覆盖的区域，射线可以通过直接照射到治疗头下方的患者。当要呈现其他形状时，叶片就继续移动使得所要呈现的形状区域不被遮挡即可。因此，一个子射野的形状是由准直器的多个叶片在各自的位置所形成的整体形状，除适形模式外，其他治疗模式中每个射野中都会设置几个子野。
由上述可知，治疗计划的位置文件中，对于某次治疗计划，包括了多个射野，每个射野中包括了多个子野，并且，在每一个子野中，设置了该子野中的所有叶片的位置。比如，图2中的左侧弯月的子野形状为例，如果要形成该弯月形状，那么各个叶片应处于何种位置，所有的叶片位于各自的位置整体才形成该弯月状。而对于某一个叶片来说，在一个射野中有几个子野，该叶片就有几个对应的位置。
此外，治疗计划的位置文件中不仅包括子野对应的叶片位置，而且设置了子野对应的累积剂量，该累积剂量即射线源出束的剂量，比如，当所有叶片形成第一个子野形成时(也可以说所有叶片到达第一个子野对应的叶片位置时)，射线源出束的累积剂量应达到J1；当所有叶片形成第二个子野形成时，射线源出束的累积剂量应达到J2。即该治疗计划包括了在每个子野处的叶片位置及此时对应的累积剂量，这样才能达到治疗效果。其中，累积剂量的采集可以由直线加速器中的剂量监测系统得到，该剂量监测系统由数个电离室和相关电子学电路组成，用于测量和显示辐射量。
准直器依据位置文件作为叶片位置控制的目标
为了实现治疗计划的位置文件中设置的目标，即“在累积剂量达到特定值时，准直器的各个叶片的位置也应达到对应子野的位置”，图1中的控制系统板106就要对叶片的位置进行控制，比如，该控制系统板106可以计算如何控制叶片的移动，就能实现上述目标，电机107可以根据控制系统板106的指示来驱动叶片105的移动。图3示意了控制系统板106控制叶片移动的方式：按照控制周期来控制叶片的移动位置。
如图3所示，以其中一个叶片来说，该叶片在子野i、子野i+1、子野i+2处的位置都是不同的，而叶片由子野i的位置移动到子野i+1的位置，是有一定的时间间隔的，比如，假设图3所示的zt是该叶片由子野i的位置移动到子野i+1所需的时间间隔，那么，为了实现更好的控制精度，控制系统板106将以远远小于zt的时间来作为控制周期T，在每个控制周期都对叶片的位置进行调整。
比如，计算控制周期T1结束时的结束时间点j1处的叶片位置，指示电机驱动叶片使得结束时间点j1处叶片到达该位置；计算控制周期T2结束时的结束时间点j2处的叶片位置，指示电机驱动叶片到达该位置。这种以控制周期来控制叶片移动的方式，可以及时调整叶片的移动速度，使得能够实现治疗计划位置文件中的目标，当累积剂量达到时叶片也到达对应的子野位置。本申请实施例的叶片位置控制方法，即描述控制系统板如何设定叶片的位置，并且是在每一个控制周期分别设定各个叶片的位置。
动态调强模式中准直器控制叶片位置的原理
电动多叶准直器有多种工作模式，本例子的方法中，准直器可以工作于动态调强模式。在动态调强模式中，随着射线源的出束，叶片也一直在移动，即叶片移动和出束是同时进行的。图4示例了叶片的移动原理，如图4所示，叶片通常会打开到最大位置，例如，对称的Y1组叶片和Y2组叶片，可以都打开到距离Y轴20cm(Y1组叶片的位置在X轴的坐标是-20cm，Y2组叶片的位置在X轴的坐标是20cm)。然后根据第一个子野规定的叶片位置，两组叶片相向运动，各个叶片移动的距离可能不同，直至形成第一个子野的形状，此时两组叶片都已到达各自对应的第一子野叶片位置，例如，图4中的Y1组叶片中的叶片y1由-20cm的位置移动到-2cm的位置。接着叶片继续移动，直至形成第二个子野的形状，以此类推，所有子野的形状都完成则该射野结束。在上述叶片不断移动的过程中，出束的累积剂量也在不断增加。
由前边的描述可以看到，在射野的治疗中，只要实现治疗计划的位置文件中规定的“在每一个子野处，达到对应该子野的累积剂量和叶片位置”，则可以实现治疗效果，为准确实现此治疗效果，电动多叶准直器根据位置文件自行设定每个控制周期处的各个叶片的位置。在动态调强模式中，一个射野的放射过程就相当于，累积剂量在不断增加，叶片位置也随着在不断移动，而位置文件则规定了在“累积剂量和叶片位置均不断变化”的过程中的几个对应关系，即在各个子野处的两者对应关系，准直器负责控制叶片移动来实现该对应关系，即准直器要设定每个控制周期的各个叶片的位置。
假设剂量率是恒定的(剂量率即出束的剂量效率，单位时间内出束量)，那么剂量和叶片位置可以成线性关系，根据时间容易得出叶片位置；但是实际的剂量率通常不能始终保持恒定，比如，剂量率会有一个从零到期望值的调节过程，或者在稳态过程中剂量率在一定范围内出现波动。而本实施例的方法，将基于“剂量”确定叶片位置，通过检测累积剂量的变化来控制叶片位置的变化，以使得叶片位置的变化能够适应剂量的变化，比如，剂量率增加时，叶片移动也要随之加快，力争在规定的子野处实现“累积剂量和叶片位置的对应”。
