中国中西医结合影像学杂志   2020, Vol. 18 Issue (6): 628-631
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儿童病毒性脑炎的MRI表现与病原学检测对照分析[PDF全文]
靳瑞娟1 , 黄锦钊1 , 孙多成1 , 李福彰1 , 靳秀丽2
1. 南方医科大学附属中山市博爱医院 中山市妇女儿童医院影像科,广东 中山 528403;
2. 广东省广州开发区医院影像科,广东 广州 510730
摘要目的: 分析儿童病毒性脑炎的MRI表现、临床特征及病原检测结果,以期通过影像学表现预测病原学感染类型、早期指导临床治疗。方法: 回顾性分析经临床明确诊断的42例病毒性脑炎的MRI表现和临床资料,对照分析影像征象与病原检测结果。结果: 42例中,手足口病脑炎12例,单纯疱疹病毒脑炎10例,支原体脑炎1例,EB病毒脑炎4例,流行性乙型脑炎4例,流感病毒脑炎8例,抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎(NMDAR)3例。血乳酸升高32例,脑脊液乳酸脱氢酶(LDH)升高35例。42例均表现为病灶T1WI呈稍低信号、T2WI呈高信号、DWI呈高信号、ADC图呈低信号,增强扫描未见强化;4例脑膜强化;5例MRS示病灶出现乳酸峰;2例ASL序列见灌注减低,MRA示一侧大脑中动脉部分分支闭塞。临床表现重者深部灰质核团、脑干、脊髓异常信号,部分类型病毒脑炎MRI表现有特征性。结论: 儿童病毒性脑炎易出现高乳酸血症,影像鉴别诊断应重视使用fMRI技术,双侧对称性病变需与遗传代谢脑病鉴别,MRI特征表现对病原学诊断及预后评估有指导价值。
关键词脑炎,病毒性    磁共振成像    儿童    
Comparative analysis of MRI and pathogen detection of viral encephalitis in children
JIN Ruijuan , HUANG Jinzhao , SUN Duocheng , LI Fuzhang , JIN Xiuli
Department of Imaging, Guangzhou Development District Hospital, Guangzhou 510730, China
Abstract: Objective: To analyze the MRI, clinical features and pathogen detection results of viral encephalitis in children, and to expect to guide the clinical treatment by predicting the type of pathogenic infection in the early stage. Methods: The MRI images and clinical data of 42 cases of viral encephalitis diagnosed clinically were analyzed retrospectively, and compared with the results of image features and pathogen detection. Results: There were 12 cases of encephalitis caused by hand-foot-mouse disease, 10 cases of herpes simplex encephalitis, 1 case of mycoplasma encephalitis, 4 cases of EB encephalitis, 4 cases of epidemic encephalitis B, 8 cases of influenza virus encephalitis, and 3 cases of anti-N-methyl-D-aspartic acid receptor encephalitis (NMDAR). There were 32 patients with increased blood lactic acid and 35 patients with increased cerebrospinal fluid LDH. 42 lesions showed low signal in T1WI, high signal in T2WI, high signal in DWI and low signal in ADC map, and no enhancement was observed. However, 4 patients presented meningeal enhancement. Lactic acid peak was observed in 5 patients with MRS, decreased perfusion in 2 patients with ASL sequence, and partial branch occlusion of unilateral middle cerebral artery on MRA. The clinical manifestations were the abnormal signals of deep gray matter nuclei, brainstem and spinal cord, and the MRI images of some types of viral encephalitis were characteristic. Conclusions: Children with viral encephalitis are prone to hyperlactic acid, so the application of the technology of fMRI should be taken seriously in the identified diagnosis of imaging, which shows that bilateral symmetrical lesions need to be distinguished from hereditary metabolic encephalopathy, MRI image features have the guiding value in the diagnosis and prognosis of pathogens.
Key words: Encephalitis, viral    Magnetic resonance imaging    Child    

