颅脑影像诊断学(第3版)
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第二节 先天性感染

一、TORCH感染

【概述】
TORCH(中文指火炬)最初由Nahmias在1971年提出,由弓形体(toxoplasmosis)、风疹(rubella)、巨细胞病毒(cytomegalovirus)和疱疹病毒(herpes)等4种病原体的首字母缩写构成。1975年Fuerst提出加入梅毒(syphilis),产生新的缩写词STORCH。随后在1976年Brumback认为,鉴于TORCH已经被普遍接受,提出采用TORCHES取代STORCH(TOCRCHES是toxoplasmosis,rubella,cytomegalovirus,herpes,syphilis的缩略词)。时至今日“TORCH”仍被普遍采用,但认为“TORCH”中的“O”是“Other”的缩写,因为除了弓形虫、巨细胞病毒、风疹病毒、单纯疱疹病毒和梅毒外,有多种病原菌可导致人类先天性和围产期感染,包括淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus,LCMV)、微小病毒B19(parechoviruses B19)、水痘-带状疱疹病毒、乙型肝炎、varicella-zoster病毒(VZV)、人体免疫缺陷病毒(HIV)、肠道病毒等。包括巴西暴发的寨卡病毒(Zika virus)宫内感染亦导致新生儿小头畸形。
近几十年来,尽管疫苗预防和抗病毒治疗取得了显著进步,但是TORCH依然是人类先天性和围产期感染的主要病原菌,对胎儿危害巨大,可导致永久性中枢神经系统损伤。宫内感染可发生在妊娠各个时期,感染途径包括:①孕妇血液循环中的病毒经胎盘和胎盘屏障感染胎儿;②子宫内膜炎和(或)附件感染,累及胎盘后经血液、淋巴循环或受污染的羊水感染胎儿;③经阴道上行,尤其在早期破膜后感染胎儿。
【临床与病理】
TORCH感染的共同临床特征是:孕妇感染多无明显临床表现,或症状轻微。胎儿感染可致流产、早产、死产及先天异常等。宫内感染可引起胎儿及新生儿各个系统发育异常,表现为以中枢神经系统受损为主的多脏器受累的临床症候群,包括小于胎龄儿、宫内生长迟缓、小头畸形、脑积水、耳聋、先天性心脏病、皮疹、肝脾肿大、骨髓抑制等。眼科常发现脉络膜视网膜炎和白内障。实验室检查常发现血小板减少和血清转氨酶升高等。影像学检查可发现颅内钙化、脑发育畸形、骨骺透亮带、骨膜炎等。宫内感染脑损伤的新生儿期表现没有特异性,与中重度新生儿缺氧缺血性脑病表现类似,如表现为反应低下、意识障碍(嗜睡、迟钝、昏睡、昏迷等)、肢体肌张力减弱、原始反射减弱或消失等。有一部分宫内感染可表现为潜伏型,如宫内弓形虫感染,在新生儿出生后第1个月内无临床表现,眼及中枢神经系统症状可延迟至数年后,甚至到成年时才发病。
胎儿期神经系统感染的预后与大龄儿童和成人感染不同。胎儿期为神经系统发育的关键时期,此时感染的预后主要取决于胎龄,而较少依赖于感染源的毒性。第一、二孕期感染多会导致先天性脑畸形,而第三孕期感染多会导致脑实质破坏、萎缩和钙化。可能的发病机制包括病原体直接抑制脑组织有丝分裂,使脑组织发育障碍,包括无脑回、巨脑回、多小脑回和脑穿通畸形等;或病毒经血行播散至生发基质,损伤生发基质,可导致脑皮层发育异常。产前感染时未成熟的大脑对损伤的生物反应多不表现为星形胶质细胞的增生,相反免疫反应会修复损伤,消除异常细胞,并补偿丢失的脑组织。而在出生后病毒感染中常出现的免疫介导的炎症反应以及相应的脑损伤显。
脑内钙化是常见的大体和组织病理改变。钙化可发生在脑室旁白质、深部白质和基底神经节。钙化的形成可能与感染造成脑血管损害、继发性血管炎和脑缺血缺氧性损伤有关。在豆纹动脉肌层形成时期若胎儿受到感染,会发生豆纹动脉病变。有尸检证实存在基底节血管周围单核细胞浸润,动脉壁嗜碱性矿物质沉积,动脉壁增厚、透明变性、坏死等病理特征。感染造成矿物性血管炎使血管狭窄或闭塞,可造成脑组织缺血性损伤形成脑软化。
【影像检查方法】
