Toxoplasmose ist die häufigste zerebrale Massenläsion, die bei HIV-infizierten Patienten auftritt, und ihre Inzidenz hat seit Beginn der AIDS-Epidemie deutlich zugenommen. Es gibt gelegentlich ungewöhnliche Erscheinungsformen der ZNS-Toxoplasmose, die eine Diagnose mit Standard-Bildgebungsverfahren schwierig oder unmöglich machen. Die Einführung der MR-Spektroskopie hat die Möglichkeiten zur Unterscheidung zwischen verschiedenen ZNS-Läsionen verbessert. Auf T1-gewichteten Vor-Kontrast-MRTs sind die Läsionen im Vergleich zum Hirngewebe hypointens (wie in der Abbildung unten gezeigt). Auf T2-gewichteten MRTs sind die Infektionsherde in der Regel hyperintens, können aber gelegentlich auch isointens bis hypointens sein. Falsch-positive Befunde können von Lymphomen, anderen ZNS-Infektionen (insbesondere Pilzinfektionen) und ZNS-Metastasen herrühren.
Nicht verstärkte T1-gewichtete Bilder bei einem Patienten, der mit dem humanen Immundefizienz-Virus und zerebraler Toxoplasmose infiziert ist. Diese Bilder zeigen hypointense, asymmetrische, bilaterale periventrikuläre/basale Ganglienläsionen. Aktive Läsionen sind oft von Ödemen umgeben. Eine fokale, knotige oder ringförmige Anreicherung (wie in den untenstehenden Bildern) tritt bei etwa 70 % der Patienten nach Gadoliniumanreicherung auf. Die Läsionen sind selten hämorrhagisch; daher hängen die MRT-Befunde vom hämorrhagischen Entwicklungsstadium ab.
T1-gewichtetes gadoliniumverstärktes Magnetresonanzbild auf der Ebene des vierten Ventrikels bei einem 32-jährigen Patienten mit humaner Immunschwäche-Virusinfektion. Das Bild zeigt eine periphere, rechts frontoparietale, ringförmig verstärkte Läsion (Pfeil). Der Patient stellte sich mit einer solitären raumfordernden Läsion vor, die nachweislich auf eine Toxoplasmose zurückzuführen ist. 
T1-gewichtetes axiales gadoliniumverstärktes Magnetresonanzbild auf der Ebene der Basalganglien bei einem 37-jährigen Patienten mit humaner Immunschwäche-Virusinfektion. Das Bild zeigt 2 komplexe, ringförmige Läsionen in den Basalganglien auf der rechten Seite, umgeben von einem deutlichen Ödem der weißen Substanz. Weitere Läsionen wurden an anderen Stellen des Gehirns festgestellt. Dieses Erscheinungsbild ist typisch für eine Toxoplasmose des zentralen Nervensystems, die dazu neigt, die Basalganglien zu befallen. 
T1-gewichtete axiale gadoliniumverstärkte Magnetresonanzbilder in 2 Ebenen durch die Basalganglien (gleiche Patientin wie auf dem vorherigen Bild). Diese Bilder zeigen 2 komplexe, ringförmig verstärkte Läsionen in den Basalganglien rechts, mit umliegendem, auffälligem Ödem der weißen Substanz. Dieses Erscheinungsbild ist typisch für die Toxoplasmose des Zentralnervensystems, die zu einer Beteiligung der Basalganglien neigt. Wie bereits erwähnt, berichteten Fellner et al. über den Fall eines Patienten ohne Anzeichen von AIDS, der sich mit einer unilokulären Toxoplasmose vorstellte, die einen intrazerebralen Tumor simulierte. Obwohl die CT- und MRT-Scans des Patienten eine einzelne, tumorähnliche Läsion im rechten Parietallappen zeigten, wurde bei der Operation kein Tumor gefunden. Bei der histologischen Untersuchung wurde das asymmetrische Zielzeichen, das auf CT- und MRT-Scans nachweisbar ist, beobachtet, was die Diagnose bestätigte.
