3种贱金属合金铸造冠造成MRI图像伪影的分析比较

　　作者：高岚,廉云敏,肖铁朋　　作者单位：河北省医学科学研究攻关课题计划项目(编号：08115) 050000 石家庄市，河北医科大学第二医院口腔修复科

　　【摘要】目的 对比钴铬合金、低钛合金及镍铬合金3种贱金属合金铸造冠，在3.0 T及1.5 T磁共振成像检查时，产生金属伪影的最大面积及伪影涉及的扫描层数。方法 给实验犬佩戴试验铸造冠，分别进行常规3.0 T及1.5 T磁共振头部扫描，测量不同铸造冠在不同扫描序列中所产生的伪影的最大面积及伪影涉及的层数，进行对比。结果 3种合金铸造冠在实验所用扫描序列中均有明显伪影;钴铬合金铸造冠所产生的伪影最大面积及伪影涉及的层数均最大，镍铬合金和钛合金铸造冠伪影最大面积及涉及层数无明显差别。结论 钴铬合金铸造冠产生的伪影最大;镍铬合金和钛合金铸造冠伪影程度相当。

　　【关键词】 伪影;金属伪影;齿科合金;磁共振

　　Comparative analysis for the artifacts of MRI imaging caused by three dental alloys casting crowns GAO Lan,LIAN Yunmin,XIAO Tiepeng. Department of Mouth Rehabilitation,The Second Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050000,China

　　【Abstract】 Objective To investigate the influence of three dental alloys casting crowns on the artifacts of MRI imaging during the examination of 3.0T MRI and 1.5T MRI. Methods The anesthetized dog was placed on the check bed,and the three casting crowns were put on experimental tooth in turn. Then the MRI scanned its head with six sequences. Results The existence and extent of artifacts of GoGr were the biggest. On the other hand the artifacts of NiGr were similar to those of Tialloy in every test sequence. Conclusion The artifacts of GoGr alloy are the biggest, and which in other tow ones are similar.

　　【Key words】 artifacts; metal artifacts; dentistry casting alloy; magnetic resonance

　　目前临床常用的贱金属合金主要有钴铬合金、低钛合金及镍铬合金。近年来的研究显示镍铬合金含镍量较高，镍离子的析出不仅在局部会产生牙龈色泽的改变-牙龈灰线，还会对人体产生较大的潜在危害。越来越多的口腔修复医师在贱金属的使用上，建议患者采用不含镍元素的钴铬合金及可抑制镍离子析出的低钛合金，从而使钴铬合金及低钛合金在患者口腔的应用量迅速增加。但是在考虑生物相容性的同时，还应注意到这些金属对磁共振检查的影响。本研究将对比3种贱金属合金铸造冠，在3.0 T及1.5 T磁共振成像检查时，产生金属伪影的严重程度。从对MRI影响的角度丰富金属材料的使用依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物与设备 成年杂种犬;3.0 T及1.5 T MRI磁共振系统(美国通用公司)。

　　1.2 实验方法

　　1.2.1 模板冠制作:全身麻醉(全麻)实验犬，硅橡胶制取右侧上颌后牙局部印模，超硬石膏灌注模型，借助CADCAM技术，利用计算机采集光学印模，控制铣床切削模块制作厚度为1 mm的模板冠。

　　1.2.2 利用模板冠制作其他金属冠：将模板冠装盒、填胶，做出3个自凝树脂冠，作为金属铸造冠的熔模，铸造镍铬合金、钴铬合金及钛合金铸造冠。见表1。

　　表1 实验所用合金成分含量及生产厂家

　　合金名称成分含量(%)生产厂家钴铬合金Co 61,Cr 26,Mo 6,W 5,Si.Fe.Ce各小于2德国贝格(BEGO)公司镍铬合金Ni 7580,Cr 11.5～14.5,Mo 4.5～6.5,Al 1.5～3.5,其他5上海常平实业有限公司低钛合金Ti&Co 6.4,Ni 71,Cr 12,Mo 9,Be 1.6NEODONTICS

　　1.2.3 磁共振扫描：麻醉固定实验犬，在场强为3.0 T及1.5 T的磁共振扫描仪上，按顺序在犬牙上配戴实验冠，对犬头部进行头颈部常用序列的扫描，并做空白扫描对照。1.5 T磁共振扫描仪所用序列为T1W/SE、T2W/IR、T2*/GRE、T2W/FSE 4个头颈部常用序列的扫描;3.0 T的磁共振扫描仪所用序列为T1W/SE、T2W/IR、T2*/GRE、T2W/FSE、T1W/FLAIR、T2W/PROP等6个头颈部常用序列的扫描，其中最后2个扫描序列是3.0 T MRI特有的。

　　1.3 记录数据 观察扫描图像，确定3种金属冠在2种场强下每个成像序列中伪影涉及的扫描层数及伪影面积最大的层面。利用扫描仪输出电脑上的计量软件，测量最大面积伪影面积和信号强度。每个数据均测量3次，取平均值。