胎儿时期可采用超声和MRI评价先天性TORCH感染导致的脑损害,包括脑畸形或脑破坏性病变。出生后,可以通过新生儿囟门进行超声检查,仍可清楚显示脑内结构:通过前囟矢状位和冠状位可观察整个大脑结构;通过后囟可以观察枕叶、枕角和后颅凹结构;通过乳突囟可观察中脑、后颅凹和脑室系统;通过颞窗可观察中脑、Willis环结构,并可进行流速测定。MRI观察的视野和对脑内结构的分辨能力优于超声,可观察脑发育程度,特别是髓鞘发育程度。CT作为必要的手段,可以观察脑内钙化或对严重的新生儿进行颅脑畸形判断。但在幼小儿童做CT检查时,一定要遵循尽可能的低剂量原则(as low as reasonably achievable,ALARA)。
【诊断与鉴别诊断】
先天性TORCH感染具有相似的临床表现,包括宫内生长迟缓、小头畸形、脑积水、皮疹、肝脾肿大、脉络膜视网膜炎和白内障等。常见的病原菌如弓形虫、巨细胞病毒、风疹病毒和单纯疱疹病毒等可以通过细胞培养、聚合酶链反应(PCR)、特异性IgG/IgM抗体检测等方法进行诊断。影像学检查发现颅内钙化、脑发育畸形或脑破坏、骨骺透亮带或骨膜炎等有助于诊断。但是脑内钙化和小头畸形不是先天性感染的特异性表现,因为缺血缺氧性脑损伤、遗传综合征、代谢紊乱等均可导致营养不良性钙化。小头畸形在孕早期严重感染中发生率比较高,但有报道显示,81%的小头畸形是非感染因素所致。
某些遗传性疾病临床表现或中枢神经系统损害与先天性感染相似,需要鉴别。先天性甲状腺功能亢进症,偶尔发生于母亲患Graves病的胎儿,可发生胎儿宫内发育迟缓,新生儿出生时出现高胆红素血症、肝脾肿大、瘀斑、血小板减少症,类似于先天性弓形虫病或CMV病。典型的甲亢症状有助于鉴别。
Aicardi综合征发生于女孩和具有47,XXY核型的男孩,临床可见腔隙性视网膜病变,可能与先天性弓形虫病或LCMV感染混淆。Aicardi综合征可伴有胼胝体发育不全和脊柱畸形,但较少有颅内钙化。Aicardi-Goutières综合征是源于免疫调节系统的遗传缺陷,导致自身免疫应答疾病群,可产生颅内钙化和进行性脑萎缩,偶尔出现血小板减少症和蓝莓松糕皮疹,需要与TORCH感染鉴别。
当孕妇服用异维A酸治疗囊肿性痤疮时,可导致胎儿发生中枢神经系统缺陷,包括脑积水、小头畸形、脑皮质发育不良、颅内钙化等,可能与宫内感染混淆。
Fetal brain disruption sequence(FBDS)是一种罕见的在胎儿时期发生严重脑组织破坏而影响大脑发育的疾病。出生后新生儿表现为严重的小头畸形,类似于先天性感染。此病与宫内双胎之一死亡、胎盘梗死、产妇滥用可卡因或酒精或血管事件有关。
结节性硬化症(tuberous sclerosis complex,TSC)是一种常染色体显性遗传疾病,由 TSC1TSC2基因突变所致,可发生室管膜下结节。室管膜下结节随年龄增大逐渐出现钙化,有时会误认为CMV、LCMV或弓形虫病。TSC患儿临床特征包括色素减退性皮肤损伤(牛奶咖啡斑),脑内钙化多发生在1岁以后,同时会有其他影像学特征,包括皮层结节、室管膜下巨细胞型星形细胞瘤等。

二、先天性巨细胞病毒感染

【概述】
人类对巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)广泛易感,多数人一生中都被感染过。血清学调查表明,约60%~70%的受感染者虽有病毒循环抗体,但其尿、唾液分泌物或精液中仍有病毒排出,可通过接触和性传播感染。国内报道孕妇妊娠期原发CMV感染率为0.17%~4%,其胎儿和新生儿感染率约为30%~40%。在活产婴儿中巨细胞病毒感染的发生率为0.3%~2.0%,其中有10%~15%出现临床症状,被称为先天性CMV病。从不同地区的流行病学研究表明,约0.25%~1%的婴儿在出生时尿液或唾液排泄物巨细胞病毒阳性。
美国每年30 000~35 000名新生儿患先天性CMV感染,其尿液或唾液中含有CMV,但出生时无相应的临床症状。这种无症状的先天性CMV感染患儿除了感音神经性耳聋外,很少有其他后遗症。另外在美国每年有3 000~4 000名新生儿患先天性CMV感染且伴有临床症状,有1/3的婴儿患有较为严重的神经系统异常。特别是那些影像学检查有异常的儿童,其神经发育后遗症的发生率很高,包括脑瘫、癫痫、发育迟缓、智力迟缓、视力丧失和感音神经性耳聋等。
【临床与病理】
患先天性CMV病的婴儿临床表现为黄疸、肝脾肿大、小头畸形、耳聋、视网膜脉络膜炎、瘀斑或紫癜性皮疹。实验室检查显示血小板减少,直接胆红素和血清转氨酶升高。在第三孕期内感染巨细胞病毒的患儿具有特征性的临床综合征,包括小头畸形、感音神经性耳聋、多动和相关行为问题、疼痛敏感性降低,有时伴共济失调和肌张力低下。
