小儿神经外科患者快速序列 MRI 的临床适应证及其实施的局限性和障碍

在这里，我们提出了一种协议，以增加快速序列磁共振成像 （RS-MRI） 对儿科脊柱、创伤性脑损伤 （TBI） 和脑积水患者的使用，同时记录普遍实施的限制和障碍。

快速和快速的磁共振成像 （MRI） 方案在儿科神经外科患者中越来越受欢迎，因为它们是减少电离辐射和镇静的好方法。虽然它们的受欢迎程度有所提高，但在过渡到临床使用它们时仍存在需要克服的障碍，例如成本、人员培训和运动伪影。通过本文，我们开发了一种临床应用方案，其中快速 MRI 可以作为诊断检查的替代或辅助。此外，我们概述了使用 RS-MRI 治疗脊柱、TBI 和脑积水病变的相关文献，同时扩展了过渡到其使用时的局限性和后勤障碍，其中一些如上所述。由此，我们得出结论，RS-MRI 可用于诊断脊髓病变，例如空洞和脑积水。此外，它对 TBI 结果缺乏敏感性，这使得快速序列磁共振成像 （RS-MRI） 成为创伤性脑损伤 （TBI） 病理的其他高级成像或计算机断层扫描 （CT） 的有力辅助手段。

从历史上看，计算机断层扫描 （CT） 在许多情况下一直是筛查和监测神经系统病理的一线影像学检查。在儿科患者群体中，多项研究主张减少 CT 成像以减少辐射暴露。Kessler 等人指出，头部 CT （HCT） 的有效辐射剂量在幼儿中的比例更高，单次 HCT 的终生癌症死亡风险为 0.07%。白血病和脑恶性肿瘤是与辐射暴露增加相关的最常见病理¹。

标准 MRI 虽然没有放疗，但可能需要镇静以减少儿科患者的运动伪影。反复镇静会引起担忧，并可能对发育中的大脑产生神经毒性影响¹。Flick 等人进行了一项大型匹配队列研究，该研究表明，在 2 岁之前反复暴露于麻醉下可能更可能导致学习障碍的发展²。

由于在进行 CT 和 MRI 时担心辐射暴露和镇静，快速序列 MRI （RS-MRI） 越来越多地用于临床环境。早期 RS-MRI 用于评估脑积水。从那时起，由于扫描时间短、无电离辐射和镇静作用，RS-MRI 的其他适应症已经发展起来，这对于减少危险因素很重要。通过本系统综述，我们旨在讨论 RS-MRI 可以在诊断检查中替代或辅助的临床应用以及实施的局限性和障碍。

该协议遵循北卡罗来纳大学机构人类研究伦理委员会的指导方针，因为它是在文献综述之后创建的，不需要真正的人类受试者。已获得志愿者和拍摄所需的许可。本研究中使用的代表性 RS-MRI 图像已被去标识化。

注意：使用 “rapid MRI” 和 “fast brain” 等关键词对文献进行了回顾。共回顾了 15 篇文章，检索并组合成像方案以创建以下方案。

1. 患者定位

1. 在确定患者体位之前，确保已完成对使用 MRI 的禁忌症的全面审查。告诉患者 RS-MRI 的禁忌症目前包括各种类型的金属植入物，例如血管夹、异物、人工心脏瓣膜和其他类型的金属装置。使用金属探测器扫描患者，确保没有松动的金属物体。
2. 患有焦虑症或幽闭恐惧症的患者可能需要特别注意患者的体位，以减少这些情况的恶化。给患者一个警钟，并解释其用途。
   1. 咨询儿童医疗辅导专家团队的成员。要求他们与患者一起观看视频，让他们为预期结果做好准备。
3. 一些 RS-MRI 线圈有镜子。修复它们，以便患者可以从 MRI 扫描仪中看到外面。确保在儿科患者中进行准确的患者定位，并选择合适的线圈来优化 RS-MRI 图像。
4. 颅脑成像
   1. 对于脑部 MRI，将患者仰卧位并集中在脑线圈上，下巴向上倾斜³。在患者闭上眼睛的情况下使用地标、触摸传感器或激光标记。
   2. 提供耳塞以确保患者舒适和安全，并提供固定垫以减少运动和噪音。
5. 脊柱成像
   1. 颈椎
      1. 将患者置于仰卧位，喉部与脑圈中心³ 对齐。使用上述相同的患者安全措施。
   2. 胸椎
      1. 将患者置于仰卧位。利用脊柱线圈和脊柱线圈的中心与胸骨³ 对齐。
   3. 腰椎
      1. 将患者置于仰卧位。使用脊柱线圈并将其对准比髂骨上方约 5 厘米³.如果难以获得图像，请使用直立位 MRI⁴.
6. 安抚技巧
   1. 在 RS-MRI 期间使用安抚技术来减少运动伪影。尝试安慰技巧，包括喂食、襁褓和标准约束⁵.
   2. 请求监护人参与，以协助使用舒缓技巧。如果没有监护人，请让经验丰富的工作人员（如儿童生活专家）尝试安抚技巧。
   3. 在护理升级之前，始终尝试保守的舒缓方法。如果需要标准约束装置，请在取下后进行彻底的皮肤检查，以评估是否有瘀伤。
7. 镇静
   1. 如果患者在接受舒缓技术后仍无法安抚，请咨询麻醉科以获取镇静建议和剂量。获得监护人的同意并升级护理。

