《Brain Sciences》：Low-Field and Portable MRI for Acute Ischemic Stroke: A Systematic Review
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背景：磁共振成像（MRI）在急性缺血性卒中（AIS）及短暂性脑缺血发作（TIA）的诊断中占据核心地位；然而，传统高场MRI受限于基础设施要求、患者转运流程及可及性受限等因素。低场及便携式MRI系统的出现为急诊科、重症监护室及资源有限环境下的床旁神经影像检查提供
背景：磁共振成像（MRI）在急性缺血性卒中（AIS）及短暂性脑缺血发作（TIA）的诊断中占据核心地位；然而，传统高场MRI受限于基础设施要求、患者转运流程及可及性受限等因素。低场及便携式MRI系统的出现为急诊科、重症监护室及资源有限环境下的床旁神经影像检查提供了潜在解决方案。方法：本研究依据PRISMA 2020指南开展系统评价。检索PubMed、Scopus、Web of Science及Cochrane Library数据库自建库至2026年5月的文献。纳入标准为评估场强≤0.55 T的低场或便携式MRI系统在成人AIS、TIA、亚急性缺血性卒中或疑似卒中患者中应用的研究。提取诊断准确性、可行性、安全性、工作流程及临床效用相关数据，采用QUADAS-2工具评估偏倚风险。结果：共纳入11项研究，涵盖场强范围为0.064 T至0.55 T的便携式及低场MRI平台。便携式MRI在ICU及急诊科床旁成像中表现出良好的可行性，未报告重大设备相关不良事件。诊断性能受场强、病灶大小及成像方案影响，低场MRI可可靠检出大多数具有临床意义的梗死灶。结论：低场及便携式MRI在AIS和TIA诊疗中显示出良好的诊断潜力，尤其适用于传统MRI不可用、延迟或不安全的场景。然而，现有证据主要来源于样本量较小、多为单中心的研究，存在显著偏倚风险，在将其纳入常规临床决策前仍需进一步的前瞻性多中心验证研究。
1. 引言
时间是卒中救治的关键要素，但仅凭时间不足以指导治疗决策，影像学在识别出血、确认缺血性损伤、鉴别卒中模拟病以及估算治疗时间窗内病灶年龄方面发挥着决定性作用。2021年全球疾病负担研究显示，卒中患病数超过9000万例，新发病例1190万例，死亡730万例，其中缺血性卒中占新发病例的绝大多数。在此背景下，影像学检查并非被动的确诊手段，而是决定治疗路径的核心环节——决定患者进入溶栓路径、取栓路径、二级预防、观察或替代诊断流程。MRI通过弥散加权成像（DWI）检测血管闭塞后早期水分子运动受限，对小型或超急性期梗死的敏感度优于非增强CT；液体衰减反转恢复序列（FLAIR）则提供病灶时间演变信息，DWI阳性而FLAIR阴性的"不匹配"模式可用于醒后卒中或未知起病时间卒中的MRI引导溶栓决策。
当前的核心瓶颈在于可及性。传统1.5 T和3 T MRI系统需要屏蔽机房、受控安全区域、专职技师及转运至影像科，这些条件对资源充足医院的稳定患者可行，但与急诊科（ED）、重症监护室（ICU）、移动卒中单元及低资源环境兼容性较差。患者转运可能中断监护、通气、输液、透析及护理。CT虽因速度快、普及度高而不可或缺，但对早期缺血性改变及小型梗死的敏感性有限，Suo等人在0.23 T急诊队列中发现，CT仅检出24小时内低场DWI阳性病灶304例中的122例。低场及便携式MRI系统通过永磁体、低杂散场、开放式几何结构、电磁干扰抑制及标准电力配置，使扫描仪靠近患者而非将患者转运至扫描仪，有望改变MRI的应用场景。本系统评价旨在评估场强≤0.55 T的便携式或低场MRI在成人急性卒中及TIA中的诊断性能、可行性、安全性、技术演进及临床效用。
2. 方法
2.1. 方案与报告标准
本研究遵循《系统评价与荟萃分析优先报告条目》（PRISMA）2020声明及Cochrane系统评价手册开展。研究方案前瞻性注册于国际系统评价前瞻性注册平台（PROSPERO）（注册号CRD420261433717）。由于本研究为已发表研究的二次分析，无需伦理批准及患者知情同意。
