Imaging in CNS Toxoplasmosis

La toxoplasmose est la lésion de masse cérébrale la plus fréquemment rencontrée chez les patients infectés par le VIH, et son incidence a nettement augmenté depuis le début de l’épidémie de sida. Il existe parfois des apparences inhabituelles de toxoplasmose du SNC qui rendent le diagnostic par les techniques d’imagerie standard difficile ou impossible. L’avènement de la spectroscopie par résonance magnétique a augmenté la capacité de différencier les diverses lésions du SNC. Sur les IRM précontrastées pondérées en T1, les lésions sont hypointense par rapport au tissu cérébral (comme le montre l’image ci-dessous). Sur les IRM pondérées en T2, les foyers d’infection sont généralement hyperintenses, mais ils peuvent parfois être isointense ou hypointense. Des résultats faussement positifs peuvent résulter d’un lymphome, d’autres infections du SNC (en particulier des infections fongiques) et de métastases du SNC.

Images non améliorées pondérées en T1 chez un patient infecté par le virus de l’immunodéficience humaine et la toxoplasmose cérébrale. Ces images montrent des lésions périventriculaires/ganglionnaires basales hypointense, asymétriques et bilatérales.

Les lésions actives sont souvent entourées d’œdème. Un rehaussement nodulaire ou annulaire focal (comme le montrent les images ci-dessous) apparaît chez environ 70 % des patients après un rehaussement au gadolinium. Les lésions sont rarement hémorragiques ; ainsi, les résultats de l’IRM dépendent du stade d’évolution hémorragique.

Image par résonance magnétique pondérée en T1 et rehaussée au gadolinium au niveau du quatrième ventricule chez un patient de 32 ans atteint d’une infection par le virus de l’immunodéficience humaine. L’image montre une lésion périphérique, frontopariétale droite, augmentant l’anneau (flèche). Le patient a présenté une lésion solitaire occupant l’espace, qui a été confirmée comme étant secondaire à la toxoplasmose.
Image de résonance magnétique axiale pondérée en T1 et rehaussée de gadolinium au niveau des ganglions de la base chez un patient de 37 ans infecté par le virus de l’immunodéficience humaine. L’image montre deux lésions complexes et annulaires dans les ganglions de la base à droite, entourées d’un œdème notable de la substance blanche. D’autres lésions ont été notées ailleurs dans le cerveau. Cette apparence est typique de la toxoplasmose du système nerveux central, qui a la propension à impliquer les ganglions de la base.
Images par résonance magnétique axiales pondérées en T1 et rehaussées de gadolinium à 2 niveaux à travers les ganglions de la base (même patient que sur l’image précédente). Ces images montrent 2 lésions complexes, rehaussées par des anneaux, dans les ganglions de la base à droite, avec autour un œdème notable de la substance blanche. Cet aspect est typique de la toxoplasmose du système nerveux central, qui a la propension à toucher les ganglions de la base.

Comme indiqué précédemment, Fellner et al ont rapporté le cas d’un patient sans preuve de SIDA qui a présenté une toxoplasmose uniloculaire simulant une tumeur intracérébrale. Bien que le scanner et l’IRM du patient aient montré une lésion unique ressemblant à une tumeur dans le lobe pariétal droit, aucune tumeur n’a été trouvée lors de la chirurgie. Lors de l’examen histologique, le signe de la cible asymétrique, détectable sur les tomodensitométries et les IRM, a été observé, confirmant le diagnostic.

La spectroscopie RM du lymphome chez les patients atteints du SIDA a montré une augmentation des pics de lactate et de lipides, ainsi qu’un pic de choline proéminent, une diminution des signaux de N-acétyl aspartate, de créatine et de myoinositol. Ce schéma diffère de celui de la toxoplasmose, qui présente généralement des pics élevés de lactate et de lipides, mais une absence des autres métabolites. Le lymphome a tendance à avoir des valeurs de coefficient de diffusion apparent faibles ; ceci diffère de la toxoplasmose, qui a typiquement des valeurs significativement plus élevées que les lésions de lymphome.

