Ортопедические имплантаты, материалы и устройства
Большинство ортопедических имплантатов и устройств изготовлено из неферромагнитных материалов и является безопасными для пациентов. Однако в некоторых случаях может наблюдаться нагревание устройства, что может стать противопоказанием для МРТ диагностики (например, внутренние и внешние системы фиксации).
Интерферентный винт Perfix используется при пластике передней крестообразной связки. Данное устройство плотно прилегает к кости, что предотвращает его движение во время МРТ процедуры (магнитно-резонансной томографии). Согласно исследованиям, при наличии винтов Perfix МРТ обследование на аппарате мощностью 1,5 Тесла является безопасным для пациента.
"МР безопасные" и "МР условные" имплантаты, перечисленные в перечне, прошли испытания в МР среде, где мощность магнитного поле составляла 3 Тесла и менее, согласно заданным правилам и стандартам.
Системы внешней фиксации
Системы внешней фиксации включают специально разработанные стержни, штифты, стойки, шайбы, гайки и т.д.
Показания к установке систем внешней фиксации различны и могут включать следующие методы установки:
- Открытая и закрытая фиксация трещины;
- Коррекция ложных суставов длинных костей;
- Удлинение конечности с помощью метафизарной / эпифизарной дистракции;
- Коррекция дефектов / деформаций костных или мягких тканей;
Оценка воздействия МР среды во время процедуры магнитно-резонансной томографии на внешние системы фиксации является сложным процессом из-за большого количества составных частей имплнатата, некоторые из которых сделаны из проводящих материалов. Для того чтобы обеспечить безопасность пациента, специалистам необходимо принимать решение, отдельно анализируя каждую ситуацию.
Вибрация, связанная с МРТ
Данный эффект может быть особо ощутим, если имплантат / устройство / один из элементов сделан из проводящего материала. Вибрация может привести к частичному нагреванию элемента.
МРТ и ортопедические имплантаты
Особенно сложно оценить нагрев при обследовании МРТ для ортопедических имплантатов. Эффективным средством в этом случае является моделирование условий МР среды и проведение имитаций для определения уровня нагревания имплантата разного размера в условиях обследования на аппаратах 1,5 Тесла / 64 МГц и 3 Тесла / 128 МГц.
[Специалистам МРТ рекомендуется предварительно связаться с производителем для того, чтобы полностью обеспечить безопасность пациента во время проведения процедуры магнитно-резонансной томографии].
Источники:
1. Bagheri MH, et al. Metallic artifact in MRI after removal of orthopedic implants. Eur J Radiol 2012;81:584-90.
2. Farrelly C, et al. Imaging of soft tissues adjacent to orthopedic hardware: Comparison of 3-T and 1.5-T MRI. Am J Roentgenol 2010;194:W60-4.
3. Graf H, et al. Eddy-current induction in extended metallic parts as a source of considerable torsional moment. J Magn Reson Imag 2006;23:585-590.
4. Knott PT, et al. A comparison of magnetic and radiographic imaging artifact after using three types of metal rods: Stainless steel, titanium, and vitallium. Spine J 2010;10:789-94.
5. Koch KM, et al. Magnetic resonance imaging near metal implants. J Magn Reson Imag 2010;32:773-87.
6. Liu Y, et al. Numerical investigations of MRI RF field induced heating for external fixation devices. Biomed Eng Online 2013;12:12.
7. Liu Y, et al. Effect of insulating layer material on RF-induced heating for external fixation system in 1.5T MRI system. Electromagn Biol Med 2014;33:223-7.
8. Liu Y, Chen J, Shellock FG, Kainz W. Computational and experimental studies of an orthopedic implant: MRI-related heating at 1.5-Tesla/64-MHz and 3-Tesla/128-MHz. J Magn Reson Imaging 2013;37:491-497.
9. Luechinger R, Boesiger P, Disegi JA. Safety evaluation of large external fixation clamps and frames in a magnetic resonance environment. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2007;82:17-22.
10. Lyons CJ, et al. The effect of magnetic resonance imaging on metal spine implants. Spine 1989;14:670-672.
11. McComb C, Allan D, Condon B. Evaluation of the translational and rotational forces acting on a highly ferromagnetic orthopedic spinal implant in magnetic resonance imaging. J Magn Reson Imag 2009;29:449-53.
12. Mechlin M, et al. Magnetic resonance imaging of postoperative patients with metallic implants. Am J Roentgenol 1984;143:1281-1284.
13. Mesgarzadeh M, et al. The effect on medical metal implants by magnetic fields of magnetic resonance imaging. Skeletal Radiol 1985;14:205-206.
14. Muranaka H, et al. Evaluation of RF heating on hip joint implant in phantom during MRI examinations. Nippon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi 2010;66:725-33.
15. Powell J, et al. Numerical simulation of SAR induced around Co-Cr-Mo hip prostheses in situ exposed to RF fields associated with 1.5 and 3 T MRI body coils. Magn Reson Med 2012;68:960-8.
16. Shellock FG, Crues JV, Editors. MRI Bioeffects, Safety, and Patient Management. Biomedical Research Publishing Group, Los Angeles, CA, 2014.
17. Shellock FG. Biomedical implants and devices: Assessment of magnetic field interactions with a 3.0-Tesla MR system. J Magn Reson Imag 2002;16:721-732.
18. Shellock FG, Kanal E. Magnetic Resonance: Bioeffects, Safety, and Patient Management. Second Edition, Lippincott-Raven Press, New York, 1996.
19. Shellock FG, Mink JH, Curtin S, et al. MRI and orthopedic implants used for anterior cruciate ligament reconstruction: Assessment of ferromagnetism and artifacts. J Magn Reson Imag 1992;2:225-228.
20. Shellock FG, Morisoli S, Kanal E. MR procedures and biomedical implants, materials, and devices: 1993 update. Radiology 1993;189:587-599.
21. Stradiotti P, et al. Metal-related artifacts in instrumented spine. Techniques for reducing artifacts in CT and MRI: State of the art. Eur Spine J 2009;18 Suppl 1:102-8.
22. Yang CW, et al. Magnetic resonance imaging of artificial lumbar disks: Safety and metal artifacts. Chin Med J (Engl) 2009;20;122:911-6.
23. Zou YF, et al. Evaluation of MR issues for the latest standard brands of orthopedic metal implants: Plates and screws. Eur J Radiol 2015;84:450-7.