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Lo que se debe y no se debe hacer en el escaneo: Uso de imágenes por resonancia magnética en niños despiertos de entre 3 y 5 años para evaluar la estructura y función cerebral

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DOI:

10.3791/70023

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10 de marzo de 2026

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1Department of Psychology, University of Maryland

En este artículo

Resumen

Este protocolo describe métodos utilizados para examinar la estructura y función cerebral en niños de 3 a 5 años. Incluye procedimientos para preparar a los niños para una sesión de resonancia magnética (RM), incluyendo materiales para enviar a las familias en preparación para la sesión, formación simulada con escáneres y métodos empleados durante la sesión.

Resumen

La primera infancia (de 3 a 5 años) es un periodo marcado por cambios significativos en el cerebro. Este desarrollo está detrás de las mejoras relacionadas con la edad en varios ámbitos, incluyendo el lenguaje, la memoria y las habilidades socioemocionales. Sin embargo, evaluar la estructura y función cerebral durante este periodo mediante la resonancia magnética presenta varios desafíos. Por ejemplo, la dificultad para permanecer quieto, mantener la atención durante largos periodos y la falta de cumplimiento en la realización de respuestas conductuales en el escáner son problemas especialmente frecuentes. Los avances tecnológicos en técnicas de neuroimagen en la última década han mejorado significativamente las tasas de éxito de los estudios de neuroimagen pediátrica. Por ejemplo, duraciones de escaneo más cortas y la monitorización y corrección en tiempo real del movimiento durante el escaneo han resultado especialmente valiosos para obtener datos fiables. Sin embargo, los investigadores del desarrollo deben seguir siendo creativos para preparar adecuadamente a los jóvenes participantes para el entorno de escaneo y, posteriormente, asegurar que los datos obtenidos puedan utilizarse para abordar las preguntas de interés. El éxito de estas sesiones se ha vuelto fundamental con el inicio de grandes estudios de consorcio multicentro, como el estudio HEALthy Child and Brain Development, que buscan rastrear el desarrollo cerebral normativo y atípico a lo largo de los primeros años de vida. Con este fin, el informe actual proporciona un protocolo de neuroimagen pediátrica para mejorar la experiencia de escaneo de niños pequeños y los resultados de calidad de los datos de neuroimagen del desarrollo de cuatro estudios de neuroimagen realizados en un solo laboratorio durante los últimos 11 años. Estos resultados proporcionan una indicación del tiempo esperado de preparación de la ecografía, la duración total y las tasas de éxito para los escaneos estructurales y funcionales en niños pequeños cuando se utiliza este protocolo.

Introducción

Los estudios de resonancia magnética en bebés dormidos demuestran cómo la arquitectura cerebral estructural y funcional temprana sienta las bases para habilidades futuras en varios ámbitos, incluyendo lenguaje 1,2, funciónejecutiva 3 y desarrollosocioemocional 4. Sin embargo, muchas preguntas de desarrollo, como aquellas que apuntan a procesos cognitivos específicos, requieren que los niños estén despiertos durante la exploración para que los investigadores puedan medir respuestas a tareas, películas u otros estímulos. A medida que los niños crecen, cada vez tienen más capacidad para proporcionar respuestas conductuales durante el escaneo, lo que motiva un cambio hacia la neuroimagen despierta en la primera infancia. Este cambio de escanear a los niños dormidos a adquirir datos de escaneo mientras los niños están despiertos introduce nuevos desafíos. Por ejemplo, muchos niños pequeños experimentan ansiedad relacionada con la resonancia magnética, ya que es un entorno muy novedoso y estimulante que a menudo no está diseñado para ser amigable para los niños. Además, puede recordar a los niños a las consultas médicas y, de hecho, a muchos investigadores hacen escaneos en centros médicos. Si los niños pueden acceder al escáner, puede ser difícil mantenerlos dentro durante todo el protocolo de escaneo y mantener su atención. La pérdida de atención es especialmente relevante para los escaneos basados en tareas a partir de los cuales los investigadores esperan inferir relaciones entre las características funcionales del cerebro y los procesos cognitivos. Tanto la ansiedad como la atención fluctuante contribuyen a un aumento del movimiento en este rango de edad y, como resultado, la primera infancia se considera un periodo muy difícil paraimaginar 5.

Los protocolos existentes de resonancia magnética pediátrica se centran principalmente en bebésdormidos 6, y en el escaneo basado en tareas en niñosmayores 7,8. Sin embargo, durante la primera infancia (aproximadamente de 3 a 5 años) se puede escanear a los niños despiertos, aunque aún pueden ser demasiado pequeños para realizar resonancias funcionales tradicionales basadas en tareas que requieren respuestas pulsando botones. Esta brecha es importante de abordar, ya que la primera infancia es una ventana de desarrollo única durante la cual la atención, la capacidad de permanecer quietos y el cumplimiento de las instrucciones de los niños están surgiendo, permitiendo variaciones en el escaneo despierto. Por ello, escanear a los niños en edad preescolar despiertos requiere consideraciones adicionales más allá de las previstas para los niños mayores. Hasta la fecha, las mejores prácticas para abordar estas sesiones se han compartido informalmente mediante conversaciones en congresos o llevando la formación de una posición a otra (por ejemplo, procedimientos aprendidos durante una beca postdoctoral y posteriormente implementados al establecer un laboratorio independiente). El protocolo actual formaliza y consolida estas prácticas, con el objetivo de aumentar la transparencia y permitir que investigadores que son nuevos en el trabajo con este grupo de edad en entornos de resonancia magnética puedan implementar la resonancia magnética despierta con niños pequeños.

Por lo tanto, el objetivo de este protocolo es promover la adquisición segura de imágenes cerebrales de alta calidad durante la primera infancia para estudiar las relaciones cerebro-conductual. Concretamente, la obtención de datos de alta calidad mediante este protocolo permite a los investigadores abordar una variedad de cuestiones de desarrollo, como las relaciones entre la estructura cerebral y los resultados cognitivos, cómo la conectividad funcional entre regiones cerebrales se relaciona con los resultados cognitivos, o cómo la activación funcional relacionada con tareas de las regiones cerebrales apoya diferentes procesos cognitivos. Estas preguntas son especialmente relevantes durante los años preescolares, cuando habilidades fundamentales como la teoría dela mente 9, la formación de recuerdosduraderos 10 y las habilidades preescolares que subyacen al desarrollo lector11 emergen rápidamente. Además, la investigación sobre el desarrollo cognitivo durante este periodo puede tener importantes implicaciones clínicas y políticas. Por ejemplo, vincular el desarrollo cerebral y las transiciones de siestas en la primera infancia puede informar las políticas de siestas en preescolar, con consecuencias para el aprendizaje y la memoria12.

Las técnicas descritas en este artículo se basan en los protocolosprevios 7,8 para escanear a los niños, incorporando avances tecnológicos más recientes y consideraciones metodológicas para escanear a niños muy pequeños despiertos. Este método es especialmente aplicable a investigadores que obtienen datos de resonancia magnética de niños de 3 a 5 años. La investigación futura debería seguir adaptando procedimientos y tecnologías para permitir el examen de las relaciones cerebro-conductual en rangos de edad y etapas de desarrollo más amplios utilizando resonancia magnética despierta (por ejemplo,13 años, 14 años de niña).

