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.中國醫學科學院 北京協和醫院 口腔科，北京 100005；2.北京中醫藥大學東直門醫院 放射科 核磁共振室，北京 100700；3.北京市豐臺區西羅園社區衛生服務中心，北京 100077

0 前言

口腔種植修復體作為一個生物仿生器官應用于口腔修復領域，因具有損傷小、咀嚼效率高、使用舒適和良好的美學效果而受到廣大醫師和患者青睞。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注。尤其是隨著磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技術的不斷發展，3.0T超高場磁共振由于具有成像質量高、掃描速度快和功能成像手段強的優勢，使其逐漸在臨床上得到迅速的推廣使用。Angela D. martin等學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。種植體材料為經機械加工的四級純鈦，采用螺紋設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第一磨牙位置對應的皮膚上作標記，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，志愿者無局部發熱、受力等不適感覺。下頜骨皮膚表面兩側的種植體仍與標記重合，未見移位。從影像上看，a、b兩枚種植體都能產生偽影，偽影形狀為底朝金屬側、尖朝顱腦側的三角形。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。其對應的偽影面積分別為2.2 cm2和3.5 cm2。偽影影響的區域主要涉及種植體臨近的同側上頜竇、舌體、頜下腺、顳下窩、顱前窩區，相關區域部分圖像扭曲變形，其中a種植體產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子群環繞在外加靜磁場中發生的變化，測量人體組織的氫核密度，通過環繞在人體周圍的接受圈接收后產生感應電流，將該電流放大并轉換成數字信號，經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，該技術成為臨床診斷顱腦、脊髓、心臟、關節等臟器病變的重要手段[6-10]。尤其是隨著3.0T MR技術在成相質量、掃描速度等方面體現出的優勢，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，如果患者體內植入金屬修復體，其產生的偽影會加重對圖像質量的影響，給臨床診斷帶來困難[11]。另外，體內植入的金屬在MRI檢查過程中是否引起發熱、移位等安全問題也倍受關注。在日常的口腔科臨床工作中，用金屬材料修復牙列缺損、牙列缺失、頜面部缺損的方法由來已久。在行MRI檢查前，口腔醫師常常需要拆除患者口內的金屬修復體。但是對于行種植體修復的患者，價格昂貴、修復手段復雜、拆除困難且創傷大，會給患者造成較大的精神負擔和經濟損失。近年來，國內外研究已證實，產生偽影的大小與金屬物質的磁化率以及磁場強度有關。磁化率越大，磁場強度越強，產生的偽影就越大[12-13]。所有的金屬物體根據其在磁場中可磁化率不同分為鐵磁性物質（如鎳、鈷、鉻和合金材料）和非鐵磁性物質（如金、銀、銅、鈦等）。鐵磁性物質的磁化率較大，進入磁場以后，使磁力線高度集中于該物質，嚴重破壞了主磁場的均勻性，導致MR信號異常，圖像嚴重變形，鐵磁性物質周圍組織呈現無信號，使其周圍組織發生信號錯位而變形；非鐵磁性物質的磁化率小于鐵磁性物質，進入磁場時，對主磁場均勻性無干擾，成像質量較好。

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，植入后與骨組織結合緊密，是理想的天然牙根替代材料[14-16]。臨床上常根據缺牙部位、缺牙區骨量和咀嚼力等條件來選取匹配規格的種植體進行修復。純鈦屬于非鐵磁性材料，理論上對MRI影響較小。實驗結果顯示，貼在志愿者下頜骨皮膚表面的兩枚種植體都能產生偽影，偽影范圍僅限于于種植體周圍區域，未及顱腦。并且偽影的面積大小與種植體的體積有關，同一直徑下，長度較大的種植體增加了靜磁場不均勻的區域，加大了修復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體，參與失相位的質子數也會增加。二者的共同作用，導致體積大的金屬產生的偽影更大這一結果[17]。與以往研究的結果相一致，純鈦制品植入人體后進行MRI檢查時不會產熱和移位，并且產生的偽影僅影響局部區域，可作為臨床診斷的參考。

在MRI檢查中產生偽影的大小除與植入人體金屬材料、形狀、體積、位置有關，還和采用的磁共振序列有關。3.0T MR的場強和金屬的磁化率是固定的，為減小金屬產生的偽影，可以通過調節磁共振序列進而調節MR 機組件工作順序和持續時間, 可以得到不同速度、對比度的圖像來實現。有學者證實，自旋回波（Dpin Echo，SE）序列和快速自旋回波（Turbo Spin Echo，TSE）比經典的梯度回波（Gradient Echo，GRE）序列產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量產生的影響，其使磁場不均一性所導致的失相位在180°脈沖作用下發生相位重覆，從而減輕了金屬偽影的產生，其中TSE 序列又比常規SE序列產生的偽影小[18-20]。

在MRI檢查的實際工作中會遇到體內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，不會產生發熱、移位等現象，并且產生的偽影僅影響鄰近局部圖像。在臨床工作中可以根據檢查部位與種植體植入的數量、體積和位置關系決定是否確有必要拆除植入物，同時通過調節磁共振序列減少偽影以保證成像質量，盡量減少因拆除種植體而對患者造成的創傷和經濟損失。

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