脑脓肿
脑脓肿(brain abscess,BA)是一种中枢神经系统化脓性感染疾病,可在脑实质中形成一个包膜包裹的脓腔,是由于化脓性病原体侵入脑组织,引起局限性化脓性炎症,继而形成脓肿。最常见的发病部位为额叶,其次是顶叶和颞叶。
1768年,法国外科医生Morand首次成功通过手术,治疗耳炎脑脓肿患者,且患者恢复良好。该病致病菌中链球菌(34%)、葡萄球菌(18%)、革兰阴性杆菌(15%)居于前三位,真菌(如曲霉菌)和寄生昆虫(如刚地弓形虫,特别在HIV感染病人中)也可引起该病。根据发病机制可分为四种,分别为邻近部位化脓性感染、血源性脑脓肿、外伤性脑脓肿、隐源性脑脓肿。传播途径有颅内直接蔓延、血源性、直接感染、隐源性脑脓肿;患者以男性较多见,以儿童及年轻人多见。患者的临床表现多样,典型症状为头痛(69%)、发热(53%)和局灶性神经功能缺陷(48%),但只有20%的患者同时出现上述三个症状。
脑脓肿可根据原发性感染病灶、颅内压增高、局限性神经功能损害的体征,结合CT(计算机断层扫描)、MRI(磁共振成像)检查,进行诊断。该病治疗方法有抗生素治疗、激素治疗、脱水药物治疗、手术治疗,其中手术治疗包括穿刺抽脓、导管持续引流术、脓肿切除术,常用药物有庆大霉素、阿米卡星、多黏菌素等。预防措施有增强体质、尽早治愈耳鼻慢性炎症等。该病的发病率和死亡率较高,各种疗法都有程度不等的后遗症,如偏瘫、癫痫、视野缺损等。
分型
脑脓肿根据发病机制可分为四种,分别为邻近部位化脓性感染、血源性脑脓肿、外伤性脑脓肿、隐源性脑脓肿。
病因
病原体
病原学研究显示,在确认的脑脓肿致病菌中链球菌(34%)、葡萄球菌(18%)、肺炎克雷伯菌(15%)居于前三位。真菌(如曲霉菌)和寄生昆虫(如刚地弓形虫,特别在HIV感染病人中)也可引起脑脓肿。
发病机制
1.耳源性脑脓肿:最多见,约占脑脓肿的50%。继发于慢性化脓性中耳炎、乳突炎。感染系经过两种途径:①炎症侵袭鼓室盖、鼓室壁,通过硬脑膜血管、导血管扩延至脑内,常发生在颞叶,少数发生在顶叶或枕叶;②炎症经乳突小房顶部,岩骨后侧壁,穿过硬脑膜或侧窦血管侵入小脑。常见部位为颞叶(2/3)和小脑(1/3),顶叶、枕叶以及双侧少见;形态多为单发,少数为多发或多房性;致病菌以变形杆菌和厌氧性链球菌为主。
2.鼻源性脑脓肿:鼻源性脑脓肿由邻近副鼻窦化脓性感染侵入颅内所致。如额窦炎、筛窦炎、上颌窦炎或蝶窦炎,感染经颅底导血管蔓延至颅内,脓肿多发生于额叶前部或底部。常见部位为额部、颞叶、垂体等;致病菌常为混合性细菌感染,以链球菌、肺炎球菌多见。
血源性脑脓肿约占脑脓肿的25%。多继发于身体其他部位感染,细菌栓子经动脉血行播散到脑内而形成脑脓肿。原发感染灶常见于肺化脓性炎症(如肺脓肿、支气管扩张)、皮肤化脓性感染、脓毒血症、细菌性心内膜炎、青紫型先天性心脏病、面部及头皮感染、牙周脓肿、颅骨骨髓炎、腹腔和胸腔感染等。脑脓肿多分布于额叶、顶叶等大脑中动脉供血区,有的为多发性小脓肿。常见致病菌为金黄色葡萄球菌。
