ITI種植體在3.0T MRI檢查中的偽影影響

王成潔，武麗春，康華，林慶

1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 口腔科，北京 100005；2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院 放射科 核磁共振室，北京 100700；3.北京市豐臺區(qū)西羅園社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，北京 100077

0 前言

口腔種植修復(fù)體作為一個生物仿生器官應(yīng)用于口腔修復(fù)領(lǐng)域，因具有損傷小、咀嚼效率高、使用舒適和良好的美學(xué)效果而受到廣大醫(yī)師和患者青睞。在眾多的種植體類型中，瑞士的ITI種植體（為瑞士Schroeder和Sutter于1974年研制成的純鈦種植體，表面為等離子涂層，空管的管壁上有孔。）能形成牢固的骨結(jié)合和良好的軟組織封閉而獲得較高成功率，成為目前較主流的種植系統(tǒng)之一[1-2]。但是金屬材料在MRI檢查中的安全性和偽影影響一直倍受關(guān)注。尤其是隨著磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技術(shù)的不斷發(fā)展，3.0T超高場磁共振由于具有成像質(zhì)量高、掃描速度快和功能成像手段強的優(yōu)勢，使其逐漸在臨床上得到迅速的推廣使用。Angela D. martin等學(xué)者已證實純鈦義耳種植體在MRI檢查中安全性較好[3]，且有研究證實鈦、純金、銀、銀汞合金對MRI影響較小[4]。 ITI種植體植入頜骨后，在3.0T MR檢查中是否形成偽影尚無報道。本文針對瑞士ITI種植體在3.0T MRI檢查中的偽影影響展開研究。

1 材料與方法

1.1 材料

選取直徑相同、長度不同的瑞士ITI種植體a、b兩枚，種植體a：直徑4.1 mm, 長度10 mm；種植體b：直徑4.1 mm,長度14 mm。種植體材料為經(jīng)機械加工的四級純鈦，采用螺紋設(shè)計和表面噴砂酸蝕處理。

1.2 方法

在1名32歲健康女性志愿者下頜骨雙側(cè)第一磨牙位置對應(yīng)的皮膚上作標記，將a、b兩枚種植體分別固定于皮膚表面，與標記重合。采用3T磁共振機（西門子 verio）, 以標準頭線圈進行頭部掃描，掃描條件：TSE-EPI序列，重復(fù)時間6600 ms，回波時間100 ms，視野240 mm ×240 mm，層厚410 mm，層間距0.15 mm，重建矩陣180×180。

2 結(jié)果

直徑相同，長度不同的兩枚ITI種植體貼在患者下頜骨皮膚表面進行3.0T磁共振檢查時，志愿者無局部發(fā)熱、受力等不適感覺。下頜骨皮膚表面兩側(cè)的種植體仍與標記重合，未見移位。從影像上看，a、b兩枚種植體都能產(chǎn)生偽影，偽影形狀為底朝金屬側(cè)、尖朝顱腦側(cè)的三角形。直徑相同、長度不同的a、b兩枚ITI種植體在TSE/EPI序列下的成像和偽影，見圖1。其對應(yīng)的偽影面積分別為2.2 cm2和3.5 cm2。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、顱前窩區(qū)，相關(guān)區(qū)域部分圖像扭曲變形，其中a種植體產(chǎn)生的偽影影響范圍比b種植體小。

