[摘要] 目的 分析不同材料烤瓷冠和鑄造冠在磁共振成像（MRI）圖像上產(chǎn)生偽影的大小。方法 在臨床隨機選取的右側上頜第二磨牙模型制作鈷鉻烤瓷冠、鈷鉻金屬冠、鎳鉻烤瓷冠、鎳鉻金屬冠各一個，并以丙烯酸樹脂冠作為對照，采用1.5 T MRI掃描儀對5個牙冠進行掃描，觀察不同材料牙冠成像偽影的大小。結果 同一序列中不同材料試件所產(chǎn)生偽影面積的差異均有統(tǒng)計學意義，不同材料試件兩兩比較，其差異也有統(tǒng)計學意義。鈷鉻金屬冠產(chǎn)生的偽影面積最大，鎳鉻烤瓷冠產(chǎn)生的偽影面積最小。結論 4種牙冠對MRI的影響不同，口腔金屬修復體產(chǎn)生的偽影與材料類型密切相關。
[關鍵詞] 磁共振成像；偽影；鎳鉻合金；鈷鉻合金
烤瓷冠和金屬冠是在口腔修復領域應用十分廣泛的一類修復體。佩戴烤瓷冠和金屬冠的患者在進行磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）檢查時會產(chǎn)生金屬偽影。以往的研究表明金合金修復體產(chǎn)生的偽影極小，不影響臨床診斷[1-2]；但是金合金修復體因為價格較高，臨床使用有一定的局限性，而在臨床上應用更為廣泛的鎳鉻合金修復體和鈷鉻合金修復體在MRI檢查時會產(chǎn)生大面積偽影[2]。對于鎳鉻合金和鈷鉻合金修復體產(chǎn)生偽影大小的報道并不一致。另外，對于相同形狀、體積的烤瓷冠和金屬冠產(chǎn)生的偽影大小是否有差別，報道很少。
1 材料和方法
1.1 材料
隨機選取臨床牙體預備后的右側上頜第二磨牙模型，由同一技工制作鎳鉻合金烤瓷冠、鎳鉻合金金屬冠、鈷鉻合金烤瓷冠、鈷鉻合金金屬冠（各金屬成分及生產(chǎn)廠家見表1）各一個，對照材料為丙烯酸樹脂臨時冠材料。瓷粉：Vita 3D瓷粉。所做5個牙冠用卡尺測量，各面厚度均一致：頰面1.0 mm、舌面1.0 mm、面窩1.0 mm、牙尖1.5 mm。在直徑20 cm、高50 cm的圓形塑料容器的底部中央放置一個高度為10 cm的定位柱以放置試件。在進行MRI時，5個試樣被固定于定位柱上，在圓形塑料容器中充滿蒸餾水并保證其內(nèi)沒有任何氣泡。由于MRI具有高對比度成像的特點，所以檢查時樣本需要借助一定的成像背景，類似于磁共振儀測試用水模的圓柱形水?？梢赃M行比較，提供實驗樣本良好的成像背景，掃描得到的MRI圖像對比清晰，不受其他影像的干擾[3]。
1.2 MRI檢查
MRI檢查設備為1.5T GE磁共振裝置，采用8通道頭線圈。先將盛有蒸餾水的圓形塑料容器置于頭線圈中心，在未放入試件前先對盛有蒸餾水的圓形塑料容器進行掃描以作參照，然后將試件放入容器中進行3種序列掃描。各掃描序列成像參數(shù)見表2。
每一模型在每種序列中投照1次，使用PACS（picture archiving and comuniations system）中的附帶軟件測量中央層面的偽影面積，測3次取其平均值作為最后的偽影面積大小，用于統(tǒng)計分析。
1.3 統(tǒng)計方法
應用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標準差表示，多個樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析，均數(shù)間兩兩比較采用LSD-t檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結果
3種序列下不同材料產(chǎn)生的偽影面積見圖1、表3。方差分析結果顯示：同一序列中不同材料試件所產(chǎn)生偽影面積的差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），鎳鉻金屬冠、鎳鉻烤瓷冠、鈷鉻金屬冠、鈷鉻烤瓷冠兩兩比較，其差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。3種序列下，偽影面積大小均表現(xiàn)出鈷鉻金屬冠＞鎳鉻金屬冠＞鈷鉻烤瓷冠>鎳鉻烤瓷冠。
3 討論
MRI圖像中金屬偽影的產(chǎn)生是由人體組織和金屬植體的磁化率存在很大差異所致[4-5]，磁化率差異越大，圖像上的金屬偽影也越明顯[6]。金屬根據(jù)磁化特性的不同可以分為順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)。順磁質(zhì)的金屬磁化較小且磁化方向和外加磁場的方向相同；抗磁質(zhì)的金屬磁化較小且磁化方向和外加磁場的方向相反；鐵磁質(zhì)的金屬磁性較高，在MRI成像時可以產(chǎn)生較為嚴重的金屬偽影。鈷、鎳和鐵等屬于這一類金屬[7-8]。
