镍铬合金对3.0 T与1.5 T磁共振成像的伪影分析
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[摘要]目的：观察镍铬合金对3.0 T与1.5 T磁共振成像的影响。方法：将不同大小的镍铬合金片置于水模上，分别用3.0 T和1.5 T磁共振机进行扫描，测量比较伪影大小。结果：镍铬合金可以在磁共振影像上产生明显伪影，而且伪影范围随金属面积增加而明显扩大。自旋回波（SE）序列扫描产生的伪影明显大于快速恢复快速自旋回波（FRFSE）序列。镍铬合金在3.0 T磁共振影像上产生的伪影明显大于1.5 T磁共振影像。结论：口内需要制作较大范围的固定修复体时，尽量不选用镍铬合金，而应选用其他对磁共振影像影响小的材料。口腔内有金属修复体的患者行颅脑和颈椎MRI检查时，扫描序列最好选择快速自旋回波序列。
[关键词]镍铬合金；磁共振成像；伪影
[中图分类号]R312 [文献标识码]B[文章编号]1673-7210（2007）07（a）-124-02
磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）在神经外科、头颈外科及口腔颌面外科等领域发挥着日益重要的作用，但是目前口腔科常用的一些金属材料会对MRI图像产生影响，形成伪影，使口腔内带有这些材料的修复体或植入体的患者在做MRI检查时受到限制，影响诊断和治疗的时机。
我国是牙病高发国家，许多患者口腔内有各种金属修复体或植入体。由于价格因素，我国大部分患者口内的固定修复体都是镍铬合金甚至更便宜的不锈钢材料，使他们在做磁共振检查时受到影响。目前许多患者已经开始重视这一问题，但国内对此研究不多，国外不同学者的研究也存在矛盾之处，因此，研究口腔金属材料对MRI的影响对临床工作具有重要的意义。本研究针对国内主要使用的1.5 T和3.0 T两种磁共振机，对比测定镍铬合金对1.5 T及3.0 T磁共振成像的影响。
1 材料与方法
1.1 材料
镍铬合金：德国BEGO公司，铸造成20 mm×10 mm、20 mm×7 mm、20 mm×3 mm，厚度均为0.6 mm的薄片状镍铬合金片3片；1.5 T磁共振机：GE Signa Twin Excite II，1.5 T超导磁共振成像仪，GE medical system；3.0 T磁共振机：GE signa EXCITE Ⅲ，3.0 T超导磁共振成像仪，GE medical system；水模：GE medical system。
1.2扫描条件
将镍铬合金片固定于水模上，以标准头线圈进行扫描。
3.0T扫描序列1：快速恢复快速自旋回波(fast recovery fast spin echo,FRFSE)序列，TR:3800，TE:85.6/EF，EC:1/1，62.5 kHz，FOV:30×23，6.0THK/1.0SP，15/01:09，320×224/2NEX，ST:SI/VB/TRF。
3.0 T扫描序列2：自旋回波（SE）序列，SE/FL:S，TR:420, TE:8/Fr，EC:1/1，16.7 kHz，FOV:30×23，6.0THK/1.0SP，15/01:24，320×192/1.00NEX，ST:SI/VB/ED。
1.5 T扫描序列：快速恢复快速自旋回波(fast recovery fast spin echo，FRFSE)序列，TR:3800, TE:90.3/EF，EC:1/1 62.5 kHz，FOV:30×23/2，6.0THK/1.0SP，15/01:09，384×256/2NEX，FCS/ED/TRI。
2 结果
3种不同大小的镍铬合金片在1.5 T与3.0 T所选扫描序列的扫描图像上均出现不同程度的伪影（图1），分别测量伪影的最大宽度、最大深度、最大径各3遍，取平均值（表1）。实验结果显示，镍铬合金可以在磁共振影像上产生明显伪影，而且伪影范围随金属面积增加明显扩大。SE序列扫描产生的伪影明显大于FRFSE序列。镍铬合金在3.0 T磁共振影像上产生的伪影明显大于1.5 T磁共振影像（图2）。
3 讨论
由于磁共振成像仪磁场的均匀性受到破坏和干扰所造成的变形性影像称为磁敏感性伪影(magnetic susceptibility artifact, MSA)，这主要是由于磁化率不同导致静磁场局部的均匀性遭到破坏，进而引起成像物体的几何失真和信号强度失真。
本实验选用临床进行头部扫描的最常用序列，可以更好地为临床提供参考。实验过程中，镍铬合金未发生投射。有学者的实验证明同一试件在口腔内实验和水模实验中形成的伪影一致[1]，本实验采用不同面积大小的镍铬合金片在水模上进行扫描，便于观察和对比。
本实验选用3种不同面积大小厚度相同的镍铬合金片观察MRI中的伪影情况，发现伪影大小与金属面积正相关。有研究证明[2]，金属试件的质量并不是影响MRI伪影的重要因素，金属试件的形状才是影响伪影大小的重要因素。这是因为被磁力线垂直穿过的物体表面积大小是影响MRI伪影的主要原因。在金属物体磁化一致的情况下，物体的表面积是影响物体周围附加磁场产生的唯一因素。当物体的表面积增加时，其周围静磁场不均匀的区域也相应增加，这就加大了修复体与人体组织之间的磁敏感性差异，产生更大的伪影。
磁场强度是磁共振成像系统固有的内在参数之一，也是磁体性能的主要参考指标之一。本实验研究结果显示镍铬合金在3.0 TMRI图像上的伪影明显大于1.5 T，这是由于金属物体进入MRI系统主磁场后，磁力线高度集中在物体上，在物体周围产生一个附加强磁场，干扰主磁场的均衡性。随着主磁场强度的增大，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。Frahm C等[3]采用水模测试实验对不同的针头在0.2 T和1.5 T影像上的MRI伪影直径进行了比较，Laakman RW等[4]观察了颅内有金属装置的患者在1.3 T和0.3 T磁共振图像上的成像表现，均发现相同材料在高磁场中产生的伪影大于低磁场，与本实验结果一致。
金属材料产生伪影的严重程度除了同它的铁磁性大小、物体的形状、磁场强度关系密切外，还与扫描使用的脉冲序列有关[5,6]。本实验发现3.0 T磁共振采用FRFSE序列伪影较SE序列小。目前临床常用扫描序列中，快速自旋回波序列（FSE）因有数个1 800脉冲，且1 800脉冲和回波间隔很短，所以自旋质子不易失相位，伪影较轻。与SE序列相比，FSE序列能提供更多的图像信息。因此可以通过合理选择成像序列和扫描参数来减轻伪影。
镍铬合金可以在磁共振影像上产生明显伪影，而且伪影范围随金属面积增加明显扩大。SE序列扫描产生的伪影明显大于FRFSE序列。镍铬合金在3.0 T磁共振影像上产生的伪影明显大于1.5 T磁共振影像。因此，口内需要制作较大范围的固定修复体时，尽量不选用镍铬合金，而应选用其它对磁共振影像影响小的材料。口腔内有金属修复体的患者行颅脑和颈椎MRI检查时，扫描序列最好选择快速自旋回波序列，在3.0 T磁共振机上更应注意这一点。
[参考文献]
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（收稿日期：2007-06-15）
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