外伤性脑脓肿约占脑脓肿的15%。多继发于开放性脑损伤,尤其战时的脑穿透伤或清创手术不彻底者。致病菌经创口直接侵入或由异物、碎骨片带入颅内而形成脑脓肿。可伤后早期发病,也可因致病菌毒力低,于伤后数月、数年才出现脑脓肿的症状。金黄色葡萄球菌较为多见。
隐源性脑脓肿原发感染灶不明显或隐蔽,机体抵抗力弱时,脑实质内潜伏的细菌逐渐发展为脑脓肿。常见致病菌为链球菌及葡萄球菌。经常见于免疫抑制状态的患者,如慢性消耗性疾病、糖尿病、化疗、器官移植后行免疫抑制治疗、长期使用激素等免疫抑制剂、艾滋病等患者。
流行病学
在21世纪开始之初,有人将波士顿儿童医院的神经外科资料,对比了20年前脑脓肿的发病、诊断和疗效等一些问题,研究其倾向性的变化。他们把1981~2000年的54例脑脓肿病例和1945~1980年的病例特点进行了比较,发现婴儿病例从7%增加到22%,并证实新出现以前没有的柠檬酸杆菌和真菌性脑脓肿,前者现在见于新生儿,后者则是免疫抑制患者脑脓肿的突出菌种。过去的鼻源性或耳源性脑脓肿从26%下降到现在的11%,总的病死率则呈平稳下降,从27%降至24%。
过去罕见的诺卡菌病脑脓肿、曲霉菌脑脓肿发病率也有增加,而艾滋病(AIDS)患者的神经系统弓虫症则报道更多,其中少数也形成脑脓肿,甚至多发性脑脓肿。这表明一些原属于机会性或条件性致病菌(病原生物)现在变得更为活跃。另一方面,在广谱抗生素和激素的广泛使用中,耐药人群普遍增加,同时,大量消耗病、恶性病患者的免疫功能受损、吸毒人群增加等,脑脓肿的凶险因素在增加,脑脓肿菌群变化的概率也在上升。脑脓肿患者以男性较多见,以儿童及年轻人多见。
病理生理学
脑脓肿的形成因细菌毒力不同有很大差异。美国斯坦福大学的医学研究者分别以需氧菌(α-乙型溶血性链球菌)和厌氧混合菌群(松脆拟杆菌和能在厌氧条件下生长的表皮葡萄球菌)做两种实验研究,并以人的脑脓肿结合CT检查和临床进行系统研究。认为脑肿瘤的分期系自然形成,各期紧密相连而重点有别,但影响因素众多,及早而有效的药物可改变其进程。
1.脑炎早期(1~3天)
化脓性细菌接种后,出现局限性化脓性脑膜炎,血管出现脓性栓塞,局部炎性浸润,中心坏死,周围水肿,周围有新生血管。第3天CT强化可见部分性坏死。临床以急性炎症突出,卧床不起。
2.脑炎晚期(4~9天)
坏死中心继续扩大,炎性浸润以吞噬细胞,第5天出现成纤维细胞,并逐渐成网包绕坏死中心。第7天,周围新生血管增生很快,围绕着发展中的脓肿。第5天CT扫描可见强化环,延迟CT,10~15分钟显强化结节。临床有缓解。
3.包囊早期(10~13天)
10天形成薄囊,脑炎减慢,新生血管达最大程度,周围水肿减轻,反应性星形细胞增生,脓肿孤立。延迟CT的强化环向中心弥散减少。
4.包囊晚期(14天以后)
包囊增厚,囊外胶质增生显著,脓肿分5层:①脓腔;②成纤维细胞包绕中心;③胶原蛋白囊;④周围炎性浸润及新生血管;⑤星形细胞增生,脑水肿。延迟强化CT增强剂不弥散入脓腔。临床突显占位病变。
