磁性固位体引起MRI伪影的研究
作者：魏斌 张富强 余强
单位：魏斌(上海第二医科大学附属第九人民医院口腔修复科 医师 在读博士生 上海 200011)；张富强(上海第二医科大学附属第九人民医院口腔修复科 主任医师 教授 上海 200011)；余强(上海第二医科大学附属第九人民医医院放射科 副主任医师 硕士 上海 200011)
关键词：磁性固位体；磁共振；伪影
口腔颌面修复学杂志000403
【摘要】 目的：观察磁体+衔铁以及衔铁引起MRI伪影的差别。方法：以三种磁性固位体产品为样本，在0.15Tesla的永磁型磁共振仪上，分别进行体外实验和口腔内实验，对MRI伪影的最大径进行测量和分析。结果：衔铁引起伪影的最大径为91.9mm，磁体+衔铁引起伪影的最大径为145.3mm。结论：衔铁引起伪影的范围明显小于衔铁+磁体，其最大径之间存在显著差异(P<0.05)。
, 百拇医药
中图号：R782 文献标识码：A
文章编号：1009-3761(2000)04-0200-03
The study of the MRI artifacts caused by magnetic attachments
WEI Bin，ZHANG Fu-qiang，YU Qiang
(Department of Prosthodontics, Shanghai Second Medical University Affiliated Ninth People Hospital. Shanghai 200011)
【Abstract】 Objective: The aim of this research was to examine the difference of artifacts between whole magnetic attachment (magnetic assembly and keeper) and keeper upon MRI. Method: Three samples were imaged in a water phantom and a living human subject with 0.15 Tesla magnetic resonance devices. Results were analyzed and the maximum diameters of artifacts were measured. Results: The maximum diameter of the artifact caused by the whole magnetic attachment is 145.3mm, and that caused by keeper is 91.9mm. Conclusions: The scope of artifact caused by keeper is smaller than that caused by the whole magnetic attachment. The difference is statistically significant (p<0.05).
, 百拇医药
Key words: magnetic attachment; MRI; artifact
随着磁性固位体与磁共振(MRI)应用的日益普遍,戴有磁性固位体的患者进行核磁共振检查的几率大大增加，磁性固位体引起MRI 伪影这一现象也日益受到国内外学者的重视[1,2]。本文分析了整个磁性固位体(磁体+衔铁)以及仅仅衔铁存在时，造成MRI伪影的差别，探讨了减小伪影程度的措施。
材料和方法
一 样本及被检测对象
1 实验样本
三种磁性固位体产品，分别为：
a.MAGFIT EX, 长方形(日本爱知制钢株式会社)
, 百拇医药
b.MAGFIT EX, 圆盘形(日本爱知制钢株式会社)
c.JJ-型，圆盘形(上海第二医科大学附属第九人民医院)
2 被检测对象
体外实验模型：为一盛有蒸馏水的塑料容器，直径180mm，高度75mm, 其底部中央有一固定装置，实验中将样本连同样本夹固定在该装置中心。蒸馏水液面高度为60mm。
口腔内实验：选择志愿者，年龄21岁，女性。
二 主要仪器设备
本实验使用磁场强度为0.15Tesla的永磁型磁共振成像仪(深圳安科公司产品，型号为ASP-015)。
三 实验方法和步骤
, 百拇医药
1 样本的放置部位
体外实验中，样本放置于体外模型的中心,离底部40mm，口腔内实验中，样本放置于被检测者上下牙弓间的蜡中，正对尖牙处。
2 MRI扫描部位及方法
磁共振成像参数：MR成像采用自旋回波SE序列的T1加权像，TR:360ms，TE:18ms。层厚10mm，层隔为层厚的10%。头表面线圈直径为256mm。成像矩阵为128×512。
