之前我们讲述了中枢神经系统病毒感染的常见MRI表现(CNS感染的MRI表现第一弹——病毒感染),今天笔者将继续介绍中枢神经系统细菌、真菌感染相关的MRI表现。
细菌感染CNS细菌感染包括脑炎、脑膜炎、脑脓肿、脑室炎、硬膜下积脓等,常见的病原体包括肺炎链球菌、脑膜炎链球菌等,可通过血源性、直接感染、邻近感染蔓延引起。
1脑脓肿脑脓肿实质为局灶性脑实质感染,临床可分为4个阶段,包括早期脑炎阶段、晚期脑炎阶段、早期囊壁形成阶段和晚期囊壁形成阶段。
脓肿早期MRI上可见T2WI上异质性高信号,晚期脓肿形成后可见核心区TIWI低信号,T2WI高信号,脓肿壁为TIWI高信号,T2WI低信号,常伴周围水肿,增强后信号增高。脓肿中心常表现为DWI高信号、ADC低信号,而肿瘤的影像学变化与之相反,可帮助鉴别。
脓肿一般沿脑室周围白质扩散,因此脓肿壁往往在靠近脑室的一侧较薄。MRS上可出现脂质峰、乳酸峰、氨基酸、乙酸盐和琥珀酸峰,氨基酸峰是化脓性脓肿的标志,而葡萄球菌感染无氨基酸峰;琥珀酸峰的乙酸峰可助于区分需氧和厌氧脓肿(前者缺乏);缺乏其他代谢物的脂质峰是结核性脓肿的典型表现;真菌脓肿可在3.6-3.8ppm处观察到海藻糖糖峰。
脑室炎指脑室内室管膜的炎症,通常与葡萄球菌和肠杆菌感染有关,影像学可见脑室扩大、室管膜增厚,DWI可见脑室内碎片化弥散受限。
图1化脓性脓肿。
(A)侧脑室水平轴位T2WI像显示两个椭圆形高信号病灶,可见外周水肿引起的环状低信号(箭头);(B)非增强T1WI图像显示病灶中心低信号,边缘为等高信号,周围水肿为低信号;
(C)对比度增强T1WI像可见脓肿壁致密光滑的环状增强信号;
(D)DWI像显示脓肿中心高信号;
(E)相应的ADC图显示病灶中心低信号(脓肿中心为高密度蛋白,引起弥散受限)。
图2伴脑室扩张的化脓性脓肿。
(A)第三脑室水平轴位FLAIR像显示右枕叶区椭圆形高信号病灶,周围伴血管源性水肿。病变的异常信号延伸到右侧脑室(箭头);
(B)轴位对比增强T1WI像可见病灶边缘增强,并延伸到右侧脑室(箭头)。
图3化脓性脓肿的MRS(左侧为厌氧菌性脓肿,右侧需氧菌性脓肿)。
(A)厌氧链球菌和拟杆菌脓肿MRS。可见3.56ppm处的甘氨酸峰,0.9ppm处的氨基酸峰(AA),1.33ppm处的乳酸双峰,1.92ppm的乙酸峰和2.4ppm处的琥珀酸盐峰,提示厌氧菌性脓肿;
(B)铜绿假单胞菌脓肿MRS。仅可见1.33ppm处的脂质和乳酸峰,与(A)相比无乙酸和琥珀酸盐峰,提示需氧菌引起的脓肿。
2脑膜炎脑膜炎为软脑膜的传染性炎症,可为细菌性(化脓性)或病毒性(无菌性)。影像学可见脑室增宽、脑肿胀、弥漫性脑膜增强、交通性脑积水、硬膜下积液、动静脉梗塞等。
在急性脑膜炎中,增强首先出现在大脑凸面上,而在结核或真菌感染引起的慢性脑膜炎中,增强在基底池最为明显;癌性脑膜炎可见硬脑膜强化,结合原发性因素可帮助鉴别。
图4脑膜炎。
(A)轴位FLAIR像显示皮质沟(白箭头)内的弥漫性高信号,与蛛网膜下腔内蛋白质含量增加一致,对称线性高信号(黑箭头)为双侧伪影;