从厌氧培养的专门技术发现,脑脓肿的脓液中厌氧菌的数量大大超过需氧菌。松脆拟杆菌是最常见的责任性厌氧菌,是一个很容易在人体内形成脓肿和造成组织破坏的细菌。过去从鼻旁窦、肺胸炎症、腹部炎症所造成的脑脓肿中分离出此细菌,但最多是从耳源性脑脓肿中分离出来的,其毒力很大,显然不同于上述需氧性链球菌。
1.脑炎早期(1~3天)
这一厌氧混合菌组接种实验动物后,16只犬出现致命感染,是一种暴发性软脑膜炎,甚至到晚期都很重。其中25%是广泛性化脓性脑膜炎,其邻近坏死中心的血管充血及血管周围出血,或血栓形成,周围积存富含蛋白的浆液及脑炎早期的脑坏死和广泛脑水肿。
2.脑炎晚期(4~9天)
接着最不同的是坏死,很快,脑脓肿破入脑室占25%(4~8天),死亡达56%(9/16),这在过去链球菌性脑脓肿的模型中未曾见到,表明其危害性和严重性。
3.包囊形成(10天以后)
虽然在第5天也出现成纤维细胞,但包囊形成明显延迟,3周仍是不完全性包囊,CT扫描证实,故研究人员在包囊形成阶段不分早晚期,研究的关键是失控性感染。另外,松脆拟杆菌属内的几个种,能产生β-内酰胺酶,可以抗苄青霉素,应引起临床医师的重视。
临床表现
脑脓肿患者的临床表现多样,典型症状为头痛(69%)、发热(53%)和局灶性神经功能缺陷(48%),但只有20%的患者同时出现上述三个症状。患者还可以表现为进行性认知及行为功能障碍。其临床表现与炎症所处时期,脓肿部位、大小、单发或多发,病原菌毒力,病因,宿主免疫功能,脑水肿程度及颅内压等有关。
颅内压增高原因是:①急性脑炎期,严重的炎症性脑水肿;②包膜形成期,脑脓肿的占位效应及脑水肿;以头痛、呕吐、眼底视神经水肿为主要表现,其次有头晕、展神经麻痹、缓脉等。头痛呈持续性的半侧疼痛。
与脑脓肿所在部位及所处时期有关。额叶、顶叶脓肿可见偏瘫、偏身感觉障碍,优势半球病变可出现失语症。颞叶脓肿常见对侧视野缺损。小脑脓肿可见水平眼球震颤、患侧肢体脊髓小脑性共济失调等。
1.脑疝:如颞叶沟回疝和小脑扁桃体下疝畸形。常见于颞叶及小脑脑脓肿。
2.脓肿破裂:脓肿一旦向皮质侧蛛网膜下腔或脑室破裂,可导致蛛网膜下腔积脓、脑膜炎及脑室炎。患者呈昏迷、高热、抽搐或角弓反张,死亡率高。
检查诊断
诊断
原发性感染病灶、颅内压增高、局限性神经功能损害的体征,结合CT、MRI检查,可以诊断。
辅助检查
头颅CT可以明确脑脓肿的部位、大小、所处时期等。典型脑脓肿的CT征象包括:①脓肿呈球形或椭圆形低密度区;②邻近脑组织有不同范围的低密度区,是炎症性脑水肿;③脑室系统因脓肿压迫产生变形及移位;④增强扫描后可出现环形强化,明显增厚、变宽,脑室侧较薄弱,皮质侧较厚。环形影是包膜形成的征象。
头颅MRI是诊断脑脓肿的主要手段,利用MRI的弥散加权成像(DWI)和增强扫描可有效鉴别脑脓肿、囊肿、原发性或坏死性肿物。磁共振波谱分析(MRS)和脑血容积测量也是重要诊断手段。
(1)T₁:脑脓肿坏死区表现为低信号强度,周围有等信号或高信号的薄环,此环为脓肿包膜,包膜外的低信号为水肿。
(2)T₂:中心坏死区为高信号,包膜为低信号黑环,外周水肿为高信号。
