Toksoplasmose er den mest almindelige cerebrale masselæsion, der forekommer hos HIV-inficerede patienter, og dens forekomst er steget markant siden begyndelsen af AIDS epidemien. Der er lejlighedsvis usædvanlige former for CNS-tokoplasmose, som gør det vanskeligt eller umuligt at stille diagnosen ved hjælp af standard billeddannelsesteknikker. Med fremkomsten af MR-spektroskopi er det blevet lettere at skelne mellem forskellige CNS-læsioner. På T1-vægtede prækontrast-MRI’er er læsionerne hypointense i forhold til hjernevævet (som vist på billedet nedenfor). På T2-vægtede MR-scanninger er infektionshullerne normalt hyperintense, men de kan lejlighedsvis være isointense eller hypointense. Falsk-positive fund kan skyldes lymfom, andre CNS-infektioner (især svampeinfektioner) og CNS-metastaser.
Ikke-forbedrede T1-vægtede billeder hos en patient, der er inficeret med humant immundefektvirus og cerebral toxoplasmose. Disse billeder viser hypointense, asymmetriske, bilaterale periventrikulære/basalgangliale læsioner. Aktive læsioner er ofte omgivet af ødem. Fokal nodulær eller ringforstærkning (som vist i billederne nedenfor) forekommer hos ca. 70 % af patienterne efter gadoliniumforstærkning. Læsionerne er sjældent hæmoragiske; MRI-fundene afhænger således af det hæmoragiske udviklingsstadium.
T1-vægtet gadoliniumforstærket magnetresonansbillede på niveau af fjerde ventrikel hos en 32-årig patient med human immundefektvirusinfektion. Billedet viser en perifer, højre frontoparietal ringforstærkende læsion (pil). Patienten præsenterede sig med en solitær rumbesættende læsion, som blev bekræftet at være sekundær til toxoplasmose. 
T1-vægtet aksialt gadoliniumforstærket magnetisk resonansbillede i niveauet af basalganglier hos en 37-årig patient med infektion med humant immundefekt virus hos en 37-årig patient. Billedet viser 2 komplekse, ringforstærkende læsioner i de basale ganglier til højre, omgivet af et markant ødem i den hvide substans. Der blev konstateret yderligere læsioner andre steder i hjernen. Dette udseende er typisk for toxoplasmose i centralnervesystemet, som har en tendens til at involvere de basale ganglier. 
T1-vægtede aksiale gadoliniumforstærkede magnetresonansbilleder på 2 niveauer gennem de basale ganglier (samme patient som på det foregående billede). Disse billeder viser 2 komplekse, ringforstærkende læsioner i de basale ganglier til højre, med omkringliggende bemærkelsesværdigt ødem i den hvide substans. Dette udseende er typisk for toxoplasmose i centralnervesystemet, som har tendens til at involvere de basale ganglier. Som tidligere nævnt rapporterede Fellner et al. et tilfælde af en patient uden tegn på AIDS, som præsenterede sig med unilokulær toxoplasmose, der simulerede en intracerebral tumor. Selv om patientens CT-scanninger og MRT viste en enkelt, tumorlignende læsion i højre parietallap, blev der ikke fundet nogen tumor ved operationen. Ved histologisk undersøgelse blev det asymmetriske måltegn, som kan påvises på CT- og MR-scanninger, observeret, hvilket bekræftede diagnosen.
MR-spektroskopi af lymfom hos patienter med AIDS har vist sig at demonstrere øgede laktat- og lipidpeaks samt et fremtrædende cholintop, nedsatte N-acetyl-aspartat-, kreatin- og myoinositol-signaler. Dette mønster adskiller sig fra mønsteret ved toxoplasmose, som typisk har forhøjede laktat- og lipidpeaks, men fravær af de andre metabolitter. Lymfom har tendens til at have lave værdier for den tilsyneladende diffusionskoefficient; dette adskiller sig fra toxoplasmose, som typisk har betydeligt højere værdier end lymfomlæsioner.
