四种序列1.5T磁共振成像口腔金属冠引起伪影程度的对比

高 岚，廉云敏，崔彩霞，肖铁朋，陈 磊

笔者在研究口腔不同金属冠引起伪影程度的同时，发现同种金属冠在不同序列中呈现的伪影程度并不相同[1]，查阅相关教科书知其理论基础是磁共振成像不同序列因参数特点不同，而导致所产生的各类磁共振成像伪影程度不同[2]。查阅相关文献发现，对于口腔修复体和磁共振成像伪影之间的关系，现有的研究多是针对金属冠材料不同造成伪影程度的对比探讨，而针对序列不同导致伪影大小变化的研究则较少。本研究给实验犬佩戴不同金属冠，将1.5 T磁共振成像常用的4种序列对金属冠产生伪影程度进行对比，旨在为磁共振成像检查时序列的选择提供依据。若患者有不可拆卸的金属修复体，或无法配合拆除修复体，而又必须做磁共振成像检查时，可以选择伪影较小的序列对患者进行检查，尽量减小对检查结果的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 实验所用金属合金为钴铬合金、镍铬合金、低钛合金及纯钛金属，均是口腔修复科临床固定修复体常用金属。

1.2 实验动物与设备 成年雌性杂种犬1只，犬龄16个月(本院动物室饲养)；1.5 T磁共振成像扫描仪(日本东芝公司VISART)。

1.3 实验方法

1.3.1 模板冠制作 全身麻醉实验犬，选择犬的右侧上颌第二前磨牙为实验牙，适当预备邻间隙。硅橡胶制取右侧上颌后牙局部印模，超硬石膏灌注模型。模型送至加工中心，利用实验室CAD-CAM系统(德国卡瓦KaVo Everest公司)，制作厚度均匀为1 mm的纯钛金属冠，作为模板冠。

1.3.2 利用模板冠制作其他金属冠 将模板冠装盒、填胶，制作完成3个自凝树脂冠，作为金属铸造冠的熔模。利用自凝树脂熔模铸造完成钴铬合金、镍铬合金、低钛合金3种金属冠。

1.3.3 磁共振成像扫描 麻醉实验犬，并将其固定在磁共振成像扫描仪检查床上，逐一在犬牙上佩带实验冠，按序对犬头部进行颅脑常规扫描，并做空白扫描对照。1.5 T磁共振成像所用4个序列为T2*/梯度回波序列(GRE)、T2W/反转恢复自旋回波(IR)、T2W/快速自旋回波序列(FSE)、T1W/自旋回波序列(SE)，各序列参数见表1。

1.3.4 观察指标 观察扫描图像，确定4种序列在1.5 T场强下扫描每个金属冠产生的伪影涉及的扫描层数及伪影面积最大的成像层面，利用扫描仪输出电脑自带的计量软件，测量最大伪影面积，每个数据测量3次，取平均值。

2 结果

2.1 磁共振成像结果 各金属冠在1.5 T磁共振成像4种序列均产生了伪影(见图1、2、3、4)。

2.2 4种序列伪影最大面积比较及涉及层数 4种序列钴铬合金、镍铬合金、低钛合金、纯钛金属伪影最大面积比较，差异有统计学意义(P<0.05)；其中T2W/IR组、T2W/FSE组、T1W/SE组较T2*/GRE组降低，差异均有统计学意义(P<0.05，见表2)。

3 讨论

3.1 金属材料与伪影 磁共振成像伪影是指磁共振成像扫描仪在扫描或产生图像的过程中发生各种影像的变形，包括解剖结构和信号强度的失真以及出现一些人体本身并不存在的图像，或导致图像质量下降甚至影响诊断的影像。常见的磁共振成像伪影有运动伪影、化学移位伪影、磁敏感伪影、数据相关伪影及设备相关伪影[2]。

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

图1 1.5 T磁共振成像4种序列显示钴铬合金铸造冠伪影

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

图2 1.5 T磁共振成像4种序列显示镍铬合金铸造冠伪影

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

图3 1.5 T磁共振成像4种序列显示低钛合金铸造冠伪影

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

图4 1.5 T磁共振成像4种序列显示纯钛金属铸造冠伪影

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种序列参数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/反转恢复自旋回波、T2W/FSE=T2W/快速自旋回波序列，T1W/SE=T1W/自旋回波序列

