Diagnostyka obrazowa procesów zapalnych mózgowia

Obrazowanie MR w chorobach
infekcyjnych mózgowia
dr hab. med. Joanna Bladowska
Zakład Radiologii Ogólnej, Zabiegowej i Neuroradiologii
procesy zapalne OUN
•
bakteryjne
–
–
–
–
–
•
–
–
opryszczkowe zapalenie mózgu (herpes
encephalitis)
wirus półpaśca (varicella-zoster virus)
wirusowe zapalenia pnia mózgu
(Epstein-Barr virus, arbowirusy)
grzybicze
–
•
Streptococcus, Staphylococcus
Pseudomonas, Enterobacteriaceae
Bacteroides sp.
gruźlica (tuberculosis)
neuroborelioza (Lyme disease)
zmiany w OUN w przebiegu zakażenia
HIV
–
–
aspergilloza, kandydiaza, kryptokokoza
pasożytnicze
–
–
toksoplazmoza (toxoplasmosis)
wągrzyca (neurocysticercosis),
bąblowica (echinococcosis)
HIV-encephalitis
zakażenia oportunistyczne
•
•
•
•
wirusowe
–
•
•
•
choroby prionowe
–
•
PML - postępująca wieloogniskowa
leukoencefalopatia
toksoplazmoza
kryptokokoza
cytomegalovirus encephalitis
choroba Creutzfeldta-Jakoba – vCJD
autoimmunologiczne (poinfekcyjne, o
nieznanej etiologii, wirusy latentne)
–
–
–
–
ADEM
poszczepienne zapalenie mózgu
(postvaccinal encephalitis)
podostre stwardniające zapalenie mózgu
(wirus odry)
Rasmussen encephalitis
procesy zapalne OUN
•
bakteryjne
–
–
–
–
–
•
–
–
opryszczkowe zapalenie mózgu (herpes
encephalitis)
wirus półpaśca (varicella-zoster virus)
wirusowe zapalenia pnia mózgu
(Epstein-Barr virus, arbowirusy)
grzybicze
–
•
Streptococcus, Staphylococcus
Pseudomonas, Enterobacteriaceae
Bacteroides sp.
gruźlica (tuberculosis)
neuroborelioza (Lyme disease)
zmiany w OUN w przebiegu zakażenia
HIV
–
–
aspergilloza, kandydiaza, kryptokokoza
pasożytnicze
–
–
toksoplazmoza (toxoplasmosis)
wągrzyca (neurocysticercosis),
bąblowica (echinococcosis)
HIV-encephalitis
zakażenia oportunistyczne
•
•
•
•
wirusowe
–
•
•
•
choroby prionowe
–
•
PML - postępująca wieloogniskowa
leukoencefalopatia
toksoplazmoza
kryptokokoza
cytomegalovirus encephalitis
choroba Creutzfeldta-Jakoba – vCJD
autoimmunologiczne (poinfekcyjne, o
nieznanej etiologii, wirusy latentne)
–
–
–
–
ADEM
poszczepienne zapalenie mózgu
(postvaccinal encephalitis)
podostre stwardniające zapalenie mózgu
(wirus odry)
Rasmussen encephalitis
Własny protokół badania MR
•
•
•
•
•
•
•
•
Obrazy T1, projekcja osiowa
Obrazy T2, projekcja osiowa, strzałkowa, czołowa
FLAIR, projekcja osiowa
DWI
PWI – w przypadku zmian ogniskowych
MRS
SWI
Obrazy T1 + kontrast
Zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
(leptomeningitis)
zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
(leptomeningitis)
•
zmiany zapalne opony miękkiej, pajęczynówki i płynu mózgowo-rdzeniowego
•
często ma charakter krwiopochodny i może być ropne (bakteryjne), limfocytarne
(wirusowe, aseptyczne) lub gruźlicze
•
w TK i MR w ponad 50% obraz mózgowia w normie, często zmiany niespecyficzne:
– poszerzenie przestrzeni podtwardówkowej - w około 20%
– przesięk w zbiornikach podstawy i bruzdach - hiperintensywny w T2; hipo w
DWI
– poszerzenie układu komorowego
– odcinkowe wzmocnienie opony
•
TK i MR najlepiej obrazują powikłania (cel badania):
– cerebritis, ropień, ropniak
