Abstract
In MRI examination, when irradiating the human body with RF Pulse to acquire images, the portion of the irradiated RF Pulse energy is absorded into the human body, and this will affect the temperature of the human body. If a metal is inserted into the human body even if the same RF Pulse energy is applied, the SAR value increases and the body temperature changes due to the increase in the electromagnetic wave conductivity of the metal. So we measure and compared with the change in the SAR and temperature in the implant material of the dental implant in Brain MRI examinations. Experiments were performed on a human head model using a 64MHz and 128 MHz RF Pulse frequency generated by a 3.0 Tesla MRI apparatus. And then changed material of dental implants to Titanium and $Al_2O_3$. Using the XFDTD program, the changes in SAR and body temperature around the head were examined. When with Titanium the SAR value and temperature of Brain increased, but with $Al_2O_3$ showed lower SAR and temperature as compared with Titanium. The dental implants were low in SAR and temperature of the head in $Al_2O_3$, which are electrical insulators with low electrical conductivity, compared to Titanium, which is an electrical conductor. It is necessary to study the biologic effect of patient with brain MRI when titanium dental implant material is inserted in the future. Because the maximum value of SAR is much higher than the limit when dental implant material is Titanium. In addition, it is necessary to use an implant of $Al_2O_3$ material to reduce the SAR value and temperature of the Brain in Brain MRI examination.
Brain MRI 검사에서는 영상을 얻기 위해 RF Pulse를 인체에 조사하게 되는데 이때 조사된 RF Pulse 에너지의 상당부분은 우리 몸에 그대로 흡수되게 되고 이로 인해 인체의 온도가 상승하게 되는데 노출정도에 따라 인체에 영향을 주게 된다. 그리고 같은 RF Pulse 에너지를 주었더라도 인체에 금속이 삽입되었다면 금속으로 인한 전자파 전도도가 증가하기 때문에 SAR가 증가하고 체온도 변화하게 된다. 이에 Brain MRI검사 시 치아 임플란트의 재료에 따라 발생되는 두부 전체의 SAR와 온도의 변화를 비교 분석하고자 한다. 실험은 인체 두부모델에 1.5Tesla MRI장비에서 발생되는 64MHz RF Pulse 주파수, 3.0Tesla MRI장비에서 발생되는 128MHz RF Pulse 주파수를 조사한 뒤 치아 임플란트 재료를 Titanium과 $Al_2O_3$로 변화시킨 경우 두부 전체의 SAR와 온도 변화를 알아본다. 치아 임플란트 재료의 변화에서 Titanium을 사용하였을 때, 두부 전체의 SAR와 온도는 높게 나타났다. 하지만 $Al_2O_3$을 사용하였을 때, Titanium보다 두부 전체의 SAR와 온도는 낮게 나타났다. 치아 임플란트의 재료는 금속의 비중이 작은 경금속이면서 전기적 도체인 Titanium과 비교했을 때 전기전도도가 낮은 전기적 부도체인 $Al_2O_3$에서 두부 전체의 SAR와 온도는 낮게 나타났다. 치아 임플란트 재료가 Titanium 일 경우 SAR의 최대값은 제한치보다 월등히 높기 때문에 향후 Titanium의 치아 임플란트 재료를 삽입한 환자가 Brain MRI 검사를 할 경우 환자의 생물학적 영향과 관련된 연구가 필요할 것이다. 또한, 치아 임플란트 시술 시 Titanium보다는 $Al_2O_3$ 재질의 치아 임플란트를 사용하는 것이 Brain MRI 검사에서 인체 두부 전체의 SAR와 온도를 감소시키는 방안이라는 점을 발견할 수 있었다.
