In der interventionellen Radiologie kann das präoperative 3D-Volumen mit Echtzeit-2D-Röntgenaufnahmen überlagert werden. 3D-Informationen stehen damit während des Eingriffs zusätzlich zur Verfügung, z.B. für die Navigation eines Katheters durch einen Gefäßbaum. Bewegungen des Patienten können zu Ungenauigkeiten in der Überlagerung führen, da in vielen Verfahren keine Vollnarkose angewendet wird. Eine starre 2D/3D-Registrierung wird typischerweise zur Schätzung und Korrektur der Bewegung des Patienten verwendet. Robuste 2D/3D-Registrierung ist eine Herausforderung in der klinischen Praxis. Eine der Schwierigkeiten ist die große Zahl von möglichen Datenquellen in 3D (DynaCT, 3DDSA, CT, MR, usw.) sowie 2D (Akquisition, Durchleuchtung, DSA, usw.). Wenn der Arzt eine Fehlstellung erkennt, kann heute der automatische Registrierungsablauf durch Knopfdruck gestartet werden. Das ideale System für die Zukunft würde automatisch eine Bewegung des Patienten erkennen und den Versatz im Hintergrund korrigieren. Der Arzt würde nicht in seinem aktuellen Workflow-Schritt unterbrochen werden, kann aber trotzdem immer noch mit einer bewegungskorrigierten Überlagerung arbeiten. Allerdings müssen einige Herausforderungen für die Entwicklung einer solchen dynamischen 2D/3D-Registrierung, die im Mittelpunkt dieser Arbeit steht, angesprochen werden.

Dieses Projekt soll auf ein allgemeines Framework der dynamischen 2D/3D-Registrierung für Patientenbewegungskompensation abzielen, einschließlich

• Analyse von 2D-Röntgenaufnahmen und anderen Bewegungsquellen (z.B. Patienten oder externe Geräte);

• Entwicklung von Algorithmen zur automatischen Patientenbewegungserkennung;

• Analyse und Entwicklung von Algorithmen für die 2D/3D-Bewegungsanalysekorrektur;

• Optimierung der Algorithmen zur dynamischen Echtzeit- und Bewegungskompensation.