Toksoplasmoosi on yleisin HIV-infektoituneilla potilailla esiintyvä aivojen massavaurio, ja sen esiintyvyys on lisääntynyt huomattavasti AIDS-epidemian alusta lähtien. Keskushermoston toksoplasmoosilla on toisinaan epätavallisia ilmenemismuotoja, jotka tekevät diagnoosin tavanomaisilla kuvantamismenetelmillä vaikeaksi tai mahdottomaksi. MR-spektroskopian tulo on lisännyt kykyä erottaa toisistaan erilaiset keskushermoston vauriot. T1-painotteisessa prekontrastisessa magneettikuvauksessa leesiot ovat hypointensiivisiä suhteessa aivokudokseen (kuten alla olevassa kuvassa näkyy). T2-painotteisissa magneettikuvauksissa infektiopesäkkeet ovat yleensä hyperintensiivisiä, mutta ne voivat toisinaan olla isointensiivisiä tai hypointensiivisiä. Väärät positiiviset löydökset voivat johtua lymfoomasta, muista keskushermoston infektioista (erityisesti sieni-infektioista) ja keskushermoston etäpesäkkeistä.
Tehostamattomat T1-painotteiset kuvat potilaalta, jolla on ihmisen immuunikatoviruksen infektio ja aivojen toksoplasmoosi. Näissä kuvissa näkyy hypointensiivisiä, epäsymmetrisiä, molemminpuolisia periventrikulaarisia/basaaligangliaalisia leesioita. Aktiivisia leesioita ympäröi usein turvotus. Fokaalista nodulaarista tai rengasmaista tehostumista (kuten alla olevissa kuvissa) esiintyy noin 70 %:lla potilaista gadoliniumvahvistuksen jälkeen. Vauriot ovat harvoin hemorragisia, joten magneettikuvauslöydökset riippuvat hemorragisesta kehitysvaiheesta.
T1-painotteinen gadoliniumilla tehostettu magneettikuva neljännen kammion tasolla 32-vuotiaalla potilaalla, jolla on ihmisen immuunikatovirusinfektio. Kuvassa näkyy perifeerinen, oikeanpuoleinen frontoparietaalinen rengasta voimistuva vaurio (nuoli). Potilaalla oli yksinäinen tilaa vievä leesio, jonka todettiin olevan toksoplasmoosin aiheuttama. 
T1-painotteinen aksiaalinen gadoliniumilla tehostettu magneettikuva tyvitumakkeiden tasolla 37-vuotiaalla potilaalla, jolla oli ihmisen immuunikatovirusinfektio. Kuvassa näkyy 2 monimutkaista, rengasmaisesti voimistuvaa leesiota oikeanpuoleisissa tyvitumakkeissa, joita ympäröi huomattava valkean aineen turvotus. Muualla aivoissa havaittiin muita vaurioita. Tämä ulkonäkö on tyypillinen keskushermoston toksoplasmoosille, jolla on taipumus vaikuttaa tyvitumakkeisiin. 
T1-painotteiset aksiaaliset gadoliniumilla tehostetut magneettikuvat kahdella tasolla basaaliganglioiden läpi (sama potilas kuin edellisessä kuvassa). Näissä kuvissa näkyy 2 monimutkaista, rengasta voimistuvaa leesiota oikeanpuoleisissa tyvitumakkeissa, joita ympäröi huomattava valkean aineen turvotus. Tämä ulkonäkö on tyypillinen keskushermoston toksoplasmoosille, jolla on taipumus vaikuttaa tyvitumakkeisiin. Kuten aiemmin todettiin, Fellner ym. raportoivat tapauksen potilaasta, jolla ei ollut näyttöä aidsista ja jolla esiintyi unilokulaarista toksoplasmoosia, joka simuloi intraserebraalista kasvainta. Vaikka potilaan tietokonetomografiassa ja magneettikuvauksessa näkyi yksittäinen, kasvaimen kaltainen leesio oikeassa parietaalilohkossa, leikkauksessa ei todettu kasvainta. Histologisessa tutkimuksessa havaittiin epäsymmetrinen kohdemerkki, joka on havaittavissa CT- ja MRI-kuvauksissa, mikä vahvisti diagnoosin.
