New approach for reduction of MRI artifacts in dental clinical situation by combination of metallic materials with diamagnetic substance

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K20585
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 今井 治樹 東京医科歯科大学, 歯学部, 非常勤講師 (80735837)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: MRI / アーチファクト / 反磁性

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、常磁性材料と反磁性材料を組み合わせること（複合化）でMRIアーチファクトの低減を図る概念に着目し,以下の３項目について検証を行ってきた。①常磁性材料と反磁性材料を完全に一体化させた複合材料の評価　②同体積で形状の異なる金属試料を用い、形状がアーチファクトに与える影響を検討　③歯列状に排列したメタルブラケットを二次的に反磁性材料で被覆することで、アーチファクトを低減（反磁性被覆材による二次的複合化）
①については昨年度、海外学術誌へ論文を投稿し受理に至っている。今年度は、昨年度進捗に遅れが生じていた②、③について追加実験を行った。
②半径5mmの球体、およびそれと同体積となるよう加工した正四面体および立方体のTi製試料を用いてMRI撮像を行った際、各試料間のアーチファクト体積の差異はわずかであった。このため、今度は試料に異方性を持たせることで、形状とアーチファクト体積について関連性が得られないか検証を行った。その結果、静磁場方向に対する試料断面積（投影面積）とアーチファクト体積との間に相関関係が認められた。本内容については論文にまとめ、学術誌への投稿を予定している。
③については、コバルトクロム合金製ブラケットのみを使用してMRIの撮像を行ったところ、生じたアーチファクトが想定よりも小さく、ステンレス製ブラケットのみを用いた場合にはアーチファクトが大きすぎ、反磁性被覆材による低減効果の検証が困難であった。このため最終的には実際の臨床同様、ステンレス製ブラケットとブラスチックブラケットを組み合わせて実験を行った。その結果、反磁性被覆材によりアーチファクトの形状や到達範囲を変化させることは可能であったものの、期待したような低減効果を得ることは容易ではないことが明らかとなった。