(3)增强MRI:能更清楚地明确脑脓肿的病理情况、脓肿部位,查清多房性、多发性脑脓肿,能清楚地显示中心脓肿坏死区、强化的环形包膜,以及判断脓肿周围的脑水肿范围。
实验室检查对脑脓肿诊断价值有限。血常规提示白细胞轻度升高,红细胞沉降率增快,C反应蛋白(CRP)难以区分脑脓肿及占位。腰椎穿刺脑脊液生化提示蛋白质轻度升高,腰椎穿刺有诱发脑疝的风险,故诊断明确的脑脓肿不宜行腰椎穿刺。
鉴别诊断
该病需与以下疾病鉴别。
1.脑肿瘤:肿瘤一般病程较长,无原发感染灶,必要瘟疫放射性核素检查,如正电子发射计算机断层扫描(positron emission tomography,PET)鉴别。
2.化脓性脑膜炎:耳源性脑膜炎应与耳源性脑脓肿鉴别:脑膜炎有高热、脉速、脑膜刺激征,神经影像学检查无占位性病变,腰椎穿刺脑脊液检查提示白细胞、蛋白质升高,葡萄糖含量下降等,即“三高一低”(颅内压、白细胞及蛋白质高,葡萄糖低)。
3.化脓性迷路炎:与小脑脓肿相鉴别。前者眩晕、呕吐严重,有眼球震颜、脊髓小脑性共济失调及强迫头位,但无头痛,眼底检查无水肿,CT、MRI检查无占位病变。
4.硬脑膜下或外脓肿:病情急,发展快,意识障碍及脑膜刺激征均明显,行CT、MRI可鉴别。
治疗
该病治疗方法有抗生素治疗、激素治疗、脱水药物治疗、手术治疗,其中手术治疗包括穿刺抽脓、导管持续引流术、脓肿切除术,常用药物有庆大霉素、阿米卡星、多黏菌素等。
抗生素治疗
应根据致病菌的种类、对细菌的敏感性和药物对血-脑屏障通透性选择抗生素,原则上应选用对致病菌敏感的,容易通过血-脑屏障的药物,在细菌尚未检出之前,可按病情选用易通过血-脑屏障的广谱抗生素,待细菌培养和药物敏感试验出结果后,予以适当调整。
脑脓肿抗生素的使用和化脓性脑膜炎类似,一般静脉给药,但使用时间更长,且通常要考虑到混合感染,给予联合用药。脑脓肿摘除术后的抗生素使用应不少于2~4周。必要时根据病情亦可采用鞘内、脑室和脓腔内注射。常用鞘内注射抗生素为:庆大霉素,1万~2万U,每日1~2次;阿米卡星,5~10mg,每日1次;多黏菌素,1万~5万U,每日1次。注射前应该明确该批次药物是否能够鞘内注射,并用生理盐水和脑脊液反复稀释,缓慢注射。
耳源性及鼻源性脑脓肿为需氧菌和厌氧菌混合感染,血源性脑脓肿为多种细菌感染,应选择对需氧菌和厌氧菌及革兰阴性菌有效的抗生素,故选用广谱抗生素,可用甲硝唑(杀灭厌氧菌)及第三代头孢菌素(头孢噻肟或头孢他啶或头孢曲松钠;杀灭革兰阴性菌),针对革兰阳性菌可使用半合成的苄青霉素或万古霉素。抗生索治疗应持续4~8周。
激素治疗
在应用抗生素的同时,也可应用肾上腺皮质激素,以改善和调整血-脑屏障的功能,降低毛细血管的通透性,减轻脑脓肿周围的脑水肿。但应注意,激素可抑制宿主的免疫功能,推迟脓肿包膜形成,影响血-脑屏障对抗生素的通透性,同时影响CT、MRI的成像,使脓肿环形影变淡、缩小,而误认为脓肿好转。因此激素仅用于严重的炎症性脑水肿及占位效应危及生命时。常用激素首选地塞米松,静脉滴注或肌内注射。视病情可加大剂量(每日5~10mg,2~3d),用药时注意检查血糖。
脱水药物治疗
