目的：对于患有神经系统疾病并接受高级监测或重症治疗的患者而言，磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）诊断对于指导治疗至关重要。研究人员旨在评估超低场（Ultra-Low-Field, ULF；0.064 T）便携式磁共振成像（portable MRI, pMRI）用于卒中单元及神经重症监护患者的临床安全性。方法：这是一项于2025年5月至8月在一家设有神经重症监护病房和卒中单元的三级医院进行的回顾性分析。共有92名患者因不同疾病接受了95次扫描：缺血性卒中（78%）、出血性卒中（15%）、脑膜脑炎/脑炎（2%）和其他情况（5%）。其中，24次扫描（25%）在气管插管患者身上进行（研究组1，n=24次扫描）。研究人员将此组与在非插管但接受监护的患者身上进行的扫描（研究组2，n=71次扫描）进行单变量分析，以评估ULF-pMRI扫描的完成情况。图像质量由两名经过培训的神经放射科医师使用五点李克特量表（five-point Likert scale）进行评估。结果：所有气管插管患者的ULF-pMRI扫描均成功完成（100%），非插管患者中的扫描完成率为87.3%（p=0.063）；图像质量分别达到87.5%和87.3%的充分水平（p=0.582）。未观察到任何与操作相关的并发症。结论：超低场便携式磁共振成像（ULF-pMRI）似乎是一种安全的床旁成像选择，可整合至需要长期监护的神经重症监护危重患者的常规临床护理中。
神经影像学已成为当前神经重症监护中评估神经系统疾病不可或缺的手段，其在评估脑实质病变和细微实质变化方面优于计算机断层扫描（Computed Tomography, CT）。虽然常规的1.5特斯拉（Tesla）和3特斯拉MRI已在许多现代神经重症监护中心确立，但近年来，场强为0.064特斯拉的超低场便携式MRI（ULF-pMRI）作为一种床旁扫描手段出现，用于评估颅内病变。
ULF-pMRI用于危重患者的优势在于，它能够直接在病床旁进行扫描，无需将患者转运至固定的常规MRI扫描仪处；且其极低的磁场强度允许在存在许多植入物或可磁化监护设备的情况下进行扫描。将此类技术整合到当前实践中，有望因其便捷性以及相对较低的购置和维护成本而优化医疗资源。在首批单中心经验之一中，Kuoy等人展示了23例重症监护病房（Intensive Care Unit, ICU）的ULF-pMRI扫描，其中3例（13%）显示了在CT扫描上无法察觉的梗死灶[1]。一项针对接受体外膜氧合（Extracorporeal Membrane Oxygenation, ECMO）治疗患者的大规模多中心研究发现，ULF-pMRI在经过专门培训的重症监护单元中，针对不同的ECMO插管策略均具有可行性[2]。Turpin等人证明了ULF-pMRI在19例经实验室确诊的严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2）感染患者中具有充分的可行性[3]。类似地，一项前瞻性单中心队列研究也证实了床旁低场便携式MRI在患有各种神经系统疾病的危重患者中的可行性[4]。然而，尽管越来越多的证据支持ULF-pMRI的技术可行性，但关于其作为常规临床护理的一部分，在针对异质性神经系统适应症的神经卒中单元和神经重症监护病房中使用的数据仍然有限。
卒中患者和神经系统危重患者的局限性与挑战包括活动能力降低、沟通障碍以及意识水平改变。在这些患者中，快速成像对于紧急临床决策至关重要，然而传统的MRI系统往往无法满足这一需求，因为它们缺乏便携性且需要复杂的基础设施支持。
这项回顾性单中心研究旨在评估在常规临床条件下，ULF-pMRI在卒中单元和神经重症监护病房收治患者中的临床实施情况。研究人员假设，ULF-pMRI可以安全地整合到临床工作流程中，并在广泛的神经系统适应症中提供可诊断的图像质量。
研究设计与参与者这是一项在一家三级大学医院进行的单中心回顾性分析。所有在2025年5月至8月期间，因神经系统卒中或重症监护住院并接受低场便携式MRI检查（0.064 T，Hyperfine MRI设备）的连续患者均被纳入本研究。所有影像检查均作为本次分析前常规临床护理的一部分进行。pMRI的指征由主管临床医师与神经放射科医师共同根据临床情况确定。在危重和气管插管患者中，pMRI主要用于随访成像以评估梗死演变、梗死范围或出血性转化，以替代重复的常规影像检查。在卒中单元治疗的患者中，pMRI经常作为复查手段代替重复CT，以监测梗死发展。在部分病例中，pMRI用于确认CT检查初期呈阴性的缺血性病灶，或在出现新发或加重的神经系统症状时使用。患者在住院期间还接受了其他成像检查，如常规CT或MRI，具体取决于临床状况和影像指征。
