急性细菌性脑膜炎

完整评审: 11月 2024 作者:Robyn S. Klein, MD, PhD, University of Western Ontario | 同行评审人Michael C. Levin, MD, College of Medicine, University of Saskatchewan
Last updated: 1月 2025
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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。

(另请参阅脑膜炎概述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)。

由于脑脊液(CSF)中通常缺乏白细胞(WBCs)、免疫球蛋白和补体,细菌最初可在不引起炎症的情况下繁殖。之后,细菌释放内毒素、磷壁酸和其他物质,这些物质会引发包含WBCs(白细胞)和肿瘤坏死因子(TNF)等介质参与的炎症反应。典型的CSF(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CSF(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。

细菌性脑膜炎的并发症很常见,可能包括:

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

新生儿和小婴儿中,细菌性脑膜炎最常见的原因是

  • B组链球菌,特别是Streptococcus agalactiae(无乳链球菌)

  • 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、儿童和年轻人中,细菌性脑膜炎最常见的原因是

  • Neisseria meningitidis

  • Streptococcus pneumoniae

N. meningitidis(脑膜炎)有时会导致患者在数小时内死亡。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(沃-弗综合征)。

B型Haemophilus influenzae(流感嗜血杆菌)既往是6岁以下儿童和所有人群脑膜炎最常见的病因,目前在广泛使用H. influenzae(流感嗜血杆菌)疫苗的美国和西欧已成为一种罕见的病因。然而,在该疫苗未被广泛使用的地区,H. influenzae(流感嗜血杆菌)仍是一种常见病因,特别是在2个月至6岁的儿童中。

中年人及老年人中,细菌性脑膜炎最常见的原因是

  • S. pneumoniae

在较少见的情况下,N. meningitidis(脑膜炎奈瑟菌)会在中老年人中引起脑膜炎。随着宿主防御能力随年龄增长而下降,患者可能会出现由L. monocytogenes(单核细胞增生李斯特菌)或革兰氏阴性细菌引起的脑膜炎。

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

侵入途径包括以下几种:

  • 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

存在上述任何情况都会增加患脑膜炎的风险。

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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)或较少见的N. meningitidis(脑膜炎奈瑟菌)(两者均可引起暴发性脑膜炎)

  • 中性粒细胞减少P. aeruginosa(铜绿假单胞菌)或革兰氏阴性肠道细菌

在极小婴儿(尤其是早产儿)和老年人群中,T细胞免疫可能较弱;因此,这些年龄组有患由L. monocytogenes(李斯特菌)引起的脑膜炎的风险。

急性细菌性脑膜炎的症状和体征

在大多数情况下,细菌性脑膜炎起初会表现为3至5天隐匿进展的非特异性症状,包括不适、发热、易激惹和呕吐。但脑膜炎也可能起病更急骤,甚至呈暴发性,使其成为少数可导致既往健康的年轻人因轻微症状入睡后再也无法醒来的疾病之一。

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)。所谓的矛盾性易激惹,即父母的拥抱和安抚非但不能安慰新生儿,反而会使其烦躁,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。

高达40%的儿童急性细菌性脑膜炎患者在早期会出现癫痫发作,成年人也可能出现这种情况。高达14%的成人患者表现为昏迷(1)。

严重脑膜炎会升高颅内压(ICP)并通常引起视乳头水肿,但由于年龄相关或其他因素,早期视乳头水肿可能不出现或较轻微。

伴随的由该病原微生物引起的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(通常见于由S. pneumoniae(肺炎链球菌)引起的脑膜炎)

  • 心脏杂音(提示心内膜炎——例如,通常由S. aureus(金黄色葡萄球菌)或S. pneumoniae(肺炎链球菌)引起)

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,老年患者唯一的体征是:既往意识清醒者出现意识模糊,或痴呆患者出现反应性改变。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.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急症;应在就诊后30分钟内给予抗生素。

在开始抗菌治疗后,可以进行血培养和腰椎穿刺以进行脑脊液(CSF)分析(除非有禁忌症),因为在治疗开始后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,且腰椎穿刺需推迟至CT或MRI检查后进行,则应在完成血培养后、进行神经影像学检查前,立即开始抗生素和皮质类固醇治疗;不应为等待确诊而延误治疗。

若患者出现典型症状和体征,通常是发热、精神状态改变和颈项强直,临床医生应怀疑细菌性脑膜炎。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。以下患者的诊断可能存在困难:

  • 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

由于未经治疗的细菌性脑膜炎具有致死性,即使脑膜炎的可能性很小,也应进行相关检查。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。

立即进行腰椎穿刺的禁忌症是存在提示颅内压(ICP)显著升高或颅内占位效应(例如,由于水肿、出血或肿瘤所致)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

  • 已知的中枢神经系统占位性病变

  • 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,因此腰椎穿刺应推迟至完成神经影像学检查(通常为CT或MRI)以排查颅内压增高或占位效应后再进行。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)。在ICP(颅内压)(若已升高)降低后,或如果未检测到占位效应或梗阻性脑积水,即可进行腰椎穿刺。

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,应抽取一份血液样本送检,以测定CSF(脑脊液)与血液的葡萄糖比值。应尽快进行CSF(脑脊液)细胞计数,因为白细胞(WBC)可能会附着在收集管的管壁上,导致细胞计数假性偏低;在极其化脓的CSF(脑脊液)中,WBCs(白细胞)可能会裂解。

