HIV感染并发结核性脑膜炎或弓形虫脑病患者的MRI特征分析

陈七一 李晶晶 徐云良 吕志彬 魏连贵 许东海 谢汝明 陈步东

众所周知，HIV感染者由于免疫功能缺陷，颅内机会感染很常见，国外报道以弓形虫脑病最常见，而国内结核瘤和弓形虫脑病占据前2位[1]；MR能很好显示颅内病灶，尤其是注射含钆对比剂的MR增强扫描。但是查阅近10年文献，国内有关HIV感染者结核性脑膜炎(tuberculous meningitis，TBM)和弓形虫脑病的报道有限，尤其缺少两病的MRI特征的对比研究[2]，而国外对于弓形虫脑病的报道较多[3-6]，但是TBM少见，而且多集中在个案报道，临床上鉴别困难。本研究旨在对HIV感染并发TBM和弓形虫脑病的MRI特征进行对比，为两种疾病的MR鉴别诊断提供参考依据。

资料和方法

一、研究对象

搜集2008年1月至2018年1月首都医科大学附属北京地坛医院住院的HIV感染者共计8844例，从中筛选出中枢神经系统感染且有完整影像学资料的患者46例作为研究对象。其中，弓形虫脑病21例(弓形虫组)，89个病灶；TBM 25例(TBM组)，174个病灶。弓形虫组中，男19例，女2例，年龄19～66岁，平均年龄(39.1±12.6)岁；TBM组中，男23例，女2例，年龄23～63岁，平均年龄(34.3±10.4)岁。

结合轴面、冠状面和矢状面对病灶数量进行计数，在轴面上取病灶最大径与垂直短径的平均值作为病灶直径大小，粟粒状结节定义为直径<3 mm。本次研究CD4+T细胞计数呈偏态分布，中位数(四分位数)[M(Q1，Q3)]为14.42(8.91，66.56)个/μl，因此以CD4+T细胞计数15个/μl为界，分为<15个/μl和≥15个/μl 两个水平，CD4+T细胞<15个/μl时，弓形虫组53个病灶，TBM组72个病灶；CD4+T细胞≥15个/μl时，弓形虫组36个病灶，TBM组102个病灶。

二、诊断依据

1.弓形虫脑病：脑组织活检显示弓形虫病原体确诊；或血清、脑脊液IgG或IgM抗体阳性，推定弓形虫感染者，给予初始治疗2周临床症状缓解。

2.TBM：手术病理证实，血清γ-干扰素释放试验阳性，脑脊液淋巴细胞增多、葡萄糖浓度降低、蛋白含量增高或抗酸杆菌核酸检测(PCR)阳性，给予8周抗结核药物强化治疗，排除免疫重建反应(IRIS)影响。

三、检查设备及序列

西门子(中国)有限公司 Magnetom Avanto 1.5 T磁共振仪。头部矩阵线圈，T1WI 自旋回波(SE)序列(TR=550 ms，TE=8.4 ms)；T2WI 快速自旋回波(TSE)序列(TR=4000 ms，TE=93 ms)；T2WI黑水(dark-fluid)序列(TR=9000 ms，TE=89 ms)；扩散加权成像(DWI)(TR=3200 ms, TE=90 ms，翻转角为90°，扩散敏感系数(b值)分别为0、500、1000 s/mm2)。通过高压注射器经肘静脉注射钆喷酸葡胺 15 ml，流率2.5 ml/s, 1 min后行T1WI轴面、矢状面、冠状面扫描。

四、统计学处理

结 果

一、两组患者脑膜异常MRI检出阳性率的比较

MR显示脑膜异常强化，TBM组阳性率为16.0%(4/25)，弓形虫组阳性率为0.0%，两组差异有统计学意义(χ2=12.152，P=0.006)。

二、不同CD4+ T细胞计数水平两组患者MRI表现比较

弓形虫脑病和TBM在不同CD4+T细胞水平病灶形态、大小差异有统计学意义；在CD4+T细胞计数<15个/μl水平，两组病灶分布差异有统计学意义；在CD4+T细胞计数≥15个/μl水平，病灶ADC信号、周围水肿程度，两组比较差异有统计学意义(表1)。

三、两组患者MRI单独出现的特殊征象及不同CD4+ T细胞水平时出现上述征象的比较

弓形虫组和TBM组单独出现的MRI征象分别为“偏心靶征”12个病灶(13.5%，12/89)(图1～5)，簇状分布26个病灶(17.6%，26/148)(图6～11)。弓形虫组在CD4+T细胞<15个/μl和≥15个/μl水平出现“偏心靶征”病灶数分别为8个(15.1%，8/53)和4个(11.1%，4/36)，弓形虫组在两种CD4+T细胞计数水平间未见明显差异(χ2=0.292，P=0.589)；TBM组在CD4+T细胞<15个/μl和≥15个/μl水平出现簇状分布病灶数分别为4个(5.6%，4/72)和22个(21.6%，22/102)，TBM组在两种CD4+T细胞计数水平间差异有统计学意义(χ2=8.515，P=0.004)。

