四種序列1.5T磁共振成像口腔金屬冠引起偽影程度的對(duì)比

高 嵐，廉云敏，崔彩霞，肖鐵朋，陳 磊

筆者在研究口腔不同金屬冠引起偽影程度的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)同種金屬冠在不同序列中呈現(xiàn)的偽影程度并不相同[1]，查閱相關(guān)教科書知其理論基礎(chǔ)是磁共振成像不同序列因參數(shù)特點(diǎn)不同，而導(dǎo)致所產(chǎn)生的各類磁共振成像偽影程度不同[2]。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于口腔修復(fù)體和磁共振成像偽影之間的關(guān)系，現(xiàn)有的研究多是針對(duì)金屬冠材料不同造成偽影程度的對(duì)比探討，而針對(duì)序列不同導(dǎo)致偽影大小變化的研究則較少。本研究給實(shí)驗(yàn)犬佩戴不同金屬冠，將1.5 T磁共振成像常用的4種序列對(duì)金屬冠產(chǎn)生偽影程度進(jìn)行對(duì)比，旨在為磁共振成像檢查時(shí)序列的選擇提供依據(jù)。若患者有不可拆卸的金屬修復(fù)體，或無(wú)法配合拆除修復(fù)體，而又必須做磁共振成像檢查時(shí)，可以選擇偽影較小的序列對(duì)患者進(jìn)行檢查，盡量減小對(duì)檢查結(jié)果的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 實(shí)驗(yàn)所用金屬合金為鈷鉻合金、鎳鉻合金、低鈦合金及純鈦金屬，均是口腔修復(fù)科臨床固定修復(fù)體常用金屬。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與設(shè)備 成年雌性雜種犬1只，犬齡16個(gè)月(本院動(dòng)物室飼養(yǎng))；1.5 T磁共振成像掃描儀(日本東芝公司VISART)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 模板冠制作 全身麻醉實(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。模型送至加工中心，利用實(shí)驗(yàn)室CAD-CAM系統(tǒng)(德國(guó)卡瓦KaVo Everest公司)，制作厚度均勻?yàn)? mm的純鈦金屬冠，作為模板冠。

1.3.2 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，作為金屬鑄造冠的熔模。利用自凝樹脂熔模鑄造完成鈷鉻合金、鎳鉻合金、低鈦合金3種金屬冠。

1.3.3 磁共振成像掃描 麻醉實(shí)驗(yàn)犬，并將其固定在磁共振成像掃描儀檢查床上，逐一在犬牙上佩帶實(shí)驗(yàn)冠，按序?qū)θ^部進(jìn)行顱腦常規(guī)掃描，并做空白掃描對(duì)照。1.5 T磁共振成像所用4個(gè)序列為T2*/梯度回波序列(GRE)、T2W/反轉(zhuǎn)恢復(fù)自旋回波(IR)、T2W/快速自旋回波序列(FSE)、T1W/自旋回波序列(SE)，各序列參數(shù)見表1。

1.3.4 觀察指標(biāo) 觀察掃描圖像，確定4種序列在1.5 T場(chǎng)強(qiáng)下掃描每個(gè)金屬冠產(chǎn)生的偽影涉及的掃描層數(shù)及偽影面積最大的成像層面，利用掃描儀輸出電腦自帶的計(jì)量軟件，測(cè)量最大偽影面積，每個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量3次，取平均值。

2 結(jié)果

2.1 磁共振成像結(jié)果 各金屬冠在1.5 T磁共振成像4種序列均產(chǎn)生了偽影(見圖1、2、3、4)。

2.2 4種序列偽影最大面積比較及涉及層數(shù) 4種序列鈷鉻合金、鎳鉻合金、低鈦合金、純鈦金屬偽影最大面積比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中T2W/IR組、T2W/FSE組、T1W/SE組較T2*/GRE組降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表2)。

3 討論

3.1 金屬材料與偽影 磁共振成像偽影是指磁共振成像掃描儀在掃描或產(chǎn)生圖像的過(guò)程中發(fā)生各種影像的變形，包括解剖結(jié)構(gòu)和信號(hào)強(qiáng)度的失真以及出現(xiàn)一些人體本身并不存在的圖像，或?qū)е聢D像質(zhì)量下降甚至影響診斷的影像。常見的磁共振成像偽影有運(yùn)動(dòng)偽影、化學(xué)移位偽影、磁敏感偽影、數(shù)據(jù)相關(guān)偽影及設(shè)備相關(guān)偽影[2]。