为了实现上述目的，本实施例的准直器中的控制系统板，将剂量监测系统得到的实际累积剂量引入到叶片位置的设定中，作为确定叶片位置的其中一个依据，还依据治疗计划的位置文件中设置的每个子野期望的累积剂量及对应的叶片位置。如图5所示，示意了本例子的叶片位置确定方法的原理，准直器中有很多叶片，以其中一个叶片为例，假设该叶片要从子野i移动到子野i+1，图5中的Di和Di+1是分别对应子野i和子野i+1的累积剂量(当然，该剂量是准直器整体的剂量，不是对应一个叶片的)的期望值，Pi和Pi+1分别对应子野i和子野i+1的该叶片的叶片位置的期望值，Di、Di+1、Pi和Pi+1都是由治疗计划的位置文件得到。
本例子中，根据剂量监测系统测量的当前剂量率(该当前剂量率可以是当前正在控制的目标控制周期的起始时间点处的剂量率，例如，可以是图3中的T1控制周期末尾的时间点j1处的剂量率，该时间点j1既是T1的结束时间点，也是T2的起始时间点)，可以得到下一个控制周期处的累积剂量值D(例如，可以是图3中的T2控制周期末尾的结束时间点j2处的D，并且假设在一个控制周期内剂量率恒定，用该当前剂量率乘以控制周期时长即可得到剂量变化)，再由D映射到叶片位置变化中的P即为下一个控制周期期望的叶片位置(例如，T2的结束时间点j2处的叶片位置)。
需要说明的是，本实施例在控制每个控制周期的叶片移动时，计算的可以是该控制周期对应的“叶片位置信息”。这里的叶片位置信息可以包括两种方式：以上述的控制周期T2的叶片移动为例，第一种方式是，计算叶片在T2中的叶片位置变化量，比如，在该控制周期内移动5cm，那么指示电机移动5cm的距离即可；第二种方式是，计算T2的结束时间点j2处的叶片位置，这是在一个时间点的位置，而不是上一种方式中的一段时间内的变化量，则指示电机驱动叶片在j2时达到该位置即可。在下面的实施例描述中，均以第二种方式为例来描述，但可以理解的是，第一种方式也适用。
由图5可以得到，本例子的叶片位置控制方法中，可以根据治疗计划的位置文件中设置的每个子野期望的累积剂量及叶片位置的对应关系，找到累积剂量和叶片位置存在某种变量关系，并依据该变量关系，通过测量得到的其中一个变量即累积剂量来得到另一个变量即叶片位置，上述的“由D映射到P即为下一个控制周期期望的叶片位置”则为依据这种变量关系的映射。还需要说明的是，由于在每个控制周期都会根据实际的剂量率来确定下一个周期的累积剂量，这样能及时追踪剂量率的变化，可以及时感知累积剂量变化的快慢，并依据剂量和叶片位置的变量关系来适应性调整叶片位置，因此能够在剂量率不稳定的情况下提高叶片位置的准确性，改善治疗效果。
此外，在动态调强中有一种模式即容积调强模式，该模式下，加速器的承载射线源的机架将会旋转，并且治疗计划的位置文件中也会规定每个子野处的三个变量的对应关系，该三个变量包括：累积剂量、叶片位置和机架旋转角度。这种情况下，叶片位置确定的原理与上述类似，只是可以在上述的剂量和位置关系的基础上，增加依据机架旋转角度作为确定叶片位置的一个因素，即根据“累积剂量和机架旋转角度”来确定对应的叶片位置即可。
基于上述的叶片位置的控制原理，图6示例了本申请实施例的一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法的流程图，该方法可以用于控制每个控制周期的叶片移动。如图6所示，可以包括：
在步骤601中，由位置文件中获取至少一个子野的子野信息，每个子野的子野信息包括：与所述子野对应的叶片位置的期望值、以及对应所述子野的位置影响参数的期望值，至少一个子野与当前控制的目标控制周期关联。
本步骤中，要获取的子野信息，可以是与当前控制周期关联的子野的子野信息。例如，若控制周期中不包括子野，那么与该控制周期关联的子野是该控制周期所在的子野区间对应的两个子野；又例如，若控制周期中包括一个子野，那么与该控制周期关联的子野包括：该控制周期包括的子野、以及该控制周期不包括的前后两个相邻的子野，详细描述可以参见后续实施例。
在步骤602中，获取目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，并根据所述实际值、子野信息和变量关系，得到对应实际值的叶片位置信息，所述变量关系是叶片位置信息和位置影响参数之间的量化关系。
例如，位置影响参数的实际值与所要计算的叶片位置信息之间存在所述的变量关系，该变量关系可以有多种；作为一示例，位置影响参数的实际值和叶片位置信息可以存在比例关系或函数关系。根据该变量关系、以及在步骤601中得到的位置影响参数的实际值，就可以得到叶片位置信息。该叶片位置信息例如可以是当前控制周期的结束时间点的叶片位置，或者还可以是在当前控制周期内的叶片位置的变化量。
所述参数变化率可以包括：剂量率和/或机架旋转角度变化率等位置影响参数的变化率。
在步骤603中，在目标控制周期控制叶片执行叶片位置信息对应的移动。
本步骤中，可以根据步骤602得到的叶片位置信息控制叶片移动，例如，若叶片位置信息表明在该控制周期的结束时间点时，叶片位置要达到10mm，则电机可以控制该叶片移动，并控制在周期结束时叶片移动到指定位置。