– ventriculitis, choroid plexitis
– vasculitis, zawał niedokrwienny, zakrzepica żylna
zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
43-letni mężczyzna z objawami oponowymi, potwierdzone badaniem pmr
w TK nieznacznie hiperdensyjny przesięk podtwardówkowy,
bez wzmocnienia opony
ropne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych
23-letni mężczyzna, powikłanie zapalenia zatok czołowych
w MR we FLAIR nieznacznie hiperintensywny przesięk podtwardówkowy,
odcinkowe, miejscowe wzmocnienie opony
Wzmocnienie pokontrastowe
Ropniak podtwardówkowy
leptomeningitis
ventriculitis
Ropień
ropień
50-letni mężczyzna z ropniem lewego płata czołowego o etiologii bakteryjnej w stadium wczesnej
torebki i towarzyszącym ropniakiem prawej okolicy czołowej
ograniczenie dyfuzji – wysoki sygnał
w DWI, niskie wartości ADC
torebka hipointensywna w T2
z intensywnym wzmocnieniem
ropień - DWI, MRS i PWI
•
DWI - zwykle cechy ograniczenia (restrykcji) dyfuzji - wysoki
sygnał w DWI, obniżona wartość ADC; UWAGA! ropnie
grzybicze często nie wykazują ograniczenia dyfuzji
•
MRS - zawartość ropnia
– niskie pasma NAA, Cr, Cho, mI
– dominują pasma Lac, Lip
– obecność patologicznych metabolitów: octan (Ac),
bursztynian (Succ), aminokwasy (AA) i alanina (Ala)
•
PWI - niskie rCBV (brak neoangiogenezy), UWAGA! Możliwa
dyskretna obwodowa hiperperfuzja
•
różnicowanie: torbielowate guzy pierwotne z martwicą (GBM),
ogniska przerzutowe (krwotoczne, lung ca), późna ewolucja
krwiaka, ogniska demielinizacyjne
ropień - DWI, MRS i PWI
DWI
ADC
Lac
MRS
Succ
rCBV = 2,0
NAA/Cr – 0,91
Cho/Cr - 1,33
mI/Cr – 0,50
ropień paciorkowcowy
2-letni chłopiec z olbrzymim ropniem prawej półkuli mózgu i zagrażającym wklinowaniem
podsierpowym; konieczna natychmiastowa interwencja neurochirurgiczna
dwa dni później
torebka hiperintensywna w T1,
hipo w T2
wzmocnienie torebki i wysoki sygnał w DWI
kontrola TK po drenażu
Stan po drenażu ropnia – MR po 3 miesiącach
T2
FLAIR
T1+C
Diagnostyka różnicowa
Kobieta lat 66
???
Diagnostyka różnicowa
Rozpoznanie:
Torbielowaty meta
Diagnostyka różnicowa
AJNR Am J Neuroradiol 2012 Sep;33(8):1534-8
Diagnostyka różnicowa - SWI
Ropień
- Hipointensywna torebka – gładki, pełny zarys
- „dual rim sign”- dwie warstwy
GBM
- Nieregularna i niepełna torebka
- „dual rim sign” nieobecny
AJNR Am J Neuroradiol 2012 Sep;33(8):1534-8
Ropień – badanie MR 1.5 T
SWI
T1+C
DWI
Diagnostyka różnicowa - SWI
Ropień
-Hipointensywna torebka
– gładki, pełny zarys
- „dual rim sign”- dwie warstwy
Torbielowaty meta
- Nieregularna i niepełna torebka
- „dual rim sign” nieobecny
T1+C
SWI
Gruźlica OUN
Gruźlica OUN
Najczęściej spotykane postaci gruźlicy OUN
 Gruźlicze zapalenie opon m-r
 Gruźliczak mózgu
• obie formy spotykane są w 50% przypadków chorych z neurotuberkulozą
 Ropień gruźliczy (około 10% pacjentów z neurotuberkulozą)
Rzadko występują:
 Gruźlicze zapalenie mózgu
 Zapalenie opony pajęczej i kanału kręgowego
 Gruźliczak wewnątrzrdzeniowy
Gruźlica OUN
• Gruźlica OUN najczęściej przebiega w postaci zapalenia opon mózgowordzeniowych.
• Obraz w TK i MR to pogrubienie oraz wzmocnienie kontrastowe opon.
