Sygnatura: Pol J Radiol, 2003; 68(1):

14

Polish

Journal of

Radiology

w w w

w w w . P o l R a d i o l . c o m

. P o l R a d i o l . c o m

Radiology

O R I G I N A L A R T I C L E

Zastosowanie rezonansu magnetycznego w diagnostyce
neuroboreliozy

Magnetic resonance in neuroborreliosis

Andrzej Ustymowicz

1

, Joanna Zajkowska

2

1

Zak∏ad Radiologii Akademii Medycznej w Bia∏ymstoku

2

Klinika Chorób Zakaênych i Neuroinfekcji Akademii Medycznej w Bia∏ymstoku

Adres autora: Andrzej Ustymowicz, Zak∏ad Radiologii Akademii Medycznej w Bia∏ymstoku, ul. M Sk∏odowskiej-Curie 24a, 15-
276 Bia∏ystok, tel. [phone], email: [e-mail]

Summary

Background:

Magnetic resonance (MR) is commonly used in diagnosing infections of the central nervous
system. The aim of the study is to evaluate central nervous system changes in neuroborre-
liosis patients.

Material/Methods:

MR examinations were performed in 44 patients with clinical symptoms, epidemiology and
laboratory tests results of neuroborreliosis.

Results:

Abnormalities were detected in 22 patients. Most of them presented cortico-subcortical

atrophy (86%). In 9 cases foci of increased signal in T2-weighted and FLAIR images were
observed in white matter. They were single or multiple, located subcorticaly and paraven-
triculary. In 2 subjects areas of increased signal were found in the brain stem.

Conclusions:

Central nervous system abnormalities detected with MR are not specific for Lyme disease.
They can suggest demyelinating lesions and/or gliosis observed in many nervous system di-
sorders (SM, ADEM, lacunar infarcts).

key words:

borreliosis • magnetic resonance

Otrzymano:

2002.05.08

Zaakceptowano:2002.07.05

Wst´p

Ju˝ ponad 100 lat temu opisywano postacie kliniczne cho-
roby, którà w drugiej po∏owie lat 70-ych nazwano chorobà
z Lyme (miasteczko w stanie Connecticut, Stany Zjednoczo-
ne). W roku 1981 dr Willi Burgdorfer okreÊli∏ jej czynnik
etiologiczny - kr´tek borrelii (Borrelia burgdorferi) [1]. Cho-
roba z Lyme (borelioza) jest wielouk∏adowà chorobà prze-
noszonà przez kleszcze z rodzaju Ixodes. Kliniczna postaç
choroby z Lyme przebiegajàca z objawami zaj´cia uk∏adu
nerwowego nazywana jest neuroboreliozà.

Diagnostyka neuroboreliozy opiera si´ g∏ównie na bada-
niach laboratoryjnych i testach serologicznych w Êcis∏ym
powiàzaniu z wywiadem epidemiologicznym i obrazem kli-
nicznym [2,3]. W diagnostyce chorób zakaênych oÊrodko-
wego uk∏adu nerwowego (OUN) coraz szersze zastosowanie
znajdujà równie˝ techniki obrazowe, a zw∏aszcza badanie
rezonansu magnetycznego (MR).

Celem pracy jest ocena oÊrodkowego uk∏adu nerwowego
metodà rezonansu magnetycznego u chorych na neurobore-
lioz´.

Materia∏ i Metody

Badaniami obj´to grup´ 44 pacjentów (27 kobiet i 17 m´˝-
czyzn) w wieku 18–75 lat (Êrednio 46), z rozpoznanà na
podstawie badaƒ klinicznych i testów immunologicznych
neuroboreliozà.

Metoda

U wszystkich chorych przeprowadzono badania kliniczne
oraz oznaczenie poziomu przeciwcia∏ przeciwko Borrelia
burgdorferi w surowicy krwi (metoda ELISA, Western blot)
i p∏ynie mózgowo-rdzeniowym (test Anty-Borrelia IgM, IgG
firmy Biomedica).