2. 脊柱评估

1. 以下 RS-MRI 方案建议捕获了用于脊柱病变常规检测和评估的序列。使用 1.5 特斯拉 （T） 或 3T 扫描仪⁶ 执行这些序列。
   1. 查看代表性参数，例如矩阵大小、视野 （FoV）、重复时间 （TR） 和回波时间 （TE）。遵循机构参数或下面列出的参数。
2. 将整个脊柱系列视野调整为单个或单独（颈上胸、下胸腰/骶）。根据患者的体型计算调整。
3. Sylinx 评估
   1. 使用 NUMARIS/4 软件，选择左上角的 Patient（患者） 选项卡。从下拉菜单中，选择 Patient Browser。
   2. 单独的屏幕将显示选项列表。从此列表中，选择 Scheduler。单击患者的姓名一次，然后单击屏幕下半部分的注册按钮。
   3. 一个单独的屏幕将显示患者的姓名、出生日期、身高和体重。查看这些参数以确保它们正确无误。
   4. 在 “患者体位” 下，选择 “Head First-Sunat” （头部先 - 仰卧）。在同一屏幕上的 Study （研究） 下，选择 SYRINX/TETHERED CORD NON-SEDATION EVALUATION 方案。
   5. 在成像研究开始时，确保定位器序列正在运行。此序列确定算例的方向。在脊柱情况下运行此序列 2-3 次。
   6. 接下来，运行选定的 T2 加权半傅里叶采集单发涡轮自旋回波 （HASTE） 轴向和矢状序列。
      1. 遵循此处列出的成像协议：切片厚度 3.0 mm，FoV 240 mm，TE 82 ms，TR 1500 ms。
   7. 研究完成后，重复步骤 2.3.1。从单独的屏幕显示中，选择 Local Database。
   8. 选择患者的姓名和已完成的研究。点击 转让 在左上角，然后 转移到 PACS.
   9. 通知支持团队研究已结束，并将患者转移出 MRI 扫描仪室。一旦患者被安全转移，就让患者与监护人团聚。
4. 其他脊柱病变
   1. 如果有临床指征或怀疑脊髓病变，则添加 T2 短 Ti 反转恢复 （STIR） 序列。通过重复步骤 2.3.1 将此序列包含在上述协议中。
   2. 选择 ______ - SPINE WO 序列。选择与正在成像的脊柱部分相关的序列（即 C-SPINE WO）。
   3. 从右列中填充的其他序列列表中，选择 STIR 序列。遵循以下协议参数：光滑厚度 3.0 mm，FoV 280 mm，TE 58.0 ms，TR 4000 ms。
      1. 值得注意的是，STIR 使脂肪组织无效，这有助于组织区分。STIR 对脐带病变的敏感性高于 HASTE，后者对 CSF 和脐带分化更有用。
   4. 重复步骤 2.3.7-2.3.8 以传输其他图像以供放射科医生解释。

