3.0 T磁共振6個(gè)序列產(chǎn)生金屬偽影程度的對(duì)比

高嵐　廉云敏　王璞　懷海麗河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院口腔修復(fù)科，石家莊 050000

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3.0 T磁共振6個(gè)序列產(chǎn)生金屬偽影程度的對(duì)比

高嵐廉云敏王璞懷海麗
河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院口腔修復(fù)科，石家莊 050000

[摘要]目的對(duì)比3.0 T磁共振檢查常用的6種序列所產(chǎn)生金屬偽影的程度。方法制作4種實(shí)驗(yàn)鑄造冠（鈷鉻合金、鎳鉻合金、低鈦合金、純鈦），給實(shí)驗(yàn)犬依次佩戴4種實(shí)驗(yàn)鑄造冠，進(jìn)行3.0 T磁共振自旋回波T1加權(quán)像（T1W/SE）、反轉(zhuǎn)恢復(fù)T2加權(quán)像（T2W/IR）、T2*梯度回波（T2*/GRE）、快速自旋回波T2加權(quán)像（T2W/FSE）、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)T1加權(quán)像（T1W/FLAIR）、螺旋槳技術(shù)T2加權(quán)像（T2W/PROP）6種序列的頭部掃描，測(cè)量6種掃描序列掃描4種鑄造冠時(shí)所產(chǎn)生的偽影最大面積和偽影涉及圖像的層數(shù)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果從掃描所得的圖像及測(cè)量數(shù)據(jù)來看，無(wú)論掃描哪種金屬，T2*/GRE序列所產(chǎn)生的偽影最大面積和涉及的層數(shù)均明顯大于其他序列（P＜0.01），其他5種序列間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論T2*/GRE序列產(chǎn)生金屬偽影程度最大，其余5種序列所產(chǎn)生的金屬偽影程度相當(dāng)。

[關(guān)鍵詞]偽影；MRI序列；快速自旋回波；自旋回波

Supported by: Science and Technology Reaserch Plan of Health and Family planning Commission of Hebei (08115).Correspondence: Lian Yunmin, E-mail: lianyunmin@sina.com.

口腔金屬冠套對(duì)頭部磁共振檢查時(shí)的影響越來越受到廣泛關(guān)注，已有很多學(xué)者[1-4]做了相關(guān)研究。而針對(duì)金屬冠所做實(shí)驗(yàn)的同時(shí)有學(xué)者也發(fā)現(xiàn)另一個(gè)現(xiàn)象，就是掃描相同的金屬冠時(shí)，所用磁共振序列不同所產(chǎn)生的金屬偽影程度也不同。但這方面相關(guān)的研究尤其是有關(guān)3.0 T磁共振的研究并不多見。本實(shí)驗(yàn)將3.0 T磁共振常用的6種序列作為研究對(duì)象，對(duì)不同序列掃描同一種金屬冠時(shí)所產(chǎn)生的偽影進(jìn)行對(duì)比研究，為磁共振檢查序列的選擇提供更多實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1　材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)全冠材料

所用金屬冠材料分別為鈷鉻合金、鎳鉻合金、低鈦合金、純鈦。

1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

選取由河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院動(dòng)物室提供的成年雜種犬1只。

1.3方法

1.3.1模板冠制作全麻實(shí)驗(yàn)犬，選擇犬的右側(cè)上頜第二前磨牙為實(shí)驗(yàn)牙，適當(dāng)預(yù)備鄰間隙。硅橡膠制取右側(cè)上頜后牙局部印模，超硬石膏灌注模型。模型送至義齒加工中心，利用實(shí)驗(yàn)室CAD-CAM系統(tǒng)（KaVo Everest公司，德國(guó)），切削制作均勻厚度為1 mm的純鈦冠，作為模板冠。

1.3.2其他金屬冠的制作利用模板冠制作其他金屬冠，將模板冠裝盒、填膠，制作完成3個(gè)自凝樹脂冠，作為其他3種金屬鑄造冠的熔模。利用樹脂熔模鑄造鎳鉻合金、鈷鉻合金及鈦合金鑄造冠。