讨 论

TBM和弓形虫脑病作为HIV感染者最常见的中枢神经系统感染病灶，拥有诸多相似的MRI表现特征，比如多发环形强化病灶[5]，但是出现某些MRI特征对于提示感染病因有一定倾向性。比如，“偏心靶征”被认为是弓形虫脑病的特征性表现[4]，本研究出现率为13.5%，低于文献报道(出现率<30%)[4, 7]；“偏心靶征”表现为增强扫描环形强化病

表1 不同MR表现在两组患者及不同CD4+ T细胞计数水平时两组患者中的比较

注括号外数值为“病灶个数”，括号内数值为“构成比(%)”；DWI：扩散加权成像；ADC：表现扩散系数

灶内可见偏心性强化结节影，病理基础“靶心”是炎性血管沿脑沟方向形成的束带状结构，周围坏死区、环形病灶的壁是由组织细胞和增生血管强化构成[4]。成簇分布是TBM的相对特异征象，在弓形虫脑病少见。结核性肉芽肿结节、脓肿与弓形虫脑病形态上鉴别困难[7]，出现“偏心靶征”或簇状分布或许对鉴别有提示意义。

脑膜受累在弓形虫脑病罕见，往往MRI表现正常；而TBM更多见脑膜异常，常位于颅底脑池内，典型MRI表现为颅底脑膜增厚伴肉芽肿结节形成，主要机制为结核分枝杆菌感染脑膜或脑皮层形成含菌病灶，病灶破裂因重力作用沿脑脊液聚集至颅底[6, 8]。

CD4+T细胞计数结果可以反映机体的免疫状态，不同水平对不同病原体存在易感性，一般认为CD4+T细胞计数<100个/μl易感染弓形虫[4-6]，而<200个/μl容易感染结核分枝杆菌[6, 8]。不仅如此，本研究同样发现在不同CD4+T细胞水平，弓形虫脑病和TBM MRI表现存在差异性。

文献中报道灰白交界区、基底节区为病灶的主要分布区域[5, 6, 9-11]，本研究还进一步发现在CD4+T细胞<15个/μl时，弓形虫脑病主要分布于浅表的皮层和皮层下区(约占83%)(图4，5)，而TBM病灶由浅表到深部区域倾向于大致上的均匀分布，表浅部位分布优势不明显。而在CD4+T细胞>15个/μl时，二者分布规律类似，由浅入深呈“多-少-多”的分布模式。

环形强化灶是艾滋病患者中枢神经系统感染病变的常见MRI表现[5]，病理为坏死性肉芽肿病变[12](图11)。在本研究中，TBM结节、斑片状环形病灶出现率相当，而弓形虫脑病以斑片状环形病灶为多，这说明弓形虫病变坏死肉芽肿更多见。而在不同CD4+T细胞计数水平，二者表现有反转，即在CD4+T细胞<15个/μl时，弓形虫脑病两种形态病灶所占比率相当，TBM则以肉芽肿结节为多；而CD4+T细胞>15个/μl时，情况正好相反。分析原因可能与不同免疫状态下机体对病灶的清除作用不同有关。上述从形态上阐释了病灶的MRI特征，病灶的DWI、ADC图像信号特征同样解释了肉芽肿结节中心坏死的特征，DWI与ADC图像信号低提示凝固性坏死或干酪样坏死，DWI与ADC图像信号高则提示为液化性坏死。当干酪样坏死区出现中性粒细胞浸润以致化脓时[12]，可表现为DWI高信号、ADC低信号(提示扩散受限)。本研究中弓形虫脑病出现DWI低信号、ADC高信号或DWI高信号、ADC高信号，可能提示凝固性坏死和液化性坏死(图2，3)，而TBM出现DWI高信号、ADC低信号，提示“后干酪样坏死”的出现[12](图8，9)。在CD4+T细胞<15个/μl时，DWI、ADC图像出现低、高信号的情况在两组间差异无统计学意义；而>15个/μl时，两组出现相反的信号特征，弓形虫脑病病灶为DWI低信号、ADC图像高信号，TBM则出现DWI高信号、ADC图像低信号的表现，有可能提示弓形虫脑病坏死灶已经完全液化呈“软化灶”样，而TBM则由干酪样坏死转变为液化性坏死伴中性粒细胞浸润，故出现了水分子的扩散受限。

Chaudhary等[13]综述认为，免疫缺陷患者粟粒性脑内播散更多见，本研究发现TBM以粟粒结节状病灶为主，而弓形虫脑病的病灶大小变异较大，小至粟粒结节状，大至直径1 cm以上的大病灶均可见。病灶周围水肿多数为血管源性水肿，水肿程度在二者进行鉴别时缺乏特异性(图1，6)。

总之，TBM和弓形虫脑病在不同CD4+T细胞计数水平时，病灶的分布、形态和DWI、ADC图像信号特征上有明显差异，对于鉴别两种疾病有一定的参考价值。