AIDS-potilaiden lymfooman MR-spektroskopiassa on havaittu lisääntyneitä laktaatti- ja lipidihuippuja sekä näkyvä koliinihuippu, vähentyneitä N-asetyyliaspartaatti-, kreatiini- ja myoinositolisignaaleja. Tämä kuvio eroaa toksoplasmoosin kuvasta, jossa laktaatti- ja lipidipiikit ovat tyypillisesti koholla mutta muut metaboliitit puuttuvat. Lymfooman näennäisen diffuusiokertoimen arvot ovat yleensä alhaiset; tämä eroaa toksoplasmoosista, jonka arvot ovat tyypillisesti huomattavasti suuremmat kuin lymfoomavaurioiden.
Dynaamisen suskeptibiliteettikontrastin (DSC) magneettikuvauslöydökset suhteellisesta aivoveritilavuudesta (rCBV) voivat olla avuksi erotettaessa keskushermoston toksoplasmoosia lymfoomasta, kun tavanomaiset kontrastilla tehostetun magneettikuvauksen löydökset ovat epäselviä. Retrospektiivisessä tutkimuksessa, johon osallistui 13 potilasta, joilla oli 25 leesiota, kaikkien toksoplasmoosileesioiden keskimääräinen keskimääräinen rCBV oli 0,98 (95 %:n CI, 0,55-1,41), kun taas kaikkien lymfoomaleesioiden keskimääräinen rCBV oli 2,07 (95 %:n CI, 1,71-2,43), mikä on merkitsevä ero (1,09; 95 %:n CI, 0,53-1,65, P=0,0013). Kolmea mallia käytettiin rCBV:hen perustuvan tautistatuksen arviointiin kullakin potilaalla, ja havaittiin merkitsevä yhteys, ja optimaalinen rCBV-kynnysarvo oli noin 1,5 lymfooman erottamiseksi toksoplasmoosista kussakin mallissa.
Gadoliniumpohjaiset kontrastiaineet on yhdistetty nefrogeenisen systeemisen fibroosin (NSF) tai nefrogeenisen fibroottisen dermopatian (NFD) kehittymiseen. Tautia on esiintynyt potilailla, joilla on keskivaikea tai loppuvaiheen munuaissairaus sen jälkeen, kun heille on annettu gadoliniumpohjaista kontrastiainetta magneettikuvaus- tai magneettikuvausten tehostamiseksi. NSF/NFD on invalidisoiva ja joskus kuolemaan johtava sairaus. Ominaispiirteisiin kuuluvat punaiset tai tummat läiskät iholla, ihon kirvely, kutina, turvotus, kovettuminen ja kiristyminen, keltaiset läiskät silmänvalkuaisissa, nivelten jäykkyys ja vaikeudet liikuttaa tai suoristaa käsiä, käsiä, jalkoja tai jalkateriä, kipu syvällä lonkkaluissa tai kylkiluissa ja lihasheikkous. Katso lisätietoja Medscape.
Periventrikulaarinen ependymaalinen tehostuminen
Guerini ym. tutkimuksessa kuvattiin periventrikulaarisen ependymaalisen tehostumisen merkitystä aikuisilla, löydös, joka voi olla merkki taustalla olevasta patologiasta, joka vaatii pikaista lääketieteellistä hoitoa. Kirjoittajat raportoivat periventrikulaarisen kontrastivahvistuksen kuvion ja perustivat havaitsemansa piirteet taustalla olevaan infektioon tai kasvaimen etiologiaan. Lisäksi kunkin potilaan erotusdiagnoosi johdettiin potilaan immuunistatuksen ja hoitokokeiluun saadun vasteen sekä magneettikuvauksessa havaitun tehostuman tyypin perusteella. Erotusdiagnoosiin kuuluivat kasvaimet (esim. lymfooma, ependymooma, sukusolukasvain tai etäpesäkkeet), virusperäinen ependymiitti (esim. sytomegalovirus, varicella-zoster-virus), toksoplasmoosi ja bakteeri- tai tuberkuloottinen ventrikeliitti.