(B)轴位对比度增强T1WI像显示左侧皮质沟(白箭头)内增强信号。
3硬膜下与硬膜外积脓硬膜下积脓位于硬脑膜和软脑膜之间,儿童常因脑膜炎继发,成人常因鼻窦炎感染扩散、硬膜外麻醉引起。
CT上可见新月形高密度影(高于脑脊液)。在MRI上,病灶在T1WI和FLAIR像上呈现轻度高信号,在T2WI上呈现高信号,边缘均匀增强,DWI可见硬膜下脓液弥散受限,有助于鉴别无菌硬膜下积液、硬膜下积脓可能。硬膜外积脓位于硬脑膜和颅骨之间,影像学特征与硬膜下脓胸相似。
图5硬膜下积脓。
(A)运用脂肪饱和法(FS)的冠状位对比度增强T1WI像显示左侧大脑半球凸面增厚(无尾箭头),软脑膜(箭头)增厚、增强后信号增高;
(B)相应的DWI像显示增强的脑膜包围的蛛网膜下腔(箭头)高信号,与脓液弥散受限部位一致。
4结核CNS结核感染常引起弥漫性脑膜炎或结核瘤,好发于免疫缺陷人群。结核性脑膜炎好发于大脑底部,免疫反应引起的炎性渗出常覆盖于大脑脚间窝、鞍上池和周围池中,影像学上可见相应部位的脑膜的增强信号。
此外,结核性脑膜炎继发血管受累可引起血管狭窄和闭塞,基底节和内囊区梗死较为多见,交通性脑积水在儿童更为常见。结核性脑膜炎的三大主征包括:基底池强化、脑积水和梗死灶。
图6结核性脑膜炎伴结核瘤。
(A)轴位T2WI像提示基底池处(黑箭头)视交叉增厚和脑脊液信号缺失;邻近的左侧颞叶可见小的高信号病灶,伴有边缘低信号(黑箭头),伴有周围水肿;
(B)相应的T1WI像可见基底池中视交叉增粗、脑脊液信号缺失;左侧颞叶病变在T1上表现为低信号,病灶壁上可见轻微高信号;
(C)对比增强T1WI像可见视交叉和基底池处增强信号,左颞可见结核瘤边缘增强信号。
结核瘤是局灶性肉芽肿,常见于皮质髓质交界处或脑室周围,可分为干酪性和非干酪。非干酪性肉芽肿在T2WI上呈高信号,T1WI呈低信号,多为均匀增强;干酪性肉芽肿在T1WI和T2WI上呈现等信号或低信号,周围水肿伴边缘增强。
具有中央液化的干酪性肉芽肿表现为高信号病变,T2WI上有外周边缘低信号和周围水肿,并且在对比后T1WI上显示出边缘增强。增强信号在结核瘤愈合后逐渐减弱至消失,部分转变位钙化信号,MRS可见脂质峰和胆碱峰。
结核性脓肿较为罕见,表现为较大的孤立环状增强病灶,伴周围水肿和占位效应,与化脓性脓肿相比,结核脓肿显示出较低的磁化转移率(MTR)值。DWI可能显示脓肿中心的ADC减少,在囊性肿瘤中少见。
图7结核瘤。
(A)轴位T2WI图像显示右侧额叶低信号,伴有周围水肿;
(B)对比增强T1WI图像显示病灶壁增厚、信号增高;
(C)相应的DWI像显示病灶中心低信号;
(D)MRS提示明显的脂质峰,其他峰不明显。
真菌感染CNS真菌感染主要见于糖尿病和免疫力低下患者,可致脑膜炎、脑炎、肉芽肿性炎、继发出血和梗死等。常见病原体包括毛霉菌、隐球菌等。
