《Next Research》：Advances in Pediatric MRI: Reducing Risks and Improving Imaging Outcomes
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儿童MRI面临运动伪影、镇静依赖等挑战，技术创新如快速成像、儿童专用线圈及AI重建技术可减少扫描时间和镇静需求，同时虚拟现实训练和患者沟通策略有效提升依从性。
Live S?rb?|Victoria Lie Fredriksen|Morteza Esmaeili
挪威斯塔万格大学电气工程与计算机科学系，斯塔万格，挪威
摘要
磁共振成像（MRI）被广泛用于儿童脑部成像。然而，在儿童中进行MRI检查可能会面临挑战。儿童体型较小、运动伪影、对感官刺激的敏感性较高以及患者配合度有限，这些因素都可能影响图像质量和检查效果。此外，尽量避免使用镇静剂也是优选方案，而这在很大程度上取决于在扫描前和扫描过程中如何有效缓解儿童的恐惧和焦虑。一系列方法——包括模拟MRI检查、结构化的准备和心理支持、基于虚拟现实的培训以及以患者为中心的护理——已被证明可以减少焦虑、提高配合度并增加扫描完成率。更快的数据采集技术、优化的儿童专用线圈以及近乎无声的成像协议的进步，进一步支持了在儿童中不使用镇静剂进行成像。这篇叙述性综述总结了有关技术创新和支持性工具的证据，这些工具有助于在减少镇静或麻醉需求的同时改善儿童MRI检查的效果。
引言
磁共振成像（MRI）是脑部检查的金标准，具有较高的软组织对比度、无辐射且非侵入性[1,2]。然而，儿童MRI面临一些与成人检查不同的特定挑战。例如，运动伪影是儿童MRI的主要问题，而较小的脑容量和较快的心率会进一步降低图像质量[3,4]。虽然镇静剂可以减少运动伪影，但会带来过敏反应、恢复时间延长和成本增加等风险。为成人设计的射频线圈可能会引起不适并降低图像分辨率。此外，儿童还存在体温调节困难、对噪声敏感以及梯度线圈噪音可能造成的听觉损伤等问题[5]。长时间的扫描还会增加儿童的痛苦和焦虑[6]。
优化儿童MRI的重点是通过调整采集参数（如视野范围、欠采样、压缩感知、并行成像和多层技术）来缩短扫描时间。模拟扫描、虚拟现实（VR）体验以及以患者为中心的沟通方式可以提高患者的配合度。儿童专用射频线圈、信号处理和VR工具的进步也提升了成像效果。当前的研究方向包括加快成像速度、改进线圈设计、优化镇静方案以及整合VR准备流程。跨学科合作对于减少运动伪影和镇静需求至关重要。
章节摘录
儿童的解剖学发展
生命早期阶段伴随着重大的解剖学变化，这些变化使得新生儿、幼儿和成人之间存在显著的生理差异。在儿科医学中，“婴儿”指的是出生到一岁的儿童，“新生儿”指出生后的前四周。而“成人”则指18岁以上的个体，表示生理完全成熟。这种固有的发育差异和相关成像限制使得在儿童群体中进行MRI检查时面临更多挑战。
提高成像质量和降低风险的技术进步
MRI扫描时间通常在15到90分钟之间，具体取决于采集的图像数量和解剖区域[36,37]。由于儿童体型较小，因此应尽可能缩短扫描时间。扫描时间主要由重复时间（TR）、相位编码的激励次数（NEX）以及平均信号数（NSA）决定。TR是指同一成像切片连续激励之间的间隔，而NEX和NSA则表示每个数据集的采集频率。
特定情况下镇静和麻醉的作用
本节讨论了在儿童MRI中实施麻醉和镇静时遇到的挑战。镇静剂通过抑制中枢神经系统来降低患者的意识和活动能力，而全身麻醉则会引起可控且可逆的无意识状态[58]。
减少镇静需求和增强患者配合度的策略
1总结了减少儿童MRI中焦虑、运动伪影和镇静剂使用的策略示例。
结论
优化和标准化儿童MRI方案是一个多方面的过程。实现这一目标需要创新技术的协同应用、有效的运动管理以及以患者为中心的护理策略。特别是基于人工智能的方法，如深度学习重建、运动校正和图像增强，对于进一步缩短扫描时间、提高图像质量和减少镇静需求具有巨大潜力。
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