文丨高Sir
大家好，我是高Sir。
很多朋友都会咨询一个问题，“做完牙套后，将来做头部的磁共振会不会有影响？”。
说实话，作为牙医我们最多知道会不会，至于为什么有影响，影响有多大，却鲜为人知，因为这已经超出牙医的专业范畴。
为了探明原因，高Sir搜集查阅了大量文献和资料汇成这篇文章，真是让自己脑洞大开了一回。
如果你对探索的过程不感兴趣，可以直接跳过看结论，因为内容确实很枯燥。
1.
核磁共振成像（MRI）是一种常规的影像检查方式，由于良好的软组织分辨力，对比性强，多方位多参数的特点，能从三维乃至三维以上空间观察人体解剖结构的成像，在颅脑、神经系统、脉管系统以及肿瘤的临床检查中具有很高的参考价值。这些特点则是其他影像无法比拟的，因此，核磁共振正在被越来越多的临床科室广泛应用。
在磁场中，原子核会沿着磁场的方向呈现相同或相反的方向有序排列，施加无线电波后，原子核的自旋方向发生翻转，这是人类最早发现“磁共振”现象。
医学家们发现人体中含水的组织里含有氢原子，同样也能产生磁共振现象。当振荡磁场的能量以适当的频率施加在人体上，氢原子会与磁场长轴以及身体长轴排成一行，当氢原子的方向发生转变时，就像许多互相同步旋转的迷你磁铁棒，此时会产生一种无线电信号，被扫描仪中的接收器捕获，最后合成影像。他们利用这一现象来获取人体内水分子分布的信息，从而精确绘制人体内部结构。
这就是核磁共振成像的原理。
△很抽象对不对？
2.
磁共振成像是在强大的磁场下完成的，所以磁场的均匀性是成像的基本条件。磁场环境不稳定会破坏磁场均匀性，而金属则是干扰磁场均匀性的主要原因。
“金属牙套”对磁共振的影响，就要从这里开始讲起。
金属进入磁场后，就会被“磁化”产生自身的磁场，导致局部区域原本均匀的磁场不再均匀，相邻的组织质子（氢原子）进动的频率和相位发生紊乱，读出信号与像素的定位关系就会发生错误，最终，质子信号被错误地解读在图像中错误的位置上，图像就会发生变形、失真，并在物体边缘形成高信号的亮带堆积。
此外，在不均匀的磁场中，当核磁共振序列中发射射频脉冲和应用电磁梯度后，因为振幅、频率和位相被破坏的关系，金属周围的组织呈现大片低信号或无信号区，也就是信号缺失，结果在合成的图像上出现一片暗区。
△口腔局部形成无信号区域的暗影
这种因为组织信号发生错位变形，产生影响诊断的假象就叫作“伪影”。因为磁场不均匀才导致周围组织的信息被改写，所以，这种伪影又叫做“磁敏感伪影”。
磁场中，物质的磁感应强度取决于物质的“磁化率”。
怎么理解“磁化”现象呢？
我们在生活中能遇到一种情况，在刷银行卡或身份证时会遇到“刷不动”“感应不到”的问题，其实这些卡片中的磁条是靠磁极的排列来表示信息。
有一种说法，不能将银行卡和手机或者磁卡不能和磁卡放在一起，那样会“消磁”，说的就是磁卡被手机的电磁波或磁场给磁化，导致信息被改写，刷卡的时候就读不出信息。
所以，伪影是磁场不均匀导致的结果，而磁场的均匀性取决于进入磁场物质的磁化率。
3.