有报道称55%的CMV病患儿有严重的永久性神经系统异常,包括颅内钙化、小头畸形、听力受损、脉络膜视网膜炎、癫痫发作。听力损失似乎在出生后会有进展。用更昔洛韦治疗婴儿先天性CMV病可以减少听力损害。
先天性CMV感染的诊断可通过细胞培养或聚合酶链反应(PCR)检测婴儿前3周的尿液或唾液中的巨细胞病毒来确定,或通过检测新生儿血清中巨细胞病毒特异性IgM确定。新生儿血斑(格思里卡,Guthrie cards)的PCR分析可用于回顾性分析,但对诊断先天性CMV感染缺乏足够的敏感性和特异性。
先天性CMV病中枢神经系统损伤的机制尚存在争议。有人推测,病毒对快速生长的生发基质细胞有亲和力,导致大小脑皮层异常和脑室周围区域钙沉积。另外有人推测CMV病毒主要靶向于血管,经血行播散至脉络丛,然后病毒在室管膜、生发基质和毛细血管内皮细胞复制。胎儿在豆纹动脉肌层形成时受到感染,会影响豆纹动脉发生肌层肥厚、动脉弹性内膜开裂甚至钙化。严重者导致脑梗死。
总之,这些事件导致胎儿脑缺血,形成继发性脑损伤。患者通常出现小头畸形、白质减少、前颞叶囊肿、星形胶质细胞增生、脑钙化、髓鞘成熟延迟或髓鞘形成障碍。严重患者常有脑发育畸形,包括无脑回、巨脑回和多小脑回畸形,以及小脑发育不全。
【影像检查方法】
胎儿期可行超声或MRI检查,出生后可行超声、CT和MRI检查。孕期超声可以发现胎儿多个部位的钙化灶(脑内、肝脏和脾脏等),还可发现肠回声增强、肝脾肿大、心肌肥大、快速或缓慢性心律失常、单侧肾脏积水、羊水过多或过少、宫内发育迟缓等。
孕期超声和MRI检查可为胎儿巨细胞病毒感染提供重要证据。超声可观察到脑室扩大,脑室旁钙化和基底神经节出现分枝状线性钙化灶,称为“豆纹动脉血管病”(lenticulostriate vasculopathy,LSV)。MRI有助于发现皮质畸形、髓鞘成熟延迟和脱髓鞘改变。胎儿MRI对发现颞极囊肿和大脑皮质异常更为敏感。需要注意的是,1岁内婴儿T 2-FLAIR图像上脑灰白质对比度较差,T 2WI对发现皮层畸形更为敏感。
CT检查可以发现脑内钙化。虽然在新生儿和小婴儿时,脑内钙化可以表现为短T 1短T 2信号,但CT比MRI能更可靠地检测年龄较大的婴儿和儿童脑内钙化。但在设置CT扫描参数时应注意遵循ALARA原则。
【影像表现】
先天性CMV病的影像表现与脑组织破坏程度和脑损伤时间有关。若感染发生在孕中期之前,CT和MRI可观察到无脑回畸形,以及其他表现如小脑发育不全、髓鞘化延迟、脑室周围白质软化、生发区囊肿和脑室周围钙化(图5-2-1)。若感染发生在第二孕期,可导致比较典型的多小脑回畸形,较少有脑室扩张、小脑发育不全或脑裂畸形。感染若发生在近妊娠结束或产后早期,常表现为轻度脑室和脑沟扩张,脑回形态正常,可见脑室周围或皮层下白质损伤,伴散在的脑室周围钙化或出血损伤(图5-2-2)。
图5-2-1 先天性CMV感染
男,年龄3个月,CT平扫示侧脑室扩张,脑室旁白质呈低密度,见多发钙化灶,额叶和颞叶脑回光滑
脑白质损伤可见于任何胎龄发生的感染。孕早中期感染的患儿常存在脑回畸形,脑白质表现为弥漫性或多灶性异常。孕后期感染的患儿多无脑回畸形,脑白质病变通常累及深部白质。发生在前颞叶的脑白质损伤可表现为脑白质水肿或囊变,可造成侧脑室颞角前部扩大(图5-2-3)。
【诊断与鉴别诊断】
新生儿患先天性巨细胞病毒感染,且伴有临床症状,被称为先天性CMV病。患先天性CMV病的婴儿临床表现为黄疸、肝大、脾肿大、小头畸形、耳聋、视网膜脉络膜炎和瘀斑或紫癜性皮疹。约一半患儿有严重的永久性神经系统异常,包括颅内钙化、小头畸形、听力受损、脉络膜视网膜炎、癫痫发作。影像表现与感染的时间有关。孕早期感染可见脑回发育畸形,包括无脑回、多小脑回畸形。孕晚期感染脑回畸形少。脑白质损伤可发生在任何胎龄的感染,表现为脑白质水肿或前颞叶囊性病变。钙化可发生在脑室周围白质和基底神经节。超声可观察到“豆纹动脉血管病”表现。MRI常有助于发现皮质畸形、髓鞘化延迟和脱髓鞘、生发区囊肿、小脑发育不全等。当这些表现出现在具有小头畸形、发育迟缓、癫痫的患儿,应考虑先天性巨细胞病毒感染的诊断。