Siguiendo los pasos descritos en este protocolo, los investigadores podrán examinar cómo el desarrollo cerebral estructural y funcional apoya el desarrollo cognitivo durante un periodo de rápido crecimiento en ambos ámbitos. Además, este protocolo puede utilizarse en entornos clínicos, ya que permite la adquisición de datos de neuroimagen de alta calidad, con el potencial de mejorar el diagnóstico temprano y la caracterización de las condiciones del neurodesarrollo en niños pequeños. Para ilustrar la eficacia del protocolo, se presentan los resultados de cuatro estudios de neuroimagen realizados en un solo laboratorio que emplearon este protocolo durante los últimos 11 años en niños de 3 a 8 años. Los resultados proporcionan una indicación del tiempo de preparación esperado necesario antes del escaneo, la duración de los protocolos de escaneo y la cantidad real de tiempo que se pasa en el escáner, así como los datos útiles adquiridos en diferentes tipos de secuencias (por ejemplo, estructural vs. funcional).

Protocolo

Este protocolo describe métodos y herramientas para medir la estructura y función cerebral en niños en edad preescolar despiertos y sanos utilizando imágenes por resonancia magnética (IRM) y sigue las directrices del comité de ética en investigación humana de la Universidad de Maryland, College Park. Se obtenía el consentimiento informado por escrito de cada padre, madre o tutor legal de cada menor, y el consentimiento verbal de cada niño. El protocolo incluye todos los pasos para facilitar una sesión de neuroimagen exitosa, desde las prácticas de reclutamiento hasta la sesión de escaneo propiamente dicha, y destaca formas de reducir la ansiedad de niños y padres en torno a la resonancia magnética, además de incluir prácticas de resolución de problemas para maximizar los datos.

1. Formación y experiencia del personal

  1. Primero, que los nuevos miembros del equipo de investigación acompañen una sesión donde solo observen.
  2. Tras acompañar dos o tres sesiones, los nuevos miembros actúan como compañeros de escaneo, lo que requiere menos toma de decisiones y resolución de problemas que otros roles (como liderar la sesión), pero les ofrece la oportunidad de participar más en la visita de estudio y practicar la creación de buena relación con un participante infantil.
  3. Tras servir como compañero de escaneo durante dos o tres sesiones, los nuevos miembros dirigen una sesión mientras un miembro experimentado del equipo de investigación ayuda. Proporciona comentarios detallados sobre su rendimiento después de la sesión. Repite este proceso hasta que el nuevo miembro pueda dirigir una sesión de forma independiente y segura.
    1. Haz que los nuevos miembros empiecen escaneando a los niños mayores, ya que suelen ser más obedientes y las sesiones transcurren mejor que con los más pequeños. Alternativamente, que practiquen con hijos de compañeros que puedan sentirse más cómodos en entornos de investigación.

2. Reclutamiento y programación

  1. Pregunta sobre las ideas preconcebidas sobre la resonancia magnética y alivia posibles fuentes de ansiedad. Por ejemplo, pregunta si el niño tiene experiencia previa con resonancias magnéticas y si hubo algún problema durante la sesión (por ejemplo, si el niño era sensible al ruido del escáner o al espacio confinado del escáner).
  2. Informa a las posibles familias de que la exploración no requerirá sedación ni radiación, que puede detenerse en cualquier momento durante la sesión y (si es coherente con las prácticas del centro de imagen) que los padres/tutores pueden permanecer con el niño en todo momento y/o que un investigador estará en la sala con el niño durante toda la prueba.
    NOTA: Algunos niños rendirán mejor si sus padres están muy involucrados en todos los pasos, mientras que otros lo harán mejor si su progenitor tiene un papel menos activo.
    Pregunta directamente al padre en la selección inicial si su hijo estará más atento a las instrucciones del investigador si el progenitor está involucrado o desconectado (por ejemplo, en la sala durante la simulación de formación y el escaneo real frente a fuera de la sala, ya que eso determinará cómo estructurar la visita de estudio).
  3. Utiliza un lenguaje adaptado a los niños para cualquier material dirigido al niño participante. Por ejemplo, "cámara cerebral" suena menos intimidante que "MRI" o "escáner" y "casco" suena menos intimidante que "head coil".
  4. Utiliza vídeos y otras imágenes para mostrar a las familias exactamente cómo será la sesión cuando lleguen al centro de neuroimagen (véase la Figura 1A).
  5. Ten algunos artículos (idealmente escritos para un público general) u otros recursos listos para padres que quieran leer más sobre la resonancia magnética y entender el proceso en mayordetalle 15,16.
  6. Ofrece citas los fines de semana, vacaciones escolares y mañanas (no después de clase, cuando el niño probablemente esté fatigado y menos obediente). Solicita la opinión de los padres sobre el mejor momento para programar la resonancia magnética para su hijo. Por ejemplo, algunos niños rinden mejor temprano por la mañana, mientras que otros están aturdidos por la mañana y renden mejor por la tarde.
  7. Envía a los padres un recordatorio unos días antes de la sesión pidiéndoles que confirmen que aún pueden asistir. Incluye cualquier requisito para su próxima visita. Por ejemplo, diles a los padres que vistan al niño con ropa cómoda y sin metal, como una camiseta de algodón y pantalones de chándal.
  8. Ten ropa de repuesto segura para RM en el lugar por si el niño llega con ropa que no sea apta para RM.

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Figura 1: Materiales para el reclutamiento, formación y compensación de los participantes. (A) Vídeo de resonancia magnética para enviar a las familias antes de la visita al estudio. Debe detallar qué esperar desde que la familia entra en el centro de neuroimagen hasta que se va. (B) Túnel de juego utilizado para dar a los participantes experiencia de estar quietos en condiciones similares a las de la resonancia magnética real. (C) Los premios de los participantes que utilizan sus imágenes cerebrales incluyen un osito de peluche con una camiseta con la imagen cerebral del niño planchada, así como una camiseta para que el niño la lleve puesta él mismo. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