Dynamisk susceptibilitetskontrast (DSC) MRI-fund af relativ cerebral blodvolumen (rCBV) kan være nyttige til at skelne CNS-tokoplasmose fra lymfom, når konventionelle kontrastforstærkede MRI-fund ikke er entydige. I en retrospektiv undersøgelse af 13 patienter med 25 læsioner var det gennemsnitlige gennemsnitlige rCBV for alle toxoplasmoselæsioner 0,98 (95% CI, 0,55-1,41) sammenlignet med 2,07 (95% CI, 1,71-2,43) for alle lymfomlæsioner, hvilket er en signifikant forskel (1,09; 95% CI, 0,53-1,65, P=0,0013). Der blev anvendt tre modeller til at vurdere rCBV-baseret sygdomsstatus hos hver patient, og der blev observeret en signifikant sammenhæng med en optimal rCBV-tærskelværdi på ca. 1,5 til at skelne lymfom fra toxoplasmose i hver model.
Gadoliniumbaserede kontrastmidler er blevet sat i forbindelse med udvikling af nefrogen systemisk fibrose (NSF) eller nefrogen fibroserende dermopati (NFD). Sygdommen er opstået hos patienter med moderat til slutstadie af nyresygdom efter at have fået et gadoliniumbaseret kontrastmiddel til forstærkning af MRI- eller MRA-scanninger. NSF/NFD er en invaliderende og undertiden dødelig sygdom. Kendetegnene omfatter røde eller mørke pletter på huden; brændende, kløende, hævelse, hærdning og stramning af huden; gule pletter på det hvide i øjnene; ledstivhed med problemer med at bevæge eller rette armene, hænderne, benene eller fødderne; smerter dybt nede i hoftebenene eller ribbenene; og muskelsvaghed. For flere oplysninger, se Medscape.
Periventrikulær ependymal forstærkning
En undersøgelse af Guerini et al beskrev betydningen af periventrikulær ependymal forstærkning hos voksne, et fund, der kan være tegn på en underliggende patologi, som kræver hurtig lægehjælp. Forfatterne rapporterede mønsteret af periventrikulær kontrastforstærkning og baserede de karakteristika, de bemærkede, på den underliggende infektiøse eller tumorætiologi. Desuden blev differentialdiagnosen for hver patient udledt af patientens immunstatus og respons på et behandlingsforsøg samt af den type forstærkning, der blev set på MRT. Differentialdiagnosen omfattede tumorer (f.eks. lymfom, ependymom, kimcelletumor eller metastaser), viral ependymitis (f.eks. cytomegalovirus, varicella-zoster-virus), toxoplasmose og bakteriel eller tuberkuløs ventrikulitis.
T2-vægtede billeder til vurdering af terapeutisk respons
Brightbill et al konkluderede, at udseendet af Toxoplasma encephalitis i læsioner set på T2-vægtede MR-scanninger er så varieret, at der ikke kan stilles en endelig diagnose alene på baggrund af signalintensitetsegenskaber. Faktisk viste det sig, at T2-vægtet hyperintensitet var patologisk korreleret med nekrotiserende encephalitis, mens T2-vægtet isointensitet korrelerede med organiserende abscesser. De formodede endvidere, at hos patienter, der modtager medicinsk behandling, var det muligt, at det T2-vægtede MRT-udseende fra hyperintensitet til isointensitet kunne være en overgangsændring som følge af et positivt respons på antibiotikabehandling. Således kunne signal-intensitetsændringen være et middel til at bestemme effektiviteten af medicinsk behandling. Ved ekstrapolation kan FLAIR-signalændringer (fluid-attenuated inversion recovery), som er lettere at vurdere, anvendes på en lignende måde. Et FLAIR-billede præsenteres nedenfor.
Axialt fluid-attenuated, inversion recovery-magnetisk resonansbillede af hjernen hos en patient, der er inficeret med humant immundefektvirus og cerebral toxoplasmose. Disse billeder viser et intenst signal på de steder, hvor infektionen har fundet sted. Prenatal billeddannelse
D’Ercole et al. konkluderede, at MRI af den føtale hjerne kan bruges til at bekræfte eller udelukke føtale hjernedefekter i tilfælde, hvor de ultralydsundersøgelsesresultater er ufyldestgørende eller ufuldstændige. D’Ercole et al. gennemgik 31 tilfælde, hvor MRI bekræftede ultralydsundersøgelser af fosterhjernedefekter. Histologisk undersøgelse af fosteret eller postnatal radiologisk undersøgelse bekræftede de ultralydsundersøgelser i 21 tilfælde; MRI udelukkede den ultralydsundersøgelse i 10 tilfælde (spædbørnene blev født raske); og MRI’erne var normale i 1 tilfælde af cerebral toxoplasmose, hvor ultralydsundersøgelsen viste periventrikulære forkalkninger. I alt bekræftede eller dokumenterede MRI yderligere de ultralydsografiske fund i 20 tilfælde; i 4 af de 20 tilfælde var det dog nødvendigt med fosterobduktion for at fastslå den nøjagtige art af læsionen.