如下详细描述本申请实施例的叶片位置控制方法中，控制系统板如何设定并控制叶片的移动位置。其中，在描述中将对如下几方面分别描述：
第一、分别对准直器的动态调强模式中的“剂量动态模式”和“容积调强模式”进行叶片位置确定方法的说明，其中，剂量动态模式即出束过程中机架不旋转，而容积调强模式中，出束过程中机架同时配合旋转。
第二、在“剂量动态模式”和“容积调强模式”中的任何一种模式中，再分为两种情况进行方法的描述，即变量关系的确定方式(例如，“累积剂量和叶片位置的变量关系”，或者，“累积剂量、叶片位置和机架旋转角度三者的变量关系”)可以示例两种，变量关系是叶片位置信息和位置影响参数间的量化关系。示例性的，一种变量关系可以是，变量之间呈比例关系，例如，累积剂量变化期望值的20％，那么叶片位置也要移动期望值的20％；另一种变量关系可以是，变量之间呈函数关系，比如根据治疗计划的位置文件的各个子野的累积剂量和对应叶片位置，确定的累积剂量与叶片位置之间存在的函数关系。
当然，上述两种变量关系只是示例，具体实施中也可以采用其他形式的变量关系，只要保证在各个子野处实现治疗计划中的累积剂量和叶片位置(即子野形状)即可，相当于是在子野处的对应关系结果需要保证，而实现这个结果的过程(即出束和叶片移动的过程)可以有多种控制方式。此外，累积剂量、机架旋转角度这些用以作为叶片位置确定依据的参数，可以称为位置影响参数，在后续的叶片位置确定方法的描述中，将详细描述如何根据这些位置影响参数来确定叶片位置。
剂量动态模式中根据比例关系确定叶片位置
图7示例了本例子的叶片位置确定方式，如图7所示，以某一个控制周期T1为例，该控制周期是一段时时长，其起始时间点可以是j0，结束时间点可以是时间点j1，同时，该时间点j1也可以看做是控制周期T2的起始时间点，T2的结束时间点是j2。准直器可以在时间点j1时，即当时间点j1的时间到达时，计算下一个控制周期即T2内的叶片位置变化量，比如得到在T2时长内某个叶片要移动5mm，那么准直器的电机将控制该叶片在T2内移动5mm。可以看到，对于每一个叶片，准直器都可以是在某一个控制周期结束时间点(也相当于下一个控制周期的开始时间点)处，计算下一个控制周期内该叶片要移动的位置变化。
由图7还可以看到，控制周期可能与各个子野产生多种位置关系。例如，控制周期T1内不包括子野(即该T1内，既未达到子野规定的累积剂量，也未达到子野对应的叶片位置)，控制周期T3内包括一个子野i(即该T3时长内，子野对应的累积剂量和叶片位置均已达到)，或者，还可能是最后一个控制周期T4超出了最后一个子野i+1(这种情况即子野已经达到，但是控制周期时长还未结束)。这三种情况下，对该控制周期内的叶片移动位置的设定也有所不同，如下分别描述：
控制周期内不包括子野：
以对其中一个叶片的位置控制为例，其他各个叶片都可以按照同样的方法进行位置控制。位置设定依据如下几个因素：位置文件中获取的子野信息、当前时间点的剂量率、当前时间点的叶片位置。
本例子要获取的位置文件的子野信息，是与待计算的目标控制周期关联的至少一个子野的子野信息。例如，以在时间点j1计算时间点j2的叶片位置为例，那么计算的目标控制周期即控制周期T2。如图7所示，与控制周期T2关联的子野是子野i-1和子野i，因为控制周期T2整个被包含在子野i-1和子野i组成的子野区间中。获取的子野信息包括：子野i-1和子野i分别对应的叶片位置的期望值和累积剂量期望值。
如下公式(1)，以在时间点j1处计算时间点j2的叶片位置为例：
P ~ j 2 = T * D r D i - D i - 1 ( P i - P i - 1 ) + P ~ j 1 ... ( 1 )
其中，表示j1处的该叶片的位置，例如-10cm，表示计算的j2处的叶片位置，Pi-1和Pi分别表示子野i-1和子野i处的叶片位置的期望值，则(Pi-Pi-1)表示这两个子野之间的期望位置变化量；Di-1和Di分别表示子野i-1和子野i处的累积剂量的期望值，则(Di-Di-1)表示这两个子野之间的期望累积剂量变化量(即期望参数变化量)；T表示控制周期时长，Dr表示当前即时间点j1处的剂量率，则(T*Dr)表示控制周期T2内的实际累积剂量变化量(这里的实际累积剂量变化量，是在假定Dr恒定时计算的控制周期T2内的剂量变化量)。
该公式(1)的原理是：表示“控制周期T2中的实际累积剂量变化量”在“两个子野间的期望累积剂量变化量”的所占比例，即累积剂量变化比例，该比例与“控制周期T2中的叶片位置的实际变化量”在“两个子野间的期望位置变化量”的所占比例是相同的，那么可以根据测量得到的上述累积剂量变化比例、以及根据位置文件得到的期望位置变化量(Pi-Pi-1)，得到了控制周期T2中的叶片位置的实际变化量，该位置变化量加上当前j1处的该叶片位置，则得到j2处期望的叶片位置，比如是-5cm。
控制周期内包括一个子野：