先天性CMV病需要与其他先天性感染导致的脑损伤进行鉴别,确诊可通过细胞培养或PCR检测尿液或唾液中的巨细胞病毒来确定,或通过检测巨细胞病毒特异性IgM确定。与弓形虫病导致的脑损伤相比较,先天性CMV感染常导致脑回发育畸形,钙化可位于脑室旁和基底神经节,而弓形虫病脑损伤脑回发育畸形少见,多见脑积水,钙化多位于脑室旁白质。
图5-2-2 先天性CMV感染
男,年龄1个月。A.CT示侧脑室后角扩大,脑室旁白质密度减低,额叶和枕叶脑回光滑;B~D.T 1WI、T 2WI和T 2-FLAIR示侧脑室增宽,侧脑室内囊性灶,右侧侧脑室旁白质软化灶
图5-2-3 先天性CMV感染
男,年龄1个月,T 2-FLAIR示双侧侧脑室颞角囊状扩张
超声上的“豆纹动脉血管病”是一种非特异性的表现,除非结合其他支持先天性感染的超声表现,例如实质区回声增强、脑室内分隔、脑室周围坏死和(或)异常的脑沟,否则不可作出先天性感染的诊断。这是因为“豆纹动脉血管病”也可见于三体综合征的儿童,以及产前药物暴露、先天性心脏病、缺氧和中毒所致的脑损伤。尸检研究表明,血管壁矿化是其原因,也可能与血管自主调节功能受损有关。

三、先天性弓形体病

【概述】
先天性弓形体病(toxoplasmosis)是由刚第弓形虫宫内感染所致。刚第弓形虫是普遍存在于细胞内的寄生虫,可以感染鸟类和哺乳动物,特别是猫科动物。受感染的家猫可排出大量寄生虫卵囊,是人类的主要感染源。人类的弓形虫感染源于食用含有活弓形虫的组织包囊或被传染性卵囊污染的食物。
在大多数地区,先天性弓形体病是仅次于CMV的第二大先天性感染。弓形体感染遍及世界各地,人群的感染率为0.6%~45%,以欧洲国家感染率最高,我国各地孕妇感染率为4%~10%。近年来,由于我国家庭宠物数目的增多,感染率有上升的趋势,妊娠早、中、晚期孕妇感染率分别为17%、25%和65%。患弓形体病的孕妇,主要通过胎盘和血行感染胎儿,或胎儿吞咽被污染的羊水而感染,母婴平均传播率为40%。妊娠早期感染对胎儿损害最大,多数有较严重的病变或有典型的临床表现,常导致胎儿死亡而自然流产。而在妊娠中、后期感染的胎儿大约90%无明显的临床症状。
【临床与病理】
先天性弓形体病的临床表现和实验室检查类似于先天性巨细胞病毒感染,包括肝脾肿大、黄疸、脉络膜视网膜炎、瘀点或紫癜性皮疹、血小板减少、血清转氨酶升高、高胆红素血症等。与先天性CMV感染相比,宫内脑积水导致的巨脑畸形和脉络膜视网膜炎在先天性弓形体病中更为常见。
通过检测婴儿血清中刚第弓形虫特异性IgM或IgA可确立先天性弓形虫病的诊断。对婴儿和婴儿母亲的血清配对分析可用于排除诊断。在婴儿血清中没有弓形虫特异性IgG或IgM,且母亲血清中没有弓形虫特异性IgG,可强烈排除先天性弓形虫病。
先天性弓形体病的临床症状可能在出生时或出生后几天到几周后变得明显。临床表现可以是全身性的,也可主要集中在神经系统。主要的中枢神经系统表现包括脉络膜视网膜炎(85%患者双侧受累)、脑脊液异常、脑积水、癫痫发作。不管是累及全身或主要局限于中枢神经系统,在缺乏治疗的情况下预后很差,死亡率11%~14%不等。幸存者往往残留智力迟钝、癫痫发作和痉挛表现。若早期开始抗生素治疗可减少后遗症的发生。延长产后乙胺嘧啶和磺胺嘧啶治疗,以及早期行脑积水分流,可大大提高婴儿先天性弓形体病的长期预后。
病理上可发现脑膜弥漫性炎性浸润、大小不等的肉芽肿性病变、或弥漫性大脑炎症。脑积水常见,通常由室管膜炎阻塞导水管引起。如果病情严重或感染发生在孕中期,可能发生脑穿通畸形或积水性无脑畸形。与先天性CMV病相比,皮质发育畸形,如多小脑回不是先天性弓形体病的典型特征。
【影像检查方法】
与先天性CMV感染相同,先天性弓形体病胎儿期可行超声或MRI检查,出生后可行超声、MRI和CT检查。胎儿超声检查可见多发颅内钙化灶、侧脑室增大、肝脾肿大或伴有肝脏实质内多发的强光点、胸腔或心包积液等。
【影像表现】
先天性弓形虫感染的影像表现与巨细胞病毒感染相似。先天性弓形虫感染导致的畸形和脑部受累的严重程度与母亲感染的孕期有关,即可表现为相对轻微的异常,如少许脑室周围钙化和轻度脑萎缩;也表现为严重异常,如脑皮质广泛破坏、弥漫性脑钙化等。孕前20周的感染通常伴有严重的神经系统异常,包括小头畸形、脑积水、四肢瘫、癫痫、智力低下、失明等。孕20至30周的感染会导致不同程度的脑实质损害。孕30周后的感染通常表现为轻度的临床和影像学异常。
在新生儿时期,头颅超声可以作为首选的影像学方法。超声观察到的钙化与CT检测到的钙化一致,通常位于基底神经节、脑室周围白质、大脑皮层和皮层下白质区域。超声同时可以观察到小头畸形或巨头、巨大脑室和脑积水。
