磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)是通过在磁场中施加特定频率的射频脉冲,激发人体中的氢原子核(质子)发生磁共振现象,产生磁共振信号,经过梯度线圈解读信号内的空间信息,通过频率编码和相位编码进行空间定位,从而产生三维编码数据,经过计算机重建处理就可获得MRI图像[1]。MRI因具有无创、软组织分辨力高、无辐射等优点,已成为临床医学检查的重要手段之一。MRI在头颈部疾病的诊断中具有重要作用,在口腔颌面部也具有广阔的应用前景,可用于颌骨病变、颞下颌关节疾病、正畸治疗、牙髓治疗以及种植修复的诊断和制订治疗计划等[2]。但金属的存在会导致邻近组织结构的MRI图像产生伪影,尤其是口腔内金属材料的存在会影响头颈部MRI的质量,降低诊断的准确性。随着种植修复的广泛使用,对MRI的影响也是不可避免的,如为了做MRI检查而取出种植体,患者需要承受较大的经济和心理代价。导致金属伪影产生的因素有金属材料成分、金属物体方向、主磁场方向、磁场强度、脉冲序列类型及MRI参数(如频率编码梯度、体素尺寸)等。现就种植修复中常用的金属材料,相关因素对头颈部MRI图像的影响,减小金属伪影的相关措施予以综述。
1种植义齿对MRI金属伪影的影响
种植义齿包括种植体、基台以及各种上部修复结构,如单冠、固定桥、覆盖义齿等,常用的材料包括纯钛、钛合金、金合金、钴铬合金、二氧化硅和二氧化锆等。
1.1金属材料种类 任何物体在一定磁场强度的外磁场作用下都会被磁化,并显示出一定特征的磁性。该磁性通常用磁化强度来表示,磁化强度与磁场强度的比值即为磁化率。金属材料根据磁化率可分为磁化方向与磁场方向相反的抗磁性物质,如铜、金、锌、铅、碳、铋等;磁化方向与磁场方向一致的顺磁性物质,如铬、锰、铝等;即使外部磁场消失,仍能保持磁化状态的铁磁性物质,如铁、钴、镍等。金属与邻近组织磁化率的差异使局部磁场不均匀,从而改变了金属与人体组织内部氢核-质子的自旋,使其失相位,异常的自旋相位造成映射到图像中的位置错误,最终导致图像变形失真、物体周围信号较低或丢失[3]、金属物体周围出现高信号强度边缘[4]。研究表明,铁磁性物质具有较高的MRI伪影潜力,表现为金属周围无信号,或邻近组织和器官图像发生变形[5-9]。有学者认为,有种植体的患者其伪影仅局限在口腔局部,不会影响脑部成像的质量[10]。但Costa等[11]认为,钛种植体对脑部图像有一定的影响。对于有磁性附着体的种植支持式覆盖义齿,口内衔铁会导致脑部MRI图像发生变形[12]。
种植修复中常用的金属材料并不只是单一的某种金属,是含有不同比例成分的合金,如贵金属合金,包括金、铂、钯、银;贱金属合金包括钴、铬、镍。合金的磁性取决于所含的金属成分,尽管金属合金中单一金属是具有磁性的,但金属合金可能是非磁性的,反之亦然[13]。金属合金材料中所含的磁体成分比例越多,所形成的伪影就越明显[14]。临床及实验研究的种植体材料主要有纯钛(其中溶有不同含量的铁、氢、氧、氮和碳)、钛合金、钛锆合金以及陶瓷(主要为三氧化二铝和二氧化锆),而不同种植体的具体成分组成是各个厂家的技术秘密。有学者在相同MRI扫描条件下对不同品牌的种植体进行扫描,其产生的伪影范围有较大差别[15]。Smeets等[16]发现,全瓷、钛锆合金及钛种植体在MRI中的伪影依次增大。种植义齿本身就是由多种金属和合金组合而成的一个复合体,王成洁等[17]发现,种植体黏结烤瓷全冠后其MRI伪影面积较黏结前有所增加。Hilgenfeld等[18]比较了分别佩戴钴铬合金冠、金合金冠以及氧化锆全瓷冠的钛种植体对MRI的影响发现,最明显的是钴铬合金组,金合金组和氧化锆组影响相对较小。
1.2金属材料的体积、数量及形状 金属体积增大,导致磁场不均匀区域增大,同时内部失相位的质子数量也会增加,故伪影可随着种植修复体体积的增大而增加[19]。国内学者比较了直径相同、长度不同的2枚种植体发现,长度较长的种植体伪影较大,伪影面积与种植体的体积相关[20]。伪影大小与金属的数量亦成正比[21]。对于多牙或全口种植修复义齿对头颈部MRI的影响程度目前尚无报道。此外,金属的几何形状也会影响伪影的大小,球形物体的图像失真率最高,圆柱形物体的最低[22]。对于金属材料的体积、数量及形状以及金属材料本身,哪种因素对伪影的影响更大仍需进一步研究。
文章来源:《中国金属通报》 网址: http://www.zgjstbzz.cn/qikandaodu/2020/1228/589.html
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