请继续参见图7，控制周期T3中包括一个子野i，则本例子以在时间点j2处计算时间点j3的叶片位置为例。这种情况下的计算原理与上面的时间点j2的位置计算类似，不同点在于，由于该控制周期被子野i分成了两部分，即图7中的“时间点j2至子野i”部分、以及“子野i至时间点j3”部分，这两部分的叶片位置变化量可以分别计算。控制周期T3所关联的子野，也需要分两部分来看，T3中的“时间点j2至子野i”这一部分的关联子野是子野i-1和子野i，因为这部分完全包括在子野i-1和子野i组成的子野区间中，可以根据这两个子野信息计算该部分的叶片位置变化量；同理，T3中的“子野i至时间点j3”这一部分的关联子野是子野i和子野i+1，可以根据这两个子野信息计算该部分的叶片位置变化量。
如下的公式(2)描述了如何计算时间点j3的叶片位置：
P ~ j 3 = D i - D ~ j 2 D i - D i - 1 ( P i - P i - 1 ) + D r * T - D i + D ~ j 2 D i + 1 - D i ( P i + 1 - P i ) + P ~ j 2 ... ( 2 )
其中，表示j3处的该叶片的位置，表示j2处的叶片位置，表示“时间点j2至子野i”这一部分的叶片位置的实际变化量，表示“子野i至时间点j3”该另一部分的叶片位置的实际变化量，这两个部分的叶片位置实际变化量的和即为控制周期T3内的叶片位置变化量，再加上则得到时间点j3处的叶片位置。
在上述的公式(2)中，Pi、Pi-1、Pi+1分别为子野i、子野i-1和子野i+1处的叶片位置的期望值，这些位置可以由治疗计划的位置文件中得到；Di、Di-1、Di+1分别为子野i、子野i-1和子野i+1处的累积剂量的期望值，也可以由位置文件中获取。是时间点j2处的实际累积剂量，Dr是时间点j2处的剂量率。是“时间点j2至子野i”这一部分的累积剂量的实际变化量占“子野i-1至子野i之间的期望剂量变化量”的累积剂量比例，而则为“子野i至时间点j3”该另一部分的累积剂量的实际变化量占“子野i+1至子野i之间的期望剂量变化量”的累积剂量变化比例，根据这两个比例及对应的两个子野区间的叶片位置变化量，可以得到对应上述两部分的叶片位置变化。
控制周期超出最后一个子野：
图7中的控制周期T4，属于该例子所述的情况，假设子野i+1是本次射野的最后一个子野，那么实际上射线源出束到子野i+1就结束了，图7中的控制周期T4中的子野i+1至j5的部分其实是不出束的。但是，由于控制系统按照控制周期进行位置控制与射线源出束是独立的，因此，仍然会设定该控制周期T4的叶片位置，即仍然需要计算j5处的期望叶片位置。这种情况下，控制周期T4的关联子野即子野i+1。
如下的公式(3)示例了对j5处的叶片位置的计算：
P ~ j 5 = ( P i + 1 - P ~ j 4 ) D i + 1 - D ~ j 4 ( D r * T ) + P ~ j 4 ... ( 3 )
其中，表示j5处的该叶片的位置，表示j4处的叶片位置，表示时间点j4的叶片实际位置，Pi+1表示位置文件中设定的子野i+1处的期望叶片位置，Di+1表示位置文件中设定的子野i+1处的期望累积剂量，表示时间点j4的实际累积剂量(可以是根据前一个控制周期结束点处的剂量率和控制周期时长得到)，Dr是j4处的剂量率。
在公式(3)中，中的为“时间点j4至子野i+1”之间的累积剂量变化，即子野i+1之前的T4内的实际剂量变化量；其中的“Dr*T”为控制周期T4内的累积剂量的假定变化量，即假设按照j4处的剂量率一直出束到整个控制周期结束的总共出束量(实际出束量要小于该值)。两者相除即得到剂量变化比例。而“时间点j4至子野i+1之间的叶片位置的实际位置变化量”除以该比例，就可以得到控制周期T4的该周期时长内的叶片位置的假定变化量，加上j4处的叶片位置就得到j5处的叶片位置
由上述说明可以看到，在剂量动态模式中计算某一个控制周期的叶片位置时，可以依据如下变量关系：该控制周期的实际剂量变化量占所处子野区间的期望剂量变化量的比例，与该控制周期的实际叶片位置变化量占所处子野区间的期望叶片位置变化量的比例相同。例如，图7中的“时间点j2至子野i”这部分的剂量变化，其对应的“所处子野区间”是“子野i-1至子野i”；又例如，控制周期T1的剂量变化，其对应的“所处子野区间”也是“子野i-1至子野i”。
在“控制周期超出最后一个子野”的情况下，较为特殊，可以依据“该控制周期的实际出束量占该周期的假定出束量”的比例，与“该控制周期的实际叶片位置变化占该周期的假定叶片位置变化”的比例相同。例如，“控制周期的实际出束量”是图7中的j4至子野i+1之间的出束，而“该周期假定出束量”是图7中的j4至j5之间的出束，可以根据j4的剂量率乘以控制周期时长T得到。叶片位置变化的实际值和假定值与上述同理，不再赘述。
剂量动态模式中根据函数关系确定叶片位置
