用于估计辐射剂量危害性的空间分布的方法与流程

本发明涉及用信号表示辐射剂量的危害性以便限制或防止辐射曝露风险的领域。

背景技术：

例如电离辐射或电磁场的辐射在需要实时微创成像的应用中的使用正变得越来越流行。在大多数应用中，用于成像的辐射是以最小化辐射曝露风险的等级和持续时间而使用。在外科手术领域中，患者通常仅在有限量的时间内曝露于潜在有危害性的辐射剂量。然而，临床医师重复曝露于一定量的潜在有危害性辐射剂量，随时间推移，这可能导致罹患癌症或其它健康问题的增加的风险。

通常，图像引导式微创外科手术涉及x射线、γ射线、放射性粒子发射或强磁场。当前外科实践借助使用例如铅背心和工作裙的放射防护设备来将曝露减到最少。个人为了测量随时间推移而累积的辐射剂量，通常将单个剂量计佩戴在胸部高度。单个剂量计并不提供个人所接收的真实辐射剂量的准确图片。实际上公认的是，人体组织取决于身体的曝露区域而以不同方式对辐射作出响应。为获得辐射曝露风险的更准确图片，将有必要在身体的不同位置(例如手、头、躯干和脚)佩戴例如剂量计的多个传感器，这是不方便的。

一种更方便的方法为估计个人在手术期间吸收的辐射量，以增加工作人员对辐射风险的感知且影响其在危害辐射环境中的行为。

在旨在为临床医师提供建议且促进辐射曝露感知的oramed项目内进行的初步实验已确认，围绕电离辐射源的环境所散射的辐射在手术室中产生的辐射剂量图片比辐射从源到吸收体的简单直接传播更为复杂。

文档ep2117649b1提供一种用信号表示从x射线源发射且在外科环境模型中散射的辐射剂量的危害性的方法。对来自源且通过所建模环境散射的x射线的传播进行模拟以确定辐射剂量。辐射剂量的危害性显示在手术室的地板上，因此仅提供辐射危害的二维图片。文档ep2117649b1因此未能对存在于手术室中的个人提供准确信息，主要是不知道其身体的哪些部位曝露于最高辐射曝露风险。此外，ep2117649b1模拟仅包括静态物体的手术室中的x射线传播，但未能考虑存在于房间中的临床医师或工作人员以及也散射所发射x射线辐射的人的影响。

出于以上原因，寻求一种指示可归因于辐射源的辐射剂量危害性的空间分布的方法，其提供关于哪些身体部位最可能具有辐射曝露风险的准确信息且可帮助增加个人对其在干预期间的辐射曝露的感知。

技术实现要素：

为克服先前技术的以上所列的不足，本发明提供一种用于估计辐射剂量对医疗手术室中存在的个人的危害性的空间分布的方法，所述医疗手术室界定围绕至少一个辐射源的三维环境，所述方法包括：

-获得围绕所述辐射源的所述环境的三维模型，

-在所述三维模型的至少一部分中计算可归因于从所述辐射源发射且由所述环境散射的辐射的辐射剂量的模拟；

-依据所述模拟生成并显示指示所述辐射剂量对个人的所述危害性的所述空间分布的图像。

所述三维模型包括在所述个人存在于所述三维环境中时的所述个人的模型；且所述图像为针对包含个人的所述模型的所述三维模型的至少一部分而生成的三维图像。

本发明通过生成在三个维度中表示所模拟辐射剂量的危害性的空间分布的图像而克服先前技术的精度缺乏。因此，在外科手术(在此期间，源发射辐射，例如电离辐射，例如x射线)的情况下，临床医生或位于源附近的工作人员中的其它成员或另一个人可查看所显示图像且识别其身体的哪一部分曝露于危害辐射剂量。个人可相应地作出反应且根据所显示信息调适其位置，以使得其身体部位或例如手、肢体或头的其无保护身体部位不会曝露于危害辐射剂量。