15

Pol J Radiol, 2003; 68(1):

Ustymowicz A et al – Zastosowanie rezonansu magnetycznego w diagnostyce…

W badanej grupie pacjentów wykonano badania MR oÊrod-
kowego uk∏adu nerwowego. Dodatkowo u 1 z nich wykona-
no badanie spektroskopii protonowej rezonansu magne-
tycznego metodà pojedynczego voxela (1H MRS). Do badaƒ
(MR oraz 1H MRS) wykorzystano system o nat´˝eniu pola
1,5 T.

a) badania MR

Badania MR wykonano stosujàc rutynowe sekwencje: FSE,
FAST oraz sekwencj´ z t∏umieniem sygna∏u wody – FLAIR.
Oceniano obrazy T1- (przed i po do˝ylnym podaniu Êrodka
kontrastowego), PD oraz T2-zale˝ne, w trzech p∏aszczy-
znach.

b) badanie

1

H MRS

Badanie

1

H MRS wykonano stosujàc sekwencj´ PRESS, pa-

rametry TR=1500 ms, TE=35 ms, a liczba wzbudzeƒ wy-
nosi∏a 192. Badaniem obj´to obszar istoty bia∏ej p∏ata czo∏o-
wego/voxel wielkoÊci 20×20×20 mm, w obr´bie którego nie
wykazano zmian w badaniu MR. W uzyskanym spektrum
oznaczono poziom metabolitów: N-acetyloasparaginianu
(NAA), zwiàzków chemicznych zawierajàcych grup´ choli-
nowà (Cho), kreatyny i fosfokreatyny (Cr), mio-inozytolu
(mI), zwiàzków t∏uszczowych (Lip), kwasu mlekowego (Lac)
oraz obliczono wspó∏czynniki: NAA/Cr, Cho/Cr, mI/Cr,
Lip/Cr, Lac/Cr. Wyniki porównano do tych, jakie stwierdzo-
no w grupie 25 osób zdrowych (grupa kontrolna).

Wyniki

Pacjentów badano oko∏o 1 tygodnia – 6 lat od zaka˝enia.
W niektórych przypadkach dok∏adne ustalenie czasu zaka-
˝enia nie by∏o jednak mo˝liwe: 7 chorych by∏o wielokrotnie

k∏utych przez kleszcze, 5 w ogóle tego faktu nie pami´ta.
Pacjenci zg∏aszali ró˝norodne dolegliwoÊci sugerujàce zaj´-
cie uk∏adu nerwowego: bóle i zawroty g∏owy, zaburzenia
koncentracji, zaburzenia pami´ci, snu. Obserwowano rów-
nie˝ objawy pora˝enia nerwu twarzowego, sporadycznie –
nerwów obwodowych. Pacjenci zg∏aszali tak˝e dolegliwoÊci
ze strony innych narzàdów i uk∏adów (skóry – rumieƒ w´-
drujàcy, przewlek∏e zanikowe zapalenie skóry, bóle kostno-
stawowe, zaburzenia sercowo-naczyniowe).

Zmiany w obrazie MR oÊrodkowego uk∏adu nerwowego
stwierdziliÊmy u 22 pacjentów (50%). Najcz´Êciej obserwo-
wano zanik korowo-podkorowy (86%). U 9 pacjentów uwi-
doczniono pojedyncze oraz mnogie, hiperintensywne w ob-
razach T2-zale˝nych i FLAIR, ogniska w istocie bia∏ej.
Umiejscowione one by∏y oko∏okomorowo oraz podkorowo
(Rycina 1). U 2 pacjentów wykazano obecnoÊç hiperinten-
sywnych w obrazach T2-zale˝nych i FLAIR ognisk w pniu
mózgu (Rycina 2). Zmiany te nie ulega∏y wzmocnieniu po
podaniu Êrodka kontrastowego.

Przeprowadzone badanie

1

H MRS u 52-letniego pacjenta,

z objawami encefalopatii, wykaza∏o nieprawid∏owe stosun-
ki metabolitów w obr´bie ocenianego obszaru OUN (Rycina
3). W porównaniu do parametrów uzyskanych w grupie 25
osób zdrowych stwierdzono podwy˝szenie stosunku Lip/Cr,
Cho/Cr oraz znaczne obni˝enie NAA/Cr. Nie wykazano
istotnych ró˝nic poziomu mI/Cr, Lac/Cr (Tabela 1). Badanie
MR u tego pacjenta wykaza∏o zanik korowo-podkorowy,
pojedyncze hiperintensywne (w obrazach T2-zale˝nych
i FLAIR) ognisko po∏o˝one podkorowo (poza obszarem ba-
dania

1

H MRS).

