rentradВестник рентгенологии и радиологииJournal of radiology and nuclear medicine0042-46762619-0478Limited Liability Company "LUCHEVAYA DIAGNOSTIKA", Russian Association of Radiologists10.20862/0042-4676-2019-100-6-335-338rentrad-514Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHВозможность определения концентрации йода в фантоме с известными титрами йодсодержащего контрастного препарата при помощи двухэнергетической компьютерной томографииThe Possibility for Iodine Concentration Determination in a Phantom with Known Titers of an Iodine-Containing Contrast Agent, by Using Dual-Energy Computed Tomographyhttps://orcid.org/0000-0002-5661-0620ЧабанА. С.ChabanA. S.

Чабан Артем Сергеевич, врач-рентгенолог

 

Artem S. Chaban, Radiologist

ul. Nizhegorodskaya, 83, stroenie 1, Moscow, 109052

chabanartem91@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5649-2193СиницынВ. Е.SinitsynV. E.

Синицын Валентин Евгеньевич, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой лучевой диагностики и лучевой терапии

Ломоносовский пр-т, 27, корп. 1, Москва, 119991

Valentin E. Sinitsyn, Dr. Med. Sc., Professor, Chief of Radiology and Radiotherapy Chair

Lomonosovskiy prospekt, 27, korpus 1, Moscow, 119991

ООО «Медскан»РоссияMedscanRussian FederationФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»РоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation2019250120201006335338Copyright © Чабан А.С., Синицын В.Е., 20202020Чабан А.С., Синицын В.Е.Chaban A.S., Sinitsyn V.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.russianradiology.ru/jour/article/view/514

Цель исследования – изучение возможностей двухэнергетической компьютерной томографии (ДЭКТ) с одним источником излучения в количественной оценке концентрации йода в растворах.

Материал иметоды

Материал иметоды.Проведена компьютерная томография содним источником излучения вдвухэнергетическом режиме на фантоме, представлявшем собой набор из 5 пробирок с разным титром йодсодержащего контрастного препарата Йопамидола. На основе полученных изображений были построены йодные карты, и в пределах объема титрованного контрастного препарата измерена концентрация йода.

Результаты

Результаты. Несмотря на высокую степень корреляции измеренной концентрации йода в растворе с истинной концентрацией (коэффициент корреляции Пирсона r=0,98; p<0,01), имеется погрешность в измерении, которая варьировала от 4,8 до 23% при разных разведениях.

Заключение

Заключение. ДЭКТ с одним источником излучения с быстрым переключением напряжения не позволяет с высокой точностью измерить истинную концентрацию йода в растворе. Для устранения погрешности измерений в дальнейших исследованиях с использованием ДЭКТ с одним источником излучения in vivo, возможно, следует обратить внимание на измерение нормализованной концентрации йода. 

Objective

Objective: to study the capabilities of single-source dual-energy computed tomography (DECT) in quantifying the concentration of iodine in solutions.

Material and methods

Material and methods. Single-source DECT was performed using a phantom containing a set of 5 tubes with a different titer of the iodine-containing contrast agent Iopamidol. Further, the obtained images were used to construct iodine maps; and the concentration of iodine was measured within the volume of the titrated contrast agent.

Results

Results. Despite a high correlation between the measured iodine concentration in solution with the true concentration (Pearson's correlation coefficient r = 0.98; p < 0.01), there is a measurement error that was 4.8 to 23% at different dilutions.

Conclusion

Conclusion. Signal-source rapid voltage switching DECT does not allow precise measurements of the true concentration of iodine in solution. To eliminate measurement errors in further in vivo studies using singlesource DECT, it may be that attention must be paid to the measurement of normalized iodine concentration. 

