口腔金属材料对磁共振成像的影响范文

近年来，随着金属材料在口腔领域得到广泛的应用，患者戴有口腔金属体进行磁共振检查的概率越来越高。磁共振成像（MagneticResonanceImaging，MRI）检查时具有磁极性的金属会出现发热[1]、移位、投射等现象的可能，影响检查的安全性和可靠性，因此MRI这项具有重要诊断价值的检查方法对一些带有金属修复体的病人则长期以来一直被视为禁忌。但据近些年文献报道，口腔金属修复体在MRI中几乎不存在扭转和移位，热感不明显且在可接受范围内，Starcukova[2]的实验也证明了口腔金属材料的临床使用安全性。并且MRI在一些头颈部疾病如口腔肿瘤、软组织病变、微血管病变和骨髓炎的诊断方面比CT等其他检查更有优势[3]。在进行头颈部MRI检查时，口腔金属材料会对图像质量产生影响，干扰正常解剖结构和病变组织的显示[4-6]。在行MRI检查前，一般要求将能摘除的口腔金属固定物一律摘除，但是像金属种植体等在检查时又难以拆卸。因此对金属修复体在MRI中所产生的伪影及其对图像的影响程度的研究就显得很有必要，现就这一问题做一综述，以供临床实践参考。

1MRI中金属伪影产生原因、分类及影响范围

1.1原因和分类MRI是利用原子核在磁场内共振所产生信号经重建成像的一种成像技术。金属材料引起的伪影又称为磁敏感伪影。金属材料在MRI的成像过程中易产生涡流，干扰主磁场的均匀性，局部强磁场可使周围旋进的质子很快失相位，从而产生伪影，影响图像质量，甚至影响到诊断的正确性。金属材料根据磁化率的不同一般可分为3类：铁磁性金属、顺磁性金属、抗磁性金属。金属伪影在MRI中以3种形式出现，即几何成像畸变、物体周围明显的信号流空以及临近物体的清晰高信号区域。

1.2影响范围及程度有研究表明[7-8]，口腔金属修复体在MRI中的伪影可能影响到头颅、颈椎、脊髓、内耳等部位的图像显示，并且随修复体材质、位置、大小的差异有不同程度的影响。刘广顺等人通过实验发现镍铬合金全冠形成的伪影不同程度地影响到口腔及周围组织包括上颌窦、牙槽骨、舌体、舌下腺等组织和器官的成像[7]。王成洁等人将长度不同的2枚ITI种植体贴在患者下颌骨皮肤表面进行3.0T磁共振检查时，发现伪影影响的区域主要涉及种植体临近的同侧上颌窦、舌体、颌下腺、颞下窝及颅前窝区，相关区域部分图像扭曲变形[8]。

2口腔金属材料对MRI的影响

口腔金属材料对MRI中金属伪影的产生、类型以及严重程度与以下4方面的因素相关：①金属材质本身即金属材质的磁化率；②金属修复体的形状；③金属修复体的体积；④金属修复体的位置。其中金属材料本身特性即磁化率是产生MRI金属伪影的关键原因，其他因素影响相对较小。

2.1金属磁化率对MRI的影响在所有的口腔金属修复体对MRI金属伪影的影响因素中，针对不同金属的材质研究最为深入，也是研究热点。不同学者进行的不同口腔金属修复体对头颈部MRI影响研究详见表1。从表1可以看出口腔金属材料对MRI质量的影响与金属材料磁化率密切相关。具体体现为：含有铁、镍、钴元素的合金修复体在MRI中产生重度伪影，严重影响了其周围组织的图像显示，表现为相应区域影像消失，结构完全变形。贵金属合金如金钯合金、银钯合金、金合金以及银合金，这些重金属材料在MRI中也有金属伪影产生，但产生伪影面积较小，对头颈部MRI影响较小。纯钛和钛合金产生伪影面积介于上述2类材料之间。全瓷冠类产生伪影较贵金属合金更小，几乎不存在干扰。通过对上述口腔金属体与MRI质量的分析，可以按照口腔金属磁化率对MRI影响的不同将其进行分类，这样不仅能给临床医师在选择口腔修复材料时提供指导，且能为将来成立相应的口腔金属修复材料指南提供一定的依据。因此，我们建议将口腔修复材料分为以下3类：Ⅰ类即含有镍、钴、铁元素的合金（贱金属合金）如镍铬合金、钴铬合金、不锈钢等，其对MRI影响较大，不推荐作为常用口腔修复材料。Ⅱ类包括纯钛及钛合金、金钯合金、银钯合金、金合金、银合金等金银贵金属合金，此类金属为抗磁性或顺磁性金属，其对MRI影响较小，且价格适中，可作为常用口腔修复材料；Ⅲ类即全陶瓷类，对MRI几乎无影响，可作为推荐的口腔修复材料。

