急性细菌性脑膜炎

作者:Robyn S. Klein, MD, PhD, University of Western Ontario
已审核/已修订 11月 2024
看法 进行患者培训

急性细菌性脑膜炎是指快速进展的细菌感染累及脑膜和蛛网膜下腔。典型临床表现包括头痛,发热,颈项强直。诊断依据脑脊液(CSF)分析。治疗为尽早给予抗生素和糖皮质激素。

脑膜炎的概述,请参阅脑膜炎概述以及新生儿细菌性脑膜炎

急性细菌性脑膜炎的病理生理学

最常见的是,细菌血行播散至蛛网膜下腔和脑膜。 细菌也可能通过附近感染结构或通过先天或后天的颅骨或脊柱缺损到达脑膜(见侵入途径)。

因为白细胞(WBC),免疫球蛋白和补体在脑脊液(CSF)中含量低或无,细菌最初仅繁殖并不引起炎症。之后,细菌释放内毒素、磷壁酸和其他可引起炎性应答的介质比如白细胞和肿瘤坏死因子(TNF)典型的脑脊液表现为蛋白质水平升高而葡萄糖降低,因为细菌会消耗葡萄糖且很少量的葡萄糖会被转运至脑脊液中。急性细菌性脑膜炎的炎症反应通常影响脑实质。

蛛网膜下腔的炎症可伴有皮质性脑炎和脑室炎。

细菌性脑膜炎常见的并发症,可以包括

急性细菌性脑膜炎的病因

细菌性脑膜炎的可能原因取决于

  • 患者年龄

  • 进入途径

  • 患者的免疫状态

年龄

新生儿和婴幼儿细菌性脑膜炎的最常见的原因是

  • B组链球菌,尤其是无乳链球菌Streptococcus agalactiae

  • Escherichia (E.) coli大肠埃希菌和其他革兰氏阴性细菌

  • Listeria monocytogenes

较大的婴儿、儿童和年轻人,细菌性脑膜炎的最常见的原因是

  • Neisseria meningitidis

  • Streptococcus pneumoniae

N. meningitidis脑膜炎奈瑟菌脑膜炎有时会导致患者数小时内死亡。N. meningitidis脑膜炎奈瑟菌所致脓毒症有时会导致凝血障碍和双侧肾上腺出血性梗死(华 - 弗综合征)。

Haemophilus influenzae乙型流感嗜血杆菌,既往是6岁以下儿童和整体脑膜炎最常见的病原体,目前由于H. influenzae 流感嗜血杆菌疫苗的广泛应用,此现象已非常少见。然而,在该疫苗未被广泛使用的地区, H. influenzae流感嗜血杆菌仍是一种常见的原因,特别是在2个月至6岁的孩子。

中年人及老年人中, 细菌性脑膜炎最常见的原因是

  • S. pneumoniae

中老年人中较少见的是N. meningitidis脑膜炎奈瑟菌。宿主防御能力随年龄增长而下降,病人可能会出现L. monocytogenes 单增李斯特菌或革兰氏阴性细菌所致脑膜炎。

在所有年龄段的人,Staphylococcus aureus金黄色葡萄球菌偶尔会导致脑膜炎。

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进入途径

侵入途径包括:

  • 血行播散(最常见的途径)

  • 从头内或头部周围感染的结构(如鼻窦,中耳,乳突),有时与脑脊液漏有关

  • 通过头部穿通伤

  • 神经外科手术后(例如脑室分流被感染)

  • 通过头骨或脊柱的先天或后天缺陷

具有上述任何条件可增加脑膜炎的风险。

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免疫状态

总体而言,免疫抑制状态患者细菌性脑膜炎最常见的病因为

  • S. pneumoniae

  • L. monocytogenes

  • Pseudomonas aeruginosa

  • Mycobacterium tuberculosis

  • N. meningitidis

  • 革兰阴性菌

但最可能的细菌类别取决于免疫缺陷的类型:

