Das Ziel dieses Projektes besteht in der Erforschung und Erprobung neuer Ansätze für ein roboterisiertes C-Bogen System. Insbesondere die Gewinnung räumlicher Information (3D-Rekonstruktion) und die intelligente Positionierung des Systems stehen dabei im Vordergrund.

In diesem Projekt wurde ein herkömmlicher C-Bogen mit Positionsencodern und Motoren ausgestattet. Dadurch eröffnen sich eine Reihe neuer Applikationen und Möglichkeiten. Zahlreiche ergonomische Verbesserungen wie beispielsweise das Verfahren des Systems in einer definierten Ebene oder die einfache Neuzentrierung des Sichtfeldes sind dabei im Gegensatz zu herkömmlichen Geräten leicht zu bewerkstelligen.

Durch die Kenntnis der Projektionsgeometrie aus den ermittelten Encoderwerten und der Vorwärtskinematik ist es auch möglich, 3D Informationen aus den Projektionsdaten (mind. 2 unterschiedliche Projektionsrichtungen sind erforderlich) zu gewinnen. Bei der Aufnahme von Projektionsdaten über einen kompletten Orbit eines Objektes lassen sich auch 3D-Rekonstruktionen (Computer Tomographie) errechnen. Darüberhinaus kann der C-Bogen mittels der inversen kinematischen Lösung auch exakt im Raum positioniert werden, was eine intelligente Positionierung ermöglicht.

Um präoperative oder generische Daten mit aufgenommenen Daten in Beziehung setzen zu können, müssen die jeweiligen Koordinatensysteme der beteiligten Datensätze aufeinander abgebildet werden. Das Finden dieser Abbildung oder Transformation bezeichnet man dabei gemeinhin als Registrierung. Bei der 2D/3D-Registrierung werden hierbei die aufgenommenen zweidimensionalen Projektionen mit dreidimensionalen Daten in Beziehung gesetzt. Das Problem der unterschiedlichen Dimensionen wird dabei durch ein geeignetes Abstandsmaß angegangen. Hierbei werden meist aus den dreidimensionalen Daten zweidimensionale Daten erzeugt (simulierte Projektionen - DRRs) oder auch neuerdings dreidimensionale Informationen aus den 2D-Projektionen errechnet und ein 3D-3D Abstandsmaß herangezogen.

Um eine 3D-Rekonstruktion (CT) aus den aufgenommenen 2D-Daten (Röntgenbilder) errechnen zu können, müssen über einen kompletten Orbit um das Objekt herum Projektionen aufgenommen werden.

Für die Bestrahlungsplanung (siehe Cyberknife Bestrahlungssystem) kann es notwendig sein CT-Rekonstruktionen über die Zeit (4.Dimension) hinweg aufzunehmen. Dadurch wird es beispielsweise in der Radiochirurgie möglich, Atembewegungen auszugleichen und dadurch gesundes Gewebe zu schonen. Die Aufnahme und Rekonstruktion solcher Daten stellt dabei eine große Herausforderung dar, insbesondere für mobile Aufnahmegeräte. Neben kurzen Aufnahmezeiten der einzelnen Projektionen (um Bewegungsartefakte innerhalb der Aufnahmen zu vermeiden) müssen die Projektionsdaten zeitlich korrekt innerhalb des jeweiligen Bewegungszyklus aufgenommen werden. Hierbei kommt es unvermeidlich zu Inkonsistenzen in den Daten, die dementsprechend behandelt werden müssen.