Die MR-Spektroskopie von Lymphomen bei AIDS-Patienten hat gezeigt, dass sie erhöhte Laktat- und Lipidpeaks sowie einen prominenten Cholinpeak und verminderte N-Acetylaspartat-, Kreatin- und Myoinositol-Signale aufweist. Dieses Muster unterscheidet sich von dem der Toxoplasmose, die typischerweise erhöhte Laktat- und Lipidpeaks, aber keine anderen Metaboliten aufweist. Lymphome weisen tendenziell niedrige Werte des scheinbaren Diffusionskoeffizienten auf; dies unterscheidet sich von Toxoplasmose, die typischerweise deutlich höhere Werte als Lymphomläsionen aufweist.
Dynamische Suszeptibilitätskontrast-MRT-Befunde des relativen zerebralen Blutvolumens (rCBV) können bei der Unterscheidung zwischen ZNS-Toxoplasmose und Lymphom hilfreich sein, wenn konventionelle kontrastverstärkte MRT-Befunde nicht schlüssig sind. In einer retrospektiven Studie an 13 Patienten mit 25 Läsionen betrug das durchschnittliche rCBV für alle Toxoplasmose-Läsionen 0,98 (95 % CI, 0,55-1,41) im Vergleich zu 2,07 (95 % CI, 1,71-2,43) für alle Lymphom-Läsionen, ein signifikanter Unterschied (1,09; 95 % CI, 0,53-1,65, P=0,0013). Drei Modelle wurden verwendet, um den rCBV-basierten Krankheitsstatus bei jedem Patienten zu bewerten, und es wurde ein signifikanter Zusammenhang beobachtet, mit einem optimalen rCBV-Schwellenwert von etwa 1,5 für die Unterscheidung von Lymphomen und Toxoplasmose in jedem Modell.
Gadolinium-basierte Kontrastmittel wurden mit der Entwicklung von nephrogener systemischer Fibrose (NSF) oder nephrogener fibrosierender Dermopathie (NFD) in Verbindung gebracht. Die Krankheit ist bei Patienten mit mittelschwerer bis schwerer Nierenerkrankung aufgetreten, nachdem sie ein Kontrastmittel auf Gadoliniumbasis zur Verbesserung von MRT- oder MRA-Scans erhalten hatten. NSF/NFD ist eine schwächende und manchmal tödliche Krankheit. Zu den Merkmalen gehören rote oder dunkle Flecken auf der Haut, Brennen, Juckreiz, Schwellung, Verhärtung und Straffung der Haut, gelbe Flecken auf dem Weißen der Augen, Gelenksteifheit mit Schwierigkeiten beim Bewegen oder Aufrichten der Arme, Hände, Beine oder Füße, Schmerzen tief in den Hüftknochen oder Rippen und Muskelschwäche. Weitere Informationen finden Sie bei Medscape.
Periventrikuläres ependymales Enhancement
Eine Studie von Guerini et al. beschrieb die Bedeutung des periventrikulären ependymalen Enhancements bei Erwachsenen, ein Befund, der auf eine zugrundeliegende Pathologie hinweisen kann, die sofortige medizinische Hilfe erfordert. Die Autoren berichteten über das Muster der periventrikulären Kontrastmittelanreicherung, wobei sie die festgestellten Merkmale auf die zugrunde liegende infektiöse oder tumoröse Ätiologie zurückführten. Darüber hinaus wurde die Differentialdiagnose für jeden Patienten aus dem Immunstatus und dem Ansprechen auf einen Therapieversuch sowie aus der Art der Anreicherung, die im MRT zu sehen war, abgeleitet. Die Differentialdiagnose umfasste Tumore (z. B. Lymphome, Ependymome, Keimzelltumore oder Metastasen), virale Ependymitis (z. B. Cytomegalovirus, Varizella-Zoster-Virus), Toxoplasmose und bakterielle oder tuberkulöse Ventrikulitis.