由于所获得的三维模型包含位于围绕辐射源的三维环境中的任何个人的模型，因此本发明克服现有先前技术的另一不足。在外科手术的情况下，任何个人，确切地说，手术室中存在的任何个人，也就是不同于患者的任何个人，包含于模型中。在此模型中计算的辐射剂量的模拟因此变得更准确，因为其包含手术室中存在的个人对辐射剂量的空间分布的影响。确切地说，本发明更准确计算个人所吸收和散射的辐射剂量。

术语“三维环境”是指围绕辐射源的空间，且由散射辐射的任何固态物体定界，例如手术台、仪器、工具、家具、墙壁、天花板、地板。在手术室的情况下，三维环境有利地包括手术室的所有固态物体。

术语“三维模型”是指几何结构匹配三维环境的虚拟环境。“三维模型”可例如为三维环境的计算机模拟再现。三维模型利用散射辐射的边界界定空间。本发明改善先前技术的方法，改善之处在于三维模型包含存在于三维环境中的个人的建模版本。个人的模型也参与到辐射的散射中。

有利地，所述方法可进一步包括：在所述三维模型中使用多个体素来映射所述环境。

术语“体素”是指可为立方体、平行六面体、球形的三维体积。此体积界定对应于以均质介质填充的三维环境的空气或个人的一部分的空间的元素性体积。有可能使用此类体素来映射环境。

通过用体素来映射环境，有可能计算在三维模型的每个体素处接收的辐射剂量，以便获得三维环境中的辐射剂量危害性的空间分布的完整图片。值得注意的是，可调整体素的大小以拟合精度准则和计算时间。体素可在三维模型中并不全部具有相同大小。体素的使用可进一步简化计算辐射剂量的模拟的步骤，因为可使用蒙特卡洛类型计算，例如基于微粒传播和交互算法的计算。

根据本发明的实施例，所述方法可包括：反复地更新所述三维模型以跟踪所述环境中的移动。

通过反复地更新三维模型，本发明可提供关于辐射剂量危害性的空间分布的更可靠的实时信息。举例来说，通过考虑物体在手术室中的移位以及更新辐射剂量的模拟，本发明可显示最新信息，从而可允许存在于手术室中的个人实时地看到手术室中辐射曝露风险的演变。

根据本发明的实施例，所述方法可进一步包括：记录由个人的模型的体素吸收的辐射剂量。

个人的模型通常可由建模为例如含有水或具有与人体组织相同性质的介质的数百个体素组成。可跟踪这些体素且可记录其曝露于的辐射剂量，以便利用与哪些身体部位曝露最多有关的信息提供辐射曝露的精确记录。此信息可用以在稍后分析手术期间的事件顺序且增加临床医师或其它个人对于哪些动作会使其曝露于危害辐射的感知，以使得其可调适其实践且减少其辐射曝露。

此外，所述方法可包括：基于先前记录的由所述个人的所述模型的体素吸收的辐射剂量优化所述环境的布置。

个人的模型的体素的所记录辐射曝露为可与特定环境布置(例如，工具或机器布置)相关的信息。因此，有可能识别在给定手术室中的个人的位置和移动的情况下，在不当方向上散射辐射的布置。此类记录可进一步帮助优化手术室中的个人的位置和动作，并且优化手术室中的物体的位置。

有利地，三维环境辐射传感器，所述方法可进一步包括以下步骤：在获得所述三维模型之后且在计算辐射剂量模拟之前，使用来自所述辐射传感器的辐射剂量测量结果来依据所述模拟控制辐射剂量。

辐射剂量的模拟可能不同于例如手术室中的个人或传感器所感知的实际辐射剂量。这可能是例如由于对源发射的辐射的值的评估不正确。通过使用从传感器测量的辐射剂量依据所述模拟控制辐射剂量，有可能校正所估计辐射剂量中的错误。此类方法避免在显示辐射剂量危害性的空间分布时的错误否定和错误肯定。

