《Human Brain Mapping》：Feasibility and Validity of Ultra-Low-Field MRI for Measurement of Regional Infant Brain Volumes in Structures Associated With Antenatal Maternal Anemia
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本研究首次在非洲婴儿群体中验证了64mT超低场（ULF）MRI与3T高场（HF）MRI在测量与产前母体贫血相关脑区（包括尾状核、壳核及胼胝体）体积方面具有高度一致性（相关系数r=0.87–0.97，一致性系数ρccc=0.79–0.96），证实ULF MRI可作为资源有限地区开展婴幼儿脑发育研究的可靠工具。
研究背景与目的
贫血作为全球健康问题，严重影响孕期妇女健康，并与子代神经发育障碍相关。尽管高场强磁共振成像（HF MRI）已揭示产前母体贫血与儿童脑结构变化的关联，但其在资源有限地区（LMICs）的应用受限于高昂成本与基础设施要求。超低场磁共振成像（ULF MRI；64mT）因其便携、低功耗等优势，为LMICs的脑发育研究提供了新途径。本研究旨在评估ULF MRI与HF MRI在测量婴儿脑区体积时的一致性，重点聚焦于已知与贫血相关的脑区（如基底节区及胼胝体）。
研究方法
本研究嵌套于南非Khula出生队列中，共纳入78名婴儿（年龄范围3–18个月），每名婴儿均在同一研究访视期间（间隔<90天）接受了3T HF MRI和64mT ULF MRI扫描。采用MiniMORPH流程处理图像，并利用年龄特异性模板进行脑区分割。通过Pearson相关系数（r）和Lin‘s一致性相关系数（ρccc）评估两种场强下获得的颅内体积（ICV）以及尾状核、壳核、胼胝体体积的一致性。
主要发现
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全样本分析：HF与ULF MRI在测量ICV（r = 0.96, ρccc= 0.95）、壳核（r = 0.97, ρccc= 0.96）、尾状核（r = 0.89, ρccc= 0.86）及胼胝体（r = 0.87, ρccc= 0.79）体积上均显示出强相关性及高度一致性。壳核的一致性最高，其回归模型与期望线（Y=X）无显著差异。
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年龄分层分析：随着年龄增长（从3个月至18个月），两种场强在测量基底节区（尾状核、壳核）体积的一致性逐渐增强。例如，尾状核的相关系数从3月龄时的0.63提升至18月龄时的0.94。对于胼胝体，虽然在6月龄时一致性较高（r = 0.90, ρccc= 0.79），但在12月龄时一致性有所下降（r = 0.82, ρccc= 0.51），这可能与胼胝体在此阶段的快速髓鞘化及形态变化有关。进一步分析表明，胼胝体中段后部区域的一致性相对较低。
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Bland-Altman分析：结果显示，ULF MRI对脑体积的测量偏差较小。对于胼胝体，ULF在3月龄婴儿中略有低估（-5.57%），而在较大婴儿（6-18个月）中则表现为高估（6.77%–14.72%）。敏感性分析证实，即使将HF与ULF扫描间隔缩短至30天，主要结果依然稳健。
结论与意义
本研究首次在婴儿群体中系统验证了ULF MRI与HF MRI在测量关键脑区体积方面具有优良的一致性，尤其是在基底节区域。研究结果支持ULF MRI作为一种可靠、可及的神经影像工具，用于在资源有限地区开展与产前母体贫血等健康问题相关的婴幼儿脑发育研究。未来工作应继续优化图像处理流程（如MiniMORPH），并探索深度学习等先进技术以进一步提升ULF MRI的图像质量及应用潜力。