超低场便携式MRI与扫描方案本研究中所有患者均使用0.064 T Swoop®便携式MR成像系统（Hyperfine, Inc., Guilford, CT, USA；硬件版本1.7；软件版本8.7商用）。该扫描仪重606公斤，高150厘米，直径97厘米，患者可进入的孔径宽度为61厘米，高度为31.5厘米。操作时，扫描仪直接插入标准电源插座。移除患者床的头板后，可将患者从病床直接拉入扫描仪内。扫描仪执行定位测试并确认或拒绝正确的患者定位。如果定位不佳，可将患者进一步拉入不可拆卸的头线圈。在某些情况下，由于患者特征（如颈部极短）或临床环境（如头颈部存在器械），无法达到合适的患者定位，在这种情况下，扫描仪允许忽略患者定位继续扫描。扫描仪由一名神经放射科住院医师或主治医师操作，并有临床工作人员（护士或神经科医师）提供支持。所有患者使用的扫描方案均为Hyperfine提供的标准扫描方案：轴位液体衰减反转恢复（Fluid-Attenuated Inversion Recovery, FLAIR）成像（三维反转恢复快速自旋回波，采集时间=7分50秒，分辨率=1.7×1.7×5毫米，TE/TR/TI=170/3000/1290毫秒，接收带宽=64千赫，回波链长度=68，激发/重聚/反转翻转角=90°/180°/180°）和轴位弥散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging, DWI）及表观弥散系数（Apparent Diffusion Coefficient, ADC）图（三维快速自旋回波，采集时间=8分40秒，分辨率=2.4×2.4×6毫米，TE/TR=62/850毫秒，接收带宽=52千赫，回波链长度=44，激发/重聚翻转角=90°/180°）。轴位T1加权成像（三维快速自旋回波，采集时间=4分钟，分辨率=1.6×1.6×5毫米，TE/TR/TI=5.4/880/322毫秒，接收带宽=64千赫，回波链长度=32，激发/重聚翻转角=90°/180°）。轴位快速T2加权成像（FAST T2-weighted imaging）（三维快速自旋回波，采集时间=2分10秒，分辨率=1.6×1.6×5毫米，TE/TR=195/2000毫秒，接收带宽=64千赫，回波链长度=80，激发/重聚翻转角=90°/180°）。根据扫描时患者的呼吸状态，将患者分为两个研究组，以考虑可能影响便携式MRI实施和图像质量的组特异性因素：1. 气管插管/机械通气，包括所有通过气管内或气管造口插管接受有创机械通气的患者；以及 2. 非气管插管/通气，包括无创气道支持、自主呼吸的患者。
放射学评估与研究终点研究终点为根据以下标准评估的ULF-pMRI临床实施情况：（I）扫描成功完成；（II）任何与扫描或转运相关的并发症；（III）在正确患者定位下的诊断性图像质量。在识别出所有接受ULF-pMRI的连续患者后，由两名神经放射科医师评估ULF-pMRI图像（读者1有13年经验，读者2有11年经验）。为最小化解读偏倚并确保对影像学发现的客观评估，神经放射科医师严格对最终诊断和其他诊断性影像的结果设盲。尽管本研究是回顾性的，但采用了这种方法以实现对超低场MRI扫描的独立评估，使其不受先前知识的影响，专注于预设的研究终点。主观图像质量，包括伪影和结构可见度，由两名神经放射科医师使用五点李克特量表（five-point Likert Scale）进行评估，范围从1（“无诊断价值”）到5（“优秀”）[5]。李克特量表1分和2分被视为诊断图像质量不充分。
在第二步中，揭示了来自其他成像模式的诊断和发现，并与ULF-pMRI评估结果进行比较。为评估ULF-pMRI检测病变的敏感性，将pMRI扫描与临床诊疗常规中的标准影像学检查（对缺血性卒中使用常规MRI，如可行；对颅内出血使用CT）进行比较。出现分歧时进行共识阅读。最终诊断在揭示盲法后从病历中获得。
伦理批准与知情同意人类伦理批准由当地研究伦理委员会授予。本研究按照《赫尔辛基宣言》进行；由于研究设计的回顾性性质，伦理委员会豁免了书面知情同意。研究遵循STROBE报告标准。