根据本发明的实施例，有可能将三维图像嵌入于环境的视频流中以获得扩增实境图像。

此实施例可尤其高效地将逼真图像实时地提供给围绕辐射源的个人。通过利用辐射剂量危害性的空间分布的扩增实境图像例如在屏幕上看到自身的视频流，个人可在其身体部位危险地曝露的情况下快速作出反应。所显示的图像还可以在辐射剂量危险超过阈值的情况下发出警告。扩增实境视图可有助于增加个人的辐射曝露感知。

在一替代实施例中，有可能将所述三维图像覆叠到所述三维模型的图像上。

表示辐射剂量危害性的空间分布的此替代方式可更适于静态表示，或适于在任何人为干预之前将模拟辐射剂量显现在屏幕上。此表示可例如在旨在预测辐射曝露风险和优化例如手术室的环境的布置的测试轮次期间使用。

有利地，所述方法可进一步包括：

-界定指示辐射剂量的所述危害性的色标，且

-根据所述色标以对应于每个体素处的辐射剂量的所述危害性的色彩表示所述体素。

生成辐射剂量危害性的空间分布的图像此方式是方便的。实际上，体素的大小在需要高分辨率的区域(例如接近于辐射源)中可较小，且在不大可能需要高分辨率的区域(例如接近于天花板)中可较大。

在一替代实施例中，有可能以等值面形式表示所述辐射剂量的所述危害性。

通过生成等值面，有可能提供辐射剂量危害性的空间分布的更全面图像，在此空间分布复杂时尤其如此。

根据本发明的实施例，所述方法可包括：

-界定定中心于个人的模型上的限界框，所述限界框的大小小于所述三维模型，及

-仅在所述限界框中执行生成所述图像的所述步骤。

通过将计算精力集中在围绕个人的区域上，有可能提供个人周围的辐射剂量的危害性的空间分布的更准确模拟，例如通过增加用以映射对应于限界框的体积的三维环境部分的体素的数目。使用限界框还可能有助于通过减少需要考虑的数据点的量而使图像的生成更快。通过减小在其中表示辐射剂量危害性的空间分布的区域，例如通过将所述区域限制为限界框，还有可能通过仅显示与手术室中存在的个人最为相关的信息而使所生成图像更易理解。

有利地，所述方法可包括：在所述辐射源活动时，反复地实施计算辐射剂量的所述模拟以及生成并显示所述图像的所述步骤。

其可能尤其与以下情况有关：在环境的布置随时间推移而改变时且在辐射源活动或接通时，提供辐射剂量危害性的空间分布的实时图像。在源断开或不活动时，可计算预测性模拟，其可能不需要实时更新。

根据本发明的实施例，所述辐射源可切换，所述方法可包括：

-在接通所述辐射源之前计算预期辐射剂量的模拟，

-在所述图像指示由个人的模型感知到的所述预期辐射剂量有危害时，阻断所述辐射源的所述接通。

通过在接通辐射源之前阻断辐射的发射，有可能防止个人曝露于危害辐射剂量。可例如通过比较存在于环境中的每个人已经接收的总辐射剂量且在此接通会使个人曝露于超过推荐阈值的辐射剂量的情况下阻断辐射源的接通来实施此实施例。如果个人的至少一个身体部位位于将曝露于特别有危害的辐射剂量，也可以阻断所述接通。