儿童病毒性脑炎临床表现不典型,具有较高的致残率、病死率,部分具有传染性,需早期发现隔离治疗。脑脊液病毒核酸检测是病毒性脑炎早期快速诊断的金标准[1],但结果常滞后于治疗策略的确定。MRI检查是病毒性脑炎的首选检查方式[2],当前的研究多关注于功能影像技术优势及鉴别诊断,缺乏影像特征与病原的对照分析。现总结分析42例确诊的病毒性脑炎患儿的MRI资料与病原学检测结果,以期通过影像学表现预测病原学感染类型,评估病情及预后,并指导诊疗方案的制订。

1 资料与方法 1.1 一般资料

收集中山市博爱医院2016年1月至2019年10月经临床及影像确诊的病毒性脑炎患儿42例,其中男29例,女13例;年龄12~99个月,平均(48±3)个月。临床表现:发热、精神萎靡、呕吐、嗜睡、惊跳、肌震颤、共济失调、颈抵抗、流涎、口角抽动、强直抽搐。合并肺炎15例,腹泻18例。

1.2 仪器与方法 1.2.1 MRI检查

42例均行MRI平扫、增强扫描及DWI检查。患儿口服10%水合氯醛镇静,剂量0.5 mL/kg体质量,待其入睡后扫描。扫描序列及参数:横断面T1WI TR 7 500 ms,TE 61 ms;T2 FLAIR TR 9 000 ms,TE 112 ms;矢状面及横断面T2WI TR 4 200 ms,TE 126 ms;横断面DWI扫描TR 3 200 ms,TE 72 ms,b=0和1 000 s/mm2;层厚5 mm,层距0.5 mm,视野20 cm×20 cm。5例行MRS检查,2例重症患儿加行MRA及ASL序列。本研究通过医院伦理委员会审核,患儿监护人均签署知情同意书。

1.2.2 实验室检查

采集自发病7 d内的鼻咽拭子及粪便进行病毒检测,其中8例脑脊液样本送检广州医学检验中心,采用实时荧光定量(PCR)法对病毒核酸进行检测。血液或脑脊液抗体测定包括支原体抗体、抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎(NMDAR)抗体IgG、EBVCA(衣壳抗原)-IgM、乙型脑炎IgM抗体。

1.3 图像分析

由2名经验丰富的医师采用单盲法进行独立观察,分析病灶部位、各序列的信号特点,两者意见不同时经讨论达成一致。

2 结果 2.1 影像表现及其与病原学检测结果对照

42例中,手足口病脑炎12例,单纯疱疹病毒脑炎10例,支原体脑炎1例,EB病毒脑炎4例,流行性乙型脑炎4例,流感病毒脑炎8例,抗NMDAR脑炎3例。42例均表现为T1WI呈稍低信号,T2WI呈高信号,DWI呈高信号,ADC图呈低信号,增强扫描未见明显强化,其中4例脑膜强化,5例MRS可见乳酸峰升高,2例ASL序列病变区域脑组织呈低灌注。20例双侧病变:某个脑叶出现异常信号伴双侧基底节和/或丘脑信号异常,其中13例病变对称,2例合并脊髓炎。6例表现为胼胝体压部孤立病变,其中2例伴双侧白质脱髓鞘病变。6例脑干脑炎,其中4例合并颈髓受累。8例双侧脑白质多发脱髓鞘表现,呈散在斑片状,部分呈大片样,T1WI呈等信号,T2WI呈高信号,DWI等信号,ADC图未见明显异常信号。2例头颅MRI表现正常。