двухэнергетическая компьютерная томографияфантомконцентрация йодаdual-energy computed tomographyphantomiodine concentrationReferencesEuler A., Solomon J., Mazurowski M.A., Samei E., Nelson R.C. How accurate and precise are CT based measurements of iodine concentration? A comparison of the minimum detectable concentration difference among single source and dual source dual energy CT in a phantom study. Eur. Radiol. 2019; 29 (4): 2069–78. DOI: 10.1007/s00330-018-5736-0Euler A., Solomon J., Mazurowski M.A., Samei E., Nelson R.C. How accurate and precise are CT based measurements of iodine concentration? A comparison of the minimum detectable concentration difference among single source and dual source dual energy CT in a phantom study. Eur. Radiol. 2019; 29 (4): 2069–78. DOI: 10.1007/s00330-018-5736-0Coursey C.A., Nelson R.C., Boll D.T., Paulson E.K., Ho L.M., Neville A.M. et al. Dual-energy multidetector CT: how does it work, what can it tell us, and when can we use it in abdominopelvic imaging? Radiographics. 2010; 30: 1037–55. DOI: 10.1148/rg.304095175Coursey C.A., Nelson R.C., Boll D.T., Paulson E.K., Ho L.M., Neville A.M. et al. Dual-energy multidetector CT: how does it work, what can it tell us, and when can we use it in abdominopelvic imaging? Radiographics. 2010; 30: 1037–55. DOI: 10.1148/rg.304095175Hartman R., Kawashima A., Takahashi N., Silva A., Vrtiska T., Leng S. et al. Applications of dual-energy CT in urologic imaging: an update. Radiol. Clin. North Am. 2012; 50: 191–205. DOI: 10.1016/j.rcl.2012.02.007Hartman R., Kawashima A., Takahashi N., Silva A., Vrtiska T., Leng S. et al. Applications of dual-energy CT in urologic imaging: an update. Radiol. Clin. North Am. 2012; 50: 191–205. DOI: 10.1016/j.rcl.2012.02.007Kaza R.K., Platt J.F., Cohan R.H., Caoili E.M., Al-Hawary M.M., Wasnik A. Dual-energy CT with single- and dual-source scanners: current applications in evaluating the genitourinary tract. RadioGraphics. 2012; 32: 353–69. DOI: 10.1148/ rg.322115065Kaza R.K., Platt J.F., Cohan R.H., Caoili E.M., Al-Hawary M.M., Wasnik A. Dual-energy CT with single- and dual-source scanners: current applications in evaluating the genitourinary tract. RadioGraphics. 2012; 32: 353–69. DOI: 10.1148/ rg.322115065Fornaro J., Leschka S., Hibbeln D., Butler A., Anderson N., Pache G. et al. Dual- and multi-energy CT: approach to functional imaging. Insights Imaging. 2011; 2: 149–59. DOI: 10.1007/s13244-010-0057-0Fornaro J., Leschka S., Hibbeln D., Butler A., Anderson N., Pache G. et al. Dual- and multi-energy CT: approach to functional imaging. Insights Imaging. 2011; 2: 149–59. DOI: 10.1007/s13244-010-0057-0Graser A., Johnson T.R.C., Chandarana H., Macari M. Dual energy CT: Preliminary observations and potential clinical applications in the abdomen. Eur. Radiol. 2009; 19: 13–23. DOI: 10.1007/s00330-008-1122-7Graser A., Johnson T.R.C., Chandarana H., Macari M. Dual energy CT: Preliminary observations and potential clinical applications in the abdomen. Eur. Radiol. 2009; 19: 13–23. DOI: 10.1007/s00330-008-1122-7Silva A.C., Morse B.G., Hara A.K., Paden R.G., Hongo N., Pavlicek W. Dual-energy (spectral) CT: applications in abdominal imaging. RadioGraphics. 2011; 31: 1031–46. DOI: 10.1148/ rg.314105159Silva A.C., Morse B.G., Hara A.K., Paden R.G., Hongo N., Pavlicek W. Dual-energy (spectral) CT: applications in abdominal imaging. RadioGraphics. 2011; 31: 1031–46. DOI: 10.1148/ rg.314105159Johnson T.R.C., Trc J. Dual-energy CT: general principles. Am. J. Roentgenol.2012; 199: 3–8. DOI: 10.2214/AJR.12.9116Johnson T.R.C., Trc J. Dual-energy CT: general principles. Am. J. Roentgenol.2012; 199: 3–8. DOI: 10.2214/AJR.12.9116Pourmorteza A., Symons R., Sandfort V., Mallek M., Fuld M.K., Henderson G. et al. Abdominal imaging with contrastenhanced photon-counting CT: first human experience. Radiology. 2016; 279 (1): 1–7. DOI: 10.1148/radiol. 2016152601Pourmorteza A., Symons R., Sandfort V., Mallek M., Fuld M.K., Henderson G. et al. Abdominal imaging with contrastenhanced photon-counting CT: first human experience. Radiology. 2016; 279 (1): 1–7. DOI: 10.1148/radiol. 2016152601Wang X., Meier D., Taguchi K., Wagenaar D.J., Patt B.E., Frey E.C. et al. Material separation in X-ray CT with energy resolved photon-counting detectors. Med. Phys. 2011; 38: 1534–46. DOI: 10.1118/1.3553401Wang X., Meier D., Taguchi K., Wagenaar D.J., Patt B.E., Frey E.C. et al. Material separation in X-ray CT with energy resolved photon-counting detectors. Med. Phys. 2011; 38: 1534–46. DOI: 10.1118/1.3553401Pelgrim G.J., van Hamersvelt R.W., Willemink M.J., Schmidt B.T., Flohr T., Schilham A. et al. Accuracy of iodine quantification using dual energy CT in latest generation dual source and dual layer CT. Eur. Radiol. 2017; 27 (9): 3904–12. DOI: 10.1007/s00330-017-4752-9Pelgrim G.J., van Hamersvelt R.W., Willemink M.J., Schmidt B.T., Flohr T., Schilham A. et al. Accuracy of iodine quantification using dual energy CT in latest generation dual source and dual layer CT. Eur. Radiol. 2017; 27 (9): 3904–12. DOI: 10.1007/s00330-017-4752-9Lv P., Lin X.Z., Li J., Li W., Chen K. Differentiation of small hepatic hemangioma from small hepatocellular carcinoma: recently introduced spectral CT method. Radiology. 2011; 259: 720–9. DOI: 10.1148/radiol.11101425Lv P., Lin X.Z., Li J., Li W., Chen K. Differentiation of small hepatic hemangioma from small hepatocellular carcinoma: recently introduced spectral CT method. Radiology. 2011; 259: 720–9. DOI: 10.1148/radiol.11101425

The authors declare that there are no conflicts of interest present.