细菌性脑膜炎的典型脑脊液检查结果如下(见表):

  • 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

  • CSF(脑脊液)葡萄糖与血糖比值降低

CSF(脑脊液)葡萄糖水平 ≤ 18 mg/dL 或CSF(脑脊液)葡萄糖与血糖比值 < 0.23 强烈提示细菌性脑膜炎。在急性细菌性脑膜炎中,蛋白水平升高(通常为100至500 mg/dL)提示血脑屏障受损。

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

  • 约9%的患者葡萄糖水平正常

  • 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。

  • 脱色或读片过程中可能出现误差。

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。如有条件,PCR(聚合酶链式反应)和检测细菌抗原的乳胶凝集试验可作为有用的辅助检查,尤其适用于已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

所用抗生素必须对致病菌具有杀菌活性,且能够穿透血脑屏障。

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)和皮质类固醇治疗,即使是在腰椎穿刺前。另外,如果腰穿因等待神经影像学检查结果而延迟,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

  • 如果患者病情危重,并且怀疑为急性脑膜炎,应在抽取血培养标本后立即开始抗生素和皮质类固醇治疗。

适当的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)。一般情况下,临床医师应使用有效针对 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上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。地塞米松应在给予抗生素初始剂量之前或同时给予,之后每6小时一次,持续4天。

对于肺炎链球菌脑膜炎患者,使用地塞米松的证据最为充分。

其他措施

其他措施的有效性尚未得到充分证实。

出现视神经乳头水肿或即将出现脑疝迹象的患者应接受针对ICP(颅内压)升高的治疗,治疗方法如下:

  • 床头抬高30˚

  • 过度通气使 PCO2 降至 27 至 30 mm Hg,持续不超过 24 小时,以引起颅内血管收缩。

  • 静脉注射甘露醇进行渗透性利尿。

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;幸存者可能出现耳聋和神经心理功能障碍。即使使用抗生素治疗,成年人的死亡率约为 21% (1)。由 S. aureus(金黄色葡萄球菌)引起的社区获得性脑膜炎死亡率约为 43%。

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:

  • 年龄>60岁

  • 并存的衰弱性疾病

  • 入院时格拉斯哥昏迷评分较低(见表

  • 局灶性神经功能缺损

  • 脑脊液细胞计数低

  • 脑脊液压力升高(尤其是)

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

疫苗接种

接种b型H. influenzae(流感嗜血杆菌)疫苗,以及在较小程度上接种N. meningitidis(脑膜炎奈瑟菌)和S. pneumoniae(肺炎链球菌)疫苗,已经降低了细菌性脑膜炎的发病率。(参见 b型流感嗜血杆菌疫苗(Hib)脑膜炎球菌疫苗肺炎球菌疫苗。)

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。此类防控措施成本较高,且需要公众教育和支持,但能够挽救生命并降低疾病致残率。

物理措施

在治疗的前24小时内,将患者进行呼吸道隔离(采用飞沫预防措施)有助于防止脑膜炎传播。需使用手套、口罩和隔离衣。

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,家庭成员或托儿所的接触者、医务人员以及其他接触到患者口腔分泌物的人员)均应在暴露后进行化学预防。

流行性脑脊髓膜炎的药物预防有以下方法:

  • 利福平600mg(对于>1个月的儿童,按10mg/kg;对于<1个月的儿童,按5mg/kg),每12小时口服1次,共4剂

  • 头孢曲松 250 mg(儿童:<15岁者,125 mg)肌肉注射,单剂。

  • 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)

对于由H. influenzae(乙型流感嗜血杆菌)引起的脑膜炎 ,化学预防方法为口服利福平每日20mg/kg(最大剂量为600mg),持续4天。对于<2岁的儿童在日托机构暴露后是否需要预防,目前尚无定论。

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)在儿童和成人中多见,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段人群脑膜炎。

  • 婴儿、酒精使用障碍患者、老年患者、免疫功能低下患者以及神经外科术后发生脑膜炎的患者,可能不出现典型临床表现,或症状不明显。

  • 如果患者出现局灶性神经功能缺损、意识迟钝、癫痫发作或视乳头水肿(提示ICP(颅内压)增高或颅内占位效应),应推迟进行腰椎穿刺,等待神经影像学检查结果。

  • 尽快治疗急性细菌性脑膜炎,甚至在确诊前。

  • 常见的经验性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))、氨苄西林(针对 L. monocytogenes(单核细胞增生李斯特菌))以及万古霉素(针对耐青霉素的 S. pneumoniae (肺炎链球菌)和针对 S. aureus)(金黄色葡萄球菌))。

  • 常规接种 H. influenza(流感嗜血杆菌)、S. pneumoniae(肺炎链球菌)和 N. meningitidis(脑膜炎奈瑟菌)疫苗以及对 N. meningitidis (脑膜炎奈瑟菌)进行化学预防有助于预防脑膜炎。

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,包括初始诊疗方案、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:该指南回顾了相关文献,评估了证据,并提出了建议。它专门讨论了与脑脊液分流、脑脊液引流、鞘内用药(如巴氯芬)、脑深部电刺激硬件、神经外科手术以及头部创伤相关的感染处理方法。

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