第十节　中枢神经系统感染

一、概述

中枢神经系统感染是指脑实质和脊髓及其被膜和血管等受到病原微生物（包括细菌、真菌、病毒、螺旋体、寄生虫、立克次体和朊蛋白等）的侵袭而发生的急性或慢性炎症性（或非炎症性）疾病，是神经系统的常见疾病之一。中枢神经系统感染严重威胁人类生命，全球每年约100万人罹患细菌性脑膜炎，其中约17.3万人死亡，病死率在发达国家为3%～19%，发展中国家则高达37%～60%，存活者高达54%丧失劳动能力。我国每年中枢神经系统感染的发病人数超过百万例，其患者病死率高，并可造成严重的神经系统后遗症，是严重威胁人类健康的感染性疾病。

二、相关疾病的分类

国际疾病分类法中按病原体将中枢神经系统感染分为细菌性、病毒性、结核性和其他寄生虫性脑膜炎、脑炎、脊髓炎及颅内和脊髓内脓肿等。按部位可分为脑膜感染和脑实质感染两大类。脑膜感染又可分为两类：①化脓性脑膜炎：由脑膜炎球菌、肺炎球菌、流感杆菌、金黄色葡萄球菌等引起；②非化脓性脑膜炎：由病毒、阿米巴原虫引起者多为急性，由结核杆菌、新型隐球菌等引起者多呈急性或慢性过程。脑实质感染可见于细菌引起的脑脓肿，病毒导致的脑炎及寄生虫的异位感染等。

病毒性脑膜炎或脑炎、化脓性脑膜炎、结核性脑膜炎以及脑囊虫病是临床上常见的类型。另外，随着抗生素、激素及放疗的广泛应用，真菌感染也越来越多。

病毒性脑（膜）炎：

是由多种病毒感染所引起的脑实质或脑膜的炎症性疾病，是临床上最为常见的中枢神经系统感染性疾病。其典型的临床表现为先出现流感样前驱症状，继而发展成高热、严重头痛、恶心呕吐和意识障碍，常伴局灶性神经系统定位体征和抽搐。该病重症病死率高，易造成不同程度的神经系统后遗症，是严重影响世界公共卫生的主要疾病之一。

化脓性脑膜炎：

又称细菌性脑膜炎，是由各种化脓菌感染所引起的中枢神经系统的感染性疾病。临床表现为起病急、畏寒、高热、头痛、呕吐、嗜睡、惊厥、神志改变及脑膜刺激征阳性，婴幼儿由于前囟未闭，颅缝可以裂开，故临床表现不典型，前囟饱满和布氏征阳性是重要体征。早期诊断、合理治疗、足量的抗生素应用是治疗的关键。

结核性脑膜炎：

又称脑膜结核，是常见的严重肺外结核病，为结核分枝杆菌侵入蛛网膜下腔所引起的软脑膜、蛛网膜，进而累及脑实质和脑血管的非化脓性脑膜炎症。该病病程较长，迁延不愈常并发较严重的并发症。临床表现早期可有低热、盗汗、食欲减退、精神呆滞、消瘦、睡眠不安，继之出现头痛、喷射性呕吐等颅高压症状，也可有嗜睡或烦躁、脑膜刺激征阳性，重者出现昏迷。

脑囊虫病：

是指猪绦虫的囊尾蚴寄生于人体脑组织所引起的疾病。患者可表现头痛、头晕、记忆减退、意识障碍、癫痫发作、颅内压增高、发音不清、吞咽困难以及脑膜刺激征等。

由于抗生素、激素及化疗的广泛应用，使一些条件致病菌引起的颅内感染增多，颅内真菌感染也明显增多。常见致病菌有隐球菌、放线菌、曲霉菌等，可引起脑膜炎、肉芽肿及脓肿等病变。

三、影像诊断流程

在中枢神经系统的影像检查中，CT、MRI为常用的检查方法。在临床急诊患者中出现提示中枢神经系统疾病的临床表现时，急诊CT是首选检查方法，可以排除脑出血及脑梗死等的脑血管病变。当CT表现不典型而临床又提示有中枢神经系统感染性疾病时，应及时行MRI检查，并应尽量行MRI平扫+增强检查，因为脑膜炎时脑膜的增厚在增强检查时才能明确显示；脑内感染性病变也需要增强检查来鉴别病变的性质。当普通检查无法满足要求时，行弥散加权成像（DWI）、磁共振波谱分析（MRS）可提供一定的鉴别诊断信息。

