목적: MRI 검사에서는 영상을 얻기 위해 RF Pulse를 인체에 조사하게 되는데 이때 조사된 RF Pulse 에너지의 상당 부분은 인체에 그대로 흡수되고 이로 인해 인체 온도에 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 MRI 검사 시 치아 임플란트를 사용으로 인해 발생되는 두부 전체의 SAR와 온도의 변화를 비교 분석하고자 한다.
재료 및 방법: 전자장 분석 프로그램을 실행한 뒤 Jensen 모의 인체를 대상으로 여러 가지 변화된 인자들을 적용해 두부 전체의 SAR와 온도의 변화를 측정하였다. 자세한 실험 방법은 다음과 같다.
먼저 치아 임플란트를 사용하였을 때와 치아 임플란트를 사용하지 않았을 경우 두부 전체의 SAR와 온도 변화를 알아본 뒤 치아 임플란트 개수를 0개와 한 개, 그리고 다섯 개로 변화시킨 경우 두부 전체의 SAR와 온도 변화를 알아본다. 그리고 치아 임플란트 재료를 Titanium, ZrO2, Al2O3로 변화시킨 경우 두부 전체의 SAR와 온도 변화를 알아보고, RF Pulse 주파수 세기를 64MHz, 128MHz, 296MHz로 변화시킨 경우 두부 전체의 SAR와 온도 변화를 알아본다.
마지막으로 Brain MRI 검사에서 치아 임플란트를 사용함에 따라 달라지는 두부 전체의 SAR와 온도 변화를 측정하여 국내외 SAR와 온도 제한치와 비교 분석해 본다.
결과: Brain MRI 검사 시 치아 임플란트를 사용하지 않았을 때 보다 사용했을 때가 두부 전체의 SAR와 온도가 증가하였으며 치아 임플란트의 개수가 증가할수록 두부 전체의 SAR와 온도 역시 증가하였다. 치아 임플란트 재료의 변화에서 Titanium을 사용하였을 때, 두부 전체의 SAR와 온도는 높게 나타났다. 하지만 ZrO2와 Al2O3을 사용하였을 때, Titanium보다 두부 전체의 SAR와 온도는 낮게 나타났다. 그리고 RF Pulse 주파수 세기를 변화시켰을 때는 RF Pulse 주파수 세기가 클수록 두부 전체의 SAR는 비례하여 증가하지만 두부 전체의 온도는 오히려 감소하였다. 또한, Brain MRI 검사에서 치아 임플란트를 사용할 경우 두부 전체의 SAR값과 온도 변화는 국내외 SAR와 온도 제한치를 넘지 않는 결과를 나타냈다.
결론: Brain MRI 검사에서 치아 임플란트를 시술한 환자는 치아 임플란트를 시술하지 않은 환자에 비교해 두부 전체의 SAR와 두부 전체의 온도는 상승하는 것을 알 수 있었으며 치아 임플란트의 개수가 증가할수록 두부 전체의 SAR와 온도 역시 증가하였다. 치아 임플란트의 재료는 금속의 비중이 작은 경금속이면서 전기적 도체인 Titanium과 비교했을 때 전기전도도가 낮은 전기적 부도체인 ZrO2와 Al2O3에서 두부 전체의 SAR와 온도는 낮게 나타났다. 그리고 RF Pulse 주파수의 세기가 클수록 두부 전체의 SAR는 비례하여 증가하게 되지만 주파수가 높을수록 인체 내부로의 조직 침투율이 감소하여 낮은 주파수에 비교해 인체 두부 전체의 온도는 감소하였다. 또한, 치아 임플란트를 시행한 환자는 Brain MRI 검사를 해도 국내외 인체의 두부 평균 SAR와 온도의 제한치는 넘지 않았다. 하지만 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 Al2O3 또는 ZrO2 재질의 치아 임플란트를 사용하는 것이 Brain MRI 검사에서 인체 두부 전체의 SAR와 온도를 감소시키는 방안이라는 점을 발견할 수 있었다.
본 연구는 해마다 증가하는 치아 임플란트 시술을 한 환자들이 Brain MRI 검사를 시행했을 때 발생하는 두부 전체에 흡수되는 SAR와 온도 상승을 전자장 시뮬레이션 프로그램을 통해 평가였다는 점에서 의의가 있다.

Purpose: In MRI examination, when irradiating the human body with RF Pulse to acquire images, the portion of the irradiated RF Pulse energy is absorbed 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.
Materials and Methods: After conducting the electromagnetic field analysis program, the change in the SAR and temperature of the Brain was measured by applying various transformation factors to the Jensen simulated human body. The experimental method is as follows.
We measure the change of SAR and Temperature with or without dental implant. and measure the change of SAR and Temperature due to changes in the number of dental implants. And measure the change of SAR and Temperature due to changes dental implant material are different. Then we measure the change of SAR and Temperature due to changes the RF Pulse intensity are different. Finally, SAR value and temperature change of the Brain depending on the use of the dental implants in Brain MRI examination are measured and compared with the domestic and foreign SAR and temperature limit values.
Results: The SAR value and temperature of the Brain increased when with the dental implant in the Brain MRI examination and The SAR and temperature of the Brain increased as the number of dental implants increased. When with Titanium, the SAR value and temperature of Brain increased, but with ZrO2 and Al2O3 showed lower SAR and temperature as compared with Titanium. When the RF pulse frequency intensity was increased, the SAR of the Brain increased, but the temperature of the Brain decreased, Also, when using dental implant in Brain MRI examinations, changes in the SAR and temperature of Brain did not exceed the domestic and foreign SAR and temperature limits.
Conclusion: The SAR value and temperature of the Brain increased when with the dental implant in the Brain MRI examination and The SAR and temperature of the Brain increased as the number of dental implants increased. The SAR and temperature of Brain decreased in Al2O3, ZrO2, which is an electrical nonconductor with low conductivity when compared Titanium. which is an electrical conductor even enough it is a light metal. When the RF pulse frequency intensity was increased, the SAR of the Brain increased, but the temperature of the Brain decreased, Because the higher frequency became lower the tissue penetration rate into the human body. Also, when using dental implant in Brain MRI examinations, changes in the SAR and temperature of Brain did not exceed the domestic and foreign SAR and temperature limits. But if when with Titanium appeared the maximum value of the SAR is higher than the limit value.
In addition, it is necessary to use an implant of Al2O3 or ZrO2 material to reduce the SAR value and temperature of the Brain in Brain MRI examination.
In this study, we evaluated the SAR value and the temperature increase absorbed by the human head generated by Brain MRI examination by patients who underwent an annual incremental dental implant operation through an electromagnetic simulation training program.