Les résultats de l’IRM avec contraste de susceptibilité dynamique (DSC) du volume sanguin cérébral relatif (rCBV) peuvent être utiles pour différencier la toxoplasmose du SNC du lymphome lorsque les résultats de l’IRM conventionnelle avec prise de contraste ne sont pas concluants. Dans une étude rétrospective portant sur 13 patients présentant 25 lésions, le VSCr moyen pour toutes les lésions de toxoplasmose était de 0,98 (IC 95 %, 0,55-1,41), contre 2,07 (IC 95 %, 1,71-2,43) pour toutes les lésions de lymphome, soit une différence significative (1,09 ; IC 95 %, 0,53-1,65, P=0,0013). Trois modèles ont été utilisés pour évaluer le statut de la maladie basé sur la VCBr chez chaque patient, et une relation significative a été observée, avec un seuil optimal de VCBr d’environ 1,5 pour distinguer le lymphome de la toxoplasmose dans chaque modèle.

Les agents de contraste à base de gadolinium ont été liés au développement de la fibrose systémique néphrogénique (NSF) ou de la dermopathie fibrosante néphrogénique (NFD). Cette maladie est apparue chez des patients souffrant d’une insuffisance rénale modérée ou terminale après l’administration d’un agent de contraste à base de gadolinium pour améliorer les examens IRM ou ARM. La NSF/NFD est une maladie débilitante et parfois mortelle. Elle se caractérise par des taches rouges ou sombres sur la peau, des brûlures, des démangeaisons, un gonflement, un durcissement et un resserrement de la peau, des taches jaunes sur le blanc des yeux, une raideur articulaire avec des difficultés à bouger ou à redresser les bras, les mains, les jambes ou les pieds, une douleur profonde dans les os de la hanche ou les côtes et une faiblesse musculaire. Pour plus d’informations, voir Medscape.

Rehaussement épendymaire périventriculaire

Une étude de Guerini et al a décrit l’importance du rehaussement épendymaire périventriculaire chez les adultes, un résultat qui peut signifier une pathologie sous-jacente qui nécessite une attention médicale rapide. Les auteurs ont rapporté le schéma du rehaussement de contraste périventriculaire, en basant les caractéristiques qu’ils ont notées sur l’étiologie infectieuse ou tumorale sous-jacente. En outre, le diagnostic différentiel pour chaque patient a été établi à partir de l’état immunitaire du patient et de sa réponse à un essai thérapeutique, ainsi que du type de rehaussement observé à l’IRM. Le diagnostic différentiel comprenait les tumeurs (par exemple, lymphome, épendymome, tumeur germinale ou métastases), l’épendymite virale (par exemple, cytomégalovirus, virus varicelle-zona), la toxoplasmose et la ventriculite bactérienne ou tuberculeuse.

Des images pondérées en T2 pour évaluer la réponse thérapeutique

Brightbill et al ont conclu que l’apparence de l’encéphalite à Toxoplasma dans les lésions visualisées sur les IRM pondérées en T2 est si variée qu’un diagnostic définitif ne peut pas être atteint sur la base des caractéristiques d’intensité du signal uniquement. En fait, il semble que l’hyperintensité pondérée en T2 soit pathologiquement corrélée à l’encéphalite nécrosante, tandis que l’iso-intensité pondérée en T2 est corrélée aux abcès organisateurs. Ils ont également supposé que chez les patients recevant un traitement médical, il était possible que l’apparence de l’IRM pondérée en T2 de l’hyperintensité à l’isointensité soit un changement transitoire en fonction d’une réponse positive au traitement antibiotique. Ainsi, le changement de signal-intensité pourrait être un moyen de déterminer l’efficacité du traitement médical. Par extrapolation, les altérations du signal FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery), plus faciles à évaluer, peuvent être utilisées de manière similaire. Une image FLAIR est présentée ci-dessous.

Image axiale par résonance magnétique cérébrale à récupération d’inversion atténuée par le fluide chez un patient infecté par le virus de l’immunodéficience humaine et la toxoplasmose cérébrale. Ces images montrent un signal intense aux sites de l’infection.

Imagerie prénatale

D’Ercole et al ont conclu que l’IRM du cerveau fœtal peut être utilisée pour confirmer ou exclure les anomalies cérébrales fœtales dans les cas où les résultats échographiques ne sont pas concluants ou incomplets. D’Ercole et al ont examiné 31 cas dans lesquels l’IRM a vérifié les preuves ultrasonographiques d’anomalies cérébrales fœtales. L’étude histologique du fœtus ou l’examen radiologique postnatal ont confirmé les preuves échographiques dans 21 cas ; l’IRM a écarté le diagnostic échographique dans 10 cas (les nourrissons sont nés en bonne santé) ; et les IRM étaient normales dans un cas de toxoplasmose cérébrale, dans lequel l’échographie a montré des calcifications périventriculaires. Dans l’ensemble, l’IRM a confirmé ou documenté davantage les résultats de l’échographie pour 20 cas ; cependant, 4 des 20 cas ont nécessité une autopsie fœtale pour déterminer la nature exacte de la lésion.