3. Preparativos antes del escaneo

  1. Que al menos dos miembros del laboratorio tengan experiencia trabajando con niños durante la visita: un miembro del personal para trabajar con el participante durante la sesión simulada, así como para gestionar la configuración de la sala de control de la resonancia magnética durante la ecografía, y otro para que actúe como asistente (también conocido como 'compañero de escaneo') que permanecerá en la sala con el niño durante la ecografía real.
  2. Evita abrumar a la familia con el tamaño del equipo de investigación. Mantén el equipo pequeño y presenta a los miembros uno a uno.
  3. Haz que un miembro del equipo reciba a la familia y los lleve a la sala de simulación, y luego introduce personal adicional cuando sea necesario, como presentar al operador de la RM al entrar en la sala de escáner.
    NOTA: Algunos centros de neuroimagen tienen sus propios operadores/técnicos de resonancia magnética que realizan la exploración, mientras que en otros lugares el equipo de investigación forma a un miembro para ello. Si el centro no proporciona un operador, entonces cuenta con un miembro adicional del equipo de investigación que pueda operar el escáner para un total de 3 empleados.
  4. Antes de entrar en la sala de escáneres, realiza una sesión simulada de resonancia magnética donde se muestra al niño qué se le pedirá hacer para el escaneo, como practicar quedarse quieto mientras escucha ruidos similares a los que emitirá el escáner.
    NOTA: Algunos centros de neuroimagen pueden no disponer de una sala de simulación dedicada con escáner réplica, pero los mismos principios pueden aplicarse con un poco de creatividad. Por ejemplo, recrea el entorno de resonancia simulada haciendo que el niño se tumbe en un túnel de juego de tela (véase la Figura 1B) mientras reproduce ruidos de escáner en un teléfono móvil a máximo volumen. Sin embargo, algunos estudios sugieren que las sesiones simuladas de escáner no son esenciales para escanear con éxito a niños pequeños,17,18, así que determina si emplear este método. Cabe señalar que el escaneo simulado requiere tiempo adicional, lo que puede suponer una carga. Además, si se hace el mismo día que la ecografía, los niños pueden cansarse, hambrientos o irritables y frustrar a las familias. Por lo tanto, depende del criterio del investigador emplear este método o no. El protocolo actual repasa los pasos para una sesión simulada, coherente con los estudios presentados en la sección de Resultados.
  5. Proporciona mucho andamiaje para preparar a los niños para la resonancia magnética. Empieza preparándoles para que se queden quietas en un espacio estrecho usando algo más familiar o apto para niños, como un túnel de telas para jugar (véase la Figura 1B).
  6. Introduce el escáner simulado y permite que el niño explore el espacio a su manera.
  7. Decora el espacio para que encaje con una temática apta para niños (por ejemplo, el espacio exterior mostrado en la Figura 2) para que el niño se sienta cómodo al entrar y crea confianza hablando sobre aspectos de la habitación (por ejemplo, preguntando al niño "¿cuál imagen de nave espacial en la pared es tu favorita?").
  8. Utiliza el entrenamiento simulado de resonancia magnética como una oportunidad para preparar al niño para todos los aspectos de la exploración real (véase la Figura 2A, B). Crea un libro de cámara cerebral que detalle los pasos que seguirán mientras se hacen fotos cerebrales con ayudas visuales que demuestran cada uno de los pasos (Figura 2C-F).
  9. Haz que el niño escuche sonidos pregrabados del escáner que imiten los que escuchará durante el escaneo real como otra oportunidad para reforzar su experiencia.
  10. Empieza haciendo que el niño escuche los sonidos mientras está de pie en la habitación y que identifique cosas que le recuerden el sonido. Por ejemplo, una de las secuencias a menudo recuerda a los niños a un teléfono sonando, un despertador o un camión de bomberos. Asigna estos sonidos extraños a otros más familiares para ayudar a reducir la ansiedad al escuchar los ruidos en el escáner real.
  11. Tener la opción de que el niño vea una película durante los escaneos estructurales, ya que esto aumenta su implicación y, en consecuencia, reduce el movimiento en esos escaneos. Durante la sesión simulada, que el niño seleccione la película que verá para los escaneos estructurales de una selección predeterminada y adecuada a su edad.
    NOTA: Ofrece películas que capten la atención del niño pero que no sean demasiado cómicas ni impliquen canto. Las películas cómicas provocan risas y las películas con canto animan al niño a cantar con ellas, lo que provoca movimiento. Obtén la opinión de los padres sobre la película, ya que pueden tener ideas adicionales sobre películas que resulten especialmente divertidas para el niño o, por otro lado, que puedan dar miedo y causar angustia.
  12. Haz que el niño practique tumbado quieto en la cama de resonancia simulada mientras ve una película con los sonidos del escáner.
  13. Recuérdale al niño que debe estar quieto como una estatua pero suave como su peluche favorito (tal y como se presenta en el libro de la cámara cerebral, Figura 2F). Hazlo durante el mismo tiempo que una de las secuencias reales de la resonancia magnética (por ejemplo, unos 4-5 minutos para una secuencia anatómica ponderada en T1).
  14. Proporciona retroalimentación al niño sobre el movimiento y la atención durante este tiempo. Continúa con esta práctica hasta que el niño pueda permanecer quieto durante dos minutos seguidos.
    NOTA: Si el niño asiente o hace algún gesto para responder preguntas, pídele que responda verbalmente y hazle saber que también tendrá que hacerlo para la cámara cerebral real. Esto es importante para reducir el movimiento de la cabeza durante la exploración. Incorpora este prompt en las preguntas para el niño (por ejemplo, "Di 'sí' si estás bien y listo para seguir adelante o di 'no'"). Fíjate en cualquier otro movimiento o tendencia típica a moverse de cierta manera que haga el niño, como subir las rodillas, mover las manos hacia el espejo o el techo del escáner, y utiliza esto para ajustar las instrucciones y el enfoque durante la exploración (véase la Tabla Suplementaria 1 para los parámetros de cada secuencia).
  15. Empuja la cama del escáner de resonancia magnética simulada para mover al niño dentro del escáner simulado, imitando la experiencia de la resonancia real.
  16. Repite el progreso en las secciones 3.12-3.14 de reproducir la película, ruidos del escáner y monitorizar el movimiento. Continúa con esta práctica hasta que el niño permanezca quieto durante la duración de una de las exploraciones sin moverse (unos 5 minutos), teniendo en cuenta la duración total de la visita y la capacidad del niño para continuar.
    1. Si el niño está especialmente ansioso, ofrece primero al padre o a un investigador que demuestre cómo estar quieto en el escáner simulado. A menudo es útil para los niños participantes ver que otros están dispuestos a hacer las cosas que se les piden.
    2. Ofrece al niño elegir un peluche entre una selección de peluches aptos para resonancia magnética para llevar al escáner.
    3. Pregúntale al niño: "¿Te gustaría traer a un amigo a la sala de cámaras cerebrales?". Si responden que sí, muéstrales las opciones y que elijan una. Si dicen que no, procede sin elegir un peluche.
  17. Antes de pasar a la sala de escáner, que el padre confirme la información del formulario de cribado, haga una pausa rápida para picar (minimizar líquidos) y asegúrese de que el niño use el baño.
  18. Asegúrate de que la familia deje todas las pertenencias (por ejemplo, teléfonos, bolsas, relojes, joyas) en una taquilla fuera de la sala de control y escáneres para minimizar las distracciones.
    NOTA: Que el progenitor rellene el formulario de evaluación de seguridad por resonancia magnética tanto para su hijo como para él mismo (si el centro de neuroimagen permite que los padres entren en la sala del escáner) antes de programar la visita para asegurarse de que el niño es elegible. Luego, vuelve a hacer el cribado del participante y del padre/cuidador el día de la ecografía. Aunque el padre o madre no tenga intención de quedarse en la habitación con el niño durante la ecografía, esto permitirá mayor flexibilidad durante la ecografía si el niño se siente angustiado en el escáner y el padre quiere o puede entrar para consolarle. Si el padre o madre no es seguro para la RM, debería comprender perfectamente cualquier restricción asociada.
  19. Proporciona premios con temática cerebral, como una camiseta con la imagen cerebral del niño o una pequeña impresión 3D del cerebro para servir de motivación extra (véase la Figura 1C). Informa al niño sobre este premio antes de hacer el escaneo y infórmale de que, si sigue quieto, las fotos para su premio quedarán mejores.
    NOTA: Aunque es posible que estos premios se hagan en el lugar durante la sesión (por ejemplo, hacer camisetas para el cerebro usando apliques termoplanables), el momento puede no ser siempre adecuado. Si estos premios no pueden entregarse el día de la sesión de resonancia magnética, ten un premio que el niño podrá llevar consigo al final de la sesión, como un osito de peluche o un libro de pegatinas.

