让磁共振成像变得像游戏一样简单——儿童神经影像检查方案、指南与操作流程

摘要

尽管结构和功能磁共振成像（fMRI）在人类中的应用日益增多，对儿童群体的研究仍然面临挑战。本文提供了一套实践性强、分步讲解的视频方案，包含针对临床医生和研究人员在幼儿中开展（f）MRI检查的操作指南。

摘要

在过去的十年中，功能性磁共振成像（fMRI）和结构性磁共振成像的应用日益增多，用于研究人类感知、认知和行为的神经基础^{1, 2}此外，这种非侵入性成像方法已发展为临床医生和研究人员探索典型与非典型脑发育的工具。尽管神经影像学工具和技术的进步显而易见，但在年幼儿科人群中使用（功能性）磁共振成像（(f)MRI）仍相对较少². 在对儿童进行成像时，实际和技术上的挑战给临床医生和研究团队带来了一系列独特的问题^{3, 2}. 仅举几例，儿童受试者在参与过程中会面临动机、警觉性和配合度方面的挑战。焦虑可能是需要额外关注的因素。研究人员或临床医生还需考虑时间限制、运动约束、扫描仪背景噪音以及对磁共振扫描仪环境的不熟悉等问题^2,4-10. 然而，在更年轻的年龄组中逐步开展功能性和结构性神经影像学研究，可进一步加深我们对大脑发育的理解。例如，目前多个研究团队正在致力于发育障碍的早期检测，甚至可能在儿童表现出相关行为特征之前就实现识别^例如11. 已有多种策略和技术被报道用于确保幼儿在神经影像学检查期间的舒适性和配合度。游戏疗法¹², 行为学方法^{13, 14,15, 16-18}和模拟¹⁹，使用模拟扫描区域^20,21, 基础放松²²以及这些技术的组合²³上述所有措施均被证实可提高受试者的依从性，从而改善磁共振成像数据质量。更为重要的是，这些策略已被证明能够增加参与家庭和儿童的舒适度¹². 这类技术在临床实践中的主要进展之一是有可能避免使用镇静或全身麻醉（GA）来管理儿童在磁共振成像检查期间的配合问题^19,20在本视频报告中，我们介绍了一种儿科神经影像学方案，其中包含迄今在幼儿中已证明行之有效的指导原则和操作步骤。

方案

我们已将通用的实验测试指南以及磁共振成像（MRI）特定方法^12-23整合为一套完整的神经影像学方案，旨在指导研究人员和临床医生对年仅四岁的清醒儿童进行神经影像学检查。首先，我们强调适用于MRI检查的通用测试指南。其次，我们提供了该神经影像学方案的实操性、分步式说明。根据我们的经验，单次约2.5小时的检查时长（包括最多45至60分钟的成像时间）足以完成对儿童的训练并引导其顺利完成一次神经影像学检查。

一般指南

与所有涉及儿科人群的测试环节一样，应考虑针对如何更好地与幼儿合作所制定的一般性指导原则和建议²⁴。我们强调舒适性、适宜性和动机（CAM），并提供这些概念的定义。

（C）舒适度： 舒适度是指在影像扫描过程中，年幼参与者所处的一种情绪状态，其感受到的威胁被最小化，而安全感被最大化。

环境：与其他研究团队一致^19,20，我们认为模拟扫描区域是开始神经影像学检查的理想场所。理想情况下，模拟扫描区域应尽可能还原真实的MRI检查室和磁共振扫描仪（例如，配备外观与真实MR扫描仪一致的....

讨论

功能性和结构性磁共振成像（MRI）在人类大脑研究中的出现，为探索典型及非典型的大脑结构与功能提供了可能，因此在科研与临床应用方面均具有重要意义⁶。然而，相较于成人、青少年或婴儿群体，针对低龄儿童的MRI研究仍相对较少，这主要是因为在进行儿科神经影像扫描时存在诸多技术和实际操作上的困难。本视频方案提供了切实可行的解决方案，旨在应对可能阻碍研究团队在年幼儿童中开展（功能）磁共振成像（(f)MRI）实验的主要实践挑战。

儿童神经影像学面临诸多挑战，但研究者普遍认为，需要克服的两大主要障碍是：焦虑/痛苦程度以及受试者的运动^2,4,7,25。在接受影像学检查的临床患者中，焦虑和痛苦情况十分常见。据估计，所有患者中有4%至20%拒绝接受MRI检查，或在检查完成前中途退出²⁷。临床影像检查若未完成，可能带来严重后果，因为它会延迟正确诊断及潜在治疗的实施²²。据报道，儿童接受MRI检查时产生的焦虑/痛苦水平甚.......