以往的研究也表明：在MRI掃描時，牙科鈷鉻和鎳鉻合金都會產(chǎn)生重度偽影，但是有關鈷鉻和鎳鉻合金產(chǎn)生偽影面積大小的報道卻不太一致。黃海蓉等[9]研究了鈷鉻、鎳鉻等6種材料在MRI掃描時產(chǎn)生的偽影，結果表明：鈷鉻合金的偽影在測試材料中最大。關小菊等[10]的研究表明：鈷鉻合金烤瓷冠較鎳鉻合金等其他5種材料產(chǎn)生的偽影明顯偏高。戴永雨等[11]比較研究了不銹鋼全冠、醫(yī)用不銹鋼絲、鈷鉻合金和鎳鉻合金等10種金屬材料，結果表明：這10種材料對MRI成像均有不同程度的影響, 以鎳鉻合金對MRI影像的干擾最為嚴重，使圖像嚴重變形，鈷鉻合金致圖像中度變形。本研究顯示：相同外形、大小的鈷鉻金屬冠和鎳鉻金屬冠相比較，鈷鉻金屬冠產(chǎn)生的偽影面積大；鈷鉻烤瓷冠和鎳鉻烤瓷冠相比較，鈷鉻烤瓷冠產(chǎn)生的偽影面積大。4種牙冠在同一序列下產(chǎn)生偽影面積大小順序如下：鈷鉻金屬冠＞鎳鉻金屬冠＞鈷鉻烤瓷冠＞鎳鉻烤瓷冠。
以上研究及本實驗所用掃描儀都是1.5 T核磁（GE公司或西門子公司），使用的掃描序列都是頭頸部檢查中常用的掃描序列，是體外實驗，掃描背景為水或瓊脂，在實驗條件相同的情況下，實驗結果的差異應該來自于材料本身。一般認為，金屬材料產(chǎn)生偽影的嚴重程度同其鐵磁性（不帶電材料對別的同類材料具有強吸引力的現(xiàn)象）大小關系密切[5]。此外，將順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的金屬混合使用，能最大限度地減少甚至不產(chǎn)生偽影。順磁性金屬中磁敏感性最強的是鈀，在加入銦和銻等抗磁質(zhì)后對該鈀合金體進行MRI成像，通過象素分析后發(fā)現(xiàn)：包含該合金的圖像基本沒有偽影產(chǎn)生[1]。本實驗及文中所提及的研究中，材料主要成分鎳、鈷等含量的差異，以及材料中是否含有抗磁質(zhì)的金屬，可能對偽影范圍的大小起主要作用。以往的報道中有的文章對所使用材料成分的描述不詳細，并且包括本文在內(nèi)的研究都沒有關于金屬材料的象素分析。不過一種材料的導磁性不能從其組成成分來簡單推測。比如在純鈦金屬中，加入少許順磁質(zhì)乃至強磁質(zhì)，不僅不會改變物質(zhì)的導磁性，反而會增加耐受力，不易受磁場吸引，這不能僅根據(jù)某種合金材料的成分就輕易推測出其對MRI的影響。所以這是本文的不足之處，在今后的研究中還需要進一步的完善。此外，還需考慮的一個因素是試樣的體積和幾何外形。MRI偽影的大小與金屬修復體的體積大小呈正相關。相同材料的金屬修復體，體積加大，參與失相位的質(zhì)子數(shù)也會增加；同時，靜磁場不均勻的區(qū)域也增加，因此體積大的修復體產(chǎn)生的偽影必然大。同種金屬在體積一定的情況下，幾何外形的不同對偽影大小也有影響。以往研究中，試樣的體積和幾何外形不盡相同，有牙冠外形的，也有制作金屬模塊的。試樣體積和幾何外形的不同，也可能是造成實驗結果差異的另一個原因。在臨床工作中，還需要考慮到金屬修復體的數(shù)量。金屬修復體的數(shù)量越多，在MRI掃描時產(chǎn)生的偽影面積也越大。最后，有文獻顯示：實驗中一般采用牙科修復體冠、金屬模塊、金屬夾具和金屬微粒等幾類樣本，根據(jù)所需研究目的不同，來選擇樣本的形式，金屬模塊經(jīng)過一次或多次鑄造，其金相會發(fā)生改變、鑄造前、后產(chǎn)生的MRI偽影可能會不同。研究顯示：即使預備產(chǎn)生的金屬碎屑，也會使MRI圖像產(chǎn)生金屬偽影，因為備牙時車針產(chǎn)生的金屬碎屑大部分成分為鐵元素，而鐵元素作為鐵磁性物質(zhì)，在MRI中容易導致圖像失真。結合本文考慮，試樣制備過程、鑄造過程的差異，以及試樣在拋光時使用車針的不同，可能是實驗結果有差異的又一個原因。
對于鈷鉻烤瓷冠的偽影小于鈷鉻金屬冠，鎳鉻烤瓷冠產(chǎn)生的偽影小于鎳鉻金屬冠的原因分析如下。1）材料的體積和大小影響偽影大小。實驗中，烤瓷冠烤瓷磁層的厚度加上金屬層的厚度等于金屬冠的厚度，所以烤瓷冠中金屬的體積小于金屬冠的體積，應該是烤瓷冠偽影小于金屬冠偽影的一個原因。2）烤瓷冠的瓷層是否會對偽影面積的減小有一定的作用。
需要指出，本文中使用的是1.5 T的磁場，而超高磁場比如3.0 T的磁場，因為具有高信噪比，成像質(zhì)量高，掃描速度快以及功能成像手段強的優(yōu)勢，臨床應用將會更加廣泛。理論上講，相同材料在高磁場強度形成的偽影大于低磁場形成的偽影。高磁場強度也會加劇金屬植入物產(chǎn)生的偽影對圖像質(zhì)量的影響。所以，在今后的工作中應該進一步研究口腔金屬修復體在高磁場強度掃描時產(chǎn)生偽影的情況以及和低磁場強度掃描的對比。