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Figura 2: Equipo y materiales de formación para simulaciones de escáneres. (A) Dos ejemplos de simulación de resonancia magnética donde el niño practica más para el escaneo real y en un espacio que imita más el conjunto real de escáneres (en lugar del túnel de juego de la Figura 1B). Utilizar un tema espacial o submarino hace que el espacio simulado sea menos intimidante y permite a los investigadores enmarcar la visita de la resonancia magnética como una aventura. (B) Usar el espacio simulado para practicar todos los pasos del escaneo real, como ponerse los auriculares, tumbarse en la cama del escáner y ponerse el casco de superhéroe. (C) Una portada colorida con imágenes aptas para niños. (D) Conectar la cámara cerebral con conceptos que el niño ya conoce, como una cámara normal, puede ayudar a aumentar su comodidad con la cámara cerebral y reforzar la importancia de conceptos como permanecer quieto para evitar imágenes borrosas, lo cual es cierto tanto para imágenes normales como para imágenes cerebrales. (E) Proporcionar fotos de otros niños pasando por el proceso de escaneo, incluyendo practicar las poses para ser usados con varita para comprobar si hay metal y ponerse auriculares. (F) Comandos simples con los participantes, como "quieto", "suave" y "super-duper", pueden proporcionar más adelante recordatorios breves de qué hacer durante la sesión. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

4. Durante la exploración

  1. Prepárate antes de que el niño entre en la habitación (lo ideal es terminar estos asuntos antes de que el niño llegue a la sala del escáner, así el foco puede estar en que el niño esté cómodo).
    1. Asegúrate de que la película seleccionada por el niño y los archivos de tareas necesarios estén preparados antes de revisar la visualización visual y la configuración de audio.
    2. Abre una pantalla para comprobar cuándo el niño está en el escáner. Esto puede ser tan sencillo como una diapositiva de PowerPoint con imágenes aptas para niños a lo largo de los bordes (véase la Figura 3).
    3. Si el niño puede nombrar todas las imágenes en pantalla mientras está en el escáner sin mover la cabeza, entonces puede ver toda la pantalla. Si se les escapa alguna de las imágenes, entonces ajusta el espejo y vuelve a preguntar qué puede ver. Repite este proceso hasta que nombren todas las imágenes.
      NOTA: Si es posible, decora el escáner real con calcomanías o hojas temáticas, ya que así el ambiente del escáner es menos intimidante y más amigable para los niños.
    4. Comprueba el volumen de los auriculares para asegurarte de que no esté ni demasiado bajo ni demasiado alto.
    5. Coloca la protección auditiva que se usará para el niño y cualquier acolchado para su cabeza.
    6. Si usas software de monitorización de movimiento, asegúrate de configurar los parámetros con antelación. Si se utiliza el Monitoreo Integrativo de Ressonancia Real-Time Frame Frame (FIRMM), configura los siguientes ajustes: umbral de movimiento fMRI: 0,3 mm, umbral de movimiento T1/T2: 0,5 mm, tamaño cerebral: por defecto.
  2. Entrar en la sala de escáneres con el niño
    1. Una vez en la sala de control, presenta al niño al operador de resonancia y dile que es un amigo que le ayudará a tomar imágenes cerebrales.
    2. Utiliza un detector de metales de mano para asegurarte de que el padre/cuidador y el niño no lleven ningún metal encima. Si el padre, cuidador o niño lleva ropa con bolsillos, indícales que revisen y se aseguren de que los bolsillos estén vacíos.
    3. Pídele al niño que se mantenga erguido "como un lápiz", con las manos a los lados y los pies juntos. Pasa el detector de metales de mano por la parte frontal del cuerpo del niño, desde los pies hasta la parte superior de la cabeza, y luego por la espalda.
    4. Pídele al niño que extienda los brazos "como una estrella de mar". Pasa el detector de metales por el lateral de una pierna, sube por el costado del niño, bajo el brazo, recorre la parte superior del brazo, sube por el lado de la cabeza y luego baja por el lado opuesto, siguiendo el mismo camino.
    5. Si el detector de metales emite una señal en algún momento, revisa si hay metal, retira el objeto y vuelve a hacer el cribado al niño.
    6. Repita el proceso en las secciones 4.2.3-4.2.5 para el padre/cuidador.
    7. Una vez dentro del escáner, dale al niño la oportunidad de explorar el espacio del escáner o hacer cualquier pregunta sobre la máquina antes de indicarle que se siente en la cama del escáner.
    8. Ten un taburete para que se suban a la cama y así aumentar su sensación de control y autonomía.
      NOTA: Si el niño está especialmente ansioso, prueba a poner música apta para niños en la sala del escáner para enmascarar el ruido de "silbido" que hace el escáner.
    9. Cuando los niños estén sentados en la cama, muéstrenles la pantalla trasera de la resonancia donde verán su película y recuérdales que la verán usando un espejo.
    10. Antes de ponerles protección auditiva, deja que la sientan con sus propias manos y explícales que esto ayudará a que el 'ruido de la cámara' no les moleste mientras ven la película o juegan a su juego.
    11. Una vez puesta la protección auditiva, coloca los auriculares en la cabeza del niño y haz que se tumbe en la bobina de la cabeza. Recoloca al niño hasta que esté cómodo y tenga la cabeza recta.
    12. Usa espuma suave para meter la cabeza del niño en la espiral y explícale que son como almohadas para que esté más cómodo y que deben ser "agradables y acogedoras, pero no demasiado apretadas". Déjales exprimir las compresas antes de meterlas.
    13. Elimina cualquier espacio negativo entre la cabeza del niño y la espiral para evitar movimientos grandes de la cabeza durante la ecografía. Una vez que las compresas estén en su sitio, pregunta al niño: "¿Es cómodo y cómodo, pero no demasiado apretado?". Reajusta las compresas según sea necesario hasta que el niño lo confirme.
    14. Reproduce parte de la película del niño con auriculares para asegurarte de que no suene demasiado baja ni demasiado alta para el niño.
    15. Coloca una toalla enrollada bajo las rodillas del niño para aumentar su comodidad y disminuir la probabilidad de que mueva o cruce las piernas, lo que podría provocar bucles conductores.
      NOTA: Para los niños que tienden a mover las piernas, utiliza una manta lastrada segura para RM para ayudar a reducir el movimiento. Si el niño elige un peluche de resonancia magnética (véase la sección 3.16.2), entrégale el peluche para que lo sostenga y asegúrate de que se acomode en una posición cómoda. Recuérdales que no lo muevan durante el escaneo. Para proporcionar retroalimentación táctil durante la exploración, aplica cinta médica desde un extremo de la base de la bobina de cabeza hasta el otro a través de la frente del niño, ya que se ha demostrado que esto reduce el movimiento de la cabeza durante la ecografía19.
    16. Después, dile al niño que va a conseguir su casco espacial o de superhéroe que necesitará hacerse las imágenes cerebrales y ponerle el espiral de cabeza.
    17. Una vez que el colar de cabeza esté en su sitio, dile al niño que la 'cama de cámara cerebral' va a ser elevada.
    18. Una vez que la cama del escáner esté en posición de casa, pon el espejo y ajusta el espejo para que el niño pueda ver la pantalla completa usando la comprobación de pantalla (ver Figura 4). Pregunta al niño qué animales/colores ve en la pantalla y asegúrate de que nombre todas las imágenes.
      NOTA: Los niños pequeños pueden no entender lo que se quiere decir cuando se les pregunta si pueden ver la pantalla completa, por lo que este paso es esencial para asegurar que el niño pueda ver toda la pantalla durante la exploración.
    19. Antes de meter al niño en el escáner, pregunta si tiene alguna última pregunta, asegúrate de que está cómodo y recuérdale que se quede quieto y que no cruce los brazos ni las piernas.