2.2. 检索策略
全面检索PubMed、Web of Science、Scopus及Cochrane Library自建库至2026年5月的文献。检索词结合卒中、TIA、低场MRI、便携式MRI、床旁MRI、弥散加权成像及FLAIR等概念。同时筛查参考文献列表、试验注册库及近期便携式低场MRI相关综述。完整检索策略见补充材料表S1。
2.3. 纳入标准
纳入标准按人群、待评价试验、参考标准及结局指标制定。研究对象为18岁及以上、疑似或确诊AIS、TIA、轻型缺血性卒中、卒中模拟病或混合性急慢性卒中表现的患者，重点关注症状出现或最后已知正常时间72小时内接受成像者，纳入场景涵盖急诊科、ICU、住院卒中单元、移动影像及低资源环境。待评价试验为场强≤0.55 T的低场便携式MRI，不限磁体构型、制造商、序列包或软件版本，包括0.064 T便携式MRI、0.23 T移动MRI、0.35 T开放式MRI、0.55 T MRI及跨超低场与低磁场运行的场循环平台。参考标准为≥1.5 T的传统高场MRI或CT扫描。结局指标包括灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值（PPV）、阴性预测值（NPV）、病灶尺寸检出阈值、DWI-FLAIR不匹配、AIS与颅内出血（ICH）鉴别、病灶体积一致性、评分者间信度、扫描时长、技术失败率、安全性、患者耐受性、操作者要求及临床决策影响。排除个案报道及样本量少于10例的病例系列、纯动物实验、无诊断或临床相关影像结局的技术性论文、非卒中人群研究、叙述性综述、社论、评论及非英文研究。
2.4. 研究筛选与数据提取
两名研究者独立筛选题录、摘要及全文，分歧通过共识或第三位研究者裁决解决。采用预设表格提取数据，变量包括研究基本信息、国家、场景、设计、入组时段、资助来源、利益冲突、注册或伦理批准情况、样本量、目标疾病、年龄、性别、美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评分、症状至扫描时间、纳入排除标准、场强、扫描仪型号、硬件软件版本、序列、DWI参数、采集时间、后处理、操作者培训、禁忌证、参考标准、阅片者盲法、待评价试验与参考标准间隔时间、诊断结局、可行性结局、不良事件及临床决策影响。
2.5. 偏倚风险
采用改良版诊断准确性研究质量评估工具（QUADAS-2）从患者选择、待评价试验、参考标准及流程与时间四个领域评估偏倚风险及适用性。
3. 结果
3.1. 研究筛选
初检获得1717条记录，去重315条后剩余1402条进入题摘筛选，排除1359条，最终纳入11项符合条件的研究，发表时间为2005年至2026年。这些研究记录了低场卒中MRI从早期开放式低场成像和场循环概念验证到床旁便携式MRI及移动急诊系统的演进历程。PRISMA流程图见图1。
3.2. 研究特征
纳入研究覆盖五类技术平台。五项研究评估0.064 T Hyperfine便携式MRI在ICU、急诊科、急性卒中、DWI-FLAIR不匹配及优化DWI参数中的应用（Sheth 2021；Yuen 2022；Sorby-Adams 2024；von Danwitz 2025；Sorby-Adams 2026）。三项研究评估0.23 T ACUTA Elfin/Ray Plus移动MRI用于轻型卒中/TIA诊断或AIS-ICH鉴别（Suo 2024；Suo 2026；Xie 2024）。一项研究评估症状出现3小时内0.35 T开放式MRI的应用（Wohlgemuth 2005）。一项前瞻性对比研究比较0.55 T MRI与1.5 T MRI（Rusche 2022）。一项场循环研究探讨亚急性缺血性卒中中的内源性T1弥散对比（Mallikourti 2024）。临床场景差异显著：Sheth等和Yuen等聚焦于危重或住院患者的床旁成像，而Suo等研究移动0.23 T MRI在急诊科轻型卒中/TIA路径中的应用。参考标准涵盖1.5 T或3 T MRI、CT及最终临床放射学诊断。样本量从小型试点队列到Suo等的974例急诊队列不等，详见表1。