MRI扫描时，首先获得被检测对象的定位图像，而后依次放置各实验样本，进行MRI扫描，体外实验中取得横断面图像，口腔内实验中取得矢状面图像，并以无样本的图像作为对照。
3 观测项目和评价方法
伪影最大径：测量伪影的最大上下径和最大宽度，测量三次并取其平均值。进而对相应各层伪影最大径的值进行处理、分析和比较。
, http://www.100md.com
伪影的范围：口腔内实验中，对伪影所波及到的结构进行观察和描述。
4 统计学分析
本实验应用SAS软件，对各样本引起的伪影的最大径数据进行配对T检验分析。
结果
一 体外实验部分
三种磁性固位体均引起不同程度的伪影，图1～3(见第257页)是以JJ-型磁性固位体为样本时的MRI图像(第三层)。
伪影的最大径: 三种磁性固位体样本(MAGFIT长方形，MAGFIT圆盘形，JJ-型圆盘形)，磁体+衔铁引起伪影的最大径分别为138.3，143.1和145.3mm。去除磁体后，仅由衔铁引起的伪影，其最大径分别为87，89.9和91.9mm。
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二 口腔内实验部分
口腔内实验结果显示，三种磁性固位体均造成一定程度的伪影，并波及口腔周围的一些组织结构。图4～6(见第257页)是以JJ-型磁性固位体为样本时的MR图像(第二层)。
伪影最大径：三种磁性固位体样本，磁体+衔铁引起伪影的最大径分别为107.6，111.0和113.1mm，而只有衔铁存在时，伪影的最大径则分别为92.0，96.7和103.3mm。
伪影的范围：以三种磁性固位体为样本，实验结果均显示，与衔铁相比，磁体+衔铁所产生的伪影对周围结构的影响程度都明显增大。磁体+衔铁所产生的伪影向上可波及上颌窦中部，向后延伸至软腭后部及舌根部。衔铁产生的伪影向上仅波及至上颌窦下缘，向后延伸至软腭前及舌体部。三种样本所引起的伪影均未波及第7-11层。
讨论
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1 有文献报道[3]当某些金属、合金材料，尤其磁性物质进入MRI磁场中，会在一定范围产生“黑区”(black area)，使相应区域的影像消失、模糊，组织和结构变形等，这种在MRI磁场中所造成的现象统称为伪影(artifact)。伪影的产生会干扰对该区域解剖结构的观察，干扰疾病的鉴别与诊断。磁性固位体的磁体含有永磁性磁石，衔铁本身虽然不具有磁性，但一旦进入磁场，极易被磁化而成为一继发性磁石，磁性固位体的这些结构均会引起明显的MRI伪影。国外磁性固位体应用较早，Laurell，Kagegaufe A.G和Masumi S等对它所引起的MRI伪影都作过研究和报道[4,5]，得出与本研究类似的结果。目前国外学者在这面的研究正逐步深入，而国内尚未有相关的文献报道。
2 目前临床上使用的各种磁性固位体产品，其基本结构均由磁体和衔铁两部分组成。本实验结果显示，与磁体+衔铁相比，衔铁引起的MRI伪影明显减小：
, 百拇医药 ⑴ 伪影最大径：对应各层比较，口腔内实验中磁体+衔铁引起的伪影较衔铁平均增大53.5% ，体外实验中前者伪影较后者增大42.1%，配对T检验均显示有显著差异(P<0.05)。
⑵ 伪影的伸展范围：口腔内实验显示，在MRI第一层断面中，磁体+衔铁均产生一定程度的伪影，而衔铁的第一层图像均无伪影产生。其它各层中，衔铁产生的伪影伸展范围均较磁体+衔铁明显减小。
3 临床上磁性固位体的衔铁通过粘固剂固定在根管内，而其磁体部分固定在义齿的组织面上。本实验结果及分析显示，由衔铁引起的伪影明显小于磁体+衔铁，也就是说，如果患者在进行MRI检查前摘除带有磁体的义齿，将明显减小伪影的影响。因此，口腔修复科医师在选择磁性固位体作为可摘局部义齿的固位方式时，应向患者充分告之其对MRI可能的影响。放射科医师也应根据不同的检查部位，在进行MRI前提醒患者摘除磁性固位体义齿，减小伪影所产生的干扰。
参 考 文 献
, 百拇医药
1，Paul F.J New, Bruce R.Posen, Thomas J.Brady,et al. Potential hazards and artifacts of ferromagnetic and non-ferromagnetic surgical and dental materials and devices in nuclear magnetic resonance imaging. [J]Radiology, 1983,7:271-87
2，limuro FT. Magnetic resonance imaging artifacts and the magnetic attachment system. [J]Dent Mater J, 1994,Jun;13(1):76-88.
