ナノマテリアルと分子ナノテクノロジーのジャーナル

さまざまなX線CT管電位における従来のヨウ素造影剤の補完としての硫化ビスマスナノ粒子

メルファット・アルゲサミ、アントン・ブレンコウ、ブライス・フェルティス、モシ・ゲソ

背景: X 線管電位の増加に伴う従来のヨウ素造影剤 (CM) または硫化ビスマスナノ粒子 (Bi2S3 NP) の CT 画像に対するコントラスト増強効果の調査。

材料と方法:濃度 0～65 mM のヨウ素化 CM または Bi2S3 NP 溶液でファントムを充填し、200 mA の固定電流で 80、100、120、140 kVp の管電位を使用して CT スキャナーでファントムをスキャンしました。スキャンしたすべての画像の CT コントラスト増強とコントラスト対ノイズ比 (CNR) を計算しました。

結果:この研究では、試験したすべての濃度とエネルギー (80-140 kVp) において、ヨウ素化 CM と比較して Bi2S3 NP でより高い画像コントラストが観察されたことが実証されました。たとえば、濃度 65 mM、管電位 140 kVp では、ヨウ素化 CM と比較して Bi2S3 NP で 3 ～ 4 倍の CNR 向上が観察されました。従来の管電位 80 KVp でも、Bi2S3 NP では CNR が 1 ～ 2 倍増加しました。結果は、固定管電位で Bi2S3 NP の濃度が増加すると CNR が増加することも実証しています。

結論: これらの結果は、2 つの元素 (I 対 Bi) の異なる物理的密度と原子番号の影響、およびコンプトン散乱 (CS) と光電効果 (PE) の確率を高める役割を強調しています。管電位が増加すると、Bi2S3 NP とヨウ素化 CM の両方の CT 数が減少し、ビーム エネルギーの増加に伴う CS と PE の確率の減少と一致しています。ただし、ヨウ素化 CM の減少率は Bi2S3 NP よりも大きかったです。実験結果と線形減衰係数に基づく理論スペクトルの間には良好な相関が見られました。