    20. Recuérdale al niño que un miembro del personal de estudio se quedará en la sala con él durante toda la exploración y que hará un seguimiento entre cada 'foto'. También recuérdales que respondan verbalmente en lugar de asentir con la cabeza.
      NOTA: Es muy importante tener siempre algo en la pantalla para que el niño lo observe desde el momento en que se le introduce en el escáner y hablar continuamente con él a través de los auriculares entre secuencias. Esto reducirá el movimiento, ya que los niños se ponen nerviosos cuando no pueden ver nada en el escáner y no saben qué va a pasar a continuación.
  3. Papel del ayudante (compañero de escaneo) en la sala de escaneo
    1. Mantente cerca del tubo del escáner y vigila el movimiento y la alerta durante el escaneo. Evita tener contacto físico inconsistente con el niño durante la exploración, a menos que se sienta angustiado, ya que esto suele hacer que mire hacia abajo, lo que provoca movimiento de cabeza.
      NOTA: La eficacia del contacto físico para prevenir el movimiento varía mucho de un niño a otro, pero un enfoque de "todo o nada" funciona bien. Para los niños que estén bien en el escáner o que se mueven en contacto físico, no proporcionen ningún contacto físico durante la exploración. Para los niños que están ansiosos en el escáner y tienden a moverse a menos que se les tranquilice de alguna manera, mantenga una presión constante en forma de una mano en el tobillo o un antebrazo sobre ambos tobillos. Si es necesario, el compañero de escaneo también puede inclinarse hacia el tubo y poner una mano sobre el estómago del niño durante toda la exploración.
    2. Una vez iniciado el escaneo, evita moverte demasiado en el calibre para limitar las inhomogeneidades del campo magnético, lo que puede provocar artefactos de imagen.
    3. Ayuda en la transición entre secuencias haciendo que el investigador en la sala de control o el operador hable con el niño durante preparaciones especialmente largas, lo que le recordará que no está solo en la sala de escáneres y reducirá su ansiedad. Evita que el compañero de escaneo hable con el niño a menos que sea necesario, ya que esto probablemente hará que el niño mire hacia abajo, moviendo la cabeza.
    4. Comunica la información al niño cerca de cuándo es relevante y en pequeños fragmentos para evitar saturarle. Por ejemplo, dile al niño: "Vamos a preparar tu juego/película ahora. Te avisaremos justo antes de que empiece" mientras los investigadores preparan su escaneo funcional. Luego, una vez configurado, proporciona cualquier instrucción para el juego o la película y recuérdales que se queden quietos justo antes de empezar el escaneo.
    5. Sé receptivo a las necesidades del niño. Por ejemplo, si se enfría durante la ecografía, ponles una manta encima y, si tienen calor, quítale la manta.
    6. Señala a los investigadores en la sala de control si deben detener el escaneo (por ejemplo, el niño quiere salir, el niño movió el espejo de la bobina de la cabeza). Asegúrate de que las señales sean comprendidas y acordadas por todo el personal.
    7. Asegúrate de que el niño permanezca despierto y atenda a la pantalla para realizar tareas funcionales.
  4. Sala de control
    1. Habla con el niño a través de los auriculares y hazle saber que la primera imagen cerebral comenzará pronto, y que empezará a oír los 'ruidos de la cámara cerebral'. Recuérdales que permanezcan quietos, suaves, y que hagan todo lo posible por seguir las instrucciones (ver Figura 2F). Si esta primera secuencia es un escaneo estructural (una secuencia que proporciona información anatómica estática), que se reproduzca la película preseleccionada del niño.
    2. Escaneos estructurales: Pon la película del niño y empieza el escaneo. Comprueba la calidad del escaneo una vez terminado para determinar si es necesario repetirlo.
      NOTA: Si el niño está implicado durante la película y sigue quieto, considera repasar varias secuencias estructurales sin hacer check-in. Esto puede reducir el movimiento de la cabeza así como la ansiedad del niño.
    3. Escaneos funcionales: Para escaneos funcionales basados en tareas, carga la tarea y proporciona cualquier instrucción al niño a través de sus auriculares. Recuérdales que permanezcan quietos mientras completan la tarea.
      NOTA: Habla con el niño mientras carga la tarea para mantenerlo ocupado y quieto, ya que el tiempo muerto durante la preparación de la tarea puede provocar aburrimiento y/o ansiedad7. Si el niño queda al menos unos segundos sin que alguien le hable, es probable que se mueva y/o pida terminar la exploración. Ten cuidado con problemas comunes como que el niño se duerma durante la tarea, que hable durante la tarea (lo que induce movimiento), que el niño pida una manta a mitad del escaneo o que se quite una a mitad de la prueba, que el niño se ponga incómodo y se mueva, que el niño mire al investigador en la habitación en lugar de a la pantalla durante la tarea, y el niño levantando la mano y moviendo el espejo durante el escaneo, lo que puede afectar cuánto de la pantalla puede ver. Las respuestas de botón son increíblemente difíciles de obtener en niños pequeños sin inducir movimiento. Considera usar respuestas verbales simples con respuestas de escaneo escaso o movimientosoculares 20,21.
    4. Sé lo más flexible posible al ajustar el orden del escaneo.
      NOTA: Por ejemplo, puede ser mejor empezar con secuencias basadas en tareas para niños pequeños y así aprovechar su mayor implicación al principio de la sesión de escaneo. Sin embargo, si un niño está especialmente ansioso, puede ser mejor empezar con una ecografía anatómica donde pueda ver una película de su elección.
    5. Ten en cuenta que los datos de tareas y descanso pueden no ser utilizables si no se obtiene un escaneo estructural utilizable. Busca un equilibrio entre atender las necesidades específicas del niño y priorizar las secuencias más importantes para el estudio, ya que puede que no se adquieran cuanto más avance la sesión.
      NOTA: Si una secuencia o tarea no se ejecuta y requiere solución de problemas, pon un corto de Pixar u otro clip animado corto para mantener al niño quieto y entretenido. Comunica cualquier cambio al niño a través de los auriculares para que sepa qué esperar. Por ejemplo, si la tarea funcional está solucionando el problema, "Estamos teniendo un poco de dificultad para que tu juego empiece, así que vamos a poner un cortometraje para ti antes de intentarlo de nuevo."
    6. Para secuencias en las que el monitoreo de movimiento por software esté disponible, asegúrese de que el movimiento del niño cumpla un umbral predefinido para un movimiento aceptable. Para secuencias donde esto no es viable, se utiliza la inspección visual para determinar si una secuencia debe repetirse (por ejemplo, nitidez de la imagen, evidencia de bandas/rayas, artefactos).
    7. Ten a mano una guía de evaluación de calidad para determinar si una secuencia debe repetirse.
    8. Documenta claramente el orden del escaneo, el número de ejecuciones para cada secuencia y cualquier desviación del protocolo durante la sesión, ya que estos deben tenerse en cuenta al analizar los datos.
  5. Después de la exploración
    1. Cuando termine la secuencia final, dile al niño con auriculares que ya ha terminado y que el operador entrará para sacarlo. Recuérdales que se queden quietos hasta que el operador los deje salir.
    2. Haz que el compañero de escaneo ayude a asegurar que el niño permanezca en el escáner hasta el momento adecuado.
    3. ¡Dale comentarios positivos al niño, diciéndole que lo hizo bien y agradécelo por sus esfuerzos!
    4. Si se permite, muestra una imagen del cerebro del niño para que la vea una vez que salga del escáner y dale un pequeño premio o regalo.