本发明还涉及一种用于指示辐射剂量对医疗手术室中存在的个人的危害性的空间分布的系统，所述医疗手术室界定围绕至少一个辐射源的三维环境，所述系统适于：

-使用来自多个相机的信号获得围绕所述辐射源的所述环境的三维模型；及

-在所述三维模型的至少一部分中计算可归因于从所述辐射源发射且由所述环境散射的辐射的辐射剂量的模拟，及

-依据所述模拟生成指示所述辐射剂量对个人的所述危害性的所述空间分布的图像；及

-在显示装置上显示所述图像。

所述系统适于获得在所述个人存在于所述三维环境中时的所述三维模型中的个人的模型；且所述系统还适于针对包含个人的所述模型的所述三维模型的至少一部分而生成三维图像。

例如呈计算机系统形式的此类系统适合于实施上文所描述的方法。

本发明还涉及包括程序指令的计算机程序产品，所述计算机程序产品可加载到数据处理装置中，且适于在计算机程序由所述数据处理装置运行时致使数据处理单元实行上文所描述的步骤。

此类计算机程序产品还可定义为非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令以实施上述方法的步骤。

附图说明

通过阅读下文呈现的示范性实施例的详细描述将更好地理解本发明的方法。这些实施例是说明性的，而绝非限制性的。随附图和图式一起提供所述实施例，在附图中：

-图1为包括电离辐射源的三维环境的示意性表示；且

-图2为图1的环境的三维模型的示意性表示；且

-图3为具有体素的个人模型的示意性表示；且

-图4为具有围绕个人的限界框的扩增实境图像的示意性表示，其显示辐射剂量危害性的空间分布；且

-图5为示出本发明的方法的三个步骤的流程图；且

-图6为适于实施方法发明的计算机系统的可能实施例。

为清楚起见，这些图和图式上表示的特征的尺寸可能未必对应于对应元件的真实大小比例。图和图式上的相似参考数字对应于类似元件或项目。

具体实施方式

本发明提供在准确且易理解的图像上指示可归因于辐射源的辐射剂量的危害性的估计空间分布的方式。

尽管本发明的方法可实施于许多不同系统、工业设施或含有辐射源的自然环境中，但此描述集中于在医疗科学领域中的一个应用，其中辐射源为电离辐射源，且更确切地说为x射线。

如图1上所表示，例如手术室的三维环境100通常包括手术台2，患者4可平躺在上面。手术室可包括手术室中存在的其它个人30，例如工作人员成员、临床医师或学生。图1的三维环境100还包括用于使用x射线执行成像的医疗装置。此装置表示为c形臂1，其中辐射源3可位于两个末端处。手术室通常可包括例如医疗设备的家具7和工具5。在三维环境100的天花板上，可使用一组相机10，例如rgb-d系统，其中rgb代表红色、绿色、蓝色，且d代表深度，其适于从不同视点记录三维环境100以重建三维模型，例如图2的三维模型。这些相机10可有利地定位在手术室天花板上的关键位置。

图1的三维环境100还包括例如屏幕的显示装置50和传感器6，其对x射线辐射敏感且能够测量处于每个传感器的位置处的个人将感知的辐射剂量。这些传感器6通常可经配置以测量hp(10)辐射剂量，其对应于在人类皮肤下10mm将感知的剂量。有利地，这些传感器6为无线半导体剂量计，其能够将所测量剂量实时地发射到中央处理单元。

在x射线源3活动且发射x射线例如以便提供患者4的实时扫描时，x射线传播经过三维环境100且在手术室的物体和患者处散射。手术室中存在的任何个人30也散射x射线，且从源3的直接发射以及三维环境100散射的辐射接收特定剂量的x射线辐射。在手术室中存在若干个人的情况(未表示于图1中)下，考虑每个人对所散射x射线辐射的空间分布的影响可能尤其有用。如将关于图2和3看到，本发明做到这一点，且因此提供所散射x射线的空间分布的准确估计，由此提供关于手术室中的x射线辐射危害的空间分布的可靠信息。

图1的相机10提供的信息使得能够生成三维环境100的在图2上表示的三维模型200。三维模型200作为一组物体而出现，其边界由在图2上由x表示的点8界定。为提供这些物体和其在三维空间中的相对位置的准确图片，如果认为有必要，可增加点8的数目。c形臂21的模型和患者24的模型因此可比具有较简单几何结构的物体(例如家具27、屏幕250或相机210)包括更多点8。辐射源23的模型也可包含于此三维模型200中。