当一个物质进入到磁场中，就会被磁化并感生出一个附加磁场，只不过不同物质磁化率也有所不同。物理学上把这种可以影响磁场的物质称为“磁介质”。
“磁介质”根据磁性可分为三类：顺磁性物质、逆磁性物质、铁磁性物质。
顺磁性物质，在外磁场作用下会产生与主磁场方向相同的磁场，虽然这种物质的磁化率为正值，但是产生的附加磁场非常微弱，比如空气、钛、铝、铂...。
逆磁性物质，会产生和主磁场方向相反的磁场，与磁场产生相互排斥的作用，又叫做“抗磁性物质”，磁化率为负值，比如金、锌、铜、水、橡胶、玻璃...。
铁磁性物质，在磁场中被磁化后产生自身的磁场，当外磁场消失后仍然具有磁场，这种物质磁化率最高，严重影响相邻组织的质子进动频率和相位，最终影响磁共振的成像，常见铁磁性金属铁、钴、镍。
人体中肌肉、脂肪、器官组织都属于轻度抗磁性物质，假如体内存有铁磁性金属物质，在两种磁化率差别较大的组织界面上，磁场的均匀性就会发生变形，导致氢质子的进动频率改变。
看到这里，你应该能理解一个基本概念：
金属在磁场中，破坏了磁场的均匀性，导致周围组织信息被改写，造成影像变形或出现暗区，这种“伪影”和金属的磁化率息息相关，磁化率越高的物质，形成的伪影就越大。
4.
牙科经历了数十年发展，材料的更迭更是层出不穷。最早的锤造式不锈钢套，还有铸造金属牙冠，风靡一时的烤瓷牙，再到现在的全瓷牙。
尽管材料学的发展日新月异，但是金属始终有它无法取代的优势，比如良好的延展性，极端条件下修复的应用，经济性等，在许多中老年人的口腔里，仍然可以看到数十年前的金属类修复体一直沿用至今，足见其特性。
那么问题来了，口腔修复选择的材料如此宽泛，哪种材料有影响？影响有多大？检查的时候又该怎么办？
A
1984年美国牙科联合会根据金属成分，将金属大致分为两类，贵金属和贱金属。
牙科常用的金属都叫做“xx合金”，是以某种金属为主要成分，添加少量其余金属成分，利用各种金属间不同的生物特性相互熔合而成；比如金钯合金，其中黄金具有良好的延展性，超强的耐腐蚀性，钯、铂和铜可以提高合金强度，增强化学稳定性。
国际标准ISO定义贵金属中，金（Au）含量为25%-75%。高于75%的称为“高金合金”，40%-75%为中金合金，25%-40%为低金合金。
贵金属拥有稳定的化学性质，属于逆磁性物质，在磁场中只有很低的磁化率，不会产生严重的伪影，所以可以进行常规磁共振检查，唯一的缺点就是价格昂贵。
贱金属包括铁、钴、铬、镍，这类金属相对活泼，化学稳定性差，属于铁磁性物质，被磁化后会破坏磁场均匀性，对成像造成干扰。
钛及钛合金的力学性能近似金合金，价格低，以及优良的生物性在临床中广泛应用于种植系统和骨折的内固定，钛属于顺磁性物质。
第四军医大学附属第一医院的医学团队曾做过一项实验，对比纯钛和钴铬合金在磁共振中伪影的特点；
实验选用三种金属，纯钛（钛98%以上）、硬质钴铬合金（钴63.6%、铬26.5%、钼5.4%）以及软质钴铬合金（钴3.8%、铬27.2%、镍66.4%）将金属置入水模中（仿造人体水分子结构），再对其进行头颈部常用的核磁共振序列扫描。
结果显示，在相同序列成像中，纯钛伪影最小，硬质钴铬合金最大，软质钴铬合金居中；根据金属主要成分对比磁化率大小，硬质钴铬合金钴含量最高，软质钴铬合金镍含量最高，镍的磁化率小于钴，而钛的磁化率小于前两种，所以钛的伪影最小。
B
如果口腔里有铁磁性金属，做磁共振会有多大影响呢？
首先你需要知道的是，金属不在或远离感兴趣区，图像质量不会有明显下降，比如口腔里的金属牙套不会影响胸腔的磁共振检查，当金属位于成像区域内才会构成影响。
