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中樞神經系統感染包括腦膜炎(腦膜或脊膜的炎症),大腦炎(中樞神經系統受到細菌侵犯出現的腦部臨床表現),腦炎(中樞神經系統病毒感染引起的腦部臨床表現),膿腫以及蠕蟲感染。中樞神經系統對各種病原體的侵犯有較強的抵抗力,但是腦和脊髓一旦受到感染則後果非常嚴重。

簡介

中樞神經系統的感染性疾病,按病因分有病毒、細菌、立克次體、螺旋體、真菌、寄生蟲等引起的疾病。

中樞神經系統對各種病原體的侵犯有較強的抵抗力,但是腦和脊髓一旦受到感染則後果非常嚴重。如腦(脊)膜炎,通常由細菌或病毒感染引起。無菌性腦膜炎有時用來指病毒引起的腦膜炎症,但也可由自身免疫反應(如發生多發性硬化)、藥物副作用(如布洛芬)或骨髓腔注入化學物質引起。腦炎是腦組織的炎症,常由病毒感染引起,也可以由自身免疫反應引起。膿腫是局限的感染,可在身體各部位形成,包括腦。細菌和其他感染源可通過多種途徑感染中樞神經系統。可由血行感染或直接感染通過穿通性外傷、手術或鄰近組織感染蔓延入顱。 [1]

治療原則

主要是消滅或抑制病原體,這常常需要外力的介入,如抗菌藥物以及清除病灶等。激發或促使機體的體液及細胞免疫機制有適度的改善,以增強防禦及修復能力也很重要。另外,校正或調節病理生理機制以減輕炎性反應對靶器官的損害,保護腦的功能,注意水電解質的平衡等亦是冶療的極為重要的輔助手段。

病理

由於個體免疫反應的差異,同一病原體可以引起輕的、反覆的甚至致死的疾病,也可以不引起疾病。血液中的蛋白不能輕易地彌散進入CNS,因此不利於抗體的產生。腦脊液(CSF)正常時可見到IgG及IgA但無IgM,因為IgM分子量要大些。體液免疫反應,往往形成抗原抗體複合體。這種反應常在血管內進行,導致神經組織內或鄰近組織的嚴重的血管炎性反應。

炎性反應

CNS感染引起的炎性反應:由於病原體的毒力及機體的反應可表現⑴化膿性炎性反應,常由於化膿性細菌引起;⑵非化膿性炎性反應,如由於斑疹傷寒;⑶出血性反應,見於炭疽及某些病毒感染時;⑷組織細胞及肉芽腫性反應,見於慢性炎症過程。

髓鞘破壞

CNS感染時常有髓鞘的破壞:髓鞘的破壞可繼發於神經元的受損,即神經元溶解性脫髓鞘(neuronolyticdemyelination),另外一種稱為軸周脫髓鞘(periaxialdemylination)。後者可見於病毒感染時,也可見於脫髓鞘疾病時。炎性過程中引起脫髓鞘的機制可能有下列5種:①病毒對少突膠質細胞的直接細胞病理效應;②免疫介導的病毒對少突膠質細胞向性的改變;③免疫介導的對感染的少突膠質細胞的破壞;④病毒誘導的自身免疫性脫髓鞘;⑤旁觀者」脫髓鞘。伴隨脫髓鞘可能出現髓鞘再生,導致症狀的緩解。一度以為只有周圍神經髓鞘再生。這對恢復是非常重要的。