在三维模型200中可省略手术室的一些微小物体(例如工具5)以简化模型且减少获得模型所需的计算时间。除了上文所描述的界定固体边界的元件之外，手术室中存在的个人30和空气可以例如图3上所表示的体素的体素9的形式包含于三维模型200中。

体素9可为在三维模型200各处界定的用以填充三维模型200的未占据体积的三维体积，例如立方体、球或平行六面体，其在三维环境中对应于手术室中存在的个人和(通常)空气。每个体素对应于特定介质，其具有特定物理性质，例如辐射吸收系数、材料类型和散射。

体素9可以所有大小和形状存在。举例来说，在需要所感知辐射剂量的较高清晰度的区域(例如个人)中或在辐射剂量的空间分布复杂的区域中，利用较小体素9映射三维模型200的体积可特别有利。另一方面，在位于并不需要高清晰度或辐射剂量的空间分布简单的区中的区域(例如接近于天花板或远离不大可能存在个人30的区域中的辐射源)中，利用较大体素9映射三维模型200的体积可为有利的。

手术室中存在的个人30建模为由体素309组成的模型300。可跟踪个人的模型300的体素以记录由每个体素接收的辐射剂量，由此提供由个人的特定身体部位接收的辐射剂量的准确图片。通过随时间推移而记录由个人30的模型的体素309吸收的辐射剂量，本发明的方法提供类似于可用以识别哪些身体部位曝露于危险辐射剂量的准确剂量计的信息的信息。所述方法还可以用来在个人30的模型300上超过特定身体部位或全身的阈值辐射剂量时发出警告。

假定未由个人的模型300占据的三维模型200的体积以空气填充。为在对应于个人的模型300的体素309中模拟人体组织，例如有可能使体素309与具有1g/cm3的密度以及76.2％氧、11.1％碳、10.1％氢和2.6％氮的质量组成的介质相关联。对应于空气的体素9可与空气组成的典型物理参数相关联。

一旦获得包含个人的模型300的三维模型200，本发明的方法包括以下步骤：在所获得的包括个人300的模型的三维模型200中计算辐射剂量的模拟。通过使用蒙特卡洛模拟在每个体素中执行所述计算。例如使用在粒子物理学中开发的算法(例如由cern开发的项目geant4的算法)可为方便的。geant4包括可用以计算光子的传播和其与物质的交互的代码，计算时考虑例如康普顿散射(comptonscattering)、瑞利散射(rayleighscattering)和光电效应的物理现象。

本发明可通过提供数字工具以计算三维模型200的体素9、309中的辐射剂量的模拟来调适购自geant4项目的代码。举例来说，在辐射源可由电压驱动时，可从针对施加到源的所选峰值电压而生成的模拟x射线光谱取样由辐射源3发射的粒子的能量。可使用由德国西门子公司设计的x射线工具箱来计算空气柯玛(kerma)(kerma代表“每单位质量释放的动能(kineticenergyreleasedperunitmass)”)值和过滤。在上文界定的三维模型200中使用的这些工具允许快速计算三维模型200的体素9、309中的辐射剂量。因此可计算极大数目的粒子轨迹，此举使所述方法免于统计错误。

尽管如此，为进一步改善模拟辐射剂量的准确度，所述方法可使用来自上文所描述的无线剂量计6的测量结果。这些无线剂量计测量三维环境100的特定位置处的实际辐射剂量。这些位置可识别为三维模型200中的对应体素9。在这些体素9处的辐射剂量的所计算模拟与无线剂量计6在这些体素处测量的辐射剂量之间存在差异的情况下，可依据模拟控制辐射剂量。举例来说，可使用经测量值校准这些模拟辐射剂量。可计算定义为测量与模拟的辐射剂量之间的平均比率的校正因数，且将其应用于模拟辐射剂量。

