口腔金屬材料對磁共振成像的影響范文

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近年來，隨著金屬材料在口腔領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，患者戴有口腔金屬體進(jìn)行磁共振檢查的概率越來越高。磁共振成像（MagneticResonanceImaging，MRI）檢查時(shí)具有磁極性的金屬會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱[1]、移位、投射等現(xiàn)象的可能，影響檢查的安全性和可靠性，因此MRI這項(xiàng)具有重要診斷價(jià)值的檢查方法對一些帶有金屬修復(fù)體的病人則長期以來一直被視為禁忌。但據(jù)近些年文獻(xiàn)報(bào)道，口腔金屬修復(fù)體在MRI中幾乎不存在扭轉(zhuǎn)和移位，熱感不明顯且在可接受范圍內(nèi)，Starcukova[2]的實(shí)驗(yàn)也證明了口腔金屬材料的臨床使用安全性。并且MRI在一些頭頸部疾病如口腔腫瘤、軟組織病變、微血管病變和骨髓炎的診斷方面比CT等其他檢查更有優(yōu)勢[3]。在進(jìn)行頭頸部MRI檢查時(shí)，口腔金屬材料會(huì)對圖像質(zhì)量產(chǎn)生影響，干擾正常解剖結(jié)構(gòu)和病變組織的顯示[4-6]。在行MRI檢查前，一般要求將能摘除的口腔金屬固定物一律摘除，但是像金屬種植體等在檢查時(shí)又難以拆卸。因此對金屬修復(fù)體在MRI中所產(chǎn)生的偽影及其對圖像的影響程度的研究就顯得很有必要，現(xiàn)就這一問題做一綜述，以供臨床實(shí)踐參考。

1MRI中金屬偽影產(chǎn)生原因、分類及影響范圍

1.1原因和分類MRI是利用原子核在磁場內(nèi)共振所產(chǎn)生信號經(jīng)重建成像的一種成像技術(shù)。金屬材料引起的偽影又稱為磁敏感偽影。金屬材料在MRI的成像過程中易產(chǎn)生渦流，干擾主磁場的均勻性，局部強(qiáng)磁場可使周圍旋進(jìn)的質(zhì)子很快失相位，從而產(chǎn)生偽影，影響圖像質(zhì)量，甚至影響到診斷的正確性。金屬材料根據(jù)磁化率的不同一般可分為3類：鐵磁性金屬、順磁性金屬、抗磁性金屬。金屬偽影在MRI中以3種形式出現(xiàn)，即幾何成像畸變、物體周圍明顯的信號流空以及臨近物體的清晰高信號區(qū)域。

1.2影響范圍及程度有研究表明[7-8]，口腔金屬修復(fù)體在MRI中的偽影可能影響到頭顱、頸椎、脊髓、內(nèi)耳等部位的圖像顯示，并且隨修復(fù)體材質(zhì)、位置、大小的差異有不同程度的影響。劉廣順等人通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鎳鉻合金全冠形成的偽影不同程度地影響到口腔及周圍組織包括上頜竇、牙槽骨、舌體、舌下腺等組織和器官的成像[7]。王成潔等人將長度不同的2枚ITI種植體貼在患者下頜骨皮膚表面進(jìn)行3.0T磁共振檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)偽影影響的區(qū)域主要涉及種植體臨近的同側(cè)上頜竇、舌體、頜下腺、顳下窩及顱前窩區(qū)，相關(guān)區(qū)域部分圖像扭曲變形[8]。

2口腔金屬材料對MRI的影響

口腔金屬材料對MRI中金屬偽影的產(chǎn)生、類型以及嚴(yán)重程度與以下4方面的因素相關(guān)：①金屬材質(zhì)本身即金屬材質(zhì)的磁化率；②金屬修復(fù)體的形狀；③金屬修復(fù)體的體積；④金屬修復(fù)體的位置。其中金屬材料本身特性即磁化率是產(chǎn)生MRI金屬偽影的關(guān)鍵原因，其他因素影響相對較小。