T2-painotteiset kuvat hoitovasteen arvioimiseksi
Brightbill ym. totesivat, että T2-painotteisella magneettikuvauksella tarkasteltujen leesioiden ulkoasu toksoplasmaenkefaliitissa on niin vaihteleva, että lopullista diagnoosia ei voida tehdä pelkkien signaalin voimakkuuden ominaisuuksien perusteella. Itse asiassa näytti siltä, että T2-painotteinen hyperintensiivisyys korreloi patologisesti nekrotisoivan enkefaliitin kanssa, kun taas T2-painotteinen isointensiivisyys korreloi organisoituvien abskessien kanssa. Lisäksi he arvelivat, että lääkehoitoa saavilla potilailla oli mahdollista, että T2-painotteinen magneettikuvaus, jossa hyperintensiivisyys muuttuu isointensiivisyydeksi, saattoi olla siirtymävaiheen muutos, joka johtui positiivisesta vasteesta antibioottihoitoon. Näin ollen signaali-intensiteettimuutos voisi olla keino määrittää lääkehoidon tehokkuus. Ekstrapoloimalla FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery) -signaalimuutoksia, joita on helpompi arvioida, voidaan käyttää samalla tavalla. Alla on esitetty FLAIR-kuva.
Aksiaalinen neste-vaimennettu inversio talteenotto aivojen magneettikuva potilaalta, jolla on ihmisen immuunikatoviruksen ja aivotoksoplasmoosin tartunta. Näissä kuvissa näkyy voimakas signaali infektiokohdissa. Prenataalinen kuvantaminen
D’Ercole et al. päättelivät, että sikiön aivojen magneettikuvausta voidaan käyttää sikiön aivovikojen vahvistamiseen tai poissulkemiseen tapauksissa, joissa ultraäänitutkimustulokset eivät ole yksiselitteisiä tai ovat puutteellisia. D’Ercole et al. tarkastelivat 31 tapausta, joissa magneettikuvaus vahvisti ultraäänitutkimuksella todetut sikiön aivoviat. Sikiön histologinen tutkimus tai synnytyksen jälkeinen radiologinen tutkimus vahvisti ultraäänitutkimusnäytön 21 tapauksessa; magneettikuvaus sulki pois ultraäänitutkimusdiagnoosin 10 tapauksessa (lapset syntyivät terveinä); ja magneettikuvaus oli normaali yhdessä aivojen toksoplasmoositapauksessa, jossa ultraäänitutkimus osoitti periventrikulaarisia kalkkeumia. Kaiken kaikkiaan magneettikuvaus vahvisti tai dokumentoi tarkemmin ultraäänitutkimuslöydökset 20 tapauksessa; neljässä tapauksessa 20:stä tarvittiin kuitenkin sikiön ruumiinavaus vaurion tarkan luonteen selvittämiseksi.
Luottamusaste
Asymmetrinen kohdemerkki viittaa vahvasti keskushermoston toksoplasmoosiin, mutta se havaitaan vain 30 %:lla potilaista. Muut MRI-kuviot, jotka oletettavasti liittyvät potilaan muuttuneeseen immuunistatukseen, eivät ole yhtä spesifisiä, ja niitä voivat jäljitellä erilaiset keskushermoston infektiot ja lymfooma.
Keskushermoston lymfooman leesiot ovat usein yksinäisiä, kun taas keskushermoston toksoplasmoosin kyhmyjä on useammin useita. Toksoplasmoosidiagnoosia suositaan lymfoomadiagnoosiin nähden, kun leesioita tai hoikkia, rengasmaisesti laajenevia pesäkkeitä nähdään enemmän kuin 3 tai kun esiintyy merkittävää turvotusta. Lisäksi toksoplasmoosi on yleisempi subkortikaalisesti kuin lymfooma, ja se vaikuttaa harvoin corpus callosumiin.
Meningeaalisen tai ependymaalisen osallistumisen pitäisi provosoida muiden entiteettien, kuten lymfooman tai muiden infektioiden, etsimistä. Vaikka toksoplasmoosimeningiittiä on kuvattu, se on äärimmäisen harvinainen. Perilesiaalisen turvotuksen aste korreloi suoraan potilaan kykyyn saada aikaan tulehdusreaktio. Mitä suurempi turvotus, sitä suurempi tulehdusreaktio ja sitä parempi ennuste. Turvotus korreloi myös CD4-määrän kanssa.