本例子中，叶片位置的确定依据如下几个因素：位置文件中的子野期望的累积剂量和叶片位置、当前时间点的剂量率。不同于上述的根据比例关系确定叶片位置的情况在于，准直器中的控制系统板可以根据治疗计划的位置文件中的各个子野的信息，该信息包括各个子野分别对应的累积剂量和叶片位置，得到累积剂量和叶片位置之间的函数关系，该函数关系可以通过拟合函数或优化算法得到。
可以用Pi(D)表示累积剂量和叶片位置之间的函数关系，其中，P表示叶片位置，i为叶片编号，D为累积剂量。当然，准直器中的每个叶片都有各自对应的函数关系，不同叶片对应的函数关系可以不同，比如，对于其中一个叶片而言，可以由位置文件中获取该叶片在各个子野分别对应的期望叶片位置(即叶片位置的期望值)，并结合各个子野对应的期望累积剂量，得到该叶片对应的累积剂量和叶片位置的函数关系。
在得到上述的累积剂量和函数关系后，可以根据叶片的实际累积剂量，以及该函数关系，得到对应的叶片位置。以图7中的在时间点j1处计算控制周期T2的结束时间点j2处的叶片位置为例，可以根据j1处测量得到的当前剂量率乘以控制周期时长T，得到控制周期T2的累积剂量变化量，该累积剂量变化量再加上时间点j1处的实际累积剂量，即可得到j2处的实际累积剂量。然后，根据该时间点j2处的实际累积剂量、以及上述得到的函数关系，则获得与实际累积剂量对应的时间点j2处的叶片位置。也就是说，在每个时间点处，实际累积剂量和叶片位置，是符合上述的函数关系的。
如下的容积调强模式中对叶片位置的确定，原理与剂量动态模式中的叶片位置确定类似，不同点只是在于增加了一个变量即机架旋转角度，比如，在根据比例关系或函数关系计算时，可以考虑机架旋转角度是否达到要求。在下面的描述中，与剂量动态模式的计算相同的部分将简单描述，具体可以参见剂量动态模式部分。
容积调强模式中一种确定叶片位置的方法
本例子中，同样可以分为“控制周期内不包括子野”、“控制周期内包括一个子野”、“控制周期超出最后一个子野”三种情况。不同于剂量动态模式的是，在“控制周期内包括一个子野”、“控制周期超出最后一个子野”这两种情况中，还可能存在两种可能性：即当实际累积剂量达到治疗计划中的下一个子野的期望累积剂量，但机架旋转角度并没有达到期望的机架旋转角度；或者，机架旋转角度达到治疗计划中的下一个子野的期望的机架旋转角度，但是实际累积剂量并没有达到子野期望的累积剂量。
尽管上述的两种可能性在容积调强模式中机架旋转和出束的两个控制系统会根据反馈的机架角度和当前累积剂量进行通信及调整，仍然可能存在上述的可能性，因此在下面的描述中也对这两种可能性情况下的处理进行说明。当发生上述的两种可能性情况时，也可以有多种处理方式，可以应用本申请实施例的叶片位置控制方法，如下的描述中，以其中一种处理方式为例描述该方法的应用。
控制周期内不包括子野：
仍以图7中在时间点j1处计算时间点j2的期望叶片位置为例，表达式同公式(1)，叶片的移动距离以累积剂量的变化为参考，由于未跳转至下一子野，故不考虑机架旋转，此处不再赘述。
控制周期内包括一个子野：
仍以图7中的控制周期T3为例，时间点j2处计算时间点j3的叶片位置，当机架旋转与累积剂量变化率相同，则表达式同公式(2)，叶片的移动依赖于累积剂量。
此外，在本例子中，控制周期内包括一个子野时，还可能存在前面提到过的两种情况，即累积剂量达到要求但机架角度未达到，或者机架角度达到要求但累积剂量未达到，在这种情况下，可以只根据未达到要求的变量来计算叶片的位置，待两个变量都达到期望值后叶片向下一个期望值移动，如下分别描述这两种情况下的叶片位置计算：
例如，假设在控制周期T3，机架旋转角度达到了治疗计划的位置文件中规定的下一个子野期望的机架角度，但是累积剂量尚没有达到该下一个子野期望的累积剂量，则此时可以机架停止旋转，叶片按照累积剂量的变化同时继续移动，表达式如同公式(2)。
又例如，假设在控制周期T3，累积剂量达到了治疗计划的位置文件中规定的下一个子野期望的累积剂量，但是机架旋转角度尚没有达到该下一个子野期望的机架角度，则此时停止出束且叶片停止移动，机架继续旋转直至到达该子野的期望位置。
控制周期超出最后一个子野：
仍以图7中的控制周期T4为例，时间点j4处计算时间点j5的叶片位置，则表达式同公式(3)，叶片的移动依赖于累积剂量。
同理，当在控制周期T4，机架旋转角度达到了治疗计划的位置文件中规定的子野i+1期望的机架角度，但是累积剂量尚没有达到该子野i+1期望的累积剂量时，只依据累积剂量来计算叶片位置，其表达式如同公式(3)。
而当在控制周期T4，累积剂量达到了治疗计划的位置文件中规定的子野i+1期望的累积剂量，但是机架旋转角度尚没有达到该子野i+1期望的机架角度时，停止出束且叶片停止移动，机架继续旋转直至到达该子野的期望位置。
容积调强模式中根据函数关系确定叶片位置
本例子的叶片位置的确定方式，与剂量动态模式根据函数关系确定叶片位置类似，只是函数关系中增加了机架旋转角度这一变量。例如，控制系统板在获取到治疗计划的位置文件中的各个子野的信息后，该子野的信息包括各个子野分别对应的累积剂量、叶片位置和机架旋转角度，可以根据该信息，通过拟合函数或优化算法得到一个二维函数关系。