Zmiany lokalizują się typowo w sąsiedztwie zbiorników podstawy.
• Gruźliczaki (tuberculoma) są najczęstszą ogniskową postacią tej choroby. Są
to ograniczone ogniska zapalne z obecnością prątków.
• Zlokalizowane są na pograniczu kory mózgowej i istoty białej.
• W TK są hipodensyjne, a w MR – hipointensywne w obrazach T2-zależnych.
Po podaniu kontrastu wzmacniają się dość jednorodnie (jeśli nieserowaciejące) lub obrączkowato (serowaciejące).
Gruźlica OUN
• Charakterystyczna triada objawów w badaniach obrazowych:
1) Wzmocnienie opon m-r wzdłuż zbiorników podstawy i
szczeliny Sylwiusza
2) Wodogłowie komunikujące, czasem obturacyjne
3) Ogniska niedokrwienie, zwłaszcza w jadrach podstawy i
wzgórzach
gruźlicze zapalenie opon m-rdz
34-letnia kobieta z postępującym, opornym na leczenie gruźliczym zapaleniem opon
mózgowo-rdzeniowych
T1+C - niejednorodne, ziarniste, guzkowe
wzmocnienie wzdłuż zbiorników podstawy,
pnia i w szczelinach Sylwiusza
FLAIR – podwyższenie sygnału zbiorników
podstawy, wysoki sygnał wzdłuż wyściółki
poszerzonego układu komorowego
gruźlicze zapalenie opon m-rdz
ta sama 34-letnia kobieta; powikłanie arteritis - zmiana niedokrwienna mostu w
stadium ostrym; zmiany płucne w badaniu TK
Gruźliczak
ta sama pacjentka, kolejne badanie MR 3 lata później
Typowy niski sygnał w obrazie T2-zależnym
Przypadek
• 63-letni pacjent z guzem nieoperacyjnym przestrzeni
zaotrzewnowej. Podejrzenie rozsiewu npl.
Podejrzenie zapalenia opon m-rdz.
T2
FLAIR
FLAIR
Obrazy T1-zależne po podaniu kontrastu
Badanie DWI
Herpes simplex
HSV - encephalitis
• HSV-1 95% wszystkich zapaleń mózgu o etiologii herpesowej
• Dorośli – reaktywacja infekcji latentnej w zwoju n. trójdzielnego
• Reaktywacja: miejscowy uraz, immunosupresja, zaburzenia
hormonalne, stres
• 1/3 pacjentów poniżej 20 r.ż
• Ostre krwotoczne, martwicze zapalenie mózgu
• Śmiertelność 50-70%
• 2/3 pacjentów ma trwałe znaczne neurologiczne objawy ubytkowe
Lokalizacja zmian
Układ limbiczny
płat skroniowy (hipokamp),
podstawa płatów czołowych,
wyspa, zakręt obręczy
Rzadziej inne płaty
Zaoszczędzone jądra podstawy
Lokalizacja zmian
często obustronnie
FLAIR
Faza ostra
FLAIR
T1 + C
Efekt masy
Brak lub minimalne wzmocnienie
DWI
Może być restrykcja dyfuzji
Ewolucja zmian w czasie
05.02.
27.02.
01.08.