注：A:T2*/GRE，B：T2W/IR，C：T2W/FSE，D：T1W/SE

圖1 1.5 T磁共振成像4種序列顯示鈷鉻合金鑄造冠偽影

Figure1 Four sequences of 1.5 T magnetic resonance imaging showing Co-Gr metal crown artifacts

注：A：T2*/GRE，B：T2W/IR，C：T2W/FSE，D：T1W/SE

圖2 1.5 T磁共振成像4種序列顯示鎳鉻合金鑄造冠偽影

Figure2 Four sequences of 1.5 T magnetic resonance imaging showing Ni-Gr metal crown artifacts

注：A：T2*/GRE，B：T2W/IR，C：T2W/FSE，D：T1W/SE

圖3 1.5 T磁共振成像4種序列顯示低鈦合金鑄造冠偽影

Figure3 Four sequences of 1.5 T magnetic resonance imaging showing Ti alloy metal crown artifacts

注：A：T2*/GRE，B：T2W/IR，C：T2W/FSE，D：T1W/SE

圖4 1.5 T磁共振成像4種序列顯示純鈦金屬鑄造冠偽影

Figure4 Four sequences of 1.5 T magnetic resonance imaging showing Pure-Ti metal crown artifacts

表1 1.5 T磁共振成像4種序列參數(shù)Table 1 Parameters of four sequences of 1.5 T magnetic resonance imaging

注：T2*/GRE=T2*/梯度回波序列、T2W/IR=T2W/反轉(zhuǎn)恢復(fù)自旋回波、T2W/FSE=T2W/快速自旋回波序列，T1W/SE=T1W/自旋回波序列

金屬材料引起的偽影屬于磁敏感偽影。物質(zhì)在外磁場(chǎng)中，會(huì)被磁化并產(chǎn)生一附加磁場(chǎng)，物質(zhì)被磁化后產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)會(huì)影響主磁場(chǎng)，在磁共振成像檢查時(shí)附加磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響表現(xiàn)為產(chǎn)生磁敏感偽影，使周圍組織呈大片無(wú)信號(hào)區(qū)，發(fā)生信號(hào)錯(cuò)位而變形。因此，不同的金屬材料磁敏感強(qiáng)度不同，會(huì)引起不同程度的金屬偽影[3-5]。

3.2 序列與偽影 偽影不但與金屬材料種類有關(guān)，還和磁共振成像檢查所用序列密切相關(guān)[6-7]。本實(shí)驗(yàn)所用的序列都是臨床顱腦磁共振成像檢查時(shí)常用序列[2]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，無(wú)論哪種金屬冠存在，T2*/GRE產(chǎn)生的偽影及變形程度都大于其他3種序列。這與其他學(xué)者利用水模所做的研究結(jié)果一致[8-9]。這是因?yàn)門2*/GRE屬磁敏感序列，因梯度反轉(zhuǎn)不能補(bǔ)償磁敏感性差異引起的失相位，缺少對(duì)磁場(chǎng)不均勻引起的偽影的補(bǔ)償，故這類偽影在T2*/GRE圖像中比較嚴(yán)重。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與磁共振成像臨床基礎(chǔ)理論相符[2]。補(bǔ)償?shù)霓k法是可用SE替代GRE。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示FSE與SE兩序列的金屬偽影之間無(wú)差異，而王威等[9]利用水模與鎳鉻合金片所做的磁共振成像研究，結(jié)果是SE產(chǎn)生的偽影明顯大于FSE，這可能是因?yàn)殡m然是同樣的序列，但所用的參數(shù)不同造成的。有研究表明，可通過(guò)縮短回波時(shí)間等序列參數(shù)來(lái)減小磁敏感偽影[10]。

T2*/GRE比其他3種序列產(chǎn)生偽影程度明顯嚴(yán)重。對(duì)于口腔內(nèi)具有不可拆除金屬修復(fù)體的患者，磁共振成像應(yīng)以SE及FSE掃描為主，避免使用GRE等磁敏感序列。

表2 4種序列偽影最大面積比較及涉及層數(shù)Table 2 Comparison of the largest area and layers involved of the four sequences artifacts

注：-為無(wú)此項(xiàng)；與T2*/GRE組比較，*P<0.05

本實(shí)驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)犬，與以往的水模體外實(shí)驗(yàn)比較，實(shí)驗(yàn)冠周圍組織更接近人體組織，偽影更真實(shí)。實(shí)驗(yàn)犬雖然只有1只，但它只是發(fā)揮了載體的作用，4種金屬冠4種序列產(chǎn)生偽影的程度比較明確。近幾年3.0 T磁共振成像掃描儀因圖像更清晰，已廣泛使用，后期研究將進(jìn)行3.0 T磁共振成像各序列偽影的對(duì)比研究。

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