figure-protocol-3
Figura 3: Ejemplo de comprobación de pantalla después de configurar al niño en el escáner. Pídeles que nombren todos los animales o colores que puedan ver. Si pueden nombrar todos los animales/colores, entonces pueden ver toda la pantalla. Si no pueden, vuelve a ajustar el espejo y vuelve a preguntar hasta que pongan nombre a todos los animales o colores. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Resultados

Tasas de éxito en escaneos
El uso de los procedimientos detallados anteriormente conduce a la adquisición exitosa de la resonancia magnética en niños pequeños. Los siguientes resultados provienen del análisis post hoc de cuatro muestras de estudios de neuroimagen de un solo laboratorio, con participantes de entre 3 y 8 años (N = 344). Además, tres de estos estudios (Estudios 1, 2 y 4) incluyeron un componente longitudinal en el que los participantes regresaban cada 6 meses o 1 año. El Estudio 1 ha sidocompletado en 22, 23, el Estudio 2 está en fase de análisis de datos y la recogida de datos continúa para los Estudios 3 y Estudio 4. Ten en cuenta que, en todas las cifras y tablas, las tasas de éxito se calculan a partir del número de familias que acudieron al escaneo. Por lo tanto, estas cifras no reflejan a las familias que declinaron participar en la resonancia magnética o que no acudieron a su cita. Los estudios 1 y 2 normalmente comenzaban con niños viendo Inscapes24 (una película abstracta de 7 minutos y sin lenguaje diseñada para mantener la atención de los niños sin ser demasiado exigente cognitivamente), seguida de una película de su elección. El Estudio 3 normalmente comenzaba con una tarea seguida de una película de su elección, y el Estudio 4 normalmente comenzaba con la película que elegía el niño seguida de ParcialmenteNublado 25. La Figura 4 resume el éxito del escaneo entre participantes y puntos temporales, definiendo el éxito como obtener al menos un escaneo utilizable (es decir, incluido en análisis posteriores). El propósito de esta figura es destacar la eficacia global de este protocolo para adquirir datos de neuroimagen de niños pequeños. Las tasas de éxito específicas de secuencia, incluyendo la distinción entre escaneos estructurales y funcionales, se detallan en las Tablas 1, Tabla 2 y Tabla 3. En general, la mayoría de los participantes aportó datos útiles, concentrándose la mayoría de las sesiones inutilizables en los más jóvenes.

figure-results-1
Figura 4: Distribución por edades y sesiones longitudinales de resonancia magnética en cuatro estudios. Cada panel representa un estudio (Estudio 1-4). Los puntos individuales indican sesiones de resonancia magnética para cada participante, representadas por el punto temporal (eje x) y la edad (eje y). Los colores indican el tipo de sesión: verde = al menos un escaneo utilizable adquirido, rojo = datos de escaneo de baja calidad adquiridos y gris = ningún dato de escaneo utilizable adquirido. Líneas horizontales negras conectan las sesiones del mismo participante, ilustrando la recogida de datos longitudinales. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

La Tabla 1 presenta las tasas de éxito de la exploración estructural (al menos 1 escaneo utilizable) en el primer momento temporal de los participantes y en los siguientes por grupo de edad. Las tasas de éxito en el primer momento fueron generalmente altas, aunque más bajas en el grupo más joven (87% en edades de 3 a 4 años). En cambio, todos los participantes de 5 años o más completaron con éxito su primer escaneo estructural. En los momentos posteriores, la tasa de éxito del grupo de edad más joven disminuyó ligeramente (83%), así como la del grupo de 5-6 años (que pasó del 100% al 91%). Estos resultados pueden reflejar en parte el ruido, ya que había menos niños de 3-4 años en los siguientes momentos (n = 18) que en el primer (n = 98) y menos niños de 5-6 años en el primer momento (n = 39) que en los siguientes (n = 83). Sin embargo, varios factores también pueden influir. Los niños pequeños suelen mejorar con la edad, pero cuando no lo hacen, pueden no conservar un recuerdo fuerte de la primera sesión de ecografía y, por tanto, afrontar las siguientes con mayor ansiedad. El rendimiento de los niños mayores suele mantenerse estable, pero los descensos pueden reflejar el recuerdo de dificultades previas y, en consecuencia, una menor cumplimiento. Alternativamente, un peor rendimiento podría reflejar una mayor comodidad en el escáner hasta el punto de que los niños tengan menos preocupación por quedarse quietos. Sin embargo, dado que este estudio no midió las experiencias subjetivas de los niños en sesiones de ecografía previas, estas interpretaciones siguen siendo especulativas.

3–4 años4–5 años5–6 años6–7 años7–8 años8–9 añosTotal
Momento 1
# de visitas programadas9810539423030344
# De niños que entraron en el escáner899939423030329
# de niños demasiado asustados para entrar en el escáner97000016
# de escaneos estructurales exitosos779439423030312
% de escaneos estructurales exitosos87%95%100%100%100%100%95%
Momentos temporales posteriores
# de visitas programadas185282473334266
# De niños que entraron en el escáner184882473334262
# de niños demasiado asustados para entrar en el escáner0400004
# de escaneos estructurales exitosos154675473234249
% de escaneos estructurales exitosos83%96%91%100%97%100%95%

Tabla 1: Primer momento temporal y posteriores, completación estructural del escaneo y tasas de éxito por grupo de edad. La tabla muestra el número de visitas programadas, el número de niños que entraron en el escáner, el número de que declinaron por miedo y el número de escaneos estructurales exitosos. Los porcentajes representan la proporción de escaneos exitosos en relación con el número de niños que accedieron al escáner.

Los estudios 1 y 2 también incluyeron una secuencia funcional de estado de reposo sin tareas usando Inscapes, una película abstracta y sin lenguaje diseñada para mantener la atención de los niños sin ser demasiado exigentecognitivamente 24. La Tabla 2 muestra las tasas de éxito en el primer momento en que se aplicó esta tarea y en sus siguientes momentos. En todos los rangos de edad, las tasas de éxito de esta exploración en el primer momento de los participantes fueron menores que en la exploración estructural. Además, seis años parecían servir como un punto de inflexión para el rendimiento, en el que los niños menores de seis años muestran tasas de éxito similares bajas (tasa media de éxito = 58%) y los niños de seis años o más obtienen un rendimiento significativamente mejor (tasa media de éxito = 82%). En los momentos posteriores, el rendimiento en los grupos de tres a seis años mejoró (tasa media de éxito = 65%), mientras que los grupos de seis a nueve años se mantuvieron más consistentes (85%).

3–4 años4–5 años5–6 años6–7 años7–8 años8–9 añosTotal
Momento 1
# de visitas programadas277333423030235
# De niños que entraron en el escáner257033423030230
# de niños demasiado asustados para entrar en el escáner2300005
# de niños que intentaron una secuencia "sin tareas"247033413030228
# de escaneos funcionales "sin tarea" exitosos (fracción de censura ≤0,2 a 0,3 mm)144318342425158
% de escaneos funcionales "sin tarea" exitosos (fracción de censura ≤0,2 a 0,3 mm)58%61%55%83%80%83%69%
Momentos temporales posteriores
# de visitas programadas22669463334210
# De niños que entraron en el escáner22668463334209
# de niños demasiado asustados para entrar en el escáner0010001
# de niños que intentaron la secuencia "sin tareas"22666443333204
# de escaneos funcionales "sin tarea" exitosos (fracción de censura ≤0,2 a 0,3 mm)21039362631144
% de escaneos funcionales "sin tarea" exitosos (fracción de censura ≤0,2 a 0,3 mm)100%38%59%82%79%94%71%

Tabla 2: Primer momento temporal y los siguientes, completación funcional de escaneo "sin tarea" y tasas de éxito por grupo de edad. La tabla muestra el número de visitas programadas, el número de niños que accedieron al escáner, el número de que declinaron por miedo y el número de escaneos funcionales "sin tarea" exitosos. El éxito se definió como ≤0,2 fracción de censura a 0,3 mm. Los porcentajes representan la proporción de ecografías exitosas en relación con el número de niños que intentaron esta exploración.

Los estudios 1 y 3 incluyeron ambos escaneos funcionales basados en tareas. En el Estudio 1, los participantes codificaron una serie de pares objeto-carácter en el momento 1, y en el Estudio 3, los participantes vieron pasivamente imágenes de objetos codificados fuera del escáner justo antes de la sesión de escaneo. No es de extrañar que las tasas de éxito de esta tarea fueran inferiores a las de la exploración estructural. Esto probablemente se deba a que las tareas, que no tenían audio y consistían en imágenes estáticas presentadas una tras otra, eran menos atractivas que la película seleccionada por el niño para el escaneo estructural.

