Signallöschung im MRT-Bild, verursacht durch intraoral verankerte dentale Magnetwerkstoffe

Zusammenfassung

Ziel: Messung der maximalen Ausdehnung der von ferromagnetischen Dentalmagnetattachments erzeugten Signallöschungszonen im Zentrum der Suszeptibilitätsartefakte bei verschiedenen Sequenzen im 1,5- und 3,0-Tesla-MRT. Material und Methoden: Für die Studie wurden fünf verschiedene ferromagnetische Werkstücke aus marktgängigen dentalen Magnetattachments mit einem Volumen zwischen 6,5 und 31,4 mm³ ausgewählt: ein Nd-Fe-B-Magnet mit offenem Feld, ein Nd-Fe-B-Magnet mit geschlossenem Feld, ein Sm-Co-Magnet mit offenem Feld, ein Stahl-Keeper (AUM-20) und ein Pd-Co-Plättchen. Sie wurden zwischen zwei zylindrischen SNR-Phantomen platziert und jeweils im 1,5- und 3,0-Tesla-MRT bei drei Sequenzen (SE-T1, SE-T2 und GE-T2*) untersucht. Von den erzeugten Signallöschungszonen wurde in zwei Ebenen (parallel und senkrecht zu B_O) jeweils die maximale Ausdehnung gemessen. Ergebnisse: Bei GE-T2*-Sequenzen sind die Artefakte wesentlich größer, es fanden sich symmetrisch um das Objekt angeordnete, pilzförmige Zonen kompletter Signallöschung mit einer maximalen Ausdehnung von 7,4 bis 9,7 cm parallel zu B_O und 6,7 bis 7,4 cm senkrecht zu B_O. Bei SE-T1- und SE-T2-Sequenzen waren die Löschungszonen zwar deutlich kleiner, lagen aber nicht zentral. Die Werte der maximalen Ausdehnungen schwankten von 4,9 bis 7,2 cm (parallel zu B_O) und 3,6 bis 7,0 cm (senkrecht zu B_O). Zwischen den einzelnen Prüfkörpern und den Ergebnissen im 1,5- und 3-Tesla-MRT bestanden keine klinisch relevanten Unterschiede. Schlussfolgerung: Die in der Zahnmedizin genutzten ferromagnetischen Werkstoffe sind intraoral nicht standardisiert ausgerichtet. Um sicher zu stellen, dass die von ihnen erzeugte Signallöschung nicht die zu beurteilenden Strukturen betreffen, sollten stets die größten der hier ermittelten Werte beachtet werden. Im 1,5- und 3,0-Tesla-Gerät sind dies bei T1- und T2-gewichteten Sequenzen Radien bis zu 7 cm, bei T2*-Sequenzen bis zu 10 cm vom Objekt aus. Bei der Entscheidung, ob Magnetattachments vor MRT-Untersuchung in situ bleiben können oder entfernt werden müssen, sollten neben ihrer intakten Befestigung auch diese Sicherheitsabstände zur Zielregion herangezogen werden.

Abstract

Purpose: To measure the maximum extent of the signal loss areas in the center of the susceptibility artifacts generated by ferromagnetic dental magnet attachments using three different sequences in the 1.5 and 3.0 Tesla MRI. Materials and Methods: Five different pieces of standard dental magnet attachments with volumes of 6.5 to 31.4 mm³ were used: a NdFeB magnet with an open magnetic field, a NdFeB magnet with a closed magnetic field, a SmCo magnet with an open magnetic field, a stainless steel keeper (AUM-20) and a PdCo piece. The attachments were placed between two cylindrical phantoms and examined in 1.5 and 3.0 Tesla MRI using gradient echo and T1- and T2-weighted spin echoes. We measured the maximum extent of the generated signal loss areas parallel and perpendicular to the direction of B_O. Results: In gradient echoes the artifacts were substantially larger and symmetrically adjusted around the object. The areas with total signal loss were mushroom-like with a maximum extent of 7.4 to 9.7 cm parallel to the direction of B_O and 6.7 to 7.4 cm perpendicular to B_O. In spin echoes the signal loss areas were obviously smaller, but not centered. The maximum values ranged between 4.9 and 7.2 cm (parallel B_O) and 3.6 and 7.0 cm (perpendicular B_O). The different ferromagnetic attachments had no clinically relevant influence on the signal loss neither in 1.5 T nor 3.0 T MRI. Conclusions: Ferromagnetic materials used in dentistry are not intraorally standardized. To ensure, that the area of interest is not affected by the described artifacts, the maximum extent of the signal loss area should be assumed: a radius of up to 7 cm in 1.5 and 3.0 T MRI by T1 and T2 sequences, and a radius of up to 10 cm in T2* sequences. To decide whether magnet attachments have to be removed before MR imaging, physicians should consider both the intact retention of the keepers and the safety distance between the ferromagnetic objects and the area of interest.

Key words

artifacts - dental magnets - signal loss - ferromagnetism - MRI

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