可以用Pi(D，φ)表示累积剂量、机架旋转角度和叶片位置之间的函数关系，其中，P表示叶片位置，i为叶片编号，D为累积剂量，Φ为机架旋转角度。准直器的每个叶片都有各自对应的函数关系，不同叶片对应的函数关系可以不同。在得到上述函数关系后，控制系统板可以获取所要计算的时间点处的实际累积剂量和实际机架旋转角度，例如，该实际机架旋转角度可以结合机架旋转角度的角度变化率计算，示例性的，当前时间点的机架旋转角度的基础上，加上角度变化率与控制周期时长的乘积，可以得到所要计算的时间点处的实际机架旋转角度；所要计算的时间点处的实际累积剂量的计算同理。再结合上述的函数关系得到对应的叶片位置。
例如，以图7中的在时间点j1处计算时间点j2处的期望叶片位置为例，可以根据j1处测量得到的当前剂量率乘以控制周期时长T，得到控制周期T2的累积剂量变化量，该累积剂量变化量再加上时间点j1处的实际累积剂量，即可得到j2处的实际累积剂量。同理，可以根据当前j1处的机架旋转角度的角度变化率得到j2处的实际机架旋转角度，然后根据上述得到的二维函数关系，获得与时间点j2处的机架旋转角度和累积剂量对应的叶片位置。准直器中的每一个叶片都可以按照这种方法，计算对应的叶片位置。
本申请实施例的电动多叶准直器的叶片位置控制方法，在叶片位置的确定中引入了累积剂量、或者机架旋转角度等因素，在每个控制周期都要获取当前的剂量或机架转角的变化情况，进而据此适应性调整叶片的移动速度，来保证在子野处实现位置文件规定的目标，以达到治疗效果。由于该方法结合了累积剂量和机架转角的实时变化，因此即使剂量率、机架旋转角度变化率等不稳定，也可以适应性调整叶片的移动，保证叶片位置控制的精度。
本申请的叶片位置控制方法的效果仿真
本申请实施例中，还对采用本例子的叶片位置控制方法后的位置控制效果进行了仿真验证。在该仿真实验中，采用的控制周期是10ms，并获取了某医院提供的实际患者的治疗计划处方，根据该治疗计划处方生成了位置文件。
图8和图9示例了在本次仿真实验中的两个叶片的位置变化曲线图，本次仿真模拟的工况可以是：期望剂量率为5cGy/s，实际剂量率先缓慢增到期望值后出现范围是4.8-5.5的随机震荡，临近快结束的时候出现出束停止的情况。其中，在每个图中，都对比显示了两幅变化图，左侧的变化图是按照本申请的叶片位置控制方法，将剂量引入作为确定叶片位置的因素时，得到的叶片位置的变化；而右侧的变化图是按照传统的叶片位置控制方法，仍旧以时间作为确定叶片位置的依据时，得到的叶片位置的变化。
由上述图中可以看出，很明显的，传统方法控制的叶片位置，由于没有考虑到剂量率的不恒定，使得叶片位置的实际值与期望值相差很大，比如，治疗计划的位置文件中规定的达到子野i的累积剂量时，该叶片应该处于-10cm的位置，可是实际上在达到子野i的累积剂量时，该叶片可能处于-8cm的位置，未达到子野i规定的叶片位置。而采用本申请的方法后，结合累积剂量的实际变化情况来确定叶片位置，就能够保证叶片移动随出束一起变化，显著提高了叶片位置的控制精度。
此外，图8和图9仅是示例了部分仿真数据，本申请进行了多种类型的仿真实验，对本申请方法的效果进行了多方面验证。比如，选取了准直器中的多个叶片，查看其位置变化的情况；还变化了剂量率的波动范围，比如将上述的“剂量率在4.8～5.5cGy/s的范围内随机波动”调整为“剂量率在4.5～5.2cGy/s的范围内随机波动”，并重新进行仿真实验。或者，还对剂量率增加了部分误差，或者，将剂量率设置为一个正弦函数的变化，等等，变换了多种形式的剂量率的变化情况，对各种情况都进行了仿真实验，具体的仿真结果不再一一显示。通过仿真结果可以看出，采用本例子的方法后，叶片位置的控制精度得到了显著提高，基本能够满足治疗计划的要求。
此外，本申请的方法，不仅使得叶片位置的控制精度提高，增强了治疗效果，而且能增加系统的容错性，如果剂量率出现偏差，本申请可以及时调整叶片的移动，防止叶片移动过快或过慢，降低了医疗事故的发生率。当极限情况下剂量率为0时叶片也相应的停止移动，待出束后叶片也随之继续移动。如果计算过程中如果发现期望叶片移动距离超过了叶片移动的最大距离，则直接停止本次控制；例如，叶片的最大移动速度是3cm/s，那么10ms最快可以移动0.3mm，控制周期开始时叶片位置为5.0mm，根据公式计算得到控制周期结束时的叶片位置为5.5mm，则需要叶片移动速度是5cm/s，那么叶片在控制周期结束时将完不成目标设定，所以此时可以停止本次控制。此外，控制系统板指示电机驱动叶片移动后，可以通过位置检测系统将实际的叶片位置信息反馈回控制系统板形成控制闭环，例如，公式(1)中的时间点j1处的叶片位置即可以是由位置检测系统反馈得到。
为了实现上述的叶片位置控制方法，本申请实施例还提供了一种电动多叶准直器的叶片位置控制装置，该装置可以应用于电动多叶准直器中的控制系统板，用于控制每个控制周期的叶片移动。如图10所示，该装置可以包括：信息获取模块1001、位置确定模块1002和移动控制模块1003。