腦膜炎

腦膜炎是最常見的CNS感染:細菌引起腦膜炎與其有關的三種成分:(1)細菌包膜⑵細菌的細胞壁⑶脂多糖物質。某些細菌如流感桿菌、腦膜炎球菌等均在細胞外有一含多糖的包膜,這種包膜使細菌易於侵入宿主。革蘭陽性菌與陰性菌的區別主要基於細胞壁。陽性菌壁含有大量多糖肽(peptidoglycan),而陰性菌則只含少量;陽性菌胞壁還包含壁酸(teichoicacid),而陰性菌則無。這兩種物質都引起強烈的腦膜炎性反應。但陰性菌有脂多糖分子附着於外膜上,含有毒性脂質物質「脂質A」(lipidA),細菌死亡時釋出,作用似內毒素,也引起強烈的腦膜炎性反應。在腦膜炎過程中某些細胞因子起重要的炎性反應介導作用。如腫瘤壞死因子(TNFα;cachectin)以及白細胞介素-1。這兩種物質均刺激血管內皮細胞粘附及促使中性白細胞進入CNS而觸發炎性過程。血小板活化因子,花生四烯酸代謝物及其他白細胞介素亦參與這一炎性過程。而在CSF中體液因子及吞噬細胞的不足,病原體迅速分裂衍殖,並釋出細菌胞壁或膜的成分,導致腦膜炎的迅速演變並損傷血管內皮細胞,血腦屏障(BB B)通透性亦因而增加,產生血管性水腫。由於大量多核白細胞進入蛛網膜下腔,釋出毒性物質,這些毒性物質雖然是用以防禦對抗病原體,但由於對「外來」及「自體」的鑑別能力的不足也引起細胞毒性水腫。這些情況都會進一步影響CSF動力學,腦代謝及腦血管的自我調節,如炎症不能得到控制,則將會產生嚴重腦水腫,顱內壓增高及腦血循減少,進而導致神經元的損害,發生不可逆轉的局灶性或彌散性腦損害。 [2]

治療方法

化膿性腦膜炎 美國疾病控制中心1990年根據1986年五個州和洛杉磯地區的調查認為流感桿菌(haemophilusinfluenzae)是最常見的化膿性腦膜炎的感染源,約占45%,其他有肺炎球菌占18%,腦膜炎雙球菌14%。是那一種感染源感染?與年齡及季節有關。新生兒(<1個月)以B族鏈球菌為主(如缺乳鏈球菌)。嬰幼兒(1個月至4歲)以流感桿菌為多。兒童及一般成人則以肺炎球菌及腦膜炎雙球菌多些。治療第一步是維持血壓及糾正休克,並及時給予抗菌藥物。如臨床高度懷疑化膿性腦膜炎,不一定等腰穿或等待腰穿的結果,先根據年齡、季節特點針對性地給予抗菌藥物,然後根據CSF化驗結果調整藥物。應選擇較易進入BBB者,一般都採用靜脈給藥途徑,以期有較高的血藥濃度。新生兒首選氨苄青黴素加廣譜頭孢菌素,如頭孢噻肟(cefotaxime)50mg/kg體重,每6小時1次或頭孢三嗪(ceftriaxone;菌必治)50~100mg/kg體重,每12小時1次,均靜脈給藥。也可以氨苄青黴素加氨基甙類抗菌素,但要警惕聽力或前庭功能受到損害。嬰幼兒用廣譜頭孢菌素或加氯黴素。兒童及一般成人則靜脈每日給予青黴素(兒童30萬U/kg體重,成人2000萬U,均分為4小時1次)或予頭孢菌素(頭孢噻肟2g靜脈滴注,每6小時1次,頭孢三嗪2g靜脈滴注,每12小時1次)。年齡超過50歲成人除頭孢菌素外最好再加氨苄青黴素。對那些有免疫功能受損或神經外科手術後的病人,根據病情可能需要應用或加用頭孢他定(ceftazidime;fortum)或萬古黴素。選擇頭孢菌素時應選擇CSF中濃度較高者或炎症時CSF中能達到治療濃度者。常用的有頭孢三嗪、頭孢噻肟、頭孢呋肟等。先鋒必素(cefoperazone)雖為第三代頭孢菌素,但不易通過BBB,不宜用於化膿性腦膜炎。

在應用抗菌素的同時,是否給予腎上腺皮質類固醇藥物?仍是一個有爭論的問題。近年多數學者認為可有助於減輕炎症、降低顱內壓、改進腦灌注壓、增加CSF中細胞因子(cytokine)的濃度,從而提高存活率,減少兒童的聽力受損及其他神經系統後遺症的危險。因此兒童應加用皮質類固醇。可輔助給予地塞米松0.15mg/kg體重,靜脈滴注,每6小時1次,共給4天。

