文丨高Sir
大家好，我是高Sir。
很多朋友都會諮詢一個問題，「做完牙套後，將來做頭部的磁共振會不會有影響？」。
說實話，作為牙醫我們最多知道會不會，至於為什麼有影響，影響有多大，卻鮮為人知，因為這已經超出牙醫的專業範疇。
為了探明原因，高Sir搜集查閱了大量文獻和資料匯成這篇文章，真是讓自己腦洞大開了一回。
如果你對探索的過程不感興趣，可以直接跳過看結論，因為內容確實很枯燥。
核磁共振成像（MRI）是一種常規的影像檢查方式，由於良好的軟組織分辨力，對比性強，多方位多參數的特點，能從三維乃至三維以上空間觀察人體解剖結構的成像，在顱腦、神經系統、脈管系統以及腫瘤的臨床檢查中具有很高的參考價值。這些特點則是其他影像無法比擬的，因此，核磁共振正在被越來越多的臨床科室廣泛應用。
在磁場中，原子核會沿著磁場的方向呈現相同或相反的方向有序排列，施加無線電波後，原子核的自旋方向發生翻轉，這是人類最早發現「磁共振」現象。
醫學家們發現人體中含水的組織裡含有氫原子，同樣也能產生磁共振現象。當振蕩磁場的能量以適當的頻率施加在人體上，氫原子會與磁場長軸以及身體長軸排成一行，當氫原子的方向發生轉變時，就像許多互相同步旋轉的迷你磁鐵棒，此時會產生一種無線電信號，被掃描儀中的接收器捕獲，最後合成影像。他們利用這一現象來獲取人體內水分子分布的信息，從而精確繪製人體內部結構。
這就是核磁共振成像的原理。
磁共振成像是在強大的磁場下完成的，所以磁場的均勻性是成像的基本條件。磁場環境不穩定會破壞磁場均勻性，而金屬則是幹擾磁場均勻性的主要原因。
「金屬牙套」對磁共振的影響，就要從這裡開始講起。
金屬進入磁場後，就會被「磁化」產生自身的磁場，導致局部區域原本均勻的磁場不再均勻，相鄰的組織質子（氫原子）進動的頻率和相位發生紊亂，讀出信號與像素的定位關係就會發生錯誤，最終，質子信號被錯誤地解讀在圖像中錯誤的位置上，圖像就會發生變形、失真，並在物體邊緣形成高信號的亮帶堆積。
此外，在不均勻的磁場中，當核磁共振序列中發射射頻脈衝和應用電磁梯度後，因為振幅、頻率和位相被破壞的關係，金屬周圍的組織呈現大片低信號或無信號區，也就是信號缺失，結果在合成的圖像上出現一片暗區。
這種因為組織信號發生錯位變形，產生影響診斷的假象就叫作「偽影」。因為磁場不均勻才導致周圍組織的信息被改寫，所以，這種偽影又叫做「磁敏感偽影」。
磁場中，物質的磁感應強度取決於物質的「磁化率」。
怎麼理解「磁化」現象呢？
我們在生活中能遇到一種情況，在刷銀行卡或身份證時會遇到「刷不動」「感應不到」的問題，其實這些卡片中的磁條是靠磁極的排列來表示信息。
有一種說法，不能將銀行卡和手機或者磁卡不能和磁卡放在一起，那樣會「消磁」，說的就是磁卡被手機的電磁波或磁場給磁化，導致信息被改寫，刷卡的時候就讀不出信息。
所以，偽影是磁場不均勻導致的結果，而磁場的均勻性取決於進入磁場物質的磁化率。
當一個物質進入到磁場中，就會被磁化並感生出一個附加磁場，只不過不同物質磁化率也有所不同。物理學上把這種可以影響磁場的物質稱為「磁介質」。
「磁介質」根據磁性可分為三類：順磁性物質、逆磁性物質、鐵磁性物質。
順磁性物質，在外磁場作用下會產生與主磁場方向相同的磁場，雖然這種物質的磁化率為正值，但是產生的附加磁場非常微弱，比如空氣、鈦、鋁、鉑...。