Omówienie

Borelioza jest coraz cz´Êciej rozpoznawanym zaka˝eniem
uk∏adu nerwowego w Polsce. Rejonem endemicznym wy-

Rycina 1. Chory na neuroborelioz´. Badanie MR, obraz FLAIR: zanik

korowo-podkorowy, hiperintensywne ogniska w wyspie
i w okolicy rogu tylnego komory bocznej.

Figure 1. Neuroborreliosis patient. MR examination, FLAIR image: cor-

tico-subcortical atrophy, hyperintense foci in insula and clo-
se to posterior horn of lateral ventricle.

Rycina 2. Chory na neuroborelioz´. Badanie MR, obraz T2-zale˝ny: hi-

perintensywne ogniska w pniu mózgu.

Figure 2. Neuroborreliosis patient. MR examination, T2-weighted ima-

ge: hyperintense foci in brain stem.

16

Pol J Radiol, 2003; 68(1):

Original Article

st´powania choroby sà pó∏nocno-wschodnie i wschodnie
obszary kraju [4]. Do zaj´cia uk∏adu nerwowego dojÊç mo˝e
tu˝ po zaka˝eniu (ju˝ w czasie wystàpienia zmian skórnych
– Erythema migrans), po kilku miesiàcach, a nawet po kil-
ku lub kilkunastu latach. Symptomatologia neuroboreliozy
jest ró˝norodna, co wynika z lokalizacji kr´tka zarówno
w oÊrodkowym, jak i obwodowym uk∏adzie nerwowym.
W przebiegu choroby obserwuje si´ objawy neurologiczne
b´dàce wynikiem zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych,
zapalenia mózgu i rdzenia, zaj´cia korzeni nerwowych,
nerwów czaszkowych i obwodowych, encefalopatii [2,3,5].
Wyst´pujà one u oko∏o 10–15% chorych na borelioz´ [2].
Niektórzy autorzy podajà, ˝e postacie neurologiczne mogà
si´ rozwinàç nawet u 40% chorych [3].

Tomografia komputerowa jest technikà obrazowà bardzo
przydatnà w diagnostyce zaka˝eƒ oÊrodkowego uk∏adu ner-
wowego, jednak u chorych na neuroborelioz´ zmiany sà
stosunkowo rzadko spotykane w badaniach TK. W pojedyn-
czych doniesieniach opisywano wyst´powanie w istocie
bia∏ej ognisk hipodensji oko∏okomorowej i podkorowej, oka-
zyjnie wzmacniajàcych si´ po podaniu Êrodka kontrastowe-

go, atrofii mózgu, wodog∏owia komunikujàcego [6–8]. W la-
tach obecnych w diagnostyce schorzeƒ OUN coraz szersze
zastosowanie znajduje badanie rezonansu magnetycznego.

W przeprowadzonych badaniach MR oÊrodkowego uk∏adu
nerwowego stwierdziliÊmy wyst´powanie zmian u 50%
chorych. ObserwowaliÊmy zanik korowo-podkorowy, rza-
dziej hiperintensywne w obrazach T2-zale˝nych i FLAIR
ogniska w istocie bia∏ej, po∏o˝one oko∏okomorowo i podko-
rowo, ogniska w pniu mózgu. Zmiany o podobnym charak-
terze stwierdzi∏ Fernandez i wsp. u 43% chorych [9]. Logi-
gian i wsp. wykazali obecnoÊç zmian ogniskowych jedynie
u 20–30% pacjentów z encefalopatià w przebiegu choroby
z Lyme [10]. W literaturze opisywano ponadto inne, niespe-
cyficzne dla neuroboreliozy obrazy MR oÊrodkowego uk∏a-
du nerwowego: obràczkowato wzmacniajàce si´ po poda-
niu Êrodka kontrastowego ogniska, podobne do tych, spoty-
kanych w stwardnieniu rozsianym i ostrym rozlanym zapa-
leniu

mózgu

i

rdzenia,

wzmocnienie

opon

mózgowo-rdzeniowych, nerwów czaszkowych [11–13]. Nie-
którzy autorzy sugerujà, ˝e zaka˝enie kr´tkiem Borrelia

Rycina 3. Chory na neuroborelioz´. Widmo metabolitów oÊrodkowego uk∏adu nerwowego uzyskane metodà

1

H MRS.