3. 创伤性脑损伤评估

1. 使用 1.5 T 或 3 T 扫描仪执行推荐的方案。从 表 1 中提供的列表中选择扫描仪。
2. 确保创伤性脑损伤 （TBI） 序列包括但不限于轴向流体衰减反转恢复 （FLAIR）、轴向梯度回波序列 （GRE）、轴向弥散加权成像 （DWI） - 单次涡轮自旋回波以及轴向和冠状动脉 HASTE。
3. 请注意，TE、TR、矩阵大小和视场可能存在微不足道的变化。遵循机构成像方案或下面列出的参数。
   1. 值得注意的是：T2 GRE 和 T2 HASTE 序列最有可能识别创伤性病变。
4. 出血
   1. 按照步骤 2.3.1-2.3.3 为研究选择患者。选择患者体位作为 Head First Supine 后，在 Study（研究）下选择 NEURO BRAIN。
   2. 将填充另一个协议列表，并从该列表中选择 PEDS TRAUMA。查看此列表以确保它包含上面步骤 3.2 中列出的序列。
   3. 对于疑似出血，请确保放射科医生解释 GRE 图像。使用这些参数以获得最佳 GRE 成像质量：切片厚度 4.0 mm、FoV 230 mm、TE 2.46 ms、TR 240 ms。
      注意：与 CT 成像相比，该序列因增加轴外出血的检出率而显着增加。
   4. 重复步骤 2.3.7-2.3.8 以传输其他图像以供放射科医生解释。
5. 弥漫性轴索损伤
   1. 除了 GRE 序列外，在弥漫性轴索损伤的评估中添加额外的轴向磁敏加权图像 （SWI）。
      注意：SWI 图像在检测到的出血病变的数量和数量方面比 GRE 更敏感。
   2. 重复步骤 3.4.1-3.4.2。使用这些参数获得最佳 SWI 成像质量：切片厚度 3.0 mm、FoV 220 mm、TE 20 ms、TR 27 ms。
   3. 与 GRE 相比，SWI 成像可能会导致更长的采集时间，因此更有可能因运动伪影而降级。查看上述舒缓技巧，以帮助减少运动伪影。
6. 颅骨骨折
   1. 对于疑似颅骨骨折，上述序列的敏感性较低。在上述方案中添加黑骨 MRI 序列。
   2. 通过返回到 Patient Browser 选项卡来选择黑色骨骼序列。从此选项卡中，选择 Neuro Brain 协议。
   3. 从左侧显示的其他协议列表中，选择 PEDS Trauma （PEDS 创伤 ），然后选择 Black Bone 序列。
   4. 黑骨序列是一种 GRE 序列，具有较短的 TE 和 TR 以及区分软组织和骨骼的最佳翻转角。在研究属性屏幕的“常规”选项卡下选择这些成像协议 ^1,7：TE 4.20 毫秒、TR 8.60 毫秒和 5° 的翻转角度。
   5. 头部 CT 是评估颅骨骨折的金标准，如图 1 所示。与监护人讨论风险和益处，并确定最合适的疗程。如果患者在 TBI 病情检查中完成了骨骼检查，请在开始头部 CT 检查前检查颅骨 X 线片。

4. 脑积水和分流评估

1. 在 1.5 T 或 3 T 上执行实验方案。使用标准的市售硬件和软件查看序列。
2. 脑积水评估
   1. 按照步骤 2.3.1-2.3.3 为研究选择患者。选择患者体位作为 Head First Supine 后，在 Study（研究）下选择 Neuro Brain（神经脑）。
   2. 将填充另一个协议列表。从该列表中，选择 Rapid Sequence （快速序列）。
   3. 从名为 AAHScout 的定位器序列开始研究。确保此 Localizer 序列在研究开始时自动开始。
   4. 对于脑积水的评估，包括 TurboFLASH T1 加权序列和 HASTE T2 加权序列。TurboFLASH 序列是经过修改的 GRE 序列，具有较短的 TE、TR 和翻转角度。
      1. 对于在 1.5 T 上执行的 HASTE T2，使用以下推荐参数⁸：重复时间 （TR） 744 ms，回波时间 104 ms，翻转角度 150°，视场 230 mm，矩阵 256 × 156，采集次数 1，切片厚度 4 mm，跳跃 1 mm，I-PAT 因子 2。
      2. 对于在 3 T 上执行的 HASTE T2，使用以下推荐参数⁸：3-特斯拉：TR 358 毫秒，回波时间 90 毫秒，翻转角度 150°，视场 220 毫米，矩阵 256 × 156，采集次数 1，切片厚度 4 毫米，跳跃 1 毫米，I-PAT 因子 2。
         注意：HASTE T2 重量图像为心室评估提供了最佳成像质量。如果放置了导管，TurboFLASH T1 加权图像更适合导管可视化。
   5. 将这些成像协议用于 TurboFLASH T1 加权序列：切片厚度 4.0 mm、FoV 230 mm、TE 2.46 ms、TR 240 ms。查看左侧的 Exam 选项卡，确保两个序列都在三个平面上 - 轴向、矢状面和冠状面。与单平面成像相比，多平面成像提供了更好的导管可视化。
   6. 使用步骤 2.3.7-2.3.8 传输图像。
3. 分流评估
   1. 按照上述方案进行脑积水评估。重复成像序列，直到获得分流导管的清晰可视化。
      注：推荐序列的摘要可在下面的 表 1 中找到。仅包括高产量序列。

脊柱评估
Ryan 等人进行了一项前瞻性研究，以确定快速脊柱 MRI 在评估儿科患者空洞中的可行性。已知或疑似脊髓空洞或小脑扁桃体下疝畸形的患者接受了快速脊柱 MRI （HASTE） 和标准非对比 MR。小儿神经放射科医生对图像进行盲法审查，他们测量了以下结局： 是否存在空洞、脊髓空洞测量、阵挛位置、小脑扁桃体异位和程度以及丝状检测。如果尺寸大于 2...

RS-MRI 为儿科患者提供了一种替代的影像学诊断工具。RS-MRI 使用 T2 加权序列来可视化颅骨和脊柱病变，扫描时间比传统的神经影像学模式更快。

通过文献回顾和观察，我们开发了使用 RS-MRI 的方案。我们发现与诊断脊柱病变最相关的序列是 T2 HASTE 和 STIR。此外，T2 GRE 和 HASTE 最有可能识别创伤性病变。最后，T2 HASTE 为脑积水的心室评估提供了最佳图像...

作者没有披露。

本综述没有资金。