T2-gewichtete Bilder zur Beurteilung des therapeutischen Ansprechens
Brightbill et al. kamen zu dem Schluss, dass das Erscheinungsbild der Toxoplasma-Enzephalitis in Läsionen, die auf T2-gewichteten MRT-Scans zu sehen sind, so vielfältig ist, dass eine definitive Diagnose nicht allein aufgrund der Signalintensität gestellt werden kann. Es zeigte sich nämlich, dass eine T2-gewichtete Hyperintensität pathologisch mit einer nekrotisierenden Enzephalitis korreliert, während eine T2-gewichtete Isointensität mit organisierenden Abszessen korreliert. Sie vermuteten ferner, dass bei Patienten, die eine medikamentöse Therapie erhalten, die T2-gewichtete MRT-Erscheinung von Hyperintensität zu Isointensität möglicherweise eine Übergangsveränderung in Abhängigkeit von einer positiven Reaktion auf die Antibiotikabehandlung sein könnte. Somit könnte die Veränderung der Signalintensität ein Mittel zur Bestimmung der Wirksamkeit der medizinischen Therapie sein. Durch Extrapolation können Signalveränderungen mit flüssigkeitsgedämpfter Inversion Recovery (FLAIR), die einfacher zu bewerten sind, in ähnlicher Weise verwendet werden. Im Folgenden wird ein FLAIR-Bild gezeigt.
Axiales flüssigkeitsabgeschwächtes Inversions-Rückgewinnungs-Gehirn-Magnetresonanzbild bei einem Patienten, der mit dem humanen Immundefizienz-Virus und zerebraler Toxoplasmose infiziert ist. Diese Bilder zeigen ein intensives Signal an den Infektionsherden. Pränatale Bildgebung
D’Ercole et al. kamen zu dem Schluss, dass die MRT des fetalen Gehirns zur Bestätigung oder zum Ausschluss fetaler Hirndefekte in Fällen verwendet werden kann, in denen die Ergebnisse der Ultraschalluntersuchung nicht eindeutig oder unvollständig sind. D’Ercole et al. untersuchten 31 Fälle, in denen die MRT den ultraschallbasierten Nachweis von fetalen Hirndefekten bestätigte. Eine histologische Untersuchung des Fötus oder eine postnatale radiologische Untersuchung bestätigte den ultrasonographischen Nachweis in 21 Fällen; in 10 Fällen schloss die MRT die ultrasonographische Diagnose aus (die Kinder wurden gesund geboren); und in einem Fall von zerebraler Toxoplasmose, bei dem die Ultraschalluntersuchung periventrikuläre Verkalkungen zeigte, waren die MRTs normal. Insgesamt bestätigte oder dokumentierte die MRT in 20 Fällen die Ultraschallbefunde; in 4 der 20 Fälle war jedoch eine fetale Autopsie erforderlich, um die genaue Art der Läsion zu bestimmen.
Vertrauensgrad
Das asymmetrische Zielzeichen ist höchst suggestiv für eine ZNS-Toxoplasmose, wird jedoch nur bei 30 % der Patienten festgestellt. Andere MRT-Muster, die vermutlich mit dem veränderten Immunstatus des Patienten zusammenhängen, sind nicht so spezifisch und können von verschiedenen ZNS-Infektionen und Lymphomen nachgeahmt werden.
ZNS-Lymphom-Läsionen sind oft solitär, während die Knoten der ZNS-Toxoplasmose häufiger multiple sind. Die Diagnose einer Toxoplasmose wird gegenüber der Diagnose eines Lymphoms bevorzugt, wenn mehr als drei Läsionen oder schlanke, ringförmige Herde zu sehen sind oder wenn ein ausgeprägtes Ödem vorliegt. Außerdem ist die Toxoplasmose häufiger subkortikal als das Lymphom und betrifft selten den Corpus callosum.
Bei einer meningealen oder ependymalen Beteiligung sollte nach anderen Entitäten wie Lymphomen oder anderen Infektionen gesucht werden. Obwohl eine Toxoplasmose-Meningitis beschrieben wurde, ist sie extrem selten. Das Ausmaß des perilesionalen Ödems steht in direktem Zusammenhang mit der Fähigkeit des Patienten, eine Entzündungsreaktion hervorzurufen. Je größer das Ödem ist, desto stärker ist die Entzündungsreaktion und desto besser ist die Prognose. Das Ödem korreliert auch mit der CD4-Zahl.
