Toksoplazmoza jest najczęstszą mózgową zmianą masową spotykaną u pacjentów zakażonych HIV, a jej częstość występowania znacznie wzrosła od początku epidemii AIDS. Niekiedy toksoplazmoza w OUN ma nietypowy wygląd, co utrudnia lub uniemożliwia rozpoznanie za pomocą standardowych technik obrazowania. Pojawienie się spektroskopii MR zwiększyło możliwości różnicowania różnych zmian w OUN. W przedkontrastowym MRI T1 zmiany są hipointensywne w stosunku do tkanki mózgowej (jak pokazano na poniższym zdjęciu). W T2-ważonym MRI ogniska zakażenia są zwykle hiperintensywne, ale czasami mogą być izointensywne lub hipointensywne. Wyniki fałszywie dodatnie mogą wynikać z chłoniaka, innych zakażeń OUN (zwłaszcza grzybiczych) i przerzutów do OUN.
Niewzmocnione obrazy T1-ważone u pacjenta zakażonego ludzkim wirusem niedoboru odporności i toksoplazmozą mózgową. Na tych obrazach widoczne są hipointensywne, asymetryczne, obustronne zmiany okołokomorowe/zwojów podstawy. Aktywne zmiany są często otoczone przez obrzęk. Ogniskowe guzkowe lub pierścieniowe wzmocnienie (jak pokazano na poniższych zdjęciach) występuje u około 70% pacjentów po wzmocnieniu gadoliną. Zmiany rzadko są krwotoczne; dlatego wyniki MRI zależą od krwotocznego stadium rozwoju.
Obraz rezonansu magnetycznego wzmocnionego gadolinem T1 na poziomie komory czwartej u 32-letniego pacjenta z zakażeniem ludzkim wirusem niedoboru odporności. Na obrazie widoczna jest obwodowa, wzmacniająca się zmiana w prawym pierścieniu czołowo-ciemieniowym (strzałka). Pacjentka zgłosiła się z pojedynczą zmianą zajmującą przestrzeń, którą potwierdzono jako wtórną do toksoplazmozy. 
Obraz rezonansu magnetycznego T1-zależnego osiowego wzmocnionego gadolinem na poziomie zwojów podstawy u 37-letniego pacjenta z zakażeniem ludzkim wirusem niedoboru odporności. Na obrazie widoczne są 2 złożone, wzmacniające się pierścieniowo zmiany w zwojach podstawy po prawej stronie, otoczone znacznym obrzękiem istoty białej. Dodatkowe zmiany zauważono w innych miejscach w mózgu. Taki wygląd jest typowy dla toksoplazmozy ośrodkowego układu nerwowego, która ma skłonność do zajmowania zwojów podstawy. 
Osiowe obrazy rezonansu magnetycznego wzmocnione gadolinem T1 na 2 poziomach przez zwoje podstawy (ten sam pacjent co na poprzednim obrazie). Na tych obrazach widoczne są 2 złożone, wzmacniające się pierścieniowo zmiany w zwojach podstawy po prawej stronie, z otaczającym godnym uwagi obrzękiem istoty białej. Taki wygląd jest typowy dla toksoplazmozy ośrodkowego układu nerwowego, która ma skłonność do zajmowania zwojów podstawy. Jak wspomniano wcześniej, Fellner i wsp. opisali przypadek pacjenta bez dowodów na AIDS, u którego wystąpiła toksoplazmoza jednoogniskowa symulująca guz wewnątrzmózgowy. Chociaż tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny pacjenta wykazały pojedynczą, guzopodobną zmianę w prawym płacie ciemieniowym, podczas operacji nie znaleziono guza. W badaniu histologicznym zaobserwowano asymetryczny znak celu, który jest wykrywalny na tomografii komputerowej i rezonansie magnetycznym, co potwierdziło diagnozę.
Spektroskopia MR chłoniaka u pacjentów z AIDS wykazała zwiększone piki mleczanowe i lipidowe, jak również wyraźny pik choliny, zmniejszone sygnały N-acetyloasparaginianu, kreatyny i myoinozytolu. Ten wzór różni się od wzoru toksoplazmozy, która zwykle ma podwyższone piki mleczanowe i lipidowe, ale brak innych metabolitów. Chłoniak ma tendencję do niskich wartości pozornego współczynnika dyfuzji; różni się to od toksoplazmozy, która zwykle ma znacznie większe wartości niż zmiany chłoniakowe.
