목 적:치아교정용 보철장치를 부착한 환자의 MRI 검사는 꾸준히 시행돼 오고 있다. 그러나 MRI 검사에서의 안전성에 대한 입증은 명확히 이루어지지 않고 있다. 이에 본 논문은 3.0T MRI에서의 자기장과 RF에 의한 치아교정용 보철장치와의 상호작용을 실제 임상 조건으로 실험하여 안전성을 입증하고자 한다.
대상 및 방법:3.0T MRI 장치와 광섬유 온도 측정계, 온도 측정용액, 치아교정용 보철장치를 사용하였으며, 자장에 의한 왜곡 실험은 편향각과 토크 측정 장치를 사용하여 측정하였으며, RF에 의한 발열 온도 측정은 wire와 bracket을 결합한 후 온도 측정용액에 담그고, 광섬유 온도계의 온도 센서를 치아교정용 보철장치와 그 주변부에 설치한 후 실제 임상 조건으로 실험하였다.
결 과:고정 자기장에 의한 편향각 측정에서 bracket은 5회 측정 평균 19.88゚, Ni-Ti wire는 1.96゚, stainless steel wire는 119゚로 측정되었으며, torque 실험에서는 bracket과 Ni-Ti wire는 0점으로 no torque이었으며, stainless steel wire는 +4점으로 very strong torque로 측정되었다. RF 주파수인가로 인한 온도 변화는 Ni-Ti wire bracket에서는 임 상 조건 실험 시작 전 target 온도 21.8゚C에서 약 23분 34초간 측정하였을 때 22.2゚C로 약 0.4゚C 상승하였으며, 주변부 온도는 21.4゚C에서 22.4゚C로 약 1゚C 상승하였고, stainless steel bracket에서는 target 온도 23.5゚C에서 23.9゚C로 0.4 ゚C, 주변부 온도는 23.4゚C에서 23.3゚C로 측정되었다.
결 론:본 연구의 실험을 통해 치아교정용 보철장치의 RF에 의한 발열 현상에 따른 온도 변화는 크지 않고, 주 자기장에 의한 영향은 치아교정 보철장치의 자화 감수성에 따라 크게 차이가 남으로써 주 자기장에 의한 치아교정용 보철장치의 치아 내 위치 변화가 발생할 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.
뇌 질환과 두경부 검사에서 전산화단층촬영의 선속 경화현상이 없는 자기공명영상이 조직의 높은 대조 도와 우수한 분해능의 영상을 획득하는 검사 방법으로 인식되고 있지만 구강 내 금속 이식물이 있는 경우는 자화율 인공물(magnetic susceptibility artifact)이 발생되어 영상 진단에 장해 요소가 된다. 따라서 본 연구는 자기공명영상에서 치아 임플란트와 보철에 의한 인공물 감소 방안을 강구하고자 한다. 자기공명영상에서 임플란트에 의한 인공물 발생은 GE 기법에서 TE가 짧을수록 신호 크기가 증가하였고, 물의 온도 변화에서는 일관성이 없게 나타났다. SE 기법에서도 공기보다 물의 신호 크기가 전반적으로 높았지만, 신호 대 잡음비는 공기와 온도에 의한 차이가 없었다. EPI 기법에서는 공기보다 물이 있을 때 정량적, 정성적으로 인공물이 적게 발생한 영상을 얻을 수 있었고, 특히 물 온도 20°와 30°에서 신호 대 잡음비가 가장 높게 측정되었다. 결론적으로 EPI 기법에서 물 온도 20°와 30°의 물주머니를 이용하여 뇌 확산강조영상을 획득하면 임플란트와 보철물에 의한 자화율인공물이 감소되어 보다 진단적 가치가 있는 영상을 획득할 수 있을 것으로 사료된다.
자기공명영상에서 금속 물질이 삽입된 환자에서 자기감수성에 의한 허상이 발생하여 영상의 진단적 가 치가 저하되는 문제가 발생하고 있다. 여러 가지 인공물 감소기법 중 VAT-SEMAC 기법을 적용하여 영상의 왜곡에 대해 연구 하였다. 정형외과 수술시 사용되는 금속 임플란트를 팬텀에 부착하여 T1WI, T2WI를 스캔 시 허상으로 인한 왜곡을 측정하였다. 감소기법의 미적용, VAT 적용, VAT-SEMAC을 호환 적용하여 검사를 실시한 후 허상을 비교 분석 하였다. 허상은 VAT-SEMAC에서 최소 8%에서 최대 26%의 감소를 보였다. VAT-SEMAC 기법을 적용하면 정형 보철물이 삽입된 환자에게도 영상의 질을 향상시켜 진단적 가치가 향상된 영상을 획득할 수 있다. 적절한 스캔시간과 영상의 질을 동시에 고려한다면 실제 임상에서 VAT -SEMAC의 적용하여 허상 감소효과를 얻을 수 있을 것이다.
자기공명영상은 많은 장점에도 불구하고 체내에 정형보철이 있는 경우 자화율 차이로 영상왜곡이 발생한다. 스테인리스와 티타늄 시험편을 65 x 15 x 2mm로 동일하게 제작하여 phantom과 돼지고기에 부착 한 후 자기공명영상과의관계를 알아보았다. phantom 영상을 통해 영상왜곡의 길이와 돼지 뼈를 통한 신호강도의 변화, 피하조직의 지방억제정도를 정량적으로 평가 하였다. 스테인리스는 티타늄에 비해 길이 방향으로 4.4배, 높이 방향으로 2.8배 영상왜곡이크며, 신호강도는 58.5%로 상대적으로 낮았다. 피하조직 지방억제는 Normal의 56.2%에 비해 스테인리스는 16.04%,티타늄은 54.53%로 나타났다.실험 결과 자기공명영상의 영상학적 진단가치는 스테인리스 보다 티타늄 금속이 부착 된 경우 더 우수한 것을 알수 있었다.