Degré de confiance

Le signe de la cible asymétrique est très suggestif d’une toxoplasmose du SNC, mais il n’est détecté que chez 30 % des patients. D’autres images IRM qui sont vraisemblablement liées à l’altération de l’état immunitaire du patient ne sont pas aussi spécifiques et peuvent être mimées par diverses infections du SNC et des lymphomes.

Les lésions de lymphome du SNC sont souvent solitaires, alors que les nodules de la toxoplasmose du SNC sont plus souvent multiples. Le diagnostic de toxoplasmose est favorisé par rapport au diagnostic de lymphome lorsque plus de 3 lésions ou des foyers minces et annulaires sont observés ou lorsqu’un œdème marqué est présent. De plus, la toxoplasmose est plus fréquente au niveau sous-cortical que le lymphome et touche rarement le corps calleux.

L’atteinte méningée ou épendymaire doit faire rechercher d’autres entités, comme un lymphome ou d’autres infections. Bien que la méningite à toxoplasmose ait été décrite, elle est extrêmement rare. Le degré d’œdème périlésionnel est en corrélation directe avec la capacité du patient à mettre en place une réponse inflammatoire. Plus l’œdème est important, plus la réponse inflammatoire est importante, et meilleur est le pronostic. L’œdème est également corrélé avec le nombre de CD4.

Problèmes de diagnostic différentiel avec le scanner et l’IRM

Miguel et al ont examiné les études d’imagerie de 14 patients atteints de toxoplasmose du SNC dans le contexte des problèmes de diagnostic différentiel avec le scanner et l’IRM. Bien que les résultats de ces modalités aient démontré une faible spécificité pour les lésions de masse du SNC des patients atteints du SIDA, les auteurs ont noté certaines caractéristiques qui étaient plus typiques de la toxoplasmose du SNC que d’autres maladies : près de 95% des lésions étaient rondes et avaient un rehaussement annulaire ou nodulaire ; 81,3% impliquaient des lésions multiples ; 60.2 % des lésions étaient localisées à la jonction corticale ou cortico-médullaire cérébrale, dans laquelle 100 % des cas présentaient au moins 1 lésion ; et environ 35 % des lésions avaient un diamètre <1 cm.

Sur les tomodensitométries sans rehaussement, 91,3 % des lésions étaient hypoatténuées ; sur les IRM pondérées en T2, 53,4 % des lésions avaient au moins 1 zone hypointense. Vingt-neuf pour cent des lésions observées sur les IRM pondérées en T2 comprenaient la présence de lésions en forme de cible avec des centres hypointense, suggérant le diagnostic de toxoplasmose du SNC. Les auteurs ont estimé que ce résultat n’avait pas été rapporté auparavant. Miguel et al ont également noté que la présence de lésions isoatténuantes ou hyperatténuantes sur les scanners non améliorés ou de lésions de forme irrégulière était rare dans la toxoplasmose du SNC et que l’apparition d’une lésion solitaire en soi sur le scanner ou l’IRM n’était pas un bon critère pour le diagnostic différentiel de la toxoplasmose du SNC.

Valeur prédictive positive des résultats de l’IRM

La valeur prédictive positive de la toxoplasmose était de 100% avec l’apparition combinée de lésions multiples et d’un effet de masse ou d’un rehaussement de contraste (23 patients) ou dans les cas où au moins 1 lésion occupant l’espace ou se rehaussant était située dans les ganglions de la base ou le thalamus (26 patients). Des lésions solitaires avec effet de masse ou rehaussement de contraste ont également été observées (26 patients), et la toxoplasmose cérébrale en était la cause chez 22 patients (84,6 %). En outre, une ou plusieurs lésions sans effet de contraste et sans masse étaient présentes chez 8 des 9 patients atteints de LEMP ; toutefois, ce schéma avait une valeur prédictive de 47,1 % pour la LEMP. Les auteurs ont conclu que dans le contexte épidémiologique de l’étude, les résultats d’imagerie spécifiques chez les patients séropositifs pour le VIH-1 sont hautement prédictifs de la toxoplasmose cérébrale. Cependant, les résultats peuvent différer dans d’autres parties du monde où la toxoplasmose cérébrale peut être moins prévalente chez les personnes infectées par le VIH-1.