1隐球菌隐球菌引起的CNS感染在HIV感染的个体中较为常见,为最常见的真菌性CNS感染,常通过肺部感染血行播散至颅内引起脑膜炎等表现。颅内的炎性反应较为微弱,影像学可见脑膜轻度强化或正常,相反,基底池强化更为常见。
CNS隐球菌感染也可表现为凝胶状假性囊肿和隐球菌瘤。前者因来自蛛网膜下腔的隐球菌沿血管周围间隙扩散,分泌胶样物质致其扩张、相互融合引起,在T2WI和FLAIR图像上可表现为点状高信号,呈现“肥皂泡样”表现,常累及双侧基底节、小脑、丘脑和中脑齿状核,增强后常无明显强化(不累及脑实质)。
隐球菌瘤常表现为实性结节,伴或不伴水肿,影像学可见T2WI高信号,可出现环状或结节样强化,脉络丛肉芽肿性炎对其具有特异性。
图8CNS隐球菌感染伴扩张的血管周围间隙。
轴位T2WI像可见双侧基底节和丘脑(箭头)处多个小的融合的高信号区域,左侧为甚。
图9隐球菌瘤。
(A)轴位T2WI图像显示右小脑半球高信号病灶,伴周围水肿;
(B)增强T1WI像显示边缘增强;
(C)DWI弥散增快;
(D)MRS提示病灶中心在1.3ppm处存在脂质峰。
2毛霉菌毛霉菌病是由粘液家族的丝状真菌引起,常直接从鼻旁窦扩散到大脑,具有血管侵袭性,可沿血行播散,引起血管内血栓形成和血管坏死。
MRI可见T2WI像上病变鼻窦呈低信号。颅内影像学检查结果包括浸润性肿块,包括鼻窦或眶壁、两者之间的脑膜增厚增强、海绵窦增大、海绵窦血栓形成、大血管闭塞、脓肿和梗塞形成等。实质受累的常见部位为额叶、颞叶、基底节。毛霉菌很少引起动脉瘤和出血。
图10毛霉菌病。
(A)轴位T2WI像显示右小脑半球和侧右颞叶局灶性病变,边缘低信号、病灶周围水肿;
(B)增强T1WI像显示边缘增强,两个病变之间存在连续性;
(C)轴位GRE像显示病灶周围小的缺血灶;
(D)DWI显示病灶边缘弥散受限,中心弥散增快;
(E)MRS显示病灶在1.2ppm处存在脂质峰。
3曲霉菌CNS曲霉菌病可因鼻旁窦感染引起,也可从肺部和胃肠道等远端部位血行扩散,是骨髓移植后最常见的CNS并发症。曲霉菌与毛霉菌类似,对血管均有亲和力,可导致动脉瘤形成、出血、梗塞、脓肿形成、肉芽肿、脑膜炎和脑炎等,也可继发血性梗死、脑脓肿。
MRI可见T1WI低信号,T2WI混合信号(与病灶内出血、铁沉积、真菌分泌物等有关),增强信号可变。MRS可见高胆碱峰,较低的肌酸和乳酸峰,无NAA峰。
图11曲霉菌。
(A)冠状位T2WI像显示右基底节区小的低信号病灶(箭头),伴周围水肿;
(B)对比增强轴位T1WI像主要显示病灶边缘增强(箭头),提示肉芽肿。
总结对于临床上起病急,有前驱感染史,病情重的患者需警惕细菌性感染如化脓性脑膜炎等;对于长期使用免疫抑制剂、合并免疫缺陷性疾病、糖尿病等患者需警惕真菌性感染。
本文主要介绍了常见的CNS细菌性和真菌性感染的MRI表现,旨在帮助临床诊断及鉴别相关感染性疾病,帮助早期识别和治疗。此外,CNS寄生虫及非典型微生物感染相关的影像学表现将在第三弹的内容中作以概述。
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