统计数据以事件数和百分比（n, %）以及中位数与四分位距（Interquartile Range, IQR）表示（在使用Kolmogorov–Smirnov检验或Shapiro-Wilk检验测试正态分布后）。根据情况，使用Mann-Whitney U检验或χ2检验及Fisher精确检验进一步分析以比较组间差异。所有检验均为双侧检验，p值<0.05被认为具有统计学意义。使用Benjamini-Hochberg校正进行多重检验校正。统计分析使用SPSS Statistics（29.0; IBM, Armonk, NY）进行。在数据缺失的情况下，研究人员调整了分母并在表格附注中说明了这些调整。除年龄和BMI外，所有值均指扫描次数而非患者数。
研究人员扫描了92名患者（年龄：中位数，IQR：69岁，IQR 59–81），其体重平均正常（身体质量指数：中位数，IQR：20–28）。为他们进行了95次扫描，针对不同的神经系统诊断，包括缺血性卒中（74次扫描，78%）、出血性卒中（14次扫描，15%）、脑膜脑炎/脑炎（2次扫描，2%）、癫痫持续状态（3次扫描，3%）以及其他情况（2次扫描，2%）。几乎一半的扫描（47次扫描，49.5%）在头部和颈部有植入物或医疗设备的患者身上进行，包括胃管、中心静脉通路、脑室引流管、鼻氧管和Redon引流系统。
便携式MRI检查在86次扫描中成功完成（90.5%）。85次扫描达到了足够的最终定位（89.5%）。83次检查（87.4%）被评为具有充分的图像质量。在定位不理想的情况下，仍有3例的图像质量被认为是足够的。ULF-pMRI上的发现与MRI或CT上的发现在77次扫描中相关（81.1%）。
共有24次扫描（25%）在气管插管患者身上进行，定义为研究组1。此组与在非插管患者身上进行的扫描（研究组2，n=71次扫描，75%）在单变量分析中进行比较。研究人群特征以及主要研究结果总结于表1中。所有气管插管患者的MRI扫描均成功完成（100%），非插管患者中的扫描完成率为87.3%（p=0.063）。对于8例（11.2%），扫描因患者相关原因（如背痛、呼吸困难或烦躁不安）而不得不终止，另有2例在数据分析时无法确定终止原因。总体上，未观察到与扫描相关的并发症。特别是，在患者定位和扫描期间，未发生头颈部区域材料移位事件，如中心静脉通路或胃管。气管插管患者的充分诊断图像质量达到率为87.5%，非插管患者为87.3%（p=0.582）。如MRI扫描仪所示，气管插管患者达到足够患者定位的比例为79.2%，而非插管患者为93%（p=0.070）。在定位不佳的情况下，气管插管患者中有5例中的3例（60%）获得了足够的图像质量，而在研究组2的5次无足够最终定位的扫描中，无一例获得足够的图像质量。ULF-pMRI检测到的病理与参考影像学检查的发现在气管插管患者中占87.5%，在非插管患者中占81.2%（p=0.248）。参考影像学检查在ULF-pMRI扫描后1-3天内的同一住院期间进行。在气管插管患者中，有21例（87.5%）的病理可以可靠地与相应的参考影像学模式相关联。便携式MRI遗漏的少数发现仅限于一个孤立的小幕上梗死灶（直径<5毫米）和脑干梗死灶（4例幕下病例中的2例）。在非插管患者组中，病理在较小比例的病例中（81.2%）得到关联。在其余15例中，病理未被可靠识别。在其中8例中，由于损害图像质量的伪影，评估无法进行；在这8例中，6例为幕上梗死，2例为脑内出血。在另外7名患者中，尽管图像质量良好，但病理不可见。其中，3名患者有小的幕上梗死灶，2名有幕下脑干梗死灶，3名患者有急性或早期亚急性期的脑内出血。有一例同时存在幕上和幕下缺血性病变。
研究结果表明，便携式超低场MRI在卒中单元和神经重症监护病房患者中的实施是可行且安全的。值得注意的是，所有气管插管和机械通气患者的扫描均已完成。在19例气管插管患者中（79.2%）达到了足够的最终定位。通常认为气管插管患者在MRI扫描仪中的定位是困难的。尽管存在这些挑战，仍有21例（87.5%）达到了足够的图像质量，这一比率与其他用于气管插管患者的神经影像学模式相当[6, 7]。尽管定位不理想，但在5名气管插管患者中有3名（60%）获得了足够的图像质量，这在该小样本队列中代表了一个有利的比例。然而，在另外2名患者中，不理想的定位导致了大量伪影，图像质量显著下降，特别是在幕下区域。