信息获取模块1001，用于由位置文件中获取至少一个子野的子野信息，每个子野的所述子野信息包括：与所述子野对应的叶片位置的期望值、及对应所述子野的位置影响参数的期望值，所述至少一个子野与当前控制的目标控制周期关联；
位置确定模块1002，用于获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，并根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，所述变量关系是叶片位置信息和位置影响参数之间的量化关系；
移动控制模块1003，用于在所述目标控制周期，控制所述叶片执行所述叶片位置信息对应的移动。
在一个例子中，位置确定模块1002，用于根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的实际变化量，作为所述位置影响参数的实际值；在包括所述目标控制周期的子野区间内，根据子野信息中的位置影响参数的期望值得到该子野区间的期望参数变化量，并根据所述子野信息中的叶片位置的期望值得到该子野区间的期望位置变化量；根据所述实际变化量和期望参数变化量得到位置影响参数变化比例；根据所述位置影响参数变化比例和所述期望位置变化量，得到所述子野区间内的目标控制周期的叶片位置的实际变化量，所述叶片位置的实际变化量占期望位置变化量的比例等于位置影响参数变化比例。
在一个例子中，位置确定模块1002，用于根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的假定变化量，作为所述位置影响参数的实际值；根据所述目标控制周期包括的最后一个子野的子野信息，由所述子野信息中的位置影响参数的期望值，得到所述最后一个子野之前目标控制周期的实际参数变化量；根据所述子野信息中的叶片位置的期望值得到最后一个子野之前目标控制周期的实际位置变化量；根据所述假定变化量和实际参数变化量得到位置影响参数变化比例；根据所述位置影响参数变化比例和所述实际位置变化量，得到所述目标控制周期的叶片位置的假定变化量，所述实际位置变化量占叶片位置的假定变化量的比例等于所述位置影响参数变化比例。
在一个例子中，位置确定模块1002，用于根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的实际变化量，并将所述起始时间点处的位置影响参数的实际值与所述实际变化量累加，得到所述目标控制周期的结束时间时间点对应的位置影响参数的实际值；根据所述位置影响参数和叶片位置的函数关系，得到与位置影响参数的实际值对应的所述结束时间点处的叶片位置。
本申请实施例的电动多叶准直器的叶片位置控制的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台图像重建设备执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电动多叶准直器的叶片位置控制方法，其特征在于，所述方法用于控制每个控制周期的叶片移动，所述方法包括：
由位置文件中获取至少一个子野的子野信息，每个子野的所述子野信息包括：与所述子野对应的叶片位置的期望值、及对应所述子野的位置影响参数的期望值，所述至少一个子野与当前控制的目标控制周期关联；
获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，并根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，所述变量关系是叶片位置信息和位置影响参数之间的量化关系；
在所述目标控制周期，控制所述叶片执行所述叶片位置信息对应的移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，包括：根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的实际变化量，作为所述位置影响参数的实际值；
所述根据实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，包括：
在包括所述目标控制周期的子野区间内，根据子野信息中的位置影响参数的期望值得到该子野区间的期望参数变化量，并根据所述子野信息中的叶片位置的期望值得到该子野区间的期望位置变化量；
根据所述实际变化量和期望参数变化量得到位置影响参数变化比例；
根据所述位置影响参数变化比例和所述期望位置变化量，得到所述子野区间内的目标控制周期的叶片位置的实际变化量，所述叶片位置的实际变化量占期望位置变化量的比例等于所述位置影响参数变化比例。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，包括：
根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的假定变化量，作为所述位置影响参数的实际值；