3–4 años4–5 años5–6 años6–7 años7–8 años8–9 añosTotal
# de visitas programadas156235423030214
# De niños que entraron en el escáner136035423030210
# de niños demasiado asustados para entrar en el escáner2200004
# De niños que intentaron secuencias de tareas12171120231396
# de escaneos funcionales basados en tareas exitosos (≤fracción de censura 0,2 a 0,3 mm)79614131059
% de escaneos funcionales basados en tareas exitosos (≤fracción de censura 0,2 en 0,3 mm)58%53%55%70%57%77%61%

Tabla 3: Primer momento temporal de finalización de escaneo funcional "basado en tareas" y tasas de éxito por grupo de edad. La tabla muestra el número de visitas programadas, el número de niños que accedieron al escáner, el número de que declinaron por miedo y el número de escaneos funcionales "sin tarea" exitosos. El éxito se definió como ≤0,2 fracción de censura a 0,3 mm. Los porcentajes representan la proporción de ecografías exitosas en relación con el número de niños que intentaron esta exploración.

Estos resultados ponen de manifiesto los desafíos existentes asociados a la resonancia funcional basada en tareas en niños pequeños. El Estudio 4 intentó solucionar este problema utilizando un paradigma de visualización pasiva de películas, en el que niños de 3 a 5 años veían el cortometraje animado de Pixar, Partly Cloudy, en el escáner y respondían preguntas relacionadas con la memoria tras la sesión de escaneo. De los 61 niños en el primer momento, 50 (82%) proporcionaron datos útiles.  La recopilación de datos para este estudio continúa, pero de los 64 puntos de datos de los participantes en los momentos posteriores, 56 (88%) han tenido éxito. Estas tasas de éxito son mucho mayores que las observadas para este grupo de edad usando el escaneo en estado de reposo sin tarea y los diseños de bloques basados en tareas usando imágenes de stock. Estos resultados ilustran la importancia de tareas adecuadas para el desarrollo y aptas para los niños para asegurar el éxito de las sesiones de escaneo.

Tiempo de preparación del escaneo y tiempo de recogida de datos
La Figura 5 ilustra el tiempo medio necesario para colocar a los participantes en el escáner (medido desde su llegada a la sala de control) así como el tiempo medio que pasaron en el escáner. El tiempo de montaje fue bastante constante entre estudios y grupos de edad, normalmente entre 10 y 20 minutos. Sin embargo, el tiempo total dentro del escáner mostró patrones más específicos de cada estudio. En los Estudios 1 y 2, los niños permanecieron en el escáner durante periodos similares independientemente de la edad. Sin embargo, en el Estudio 3, los niños más pequeños parecían pasar menos tiempo en el escáner que los mayores, lo que probablemente reflejaba aumentos de tolerancia al entorno de escaneo y demandas específicas de tareas relacionadas con la edad. Cabe destacar que el Estudio 3 incluyó una tarea funcional de diseño de bloques con imágenes estáticas, un paradigma especialmente desafiante para los niños pequeños. El estudio 4 mostró el patrón contrario: los niños más pequeños tendían a permanecer más tiempo en el escáner que los mayores. Esto puede reflejar una mayor eficiencia en el escaneo de niños mayores, que tienen más probabilidades de proporcionar datos útiles en el primer intento. Por ejemplo, el Estudio 4 incluyó un escaneo estructural hipocampal de alta resolución que es altamente sensible al movimiento; Los niños más pequeños a menudo necesitaban varias pruebas para obtener un conjunto de datos utilizable.

figure-results-2
Figura 5: Tiempos de preparación y escaneo por grupo de edad. Cada panel representa un estudio (Estudio 1-4), con tiempos medios (± DS) representados para diferentes franjas de edad. Las barras verdes indican el tiempo desde que entra en la sala de control hasta que se configura en el escáner, mientras que las barras moradas representan el tiempo total dentro del escáner. Los títulos incluyen la duración del protocolo de escaneo para cada estudio. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

La Figura 5 ilustra dos puntos importantes sobre cómo el momento determina las tasas de éxito en los escaneos. Primero, el tiempo de configuración incluye todos los pasos descritos anteriormente en la sección 3.2 del protocolo. Esta sección, más que cualquier otra del protocolo, enfatiza la importancia de la paciencia. Aprovechar este tiempo adicional para permitir que el niño explorara el entorno del escáner contribuyó en gran medida a las altas tasas de éxito presentadas en las Tablas 1, 2 y 3. Por lo tanto, los investigadores deberían esperar reservar alrededor de 15-20 minutos para preparar al niño para la ecografía, lo cual puede ser diferente de lo esperado al escanear bebés, niños mayores y adultos. En segundo lugar, aunque los protocolos de escaneo en esta época suelen durar alrededor de 30 minutos, se tarda aproximadamente el doble en obtener los datos. Según lo establecido en el protocolo, esto probablemente se deba a repetir escaneos inutilizables hasta alcanzar el umbral adecuado de movimiento/calidad y/o a hacer pausas entre exploraciones para asegurarse de que el niño esté cómodo.

Tabla suplementaria 1: Parámetros de escaneo. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.

Discusión

Desde que la resonancia magnética se introdujo en entornos de investigación, ha avanzado enormemente la comprensión del cerebro en niños, adolescentes y adultos en edad escolar. Los datos presentados muestran que, con protocolos aptos para los niños, se pueden superar muchas barreras para escanear a los niños más pequeños. La preparación es clave: proporcionar a los padres materiales de resonancia magnética aptos para los niños, ofrecer una sesión prolongada de escáner simulado, responder preguntas tanto de padres como de niños, y fomentar la confianza y la confianza aumentan significativamente las probabilidades de éxito.

Sin embargo, incluso con una preparación sólida, la flexibilidad en todas las fases del protocolo es esencial. Aunque este protocolo detalla los pasos principales para preparar a los niños para las sesiones de escaneo estructural y funcional, rara vez ocurren en el mismo orden exacto o de la misma manera exacta entre los participantes. Por ejemplo, un niño especialmente ansioso puede beneficiarse de ver primero a un asistente de investigación en el escáner, o de empezar con escaneos estructurales acompañados de una película preferida antes de intentar escaneos más exigentes, basados en tareas o de visualización pasiva. En cambio, los niños con un control atencional menos desarrollado pueden beneficiarse de comenzar con escaneos basados en tareas, aprovechando su capacidad para concentrarse al inicio de la sesión. Algunos niños permanecen quietos sin ningún contacto físico, mientras que otros requieren contacto físico constante durante el escaneo. Además, algunos niños funcionarán mejor si su progenitor está muy involucrado en todos los pasos, mientras que otros lo harán mejor si su progenitor tiene un papel menos activo. Por ello, es fundamental aprender lo máximo posible sobre cada niño antes y durante la sesión de ecografía para adaptar la experiencia a sus necesidades. Esta flexibilidad ayuda a maximizar las posibilidades de obtener datos útiles respetando el nivel de comodidad de cada niño. Estas consideraciones son especialmente relevantes en la era de los estudios de cohorte multicentro y los conjuntos de datos compartidos de neuroimagen del desarrollo. Los investigadores que analizan estos datos pueden no tener experiencia directa recopilando datos de resonancia magnética de niños pequeños y, por tanto, pueden no conocer los factores clave que influyen en la calidad de los datos. Por ejemplo, si un escaneo dado refleja un primer intento o un intento posterior tras fallos anteriores, así como cómo variaron el orden de adquisición y la toma de decisiones durante la sesión entre los participantes, tiene importantes implicaciones para análisis posteriores, ya que los niños pueden procesar los estímulos de forma diferente al verlosrepetidamente 26. Al documentar la preparación, flexibilidad y juicio en tiempo real necesarios para escanear con éxito a los niños pequeños, el protocolo actual pretende aumentar la transparencia sobre cómo se adquieren estos datos. Esta información puede ayudar a los usuarios secundarios de datos a interpretar mejor la variabilidad en la calidad de los datos y a valorar la experiencia y el esfuerzo que implica la adquisición de neuroimagen pediátrica.