病原学感染类型与影像学表现:①手足口病脑炎12例,均检测出肠道病毒(EV),血清S100B蛋白及神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平升高,部分支原体抗体阳性;影像表现:6例延髓或颈髓、脑桥、脑干背侧及小脑齿状核异常信号(图 1),其余头颅MRI未见明显异常。②单纯疱疹病毒脑炎10例,脑脊液检测出现单纯疱疹病毒(HSV);影像表现:4例累及双侧颞叶,6例单侧颞叶病变合并单侧双侧基底节、丘脑病变(图 2)。③支原体脑炎1例,检测出呼吸道合胞病毒(RSV)阳性合并支原体抗体阳性,影像表现:脑干、双侧丘脑、侧脑室后角片状异常信号(图 3)。④8例检测出流感病毒(甲型或乙型),影像表现:2例重症甲型流感,1例弥漫脑肿胀(图 4),1例左侧大脑半球及右侧额叶脑水肿信号;4例表现为胼胝体压部孤立病变,2例合并双侧白质脱髓鞘病变(图 5a5b)。⑤4例EB病毒阳性患儿脑脊液中EBV-DNA载量增高,4例流行性乙型脑炎脑脊液乙脑IgM抗体阳性,部分患儿合并甲型流感病毒(Flu A)阳性。影像表现:6例累及基底节或双侧丘脑、双侧白质;2例累及中脑、脑干及脊髓,MRS可见升高的乳酸峰,MRA示左侧大脑中动脉分支减少,ASL序列相应区域脑组织呈低灌注(图 6a~6f)。⑥3例血清抗NMDAR抗体阳性,发病前期均有疱疹病毒及支原体感染史;影像表现:额叶、枕叶皮质或皮质下白质片状异常信号,伴丘脑病变,治疗后复发,小脑桥臂出现异常信号。

图 1 女,13岁,手足口病脑炎,第四脑室周围、脑干后方FLAIR序列呈高信号

图 2 男,8岁,疱疹病毒性脑炎,FLAIR序列示左颞顶叶及丘脑高信号

图 3 男,4岁,支原体脑炎,脑干及双侧丘脑、侧脑室后方白质FLAIR序列呈高信号

图 4 女,4岁,甲型流感、坏死性脑炎,弥漫脑水肿

图 5 男,1岁2个月,病毒性脑炎,白质呈对称性异常信号(图5a),1个月后复查病灶明显吸收(图5b)

图 6 男,2岁1个月,EB病毒脑炎,双侧丘脑、基底节及白质病变,T2WI(图6a,6b)示脊髓呈高信号,DWI(图6c)高信号,MRA(图6d)示左侧大脑中动脉分支减少,MRS(图6e)见乳酸峰,NAA峰见下降,治疗2个月后(图6f)灰质病灶消失,残余多处白质病灶

2.2 实验室检查

血乳酸增高32例,脑脊液乳酸脱氢酶(LDH)升高35例。12例血清标本检测到支原体抗体阳性。

3 讨论

脑脊液病毒抗体(IgG或IgM)检测既往被认为是病毒性脑炎理想的早期诊断方法;但病毒性脑炎特异性IgG出现时间较晚时,早期诊断意义不大;出现较早,特异性较高,但易出现假阴性。本研究发现,部分类型病毒性脑炎MRI有一定特征:①手足口病脑炎因其特异的皮疹及临床表现较易诊断,MRI平扫结合DWI可显示延髓或颈髓、脑桥、脑干背侧及小脑齿状核异常信号,部分轻症及早期患者MRI表现可正常,既往文献[3]已有描述。②单纯疱疹病毒脑炎影像受累部位也具有特征性,Ⅰ型单纯疱疹病毒脑炎(HSVⅠ)多见,侵犯基底核、丘脑、脑干主要表现为基底核突显征。而HSVⅡ型沿中颅凹脑膜上三叉神经分支向额、颞叶边缘结构播散,以侵及颞叶、额叶底部、岛叶皮层及扣带回为特征,侵犯大脑额、颞叶皮质区主要表现为刀切征,易引起脑组织出血及脑膜强化对诊断有提示作用[4-5],本组脑膜强化4例未发现病灶出血。③本研究发现,除单纯疱疹病毒脑炎外,EB病毒脑炎、流行性乙型脑炎也出现深部灰质核团异常信号,与文献[6-7]报道相似,较难进行病因学鉴别,当双侧丘脑、基底节对称性肿胀、信号异常时,较易误诊为遗传代谢脑病;结合临床及脑脊液检测可增加更多诊断信息。④NMDAR脑炎的明确诊断多滞后于诊疗策略,临床表现不典型,脑内病变范围较广,易反复发病,治疗效果不佳,前期有疱疹病毒及支原体感染病史[8-9]。NMDAR脑炎的病灶复发特征还需与线粒体脑肌病(MELAS综合征)进行鉴别,后者病灶肿胀明显,T1WI呈低信号,T2WI呈高信号,急性期DWI呈等或高信号,ADC图呈低或高信号,增强扫描脑回样强化或不强化,呈多变性、游走性,病灶区域MRA未见异常,局部ASL序列呈高灌注[10]。⑤本组支原体抗体阳性病毒性脑炎患儿中检测到呼吸道合胞病毒,可能近期发生过支原体肺炎,或致病因素本身以支原体感染为主,而支原体脑炎目前尚无统一的诊断标准,MRI也有和文献[11]所述相似的特点,但例数较少,需积累更多病例。上述多种病毒脑炎的发病机制与免疫损伤相关[1, 12],治疗策略除抗病毒治疗外,还需实施免疫抑制。早期应用糖皮质激素、丙种球蛋白、免疫抑制剂对改善患儿预后起关键作用[13]