CT可显示脑室扩张、脑穿通畸形、广泛的基底节钙化和多发的脑室周围钙化。颅内钙化可呈电车轨道形态。晚期感染的CT表现多为脑室周围和脑内小钙化灶,很少伴脑室扩张(图5-2-4)。
图5-2-4 先天性弓形虫感染
女,年龄1个月,CT示基底神经节和侧脑室旁多发小斑点状钙化灶
【诊断与鉴别诊断】
先天性弓形体病的鉴别诊断主要是和先天性CMV感染鉴别。先天性弓形虫感染的一个重要特征是没有皮质畸形,而这是先天性CMV感染的常见表现。据报道,先天性弓形体病的脑内钙化在用抗生素治疗后会缓慢改善。如果在出生时根据特征性眼部检查和血清学试验已经确诊先天性弓形虫病,那么随着时间的推移,即使在随访中发现钙化减少或消失也不应怀疑诊断。

四、先天性HIV感染

【概述】
人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染可导致获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)。儿童AIDS患者是在20世纪80年代初在美国出现,母婴传播是儿童HIV感染的主要来源。
妊娠期感染HIV多数无临床表现,需靠血清学检查发现。母婴传播率约达25%。胎儿感染后100%发展为慢性HIV感染,虽不会致畸,但不能治愈,最终发展成艾滋病。分娩期母婴传播率占妊娠期传播率的40%~80%。感染HIV的母乳喂养婴儿中有44%是由于乳汁传播引起。因此,分娩期是降低HIV母婴传播的关键时机之一,而选择性剖宫产及产后避免母乳喂养,可降低母婴传播。
【临床与病理】
婴儿和儿童感染HIV形成艾滋病脑病可表现为渐进性运动功能障碍、认知异常、发育迟缓和小头畸形。典型的临床表现为冷漠、痴呆、共济失调、腱反射亢进、无力、癫痫发作或肌阵挛。
HIV垂直感染的婴儿在出生后第三个月出现症状,表现为肝脏肿大、淋巴结肿大、生长迟缓、间质性肺炎、机会性感染(尤其是肺囊虫或CMV),或有神经系统症状。
HIV感染也可引起无菌性脑膜炎、脑膜脑炎、肌病、B组链球菌样异常。继发性的中枢神经系统并发症包括卒中、原发性中枢神经系统淋巴瘤、机会性感染如弓形虫、巨细胞病毒、水痘-带状疱疹病毒、结核分枝杆菌和真菌感染等。JC病毒感染是进行性多灶性白质脑病(progressive multifocal leukoencephalopathy,PML)的原因。
新生儿HIV感染可通过新生儿期的即刻第一次采血的血清PCR试验、1~2个月内的第二次试验、4个月后的第三次试验证实。如果两个样本HIV呈阳性,则婴儿被视为感染;两次连续的阴性试验结果考虑HIV感染可能性低。在儿童和青少年中,使用酶联免疫吸附测定(ELISA)和免疫印迹法进行血清学检验可以识别HIV感染,监测病毒载量有助于指导艾滋病治疗。
病理学上,HIV感染的儿童出现脑萎缩、小胶质细胞结节浸润及多核巨细胞包含病毒颗粒。脑内可见钙化,源于钙在脑实质和中小血管中的沉积;周围组织可见炎症反应。其他病理改变包括颅内出血和脑梗死。大约有1%的先天性艾滋病患儿有临床卒中发生,然而尸检发现30%受感染儿童有脑梗死改变。脑梗死的常见原因可能是动脉瘤性病变,主要累及脑大血管。动脉瘤性病变可能由于HIV病毒本身或CMV、水痘带状疱疹病毒感染所致。
【影像检查方法】
CT和MRI可用于显示脑膜脑炎、脑萎缩的病理改变,以及钙化性血管病变。 1H-MRS的NAA/Cr值可以评价活动期艾滋病脑病。
【影像表现】
神经影像学最明显的颅内改变是脑萎缩和脑内钙化(图5-2-5)。钙化只见于宫内HIV感染并表现为脑病的患儿。HIV病毒载量高的患儿脑内钙化最明显。钙化常位于基底节和皮层下白质。皮层下钙化最常见于额叶,但也可能发生在大脑的其他区域。
巨细胞病毒和JC病毒是儿童艾滋病最常见的合并感染,JC病毒导致的PML更常见,可能是因为受感染的儿童存活时间更长。儿童PML的影像表现与成人相同,表现为CT低密度和MRI上长T 1和T 2信号,没有明显的占位效应或增强。在儿童艾滋病静态期 1H-MRS显示NAA/Cr比值正常;在进展性脑病期NAA/Cr明显低于正常人群和非脑病的艾滋病患者。

五、先天性单纯疱疹病毒感染

【概述】