四、相关疾病影像学表现

1.细菌感染

细菌感染可导致脑炎、脑脓肿、室管膜炎。常见的致病菌有葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、铜绿假单胞杆菌（绿脓杆菌）等。

（1）细菌性脑炎：

病变可见于脑内任何部位，但以皮、髓质交界区多见，幕上多于幕下。病变脑组织充血、水肿、炎性细胞浸润，如治疗不及时或治疗不当可发展为脓肿。CT平扫表现为斑片状低密度病灶，边缘模糊，可有占位效应；增强扫描轻微强化或呈脑回样、斑片状强化。常规MRI扫描表现为长T1、长T2异常信号，形态不规则，边界不清，T2WI比T1WI显示范围要大，强化表现与CT相仿。快速液体衰减反转回复序列（fast fluid attenuated inversion recovery，FLAIR）对于发现脑实质内的炎性病变较常规序列更敏感、准确，对脑膜病变的显示更清晰（图2-10-1）。

（2）细菌性脑脓肿：

为化脓性脑炎进一步发展的结果。脑脓肿形成时CT平扫见脓肿中心密度进一步降低，周围有稍低密度或等密度环围绕，环壁周围为水肿，环壁明显强化，且多光滑，厚度均匀；脓腔中心不强化，病灶中出现气体及多环相连是其特征性表现。常规MRI扫描T1WI表现为极低信号影，T2WI为明显高信号，周围为水肿；脓肿壁T1WI为等或高信号，T2WI为低信号，明显强化，脓肿形成期一般中心部呈现DWI明显高信号改变（图2-10-2）。

（3）室管膜炎：

并不常见。影像学表现为室管膜（侧脑室壁）出现明显线形强化，脑室内可出现间隔或碎屑。FLAIR序列上要注意与脑脊液流动产生的伪影鉴别，怀疑此病时行T1WI增强扫描是必要的。

2.结核感染

中枢神经系统结核是指结核菌侵犯中枢神经系统后引起的一类疾病，可表现为结核性脑膜炎、结核性（脑膜）脑炎、结核瘤、椎管内结核性蛛网膜炎或神经根脊髓炎。颅内结核多自其他部位病灶经血液播散而来，包括结核性脑膜炎和结核瘤两种病变，结核性脑脓肿十分少见。

（1）结核性脑膜炎：

早期软脑膜充血、水肿、脓性渗出、肉芽肿形成，病变发展可导致血管狭窄、闭塞。CT平扫可见基底池、外侧裂池等处密度增高，增强后明显强化，病变晚期可钙化，特别是颅底的散在钙化对诊断具有重要意义（图2-10-3）；另外，可见脑水肿、梗死及脑积水等继发改变。MRI增强扫描比CT更加敏感，T1WI上脑基底池信号增高，T2WI上信号更高，但与脑脊液不同，可见明显强化（图2-10-4）。

（2）脑结核瘤：

病灶中心多为干酪样坏死，周围由肉芽组织纤维包膜包绕；病变形态多为球形或分叶状、大小不一，多在1～3cm之间；单发或多发，皮髓质交界处多见。CT平扫时因病灶内成分不同可为等密度、高密度或混杂密度，钙化并不多见，即使出现对诊断也没有特异性；病变多呈环形强化，也可呈结节状或不规则强化，周围水肿较轻（图2-10-5）。常规MRI扫描表现多样：当中心为固态干酪样坏死时，T2WI上为低或低、等混杂信号，T1WI上为略低或等信号；当中心为液性干酪样坏死时，表现为长T1、长T2异常信号；包膜在T2WI上呈低信号，T1WI上为等或稍高信号；增强扫描病灶呈环状或结节样明显强化，直径小于2cm者常呈均匀结节状强化，大于2cm者常呈厚壁环形强化，中心区与脑实质等信号（图2-10-6）；累及脑膜时，增强后显示脑膜增厚并明显强化。

1H-MRS对于脑结核正确诊断及鉴别诊断也有重要作用。有报道结核瘤的1H-MRS表现为在1.3、2.02和3.7处出现脂质（lip）。与化脓性感染不同的是无氨基酸出现，原因在于结核瘤内含有大量干酪样坏死（其内含大量脂质成分）、淋巴细胞等，而含中性粒细胞较少，蛋白质分解产生的氨基酸量也少。T2WI上低信号结合1H-MRS的表现被认为是结核瘤的典型表现。