Figure 3. Neuroborreliosis patient. Spectrum of metabolites obtained with

1

H MRS in the central nervous system.

Grupa kontrolna (n=25)
Chory na NB

1,88±0,29

1,43

0,77±0,12

1,01

0,6±0,18

0,78

0,65±0,44

1,32

0,09±0,08

0

NAA/Cr

Cho/Cr

mI/Cr

Lip/Cr

Lac/Cr

Tabela 1. WartoÊci stosunków metabolitów OUN uzyskane metodà

1

H MRS w grupie osób zdrowych (n=25) i u chorego na neuroborelioz´.

Table 1. Ratios of CNS metabolites obtained with

1

H MRS in healthy subjects (n=25) and neuroborreliosis patient.

17

Pol J Radiol, 2003; 68(1):

Ustymowicz A et al – Zastosowanie rezonansu magnetycznego w diagnostyce…

burgdorferi mo˝e byç nawet przyczynà udaru niedokrwien-
nego [14].

W przeprowadzonych badaniach podj´liÊmy równie˝ prób´
zastosowania w diagnostyce choroby z Lyme spektroskopii
protonowej rezonansu magnetycznego. Informacje uzyska-
ne za pomocà tej techniki sà unikalne, poniewa˝ dostarcza-
jà danych na temat metabolizmu badanej struktury – OUN.
Badanie 1H MRS umo˝liwia wykazanie zmian we wczesnej
fazie choroby, podczas gdy obraz MR jest jeszcze prawid∏o-
wy. Jej przydatnoÊç opisywano m. in. w diagnostyce ropni
mózgu, gruêliczaków, chorobie Creutzfeldta-Jakoba, zaka-
˝eniach HSV, HCV, HIV [15–17]. W zbadanym przypadku
52-letniego pacjenta stwierdziliÊmy podwy˝szenie poziomu
Lip/Cr, Cho/Cr oraz obni˝enie NAA/Cr. Zmiany te stwierdzo-
no w tej cz´Êci mózgu, w której nie obserwowano zmian
ogniskowych w badaniu MR. Wykazane nieprawid∏owoÊci
poziomu metabolitów sugerowaç mogà przewlek∏y proces
zapalny z zanikiem komórek nerwowych/zaburzenia ich
funkcji. Wzrost poziomu Cho/Cr oraz obni˝enie NAA/Cr ob-
serwowano tak˝e w przebiegu zmian demielinizacyjnych
[18]. Przeprowadzone badanie spektroskopowe jest bada-
niem wst´pnym i nie pozwala na jednoznaczne wyciàgni´-
cie wniosków. Celowym wydaje si´ przeprowadzenie dal-
szych badaƒ

1

H MRS, na wi´kszej grupie chorych.

MnogoÊç obrazów obserwowanych i opisywanych w bada-
niach MR oraz zmiany stwierdzone w badaniu

1

H MRS wy-

daje si´ odzwierciedlaç z∏o˝onoÊç wyników badaƒ histopa-
tologicznych u tych chorych. Bertrand i wsp. mikroskopo-
wo obserwowali nacieki limfocytarne, rozlane i grudkowe
pobudzenie mikrogleju, uogólnione stan gàbczasty tkanek,
rozlanà demielinizacj´ istoty bia∏ej pó∏kul mózgu i mó˝d˝ku
oraz glioza astrocytowa, jako charakterystyczne cechy hi-
stologiczne w badanych przypadkach chorych na neurobo-
relioz´. W pojedynczych przypadkach stwierdzili ponadto
rozsiane, oko∏onaczyniowe zmiany zwyrodnieniowe w isto-
cie bia∏ej pó∏kul mózgu i mó˝d˝ku, zmiany zapalne w jà-
drach i korzeniach nerwów czaszkowych [19]. Obraz zmian
histologicznych o podobnym charakterze obserwowali rów-
nie˝ Kobayashi i wsp [20].

Wnioski

1. Obserwowane w badaniach MR zmiany (zanik korowo-

podkorowy, hiperintensywne ogniska w istocie bia∏ej,
ogniska w pniu mózgu) nie sà specyficzne dla choroby
z Lyme.