Dynamic susceptibility contrast (DSC) MRI wyniki względnej objętości krwi mózgowej (rCBV) mogą być pomocne w różnicowaniu toksoplazmozy OUN od chłoniaka, gdy konwencjonalne wyniki MRI z wzmocnieniem kontrastowym są niejednoznaczne. W retrospektywnym badaniu 13 pacjentów z 25 zmianami, średnia średnia rCBV dla wszystkich zmian toksoplazmozy wynosiła 0,98 (95% CI, 0,55-1,41), w porównaniu do 2,07 (95% CI, 1,71-2,43) dla wszystkich zmian chłoniaka, co stanowi istotną różnicę (1,09; 95% CI, 0,53-1,65, P=0,0013). Trzy modele zostały użyte do oceny statusu choroby opartego na rCBV u każdego pacjenta i zaobserwowano istotną zależność, z optymalnym progiem rCBV wynoszącym około 1,5 dla odróżnienia chłoniaka od toksoplazmozy w każdym modelu.
Środki kontrastowe na bazie kadolinu zostały powiązane z rozwojem nefrogennego włóknienia układowego (NSF) lub nefrogennej dermopatii włóknistej (NFD). Choroba ta wystąpiła u pacjentów z umiarkowaną lub schyłkową niewydolnością nerek po podaniu środka kontrastowego na bazie gadolinu w celu wzmocnienia obrazów MRI lub MRA. NSF/NFD jest chorobą wyniszczającą i czasami śmiertelną. Charakterystyczne cechy to czerwone lub ciemne plamy na skórze; pieczenie, swędzenie, obrzęk, stwardnienie i napięcie skóry; żółte plamy na białkach oczu; sztywność stawów z trudnościami w poruszaniu się lub prostowaniu ramion, rąk, nóg lub stóp; ból głęboko w kościach biodrowych lub żebrach; i osłabienie mięśni. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Medscape.
Periventricular ependymal enhancement
Badanie Guerini i wsp. opisali znaczenie periventricular ependymal enhancement u dorosłych, znalezisko, które może oznaczać podstawową patologię, która wymaga szybkiej pomocy medycznej. Autorzy opisali wzorzec okołokomorowego wzmocnienia kontrastowego, opierając cechy, które zauważyli na etiologii zakaźnej lub nowotworowej. Ponadto, diagnoza różnicowa dla każdego pacjenta została ustalona na podstawie jego stanu immunologicznego i odpowiedzi na próbę terapii, a także rodzaju wzmocnienia, które było widoczne w MRI. Diagnoza różnicowa obejmowała nowotwory (np. chłoniak, ependymoma, guz zarodkowy lub przerzuty), wirusowe zapalenie najądrza (np. cytomegalowirus, wirus varicella-zoster), toksoplazmozę oraz bakteryjne lub gruźlicze zapalenie komorowe.
Obrazy T2-zależne do oceny odpowiedzi terapeutycznej
Brightbill i wsp. doszli do wniosku, że wygląd zapalenia mózgu wywołanego przez Toxoplasma w zmianach oglądanych na skanach T2-zależnego rezonansu magnetycznego jest tak zróżnicowany, że nie można postawić ostatecznej diagnozy wyłącznie na podstawie charakterystyki intensywności sygnału. W rzeczywistości okazało się, że patologicznie hiperintensywność T2-ważona była skorelowana z martwiczym zapaleniem mózgu, podczas gdy izointensywność T2-ważona korelowała z organizującymi się ropniami. Dalej przypuszczali, że u pacjentów otrzymujących terapię medyczną, możliwe jest, że wygląd T2-ważony MRI od hiperintensywności do izointensywności może być zmianą przejściową jako funkcja pozytywnej odpowiedzi na leczenie antybiotykami. W ten sposób zmiana sygnału-intensywności może być środkiem do określenia skuteczności terapii medycznej. Przez ekstrapolację, łatwiejsze do oceny zmiany sygnału FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery) mogą być wykorzystane w podobny sposób. Obraz FLAIR przedstawiono poniżej.
Osiowy obraz rezonansu magnetycznego mózgu ze wzmocnieniem inwersyjnym z płynem u pacjenta zakażonego ludzkim wirusem niedoboru odporności i toksoplazmozą mózgową. Te obrazy pokazują intensywny sygnał w miejscach zakażenia. Obrazowanie prenatalne
D’Ercole i wsp. stwierdzili, że MRI mózgu płodu może być stosowany do potwierdzenia lub wykluczenia wad mózgu płodu w przypadkach, w których wyniki badania ultrasonograficznego są niejednoznaczne lub niekompletne. D’Ercole i wsp. dokonali przeglądu 31 przypadków, w których MRI zweryfikował ultrasonograficzne dowody wad mózgu płodu. Badanie histologiczne płodu lub badanie radiologiczne po urodzeniu potwierdziły dowody ultrasonograficzne w 21 przypadkach; MRI wykluczył diagnozę ultrasonograficzną w 10 przypadkach (dzieci urodziły się zdrowe); MRI był prawidłowy w 1 przypadku toksoplazmozy mózgu, w którym ultrasonografia wykazała zwapnienia okołokomorowe. Ogólnie rzecz biorąc, MRI potwierdził lub dodatkowo udokumentował wyniki ultrasonograficzne w 20 przypadkach; jednak 4 z 20 przypadków wymagały autopsji płodu, aby określić dokładną naturę zmiany.