Stillidsgrad
Det asymmetriske måltegn er stærkt suggestivt for CNS-tokoplasmose, men det påvises kun hos 30 % af patienterne. Andre MRI-mønstre, der formodentlig er relateret til patientens ændrede immunstatus, er ikke så specifikke og kan efterlignes af forskellige CNS-infektioner og lymfom.
CNS lymfomlæsioner er ofte solitære, mens knuderne ved CNS-tokoplasmose oftere er multiple. En diagnose af toxoplasmose foretrækkes frem for en diagnose af lymfom, når der ses mere end 3 læsioner eller slanke, ringforstærkende foci, eller når der er udtalt ødem. Desuden er toxoplasmose hyppigere subkortikalt end lymfom og påvirker sjældent corpus callosum.
Meningeal eller ependymal involvering bør fremprovokere en søgning efter andre entiteter, såsom lymfom eller andre infektioner. Selv om toxoplasmose-meningitis er blevet beskrevet, er det yderst sjældent. Graden af perilesionalt ødem er direkte korreleret med patientens evne til at iværksætte et inflammatorisk respons. Jo større ødemet er, jo større er det inflammatoriske respons, og jo bedre er prognosen. Ødemet korrelerer også med CD4-tal.
Differential diagnostic problems with CT scanning and MRI
Miguel et al gennemgik billeddiagnostiske undersøgelser af 14 patienter med CNS-tokoplasmose i forbindelse med differentialdiagnostiske problemer med CT-scanning og MRI
Miguel et al gennemgik billeddiagnostiske undersøgelser af 14 patienter med CNS-tokoplasmose. Selv om resultaterne af disse modaliteter viste lav specificitet for CNS-masselæsioner hos patienter med AIDS, bemærkede forfatterne visse træk, der var mere typiske for CNS-tokoplasmose end for andre sygdomme: næsten 95 % af læsionerne var runde og havde ring- eller nodulær forstærkning; 81,3 % omfattede flere læsioner; 60.2% af læsionerne var lokaliseret til den cerebrale kortikale eller kortikomedullære overgang, hvor 100% af tilfældene havde mindst 1 læsion; og ca. 35% af læsionerne var <1 cm i diameter.
På ikke-forstærkede CT-scanninger var 91,3% af læsionerne hypointense; på T2-vægtede MRI’er havde 53,4% af læsionerne mindst 1 hypointense zone. 29 % af de observerede læsioner på de T2-vægtede MRI’er omfattede tilstedeværelsen af målformede læsioner med hypointense centre, hvilket tyder på diagnosen CNS-tokoplasmose. Forfatterne mente, at dette fund ikke tidligere var blevet rapporteret. Miguel et al bemærkede også, at tilstedeværelsen af isoattenuering eller hyperattenuering af læsioner på ikke-forstærket CT-scanning eller uregelmæssigt formede læsioner var ualmindeligt ved CNS-tokoplasmose, og at forekomsten af en solitær læsion i sig selv på CT-scanning eller MRI ikke var et godt kriterium for differentialdiagnosen af CNS-tokoplasmose.
Positiv prædiktiv værdi af MRI-fund
Den positive prædiktive værdi for toxoplasmose var 100 % ved kombineret forekomst af multiple læsioner og masseeffekt eller kontrastforstærkning (23 patienter) eller i tilfælde, hvor mindst 1 rumbesættende eller forstærkende læsion var lokaliseret i basalganglier eller thalamus (26 patienter). Der blev også set solitære læsioner med masseeffekt eller kontrastforstærkning (26 patienter), og cerebral toxoplasmose var årsagen hos 22 patienter (84,6 %). Desuden var der 1 eller flere ikke-masseforstærkende læsioner uden massevirkning til stede hos 8 af de 9 patienter med PML; dette mønster havde dog en prædiktiv værdi på 47,1 % for PML. Forfatterne konkluderede, at i den epidemiologiske kontekst af undersøgelsen er specifikke billeddannelsesfund hos HIV-1-seropositive patienter i høj grad prædiktive for cerebral toxoplasmose. Fundene kan dog være anderledes i andre dele af verden, hvor cerebral toxoplasmose måske er mindre udbredt blandt HIV-1-inficerede personer.