金属材料引起的伪影属于磁敏感伪影。物质在外磁场中，会被磁化并产生一附加磁场，物质被磁化后产生的附加磁场反过来会影响主磁场，在磁共振成像检查时附加磁场对主磁场的影响表现为产生磁敏感伪影，使周围组织呈大片无信号区，发生信号错位而变形。因此，不同的金属材料磁敏感强度不同，会引起不同程度的金属伪影[3-5]。

3.2 序列与伪影 伪影不但与金属材料种类有关，还和磁共振成像检查所用序列密切相关[6-7]。本实验所用的序列都是临床颅脑磁共振成像检查时常用序列[2]。本实验结果显示，无论哪种金属冠存在，T2*/GRE产生的伪影及变形程度都大于其他3种序列。这与其他学者利用水模所做的研究结果一致[8-9]。这是因为T2*/GRE属磁敏感序列，因梯度反转不能补偿磁敏感性差异引起的失相位，缺少对磁场不均匀引起的伪影的补偿，故这类伪影在T2*/GRE图像中比较严重。本实验结果与磁共振成像临床基础理论相符[2]。补偿的办法是可用SE替代GRE。本实验结果显示FSE与SE两序列的金属伪影之间无差异，而王威等[9]利用水模与镍铬合金片所做的磁共振成像研究，结果是SE产生的伪影明显大于FSE，这可能是因为虽然是同样的序列，但所用的参数不同造成的。有研究表明，可通过缩短回波时间等序列参数来减小磁敏感伪影[10]。

T2*/GRE比其他3种序列产生伪影程度明显严重。对于口腔内具有不可拆除金属修复体的患者，磁共振成像应以SE及FSE扫描为主，避免使用GRE等磁敏感序列。

表2 4种序列伪影最大面积比较及涉及层数Table 2 Comparison of the largest area and layers involved of the four sequences artifacts

注：-为无此项；与T2*/GRE组比较，*P<0.05

本实验采用实验犬，与以往的水模体外实验比较，实验冠周围组织更接近人体组织，伪影更真实。实验犬虽然只有1只，但它只是发挥了载体的作用，4种金属冠4种序列产生伪影的程度比较明确。近几年3.0 T磁共振成像扫描仪因图像更清晰，已广泛使用，后期研究将进行3.0 T磁共振成像各序列伪影的对比研究。

1 高岚，廉云敏，肖铁朋.3种贱金属合金铸造冠造成MRI图像伪影的分析比较[J].河北医药，2009,31(16):2038-2040.

2 袁聿德，陈本佳,伍建林，等.医学影像检查技术[M].北京：人民卫生出版社，2012:231-250.

3 Chen DP,Wu GY,Wang YN.Influence of galvano-ceramic and metal-ceramic crowns on magnetic resonance imaging[J].Chin Med,2010,123(2):208-211.

4 Shafiei F，Honda E，Takahashi H，et al.Artifacts from dental casting alloys in magnetic resonance imaging[J].J Dent Res，2003，82(8)：602-606.

5 Eggers G,Rieker M,Kress B,et al.Artefacts in magnetic resonance imaging caused by dental material[J].MAGMA,2005,18(2):103-111.

6 Destine D,Mizutani H,Igarashi Y.Metallic artifacts in MRI caused by dental alloys and magnetic keeper[J].Nihon Hotetsu Shika Gakkai Zasshi,2008,52(2):205-210.

7 Hubálková H,La Serna P,Linetskiy I,et al.Dental alloys and magnetic resonance imaging [J].Int Dent,2006,56(3):135-141.

8 郝楠，潘小波，韩武，等.MRI检查中不同口腔金属材料伪影面积的研究[J].中国临床新医学，2013，6(1):8-11.

9 王威，姜波，金阳,等.镍铬合金对3.0T与1.5T磁共振成像的伪影分析[J].中国医药导报，2007,4(19):124-125.

10 刘娟，李长福.MR成像参数对口腔金属材料伪影作用的实验研究[J].口腔医学研究，2013,29(1):29-32.