Stopień pewności
Symetryczny znak celu jest wysoce sugestywny dla toksoplazmozy OUN, ale jest wykrywany tylko u 30% pacjentów. Inne wzory MRI, które są przypuszczalnie związane ze zmienionym stanem immunologicznym pacjenta, nie są tak specyficzne i mogą być naśladowane przez różne infekcje OUN i chłoniaka.
Zmiany chłoniaka OUN są często pojedyncze, podczas gdy guzki toksoplazmozy OUN częściej są mnogie. Rozpoznanie toksoplazmozy jest preferowane w stosunku do rozpoznania chłoniaka, gdy widoczne są więcej niż 3 zmiany lub smukłe, wzmacniające się pierścieniowo ogniska lub gdy obecny jest wyraźny obrzęk. Ponadto toksoplazmoza częściej występuje podkorowo niż chłoniak i rzadko dotyczy ciała modzelowatego.
Zajęcie opon mózgowo-rdzeniowych lub nasadowych powinno prowokować do poszukiwania innych jednostek chorobowych, takich jak chłoniak lub inne zakażenia. Chociaż opisywano toksoplazmozowe zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, jest ono niezwykle rzadkie. Stopień obrzęku okołonaczyniowego jest bezpośrednio skorelowany ze zdolnością pacjenta do wytworzenia odpowiedzi zapalnej. Im większy obrzęk, tym większa odpowiedź zapalna i tym lepsze rokowanie. Edema also correlates with CD4 counts.
Differential diagnostic problems with CT scanning and MRI
Miguel et al review the imaging studies of 14 patients with CNS toxoplasmosis in the context of differential diagnostic problems with CT scanning and MRI. Chociaż wyniki tych badań wykazały niską swoistość dla zmian masowych w OUN u pacjentów z AIDS, autorzy zauważyli pewne cechy, które były bardziej typowe dla toksoplazmozy OUN niż dla innych chorób: prawie 95% zmian było okrągłych i miało pierścieniowe lub guzkowe wzmocnienie; 81,3% obejmowało wiele zmian; 60.2% zmian było zlokalizowanych do połączenia korowo-mózgowego lub korowo-czaszkowego, w którym 100% przypadków miało co najmniej 1 zmianę; a około 35% zmian miało <1 cm średnicy.
Na niewzmocnionej tomografii komputerowej 91,3% zmian było hipoattencyjnych; na T2-ważonych MRI, 53,4% zmian miało co najmniej 1 hipointensywną strefę. Dwadzieścia dziewięć procent obserwowanych zmian na T2-ważonych MRI obejmowało obecność zmian o kształcie tarczy z hipointensywnymi centrami, sugerując rozpoznanie toksoplazmozy OUN. Autorzy uważali, że wynik ten nie był wcześniej opisywany. Miguel i wsp. zauważyli również, że obecność izoatenuujących lub hiperatenuujących zmian w niewzmocnionej tomografii komputerowej lub zmian o nieregularnym kształcie jest rzadka w toksoplazmozie OUN oraz że pojawienie się samotnej zmiany per se w tomografii komputerowej lub MRI nie jest dobrym kryterium w diagnostyce różnicowej toksoplazmozy OUN.
Pozytywna wartość predykcyjna wyników MRI
Pozytywna wartość predykcyjna dla toksoplazmozy wynosiła 100% przy łącznym występowaniu licznych zmian i efektu masy lub wzmocnienia kontrastowego (23 pacjentów) lub w przypadkach, w których co najmniej 1 zmiana zajmująca przestrzeń lub wzmacniająca się była zlokalizowana w zwojach podstawy lub we wzgórzu (26 pacjentów). Obserwowano również pojedyncze zmiany z efektem masy lub wzmocnieniem kontrastowym (26 pacjentów), a toksoplazmoza mózgowa była przyczyną u 22 pacjentów (84,6%). Ponadto u 8 z 9 pacjentów z PML występowała co najmniej jedna zmiana niewzmacniająca się, niemasowa, jednak wartość predykcyjna tego wzorca dla PML wynosiła 47,1%. Autorzy doszli do wniosku, że w kontekście epidemiologicznym badania, specyficzne wyniki obrazowania u pacjentów HIV-1-seropozytywnych są wysoce predykcyjne dla toksoplazmozy mózgowej. Jednak wyniki mogą się różnić w innych częściach świata, gdzie toksoplazmoza mózgowa może być mniej rozpowszechniona wśród osób zakażonych HIV-1.
