Evaluation of Roadmap Image Quality by Parameter Change in Angiography

The purpose of this study is to identify factors affecting picture quality in Roadmap images, which were studied by varying the dilution rate, collimation field and flow rate of contrast medium. For a quantitative evaluation of the quality of the picture, a 3mm vessel model Water Phantom was self-produced using acrylic, a roadmap image was acquired with a self-produced vascular model Water Phantom, and the SNR(Signal to Noise Ratio) and CNR (Contrast to Noise Ratio) were analyzed. CM:N/S In the study on the change of dilution rate, CM:N/S dilution rate changed to (100%~10%:100%), and the measurement of the roadmap image taken using the vascular model Water Phantom showed that the measurement value of SNR gradually decreased as the N/S dilution rate was increased, and the measurement of CNR was gradually reduced. It was confirmed that the higher the dilution rate of CM:N/S, the lower the SNR and CNR, and also significant image can be obtained at the dilution rate of CM:N/S (100%~70:30%). The study showed the value of SNR and CNR in Roadmap image was increased as the Collimation Field was narrowed to the center of the vascular phantom; the Collimation Field was narrowed to the center of the vessel model by 2cm intervals to 0cm through 12cm. To verify the relationship with Roadmap image and Flow Rate, volume of the autoinjector was kept constant at 15 and the flow rate was gradually increased 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. The value of SNR and CNR of images taken by using water Phantom gradually decreased as the Flow Rate increased, but at Flow Rate 9 and 10, the SNR and CNR value was increase. It was not possible to confirm the relationship with SNR and CNR by ROI mean value and Background mean value. It is considered that further study is needed to evaluate the correlation about Roadmap image and Flow Rate. In conclusion, as the dilution rate of N/S in contrast medium was increased, the value of SNR and CNR was decreased. The narrower the Collimation Field, the higher image quality by increasing value of SNR and CNR. However, it is not confirmed the relationship Roadmap image and Flow Rate. It is considered that appropriate contrast medium concentration to minimize the effects of kidney and proper Collimation Field to improve contrast of image and reduce exposure X-ray during procedure is needed.

혈관조영검사에서 매개변수 변화에 따른 Roadmap 영상의 화질평가

이 연구의 목적은 Roadmap 영상에서 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위한 것으로, 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate를 변화하여 연구를 하였다. 화질의 정량적인 평가를 위해, 아크릴를 이용하여 3mm 혈관모형의 Water Phantom을 자체 제작하였고, 자체 제작한 혈관모형의 Water Phantom으로 Roadmap 영상을 획득하고, SNR(Signal to Noise Ratio)과 CNR(Contrast to Noise Ratio)을 분석하였다. CM : N/S 희석률 변화에 대한 연구에서 CM : N/S 희석률을 (100%~10% : 100%)로 변화를 주었으며, 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 촬영한 Roadmap 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과 CM에 N/S 희석률이 높아질수록 SNR의 측정값이 점차적으로 낮아짐을 나타났고, CNR의 측정값도 점차적으로 낮아짐을 나타났다. 결론적으로 CM : N/S의 희석률이 높아질수록 SNR과 CNR 낮아짐을 확인하였고, CM : N/S의 희석률(100%~70 : 30%)에서 유의한 이미지를 얻을 수 있음을 확인하였다. Collimation Field 변화에 대한 연구에서 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Colimation Field를 혈관모형 중심으로 좌, 우 2 cm 간격으로 좁히면서 0 cm, 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm 10 cm, 12 cm으로 각각 변화를 주었으며, Roadmap을 촬영한 영상의 SNR과 CNR의 측정 결과는 Collimation Field를 혈관모형 중심으로 좁힐수록 SNR과 CNR의 측정값이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Flow rate 변화에 대한 연구에서 Autoinjector의 Volume을 15로 일정하게 하고, Flow Rate를 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 으로 각각 변화를 주었다. 혈관모형 Water Phantom을 이용하여 Roadmap 영상을 촬영한 이미지의 SNR과 CNR의 측정 결과 Flow Rate를 증가했을 때, SNR의 측정값이 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 SNR의 측정값이 점차적 증가를 보였고, CNR의 측정값도 점차적으로 감소하다가 Flow Rate 9~10에서 CNR의 측정값이 점차적으로 증가를 보였다. 그러나 ROI Mean 값과 Background Mean 값으로 SNR과 CNR의 상관관계를 확인할 수 없었다. 상관관계를 확인하기 위해 Flow Rate 변화에 따른 Roadmap 연구는 향후 더 많은 연구로 확인해야 할 것으로 사료된다. 결론적으로 Roadmap 영상의 화질에 영향을 미치는 인자들을 알아보기 위해 조영제의 희석률, Collimation Field, Flow Rate 변화에 대한 연구에서 조영제에 N/S의 희석률이 증가할수록 SNR과 CNR이 낮아져 화질과 대조도가 낮아지는 것을 확인하였으며, Collimation Field를 좁힐수록 SNR과 CNR이 증가하여 화질과 대조도가 높아지는 것을 확인하였다. 그러나 Flow Rate 변화에 대한 연구에서는 상관관계를 확인할 수 없었다. 검사 및 시술을 할 때 신장의 영향을 최소화하기 위해 적절한 조영제 농도 선택과 대조도 향상 및 피폭 감소를 위한 적절한 Collimation Field를 사용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.