单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV)分HSVⅠ型和HSVⅡ型,其中HSVⅡ型占90%,绝大多数直接由性接触传播。孕妇HSVⅡ型感染率为7%~8%。新生儿HSV感染总发生率为1/20 000活产儿,多数感染发生于分娩期生殖道有原发HSV感染的孕妇,其传播率为30%~50%。大约5%的婴儿HSV感染是在宫内经胎盘感染,母婴传播在孕20周以前<1%。经胎盘感染导致先天异常的情况极其少见。孕早、中期感染对胎儿的损害大于妊娠晚期,孕早期感染会导致胎儿流产、先天畸形、低体重儿、早产等。
图5-2-5 HIV感染
女,年龄5岁。A.T 2-FLAIR示HIV感染患儿脑沟增宽,轻度脑萎缩;B.T 2-FLAIR,正常发育的同龄儿童的对照图
【临床与病理】
新生儿HSV感染包括局限于皮肤黏膜的感染、脑炎和播散性感染。通常2/3患儿有不同程度的中枢神经系统受累,其中孤立性脑炎在HSV感染婴儿中约占30%。宫内感染HSV的婴儿的主要临床表现包括三种类型:①皮肤、眼、口病;②中枢神经系统脑膜脑炎伴有癫痫发作、嗜睡、发热;③播散性疾病(内脏疾病伴紫绀、黄疸、发热、呼吸窘迫)伴或不伴中枢神经系统受累。新生儿HSV脑炎平均在16天出现临床症状,表现为意识模糊、嗜睡或拒食、癫痫发作或昏迷。疾病发作时,癫痫发作形式可以非常轻微,通常在出生后第2~4周有进展。临床医生必须保持高度警惕新生儿HSV感染,因为通常只有2/3的婴儿围产期HSV脑炎同时伴有疱疹性皮疹;超过2/3受感染婴儿的母亲没有明确的HSV感染史。
脑脊液检查可见单核细胞增多、蛋白升高、糖降低伴有革兰氏阴性染色。通过检测血清或脑脊液中的单纯疱疹病毒DNA可确定诊断。然而,多达25%的新生儿单纯疱疹病毒性脑炎患者会出现单纯疱疹病毒PCR阴性。因此,如果临床怀疑HSV脑膜脑炎,即使PCR阴性,也应经第二腰椎穿刺给予阿昔洛韦治疗,直到第二次PCR检查结果确定。即使给予积极阿昔洛韦治疗,围产期HSV病毒感染存活的婴儿仍具有教的发生脑瘫、癫痫和发育迟缓等后遗症的风险。
大体病理表现为大范围脑组织坏死。组织学上可见细胞碎片、巨噬细胞、单核炎性细胞、肥大的星形胶质细胞和钙化。软脑膜保持完好,室管膜和脉络丛不受累;相反,先天性巨细胞病毒和弓形虫感染常累及这些结构。
【影像检查方法】
先天性HSV感染颅脑超声表现往往比较轻微,胎儿超声检查多无异常发现。出生后受感染的新生儿脑CT可显示脑肿胀和出血性病灶。MRI是新生儿疑似HSV脑炎的有效检查方法,DWI对早期诊断、监测疾病进展和发现罕见的中枢神经系统复发至关重要。
【影像表现】
颅脑超声起初表现为弥漫性脑实质高回声和正常脑室形态,随后表现为脑回声进一步增加和脑室受压,最终发展为脑室扩大和脑软化。MRI表现为多灶性病变、颞叶受累、深部灰质损害、出血以及分水岭损伤,偶尔可见脑干和小脑受累。
DWI可显示早期细胞坏死,呈高信号,ADC图表现为低信号,而此时T 1WI和T 2WI上多无异常发现。即使在感染急性晚期和亚急性早期,T 2WI上可能仅出现轻微高信号或可能不会出现异常信号。而感染急性期后(第一周结束后)1到2天,CT和MRI可显示多发斑片状异常,在CT上呈低密度,MRI呈T 1低信号、T 2高信号,通常同时累及灰质和白质(图5-2-6)。
出血是新生儿HSV脑炎的常见表现,约见于2/3的患者。发病第一周后,局部大脑皮层灰质损伤在CT上呈高密度,MRI上呈短T 1、短T 2信号,并持续数周至数月。早期 1H-MRS显示乳酸峰升高,通常NAA峰会降低减少。轻微的脑膜强化可发生在脑膜型早期。
图5-2-6 HSV感染
男,年龄17个月,A.CT示颞叶和顶叶高低混杂密度病灶;B.T 2WI示高信号为主夹杂小片状低信号病灶;C.DWI示病变区弥散受限;D.1个月后T 2WI示病变区呈软化灶,右侧额叶软化灶在早期CT和MRI上未见明显异常
疾病发展的随后几天内脑内受累病变会进一步进展。通常在第二周就很快发生脑实质丢失,导致严重的弥漫性脑萎缩伴显著的皮层变薄和脑软化灶。在疾病后期阶段,大脑常出现多囊性脑软化。点状或曲线状脑回钙化也是一个后期表现。小脑受累发生半数患者。
【诊断与鉴别诊断】