3，Wingerchuk DM, Krecke KN, Fulgham JR. Multifocal brain MRI artifacts secondary to embolic metal fragments. [J]Neurology, 1997,Nov;49(5):1451-3
, 百拇医药
4，Laurell K.A, GEGAUFF A.G, Rosenstiel S.F, et al. Magnetic resonance images degradation from prosthetic magnet keepers. [J]J Prosthet Dent, 1989,62:344-8
5，Masumi s, Arita M, Morikawa M, et al. Effect of dental metals on magnetic resonance imaging(MRI). [J]J Oral Rehabil, 1993,Jan;20(1):97-106
(收稿日期：2000-8-21), 百拇医药
单位：魏斌(上海第二医科大学附属第九人民医院口腔修复科 医师 在读博士生 上海 200011)；张富强(上海第二医科大学附属第九人民医院口腔修复科 主任医师 教授 上海 200011)；余强(上海第二医科大学附属第九人民医医院放射科 副主任医师 硕士 上海 200011)
关键词：磁性固位体；磁共振；伪影
口腔颌面修复学杂志000403
【摘要】 目的：观察磁体+衔铁以及衔铁引起MRI伪影的差别。方法：以三种磁性固位体产品为样本，在0.15Tesla的永磁型磁共振仪上，分别进行体外实验和口腔内实验，对MRI伪影的最大径进行测量和分析。结果：衔铁引起伪影的最大径为91.9mm，磁体+衔铁引起伪影的最大径为145.3mm。结论：衔铁引起伪影的范围明显小于衔铁+磁体，其最大径之间存在显著差异(P<0.05)。
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中图号：R782 文献标识码：A
文章编号：1009-3761(2000)04-0200-03
The study of the MRI artifacts caused by magnetic attachments
WEI Bin，ZHANG Fu-qiang，YU Qiang
(Department of Prosthodontics, Shanghai Second Medical University Affiliated Ninth People Hospital. Shanghai 200011)
【Abstract】 Objective: The aim of this research was to examine the difference of artifacts between whole magnetic attachment (magnetic assembly and keeper) and keeper upon MRI. Method: Three samples were imaged in a water phantom and a living human subject with 0.15 Tesla magnetic resonance devices. Results were analyzed and the maximum diameters of artifacts were measured. Results: The maximum diameter of the artifact caused by the whole magnetic attachment is 145.3mm, and that caused by keeper is 91.9mm. Conclusions: The scope of artifact caused by keeper is smaller than that caused by the whole magnetic attachment. The difference is statistically significant (p<0.05).
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Key words: magnetic attachment; MRI; artifact
随着磁性固位体与磁共振(MRI)应用的日益普遍,戴有磁性固位体的患者进行核磁共振检查的几率大大增加，磁性固位体引起MRI 伪影这一现象也日益受到国内外学者的重视[1,2]。本文分析了整个磁性固位体(磁体+衔铁)以及仅仅衔铁存在时，造成MRI伪影的差别，探讨了减小伪影程度的措施。
材料和方法
一 样本及被检测对象
1 实验样本
三种磁性固位体产品，分别为：
a.MAGFIT EX, 长方形(日本爱知制钢株式会社)
, 百拇医药
b.MAGFIT EX, 圆盘形(日本爱知制钢株式会社)
c.JJ-型，圆盘形(上海第二医科大学附属第九人民医院)
2 被检测对象
体外实验模型：为一盛有蒸馏水的塑料容器，直径180mm，高度75mm, 其底部中央有一固定装置，实验中将样本连同样本夹固定在该装置中心。蒸馏水液面高度为60mm。
口腔内实验：选择志愿者，年龄21岁，女性。
二 主要仪器设备
本实验使用磁场强度为0.15Tesla的永磁型磁共振成像仪(深圳安科公司产品，型号为ASP-015)。
三 实验方法和步骤
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1 样本的放置部位
体外实验中，样本放置于体外模型的中心,离底部40mm，口腔内实验中，样本放置于被检测者上下牙弓间的蜡中，正对尖牙处。
2 MRI扫描部位及方法
磁共振成像参数：MR成像采用自旋回波SE序列的T1加权像，TR:360ms，TE:18ms。层厚10mm，层隔为层厚的10%。头表面线圈直径为256mm。成像矩阵为128×512。
