Evaluation of the usefulness of low-dose protocol with post-processing algorithm based on the 3D-printed DSA phantom study

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 인터벤션 시술 시 사용하는 DSA에서 발생하는 높은 선량으로 시술자와 환자의 의료 피폭이 발생됨을 인지하고 3D printing DSA 팬텀을 이용하여 Cu filter와 post-processing algorithm의 적용을 통해 화질 저하를 개선한 저선량 프로토콜이 임상에 적용 가능한지를 알아봤다. 본원에서 3D Printing 기술을 이용하여 DSA 팬텀을 자체 제작하였으며, (1) 기존 프로토콜, (2) Cu filter 적용 프로토콜, (3) Cu filter 및 post-processing algorithm 적용 프로토콜로부터 획득한 영상의 선량, SNR&CNR, 정성적인 평가를 실시했다. Cu filter 0.3mm parameter 적용 전후로 61%의 선량 감소를 가져왔고, post-processing algorithm을 함께 적용했을 때 기존 Standard 프로토콜 대비 SNR은 93%, CNR은 98% 정량적인 수치를 나타냈다. 그리고 정성평가 결과에서는 93%의 인원이 임상에서 적합한 수준의 영상이라고 답변했다. Cu filter, post-processing algorithm을 통한 의료 피폭 선량 감소와 영상 화질 개선을 확인하고 기존 프로토콜을 대체할 저선량 프로토콜의 효용성을 입증했다

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we recognized the high radiation dose during digital subtraction angiography (DSA) used in intervention procedures and used 3D-printed DSA phantom to determine whether low-dose protocol with post-processing algorithm is applicable to clinical procedures without deterioration of image quality. DSA Phantom was prepared by using 3D printing technology at the Asan medical center, and three imaging acquisition protocols were tested; (1) default protocol, (2) low-dose protocol with Cu filtration, (3) low-dose protocol with Cu filtration and post-processing algorithm according to radiation dose, SNR & CNR, and qualitative evaluation. It resulted in a 61% dose reduction before and after an adaption of 0.3mm Cu filtration, with 93% in SNR and 98% in CNR compared to the existing Standard protocol. In addition, 93% of the respondents said that the quality assessment was appropriate for clinical procedures. We identified that reduced radiation exposure dose and improved image quality through Cu filter, post-processing algorithm and demonstrated the utility of low-dose protocols could replace existing standard protocols.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 재료 및 방법
• 1. 실험 기기 및 영상 분석/통계 프로그램
• 2. DSA 3D Phantom 제작
• 3. 연구 방법
• 4. Algorithm의 기본 특징
• 5. 3가지 mode별 값 비교
• 6. Cu filter 사용 유무, algorithm 적용에 따른 선량 평가
• 7. Cu filter 사용 유무, algorithm 적용에 따른 SNR과 CNR 평가
• Ⅲ. 결과
• 1. Cu filter 사용 유무, algorithm 적용에 따른 선량 비교
• 2. Cu filter 사용 유무, algorithm에 따른 SNR&CNR 비교
• 3. Cu filter 사용 유무, algorithm에 따른 설문 조사 결과
• Ⅳ. 고찰 및 결론
• 참고문헌
• 요약