新生儿HSV感染包括皮肤黏膜感染(无中枢神经系统受累的皮肤、眼睛、口部感染)、播散性感染(伴或不伴中枢神经系统受累)或脑炎。MRI表现为多灶性病变、颞叶受累、深部灰质损害、出血和分水岭损伤,伴有脑膜强化。发现出血的特征,如脑灰质CT密度增高或MRI上T 1高信号、T 2低信号以及伴有脑膜强化,应考虑新生儿HSV脑炎。通过检测血清或脑脊液中的单纯疱疹病毒DNA可确定诊断。值得注意的是,新生儿HSV感染与大龄儿童和成人疱疹性脑炎的临床和影像学表现(通常由HSVI型引起)有很大的不同,后者主要累及颞叶和岛叶皮质。

六、其他先天感染

(一)风疹
人类是风疹病毒(rubella)的唯一自然宿主,通过病毒污染的呼吸道分泌物接触传播。我国流行病学调查表明,育龄妇女风疹感染率为4.5%,风疹病毒能直接通过胎盘屏障感染胎儿,感染率随孕期的进展而降低。在孕8周内感染者,先天性风疹综合征(congenital rubella syndrome,CRS)的发病率为85%,9~12周为52%,13~26周为23%,26周以后很罕见。因此妊娠期确定风疹感染时间很重要。由于强制性免疫计划,美国和其他发达国家的CRS在20世纪80年代后期基本消失。然而,在发展中国家,CRS仍然是一个重要健康问题。
胎儿感染风疹病毒的临床表现不同于先天性弓形虫感染或CMV感染。风疹病毒感染较少发生肝脾肿大和黄疸,但是白内障和先天性心脏病的发生率高。婴儿CRS常见小头畸形、脉络膜视网膜炎、感音神经性听力损失和“蓝莓松饼”皮疹(髓外造血的标志)。风疹病毒感染可以通过血清学、病毒学或PCR确定诊断。
因为没有有效的治疗方案,CRS幸存者有较高风险发生神经发育后遗症,包括小头畸形、失明(白内障和青光眼)、学习障碍和感音神经性听力损失等。
病理学检查表现为脑组织丢失,导致小头畸形伴脑室扩大。在脑室周围白质、基底节和脑干可见伴有钙化的多发局部液化性坏死和胶质细胞增生灶。髓鞘形成障碍常见,脑炎在婴儿期后通常无进展。
宫内风疹病毒感染的胎儿超声可见小头畸形、小眼畸形、白内障、肝脾肿大、心脏畸形(室间隔缺损、肺动脉狭窄、闭锁等)以及宫内发育迟缓。脑损害程度取决于宫内感染的时间。早期感染会导致先天性畸形,而晚期感染会导致非特异性广泛脑水肿、胶质细胞增生和脑组织丢失。严重病例出现近乎全脑的破坏。
颅脑超声可显示非特异性的“豆纹动脉血管病”。CT典型表现为脑室扩大,全脑白质多发区域性低密度灶,常伴有脑室周围白质和基底节钙化,以及囊肿性病变。偶见皮层内钙化。MRI显示脑室扩大,脑白质多发区域性T 2高信号,髓鞘化延迟。额叶白质T 2高信号病变可见于先天性风疹,但不具有特异性。
(二)淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒感染
先天性淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus,LCMV)是啮齿类动物传播的病毒,人类通过接触包含病毒的气溶胶或污染物被感染。先天性感染的发生率不确定,没有有效的治疗方案。癫痫发作通常在生后第一年出现。长期预后一般较差,死亡率高达35%,超过60%的存活者有严重的神经系统后遗症,如脑瘫、脑积水、视力减退、发育迟缓、智力低下等。
与其他先天性感染不同,先天性LCMV感染很少出现肝脾肿大、黄疸、瘀点及紫癜性皮疹。然而,先天性LCMV感染多见脑积水和脉络膜视网膜炎,与先天性弓形虫病非常相像。婴儿患脉络膜视网膜炎合并先天性脑积水或小头畸形、且无肝脾肿大,若弓形虫和巨细胞病毒检查阴性,应考虑LCMV感染。诊断可以通过检测LCMV特异血清IgG和IgM确定。由于成年人LCMV血清反应检出率低,因此检测到LCMV特异性IgG阳性可提示先天性感染。
与大多数先天性感染一样,LCMV感染的严重程度与感染时的胎龄有关,早期感染更为严重。孕前三个月感染通常导致自然流产,而第二和第三孕期感染与弓形虫和巨细胞病毒感染非常相似,主要累及中枢神经系统。最突出的临床特征是视网膜脉络膜炎,见于90%感染的新生儿,表现为腔隙征,与Aicardi综合征和弓形虫病的视网膜病变相似。超过50%患病新生儿出现脑积水,可能由坏死性室管膜炎导致中脑导水管梗阻引起。无脑积水的患儿往往出现小头畸形。
新生儿和婴儿LCMV感染的神经影像表现几乎与先天性弓形体病和CMV感染相同。脑积水可通过超声、CT或MRI观察。CT对脑室周围钙化最敏感,表现为脑室周围白质高密度点状病变。MRI对钙化的显示不佳,有时表现为短T 1、短T 2信号的微小病灶。MRI还可显示由多个浅小脑沟构成的皮层,提示多小脑回畸形。影像学检查对诊断具有提示作用,最终诊断必须通过血清学和微生物学检查。