2. Diagnostyka ró˝nicowa opisanych zmian uwzgl´dniaç

powinna mo˝liwoÊç zaka˝enia pacjenta kr´tkiem Borre-
lia burgdorferi, zw∏aszcza w rejonach endemicznych.

P

I

ś

MIENNICTWO

1. Reik L: Lyme disease. In: Scheld WM, Whitley RJ, Durack DT

(eds.): Infections of the central nervous system. Raven Press, New
York, 1991; 657-689

2. Steere AC: Lyme disease. N Engl J Med, 2001; 345: 115-125
3. Zajkowska J, Hermanowska-Szpakowicz T, Kondrusik M et al:

Neurologiczne postacie choroby z Lyme. Pol Merk Lek, 2000; 9(5):
584-588

4. Pancewicz S, Kondrusik M, Zajkowska J et al: Epidemiologia

choroby z Lyme. Medycyna Pracy, 1999; 4: 315-320

5. Oschmann P, Dorndorf W, Hornig C et al: Stages and syndromes

of neuroborreliosis. J Neurol, 1998; 245: 262-272

6. Kohler J, Kern U, Kasper J et al: Chronic central nervous system

involvement in Lyme borreliosis. Neurology, 1988; 38: 863-867

7. Tarasów E, Ustymowicz A, Zajkowska J et al: Neuroborelioza:

badania obrazowe OUN (CT i MR) u 14 chorych. Neurol
Neurochir Pol, 2001; 5: 803-813

8. Wokke JHJ, van Gijn J, Elderson A et al: Chronic forms of Borrelia

burgdorferi infection of the nervous system. Neurology, 1987; 37:
1031-1034

9. Fernandez RE, Rothberg M, Ferencz G et al: Lyme disease of the

CNS: MR imaging findings in 14 cases. AJNR Am J Neuroradiol,
1990; 11: 479-781

10. Logigian EL, Kaplan RF, Steere AC: Chronic neurologic

manifestations of Lyme disease: encephalopathy, polyneuropathy
and leukoencephalitis. N Engl J Med, 1990; 323: 1438-1444

11. Demaerel P, Wilms G, Van Lierde S et al: Lyme disease in

childhood presenting as primary leptomeningeal enhancement
without parenhymal findings on MR. AJNR Am J Neuroradiol,
1994; 15: 302-304

12. Nelson JA, Wolf MD, Yuh WTC et al: Cranial nerve involvement

with Lyme borreliosis demonstrated by magnetic resonance
imaging. Neurology, 1992; 42: 671-673

13. Vanzieleghem B, Lemmerling M, Carton D et al: Lyme disease in a

child presenting with bilateral facial nerve palsy: MRI findings and
review of the literature. Neuroradiol, 1998; 40: 739-742

14. Defer G, Levy R, Brugieres P et al: Lyme disease presenting as

stroke in the vertebrobasilar territory: MRI. Neuroradiol, 1993; 35:
529-531

15. Cecil KM, Lenkinski RE: Proton MR spectroscopy in inflammatory

and infectious brain disorders. Neuroimaging Clin N Am, 1998; 8:
863-880

16. Forton DM, Allsop JM, Main J et al: Evidence for a cerebral effect

of the hepatitis C virus. Lancet, 2001; 358: 38-39

17. Tracey I, Carr CA, Guimaraes AR et al: Brain choline-containing

compounds are elevated in HIV-positive patients before the onset
of AIDS dementia complex: A proton magnetic resonance
spectroscopic study. Neurology, 1996; 46: 783-788

18. Falini A, Calabrese M, Filippi M et al: Benign versus secondary-

progressive multiple sclerosis: the potential role of proton MR
spectroscopy in defining of the nature of disability. AJNR Am J
Neuroradiol, 1998; 19: 223-229

19. Bertrand E, Szpak GM, Pi∏kowska E et al: Central nervous system

infection caused by Borrelia burgdorferi. Clinico-pathological
correlation of three post-mortem cases. Folia Neuropathol, 1999;
37: 43-51

20. Kobayashi K, Mizukoshi C, Aoki T et al: Borrelia burgdorferi-

seropositive chronic encephalomyopathy: Lyme neuroborreliosis?
An autopsied report. Dement Geriatr Cogn Disord, 1997; 8: 384-
390