2.1金屬磁化率對MRI的影響在所有的口腔金屬修復(fù)體對MRI金屬偽影的影響因素中，針對不同金屬的材質(zhì)研究最為深入，也是研究熱點(diǎn)。不同學(xué)者進(jìn)行的不同口腔金屬修復(fù)體對頭頸部MRI影響研究詳見表1。從表1可以看出口腔金屬材料對MRI質(zhì)量的影響與金屬材料磁化率密切相關(guān)。具體體現(xiàn)為：含有鐵、鎳、鈷元素的合金修復(fù)體在MRI中產(chǎn)生重度偽影，嚴(yán)重影響了其周圍組織的圖像顯示，表現(xiàn)為相應(yīng)區(qū)域影像消失，結(jié)構(gòu)完全變形。貴金屬合金如金鈀合金、銀鈀合金、金合金以及銀合金，這些重金屬材料在MRI中也有金屬偽影產(chǎn)生，但產(chǎn)生偽影面積較小，對頭頸部MRI影響較小。純鈦和鈦合金產(chǎn)生偽影面積介于上述2類材料之間。全瓷冠類產(chǎn)生偽影較貴金屬合金更小，幾乎不存在干擾。通過對上述口腔金屬體與MRI質(zhì)量的分析，可以按照口腔金屬磁化率對MRI影響的不同將其進(jìn)行分類，這樣不僅能給臨床醫(yī)師在選擇口腔修復(fù)材料時(shí)提供指導(dǎo)，且能為將來成立相應(yīng)的口腔金屬修復(fù)材料指南提供一定的依據(jù)。因此，我們建議將口腔修復(fù)材料分為以下3類：Ⅰ類即含有鎳、鈷、鐵元素的合金（賤金屬合金）如鎳鉻合金、鈷鉻合金、不銹鋼等，其對MRI影響較大，不推薦作為常用口腔修復(fù)材料。Ⅱ類包括純鈦及鈦合金、金鈀合金、銀鈀合金、金合金、銀合金等金銀貴金屬合金，此類金屬為抗磁性或順磁性金屬，其對MRI影響較小，且價(jià)格適中，可作為常用口腔修復(fù)材料；Ⅲ類即全陶瓷類，對MRI幾乎無影響，可作為推薦的口腔修復(fù)材料。

2.2金屬體積對MRI的影響王成潔等人選取直徑相同、長度不同的ITI種植體行磁共振檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)的偽影面積分別為2.2cm2和3.5cm2，說明體積的不同對MRI金屬偽影的面積有影響。種植體數(shù)目增加引起的金屬偽影變大不僅與金屬體積變大有關(guān)，而且與多顆金屬體形成的C型環(huán)結(jié)構(gòu)有關(guān)[16]，因此隨著金屬體數(shù)目體積增加，非磁性金屬體也能產(chǎn)生偽影。因此，牙體缺失較多的患者進(jìn)行修復(fù)時(shí)要盡量選擇Ⅲ類全陶瓷類修復(fù)體，以盡量減少行MRI時(shí)的偽影干擾。

2.3金屬修復(fù)體形狀對MRI的影響黃海蓉等人用鈷鉻合金制作不同形狀的切牙、尖牙和橋體，發(fā)現(xiàn)單冠、橋體和復(fù)雜修復(fù)體在各個(gè)面上的磁共振偽影只有大小不同，偽影圖像并無形狀差異。但王旭東發(fā)現(xiàn)鎳鉻合金的形狀是影響MRI偽影程度的重要因素[17]。因此金屬材料幾何形狀對偽影的影響需要進(jìn)一步的探討。

2.4口腔內(nèi)金屬種植體位置對MRI的影響研究表明口腔金屬修復(fù)體在MRI中的偽影可能在不同程度上影響到頭顱、頸椎、脊髓、內(nèi)耳等部位的圖像顯示，且均是圍繞金屬體呈放射狀的偽影，因此，金屬修復(fù)體對其臨近的組織成像影響相對較為嚴(yán)重，而對于相鄰較遠(yuǎn)的組織成像影響較小，這對于帶有金屬修復(fù)體的患者行MRI檢查亦有一定的指導(dǎo)意義。

3MRI參數(shù)對金屬偽影的影響

3.1不同序列參數(shù)對金屬偽影的影響關(guān)小菊等人比較了1.5T場強(qiáng)中6種不同序列偽影面積，發(fā)現(xiàn)相同材料模型在不同序列中所產(chǎn)生的偽影大小亦各不相同，GRET2WI序列產(chǎn)生的偽影面積最大。劉娟等人發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)成像參數(shù)可以在一定程度上控制金屬偽影的影響：減小TE和FOV，增加BW和矩陣，有利于減小金屬偽影。但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，各成像序列對不同參數(shù)的敏感程度也不一致。郝楠、黃超和Bryll等人的實(shí)驗(yàn)也證明了上述觀點(diǎn)。這說明通過合理調(diào)節(jié)MRI參數(shù)可以減少金屬偽影對MRI質(zhì)量的影響。