Les récurrences de toxoplasmose cérébrale ont été rapportées en corrélation avec un rehaussement de contraste persistant à la fois sur le scanner et sur l’IRM. La mise en évidence de telles zones de rehaussement de contraste persistant chez les patients qui ont reçu un traitement pour la toxoplasmose initiale peut être un signe précieux qu’ils sont à risque de récidive.

Corrélation des résultats de l’IRM

Les résultats pathologiques des séquences IRM pondérées en T2 et T1 dans les cas d’infection par le VIH ont été évalués dans une étude de 11 cerveaux fixés au formol à 0,5 T. L’étendue de l’anomalie de la substance blanche qui a été observée sur l’IRM correspondait largement aux résultats pathologiques dans 2 cas de LEMP et 1 cas chacun de toxoplasmose et de lymphome. Dans l’ensemble, cependant, les changements histologiques étaient plus fréquents que les lésions à l’IRM, y compris dans les cas où l’IRM conventionnelle n’a pas révélé de granulomes tuberculeux multiples, de cellules géantes multinucléées, de nodules microgliaux, de manchettes périvasculaires et d’inclusions cytomégalovirales. D’autre part, une observation commune sur les IRM pondérées en T2 dans 6 cas était une hyperintensité ponctuelle ou parcellaire dans les ganglions de la base. Les changements histologiques correspondants comprenaient une calcification des vaisseaux avec des espaces périvasculaires élargis et des neurones minéralisés.

Revel et ses associés ont rapporté les résultats d’imagerie de 5 patients atteints du SIDA qui avaient reçu un diagnostic antérieur de toxoplasmose et un traitement ultérieur. Les tomodensitométries non améliorées obtenues environ 6 mois après l’infection du SNC ont montré des lésions hyperatténuantes. Une IRM a été réalisée dans tous les cas : chez 4 des 5 patients, les zones hyperatténuantes sur les scanners étaient caractérisées par une intensité de signal élevée sur les IRM pondérées en T1. Dans 2 des 4 cas, la corrélation pathologique a confirmé l’hémorragie. Dans le cinquième cas, la corrélation pathologique a vérifié les résultats de l’IRM qui avaient suggéré une calcification.

Dans une autre étude portant sur 12 cas de SIDA, les résultats radiologiques (IRM et scanner) et pathologiques du cerveau étaient corrélés. Balakrishnan et al ont noté 3 cas chacun d’encéphalopathie VIH, de lymphome primaire et de toxoplasmose et 1 cas chacun de cryptococcose, d’infection à cytomégalovirus et de LEMP. L’IRM était plus performante que la tomodensitométrie pour représenter clairement les diverses lésions crâniennes ; sur la base des caractéristiques de l’IRM, l’encéphalopathie du VIH pouvait être distinguée des autres lésions, en particulier de la LEMP. Bien que les ganglions de la base se soient avérés être les sites d’atteinte les plus courants dans les infections opportunistes et le lymphome primaire, des caractéristiques distinctives fiables parmi les lésions des ganglions de la base n’ont pas été trouvées, à l’exception d’une apparence unique pour les lésions cryptococciques.

Une variété de lésions cérébrales se produisent dans le cadre du SIDA, y compris la toxoplasmose, le tuberculome et le lymphome primaire. La différenciation entre ces lésions peut être difficile mais est importante en raison des divers défis thérapeutiques.

L’IRM a un rôle essentiel dans la différenciation des lésions cérébrales. Une variété de profils IRM a été décrite dans la toxoplasmose cérébrale. Un « signe de cible concentrique » sur les images pondérées en T2 avec des zones concentriques hyperintenses et hypointense est considéré comme plus spécifique dans le diagnostic de la toxoplasmose cérébrale qui présente des zones concentriques alternées d’hypointensité et d’hyperintensité, considérées comme plus spécifiques que le fameux « signe de cible excentrique ». Mahadevan et al ont décrit un cas dans lequel un tel signe a été corrélé avec les résultats post-mortem d’un homme de 40 ans atteint de toxoplasmose cérébrale associée au SIDA. Les zones concentriques alternées d’hypointensité, d’hyperintensité et d’isointensité correspondaient à des zones d’hémorragie/nécrose riche en fibrine avec œdème/nécrose compacte coagulative/inflammation avec histiocytes spumeux mélangés, l’hémorragie formant la zone la plus externe, respectivement.

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