1.3.3磁共振掃描麻醉實(shí)驗(yàn)犬，并將其固定在3.0 T磁共振（通用公司，美國(guó)）掃描儀檢查床上，按一定順序在犬牙上依次配戴4種實(shí)驗(yàn)冠，進(jìn)行頭頸部常用序列掃描，并做空白掃描對(duì)照。3.0 T磁共振掃描儀所用序列為自旋回波T1加權(quán)像（T1weighted-imaging of spin echo，T1W/SE）、反轉(zhuǎn)恢復(fù)T2加權(quán)像（T2weighted-imaging of inversion recovery，T2W/IR）、T2*梯度回波（T2star gradient echo，T2*/GRE）、快速自旋回波T2加權(quán)像（T2weighted-imaging of fast spin echo，T2W/FSE）、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)T1加權(quán)像（T1weighted-imaging of fluid attenuate inversion recovery，T1W/FLAIR）、螺旋槳技術(shù)T2加權(quán)像（T2weighted-imaging of propeller，T2W/PROP）共計(jì)6個(gè)掃描序列（表1）。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

觀察掃描圖像，確定每個(gè)成像序列掃描4種金屬冠所產(chǎn)生偽影涉及的掃描層數(shù)及偽影面積最大的層面。利用掃描儀輸出電腦上的計(jì)量軟件，測(cè)量偽影最大層面的偽影面積，每個(gè)數(shù)據(jù)均測(cè)量3次，取平均值。采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)最大偽影面積進(jìn)行方差分析。

表1　3.0 T磁共振頭部檢查常用的6種序列參數(shù)Tab1　3.0 T magnetic resonance imaging six kinds sequence parameter

2　結(jié)果

3.0 T場(chǎng)強(qiáng)下6種序列在掃描4種金屬鑄造冠時(shí)，均產(chǎn)生了偽影，觀察每種序列最大偽影面積和偽影涉及掃描層數(shù)（表2，圖1）。T2*/GRE序列所產(chǎn)生偽影的最大面積及涉及的層數(shù)均明顯大于其他序列，F(xiàn)SE序列所產(chǎn)生的4種金屬最大偽影面積的測(cè)量值均比其他序列小。方差分析顯示，3.0 T場(chǎng)強(qiáng)下，T2*/ GRE序列所產(chǎn)生的最大偽影面積與其他序列間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），但其他5種序列間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表2　6種序列產(chǎn)生金屬偽影最大面積和涉及層數(shù)的比較Tab 2　Comparison of the largest area and layers involved of the six sequence artifacts

圖1　6種序列掃描冠偽影圖像對(duì)比Fig 1　Comparison of the six sequence artifacts

3　討論

3.1金屬種類與金屬偽影

磁場(chǎng)的均勻性是MRI的最基本條件[5]。而磁場(chǎng)中的金屬冠因其本身具有磁性，干擾破壞了磁場(chǎng)的均勻性，一般表現(xiàn)為在讀出方向上的圖像變形，線性高信號(hào)現(xiàn)象，即金屬偽影，屬磁感應(yīng)性偽影。一般磁化率越大的金屬產(chǎn)生的偽影越大，而金屬不同磁化率不同，因此不同種類的金屬冠產(chǎn)生的偽影程度不同，有關(guān)這一方面很多學(xué)者[1-4]已做了相關(guān)研究。

3.2磁共振序列與金屬偽影

本實(shí)驗(yàn)中T2*/GRE序列產(chǎn)生4種金屬最大偽影面積的測(cè)量值和偽影涉及掃描層數(shù)均明顯大于其他序列，與其他5種序列相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其他5種序列偽影涉及的層數(shù)相同，金屬最大偽影面積之間差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

T2*/GRE序列產(chǎn)生金屬偽影最大，這一結(jié)果與其他學(xué)者[6-9]所做的1.5 T或3.0 T場(chǎng)強(qiáng)下的研究結(jié)果均相符。本實(shí)驗(yàn)從測(cè)量數(shù)值可見，快速自旋回波（fast spin echo，F(xiàn)SE）序列的每一種金屬最大偽影面積的測(cè)量數(shù)值均小于自旋回波（spin echo，SE）序列，與其他研究[9]結(jié)果基本一致。