逆磁性物質，會產生和主磁場方向相反的磁場，與磁場產生相互排斥的作用，又叫做「抗磁性物質」，磁化率為負值，比如金、鋅、銅、水、橡膠、玻璃...。
鐵磁性物質，在磁場中被磁化後產生自身的磁場，當外磁場消失後仍然具有磁場，這種物質磁化率最高，嚴重影響相鄰組織的質子進動頻率和相位，最終影響磁共振的成像，常見鐵磁性金屬鐵、鈷、鎳。
人體中肌肉、脂肪、器官組織都屬於輕度抗磁性物質，假如體內存有鐵磁性金屬物質，在兩種磁化率差別較大的組織界面上，磁場的均勻性就會發生變形，導致氫質子的進動頻率改變。
看到這裡，你應該能理解一個基本概念：
金屬在磁場中，破壞了磁場的均勻性，導致周圍組織信息被改寫，造成影像變形或出現暗區，這種「偽影」和金屬的磁化率息息相關，磁化率越高的物質，形成的偽影就越大。
牙科經歷了數十年發展，材料的更迭更是層出不窮。最早的錘造式不鏽鋼套，還有鑄造金屬牙冠，風靡一時的烤瓷牙，再到現在的全瓷牙。
儘管材料學的發展日新月異，但是金屬始終有它無法取代的優勢，比如良好的延展性，極端條件下修復的應用，經濟性等，在許多中老年人的口腔裡，仍然可以看到數十年前的金屬類修復體一直沿用至今，足見其特性。
那麼問題來了，口腔修複選擇的材料如此寬泛，哪種材料有影響？影響有多大？檢查的時候又該怎麼辦？
1984年美國牙科聯合會根據金屬成分，將金屬大致分為兩類，貴金屬和賤金屬。
牙科常用的金屬都叫做「xx合金」，是以某種金屬為主要成分，添加少量其餘金屬成分，利用各種金屬間不同的生物特性相互熔合而成；比如金鈀合金，其中黃金具有良好的延展性，超強的耐腐蝕性，鈀、鉑和銅可以提高合金強度，增強化學穩定性。
國際標準ISO定義貴金屬中，金（Au）含量為25%-75%。高於75%的稱為「高金合金」，40%-75%為中金合金，25%-40%為低金合金。
貴金屬擁有穩定的化學性質，屬於逆磁性物質，在磁場中只有很低的磁化率，不會產生嚴重的偽影，所以可以進行常規磁共振檢查，唯一的缺點就是價格昂貴。
賤金屬包括鐵、鈷、鉻、鎳，這類金屬相對活潑，化學穩定性差，屬於鐵磁性物質，被磁化後會破壞磁場均勻性，對成像造成幹擾。
鈦及鈦合金的力學性能近似金合金，價格低，以及優良的生物性在臨床中廣泛應用於種植系統和骨折的內固定，鈦屬於順磁性物質。
第四軍醫大學附屬第一醫院的醫學團隊曾做過一項實驗，對比純鈦和鈷鉻合金在磁共振中偽影的特點；
實驗選用三種金屬，純鈦（鈦98%以上）、硬質鈷鉻合金（鈷63.6%、鉻26.5%、鉬5.4%）以及軟質鈷鉻合金（鈷3.8%、鉻27.2%、鎳66.4%）將金屬置入水模中（仿造人體水分子結構），再對其進行頭頸部常用的核磁共振序列掃描。
結果顯示，在相同序列成像中，純鈦偽影最小，硬質鈷鉻合金最大，軟質鈷鉻合金居中；根據金屬主要成分對比磁化率大小，硬質鈷鉻合金鈷含量最高，軟質鈷鉻合金鎳含量最高，鎳的磁化率小於鈷，而鈦的磁化率小於前兩種，所以鈦的偽影最小。
如果口腔裡有鐵磁性金屬，做磁共振會有多大影響呢？
首先你需要知道的是，金屬不在或遠離感興趣區，圖像質量不會有明顯下降，比如口腔裡的金屬牙套不會影響胸腔的磁共振檢查，當金屬位於成像區域內才會構成影響。
那麼，這個影響到底有多大呢？你的牙醫有告訴過你嗎？
2007年發表在《現代口腔醫學雜誌》上的一篇文獻裡，我找到了這個答案。