La resonancia magnética funcional (fMRI) se ha vuelto especialmente valiosa porque vincula la actividad cerebral con procesos cognitivos específicos, a menudo haciendo que los participantes realicen tareas en el escáner. Sin embargo, la mayoría de los estudios de fMRI se centran en niños mayores (8+ años) y adultos, ya que recopilar datos basados en tareas de niños más pequeños plantea desafíos metodológicossignificativos. Para abordar esto, los investigadores han utilizado enfoques "sin tareas" en los que los niños pequeños ven pasivamente películas abstractas y no verbales diseñadas para reducir el movimiento sin imponer altas exigenciascognitivas 24. Sin embargo, estas películas pueden no lograr captar de forma fiable a los participantes durante la primera infancia y no permiten un examen específico de redes funcionales que apoyan procesos cognitivos específicos. La falta de compromiso introduce un movimiento significativo durante el escaneo, lo que compromete aún más la usabilidad de los datos.

Los resultados demuestran tanto progresos como desafíos pendientes en neuroimagen pediátrica. Los escaneos estructurales, que normalmente se combinan con películas seleccionadas por niños, arrojan las tasas más altas de datos utilizables. Los escaneos en estado de reposo sin tarea —películas abstractas sin lenguaje ni narrativa— producen tasas de éxito más bajas, y la resonancia magnética por tareas existente, que requiere que los niños presten atención a imágenes estáticas, muestra las tasas de éxito más bajas. Por lo tanto, los investigadores deben ser creativos al diseñar tareas que sean lo suficientemente atractivas para mantener la atención de los niños pequeños, reduciendo así el movimiento, mientras obtienen suficientes datos para indexar de forma robusta los mecanismos neuronales subyacentes al proceso cognitivo deinterés 28,29. Aunque requiere más esfuerzo que las películas abstractas tradicionales y no verbales, desarrollar estímulos cinematográficos atractivos y naturalistas con personajes y contextos interesantes puede ser el mejor camino para mejorar las tasas de éxito en escaneos funcionales y la usabilidad de los datos en este rango de edad. Este enfoque está alineado con trabajos recientes que muestran que la visualización naturalista de películas supera al estado de reposo en la prediccióndel comportamiento 30. Además, los paradigmas de ver películas tienen ventajas sobre las tareas tradicionales con imágenes estáticas, ya que reflejan más de cerca los procesos cognitivos a medida que se desarrollan en contextos del mundo real. Por ejemplo, codificar información mientras los personajes están incrustados en una narrativa significativa refleja más de cerca el aprendizaje cotidiano que codificar imágenes estáticas presentadas aisladamente o superpuestas sobre un fondo estático. Al mismo tiempo, si aislar procesos específicos es esencial para la cuestión de investigación, los paradigmas basados en tareas pueden seguir siendo factibles cuando se diseñan para ser apropiados para el desarrollo, altamente atractivos y breves. Por ejemplo, los estudios que han conseguido obtener respuestas conductuales de niños durante una tarea tradicional de fMRI incluyeron estímulos audiovisuales que probablemente ayudaron a mantener a los niños comprometidos a pesar de la presentación de imágenesestáticas 31.

Sin embargo, es importante reiterar que estos resultados provienen de un solo laboratorio y, por tanto, no deben interpretarse como referencias normativas o de campo para las tasas de éxito en neuroimagen pediátrica. Se espera que la retención y la usabilidad de los datos varíen según los laboratorios, protocolos y el tiempo a medida que evolucionan los métodos, la tecnología y las prácticas de formación. Además, la variabilidad dentro del laboratorio probablemente refleja no solo factores relacionados con hijos o tareas, sino también el aumento de la experiencia del equipo de adquisición de datos, ya que la confianza en la implementación del protocolo y la capacidad para tomar decisiones oportunas en el momento mejoran con la experiencia. En cambio, la intención de compartir estos resultados es demostrar la variabilidad en las tasas de éxito de las exploraciones según el tipo de secuencia y el grupo de edad para llamar la atención sobre áreas que mejoran la adquisición de datos en la neuroimagen infantil.

Este artículo ofrece un protocolo completo para la neuroimagen pediátrica, desde el reclutamiento hasta la adquisición de datos. A diferencia de protocolos anteriores, enfatiza la preparación que se puede hacer antes de la sesión de ecografía para reducir la ansiedad del niño y de los padres respecto a la resonancia magnética (es decir, en la fase de reclutamiento y programación). Además, este protocolo aborda consideraciones importantes para recoger diferentes secuencias de los participantes: son necesarias distintas acciones para promover la recogida exitosa de escaneos funcionales basados en tareas a partir de escaneos anatómicos. Esto es especialmente importante, ya que las investigaciones muestran que las características neuronales funcionales probablemente están moldeadas por las propiedades estructurales subyacentes delcerebro 32,33, lo que indica que los cambios estructurales observados en la literatura existente probablemente interactúan con propiedades funcionales emergentes para apoyar el desarrollo cognitivo. Además, investigar estos procesos durante la primera infancia es especialmente crucial, ya que este periodo de desarrollo refleja un punto de inflexión para varias estructuras cerebrales y dominios cognitivos importantes. En última instancia, mejorar los protocolos de neuroimagen pediátrica avanzará en la capacidad de trazar las relaciones cerebro-comportamiento a lo largo del desarrollo e informará las intervenciones tempranas para niños en riesgo de sufrir desafíos neurodesarrollativos.

Divulgaciones

Los autores no tienen conflictos de interés conocidos que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por los National Institutes of Health (beca número HD079518, HD094758, HL164628, DA055316, HL164628), la National Science Foundation (BCS 1749280) y la Beca de Tesis Ann G. Wylie. Queremos agradecer a las familias que han participado en los estudios presentados aquí. También agradecemos a los miembros del Laboratorio de Desarrollo Neurocognitivo que contribuyeron al reclutamiento y recogida de datos y a tres revisores anónimos por sus comentarios útiles.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Monitorización Integrativa de Resonancia Magnética en Tiempo Real por Marco (FIRMM)Turing Medicalhttps://turingmedical.com/firmm/Software de monitorización de movimiento en tiempo real que puede utilizarse durante las resonancias magnéticas
Escáner de resonancia magnética simuladaMRAhttps://www.mra1.com/Una réplica no magnetizada de la máquina que tomará las imágenes estructurales y funcionales del cerebro del niño
Escáner de resonancia magnéticaSiemensTrioTim: https://www.siemensmriequipment.com/siemens-magnetom-trio-a-tim-system-3t-mri-system/ 
Prisma: https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging/3t-mri-scanner/magnetom-prisma		La máquina real que adquirirá las imágenes estructurales y funcionales del cerebro del niño. El estudio actual utilizó escáneres Siemens MAGNETOM TrioTim y Siemens MAGNETOM Prisma Fit.
PigPigPen Carpa de túnel de juego emergente para bebés o perros pequeños, tanto en interiores como en interiores Juego de juguetes de exterior para niños en el jardín. (Rojo, Amarillo, Azul)QC Toys (comprados en Amazon)ASIN: B08CX8CSHS
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aps%2C67& sr=8-1-spons&; sp_csd=
d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY& th=1		Un túnel cilíndrico de juego hecho de tela que puede usarse para imitar las experiencias mientras se usan en el escáner de resonancia magnética y nbsp;

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