SE為自旋回波序列；FSE是快速自旋回波序列；梯度回波（gradient echo，GRE）是梯度回波序列；反轉(zhuǎn)恢復(fù)（inversion recovery，IR）是反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列；液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（fluid attenuate inversion recovery，F(xiàn)LAIR）是水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列，屬于IR序列的特殊MR成像序列[5]。GRE梯度回波序列中不存在180°脈沖，它只能去除成像中空間定位所施加的梯度場(chǎng)（MR儀梯度線圈產(chǎn)生的）所引起的磁場(chǎng)不均勻性，而對(duì)其他的磁場(chǎng)不均勻性沒有任何作用[5]，從而導(dǎo)致GRE圖像中金屬偽影最嚴(yán)重。SE、FSE、IR和FLAIR等序列的基礎(chǔ)是90°和180°脈沖的間隔存在，180°脈沖能夠去除場(chǎng)不均，從而矯正場(chǎng)不均勻性引起的圖像變形[5]，因此產(chǎn)生的金屬偽影較小。而在FSE序列中，去除場(chǎng)不均的作用因?yàn)榉磸?fù)多個(gè)連續(xù)的180°脈沖作用而被進(jìn)一步加強(qiáng)，致使其金屬偽影最小。在臨床手術(shù)后殘留有金屬植入物，金屬假牙等情況下建議常規(guī)使用FSE序列[5]，通過合理的選擇序列減小金屬偽影。

有學(xué)者做了改變序列自身的各項(xiàng)參數(shù)從而減小金屬偽影的研究，例如FSE序列通過進(jìn)一步縮短180°脈沖間的間距，可以進(jìn)一步的減少偽影[5]；序列參數(shù)FOV、BW及矩陣等的調(diào)節(jié)可以影響偽影的大小和程度[10]。因此也可通過調(diào)節(jié)掃描參數(shù)來減輕金屬偽影。然而各個(gè)序列發(fā)揮著各自不同的作用，有些特殊結(jié)構(gòu)的檢查需要特定的序列，例如雖然GRE序列金屬偽影大，但它在血管檢查方面有著不可替代的作用。而序列參數(shù)也不能只是為了減小金屬偽影而無(wú)限地調(diào)節(jié)，還要兼顧對(duì)圖像質(zhì)量的影響[10]。

因此在臨床上首先需要確定金屬冠的質(zhì)地、數(shù)量推測(cè)偽影的范圍，以及待檢部位結(jié)構(gòu)確定所用序列。如果偽影波及到被檢部位，若不能通過改變序列規(guī)避偽影，則可酌情適量調(diào)節(jié)參數(shù)，再不濟(jì)則拆除修復(fù)體。總之，對(duì)待這樣的患者需要口腔醫(yī)師和影像技師多學(xué)科合作交流，共同面對(duì)，幫助患者解決問題。

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（本文編輯杜冰）

·干細(xì)胞專欄·

Contrastive analysis of artifacts produced by metal dental crowns in 3.0 T magnetic resonance imaging with six sequences

Gao Lan, Lian Yunmin, Wang Pu, Huai Haili.(Dept.of Prosthodontics, The Second Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000, China)

[Key words]artifacts;MRI sequences;fast spin echo;spin echo

[Abstract]ObjectiveThis study aimed to observe and evaluate six 3.0 T sequences of metallic artifacts produced by metal dental crowns.MethodsDental crowns fabricated with four different materials (Co-Gr, Ni-Gr, Ti alloy and pure Ti) were evaluated.A mature crossbreed dog was used as the experimental animal, and crowns were fabricated for its upper right second premolar.Each crown was examined through head MRI (3.0 T) with six sequences, namely, T1weighted-imaging of spin echo (T1W/SE), T2weighted-imaging of inversion recovery (T2W/IR), T2star gradient echo (T2*/GRE), T2weighted-imaging of fast spin echo (T2W/FSE), T1weighted-imaging of fluid attenuate inversion recovery (T1W/FLAIR), and T2weighted-imaging of propeller (T2W/PROP).The largest area and layers of artifacts were assessed and compared.ResultsThe artifact in the T2*/GRE sequence was significantly wider than those in the other sequences (P<0.01), whose artifact extent was not significantly different (P>0.05).ConclusionT2*/GRE exhibit the strongest influence on the artifact, whereas the five other sequences contribute equally to artifact generation.

[中圖分類號(hào)]R 445.2

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [doi]10.7518/hxkq.2016.03.012

[收稿日期]2015-10-02； [修回日期]2016-03-05

[基金項(xiàng)目]河北省衛(wèi)生廳科研攻關(guān)計(jì)劃（08115）

[作者簡(jiǎn)介]高嵐，副主任醫(yī)師，學(xué)士，E-mail：kuailedegaolan@163.com

[通信作者]廉云敏，主任醫(yī)師，學(xué)士，E-mail：lianyunmin@sina.com