  • 细胞介导的免疫缺陷(如严重HIV感染、霍奇金淋巴瘤或药物诱导免疫抑制):单核细胞增生乳杆菌或分枝杆菌

  • 体液免疫缺陷或脾切除术:S. pneumoniae肺炎链球菌或者,不经常, N. meningitidis脑膜炎奈瑟菌 (均为可引起暴发型脑膜炎)

  • 中性粒细胞减少P. aeruginosa铜绿假单胞菌或革兰氏阴性肠细菌

在很小的婴儿(尤其是早产儿)和老年人,T细胞免疫可能较弱;因此,这些年龄组易出现L. monocytogenes单增李斯特菌感染所致脑膜炎。

急性细菌性脑膜炎的症状和体征

在大多数情况下,细菌性脑膜炎起病3〜5天前会存在一些隐匿进展的非特异性症状包括全身不适,发热,烦躁,呕吐。然而,脑膜炎可能起病迅速,呈暴发性,使得细菌性脑膜炎成为少数几个可使原本健康的年轻人陷入昏迷的疾病之一。

脑膜炎的典型症状和体征包括

  • 发热

  • 心动过速

  • 头痛

  • 畏光

  • 精神状态的变化(如,嗜睡,迟钝)

  • 颈项强直(虽然不是所有的患者均有)

  • 背痛(强度不及头痛,通常被头痛掩盖)

但新生儿和婴儿可能没有发热、头痛和颈强直(见新生儿细菌性脑膜炎)。所谓的矛盾的易怒性,其中由父母的拥抱和安慰刺激而不是舒适新生儿,提示细菌性脑膜炎。如果新生儿和婴儿的脑膜炎变得严重,由于颅内压力增加的原因,颅骨囟门可能会凸出。

癫痫可早期出现在40%儿童急性细菌性脑膜炎患者中,有时在成人患者中也可出现。高达14%的成人患者表现为昏迷(1)。

严重的脑膜炎会增加颅内压(ICP),是形成乳头水肿的重要原因, 但由于年龄或其他因素,乳头状水肿可能较早消失或减弱。

微生物所致伴有全身性感染可能导致

  • 皮疹、瘀斑或紫斑(提示脑膜炎球菌血症)

  • 肺实变(通常是由于S. pneumoniae肺炎链球菌所致脑膜炎)

  • 心脏杂音(这表明心内膜炎 - 通常由S. aureus金黄色葡萄球菌 或S. pneumoniae肺炎链球菌导致)

成人非典型临床表现

在免疫缺陷、老年或酗酒患者中,发热和颈项强直可能不出现或程度很轻。通常,老年患者唯一的临床表现就是既往清醒的患者出现意识混乱或既往痴呆的患者出现应答模式的改变。在这类患者中,如新生儿,腰穿的阈值应较低。如果存在局灶性神经功能缺损或怀疑ICP升高,则应进行脑成像(MRI或次选CT)。

如果细菌性脑膜炎继发于神经外科手术,术后数天才会出现症状。

症状和体征

  1. 1.van de Beek D, de Gans J, Spanjaard L, et al.Clinical features and prognostic factors in adults with bacterial meningitis.N Engl J Med..351(18):1849-1859, 2004.doi: 10.1056/NEJMoa040845.Erratum in: N Engl J Med352(9):950, 2005

急性细菌性脑膜炎的诊断

  • 脑脊液(CSF)分析

细菌性脑膜炎是一种医疗紧急情况;应在发病后 30 分钟内注射抗生素。

在开始抗菌治疗后,可以进行血培养和腰椎穿刺腰椎穿刺(除非禁忌)以进行脑脊液(CSF)分析,因为在治疗后的4小时内进行腰椎穿刺仍有可能获得病原体的阳性培养结果。理想情况下,应在腰椎穿刺时采血,以便将血糖水平与脑脊液葡萄糖水平进行比较。应从以下开始治疗:

  • 如果怀疑细菌性脑膜炎,立即给予抗生素和皮质类固醇,甚至在腰椎穿刺之前。

  • 如果怀疑细菌性脑膜炎且腰穿需等延迟至CT或MRI后进行,在血培养完成后,神经影像之前即需启动抗生素和皮质类固醇治疗;确认诊断不应延误治疗。

若患者存在典型的如下临床表现和体征,如发热、意识水平改变、颈项强直,临床医师需怀疑细菌性脑膜炎。然而,临床医生必须意识到,新生儿和婴儿的症状和体征是不同的,老年患者、酒精使用障碍患者和免疫功能低下患者可能没有症状或最初症状轻微。诊断在下列患者是具有挑战性的:

  • 接受神经外科手术的患者,因为手术也会导致意识水平的变化和颈部僵硬

  • 老年患者和酒精使用障碍患者,因为精神状态的变化可能是由于代谢性脑病(可能有多种原因)或跌倒和硬膜下血肿引起的

局灶性癫痫发作或局灶性神经功能缺失可能表明局限性病变,如脑脓肿

由于未经治疗细菌性脑膜炎是致命的,即使存在很小的脑膜炎的可能性,也应该完善相关检查。在婴幼儿,老年人,酗酒者,免疫功能低下以及接受神经外科手术的患者中,进行相关检测非常有用,因为在这些患者中,症状可能是非典型的。

经验与提示

  • 即使临床发现对脑膜炎没有特异性,也要做腰椎穿刺,尤其是在婴儿、老年患者、酒精使用障碍患者、免疫功能低下患者和做过神经外科手术的患者中。

如果临床表现提示急性细菌性脑膜炎,常规检查包括

  • 脑脊液分析

  • 全血细胞计数及分类

  • 代谢检查

  • 血培养加聚合酶链反应(PCR)(如果可用)

腰穿

除非有禁忌症,否则应立即进行腰椎穿刺(另见如何进行腰椎穿刺),以获取脑脊液进行分析,这是诊断的主要依据。

即时腰椎穿刺的禁忌 为存在表明颅内压显著升高或颅内占位效应(例如水肿,出血,或肿瘤)的体征。 因此,下列任何一种情况下,腰椎穿刺都应被视为高风险:

  • 视乳头水肿

  • 局灶性神经功能缺损

  • 局灶性癫痫

  • 一个已知的中枢神经系统肿块病变

  • 大面积中风

  • 疑似中枢神经系统局灶性感染

在这种情况下,腰椎穿刺可能引起脑疝,因此腰椎穿刺应该神经影像(通常是CT或MRI)确认颅内压增高或占位效应后才可施行。若腰椎穿刺被推迟,治疗最好立即开始(获得血培养样本之后以及神经影像学检查之前)。颅内压降低,或者如果没有检测到肿块占位效应或梗阻性脑积水,可进行腰椎穿刺。

脑脊液应进行以下检测:细胞计数,蛋白质,葡萄糖,革兰氏染色,培养,PCR,以及其他临床需要的测试。因为 梅毒螺旋体 需要长期 体外 培养方法,应进行 CSF 性病研究实验室(VDRL)测试(1)。多重膜阵列PCR面板可以在CSF样本中快速筛选多种细菌和病毒以及新型隐球菌。这种检测方法并不总是可行,可用作病原培养和传统检测手段的补充,而非替代。同时,应留取血液样本一份以获得脑脊液血糖/血糖比值。脑脊液细胞计数应该尽快进行因为白细胞(WBC)可能会附着在收集管的壁,导致细胞计数假性低;在极其化脓CSF,白细胞可能裂解。

细菌性脑膜炎的典型脑脊液检查结果如下(见表脑膜炎脑脊液表现):

  • 压力增加

  • 通常是浑浊的

  • 白细胞计数升高(主要由多形核中性粒细胞组成)

  • 蛋白升高

  • 低脑脊液葡萄糖:血糖比值

脑脊液血糖≤18毫克/分升或脑脊液葡萄糖水平/血糖水平<0.23血糖强烈提示细菌性脑膜炎。在急性细菌性脑膜炎,蛋白水平升高(通常为100~500毫克/分升)提示血脑屏障损伤。