本研究发现,发生临床多脏器受累、造成严重脑功能障碍及死亡的病毒性脑炎,主要有EB病毒脑炎、流行性乙型脑炎、甲型流感病毒脑炎、重症手足口病的脑干脑炎。部分病例不易与坏死性脑炎和急性播散性脑脊髓炎鉴别:①坏死性脑炎目前发病机制尚不清楚,前驱症状不典型,可见于流感病毒、EB病毒和疱疹病毒等感染,最常见的生化改变为肝酶和LDH升高,大部分患者有低蛋白血症,脑脊液检查见蛋白水平升高和白细胞减少,但应排外中毒性脑病及遗传代谢病[14]。②急性播散性脑脊髓炎多出现于疫苗接种及前驱感染后,MRI示大范围的灰白质受累、脊髓水肿,有脊髓、周围神经受损的症状,糖皮质激素治疗效果多较好[15]。而本组出现轻微胼胝体压部异常信号者经复查信号均恢复正常,未出现软化灶,脑白质脱髓鞘病灶也逐渐吸收减少。部分学者[16]将上述征象称为儿童轻微脑炎/脑病伴可逆性胼胝体压部病变(MERS),可能与胼胝体压部髓鞘组织含水量高于周围,对水、钠调节功能有限,引起暂时性的髓鞘间隙或髓鞘内水肿有关。本组部分患儿有腹泻症状,可能与上述机制相关。也有学者[17]认为,抽搐引起暂时性钠-钾泵功能异常、能量代谢障碍,以及抗利尿激素异常分泌也是重要的发病机制。更多研究[18-19]发现,脑白质脱髓鞘可在多种疾病中出现。因此,应将其视为继发性改变,而不是与轻度脑炎/脑病相关的特殊特征。

随着功能影像技术在儿童中枢疾病中的应用,人们对病毒性脑炎的病理生理状态及发病机制有了更多了解。研究[20-22]表明,DWI、MRS、ASL能早于平扫显示脑损害病变,在早期诊断及评估严重程度方面有重要作用,但结论也存在争议。文献[21, 23]报道ASL病灶既可呈高灌注,也可呈低灌注,还可预测儿童脑炎不良结局和癫痫发作,出现局灶性高灌注者发生癫痫的风险高于灌注正常者,且全脑灌注减低者比灌注正常者预后差。本组病灶低灌注与MRA相应区域血管分支减少相对应,考虑与检查时机密切相关。脑炎的疾病发展过程中也会出现脑梗死、中枢神经系统血管炎,其中病毒性脑炎与支原体肺炎感染常相伴发生,且烟雾病、静脉窦血栓、MELAS综合征、低级别胶质瘤较难通过常规MRI与病毒性脑炎鉴别。因此,通过MRS、MRA、ASL、DWI增加多重诊断信息与上述疾病进行鉴别,准确评估颅内病理生理状态,对临床诊疗方案有指导意义。

综上所述,儿童病毒性脑炎易出现高乳酸血症,影像鉴别诊断应重视应用MRI各种功能成像技术,双侧对称性病变需与遗传代谢脑病鉴别。部分类型病毒性脑炎根据其影像特征,能够对病原诊断、诊疗方案制订及预后评估给予指导。

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