纳米材料与分子纳米技术杂志

硫化铋纳米粒子作为传统碘造影剂在各种 X 射线计算机断层扫描管电位下的补充

Merfat Algethami、Anton Blencowe、Bryce Feltis 和 Moshi Geso

背景：研究随着X射线管电位的增加，传统碘化造影剂（CM）或硫化铋纳米粒子（Bi2S3 NPs）对CT图像的对比增强效果。

材料和方法：将浓度为 0 至 65 mM 的碘化 CM 或 Bi2S3 NP 溶液注入体模中，使用 CT 扫描仪扫描体模，管电压为 80、100、120 和 140 kVp，固定电流为 200 mA。计算所有扫描图像的 CT 对比度增强和对比噪声比 (CNR)。

结果：本研究表明，在所有测试浓度和能量（80-140 kVp）下，与碘化 CM 相比，Bi2S3 NPs 的图像对比度更高。例如，在浓度为 65 mM 和管电位为 140 kVp 时，与碘化 CM 相比，Bi2S3 NPs 的 CNR 增强了三到四倍。即使在常规管电位为 80 KVp 时，Bi2S3 NPs 的 CNR 也增加了一到两倍。结果还表明，在固定管电位下，CNR 随着 Bi2S3 NPs 浓度的增加而增加。

结论：这些结果突出了两种元素（I 与 Bi）不同的物理密度和原子序数的影响，以及它们在增强康普顿散射 (CS) 和光电效应 (PE) 概率方面的作用。随着管电位的增加，Bi2S3 NPs 和碘化 CM 的 CT 数均下降，这与 CS 和 PE 概率随光束能量增加而下降一致。然而，碘化 CM 的下降速度大于 Bi2S3 NPs。实验结果与基于线性衰减系数的理论光谱之间具有良好的相关性。