MRI扫描时，首先获得被检测对象的定位图像，而后依次放置各实验样本，进行MRI扫描，体外实验中取得横断面图像，口腔内实验中取得矢状面图像，并以无样本的图像作为对照。
3 观测项目和评价方法
伪影最大径：测量伪影的最大上下径和最大宽度，测量三次并取其平均值。进而对相应各层伪影最大径的值进行处理、分析和比较。
, http://www.100md.com
伪影的范围：口腔内实验中，对伪影所波及到的结构进行观察和描述。
4 统计学分析
本实验应用SAS软件，对各样本引起的伪影的最大径数据进行配对T检验分析。
结果
一 体外实验部分
三种磁性固位体均引起不同程度的伪影，图1～3(见第257页)是以JJ-型磁性固位体为样本时的MRI图像(第三层)。
伪影的最大径: 三种磁性固位体样本(MAGFIT长方形，MAGFIT圆盘形，JJ-型圆盘形)，磁体+衔铁引起伪影的最大径分别为138.3，143.1和145.3mm。去除磁体后，仅由衔铁引起的伪影，其最大径分别为87，89.9和91.9mm。
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二 口腔内实验部分
口腔内实验结果显示，三种磁性固位体均造成一定程度的伪影，并波及口腔周围的一些组织结构。图4～6(见第257页)是以JJ-型磁性固位体为样本时的MR图像(第二层)。
伪影最大径：三种磁性固位体样本，磁体+衔铁引起伪影的最大径分别为107.6，111.0和113.1mm，而只有衔铁存在时，伪影的最大径则分别为92.0，96.7和103.3mm。
伪影的范围：以三种磁性固位体为样本，实验结果均显示，与衔铁相比，磁体+衔铁所产生的伪影对周围结构的影响程度都明显增大。磁体+衔铁所产生的伪影向上可波及上颌窦中部，向后延伸至软腭后部及舌根部。衔铁产生的伪影向上仅波及至上颌窦下缘，向后延伸至软腭前及舌体部。三种样本所引起的伪影均未波及第7-11层。
讨论
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1 有文献报道[3]当某些金属、合金材料，尤其磁性物质进入MRI磁场中，会在一定范围产生“黑区”(black area)，使相应区域的影像消失、模糊，组织和结构变形等，这种在MRI磁场中所造成的现象统称为伪影(artifact)。伪影的产生会干扰对该区域解剖结构的观察，干扰疾病的鉴别与诊断。磁性固位体的磁体含有永磁性磁石，衔铁本身虽然不具有磁性，但一旦进入磁场，极易被磁化而成为一继发性磁石，磁性固位体的这些结构均会引起明显的MRI伪影。国外磁性固位体应用较早，Laurell，Kagegaufe A.G和Masumi S等对它所引起的MRI伪影都作过研究和报道[4,5]，得出与本研究类似的结果。目前国外学者在这面的研究正逐步深入，而国内尚未有相关的文献报道。
2 目前临床上使用的各种磁性固位体产品，其基本结构均由磁体和衔铁两部分组成。本实验结果显示，与磁体+衔铁相比，衔铁引起的MRI伪影明显减小：
, 百拇医药 ⑴ 伪影最大径：对应各层比较，口腔内实验中磁体+衔铁引起的伪影较衔铁平均增大53.5% ，体外实验中前者伪影较后者增大42.1%，配对T检验均显示有显著差异(P<0.05)。
⑵ 伪影的伸展范围：口腔内实验显示，在MRI第一层断面中，磁体+衔铁均产生一定程度的伪影，而衔铁的第一层图像均无伪影产生。其它各层中，衔铁产生的伪影伸展范围均较磁体+衔铁明显减小。
3 临床上磁性固位体的衔铁通过粘固剂固定在根管内，而其磁体部分固定在义齿的组织面上。本实验结果及分析显示，由衔铁引起的伪影明显小于磁体+衔铁，也就是说，如果患者在进行MRI检查前摘除带有磁体的义齿，将明显减小伪影的影响。因此，口腔修复科医师在选择磁性固位体作为可摘局部义齿的固位方式时，应向患者充分告之其对MRI可能的影响。放射科医师也应根据不同的检查部位，在进行MRI前提醒患者摘除磁性固位体义齿，减小伪影所产生的干扰。
参 考 文 献
, 百拇医药
1，Paul F.J New, Bruce R.Posen, Thomas J.Brady,et al. Potential hazards and artifacts of ferromagnetic and non-ferromagnetic surgical and dental materials and devices in nuclear magnetic resonance imaging. [J]Radiology, 1983,7:271-87
2，limuro FT. Magnetic resonance imaging artifacts and the magnetic attachment system. [J]Dent Mater J, 1994,Jun;13(1):76-88.
3，Wingerchuk DM, Krecke KN, Fulgham JR. Multifocal brain MRI artifacts secondary to embolic metal fragments. [J]Neurology, 1997,Nov;49(5):1451-3
, 百拇医药
4，Laurell K.A, GEGAUFF A.G, Rosenstiel S.F, et al. Magnetic resonance images degradation from prosthetic magnet keepers. [J]J Prosthet Dent, 1989,62:344-8
5，Masumi s, Arita M, Morikawa M, et al. Effect of dental metals on magnetic resonance imaging(MRI). [J]J Oral Rehabil, 1993,Jan;20(1):97-106
(收稿日期：2000-8-21), 百拇医药