脑脊液细胞计数、蛋白和葡萄糖水平在急性细菌性脑膜炎患者中并不总是典型。不典型的脑脊液表现包括 (2):

  • 除了细菌的存在外,早期检查结果正常

  • 14%患者表现为淋巴细胞升高为主,特别是在革兰氏阴性菌新生儿脑膜炎、L. monocytogenes单增李斯特菌所致脑膜炎以及部分治疗后细菌性脑膜炎

  • 9%葡萄糖水平正常

  • 在严重免疫抑制患者中白细胞计数正常

当最初的脑脊液检查结果不明确时,12至24小时后再次腰椎穿刺有时可以澄清脑脊液变化的方向或是否有实验室错误。

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CSF中致病细菌鉴定包括革兰氏染色、培养和PCR(如有可能)。革兰氏染色迅速提供相关信息,但信息是有限的。若用革兰氏染色可靠地检测细菌,必须至少存在105 个细菌/mL。 如有下列任何情况,结果可能呈假阴性:

  • CSF处理不当。

  • CSF沉淀后,细菌没有充分再悬浮。

  • 涂片的脱色或读数出现错误。

如果医生怀疑有厌氧菌感染或其他异常的细菌,他们应该在样本接种培养前告知实验室。既往抗生素治疗可降低革兰氏染色和培养的阳性率。PCR,如果有的话,以及用乳胶凝集试验检测细菌抗原,可能是一个有用的辅助测试,尤其是在已经接受抗生素治疗的患者。

测定抗生素敏感性需要细菌培养。

在脑膜炎的原因被证实前,应使用CSF或血液样本检测其它脑膜炎的可能原因,如病毒(尤其是单纯疱疹),真菌或癌细胞。

其他检测

来自其他疑似感染部位(如尿路或呼吸道)的样本也应进行培养。

诊断参考

  1. 1.Edmondson DG, Hu B, Norris SJ.Long-Term In Vitro Culture of the Syphilis Spirochete Treponema pallidum subsp. pallidum. mBio.2018;9(3):e01153-18.Published 2018 Jun 26.doi:10.1128/mBio.01153-18

  2. 2.de Almeida SM, Furlan SMP, Cretella AMM, et al.Comparison of Cerebrospinal Fluid Biomarkers for Differential Diagnosis of Acute Bacterial and Viral Meningitis with Atypical Cerebrospinal Fluid Characteristics. Med Princ Pract.2020;29(3):244-254.doi:10.1159/000501925

急性细菌性脑膜炎的治疗

  • 抗生素

  • 皮质类固醇,以减少大脑炎症和水肿

抗生素是治疗急性细菌性脑膜炎的主要方法。除了抗生素,治疗包括其他减轻大脑和颅神经炎症及颅内压(ICP)升高的措施。

大部分病人应收入重症监护室(ICU)。

抗生素

抗生素必须可杀灭致病菌且能穿透血脑屏障

如果患者病情较重,并且临床表现提示为脑膜炎,须尽早在血培养后给予抗生素(见表急性细菌性脑膜炎的初始抗生素)治疗,即使是在腰椎穿刺前。另外,如果腰穿被神经影像学检查所厌恶,应在影像学检查前启动抗生素和皮质类固醇治疗。

经验与提示

  • 如果患者病情较重,并且怀疑为急性脑膜炎,须尽早在血培养后给予抗生素治疗。

适当经验性抗生素取决于患者的年龄、免疫状态和感染途径(见表急性细菌性脑膜炎的初始抗生素)。 一般情况下,临床医师应使有效针对 肺炎链球菌, 脑膜炎奈瑟菌,和 金黄色葡萄球菌的抗生素。 在孕妇,新生儿,老年人和免疫功能低下的患者中, 可能发生Listeria脑膜炎; 需要特殊的抗生素治疗,通常是氨苄西林。单纯疱疹性脑炎在临床表现与早期细菌性脑膜炎相似; 因此加用阿昔洛韦。抗生素方案需根据培养和药敏测试的结果进行调整。