Differenzialdiagnostische Probleme mit CT-Scan und MRT
Miguel et al. überprüften die bildgebenden Untersuchungen von 14 Patienten mit ZNS-Toxoplasmose im Zusammenhang mit differenzialdiagnostischen Problemen mit CT-Scan und MRT. Obwohl die Ergebnisse dieser Modalitäten eine geringe Spezifität für die ZNS-Massenläsionen von Patienten mit AIDS zeigten, stellten die Autoren bestimmte Merkmale fest, die für die ZNS-Toxoplasmose typischer waren als für andere Krankheiten: Fast 95 % der Läsionen waren rund und hatten eine ring- oder knotenförmige Anreicherung; 81,3 % betrafen multiple Läsionen; 60.2% der Läsionen waren auf die zerebrale Kortikalis oder den kortikomedullären Übergang lokalisiert, wobei 100% der Fälle mindestens eine Läsion aufwiesen; und etwa 35% der Läsionen hatten einen Durchmesser von <1 cm.
Auf nicht-verstärkten CT-Scans waren 91,3% der Läsionen hypoattenuierend; auf T2-gewichteten MRTs hatten 53,4% der Läsionen mindestens eine hypointense Zone. Neunundzwanzig Prozent der beobachteten Läsionen auf den T2-gewichteten MRTs wiesen zielförmige Läsionen mit hypointensen Zentren auf, was auf die Diagnose einer ZNS-Toxoplasmose hindeutete. Die Autoren waren der Meinung, dass dieser Befund bisher noch nicht berichtet worden war. Miguel et al. merkten auch an, dass das Vorhandensein von isoabschwächenden oder hyperabschwächenden Läsionen auf nicht verstärkten CT-Scans oder unregelmäßig geformten Läsionen bei ZNS-Toxoplasmose ungewöhnlich war und dass das Auftreten einer solitären Läsion per se auf CT-Scans oder MRT kein gutes Kriterium für die Differentialdiagnose von ZNS-Toxoplasmose war.
Positiver prädiktiver Wert der MRT-Befunde
Der positive prädiktive Wert für Toxoplasmose betrug 100 % beim kombinierten Auftreten multipler Läsionen und Masseneffekt oder Kontrastmittelanreicherung (23 Patienten) oder in Fällen, in denen mindestens eine raumfordernde oder anreichernde Läsion in den Basalganglien oder im Thalamus lokalisiert war (26 Patienten). Solitäre Läsionen mit Masseneffekt oder Kontrastmittelanreicherung wurden ebenfalls beobachtet (26 Patienten), und bei 22 Patienten (84,6 %) war eine zerebrale Toxoplasmose die Ursache. Darüber hinaus waren bei 8 der 9 Patienten mit PML eine oder mehrere nicht-anreichernde, nicht-massive Läsionen vorhanden; dieses Muster hatte jedoch einen prädiktiven Wert von 47,1 % für PML. Die Autoren schlussfolgerten, dass im epidemiologischen Kontext der Studie spezifische bildgebende Befunde bei HIV-1-seropositiven Patienten eine hohe Vorhersagekraft für zerebrale Toxoplasmose haben. Die Ergebnisse können jedoch in anderen Teilen der Welt anders ausfallen, wo die zerebrale Toxoplasmose bei HIV-1-Infizierten weniger häufig vorkommt.
Wiederholte Fälle von Hirntoxoplasmose korrelieren Berichten zufolge mit persistierender Kontrastmittelanreicherung sowohl im CT als auch im MRT. Der Nachweis solcher Bereiche mit persistierendem Kontrastmittel-Enhancement bei Patienten, die eine Behandlung gegen die erste Toxoplasmose erhalten haben, kann ein wertvolles Zeichen dafür sein, dass sie ein Risiko für ein Rezidiv haben.