Recidiv af toxoplasmose i hjernen er blevet rapporteret at korrelere med vedvarende kontrastforstærkning både på CT-scanning og på MRT. Påvisning af sådanne områder med vedvarende kontrastforstærkning hos patienter, der har modtaget behandling for initial toxoplasmose, kan være et værdifuldt tegn på, at de er i risiko for recidiv.
Korrelation af MRI-fund
De patologiske fund af T2- og T1-vægtede MRI-sekvenser i tilfælde af HIV-infektion blev vurderet i en undersøgelse af 11 formalinfikserede hjerner ved 0,5 T. Omfanget af abnormitet i den hvide substans, der blev set på MRI, svarede stort set til de patologiske fund i 2 tilfælde af PML og 1 tilfælde af hver af toxoplasmose og lymfom. Generelt set var histologiske ændringer imidlertid hyppigere end læsioner på MRT, herunder tilfælde, hvor konventionel MRT ikke afslørede multiple tuberkuløse granulomer, multinucleate kæmpeceller, mikrogliale knuder, perivaskulære manchetter og cytomegalovirale inklusioner. På den anden side var 1 fælles fund på T2-vægtede MR-scanninger i 6 tilfælde punktvis eller pletvis hyperintensitet i basalganglierne. De tilsvarende histologiske ændringer omfattede forkalkning af kar med udvidede perivaskulære rum og mineraliserede neuroner.
Revel og medarbejdere rapporterede de billeddannende fund hos 5 patienter med AIDS, der havde fået en tidligere diagnose af og efterfølgende behandling for toxoplasmose. Ikke-forbedrede CT-scanninger, der blev indhentet ca. 6 måneder efter CNS-infektionen, viste hyperattenuering af læsioner. Der blev foretaget MRT i alle tilfælde: hos 4 af de 5 patienter var de hyperattenuerende områder på CT-skanningerne karakteriseret ved høj signalintensitet på T1-vægtede MRT’er. I 2 af de 4 tilfælde bekræftede patologisk korrelation blødning. I det femte tilfælde bekræftede den patologiske korrelation de MRI-fund, der havde antydet forkalkning.
I en anden undersøgelse af 12 tilfælde af AIDS blev de radiologiske (MRI og CT-scanning) og patologiske fund i hjernen korreleret. Balakrishnan et al noterede 3 tilfælde af hiv-encefalopati, primær lymfekræft og toxoplasmose hver og 1 tilfælde af kryptokokkose, cytomegalovirusinfektion og PML hver. MRI var bedre end CT-scanning til klart at skildre de forskellige kranielæsioner; på grundlag af MRI-karakteristika kunne HIV-encefalopati skelnes fra andre læsioner, især PML. Selv om basalganglierne viste sig at være de mest almindelige steder for involvering i opportunistiske infektioner og primære lymfomer, blev der ikke fundet pålidelige skelnen mellem læsioner i basalganglierne, med undtagelse af et unikt udseende for kryptokoklæsioner.
En række forskellige hjernelæsioner forekommer i forbindelse med AIDS, herunder toxoplasmose, tuberkulom og primære lymfomer. Det kan være vanskeligt at skelne mellem disse læsioner, men det er vigtigt på grund af de forskellige terapeutiske udfordringer.
MRI spiller en vigtig rolle i differentieringen af de cerebrale læsioner. Der er blevet beskrevet en række forskellige MRI-mønstre ved cerebral toxoplasmose. Et “koncentrisk måltegn” på T2-vægtede billeder med koncentriske hyperintense og hypointense zoner menes at være mere specifikt ved diagnosticering af cerebral toxoplasmose, der har koncentriske vekslende zoner med hypointensitet og hyperintensitet, menes at være mere specifikt end det velkendte “excentriske måltegn”. Mahadevan et al beskrev et tilfælde, hvor et sådant tegn blev korreleret med postmortale fund hos en 40-årig mand med AIDS-associeret cerebral toxoplasmose. De koncentriske vekslende zoner med hypointensitet, hyperintensitet og isointensitet svarede til zoner med hhv. blødning/fibrinrig nekrose med ødem/koagulativ kompakt nekrose/inflammation med skumfyldte histiocytter iblandet, hvor blødning udgjorde den yderste zone.