(三)新生儿双埃柯病毒感染
新生儿双埃柯病毒(parechovirus)是一类小核糖核酸病毒,可导致新生儿脑炎和中枢神经系统永久性损伤。婴儿出现脓毒症表现,尤其伴有皮疹、过敏、癫痫发作时,应考虑双埃柯病毒感染。双埃柯病毒感染可以通过血液或脑脊液逆转录PCR分析,或通过培养脑脊液、粪便或鼻咽分泌物证实。脑脊液细胞增多是其特征,但也见于新生儿HSV感染。目前还没有特异性抗病毒治疗。神经影像表现为双侧半卵圆中心区的白质异常。颅脑超声检查可显示中央白质非特异性回声增加,CT显示脑白质弥漫性密度减低,MRI显示双侧半卵圆中心弥漫性长T 1和长T 2信号,DWI和ADC图显示扩散受限。
(四)先天性水痘感染
水痘(chickenpox)通过接触患病儿童呼吸道分泌物被感染,发病率1~3/1 000不等,<2%的孕妇出现婴儿先天性水痘综合征。与先天性LCMV或HSV感染相似,缺乏先天性感染的典型临床征象,如黄疸、肝脾肿大或瘀斑/紫癜性皮疹。胎儿在孕20周之前水痘感染可引起自发流产或胚胎发育异常,如小头畸形、大脑破坏、白内障或脉络膜视网膜炎、四肢或手指发育不全、皮肤瘢痕等。宫内感染通过血清和病毒学检查可以确定。
先天性水痘感染尸检可发现多小脑回畸形、深部灰质核团和小脑坏死;MRI报道表现为脑积水和小脑发育不全,颞叶和枕叶脑破坏,以及脑室显著扩张。
(五)先天性梅毒感染
梅毒螺旋体主要在第二和第三孕期,通过胎盘感染胎儿。梅毒的母婴传播率取决于孕妇感染的孕周,平均为50%。孕早期母婴传播率较低(16%),但对胎儿的损害较重,而中晚孕期传播率较高(46%以上),但对胎儿的损害相对较轻。胎儿感染梅毒后,几乎100%有临床表现。先天梅毒是唯一能在宫内预防和治疗的疾病。因此,妊娠期梅毒快速血清反应实验(RPR)筛查对于早期发现和及时治疗先天性梅毒具有重大意义。
未经治疗的梅毒母亲发生胎儿和婴儿感染率为25%~80%,有2%~16%婴儿出现先天性梅毒的症状和体征,但神经系统症状不常见。60%~80%先天性梅毒可见骨骼异常,如骨软骨炎和骨膜炎。早期临床表现出现在2岁之内,表现为黄疸、肝脾肿大和皮疹。神经系统的症状包括癫痫、卒中、脑神经麻痹和颅内压增高征象。晚期的临床表现包括牙齿异常、视神经萎缩、视力丧失、感音神经性听力损失和脊髓痨。
脑膜血管和血管周围间隙内单核细胞浸润是典型的神经病理改变。神经影像表现为软脑膜强化,脑积水和脑梗死。炎症累及垂体和漏斗可导致持续性低血糖症、尿崩症、垂体功能低下。
(六)人微小病毒B19感染
人微小病毒(parvovirus)B19是导致第五病(轻度儿童疾病伴低度发热和红斑,“拍脸”皮疹)的病原体,可由血清学阴性的妇女感染后传染给胎儿,导致胎儿贫血、水肿或中枢神经系统损害。感染多在宫内自发痊愈,偶尔导致胎儿死亡。孕期超声可见胎儿水肿、胸腔积液、心包积液、皮肤增厚,在妊娠后期加重。一般羊水量正常,胎盘肥大,胎儿生长指标正常。贫血可导致非免疫性水肿,胎儿水肿时可出现胎盘肥大。中或重度贫血胎儿大脑中动脉峰值流速增加。严重者可见胎儿心脏扩大、胎动减少、肝脾肿大、颅内和肝脏钙化灶、小头畸形、脑积水,更严重者会发生死胎。
(七)Zika病毒感染
Zika病毒是一种虫媒病毒,能不断发生突变并侵袭传播媒介和宿主。伊蚊作为Zika病毒的传播媒介,几乎存在于美洲各个国家。在Zika病毒感染引发的各种神经系统异常改变中,小头畸形最先引起各国研究者的注意。巴西首先报道Zika病毒感染半年后,当地小头畸形患儿数目与日俱增。Zika病毒可通过加速细胞死亡和扰乱细胞周期来直接攻击人类神经祖细胞,进而阻碍大脑正常发育。实验研究认为胎儿暴露Zika病毒能引发机体抗病毒免疫反应,同时会针对体内共同存在的蛋白多肽发生交叉反应,随之发生相关的小头畸形、眼部异常、脑部钙化和神经发育障碍。
Zika病毒感染后由于小头畸形严重,颅骨塌陷,颅脑超声的声窗受限,超声观察颅内畸形较为困难,因此CT和MRI检查更有价值。CT和MRI主要表现脑容量减少、皮质畸形和脑内钙化。Zika病毒感染后脑内钙化主要位于皮层和皮层下白质之间,与CMV和弓形虫感染所致脑钙化的发生位置不同。钙化主要是点状,但也可呈线性或甚至粗大钙化。皮层畸形包括多小脑回和巨脑回,也可出现灰质异位、脑室扩大、胼胝体发育不全或发育不良、小脑和脑干发育不全等其他畸形。
(乔中伟)