Revista de nanomateriales y nanotecnología molecular

Nanopartículas de sulfuro de bismuto como complemento a los agentes de contraste yodados tradicionales en diversos potenciales de tubos de tomografía computarizada con rayos X

Merfat Algethami, Anton Blencowe, Bryce Feltis y Moshi Geso

Antecedentes: Investigación de los efectos de mejora del contraste en las imágenes de TC de los medios de contraste yodados convencionales (CM) o nanopartículas de sulfuro de bismuto (NP Bi2S3) con potenciales crecientes del tubo de rayos X.

Materiales y métodos: Se llenó un maniquí con soluciones de CM yodado o de nanopartículas de Bi2S3 en concentraciones que oscilaron entre 0 y 65 mM y se escaneó el maniquí con un tomógrafo computarizado utilizando potenciales de tubo de 80, 100, 120 y 140 kVp a una corriente fija de 200 mA. Se calcularon la mejora del contraste de la TC y las relaciones de contraste a ruido (CNR) de todas las imágenes escaneadas.

Resultados: Este estudio demostró que se observó un mayor contraste de imagen con nanopartículas de Bi2S3 en comparación con el CM yodado en todas las concentraciones y energías (80-140 kVp) analizadas. Por ejemplo, a una concentración de 65 mM y un potencial de tubo de 140 kVp, se observó un aumento de la CNR de tres a cuatro veces para las nanopartículas de Bi2S3 en comparación con el CM yodado. Incluso a un potencial de tubo convencional de 80 kVp, se observó un aumento de una a dos veces en la CNR para las nanopartículas de Bi2S3. Los resultados también demuestran que la CNR aumentó con el aumento de la concentración de nanopartículas de Bi2S3 a un potencial de tubo fijo.

Conclusión : Estos resultados resaltan los efectos de las diferentes densidades físicas y números atómicos de los dos elementos (I versus Bi), y su papel en la mejora de la probabilidad de dispersión Compton (CS) y efectos fotoeléctricos (PEs). A medida que se incrementó el potencial del tubo, los números de CT tanto para las nanopartículas de Bi2S3 como para el CM yodado disminuyeron, en consonancia con una disminución en la probabilidad de CS y PEs con el aumento de la energía del haz. Sin embargo, la tasa de disminución para el CM yodado fue mayor que para las nanopartículas de Bi2S3. Se observó una buena correlación entre los resultados experimentales y los espectros teóricos basados ​​en coeficientes de atenuación lineal.