一旦计算出每个体素9处的辐射剂量值，所述方法生成并显示这些辐射剂量的危害性的空间分布的图像，例如图4上表示的图像。图像400的生成是基于上文所描述的步骤中执行的模拟。图4说明在实施方法时生成的图像的扩增实境视图。此图像包括个人430的图像、c形臂41的图像、辐射源43的图像、手术室中的家具47的图像、可显示图像400的屏幕450的图像、工具45和剂量计46的图像。尽管在给出查看屏幕上的图像400的个人的辐射曝露风险的感知的意义上，例如图4的扩增实境视图的扩增实境视图特别高效，但可使用对图4的表示的许多替代方案。

生成指示辐射剂量危害性的空间分布的图像的一个方便方式可为界定用于辐射剂量的色标，每个色彩与对应辐射剂量的危害性等级相关联。接着，每个体素9、309可填充上对应于所述体素处的辐射剂量的危害性等级的色彩。

生成图像400的替代方式可为绘制对应于穿过与相同辐射剂量值相关联的体素9、309的表面的等值面。如果辐射剂量的空间分布复杂，那么有可能利用与类似辐射剂量值(也就是差异小于预定义阈值的值)相关联的体素绘制等值面。此类表示的目的为使其可更易理解地查看，且可提供额外优点：其可与体积渲染技术组合以生成其中看不到体素9、309的更平滑图像。实际上，体素9、309可作为像素出现在屏幕上，这可能会干扰眼睛。

生成图像的这些方法可实施于三维模型200的图像上，或可生成为覆叠到三维环境的视频流上的扩增实境图像。图4提供后一视图的说明。

根据本发明的特别有利实施例，例如图4上表示的实施例，替代生成表示在三维模型200的所有体素9、309中的辐射剂量的危害性的图像，可仅针对三维模型200的一部分生成图像400。特别方便的表示为在个人的模型300周围界定限界框440，且中个人430的图像周围在图像400上显示对应限界框440。此限界框可有利地以个人的图像430为中心。其可包括根据使灰色色彩或色调与特定辐射剂量值相关联的标度而以灰色色彩或色调填充或简单地着色的不同区段431、432。在图4上，图像400上表示的个人430的图像的脚、头和躯干各自曝露于不同辐射剂量。躯干不曝露于许多的辐射危害，然而头和脚曝露于辐射危害。图4的图像400在限界框440的对应区段431、432中以各种密度的阴影形式显示此危险。

图4上表示的实施例提供辐射曝露风险的全面图像。其还可用以在限界框440内以较高分辨率且在限界框440外侧以较低分辨率执行模拟时简化计算。可例如通过选择体素9、309的适当大小和数目来选择分辨率。通过限制实施图像生成步骤时的三维模型200的体积，所述方法可快速且实时地实施。

因此，较易于跟踪环境中个人的移动，且通过跟踪个人30的移动、由机器或个人操纵的c形臂1和其它物体5、7的位置改变而反复地更新三维模型200。所有这些移动对于辐射剂量的空间分布可能具有影响，且可能需要反复地实施以下步骤：获得200，计算体素9、309中的辐射剂量值的模拟，和生成图像。

图4的扩增实境视图可显示在例如图1的屏幕50的屏幕上，或例如使用虚拟视网膜显示技术显示在例如眼镜的可穿戴装置中。

本发明的方法提供的信息比先前技术方法更准确，因为个人的模型300为三维模型200的部分。因此，在计算步骤期间考虑到个人的模型300的影响，且个人30吸收和散射的辐射包含于所计算模拟中。所显示的信息因此可更准确，尤其在存在若干个人时，每个人都吸收和散射从辐射源3发射且由环境散射的辐射剂量的部分。