Differentiaalidiagnostiset ongelmat tietokonetomografiassa ja magneettikuvauksessa
Miguel ym. tarkastelivat 14:n keskushermoston toksoplasmoosia sairastavan potilaan kuvantamistutkimuksia tietokonetomografian ja magneettikuvauksen erotusdiagnostisten ongelmien yhteydessä. Vaikka näiden menetelmien löydökset osoittivat alhaisen spesifisyyden AIDS-potilaiden keskushermoston massavaurioille, kirjoittajat huomasivat tiettyjä piirteitä, jotka olivat tyypillisempiä keskushermoston toksoplasmoosille kuin muille taudeille: lähes 95 % leesioista oli pyöreitä ja niissä oli rengasmaista tai nodulaarista tehostumista; 81,3 %:ssa oli mukana useita leesioita; 60.2 % leesioista oli lokalisoitunut aivokuoren tai kortikomedullaarisen liitoskohdan alueelle, jossa 100 %:ssa tapauksista oli vähintään yksi leesio; ja noin 35 % leesioista oli halkaisijaltaan <1 cm.
Vahvistamattomassa tietokonetomografiassa 91,3 %:lla leesioista oli hypoattensiivinen vyöhyke; T2-painotteisessa magneettikuvassa 53,4 %:lla leesioihin liittyi vähintään yksi hypointensiivinen vyöhyke. T2-painotteisissa magneettikuvauksissa havaituista leesioista 29 prosentissa esiintyi kohteen muotoisia leesioita, joissa oli hypointensiiviset keskukset, mikä viittaa CNS-toksoplasmoosin diagnoosiin. Kirjoittajat uskoivat, että tätä löydöstä ei ollut aiemmin raportoitu. Miguel ym. totesivat myös, että iso- tai hypertensiivisten leesioiden esiintyminen tehostamattomassa tietokonetomografiassa tai epäsäännöllisen muotoiset leesiot olivat harvinaisia keskushermoston toksoplasmoosissa ja että yksinäisen leesion esiintyminen sinänsä tietokonetomografiassa tai magneettikuvauksessa ei ollut hyvä kriteeri keskushermoston toksoplasmoosin erotusdiagnoosin tekemiseksi.
MRI-löydösten positiivinen ennustearvo
Toksoplasmoosin positiivinen ennustearvo oli 100 % useiden leesioiden ja massavaikutuksen tai kontrastin voimistumisen yhteisesiintymän yhteydessä (23 potilasta) tai tapauksissa, joissa vähintään yksi tilaa vievä tai voimistuva leesio sijaitsi tyvitumakkeissa tai talamuksessa (26 potilasta). Yksittäisiä leesioita, joihin liittyi massavaikutus tai kontrastin voimistuminen, esiintyi myös (26 potilasta), ja aivotoksoplasmoosi oli syynä 22 potilaalla (84,6 %). Lisäksi 8:lla 9:stä PML:ää sairastavasta potilaasta oli yksi tai useampi ei-pienentyvä, ei-massavaikutteinen leesio; tämän kuvion ennustearvo PML:lle oli kuitenkin 47,1 %. Kirjoittajat päättelivät, että tutkimuksen epidemiologisessa kontekstissa HIV-1-seropositiivisten potilaiden erityiset kuvantamislöydökset ennustavat hyvin aivotoksoplasmoosia. Löydökset voivat kuitenkin poiketa toisistaan muualla maailmassa, jossa aivotoksoplasmoosi saattaa olla harvinaisempi HIV-1-tartunnan saaneiden keskuudessa.
Aivojen toksoplasmoosin uusiutumisen on raportoitu korreloivan pysyvän kontrastin voimistumisen kanssa sekä tietokonetomografiassa että magneettikuvauksessa. Tällaisten pysyvän kontrastin voimistumisen alueiden osoittaminen potilailla, jotka ovat saaneet hoitoa alkuperäiseen toksoplasmoosiin, voi olla arvokas merkki siitä, että heillä on uusiutumisriski.
MRI-löydösten korrelaatio
T2- ja T1-painotteisten magneettikuvaussekvenssien patologisia löydöksiä HIV-infektiotapauksissa arvioitiin tutkimuksessa, jossa tutkittiin 11 formaliinifiksoitua aivoa 0,5 T:n säteilyteholla. Magneettikuvauksessa havaitun valkean aineen poikkeavuuden laajuus vastasi laajalti patologisia löydöksiä kahdessa PML-tapauksessa ja kummassakin tapauksessa, joissa oli todettu toksoplasmoosi ja lymfooma. Kaiken kaikkiaan histologiset muutokset olivat kuitenkin yleisempiä kuin magneettikuvauksessa havaitut vauriot, mukaan lukien tapaukset, joissa tavanomainen magneettikuvaus ei paljastanut monituberkuloottisia granuloomia, monitumaisia jättiläissoluja, mikrogliakyhmyjä, perivaskulaarisia mansetteja ja sytomegalovirussulkeumia. Toisaalta yksi yhteinen löydös T2-painotteisessa magneettikuvauksessa kuudessa tapauksessa oli pistemäinen tai hajanainen hyperintensiivisyys tyvitumakkeissa. Vastaaviin histologisiin muutoksiin kuuluivat verisuonten kalkkeutuminen, laajentuneet perivaskulaariset tilat ja mineralisoituneet neuronit.