所述根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，包括：
根据所述目标控制周期包括的最后一个子野的子野信息，由所述子野信息中的位置影响参数的期望值，得到所述最后一个子野之前目标控制周期的实际参数变化量；根据所述子野信息中的叶片位置的期望值得到最后一个子野之前目标控制周期的实际位置变化量；
根据所述假定变化量和实际参数变化量得到位置影响参数变化比例；
根据所述位置影响参数变化比例和所述实际位置变化量，得到所述目标控制周期的叶片位置的假定变化量，所述实际位置变化量占叶片位置的假定变化量的比例等于所述位置影响参数变化比例。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，包括：根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的实际变化量，并将所述起始时间点处的位置影响参数的实际值与所述实际变化量累加，得到所述目标控制周期的结束时间时间点对应的位置影响参数的实际值；
所述根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，包括：
根据所述位置影响参数和叶片位置的函数关系，得到与位置影响参数的实际值对应的所述结束时间点处的叶片位置。
5.根据权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，所述子野信息包括的所述位置影响参数，为累积剂量，和/或，机架旋转角度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当容积调强模式时，在所述目标控制周期内，若其中一个位置影响参数达到所述期望值，而另一个未达到，则根据未达到的所述位置影响参数的实际值得到对应的叶片位置信息。
7.一种电动多叶准直器的叶片位置控制装置，其特征在于，所述装置用于控制每个控制周期的叶片移动，所述装置包括：
信息获取模块，用于由位置文件中获取至少一个子野的子野信息，每个子野的所述子野信息包括：与所述子野对应的叶片位置的期望值、及对应所述子野的位置影响参数的期望值，所述至少一个子野与当前控制的目标控制周期关联；
位置确定模块，用于获取所述目标控制周期对应的位置影响参数的实际值，并根据所述实际值、所述子野信息和变量关系，得到对应所述实际值的叶片位置信息，所述变量关系是叶片位置信息和位置影响参数之间的量化关系；
移动控制模块，用于在所述目标控制周期，控制所述叶片执行所述叶片位置信息对应的移动。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述位置确定模块，用于根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的实际变化量，作为所述位置影响参数的实际值；在包括所述目标控制周期的子野区间内，根据子野信息中的位置影响参数的期望值得到该子野区间的期望参数变化量，并根据所述子野信息中的叶片位置的期望值得到该子野区间的期望位置变化量；根据所述实际变化量和期望参数变化量得到位置影响参数变化比例；根据所述位置影响参数变化比例和所述期望位置变化量，得到所述子野区间内的目标控制周期的叶片位置的实际变化量，所述叶片位置的实际变化量占期望位置变化量的比例等于所述位置影响参数变化比例。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述位置确定模块，用于根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的假定变化量，作为所述位置影响参数的实际值；根据所述目标控制周期包括的最后一个子野的子野信息，由所述子野信息中的位置影响参数的期望值，得到所述最后一个子野之前目标控制周期的实际参数变化量；根据所述子野信息中的叶片位置的期望值得到最后一个子野之前目标控制周期的实际位置变化量；根据所述假定变化量和实际参数变化量得到位置影响参数变化比例；根据所述位置影响参数变化比例和所述实际位置变化量，得到所述目标控制周期的叶片位置的假定变化量，所述实际位置变化量占叶片位置的假定变化量的比例等于所述位置影响参数变化比例。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述位置确定模块，用于根据所述起始时间点处的参数变化率和所述目标控制周期的周期时长，得到在目标控制周期内所述位置影响参数的实际变化量，并将所述起始时间点处的位置影响参数的实际值与所述实际变化量累加，得到所述目标控制周期的结束时间时间点对应的位置影响参数的实际值；根据所述位置影响参数和叶片位置的函数关系，得到与位置影响参数的实际值对应的所述结束时间点处的叶片位置。
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