Korrelation von MRT-Befunden
Die pathologischen Befunde von T2- und T1-gewichteten MRT-Sequenzen bei HIV-Infektionen wurden in einer Studie an 11 in Formalin fixierten Gehirnen bei 0,5 T untersucht. Das Ausmaß der Anomalien der weißen Substanz, die auf der MRT zu sehen waren, entsprach weitgehend den pathologischen Befunden in 2 Fällen von PML und je einem Fall von Toxoplasmose und Lymphom. Insgesamt waren die histologischen Veränderungen jedoch häufiger als die Läsionen auf der MRT, einschließlich der Fälle, in denen die konventionelle MRT keine multiplen tuberkulösen Granulome, mehrkernigen Riesenzellen, mikroglialen Knötchen, perivaskulären Manschetten und zytomegaloviralen Einschlüsse erkennen ließ. Andererseits war ein gemeinsamer Befund auf den T2-gewichteten MRTs in 6 Fällen eine punkt- oder fleckförmige Hyperintensität in den Basalganglien. Zu den entsprechenden histologischen Veränderungen gehörten Verkalkungen der Gefäße mit erweiterten perivaskulären Räumen und mineralisierten Neuronen.
Revel und Mitarbeiter berichteten über die bildgebenden Befunde von 5 AIDS-Patienten, bei denen zuvor eine Toxoplasmose diagnostiziert und anschließend behandelt worden war. Ungefähr 6 Monate nach der ZNS-Infektion wurden nicht-verstärkte CT-Scans angefertigt, die hyperdämpfende Läsionen zeigten. In allen Fällen wurde eine MRT durchgeführt: Bei 4 der 5 Patienten waren die hyperdämpfenden Bereiche auf den CT-Scans durch eine hohe Signalintensität auf den T1-gewichteten MRTs gekennzeichnet. In 2 der 4 Fälle bestätigte die pathologische Korrelation die Blutung. Im fünften Fall bestätigte die pathologische Korrelation die MRT-Befunde, die auf eine Verkalkung hingedeutet hatten.
In einer anderen Studie mit 12 AIDS-Fällen wurden die radiologischen (MRT und CT-Scan) und pathologischen Befunde im Gehirn korreliert. Balakrishnan et al. stellten jeweils 3 Fälle von HIV-Enzephalopathie, primärem Lymphom und Toxoplasmose und jeweils 1 Fall von Kryptokokkose, Zytomegalievirus-Infektion und PML fest. Mit der MRT ließen sich die verschiedenen kranialen Läsionen besser darstellen als mit der CT; anhand der MRT-Merkmale war die HIV-Enzephalopathie von anderen Läsionen, insbesondere der PML, unterscheidbar. Obwohl die Basalganglien bei opportunistischen Infektionen und primären Lymphomen am häufigsten betroffen waren, wurden keine zuverlässigen Unterscheidungsmerkmale zwischen den Läsionen in den Basalganglien gefunden, mit Ausnahme eines einzigartigen Erscheinungsbildes für Kryptokokkenläsionen.
Eine Vielzahl von Hirnläsionen tritt im Rahmen von AIDS auf, darunter Toxoplasmose, Tuberkulom und primäre Lymphome. Die Unterscheidung zwischen diesen Läsionen kann schwierig sein, ist aber wegen der verschiedenen therapeutischen Herausforderungen wichtig.
Die MRT spielt eine wesentliche Rolle bei der Unterscheidung der zerebralen Läsionen. Bei zerebraler Toxoplasmose wurde eine Vielzahl von MRT-Mustern beschrieben. Ein „konzentrisches Zielzeichen“ auf T2-gewichteten Bildern mit konzentrischen hyperintensen und hypointensen Zonen gilt als spezifischer für die Diagnose der zerebralen Toxoplasmose, die konzentrische Zonen mit abwechselnder Hypo- und Hyperintensität aufweist, die spezifischer sein sollen als das bekannte „exzentrische Zielzeichen“. Mahadevan et al. beschrieben einen Fall, in dem ein solches Zeichen mit dem postmortalen Befund eines 40-jährigen Mannes mit AIDS-assoziierter zerebraler Toxoplasmose korreliert war. Die konzentrischen, sich abwechselnden Zonen mit Hypointensität, Hyperintensität und Isointensität entsprachen Zonen mit Blutungen/Fibrin-reichen Nekrosen mit Ödemen/koagulativen kompakten Nekrosen/Entzündungen mit einer Mischung aus schaumigen Histiozyten, wobei die äußerste Zone von Blutungen gebildet wurde.