Revel ja kumppanit raportoivat kuvantamislöydökset viidestä aids-potilaasta, jotka olivat saaneet aikaisemman diagnoosin toksoplasmoosista ja sen jälkeisen hoidon. Noin 6 kuukautta keskushermostoinfektion jälkeen tehdyissä ei-vahvistetuissa tietokonetomografiakuvauksissa havaittiin hyperattensiivisiä leesioita. Kaikissa tapauksissa tehtiin magneettikuvaus: neljällä potilaalla viidestä potilaasta TT-kuvauksissa hyperattenuoituville alueille oli ominaista korkea signaalin voimakkuus T1-painotteisissa magneettikuvauksissa. Patologinen korrelaatio vahvisti verenvuodon kahdessa tapauksessa neljästä. Viidennessä tapauksessa patologinen korrelaatio vahvisti magneettikuvauslöydökset, jotka olivat viitanneet kalkkeutumiseen.
Jossain toisessa tutkimuksessa, johon osallistui 12 AIDS-tapausta, aivojen radiologiset (magneettikuvaus ja tietokonetomografia) ja patologiset löydökset korreloivat keskenään. Balakrishnan et al. havaitsivat kumpikin 3 tapausta HIV-enkefalopatiaa, primaarista lymfoomaa ja toksoplasmoosia sekä kumpikin 1 tapaus kryptokokkoosia, sytomegalovirusinfektiota ja PML:ää. Magneettikuvaus oli parempi kuin tietokonetomografia, sillä se pystyi kuvaamaan selvästi eri kallomuutokset; magneettikuvauksen ominaisuuksien perusteella HIV:n enkefalopatia voitiin erottaa muista vaurioista, erityisesti PML:stä. Vaikka tyvitumakkeiden todettiin olevan yleisimpiä tartuntakohtia opportunistisissa infektioissa ja primaarisessa lymfoomassa, tyvitumakkeiden vaurioista ei löytynyt luotettavia erottavia piirteitä, lukuun ottamatta kryptokokin aiheuttamien vaurioiden ainutlaatuista ulkonäköä.
AIDS:n yhteydessä esiintyy erilaisia aivovaurioita, kuten toksoplasmoosia, tuberkuloomaa ja primaarista lymfoomaa. Näiden vaurioiden erottaminen toisistaan voi olla vaikeaa, mutta se on tärkeää erilaisten terapeuttisten haasteiden vuoksi.
MRI:llä on olennainen rooli aivovaurioiden erottamisessa. Aivojen toksoplasmoosissa on kuvattu erilaisia magneettikuvauksia. T2-painotteisissa kuvissa esiintyvän ”konsentrisen kohteen merkin”, jossa on konsentrisia hyperintensiivisiä ja hypointensiivisiä vyöhykkeitä, uskotaan olevan spesifisempi aivotoksoplasmoosin diagnosoinnissa, jossa on konsentrisia vuorottelevia hypointensiivisyyden ja hyperintensiivisyyden vyöhykkeitä, joiden uskotaan olevan spesifisempiä kuin tunnettu ”eksentrinen kohteen merkki”. Mahadevan et al. kuvasivat tapauksen, jossa tällainen merkki korreloi kuolemanjälkeisten löydösten kanssa 40-vuotiaalla miehellä, jolla oli AIDSiin liittyvä aivotoksoplasmoosi. Hypointensiivisyyden, hyperintensiivisyyden ja isointensiivisyyden keskittyneet vuorottelevat vyöhykkeet vastasivat verenvuodon/ fibriinirikkaan nekroosin ja turvotuksen/koagulatiivisen kompaktin nekroosin/ tulehduksen vyöhykkeitä, joihin oli sekoittunut vaahtomaisia histiosyyttejä, ja verenvuoto muodosti vastaavasti uloimman vyöhykkeen.