結核性腦膜炎 典型病人診斷不難,但也有個別初期症狀持續較長,表現為人格改變等;或發病急遽,進展快,很像化膿性腦膜炎。因此,對有結核性腦膜炎可能的病人應多次查CSF,包括細胞計數、分類、測血和CSF糖的比值、多次塗片找抗酸桿菌等。免疫診斷方法,如ELISA及PCR等靈敏度及特異性均尚不夠理想。

治療:從流行病學角度判斷,如所患為敏感菌株,根據WHO建議採用三聯療法:每日異煙肼10mg/kg體重,合用利福平及吡嗪酰胺(pyrazinamide)。這3種藥在炎症情況下通過BBB均較好,治療3個月,停吡嗪酰胺,異煙肼及利福平再繼續用7個月。如系耐藥菌株引起,則加用第四種藥,鏈黴素或乙胺丁醇(ethambutol)。如致病菌對利福平不耐藥,則治療9個月已夠。如發現系對利福平耐藥菌株引起,則需要連續治療18~24個月。也有人主張由於中國人對異煙肼為快速代謝型,因此,每日劑量可加大至600~1200mg,但以此種劑量與利福平合用很容易影響肝功能,因此,可捨棄利福平,用大劑量異煙肼加鏈黴素治療結核性腦膜炎。對是否合併應用皮質類固醇仍有爭議,多數人認為對降顱壓,減輕腦水腫,減輕顱底粘連及椎管梗阻有幫助,有好轉後逐漸撤停。

螺旋體感染 ⑴梅毒:近年有上升趨勢,但多為Ⅰ、Ⅱ期梅素,主要是腦膜血管梅毒。青黴素仍是首選藥物,大劑量時仍可在CSF中獲得有效的殺菌濃度。建議每日劑量為1200~2400萬U/日,分為4小時1次,靜脈滴注,10~14天為一療程。如對青黴素過敏,則可用頭孢三嗪1g肌注,每日1次,連用14天。或強力黴素(doxycycline)200mg,每日2次,連用21天。

⑵萊姆病:為Borreliaburgdorferi感染引起。中國流行病學研究,有23個省市有此螺旋體分布。經蜱咬傳染,但被感染的蜱咬後不一定患萊姆病,因為人血清中有殺此種螺旋體的活性物質。但如發現有高滴定度的抗B.burgdorferi抗體,雖然沒有症狀,也應進行CSF檢查,如異常則治療,如正常則追隨觀察。對神經系統萊姆病的治療,原則上同梅毒。對鈎端螺旋體的治療也是相同的。

黴菌感染 多種黴菌可侵入中樞神經系統,在免疫功能低下時發生機會增多。常見的有新形隱球菌,念珠菌,麴黴菌,毛黴菌等,以隱球菌為多見。

⑴新形隱球菌:CNS的新形隱球菌感染主要是腦膜炎,也可發生腦膜腦炎。當然也可累及顱神經,如視神經病變。隱球菌腦膜炎常表現為以高顱壓為特點的亞急性腦膜炎。近年來多採取二性黴素B和氟康唑(fluconazole)聯合治療。氟康唑口服吸收良好,每日200~400mg,5~10天可達穩態,血藥濃度達到10.1mg%~18.9mg%,超過對隱球菌的抑菌濃度(0.39~6.25mg%)。二性黴素靜脈滴入,應逐漸增加劑量,總劑量為2~3g,有人主張同時椎管內給藥,以增加CSF中二性黴素濃度。近年出現以微脂粒(liposome)包裹的二性黴素製劑,副作用減少,劑量可增大。這兩種藥也可以單獨治療。有人以二性黴素B與氟胞嘧啶(5FC)聯合用藥,可增強療效。其他咪唑類抗黴菌藥尚有咪康唑、酮康唑等,雖然價格要便宜,但療效稍遜,酮康唑肝毒性也大一些。

⑵毛黴菌病:為條件致病感染,可分為全身型與鼻眼腦型。全身型多發生於免疫功能低下時,鼻眼腦型則多見於糖尿病酸中毒病人。毛黴菌侵犯血管,發生血管炎導致血管閉塞,造成乾性壞死,因而藥物不易達到病灶處。毛黴菌病死亡率極高,必須早期診斷,配合外科切除病灶,積極抗黴菌藥物治療,才有存活希望。藥物用二性黴素B或氟康唑,或聯合用藥。