2.2金属体积对MRI的影响王成洁等人选取直径相同、长度不同的ITI种植体行磁共振检查时，发现其对应的伪影面积分别为2.2cm2和3.5cm2，说明体积的不同对MRI金属伪影的面积有影响。种植体数目增加引起的金属伪影变大不仅与金属体积变大有关，而且与多颗金属体形成的C型环结构有关[16]，因此随着金属体数目体积增加，非磁性金属体也能产生伪影。因此，牙体缺失较多的患者进行修复时要尽量选择Ⅲ类全陶瓷类修复体，以尽量减少行MRI时的伪影干扰。

2.3金属修复体形状对MRI的影响黄海蓉等人用钴铬合金制作不同形状的切牙、尖牙和桥体，发现单冠、桥体和复杂修复体在各个面上的磁共振伪影只有大小不同，伪影图像并无形状差异。但王旭东发现镍铬合金的形状是影响MRI伪影程度的重要因素[17]。因此金属材料几何形状对伪影的影响需要进一步的探讨。

2.4口腔内金属种植体位置对MRI的影响研究表明口腔金属修复体在MRI中的伪影可能在不同程度上影响到头颅、颈椎、脊髓、内耳等部位的图像显示，且均是围绕金属体呈放射状的伪影，因此，金属修复体对其临近的组织成像影响相对较为严重，而对于相邻较远的组织成像影响较小，这对于带有金属修复体的患者行MRI检查亦有一定的指导意义。

3MRI参数对金属伪影的影响

3.1不同序列参数对金属伪影的影响关小菊等人比较了1.5T场强中6种不同序列伪影面积，发现相同材料模型在不同序列中所产生的伪影大小亦各不相同，GRET2WI序列产生的伪影面积最大。刘娟等人发现调节成像参数可以在一定程度上控制金属伪影的影响：减小TE和FOV，增加BW和矩阵，有利于减小金属伪影。但同时也发现，各成像序列对不同参数的敏感程度也不一致。郝楠、黄超和Bryll等人的实验也证明了上述观点。这说明通过合理调节MRI参数可以减少金属伪影对MRI质量的影响。

3.2不同磁场强度对金属伪影的影响高岚等人发现同一金属体在3.0T及1.5T2种场强下行MRI检查时，磁场强度的增加会使MRI图象更清晰，3.0T超高场图象清晰度明显优于1.5T，显著提高了诊断准确率。但是由于磁场强度很大，金属修复体对扫描图像的干扰可能会更大。张文禹等人和Blankenstein的实验结果与高岚相同。上述学者的研究表明磁场强度越大，成像虽然更加清晰，但是伪影更大，且更易发生发热和移位。

4减少MRI中金属伪影的途径和方法

金属修复体在MRI成像中的伪影，可以通过MRI成像过程中的各个环节进行减少及矫正，首先是减少和避免口腔内的金属修复体，因此，对能够方便摘除的口腔修复体应暂时摘除。其次是需要固定金属修复体时要尽量选择对Ⅱ类、Ⅲ类等抗磁性或顺磁性材料。然而在临床中由于经济等其他因素不得不选择贱金属做口腔修复时，也可以通过合理调整MRI参数以减少伪影面积，目前常用的方法有：①低场强，因为磁敏感的差异与外磁场强度的平方成正比，实验也证明低场强伪影影响更小；②用SE序列代替GRE序列：SE中存在180°的重聚脉冲，可以减少组织间的磁敏感差异；使用短回波时间，减少自旋失相时间；③增加读出梯度的幅值，避免使用窄带宽；④用Propeller技术来消除磁敏感伪影。

5金属材料对MRI质量影响的研究方法

目前金属材料对MRI质量影响的研究方法包括金属模型对比试验、动物实验和病例回顾性分析等。采用最多的是将不同材质的合金制作成标准的圆柱体、立方体或牙体，然后比较其在MRI下成像。这种方法简单便利，且容易控制混杂因素，因此采用的较多，但是这种实验方法的缺点是没有充分模拟真实的口腔环境。病例回顾性分析为观察性、回顾性研究，混杂性因素较多，结果可信度不佳。动物实验被认为是相对较科学的实验方法，但是因成本高，操作复杂，采用的较少。并且目前对于金属伪影影响的判断缺乏统一的定性标准，各学者采用试验样品中各金属元素比例不一，也缺乏准确的定量判断。因此进行常用标准化口腔金属修复材料的动物实验还是很有必要的，不仅能够为临床实践提供指导，更利于患者健康，还能完善相关信息数据，为将来制定相应的指南提供依据。

6小结

MRI技术是目前非常重要的影像学检测方法之一，有其独特的优势。金属材料在MRI中的伪影成为诊断的主要障碍。减少伪影面积的方法大致分为2种：一是根据上述建议在临床使用过程中推荐使用Ⅱ类、Ⅲ类等材料，尽量避免Ⅰ类材料；二是在行MRI检查时合理地调节MRI参数来降低伪影的影响。

作者：张海鑫 张天首 刘金凤 李艳秋 单位：吉林大学第二医院 吉林大学口腔医院