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Diagnostic Efficacy, Costs and Safety of Portable Ultra-Low Field MRI in Brain Imaging: A Systematic Review

Published online by Cambridge University Press:  24 June 2026

Gebeyehu Begashaw Abate*
Affiliation:
Psychosis Studies, King’s College London, UK University of Gondar, Ethiopia Department of Neuroimaging, King’s College London, UK
Vincent Giampietro
Affiliation:
Department of Neuroimaging, King’s College London, UK
Niall Bourke
Affiliation:
Department of Neuroimaging, King’s College London, UK
Carly Bennallick
Affiliation:
Department of Neuroimaging, King’s College London, UK
Steve Williams
Affiliation:
Department of Neuroimaging, King’s College London, UK
Ricardo Twumasi
Affiliation:
Psychosis Studies, King’s College London, UK
*
Corresponding author: Gebeyehu Begashaw Abate; Email: gebeyehu_begashaw.abate@kcl.ac.uk
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Background:

Portable ultra-low field MRI (ULF-MRI) has garnered significant attention in neuroimaging due to the high costs and accessibility issues associated with conventional high-field MRI (HF-MRI). This systematic review aims to explore the cost implications, safety issues and diagnostic capacity of ULF-MRI compared to HF-MRI in brain imaging while also examining its feasibility, limitations and challenges.

Method:

This systematic review followed Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis guidelines. A comprehensive search was conducted across four databases: Medline, Embase, Scopus and the Global Health database. Additionally, the reference lists of studies identified through the database searches were examined. Studies were included if they involved brain imaging with ULF-MRI, used HF-MRI as a comparator and reported on costs, diagnostic accuracy, safety and/or feasibility.

Results:

ULF-MRI has shown feasibility and applicability in diverse settings, including emergency departments, intensive care units and remote healthcare centres. Diagnostic capabilities have demonstrated good concordance with HF-MRI for various conditions, such as stroke (90% accuracy for ischaemic infarcts), multiple sclerosis (94% detection of lesions) and intracerebral haemorrhage (80.4–92.1% sensitivity). Challenges of ULF-MRI include a reduced signal-to-noise ratio and lower resolution, which can affect image quality and the detection of subtle lesions.

Conclusion:

While ULF-MRI has shown promising diagnostic accuracy for various neurological conditions, its lower image resolution limits the detection of subtle lesions, and it cannot yet replace HF-MRI. Continued technical advancements and further research are needed to improve image quality and promote broader clinical adoption.

Résumé

RÉSUMÉ

Efficacité diagnostique, coûts et innocuité de l’IRM portable à champ ultra-faible en imagerie cérébrale : une revue systématique.

Contexte :

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) portable à champ ultra-faible (CUF) a suscité un vif intérêt en neuroimagerie en raison des coûts élevés et des problèmes d’accessibilité associés à l’IRM conventionnelle à champ élevé (CE). Cette revue systématique entend explorer les implications financières, les questions de sécurité et la capacité diagnostique de l’IRM-CUF par rapport à l’IRM-CE en matière d’imagerie cérébrale, tout en examinant sa faisabilité, ses limites et ses défis.

Méthode :

Cette revue systématique a suivi les lignes directrices de l’énoncé PRISMA. Une recherche exhaustive a ainsi été menée dans quatre bases de données : Medline, Embase, Scopus et Global Health. De plus, les listes de références des études identifiées dans les bases de données ont été examinées. Les études ont été incluses si elles portaient sur l’IRM-CUF, utilisaient l’IRM-CE comme comparateur et rendaient compte de leurs coûts, de leur précision diagnostique, de leur sécurité et/ou de la faisabilité de leur utilisation.

Résultats :

L’IRM-CUF a démontré sa faisabilité et son applicabilité dans divers contextes, notamment les services d’urgence, les unités de soins intensifs et les centres de soins isolés. Ses capacités diagnostiques ont montré une bonne concordance avec l’IRM-CE pour diverses pathologies, telles que les AVC (précision de 90 % pour les infarctus ischémiques), la sclérose en plaques (taux de détection des lésions de 94 %) et les hémorragies intracérébrales (sensibilité comprise entre 80,4 % et 92,1 %). Parmi les défis liés à l’IRM-CUF, on retrouve un rapport signal/bruit réduit et une résolution plus faible, ce qui peut affecter la qualité des images et la détection de lésions subtiles.

Conclusion :

Bien que l’IRM-CUF ait démontré une précision diagnostique prometteuse pour diverses pathologies neurologiques, sa résolution d’image plus faible limite la détection de lésions subtiles. À cet égard, elle ne peut pas encore remplacer l’IRM-CE. Des avancées techniques continues et des recherches supplémentaires sont donc nécessaires pour améliorer la qualité des images et favoriser une adoption clinique élargie.

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Copyright
© The Author(s), 2026. Published by Cambridge University Press on behalf of Canadian Neurological Sciences Federation
Figure 0

Table 1. Table 1 long description.Population, intervention, comparison, outcomes and study (PICOS) framework

Figure 1

Figure 1. Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis flow chart outlining the search and review process used to identify and select articles for inclusion in this systematic review.

Figure 2

Table 2. Table 2 long description.Summary of QUADAS-2 C tool quality assessment

Figure 3

Table 3. An overview of studies involving ULF-MRI applicationsTable 3 long description.

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