常用的抗生素包括

  • 第3代头孢菌素针对S. pneumoniae肺炎链球菌和N. meningitidis脑膜炎奈瑟菌

  • 氨苄青霉素针对单增李斯特菌L. monocytogenes

  • 万古霉素针对耐青霉素菌株S. pneumoniae肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌S. aureus

对于神经外科手术(包括分流植入术)后发生脑膜炎或其他感染的患者,推荐的经验性治疗方法是万古霉素加抗假单胞菌β-内酰胺类药物(如头孢吡肟、头孢他啶或美罗培南);经验性β-内酰胺类药物的选择应基于局部体外药敏模式(1)。

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皮质醇激素

地塞米松用于减轻脑和颅神经炎症和水肿;应在治疗启动时给予。成人给予静注10毫克;儿童剂量为0.15毫克/公斤体重。应在抗生素初始剂量给予之前或同事给予地塞米松,每6小时一次,持续4天。

肺炎链球菌脑膜炎的患者运用地塞米松证据确定。

其他措施

其他措施的有效性未得到证实。

出现视神经乳头水肿或即将出现脑疝迹象的患者接受ICP增加治疗,治疗方法如下:

  • 床头抬高30˚

  • 过度通气至 27 至 30 mm Hg 的 PCO2 不超过 24 小时,导致颅内血管收缩

  • 静脉甘露醇以渗透性利尿

在其他措施变得有效之前,要使用过度通气,并且不超过24小时。当停止时,PCO2应该逐渐增加到正常水平,因为突然增加可能会导致ICP的显著增加。

通常,成人会静脉注射甘露醇以产生渗透性利尿并减轻脑肿胀。

其他治疗措施包括

  • 静脉补液

  • 抗癫痫药

  • 伴随感染治疗

  • 具体并发症的处理(例如,糖皮质激素治疗普华 - 弗综合征,手术引流硬膜下积脓)

治疗参考文献

  1. 1.Tunkel AR, Hasbun R, Bhimraj A, et al.2017 Infectious Diseases Society of America's Clinical Practice Guidelines for Healthcare-Associated Ventriculitis and Meningitis. Clin Infect Dis.2017;64(6):e34-e65.doi:10.1093/cid/ciw861

急性细菌性脑膜炎的预后

通过抗生素治疗,<19 岁儿童的死亡率可能低至 3%,但通常更高;幸存者可能是聋子和神经心理障碍。 即使使用抗生素治疗,<60 岁的成年人的死亡率约为 21% (1)。由金黄色葡萄球菌引起的社区获得性脑膜炎的死亡率在43%左右。

一般情况下,死亡率与迟钝或昏迷的程度有关。预后不良的因素包括:

癫痫和低脑脊液:血清葡萄糖比值也可能表明预后不良。

临床计算器

预后参考

  1. 1.van de Beek D, de Gans J, Spanjaard L, et al: Clinical features and prognostic factors in adults with bacterial meningitis [published correction appears in N Engl J Med. 2005 Mar 3;352(9):950]. N Engl J Med.2004;351(18):1849-1859.doi:10.1056/NEJMoa040845

急性细菌性脑膜炎的预防

接种乙型H. influenzae流感嗜血杆菌疫苗,以及在较小范围内上,接种N. meningitidis 脑膜炎奈瑟菌和S. pneumoniae肺炎链球菌疫苗降低了细菌性脑膜炎的发病率。

物理治疗

治疗起始24小时内保持病人呼吸隔离(使用注意事项液滴)可预防脑膜炎蔓延。与患者接触时,通常应穿戴手套、面罩以及长大衣。

疫苗接种

接种疫苗可以预防某些类型的细菌性脑膜炎。

A 肺炎球菌结合疫苗 对 20 种血清型有效,包括 > 建议所有儿童使用 80% 的引起脑膜炎的微生物(参见 疾病控制和预防中心:按年龄划分的儿童和青少年免疫计划 Centers for Disease Control and Prevention [CDC]: Child and Adolescent Immunization Schedule by Age)。