脱水药物主要用来降低颅内压,缓解颅内压增高的症状,预防脑疝发生。常用脱水药物有高渗性脱水剂如甘露醇、丙三醇溶液,利尿药物如呋塞米(速尿)、依他尼酸(利尿酸钠)等。用药同时应注意补钾,注意肾功能、酸碱和水电解质平衡的检查。
手术治疗
脑脓肿手术治疗的主要方法有穿刺抽脓及脓肿切除等。对于有脑疝风险的脑脓肿、室周脓肿、直径≥2.5cm的脓肿,且患者状态可缓解的机会较大,可考虑行神经外科手术治疗。若脓肿仅侵入脑皮质表浅部位,建议完整切除病灶。真菌、结核分枝杆菌、放线菌和诺卡菌病感染的患者对抗感染药物反应性低,建议切除病灶。
1.穿刺抽脓:此法简单、易行,对脑组织损伤小。适用于脓肿较大,脓肿壁较薄,脓肿深或位于脑重要功能区,婴儿、年老或体衰难以耐受手术者,以及病情危急者,穿刺抽脓作为紧急救治。
2.导管持续引流术:为避免重复穿刺或炎症扩散,首次穿刺脓肿时,于脓腔内留置一内径为3~4mm的软橡胶管,定时抽脓、冲洗、注入抗生素或造影剂,以了解脓腔缩小情况,一般留管7~10d,CT立体定向下穿刺抽脓或置导管引流技术更有其优越性。
3.脓肿切除术:最有效的手术方法。脓肿包膜形成完好、位于非重要功能区者、多房或多发性脑脓肿、脓腔内有气的脑脓肿(细菌毒力强或与外界交通形成瘘)、各种丝状真菌性脑脓肿、脑脓肿危象、外伤性脑脓肿含有异物或碎骨片者,均适宜手术切除。脑脓肿切除术的操作方法与一般脑肿瘤切除术相似,术中要尽可能避免脓肿破溃,减少脓液污染。急性脑炎期脑脓肿、部位深或重要功能区脑脓肿则不宜切除。
预防
脑脓肿的处理应防重于治,并重视早期诊断和治疗。做好卫生宣教,增强人民体质,对有耳鼻慢性炎症,胸部和其他部位感染疾病,尽早彻底治疗,对开放性颅脑损伤及时彻底清创,摘除异物和碎骨片等,都是预防脑脓肿的重要措施。
预后
脑脓肿的发病率和死亡率仍较高,各种疗法都有程度不等的后遗症,如偏瘫、癫痫、视野缺损、失语症、精神意识改变、脑积水等。因此,对脑脓肿来说,重要的问题在于预防和早期诊疗,尤应重视对中耳炎、肺部化脓性感染及其他原发病灶的根治,以期防患于未然。
影响疗效和预后的因素有:①诊治是否及时,晚期患者常因脑干受压或脓肿破溃而导致死亡。②致病菌的毒力,特别是厌氧链球菌引起的脑脓肿发病率和死亡率均较高,可能与其破坏脑组织的毒力有关。③心源性、肺源性和多发性脑脓肿预后差。④婴幼儿患者预后较成人差。
历史
1768年,法国外科医生Morand首次成功通过手术,治疗耳炎脑脓肿患者,且患者恢复良好。1891年,托普兹鲁(Topuzlu)为一例BA患者实施了手术,该病因是颅骨内板凹陷性骨折并发症。1893年,麦克尤恩(MacEwan)发表了专著《脑和脊髓化脓性感染性疾病》,描述了19例BA患者使用脱钙鸡骨头引流脓液的病例系列结果,死亡率仅为5.3%。
参考资料
CNS感染 | 致命性的“脑脓肿”如何诊治?.华山感染.2025-03-31
晨读结果公布】2024.01.03 中枢神经系统疾病——脑脓肿.东南大学附属中大医院.2025-03-31
Brain abscess.pmc.2025-03-31