チタン、ジルコニウム、チタン-ジルコニウム合金製歯科用インプラントがMRI、CT、CBCT画像に与えるアーチファクトの評価。ファントムスタディ

Evaluation of artifacts generated by titanium, zirconium, and titanium-zirconium alloy dental implants on MRI, CT, and CBCT images: A phantom study.

抄録

目的:

本研究の目的は，ジルコニウム，チタン，チタン-ジルコニウム合金製インプラントが磁気共鳴画像（MRI），コンピュータ断層撮影（CT），コーンビームCT（CBCT）において発生するアーチファクトを評価し，CTおよびCBCTにおける線量-面積積および被ばく因子と相関させることにある．

OBJECTIVE: The aim of this study was to assess artifacts generated by zirconium, titanium, and titanium-zirconium alloy implants on magnetic resonance imaging(MRI), computed tomography(CT), and cone beam computed tomography(CBCT) and to correlate the findings to the dose-area product and exposure factors on CT and CBCT.

研究デザイン:

ジルコニウム、チタン、チタン-ジルコニウムインプラントを超音波ゲルに埋め込んで3つのファントムを作成した。MRI、CT、CBCTの画像を複数のシーケンスと設定により取得した。MRIでは、インプラントの境界を越えた信号の空白の長さを「アーチファクト」と表現した。CTとCBCTでは、最も明るい画素から最も暗い画素のグレーレベルを差し引くことで「アーチファクト」を算出した。

STUDY DESIGN: Three phantoms were built by embedding zirconium, titanium, and titanium-zirconium implants in ultrasound gel. MRI, CT, and CBCT images were acquired by using multiple sequences and settings. For MRI, "artifact" was described as the length of signal void beyond the limits of the implant. For CT and CBCT, "artifact" was calculated by subtracting the gray level of the darkest pixel from the level of the lightest pixel.

結果:

MRIでは、ジルコニウムインプラントは軽微な歪みアーチファクトであったが、チタンおよびチタン-ジルコニウムインプラントは広範なアーチファクトを生じた（P < 0.05）。CTとCBCTでは，チタンとチタン-ジルコニウムインプラントはジルコニウムと比較してアーチファクトが目立たなかった（P < 0.05）．0.3mmと0.4mmのボクセルを持つチタングレード5のインプラントは、最も深刻なアーチファクトを生じなかった。

RESULTS: On MRI, zirconium implants had minor distortion artifacts, whereas titanium and titanium-zirconium implants created extensive artifacts (P < .05). On CT and CBCT, artifacts were less prominent with titanium and titanium-zirconium implants compared with zirconium (P < .05). Titanium grade 5 implants with 0.3 and 0.4 mm voxels produced the least severe artifacts.

結論:

MRI画像はジルコニウムインプラントによるアーチファクトの影響を受けにくく、CTおよびCBCT画像はチタンおよびチタン-ジルコニウム合金インプラントによるアーチファクトの影響を受けにくいことが示された。CTはCBCTと比較して、より大きなアーチファクトを発生させた。CBCTのボクセルサイズを大きくすると、線量-面積積が小さくなり、アーチファクトの程度が低下した。

CONCLUSIONS: MRI images were less affected by artifacts from zirconium implants, whereas CT and CBCT images showed less severe artifacts from titanium and titanium-zirconium alloy implants. CT generated greater artifacts compared with CBCT. Larger CBCT voxel sizes reduced the dose-area product and the severity of artifacts.