常规疫苗预防流感 从2月龄开时常规接种b型流感嗜血杆菌型疫苗非常有效。

四价脑膜炎球菌疫苗被给予

  • 2-10岁儿童,如果他们有免疫缺陷或功能性无脾

  • 所有11岁到12岁的儿童在16岁时需接受一剂强化免疫。

  • 年龄较大的儿童,宿舍大学生以及为接种疫苗的新兵

  • 疫情流行区的旅游者或居住者

  • 常规处理脑膜炎链球菌样本的实验室工作人员

在脑膜炎流行期间,在大量接种疫苗前需明确易感人群(例如:大学生及小镇人口)及其数量。虽然接种疫苗价格昂贵,且需要对公众进行教育和公共支持,但却是可有效挽救患者生命并减少死亡率的方法。

脑膜炎球菌疫苗并不能预防B型脑膜炎球菌感染,所以既往接种脑膜炎疫苗的患者同样可以出现脑膜炎的症状。

化学预防

任何与脑膜炎患者有长时间面对面接触的个体(例如,家庭或托儿所接触,医务人员和接触到患者的口腔分泌物的患者)应给予暴露后的化学预防。

流行性脑脊髓膜炎的药物预防有以下方法:

  • 利福平600mg,1天2次,连用2天(>1月按10mg/kg;<1月的新生儿,按5mg/kg)

  • 头孢曲松250mg肌注一次(<15岁儿童,125mg)

  • 对于成人,口服氟喹诺酮类一次(环丙沙星或左氧氟沙星500mg,或氧氟沙星400mg)

对于 脑膜炎由 H. influenzae乙型流感嗜血杆菌 ,引起 化学预防方法为口服利福平每日20mg/kg(最大剂量为600mg),持续服用4天。对于<2岁的儿童在日常照料中暴露后是否需要预防尚无定论。

接触其他类型细菌性脑膜炎患者后通常不需要化学预防。

关键点

  • 急性细菌性脑膜炎常见原因包括: N. meningitidis 脑膜炎奈瑟菌和 S. pneumoniae 肺炎链球菌在儿童和成人中多件,Listeria 李斯特菌属在婴幼儿和老年人多见;S. aureus 金黄色葡萄球菌偶尔会引起所有年龄的人脑膜炎。

  • 在婴幼儿,酗酒者,老人,免疫功能低下患者以及继发神经外科手术的患者中,典型临床表现可能缺如或较轻微。

  • 如果患者有局灶性神经功能障碍,迟钝,癫痫发作,或视乳头水肿(提示ICP增高或颅内占位效应),应根据神经影像结果推迟腰椎穿刺。

  • 尽快治疗急性细菌性脑膜炎,甚至在确诊前。

  • 常见的经验选择抗生素治疗方案通常包括第三代头孢菌素(针对S. pneumoniae肺炎链球菌和N. meningitidis)脑膜炎奈瑟菌),氨苄新林(用于L. monocytogenes)和万古霉素(用于耐青霉素的S. pneumoniae S. aureus))。

  • 常规接种 流感嗜血杆菌肺炎链球菌脑膜炎奈瑟菌疫苗以及对 脑膜炎奈瑟菌化学预防治疗有助于预防脑膜炎。

更多信息

以下英语资源可能会有用。请注意,本手册对这些资源的内容不承担任何责任。

  1. 细菌性脑膜炎管理实施指南: 这些指南为细菌性脑膜炎的诊断和管理提供了建议,包括初始入路、腰椎穿刺前CT的适应症、区分病毒性脑膜炎和细菌性脑膜炎的试验、确定致病菌的特定试验、疑似脑膜炎的抗菌药物使用时机、用于治疗疑似或确诊细菌性脑膜炎的特定药物以及地塞米松的作用。

  2. 2017年传染病美国医疗保健相关性脑室炎和脑膜炎临床实践指南: 该指南回顾了文献,评估了证据,并提出了建议。它特别讨论了与脑脊液分流、脑脊液引流、鞘内药物(如巴氯芬)、深部脑刺激硬件、神经外科手术和头部创伤相关的感染方法。

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