3.2不同磁場強(qiáng)度對金屬偽影的影響高嵐等人發(fā)現(xiàn)同一金屬體在3.0T及1.5T2種場強(qiáng)下行MRI檢查時(shí)，磁場強(qiáng)度的增加會(huì)使MRI圖象更清晰，3.0T超高場圖象清晰度明顯優(yōu)于1.5T，顯著提高了診斷準(zhǔn)確率。但是由于磁場強(qiáng)度很大，金屬修復(fù)體對掃描圖像的干擾可能會(huì)更大。張文禹等人和Blankenstein的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與高嵐相同。上述學(xué)者的研究表明磁場強(qiáng)度越大，成像雖然更加清晰，但是偽影更大，且更易發(fā)生發(fā)熱和移位。

4減少M(fèi)RI中金屬偽影的途徑和方法

金屬修復(fù)體在MRI成像中的偽影，可以通過MRI成像過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行減少及矯正，首先是減少和避免口腔內(nèi)的金屬修復(fù)體，因此，對能夠方便摘除的口腔修復(fù)體應(yīng)暫時(shí)摘除。其次是需要固定金屬修復(fù)體時(shí)要盡量選擇對Ⅱ類、Ⅲ類等抗磁性或順磁性材料。然而在臨床中由于經(jīng)濟(jì)等其他因素不得不選擇賤金屬做口腔修復(fù)時(shí)，也可以通過合理調(diào)整MRI參數(shù)以減少偽影面積，目前常用的方法有：①低場強(qiáng)，因?yàn)榇琶舾械牟町惻c外磁場強(qiáng)度的平方成正比，實(shí)驗(yàn)也證明低場強(qiáng)偽影影響更小；②用SE序列代替GRE序列：SE中存在180°的重聚脈沖，可以減少組織間的磁敏感差異；使用短回波時(shí)間，減少自旋失相時(shí)間；③增加讀出梯度的幅值，避免使用窄帶寬；④用Propeller技術(shù)來消除磁敏感偽影。

5金屬材料對MRI質(zhì)量影響的研究方法

目前金屬材料對MRI質(zhì)量影響的研究方法包括金屬模型對比試驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和病例回顧性分析等。采用最多的是將不同材質(zhì)的合金制作成標(biāo)準(zhǔn)的圓柱體、立方體或牙體，然后比較其在MRI下成像。這種方法簡單便利，且容易控制混雜因素，因此采用的較多，但是這種實(shí)驗(yàn)方法的缺點(diǎn)是沒有充分模擬真實(shí)的口腔環(huán)境。病例回顧性分析為觀察性、回顧性研究，混雜性因素較多，結(jié)果可信度不佳。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為是相對較科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，但是因成本高，操作復(fù)雜，采用的較少。并且目前對于金屬偽影影響的判斷缺乏統(tǒng)一的定性標(biāo)準(zhǔn)，各學(xué)者采用試驗(yàn)樣品中各金屬元素比例不一，也缺乏準(zhǔn)確的定量判斷。因此進(jìn)行常用標(biāo)準(zhǔn)化口腔金屬修復(fù)材料的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還是很有必要的，不僅能夠?yàn)榕R床實(shí)踐提供指導(dǎo)，更利于患者健康，還能完善相關(guān)信息數(shù)據(jù)，為將來制定相應(yīng)的指南提供依據(jù)。

6小結(jié)

MRI技術(shù)是目前非常重要的影像學(xué)檢測方法之一，有其獨(dú)特的優(yōu)勢。金屬材料在MRI中的偽影成為診斷的主要障礙。減少偽影面積的方法大致分為2種：一是根據(jù)上述建議在臨床使用過程中推薦使用Ⅱ類、Ⅲ類等材料，盡量避免Ⅰ類材料；二是在行MRI檢查時(shí)合理地調(diào)節(jié)MRI參數(shù)來降低偽影的影響。

作者：張海鑫 張?zhí)焓?劉金鳳 李艷秋 單位：吉林大學(xué)第二醫(yī)院 吉林大學(xué)口腔醫(yī)院