北京大學口腔醫學院的研究團隊，在志願者口腔內分別製作了數量從1個單位到全口28個單位的鎳鉻合金牙冠，再對其進行頭頸部磁共振掃描。
文獻得出兩個結論：
第一，偽影大小和修復體的體積呈正相關，隨著牙冠數量的增加，偽影範圍越大，不同體積的牙冠，偽影波及的範圍也有所不同；
第二，這個畸變的範圍是局限的，數量最多的實驗組，共28顆，偽影主要涉及面部下1/3，影響部位軟顎、硬顎、舌、頜骨、上頜竇底，主要顯示信號丟失，並未影響到顱腦和頸椎的正常解剖影像。
因此，一般來說對於不涉及這些部位的磁共振檢查可以不必拆除這類修復體。
但是，對這個結果我們還不能竊喜，因為凡事都有例外。
曾經遇到過一個案例，那時我還在綜合醫院工作，接診了一位從耳鼻喉科轉診過來的病人，這名患者的一側頸部明顯腫大，範圍波及從下頜到耳根部，那就做個核磁共振檢查一下吧，結果發現嘴裡的金屬牙套數量太多，對成像構成影響，要求我們給予拆除，我一看，滿滿一整排鋼牙，而且是早年在鄉下診所做的，屬於哪種金屬材質渾然不知，那就拆吧，那過程別提多難過了。
所以，對於不鏽鋼或鋁材製成的不良修復體，這個結論並不適用。
另一件鮮為人知的事實，磁共振的場強不同，形成的偽影也有所不同。
目前使用的磁共振儀器，大多數是1.5T磁共振系統和3.0T磁共振系統，國內外的學者都曾對不同場強的磁共振進行過偽影比對，在相同條件下偽影的範圍均有差異，包括偽影涉及的掃描層數、最大面積、信號強度。
最後都得出一致的結果，同一種金屬，在低磁場中形成的偽影小於高磁場。
「磁場強度」是磁共振成像系統固有的內在參數之一，隨著主磁場強度的增大，金屬產生的附加磁場也隨之增大，從而使鐵磁性物體對主磁場局部均勻性的破壞也隨之增大，形成更大範圍的偽影。
據我了解，新型高場強3.0T的磁共振儀器具有抑制金屬偽影的功能，甚至，產生的偽影比低場強的還小。
此外，通過「對成像參數及序列的調整」等一系列偽影校正技術，可以實現偽影基本消失，達到臨床診斷要求。
由於核磁共振沒有電離輻射的傷害，良好的組織解析度，正廣泛的應用於身體各部位的檢查。而金屬對磁場構成的成像影響，使我們在口腔修復時，應該儘可能多了解材料的屬性，權衡利弊，慎重選擇。
在選擇口腔修復體時，首先考慮全瓷（如二氧化鋯、玻璃陶瓷）不含金屬材料，因為這些物質進入磁場後不會被磁化，不會破壞磁場的均勻性；
如果因為修復需要必須選用金屬材料時，優先選擇貴金屬，其次考慮純鈦，貴金屬屬於「順磁性金屬」，幾乎不產生偽影，純鈦的磁化率略大於貴金屬，但是影響範圍很小；
如果口腔裡存有少量賤金屬修復體，也不用擔心，偽影波及的範圍有一定局限性，同時可以選擇使用低場強的磁共振儀器，若是嚴重幹涉檢查部位時再考慮拆除。
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參考資料：
MR成像中金屬偽影及矯正技術 鎮江市第一人民醫院
口腔修復體常用金屬對磁共振成像的影像
牙科貴金屬鑄造合金 北京有色金屬研究總院 馮景蘇
牙科合金的應用現狀和存在的問題 浙江大學醫學院附屬口腔醫院 劉麗 何福明
金屬假牙對頭部磁共振成像的影響及其處理方法 華南大學附屬第二醫院放射科 鄧承健 何衛紅 範錕 胡鍇
口腔金屬材料磁共振成像偽影的實驗研究 第四軍醫大學第一附屬醫院 趙海濤 陸軍 魏夢琦 韓月東 宦怡 李科 葛雅莉
高Sir
感性與理性收放自如
才華有限卻小有野心的青年牙醫