　　2 结果

　　2.1 3种合金铸造冠在1.5 T MRI扫描中所产生最大面积伪影的扫描图像对比 见图1。

　　图1 1.5 T磁共振T2W/IR序列

　　A.钴铬合金 B.镍铬合金 C.钛合金 D.空白组

　　2.2 3种合金铸造冠在3.0 T MRI扫描中所产生最大面积伪影的扫描图像对比 见图2。

　　2.3 不同场强下3种合金金属伪影最大面积及伪影涉及的层数 见表2、3。

　　图2 3.0 T磁共振T1W/SE序列

　　A.钴铬合金 B.镍铬合金 C.钛合金 D.空白组表2 3.0T场强下3种合金金属伪影测量结果

　　序号序列名称钴铬合金最大面积涉及层数镍铬合金最大面积涉及层数低钛合金最大面积涉及层数表3 1.5 T场强下2种合金金属伪影测量结果

　　3 讨论

　　磁共振与金属修复体：磁共振成像技术近年来在临床的应用日趋普遍，由于其软组织分辨率高，对头颈部病变的诊断具有重要意义，在某些方面甚至发挥着不可替代的作用。磁共振成像技术的基础是高强度磁场，如果被检患者佩戴有影响磁场的某些金属修复体时，扫描图象会失真，产生影响诊断的假象即伪影[1]，不仅使该处局部解剖结构变形或消失，且沿频率编码方向扩散到远处，严重影响对被检部位及邻近组织的观察。磁场强度的增加会使MRI图象更清晰，3.0 T超高场强MRI图象清晰度明显优于以往的中高场强1.5 T及2.0 T MRI，显著提高了诊断准确率。各地对3.0 T MRI的应用日益广泛。但是主磁场强度的增大,使金属物体产生的附加磁场强度也随之增大,从而使铁磁性物体对主磁场局部均衡性的破坏随着主磁场强度的增大而增大,形成更大范围的伪影[2]。本实验结果可以看到3.0 T MRI图像清晰度明显优于1.5 T MRI。同种金属在相同序列扫描时，3.0 T场强下所产生的伪影程度大于1.5 T场强。这与其他学者研究相符[3]。

　　镍铬合金、钴铬合金和低钛合金：20世纪90年代初，固定修复体材料单一，基本都是由镍铬合金制作，患者的选择面很窄。我国近10年齿科合金发展迅速，种类日益繁多。人们对于选择齿科合金的依据，从最初的硬度、强度，转而更关心金属的生物相容性，不良反应等。镍铬合金因其含镍量高生物相容性差、镍离子析出易造成牙龈灰线等缺点，使修复科医师在贱金属范围内的选择更倾向于不含镍离子的钴铬合金以及能抑制镍离子析出的低钛合金。但金属的特性是多方面表达的，生物相容性只是金属特性的一方面。而金属对磁共振图像的影响则是金属磁性及磁化率的表达，因此金属修复体引起的伪影称为磁敏感性伪影。金属的铁磁性越强、磁化率越高，对磁场的影响就会越大，形成的伪影越大。

　　本研究显示不含镍离子的钴铬合金在1.5 T及3.0 T 2种场强下其伪影面积最大，伪影涉及层数最多。这是因为在3种合金中占主要地位的镍和钴虽然都是铁磁性金属，但钴的磁化率较高，产生的磁敏感伪影最大，和其他研究者的实验结果相符[4，5]。低钛合金和镍铬合金无论从伪影最大面积还是伪影涉及的层数均无明显差别。这是因为虽然钛是非铁磁性金属但在低钛合金中的含量过低，占主导地位的仍是镍离子，而且其含量和镍铬合金中的镍含量相近，因此两者的伪影程度相当。这与刘玉华等[6]做的有关低钛合金和镍铬合金的研究结果不同，可能是因为两者所用合金材料各成分含量不同造成的。

　　本实验同时发现不同的扫描序列产生伪影程度不同。其中T2*/GRE序列在2种场强下的伪影均最大，这是因为这个序列属磁敏感序列。若有金属修复体存在时注意避让此序列。

　　综上所述，选择修复体金属应考虑多方面因素。但在临床工作中如果不得不选择贱金属修复，也可以通过其他方式或工艺避让金属的不良影响。例如通过镀金或瓷层全覆盖的设计可以在一定程度上抑制镍离子的析出，通过合理选择扫描序列减轻伪影对图像的影响。

　　【参考文献】

　　1 Shafiei F,Honda E,Takahashi H，et al.Artifacts from dental casting alloys in magnetic resonance imaging.J Dent Res，2003，82:602606.

　　2 Laakman RW,Kaufman B,Han JS,et al.MR imaging in patients with metallic implants.Radiology,1985,157:711714.

　　3 王威,姜波,金阳.镍铬合金对3.0 T与1.5 T磁共振成像的伪影分析.中国医药导报,2007,4：124125.

　　4 肖云，姚江武，郭真真.桩钉对磁共振伪影形成的影响.口腔医学研究，2007，23：7273.

　　5 赵海涛，陆军，魏梦琦，等.口腔金属材料磁共振成像伪影的实验研究.医疗卫生装备,2003,6:35.

　　6 刘玉华，孙樱林.固定义齿修复材料对MRI图像的影响.现代口腔医学杂志，2005，19:588589.