3.3. 偏倚风险与适用性
纳入研究的整体偏倚风险较高。偏倚高风险最常出现在患者选择领域及整体偏倚风险评估中（81.8%），主要源于非连续入组和选择性纳入标准。相比之下，待评价试验领域偏倚风险普遍较低，但患者选择和整体适用性领域存在较高的适用性问题，详见补充表S2及图1。
3.4. 技术与场强
在0.064 T场强下，便携式MRI一致证实床旁脑成像的可行性，但诊断性能取决于病灶大小、序列设计及硬件代际。Yuen等的50例缺血性卒中队列中，便携式MRI检出45例患者梗死灶；序列水平灵敏度T2加权成像为98%，FLAIR为100%，DWI为86%；漏诊病灶大小为4~10 mm。von Danwitz等的欧洲急性卒中试点研究发现，与高场MRI相比，缺血性病灶检出灵敏度为67%，特异度为100%；所有漏诊病灶均小于6 mm，而≥6 mm病灶均被检出。DWI-FLAIR不匹配在低场下亦可测量：Sorby-Adams等研究中，视觉评估不匹配在症状出现4.5小时内成像患者中灵敏度为60%、特异度为82%；定量FLAIR信号强度比值<1.15可将灵敏度提升至70%、特异度提升至85.2%。
后续优化DWI研究表明，技术改进的重要性不亚于场强本身。在AIS及模拟病患者中，单向0.064 T DWI灵敏度为78.2%、特异度为96.8%；多向DWI将灵敏度提升至95%、特异度提升至100%。新一代硬件将采集时间缩短约30%，可检出小至0.15 mL的病灶。这表明汇总早期硬件数据可能低估当前性能水平。
在0.23 T场强下，诊断性能在轻型卒中/TIA及出血鉴别方面最为突出。在102例与3 T MRI配对比较的研究中，移动0.23 T MRI灵敏度达97.9%、准确度为96.1%；漏诊病灶为皮质下或脑干区小于5 mm的梗死。在974例急诊队列中，低场DWI检出338例轻型卒中/TIA患者的急性梗死，而同期接受CT检查的病例中，低场DWI阳性病灶304例中CT仅检出122例。Xie等测试了一种出血强调反转恢复（HEIR）序列，在60例24小时内患者中实现AIS与ICH的完全区分，灵敏度100%、特异度100%，阅片者间一致性完全一致。
较早的低场研究提供了补充背景。0.35 T开放式MRI研究在症状出现3小时内DWI检出早期梗死的灵敏度为94%，而CT为73%；但运动伪影导致18例中7例需重复DWI，4例需镇静。0.55 T场强下，Rusche等报道最有经验阅片者与1.5 T MRI相比灵敏度为92.9%、特异度为100%。场循环MRI未提供标准准确度估计，但显示较高的阅片者一致性及低场下更强的梗死灶与对侧对比。
3.5. 可行性、安全性与工作流程
可行性研究结果具有明确临床意义。床旁便携式MRI可在不移除ICU主要支持设备的情况下完成，未报告重大设备相关不良事件。0.23 T急诊工作流程耗时较短：Suo等报道协议耗时10分28秒，Xie等报道联合DWI与HEIR采集仅需5分51秒。主要权衡在于图像质量：更长协议和运动敏感性在某些情况下提高了检出率，但降低了工作流程简洁性。
4. 讨论
本评价表明低场MRI在特定卒中应用场景中展现出令人鼓舞的技术可行性和诊断潜力，但现有证据仍受限于样本量小、单中心设计及方法学异质性。纳入研究证实低场MRI可检出具有显著临床意义的缺血性病灶，早期0.23 T数据可实现AIS与ICH的鉴别，维持DWI-FLAIR不匹配评估，并允许对不宜或无法转运的患者实施床旁成像。
最一致的局限性在于病灶尺寸。Suo等在0.23 T下漏诊小于5 mm的皮质下或脑干病灶；von Danwitz等在0.064 T下漏诊4例高场MRI阳性梗死灶，均为小于6 mm的病灶；Yuen等报告漏诊病灶位于4~10 mm范围。因此，在许多场景中低场MRI应被视为"纳入性"工具而非确定性"排除性"检查，尤其对于脑干、小脑、丘脑或深部白质症状患者。既往综述表明，降低的基础设施要求、更低的电力需求及床旁兼容性可扩展MRI可及性至传统扫描室外。卒中领域的证据表明，低场MRI可识别DWI阳性梗死、显示FLAIR演变、量化病灶体积并在特定协议中鉴别出血；与CT相比，其提供基于组织的早期缺血检测；与高场MRI相比，其牺牲了空间分辨率、信噪比及血管/灌注成像能力。
