Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    A geometric calibration method for an open cone-beam CT system
    ( 2013)
    Stopp, Fabian
    ;
    Wieckowski, Adam
    ;
    Käseberg, Marc
    ;
    Engel, Sebastian
    ;
    Fehlhaber, Felix
    ;
    Keeve, Erwin
    The image quality of cone-beam CT systems depends directly on the precise knowledge of position and orientation of the X-ray source and the detector. The current methods to determine this geometric information are mainly focused on conventional cone-beam CTs with planar or near-planar scanning trajectories. Due to the fixed alignment of X-ray source and detector, such systems have disadvantages in intraoperative use. Therefore, we develop a first prototype for cone-beam CT characterized by a free alignment of X-ray source and detector. This results in an open system allowing an intraoperative access to the patient and the implementation of non-planar scanning trajectories in the operating room. In this paper, we present a geometric calibration method to determine the position and orientation of X-ray source and detector for any arbitrary projection. Enhancing the theoretical method proposed in Mennessier et al. [1] by introducing an asymmetrical marker arrangement, we realized a calibration method suitable for practical use. We analyzed the resulting accuracy and applied our approach to the open cone-beam CT prototype.
  • Patent
    Röntgensystem und Verfahren zur Generierung von 3D-Bilddaten
    ( 2011)
    Keeve, Erwin
    ;
    Stopp, Fabian
    ;
    Uhlmann, Eckart
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Röntgensystem sowie ein entsprechendes Verfahren zur Generierung von 3D-Bilddaten. Das Röntgensystem umfasst einen Strahlendetektor, einen beweglichen Röntgenstrahler und eine Steuereinheit, wobei der Strahlendetektor in einem Arbeitszustand des Systems raumfest lösbar positioniert ist und der Röntgenstrahler relativ zum Strahlendetektor in Relativpositionen bewegbar ist. In den Relativpositionen aufgenommene Projektionsbilder sind in Kombination mit den Koordinaten der Relativpositionen durch eine iterative Rekonstruktionstechnik zu 3D-Röntgenaufnahmen verarbeitbar. Der Röntgenstrahler ist an einem motorisch beweglichen Stativarm befestigt und kann durch eine Steuereinheit verfahren werden.; Der Stativfuss des beweglichen Stativs ist durch Befestigungsvorrichtungen raumfest positionierbar, sodass er eine definierte feste Position bezüglich des Strahlendetektors aufweist.