那么，这个影响到底有多大呢？你的牙医有告诉过你吗？
2007年发表在《现代口腔医学杂志》上的一篇文献里，我找到了这个答案。
北京大学口腔医学院的研究团队，在志愿者口腔内分别制作了数量从1个单位到全口28个单位的镍铬合金牙冠，再对其进行头颈部磁共振扫描。
文献得出两个结论：
第一，伪影大小和修复体的体积呈正相关，随着牙冠数量的增加，伪影范围越大，不同体积的牙冠，伪影波及的范围也有所不同；
第二，这个畸变的范围是局限的，数量最多的实验组，共28颗，伪影主要涉及面部下1/3，影响部位软腭、硬腭、舌、颌骨、上颌窦底，主要显示信号丢失，并未影响到颅脑和颈椎的正常解剖影像。
因此，一般来说对于不涉及这些部位的磁共振检查可以不必拆除这类修复体。
但是，对这个结果我们还不能窃喜，因为凡事都有例外。
曾经遇到过一个案例，那时我还在综合医院工作，接诊了一位从耳鼻喉科转诊过来的病人，这名患者的一侧颈部明显肿大，范围波及从下颌到耳根部，那就做个核磁共振检查一下吧，结果发现嘴里的金属牙套数量太多，对成像构成影响，要求我们给予拆除，我一看，满满一整排钢牙，而且是早年在乡下诊所做的，属于哪种金属材质浑然不知，那就拆吧，那过程别提多难过了。
所以，对于不锈钢或铝材制成的不良修复体，这个结论并不适用。
C
另一件鲜为人知的事实，磁共振的场强不同，形成的伪影也有所不同。
目前使用的磁共振仪器，大多数是1.5T磁共振系统和3.0T磁共振系统，国内外的学者都曾对不同场强的磁共振进行过伪影比对，在相同条件下伪影的范围均有差异，包括伪影涉及的扫描层数、最大面积、信号强度。
最后都得出一致的结果，同一种金属，在低磁场中形成的伪影小于高磁场。
“磁场强度”是磁共振成像系统固有的内在参数之一，随着主磁场强度的增大，金属产生的附加磁场也随之增大，从而使铁磁性物体对主磁场局部均匀性的破坏也随之增大，形成更大范围的伪影。
据我了解，新型高场强3.0T的磁共振仪器具有抑制金属伪影的功能，甚至，产生的伪影比低场强的还小。
此外，通过“对成像参数及序列的调整”等一系列伪影校正技术，可以实现伪影基本消失，达到临床诊断要求。
△伪影校正前后对比
总结
由于核磁共振没有电离辐射的伤害，良好的组织分辨率，正广泛的应用于身体各部位的检查。而金属对磁场构成的成像影响，使我们在口腔修复时，应该尽可能多了解材料的属性，权衡利弊，慎重选择。
在选择口腔修复体时，首先考虑全瓷（如二氧化锆、玻璃陶瓷）不含金属材料，因为这些物质进入磁场后不会被磁化，不会破坏磁场的均匀性；
如果因为修复需要必须选用金属材料时，优先选择贵金属，其次考虑纯钛，贵金属属于“顺磁性金属”，几乎不产生伪影，纯钛的磁化率略大于贵金属，但是影响范围很小；
如果口腔里存有少量贱金属修复体，也不用担心，伪影波及的范围有一定局限性，同时可以选择使用低场强的磁共振仪器，若是严重干涉检查部位时再考虑拆除。
-END-
参考资料：
MR成像中金属伪影及矫正技术 镇江市第一人民医院
口腔修复体常用金属对磁共振成像的影像
牙科贵金属铸造合金 北京有色金属研究总院 冯景苏
牙科合金的应用现状和存在的问题 浙江大学医学院附属口腔医院 刘丽 何福明
金属假牙对头部磁共振成像的影响及其处理方法 华南大学附属第二医院放射科 邓承健 何卫红 范锟 胡锴
口腔金属材料磁共振成像伪影的实验研究 第四军医大学第一附属医院 赵海涛 陆军 魏梦琦 韩月东 宦怡 李科 葛雅莉
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