DWI-FLAIR不匹配数据尤为相关。高场MRI引导的未知起病时间卒中溶栓依赖于DWI阳性与FLAIR延迟高信号之间的生物学关系。Sorby-Adams等证明这种关系在0.064 T下可见，但性能尚不足以将低场不匹配视为高场不匹配的等价替代。现阶段更合理的角色可能是分诊：低场MRI识别可能受益于紧急高场MRI、转诊或专家会诊的患者，尤其是当传统成像延迟时。
急诊应用场景在轻型卒中和TIA中最明确。此类患者常表现为CT阴性，而管理决策取决于症状是否代表组织损伤。Suo等大型队列中，0.23 T DWI在相当比例的轻型卒中/TIA表现中检出急性梗死，而CT漏诊了大部分低场阳性病灶。这表明移动低场MRI可作为CT的补充手段用于选定的轻型卒中或TIA患者，但仍需评估工作流程整合及患者结局的前瞻性研究。对于ICU患者，其价值有所不同。床旁MRI可减少转运风险，尤其对于机械通气或血流动力学不稳定患者。Sheth等证明了危重患者中的可行性，Yuen等显示便携式MRI可检出缺血性病灶并随访病灶演变。在许多ICU场景中，核心问题是新发责任区梗死、出血、水肿或演变是否改变管理策略。低场MRI在资源有限及院前系统中亦有潜在作用，但仅靠便携性不足，仍需训练有素的操作者、维护保障、图像传输、及时解读、临床协议以及在怀疑大血管闭塞时的血管成像通路。
场强影响图像质量，但纳入研究表明性能并非仅由场强决定。序列设计、DWI方向数、梯度性能、重建算法、降噪、运动校正及硬件代际均发挥重要作用。Sorby-Adams等的优化DWI研究是最清晰的例证：在同一0.064 T平台上，多向DWI及新一代硬件提升了灵敏度并缩短了采集时间。0.23 T HEIR序列同样展示了序列设计如何针对特定临床需求——本例中为AIS-ICH鉴别。
基于人工智能的重建可能进一步提升低场MRI性能，尤其在信噪比和病灶显影受限的场景。Stroke-Aware CycleGAN据报道将低场DWI与高场DWI的病灶体积相关性从R=0.462提升至R=0.852。这一方向前景广阔，但需要前瞻性验证。增强方法必须在提升诊断效能的同时，避免增加假阳性病灶率、抑制微小梗死或在没有证据支持的情况下改变治疗决策。
本评价整合了诊断准确性、技术演进及工作流程证据，而非将低场MRI视为单一设备类别。同时探讨了急诊诊断、ICU可行性、DWI-FLAIR不匹配、AIS-ICH鉴别及病灶尺寸限制，这些对应不同的临床问题。
本评价同时也继承了原始文献的局限性。研究多为单中心、小样本或概念验证性质。入组常排除最可能从床旁成像获益的人群，包括严重神经功能缺损、躁动、意识障碍或存在器械相关顾虑的患者。参考标准不一，较长的待评价试验与参考标准间隔时间可能改变病灶可视性。硬件和软件的快速迭代也限制了时间上的外推性。
下一阶段应从可行性研究转向实施层面的高质量证据。多中心诊断研究应采用标准化参考MRI、预设病灶尺寸分层及盲法阅片。未来试验应纳入后循环症状、失语、躁动、许可范围内的心脏植入式电子设备及ICU级别危重患者。此外，研究应报告操作者资质、阅片者身份、结果反馈速度及后续决策变更情况。成本效益研究应衡量扫描仪成本、人员配置、机房要求、维护、转诊决策、避免的转运、治疗变更及公平性影响。技术工作应持续推进低场血管造影、灌注成像、运动校正、多向DWI及经过验证的增强流程。
5. 结论
低场及便携式MRI在急性卒中及TIA诊疗中展现出具有临床意义的潜力，尤其适用于传统MRI延迟、不可用或不安全的场景。现有证据表明其在缺血性病灶检出、ICU床旁成像及选定任务（如AIS-ICH鉴别和DWI-FLAIR评估）中具有应用前景。然而，由于这些发现主要源自样本量较小、单中心的、整体偏倚风险较高的研究，应被视为初步结果。在推荐常规临床实施之前，仍需更大规模的前瞻性多中心研究加以验证。