在非插管卒中患者的情况下，达到足够最终定位的比例高于气管插管患者（高达93%），尽管这种差异未达到统计学意义（p=0.070）。由于两个组具有异质性，造成这种差异的可能原因有很多。气管插管患者有更高比例的材料，如胃管、中心静脉通路和脑室引流管，这可能使在扫描仪中的定位变得有些困难。这种差异也可能由体重解释，因为插管组的BMI中位数较高，并且大多数非插管患者在检查期间能够配合。然而，由于各种原因，如背痛或呼吸困难，一些非插管患者无法配合并不得不提前终止检查。总体而言，扫描在71例中的62例中得以完成（87.3%）。这一结果与Hand等人（2005年）先前的MRI研究一致，他们报告高达85%的急性卒中入院患者可以接受MRI检查，医学不稳定是成功扫描的主要障碍[8]。此外，达到的图像质量也相同（87.3%）。图像质量不理想的原因是患者定位不充分，所有5例最终定位都不充分的病例均存在此问题——与气管插管患者组不同，这些病例在任何情况下都无法进行充分评估。在这些病例中，图像退化主要与信噪比降低有关，原因是线圈定位不理想和大脑覆盖不完全。此外，另外4名患者出现了运动伪影，这在神经系统有缺陷的个体中是预期的。
不仅两组的图像质量都很高，诊断可靠性也很高，气管插管患者的结果略好，尽管没有统计学意义。这些发现与先前的研究一致[8, 9]。气管插管患者组更有利的结果可能是由于非插管组中的运动伪影，继发于少数病例的烦躁或早期终止。然而，有7名患者尽管图像质量良好，但病理无法检测到。这些主要是小梗死灶（<5毫米）或幕下病变，因此在非插管卒中患者中更频繁出现并不奇怪。这些结果与von Danwitz等人的研究一致，他们也报告了在检测小梗死灶方面存在类似的缺陷[8, 9]。总体而言，研究人员的结果证实了超低场MRI的诊断潜力，同时也强调了在检测非常小的梗死灶方面的局限性。
目前的样本量仍然太小，无法确定便携式MRI可检测的梗死灶大小阈值。值得注意的是，在一些病例中，研究人员能够识别出小于6毫米的点状梗死灶，既位于幕上也位于幕下，表明即使非常小的病灶也可以被可视化。然而，在研究人员的队列中，一些较大的幕下梗死灶，特别是在ADC图上，无法充分关联，这可能表明超低场MRI的另一个局限性。然而，此类病例的数量太少，无法明确界定幕下梗死灶，特别是脑干梗死灶的敏感性。需要更大队列的进一步研究来阐明卒中检测的局限性。
另一个局限性涉及缺血性梗死或脑内出血的出血性转化，这在29例中发生，但便携式MRI仅可靠地关联了其中8例脑内出血。造成这一局限性的一个主要原因是设备方案中没有T2*加权成像，使得研究人员只能依赖原始T1序列，而T1序列在检测梗死区域的出血性转化或急性脑内出血方面作用有限。因此，研究人员的结果与Mazurek等人的报告不同，后者使用便携式低场MRI报告了更高的脑内出血检出率[10, 11]。这种差异可以解释为研究人员还纳入了梗死区域内的出血性转化，这些区域在FLAIR上已经呈高信号。在一些脑内出血病例中，出血量小且处于无法在T1或T2序列上可靠区分于周围水肿的阶段。解决这一局限性应成为未来使用更大患者队列研究的优先事项。
重要的是，检查期间没有发生并发症。特别是，在头颈部区域未观察到植入物移位，包括诸如开颅钻孔术后脑室外引流或动脉内膜切除术后Redon引流系统等装置。这一点特别值得注意，因为该设备的开口有限，并且有刚性、不可拆卸的头壳，这两点都可能在患者定位过程中构成潜在挑战。值得注意的是，即使是因恶性左侧大脑半球大脑中动脉梗死而接受去骨瓣减压术的患者也能毫无困难地接受检查，表明这种情况并不限制便携式MRI的适用性。这些发现支持便携式MRI可以安全应用于患者的结论，即使在诸如气管插管和机械通气等挑战性条件下也是如此。这一观察结果与先前证明便携式MRI在危重人群中安全性和可行性的报告一致，从而佐证了研究人员的结果[3, 4, 12, 13]。
局限性本研究存在几个局限性。首先，这是一项回顾性单中心分析，样本量相对较小，限制了结论的普适性。其次，参考影像在所有病例中并未标准化，且在ULF-pMRI后1-3天内进行，这可能影响了明显的一致性，尤其是在演变的缺血性或出血性病变中。最后，本研究并非作为正式的诊断准确性研究设计，因此无法可靠地确定所有病变类型的敏感性和特异性。
结论超低场便携式MRI可以在卒中单元和神经重症监护病房收治的气管插管/通气和非气管插管/通气患者中安全进行。在本研究中，扫描完成率和图像质量均很高，诊断发现通常与参考影像一致。这些结果支持将便携式MRI作为危重患者的床旁神经影像学选择。超低场便携式MRI的局限性，特别是在检测小梗死灶或颅内出血方面，仍需进一步评估。