Ewolucja zmian w MRS
24.12.2008
NAA
Cho
mI
↑↑
1,33
1,23
nieoznaczalny
dublet mleczanów
06.01.2009
NAA
Cho
mI
↑
0,48
0,99
nieoznaczalny
dublet mleczanów
Diagnostyka różnicowa
Udar MCA
Udar MCA
Ostry udar
DWI
HSVE
DWI
Diffuse glioma
Diagnostyka różnicowa
diffuse glioma
FLAIR
DWI
T1 + C
Diagnostyka różnicowa
diffuse glioma
mI Cho
NAA
↑↑ mioinozytolu
Marker gleju
Limbic encephalitis
Limbic encephalitis
FLAIR
DWI
T2
Limbic encephalitis
paraneo
Liczne meta z płuc
Infekcja HIV
Infekcja HIV
• wirus ma właściwości neurotropowe – po 3-6 dniach w OUN
• przechodzi przez barierę krew-mózg (mózg, płyn m-rdz,
nerwy) – teoria konia trojańskiego
• 60 % pacjentów z AIDS prezentuje objawy neurologiczne
• Przyczyny :
wirus HIV
infekcje oportunistyczne - PML
stosowane leczenie - IRIS
Bladowska J et al. Eur J Radiol 2013
HAND –
HIV associated neurocognitive
disorders
• ANI - asymptomatic neurocognitive impairment
• MND – mild neurocognitive disorders
• HAD – HIV associated dementia
HAD
(HIV – associated dementia)
• Inna nazwa HIV-encephalitis
• Obrazowanie MR >>> CT
zanik korowo-podkorowy
rozlane zmiany w istocie białej
HAD, F lat 33
FLAIR
T2
Brak efektu masy, brak wzmocnienia kontrastowego, zmiany okołokomorowe bez U -fibers
PML
Progressive Multifocal
Leukoencephalopathy
PML
•
•
•
•
•
•
•
•
Choroba demielinizacyjna
John Cunningham virus – DNA papovavirus
Reaktywacja infekcji z dzieciństwa (w immunosupresji)
Rezerwuar wirusa – komórki nerek
PML u 5% pacjentów, którzy zmarli z powodu AIDS
Czynniki ryzyka: CD4 50-100 kom/μL
Bez leczenia umiera 90% pacjentów w ciągu 1 roku choroby
W dobie HAART czułość PCR spadła z 90 % do 58%
Inne grupy ryzyka: imunosupresja
chemioterapia
leczenie natalizumabem (SM, choroba L-C)
Klasyczny PML
TK
MR - obraz T2
MR – obraz T1 + C
Zmiany wieloogniskowe, asymetryczne w istocie białej – z zajęciem włókien łukowatych
Najczęściej płaty potyliczne, ciemieniowe, czołowe
Zmiany hipointensywne w T1, hiperintensywne w T2
Bez efektu masy
Zwykle bez wzmocnienia kontrastowego
Smith AB RadioGraphics 2008
PML - DWI
DWI
– hiperintensywna obwódka (niskie ADC) –
aktywna infekcja z obrzękiem
oligodendrocytów
Shah R et al. Clinical Radiology 2010
PML - MRS
↓ NAA
↑choliny ↑mioinozytolu
dublet mleczanów
PML
NAA 0,85
Cho 1,56
mI
0,87
Cho
mI
NAA
Lac
Norma:
NAA 1,13
Cho 1,16
mI
0,74
IRIS
Immune Reconstitution
Inflammatory Syndrome
IRIS
• Nieprawidłowa reakcja immunologiczna w trakcie leczenia,
odbudowy układu odpornościowego,
• W infekcjach:
wirusowych (HIV, varicella-zoster, herpes simplex),
bakteryjnych (mykobakteriozy),
grzybiczych (kryptokokoza)
• Poprawa wyników laboratoryjnych i pogorszenie stanu klinicznego
IRIS
• 3 – 6 miesięcy po rozpoczęciu leczenia
(nawet już po 2 tyg)
• Pogorszenie objawów i obrazu MR
• Przy niekorzystnym przebiegu – możliwy zgon
• PML-IRIS, TB-IRIS, Crypto-IRIS
PML - IRIS
PML + IRIS
Obszary hiper w T2
Wzmocnienie kontrastowe
Efekt masy
Po 2 tyg.