圖1 ITI種植體在軸位TSE/EPI序列下的成像和偽影

3 討論

核磁共振（MR）是將人體組織的生物氫質(zhì)子群環(huán)繞在外加靜磁場中發(fā)生的變化，測量人體組織的氫核密度，通過環(huán)繞在人體周圍的接受圈接收后產(chǎn)生感應(yīng)電流，將該電流放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)計算機處理信號后獲得特定組織的磁共振圖像[5]。MRI對人體沒有損傷，它不僅能提供組織精細的解剖影像，而且能對病變組織進行精確的定位，該技術(shù)成為臨床診斷顱腦、脊髓、心臟、關(guān)節(jié)等臟器病變的重要手段[6-10]。尤其是隨著3.0T MR技術(shù)在成相質(zhì)量、掃描速度等方面體現(xiàn)出的優(yōu)勢，3.0T MRI在臨床逐漸普及運用。但是3.0T MR的超高場強也帶來了新的問題，如果患者體內(nèi)植入金屬修復(fù)體，其產(chǎn)生的偽影會加重對圖像質(zhì)量的影響，給臨床診斷帶來困難[11]。另外，體內(nèi)植入的金屬在MRI檢查過程中是否引起發(fā)熱、移位等安全問題也倍受關(guān)注。在日常的口腔科臨床工作中，用金屬材料修復(fù)牙列缺損、牙列缺失、頜面部缺損的方法由來已久。在行MRI檢查前，口腔醫(yī)師常常需要拆除患者口內(nèi)的金屬修復(fù)體。但是對于行種植體修復(fù)的患者，價格昂貴、修復(fù)手段復(fù)雜、拆除困難且創(chuàng)傷大，會給患者造成較大的精神負擔(dān)和經(jīng)濟損失。近年來，國內(nèi)外研究已證實，產(chǎn)生偽影的大小與金屬物質(zhì)的磁化率以及磁場強度有關(guān)。磁化率越大，磁場強度越強，產(chǎn)生的偽影就越大[12-13]。所有的金屬物體根據(jù)其在磁場中可磁化率不同分為鐵磁性物質(zhì)（如鎳、鈷、鉻和合金材料）和非鐵磁性物質(zhì)（如金、銀、銅、鈦等）。鐵磁性物質(zhì)的磁化率較大，進入磁場以后，使磁力線高度集中于該物質(zhì)，嚴重破壞了主磁場的均勻性，導(dǎo)致MR信號異常，圖像嚴重變形，鐵磁性物質(zhì)周圍組織呈現(xiàn)無信號，使其周圍組織發(fā)生信號錯位而變形；非鐵磁性物質(zhì)的磁化率小于鐵磁性物質(zhì)，進入磁場時，對主磁場均勻性無干擾，成像質(zhì)量較好。

目前，臨床上使用較多的種植體為瑞士ITI種植體，其材料為純鈦，其質(zhì)量較輕、強度高、耐腐蝕性強、彈性模量接近人體骨組織，植入后與骨組織結(jié)合緊密，是理想的天然牙根替代材料[14-16]。臨床上常根據(jù)缺牙部位、缺牙區(qū)骨量和咀嚼力等條件來選取匹配規(guī)格的種植體進行修復(fù)。純鈦屬于非鐵磁性材料，理論上對MRI影響較小。實驗結(jié)果顯示，貼在志愿者下頜骨皮膚表面的兩枚種植體都能產(chǎn)生偽影，偽影范圍僅限于于種植體周圍區(qū)域，未及顱腦。并且偽影的面積大小與種植體的體積有關(guān)，同一直徑下，長度較大的種植體增加了靜磁場不均勻的區(qū)域，加大了修復(fù)體與人體組織之間的磁敏感性差異。同時，體積較大的金屬修復(fù)體，參與失相位的質(zhì)子數(shù)也會增加。二者的共同作用，導(dǎo)致體積大的金屬產(chǎn)生的偽影更大這一結(jié)果[17]。與以往研究的結(jié)果相一致，純鈦制品植入人體后進行MRI檢查時不會產(chǎn)熱和移位，并且產(chǎn)生的偽影僅影響局部區(qū)域，可作為臨床診斷的參考。

在MRI檢查中產(chǎn)生偽影的大小除與植入人體金屬材料、形狀、體積、位置有關(guān)，還和采用的磁共振序列有關(guān)。3.0T MR的場強和金屬的磁化率是固定的，為減小金屬產(chǎn)生的偽影，可以通過調(diào)節(jié)磁共振序列進而調(diào)節(jié)MR 機組件工作順序和持續(xù)時間, 可以得到不同速度、對比度的圖像來實現(xiàn)。有學(xué)者證實，自旋回波（Dpin Echo，SE）序列和快速自旋回波（Turbo Spin Echo，TSE）比經(jīng)典的梯度回波（Gradient Echo，GRE）序列產(chǎn)生偽影范圍明顯要小，這是因為SE序列有180°相位重聚脈沖，可在一定程度上補償金屬植體引起的局部磁場不均一性對圖像質(zhì)量產(chǎn)生的影響，其使磁場不均一性所導(dǎo)致的失相位在180°脈沖作用下發(fā)生相位重覆，從而減輕了金屬偽影的產(chǎn)生，其中TSE 序列又比常規(guī)SE序列產(chǎn)生的偽影小[18-20]。

在MRI檢查的實際工作中會遇到體內(nèi)植入各種各樣的金屬材料的患者，對于植入心臟起搏器或血管支架等金屬材料的患者是行MRI檢查的絕對禁忌。但是口腔植入的ITI種植體是純鈦材料，不會產(chǎn)生發(fā)熱、移位等現(xiàn)象，并且產(chǎn)生的偽影僅影響鄰近局部圖像。在臨床工作中可以根據(jù)檢查部位與種植體植入的數(shù)量、體積和位置關(guān)系決定是否確有必要拆除植入物，同時通過調(diào)節(jié)磁共振序列減少偽影以保證成像質(zhì)量，盡量減少因拆除種植體而對患者造成的創(chuàng)傷和經(jīng)濟損失。

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