Revista de Nanomateriais e Nanotecnologia Molecular

Nanopartículas de sulfeto de bismuto como complemento aos agentes de contraste iodados tradicionais em vários potenciais de tubos de tomografia computadorizada de raios X

Merfat Algethami, Anton Blencowe, Bryce Feltis e Moshi Geso

Contexto: Investigação dos efeitos de realce de contraste nas imagens de TC dos meios de contraste iodados convencionais (CM) ou nanopartículas de sulfeto de bismuto (NPs de Bi2S3) com o aumento dos potenciais do tubo de raios X.

Materiais e métodos: Um fantoma foi preenchido com soluções iodadas de CM ou Bi2S3 NP em concentrações variando de 0 a 65 mM e o fantoma foi escaneado com um tomógrafo computadorizado usando potenciais de tubo de 80, 100, 120 e 140 kVp em uma corrente fixa de 200 mA. O realce de contraste da TC e as relações contraste-ruído (CNR) de todas as imagens escaneadas foram calculados.

Resultados: Este estudo demonstrou que maior contraste de imagem foi observado com NPs Bi2S3 em comparação com o CM iodado em todas as concentrações e energias (80-140 kVp) testadas. Por exemplo, em uma concentração de 65 mM e potencial de tubo de 140 kVp, um aumento de CNR de três a quatro vezes foi observado para NPs Bi2S3 em comparação com CM iodado. Mesmo em um potencial de tubo convencional de 80 KVp, um aumento de uma a duas vezes no CNR foi observado para NPs Bi2S3. Os resultados também demonstraram que o CNR aumentou com o aumento da concentração de NPs Bi2S3 em um potencial de tubo fixo.

Conclusão : Esses resultados destacam os efeitos das diferentes densidades físicas e números atômicos dos dois elementos (I versus Bi), e seu papel no aumento da probabilidade de espalhamento Compton (CS) e efeitos fotoelétricos (PEs). À medida que o potencial do tubo foi aumentado, os números de CT para NPs Bi2S3 e CM iodado diminuíram, consistente com uma diminuição na probabilidade de CS e PEs com o aumento da energia do feixe. No entanto, a taxa de diminuição para CM iodado foi maior do que para NPs Bi2S3. Uma boa correlação foi observada entre os resultados experimentais e os espectros teóricos com base em coeficientes de atenuação linear.