Smith AB RadioGraphics 2008
Infekcje grzybicze
Infekcje grzybicze
• Niski sygnał w centralnej części w obrazach T2
• Często BRAK wzmocnienia (zwłaszcza w zaburzonej
odporności)
• Cechy krwawienia (Aspergillus)
• Predylekcja do lokalizacji korowej (Aspergillus)
• Mikroropnie
• DWI – „intracavitary projection”- restrykcja w obrębie ściany
ropnia,
• ALE sygnał na mapie ADC od niskiego do wysokiego
M. Thurnher Rhodes 2015
DWI - „intracavitary projection”
Luthra G et al. Comparative evaluation of fungal, tubercular,
and pyogenic brain abscesses with conventional and diffusion MR imaging
and proton MR spectroscopy. AJNR 2007
mnogie ropnie grzybicze
30-letnia kobieta z zespołem AIDS i mnogimi ropniami grzybiczymi
w DWI ropnie mają niski sygnał części centralnej
Choroba prionowa
choroba prionowa
choroba Creutzfeldta-Jakoba (CJD)
• CJD - szybko postępująca choroba neurodegeneracyjna
prowadząca do zgonu, potencjalnie zakaźna; etiologia –
prion (białkowa cząsteczka zakaźna zawierająca DNA
lub RNA)
• zajmuje głównie istotę szarą - jądra ogoniaste, skorupy,
w mniejszym stopniu gałki blade i wzgórza
• MR - w T2 i FLAIR wysoki sygnał jąder podstawy, wzgórz
i kory mózgowej głównie okolic czołowych i
skroniowych; istota biała zwykle oszczędzona,
umiarkowany zanik; DWI - postępujący wzrost sygnału
prążkowia i kory; brak wzmocnienia
choroba Creutzfeldta-Jakoba - sCJD
60-letnia kobieta z szybko postępującym otępieniem, charakterystycznymi zmianami w
EEG, miokloniami, objawami móżdżkowymi i piramidowymi,
wariant sporadyczny CJD
mI
Cr
NAA
Cho
DWI
T2
MRS – znaczny spadek NAA,
Cho – w/n, wysoki mI
Opis przypadku
Opis przypadku
• 39-letni mężczyzna, bez istotnej przeszłości chorobowej,
został przyjęty do Kliniki Neurologii z powodu utrzymującego
się od około miesiąca bólu głowy oraz pogorszenia pamięci.
• W badaniu przedmiotowym : przytomny, w logicznym
kontakcie, bez objawów oponowych, niewielkie osłabienie siły
mięśniowej kończyny górnej prawej, żwawszy odruch z
mięśnia dwugłowego i kolanowy po stronie prawej. Poza tym
bez innych cech ogniskowego uszkodzenia mózgowia.
Badanie TK
Badanie MR
Rozpoznanie?
„Eccentric target sign”
Toksoplazmoza
„Eccentric target sign”
„Eccentric target sign”
J Magn Reson Imaging. 2010 June ; 31(6): 1469–1472
zakażenia pasożytnicze – toksoplazmoza
(toxoplasmosis)
• oportunistyczna infekcja Toxoplasma gondii, najczęstsza przyczyna
zmian ogniskowych w mózgowiu u pacjentów HIV +
• przebieg w postaci zapalenia mózgu, opon i przerzutowych ropni
• najczęściej: mnogie ogniska obrączkowatego wzmocnienia różnej
wielkości, z otaczającymi strefami obrzęku, w DWI często bez
ograniczenia dyfuzji (niski sygnał)
• lokalizacja zwykle w obszarach jąder podstawy, na granicy kory i
podkorowej istoty białej lub podnamiotowo
• przebyte ogniska mogą ulegać zwapnieniu lub ulegają całkowitej
regresji
Podsumowanie
•
•
•
•
•
Badanie MR – badaniem z wyboru
Badanie po podaniu środka kontrastowego
Zaawansowane techniki MR, szczególnie: DWI, SWI
PWI – w przypadku zmian ogniskowych
MRS
Podsumowanie
DWI
Ropień :
• DWI - zwykle cechy ograniczenia (restrykcji) dyfuzji - wysoki
sygnał w DWI, obniżona wartość ADC; UWAGA! ropnie
grzybicze często nie wykazują ograniczenia dyfuzji;
• SWI - Hipointensywna torebka – gładki, pełny zarys
„dual rim sign”- dwie warstwy
SWI
Podsumowanie
Infekcje grzybicze:
• Niski sygnał w centralnej części w obrazach T2
• Cechy krwawienia (Aspergillus)
• Predylekcja do lokalizacji korowej (Aspergillus)
• Mikroropnie
• DWI – „intracavitary projection”- restrykcja w obrębie ściany
ropnia,
Podsumowanie
Toksoplazmoza - „Eccentric target sign”
Podsumowanie
Gruźlica OUN:
• Charakterystyczna triada objawów w badaniach obrazowych:
1) Wzmocnienie opon m-r wzdłuż zbiorników podstawy i
szczeliny Sylwiusza
2) Wodogłowie komunikujące, czasem obturacyjne
3) Ogniska niedokrwienie, zwłaszcza w jadrach podstawy i
wzgórzach
Serdeczne podziękowania dla
dr hab. Anny Zimny
doktora Pawła Szewczyka
Dziękuję za uwagę