Dreidimensionale Röntgen-Dunkelfeld-Bildgebung in einer Helix-Geometrie

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Gisela Anton; Professor Dr.-Ing. Andreas Maier
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289363653

• Erstellungsjahr: 2020

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In diesem DFG-Vorhaben wurde ein Talbot-Lau-Scanner für Spiral-CT konstruiert. Für die Datenaufnahme wurde hierfür eine neue Scanmethode entwickelt, die eine einfache Erweiterung des projektiven Scan-Systems zu einem Spiral-CT-System unter Bewegung und Rotation des Objekts zulasst. Die Übertragung auf ein herkömmliches CT-System ist dadurch prinzipiell möglich, muss jedoch in weiteren Projekten hinsichtlich Stabilität und praktischer Umsetzung weiter analysiert werden. Das richtungsabhängige Dunkelfeldsignal wurde mathematisch modelliert um eine dreidimensionale Faserrichtungsrekonstruktion vornehmen zu können. Hierbei handelt es sich um das erste dreidimensionale Dunkelfeldmodell, wodurch die Voraussetzung geschaffen ist, Fasern aus beliebigen Trajektorien exakt zu rekonstruieren. In einer Reihe weiterer Untersuchungen wurden mögliche Lösungen des Rekonstruktionsproblems mathematisch charakterisiert. In Kombination von Scanner und Dunkelfeldmodell ergibt sich somit das Potential neben zwei zusätzlichen Bildern auch die dreidimensionale Orientierung von Objektstrukturen zu ermitteln.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• A 3-D Projection Model for X-ray Dark-field Imaging, Scientific Reports, vol. 9, 9216, Juni 2019
  L. Felsner; S. Hu; A. Maier; J. Bopp; V. Ludwig; G. Anton; C. Riess
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-019-45708-9)
• Talbot-Lau x-ray phase-contrast setup for fast scanning of large samples, Scientific Reports, vol. 9, 4199, März 2019
  M. Seifert; V. Ludwig; S. Kaeppler; F. Horn; P. Meyer; G. Pelzer; J. Rieger; D. Sand; T. Michel; J. Mohr; C. Riess and G. Anton
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1038/s41598-018-38030-3)
• A phase-sampling method for an X-ray Talbot-Lau scanner with continuous grating movement, Journal of Instrumentation, vol. 15, Jan. 2020
  V. Ludwig; B. Akstaller; M. Schuster; M. Seifert; A. Wolf; T. Michel and G. Anton
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/01/P01010)