（3）结核性脑脓肿：

很少见。由于机体免疫力低下，或者结核菌毒力加强，结核病灶迅速干酪坏死、液化，被纤维组织包围而形成脓肿。CT、MRI上显示大片脑水肿区内，可见等密度或者等信号环形影，增强呈环形强化。

3.病毒感染

病毒感染或者病毒感染和疫苗接种诱发的变态反应性脑病，起病前常有上呼吸道感染病史，激素治疗有效。各种病毒感染的病情轻重缓急差异很大，影像表现也多种多样，且多数缺乏特异性，有些病毒感染时并无阳性影像学表现。病毒感染时趋向于弥漫性脑实质受累，病变以额叶、顶叶、基底节和丘脑多见，而脑干、小脑和放射冠区也可受累。灰白质均可受累，病变脑组织可有水肿、炎性细胞浸润，神经细胞变性坏死及胶质细胞增生。

单纯疱疹病毒性脑炎为非流行性脑炎中最常见的病毒感染，分为Ⅰ型和Ⅱ型，前者常见，后者主要见于新生儿。Ⅰ型影像学表现具有一定特征性，病变主要以顶叶、额叶为中心，可延伸至额叶深部和枕叶，双侧发病多见，单纯累及枕叶少见。CT平扫表现为散在的片状低密度影，边界模糊；MRI常规扫描表现为长T1、长T2异常信号影，病灶大时占位效应明显（图2-10-7）。病变强化不明显，有的可表现为斑片样、线样或脑回样强化。MRI上呈长T1、长T2异常信号。影像学检查病灶坏死、出血及脑回样强化多见，特征性改变为病变至豆状核外侧突然移行为正常，豆状核不受累（图2-10-8）。病变晚期出现脑萎缩及脑软化等表现，CT、MRI表现为脑室周围白质内散布大小不一、边缘模糊、无对比剂强化的病灶，CT上呈低密度灶T1WI呈等或低信号，T2WI呈高信号。

4.寄生虫感染

很多寄生虫可致颅内感染，常见的有血吸虫、弓形虫、囊虫等。寄生虫感染可导致脑膜炎、脑炎及肉芽肿等病变。其中脑囊虫病在我国常见，影像学表现具有一定特异性。根据感染部位不同分为脑实质型、脑膜型、脑室型和混合型4型。该病病理上分为囊泡期（Ⅰ期）、胶样囊泡期（Ⅱ期）、颗粒结节期（Ⅲ期）、钙化结节期（Ⅳ期），其影像学表现因病理分期不同而有较大差异。头颅CT检查可见脑实质中圆形或卵圆形大小不等低密度灶，部分可呈现头节和钙化。多发点状高密度钙化影为慢性期脑囊虫病的典型CT表现。

T1WI上囊液呈低信号，囊壁为薄层或环线高信号，头节呈等信号，即“黑靶征”；T2WI上囊液呈高信号，囊壁为薄层或环线低信号，头节呈低信号，即“白靶征”，病灶周围可有少量水肿（图2-10-9）。综合脑囊虫病不同分期及不同分型的影像特点，如“黑靶征”与“白靶征”等重要特征，结合其癫痫常见、少发热的临床特点以及囊虫补体结合试验结果阳性等特点，可以与细菌性脑脓肿及结核性（脑膜）脑炎等感染性疾病相鉴别。

5.真菌感染

常见致病菌有隐球菌、放线菌、曲霉菌等，可引起脑膜炎、肉芽肿及脓肿等病变。常规影像学表现多缺乏特异性，确诊要结合临床资料、免疫学检查及影像学资料等综合考虑。

如隐球菌脑病，由于新型隐球菌感染，引起脑膜和脑的慢性肉芽肿性炎症。CT、MRI上表现为脑膜炎、脑膜脑炎、肉芽肿（隐球菌瘤）、假性囊肿等（图2-10-10）。脑脊液墨汁染色或培养阳性，可确定诊断。

五、研究进展及存在问题

中枢神经系统感染性病变种类繁多，影像表现多样，MRI作为神经影像学检查方法已应用多年，常规MRI在颅内感染性病变的早期诊断、早期治疗领域具有重要的应用价值，近年来MRI新技术的发展如DWI、DTI、MRS等，为颅内感染病变的定性诊断提供了更多有价值的诊断信息。但对于大部分中枢神经系统感染性病变而言并无特征性的影像表现，因此需要结合临床病史、化验检查等资料综合分析，希望做到早期正确的诊断，为临床尽早采取有效的治疗提供依据，以便使患者有良好的预后。