面向学龄儿童脑智发育研究的多模态MRI脑影像序列参数与扫
描规范专共识
摘要
当代多模态MRI技术的迅速发展，为精准刻画儿童青少年脑发育
规律与个体差异、揭示脑发育异常疾病的神经机制，提供了重要影像
研究工具，带来了儿童脑发育影像学这一脑科学前沿方向。然而，面
向学龄儿童（6?18岁）的高质量多模态MRI脑影像序列参数设置与
扫描采集极具挑战性，严重阻碍了国内脑发育相关影像研究的开展与
推广。为此，国内相关领域的多权威机构和专团队，依托科技部
科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目“中国学龄儿童脑智
队列”计划，通过调研全国30余机构MRI设备现况，以及国际大
型儿童脑发育队列研究序列参数的优缺点，共同制订了《面向学龄儿
童脑智发育研究的多模态MRI脑影像序列参数与扫描规范专共识》,
以期规范国内不同规模、不同类型队列相关脑发育影像研究中的序列
参数设计与扫描操作，提升儿童脑影像扫描成功率与影像质量，以及
结果可比性与稳定性，推动我国儿童脑智发育基础与临床研究的整体
进步。
学龄儿童阶段（6?18岁）是人类个体脑智发育的重要时期⑴，
脑结构与脑功能都在快速变化，支撑个体各类认知行为，尤其是高级
行为，如抽象思维、执行功能等迅速成熟施⑶。面向学龄儿童的脑智
发育研究，不仅有助于阐释儿童脑的典型发育规律，深入理解儿童行
为发生发展的生物机制，也有助于建立多尺度、多模态的个体脑发育
精准评估、分型、预警模型，是当今脑科学领域的战略前沿方向。同
时，开展学龄儿童脑智发育研究，对理解人类高级认知功能涌现的神
经机制，揭示人类特有高级智能的生物本质，也具有重要启发价值。
当代多模态MRI技术的快速进步，为无损探查学龄儿童脑结构与
功能发育特征提供了必不可少的影像工具：4567],并催生了人脑发育
影像学这一前沿领域。研究者基于多种模态的MRI序列,如结构MRK
扩散MRI(diffusionMRI,dMRI)、功能MRI(functionalMRI,fMRI)
等，米集高质量、高通量的人脑发育影像数据，进而捕捉儿童脑结构
形态、纤维通路与功能活动的多维发育模式。结合多模态脑连接组技
术，还可在系统水平解析儿童脑结构与功能网络的拓扑组织模式与发
育规律盾⑼。在过去十余年，该领域已取得一系列突破性进展，揭示
了学龄儿童脑发育的诸多典型特点D0lbl2131415]o例如儿童脑皮层结
构形态(如皮层厚度、灰质体积)口。皿⑹、功能同步活动(如静息
态功能活动低频振幅、功能连接梯度)⑺均会在学龄期显著重组，
并呈现出从初级皮层到联合皮层渐变的典型空间模式。如何在多
个模态、多种尺度下精准描绘学龄儿童脑的典型发育规律与个体差异,
解析脑发育对个体行为发育的支撑机制，是当前领域内的关键科学问
题。近年来，人脑发育影像学研究步入了群体神经科学的全新时代，
研究者开始尝试利用多中心、大样本的多模态脑发育影像队列数据，
结合脑影像计算建模、统计分析与人工智能等前沿算法开展工作。国
际上已推出多个大型儿童脑发育队列研究计划，如美国ABCD
(AdolescentBrainCognitiveDevelopmentstudy)项目[19]、HCP-D
(theLifespanHumanConnectomeProjectDevelopment)项目［20］、
欧盟IMAGEN项目［21］,旨在建立高质量、大样本儿童多模态脑发育影
像数据库，进而可靠、稳定地解析儿童脑发育的群体规律、个体差异，
及其与遗传、环境的交互作用，深入阐释儿童脑智发育的神经机制，
建立个体脑发育精准评估新方法。国内的多个研究机构也在持续开展
学龄儿童脑智发育追踪队列研究，如北京师范大学牵头的“北京学龄
儿童脑发育与学习适应追踪”项目⑵］、中国科学院心理研究所的“彩
巢计划”项目或等。特别是，在科技部的科技创新2030-重大项目
的支持下，“中国学龄儿童脑智队列研究”项目正式启动，全国30
余个大学、医院和研究机构合作建立涵盖3万人超大样本的中国学龄
儿童脑影像数据库，是世界上最大的儿童脑智发育队列研究之一。
然而，在各类学龄儿童脑影像学研究，尤其是多中心、大队列研
究中，高质量的MRI