在MRI中，磁敏感效应会导致显著的图像失真，特别是在使用回波平面成像(EPI)序列时最为明显。在金属物体的存在下，这样的磁敏感伪影十分常见。含各种金属的牙齿填充物和正畸会在EPI序列上造成从面部延伸到脑部的较大伪影。

血氧合水平依赖性(BOLD)功能MRI和扩散张量成像(DTI)是两种广泛应用的MRI技术。目前，EPI是大多数功能性MRI和DTI研究的首选方法。然而，磁敏感效应通常阻碍其应用。现阶段，一种全脑T2预备BOLD功能MRI技术被引入临床使用，该技术在显示整个大脑的同时几乎不产生磁敏感伪影，在含血液制品的病变周围区域，其功能敏感性高于GRE EPI BOLD功能MRI)。同样，扩散预备DTI技术也可显著降低图像失真，从而在EPI具有强磁敏感伪影的区域提供更可靠的扩散成像。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究应用T2预备BOLD功能MRI技术和扩散预备DTI三维快速GRE技术对佩戴金属正畸矫形器的健康受试者进行评估，探讨了这些技术在金属物存在时最小化磁敏感伪影的能力，为提升该类患者的图像质量及诊断准确性提供了技术支持。

在2018年2月至9月进行的本项前瞻性研究中，对健康参与者进行了T2预备BOLD功能MRI和扩散预备DTI成像。采用可拆卸牙套，在相同的受试者中进行有牙套和不带牙套的MRI检查。结果评估区域为强(功能MRI为EPI缺失区域，DTI为额枕下束)和最小(功能MRI为运动皮质，DTI为内囊后肢)磁敏感伪影。功能磁共振成像的信噪比(SNR)、对比度噪声比、DTI的表观扩散系数和分数阶各向异性、失真程度(用Jaccard指数量化)(测量几何形状的相似性)通过配对t检验进行评估，在具有最强或最小磁敏感影响的区域对现行标准EPI序列和建议的替代序列进行比较。

本研究共评估了6名受试者(平均年龄±标准差，40岁±6岁;3名女性)。在金属牙套磁敏感效应较强的脑区，T2预备功能MRI成像显示出较高的SNR(37.8±2.4 vs 15.5±5.3;P < .001)和对比度噪声比(0.83±0.16 vs 0.29±0.10;P < .001)，而扩散预备DTI的SNR更高(5.8±1.5 vs 3.8±0.7;P = .03)。表观扩散系数和分数各向异性与文献一致。该方法显著降低了整个大脑的几何变形(Jaccard指数显著提高，0.95±0.12 vs 0.81±0.61;P <.001)。

 

图1 在佩戴钛牙支具的受试者中，有代表性的解剖(MPRAGE)、GRE EPI BOLD和T2 prep BOLD 3.0T图像。在以EPI为基础的图像上，靠近牙套(箭头)的区域可以看到信号下降。T2 prep BOLD图像不受强烈的磁敏感效应影响。

本研究结果表明，当EPI序列在牙套等金属种植体存在的情况下无法提供稳定信号时，T2预备血BOLD功能MRI和扩散预备DTI序列可以作为该类患者颅脑成像的有用替代手段。

原文出处：

Xinyuan Miao,Yuankui Wu,Dapeng Liu,et al.Whole-Brain Functional and Diffusion Tensor MRI in Human Participants with Metallic Orthodontic Braces.DOI:10.1148/radiol.2019190070