Dreidimensionale Rekonstruktionen medizinisch relevanter Geometrien aus planaren Aufnahmen einer digitalen stereoskopischen Röntgenkamera

In diesem Buch werden die Grundlagen für eine neue Methode zur dreidimensionalen Rekonstruktion von Punkt- und Linientopologien aus planaren Röntgenaufnahmen erörtert. Dabei geht es darum, medizinisch relevante Strukturen mit Hilfe stereoskopischer Methoden aus Bildern zu gewinnen, die mit einer neuen digitalen Röntgenkamera aufgenommen werden. Das Fernziel ist es prä- und intraoperativ zusätzliche Informationen bei totalen Hüftgelenksimplantationen zu gewinnen, die es dem Arzt erlauben, die Platzierung des Pfannenimplantates zu überprüfen, indem die Lage und Orientierung der Hüftpfanne auf den Röntgenbildern ermittelt wird. Schrittweise wird anhand dieser und weiterer medizinischer Fragestellungen die Anforderungen an das Bildgebungssystem festgestellt und eine neue digitale Röntgenkamera entwickelt, deren Aufbau einem EPID (Electronic Portal Imaging Device) ähnelt. Mit Hilfe eines Prototyps werden die relevanten Abbildungsparameter besprochen und untersucht, ob sie den Anforderungen der Anwendungen entsprechen. Softwareseitig wird ein erster Algorithmus aus der Angiographie zur Rekonstruktion charakteristischer Punkte als „Proof-of-Concept“ implementiert. Abschließend wird die Güte der Rekonstruktion und der Einfluß des Algorithmus durch Testmessungen ermittelt und ein Ausblick auf mögliche Verbesserungen gegeben.