图5为概述上文所描述的方法的三个步骤的简化流程图。首先，在步骤501处获得三维环境100的三维模型200。可通过利用基于由rgb-d相机10发射的信号生成一组点8的计算机系统进行计算机模拟以提供三维环境100的至少一部分的虚拟复本来获得此模型。所选部分有利地为个人30所位于、潜在地曝露于高辐射剂量值的部分。

接着，在步骤502处计算辐射剂量的模拟。此步骤还可以通过计算机系统实施。

在步骤503中，可能借助于相同计算机系统生成辐射剂量危害性的空间分布的三维图像，且将其显示在例如屏幕50或任何其它装置上。

图6为经配置用于实施上述方法的计算机系统的可能实施例。

计算机系统600包括计算机，此计算机包括存储器605以存储可加载到电路中且适于在程序指令由电路604运行时致使电路604实行本发明的步骤的程序指令。

存储器605还可存储用于执行如上文所描述的本发明的步骤的数据和有用信息。

电路604可例如为：

-适于解译呈计算机语言形式的指令的处理器或处理单元，所述处理器或处理单元可包括包括指令的存储器、可与所述存储器相关联或附接到所述存储器，或

-处理器/处理单元与存储器的关联，所述处理器或处理单元适于解译呈计算机语言形式的指令，所述存储器包括指令，或

-电子卡，其中本发明的步骤描述于硅内，或

-可编程电子芯片，例如fpga芯片(用于《现场可编程门阵列》)。

此计算机包括用于接收用于根据本发明的以上方法的数据的输入接口603和用于提供堆叠模型的输出接口606。

为易于与计算机交互，可提供屏幕601和键盘602，且将其连接到计算机电路604。

上文所描述的方法在图像上提供辐射剂量危害性的空间分布的准确、可容易理解的估计。可记录所显示信息，且分析所述信息以识别可对三维环境中的个人和物体的布置作出的改善，并且还增加人员或任何个人对于手术室中的辐射曝露风险的感知。

举例来说，通过观测在外科干预期间临床医生的辐射曝露的所记录演变，有可能识别将临床医生的特定身体部位曝露于危险辐射剂量值的临床步骤。可向临床医生警告其在执行此类步骤时应更加谨慎，且避免手术室的某些区域。

所述方法还可用来识别手术室中的安全位置，且建议扩增实境图像上的这些位置以便最小化辐射曝露风险。所有这些还可以实时地执行。

所述方法可进一步用来优化手术室的布置，以使得辐射优选地在不使个人曝露于危害辐射剂量的方向上散射。所述方法因此可依赖于给定类型外科手术的先前记录，且动态地优化c形臂1的布置以减少曝露于例如外科医生、临床医生的个人30的所散射辐射。

在另一实施例中，有可能在接通辐射源3之前计算辐射剂量危害性的空间分布。如果估计接通辐射源会危害站立在手术室中的个人，那么所述方法可在授权接通辐射源3之前针对这些个人发送警告消息及/或可建议较安全的位置。

本发明的方法和实施所述方法的系统还可以用来发送警告消息给可能曝露于危害辐射剂量值的个人30。在需要特殊护理的特定身体(例如头)曝露时，可发送警告。在个人已接收的总辐射剂量超过认为有危害的特定阈值时，警告还可发送给所述个人。

本发明不限于上述实施例，且可涵盖等效实施例。

举例来说，尽管辐射源通常可为电离辐射源，但其还可为任何类型的潜在有危害电磁辐射源。举例来说，有可能应用本发明的来估计并显示可用于nmr成像的强磁场(通常为高于2特斯拉的场)的危害性的空间分布。

此外，尽管以上描述提及患者4通常被视为通过在其外表面上界定点8而建模的三维模型200的散射物体，但所述方法还可利用体素以与三维环境中存在的个人30相同的方式来对患者进行建模。此举可用于确定患者曝露于的实际辐射剂量。