Powtórzenia toksoplazmozy mózgowej były zgłaszane jako korelujące z trwałym wzmocnieniem kontrastowym zarówno w tomografii komputerowej, jak i w rezonansie magnetycznym. Wykazanie takich obszarów przetrwałego wzmocnienia kontrastowego u pacjentów, którzy byli leczeni z powodu pierwotnej toksoplazmozy, może być cennym sygnałem, że są oni narażeni na ryzyko nawrotu.
Korelacja wyników MRI
Wyniki patologiczne sekwencji T2- i T1-ważonych MRI w przypadkach zakażenia HIV zostały ocenione w badaniu 11 mózgów utrwalonych w formalinie przy 0,5 T. Zakres nieprawidłowości istoty białej, które były widoczne w MRI, szeroko odpowiadał wynikom patologicznym w 2 przypadkach PML i po 1 przypadku toksoplazmozy i chłoniaka. Ogólnie jednak zmiany histologiczne występowały częściej niż zmiany w MRI, w tym w przypadkach, w których konwencjonalny MRI nie ujawnił licznych ziarniniaków gruźliczych, wielojądrzastych komórek olbrzymich, guzków mikrogleju, mankietów okołonaczyniowych i wtrętów cytomegalowirusowych. Z drugiej strony, w 6 przypadkach jednym wspólnym objawem na T2-ważonym MRI była punktowa lub plamista hiperintensywność w zwojach podstawy. Odpowiadające zmiany histologiczne obejmowały zwapnienie naczyń z poszerzonymi przestrzeniami okołonaczyniowymi i zmineralizowanymi neuronami.
Revel i współpracownicy przedstawili wyniki badań obrazowych 5 pacjentów z AIDS, u których wcześniej rozpoznano toksoplazmozę, a następnie poddano ją leczeniu. Niewzmocniona tomografia komputerowa uzyskana około 6 miesięcy po zakażeniu OUN wykazała hiperatenuujące zmiany. We wszystkich przypadkach wykonano MRI: u 4 z 5 pacjentów hiperatenuacyjne obszary w tomografii komputerowej charakteryzowały się wysoką intensywnością sygnału w T1-ważonych MRI. W 2 z 4 przypadków korelacja patologiczna potwierdziła krwotok. W piątym przypadku korelacja patologiczna zweryfikowała ustalenia MRI, które sugerowały zwapnienie.
W innym badaniu 12 przypadków AIDS, radiologiczne (MRI i tomografia komputerowa) i patologiczne ustalenia w mózgu były skorelowane. Balakrishnan i wsp. odnotowali po 3 przypadki encefalopatii HIV, pierwotnego chłoniaka i toksoplazmozy oraz po 1 przypadku kryptokokozy, zakażenia wirusem cytomegalii i PML. MRI był lepszy niż tomografia komputerowa w wyraźnym obrazowaniu różnych zmian w czaszce; na podstawie cech MRI encefalopatię HIV można było odróżnić od innych zmian, zwłaszcza PML. Chociaż zwoje podstawy okazały się najczęstszym miejscem zajęcia w zakażeniach oportunistycznych i chłoniakach pierwotnych, nie znaleziono wiarygodnych cech wyróżniających zmiany w zwojach podstawy, z wyjątkiem unikalnego wyglądu zmian kryptokokowych.
Różne zmiany w mózgu występują w przebiegu AIDS, w tym toksoplazmoza, gruźlica i chłoniaki pierwotne. Różnicowanie między tymi zmianami może być trudne, ale jest ważne ze względu na różnorodne wyzwania terapeutyczne.
MRI ma zasadniczą rolę w różnicowaniu zmian mózgowych. Różnorodność obrazów MRI została opisana w toksoplazmozie mózgowej. Uważa się, że „koncentryczny objaw celu” na obrazach T2-ważonych z koncentrycznymi strefami hiperintensywnymi i hipointensywnymi jest bardziej specyficzny w diagnostyce toksoplazmozy mózgowej, która ma koncentryczne naprzemienne strefy hipointensywności i hiperintensywności, uważane za bardziej specyficzne niż dobrze znany „ekscentryczny objaw celu”. Mahadevan i wsp. opisali przypadek, w którym taki objaw był skorelowany z wynikami pośmiertnymi u 40-letniego mężczyzny z toksoplazmozą mózgową związaną z AIDS. Koncentryczne, naprzemienne strefy hipointensywności, hiperintensywności i izointensywności odpowiadały odpowiednio strefom krwotoku/martwicy bogatej w fibrynę z obrzękiem/zwartej martwicy koagulacyjnej/zapalenia z domieszką pienistych histiocytów, przy czym krwotok tworzył najbardziej zewnętrzną strefę.