寄生蟲感染 ⑴囊蟲病:為常見病,由於攝入豬絛蟲卵在人體內發育為囊尾蚴,成為囊尾蚴病或囊蟲病。CNS囊蟲病為中國症狀性癲癇的最主要原因。根據囊尾蚴在CNS的部位及表現可分為6型:①無症狀型;②腦實質型;③蛛網膜下腔型;④腦室型;⑤脊髓型;⑥眼型。上述類型可以合併發生於同一病人。臨床表現與個體反應與囊尾蚴所在部位,數量以及是活的、正在死亡或已死亡有關。囊尾蚴的壽命平均為4~6年,因此,無症狀的病人是不必治療的。但應尋找感染的來源,如檢查病人及接觸密切的人有無豬絛蟲病,如有則應進行驅絛蟲治療。腦室型因藥物不易達到,一般需要手術摘除。其他類型在抗癲癇(如有)治療的同時是否需要殺囊蟲治療?存在不同的看法。一部分人認為囊尾蚴有一定的壽限,只要斷絕其新的來源,讓其分期分批自然死亡較好,以免在抗囊蟲藥物作用下,囊尾蚴大批死亡,釋出的毒素及異性蛋白反應會導致急性腦病,出現譫妄、意識迷亂、顱內壓增高,甚至腦疝等,可以危及生命。但不少人認為抗囊蟲治療可以減少癲癇發作,減輕症狀。即使出現反應,用皮質類固醇及滲透性利尿劑一般都能控制。Vazquez等報道240例有癲癇發作的腦囊蟲病,經藥物治療後,囊蟲減少82%,平均發作頻度減少95%。3年後隨訪,54%已無發作。而49例未治療的病人都仍繼續有癲癇發作。240例治療者無一例死亡。Takayanagui用抗囊蟲藥物治療43例,3例因反應過大而停藥,其中1例死亡。

常用藥物有吡喹酮(praziquantel)及阿苯噠唑(albendazole)。各家所建議劑量及給藥時間長短差異較大。吡喹酮最低血清有效濃度為10mg/L,有人用總劑量為120mg/kg體重,分2~4天服,也有人建議每日劑量為50mg/kg體重,連用15~21天。阿苯噠唑每日劑量為15mg/kg體重,連用30天,或20mg/kg體重,連服21天。有些前瞻性研究比較這兩種藥,總的看來以阿苯噠唑略優,但囊蟲對這兩種藥物的敏感度也不盡相同,對一種藥效果不理想時,不妨再試用另一種藥。

⑵弓形體病:主要見於免疫功能受損病人。影像所見與淋巴瘤不易區別,可以表現有腦局灶性水腫並有環形增強,可以表現多發小灶出血,也有表現為多發斑塊狀鈣化。治療用磺胺嘧啶,首次劑量4g,以後每日6~8g,分4次給藥。或乙胺嘧啶(pyrimethamine),頭3天,每日100mg,以後每日25~75mg,可加用葉酸。治療時間建議長些,可能需要2個月以上。應警惕對骨髓的抑制,磺胺還應注意查尿。

⑶原發性阿米巴腦膜腦炎:棘阿米巴可以引起急性腦膜腦炎,也可以引起亞急性或慢性腦炎及多發性腦膿腫,以表現為肉芽腫性阿米巴腦炎為多。尚無有效的治療方法。另一種自由阿米巴(naegleria)引起阿米巴性化膿性腦膜炎,如能及時診斷。二性黴素B有效。因病情急遽兇險,除全身途徑給藥外,應椎管內或腦室內給藥,治療至少持續10天。

⑷嗜酸粒細胞性腦膜炎:70年代初發現多由於血管圓線蟲或棘顎口線蟲感染引起,一般由於攝入不熟的軟體動物及生魚有關。病情的重、輕與年齡及攝入量的多少有關。前者病程絕大多數為良性,一般不需治療,也可以試用噻苯噠唑(tiabendazole)。後者大部病人也會自愈,但神經根刺激症狀較重,並有10%~15%的死亡率。如能早期診斷,可用乙胺嗪治療。

支原體感染 支原體(mycoplasma)可以侵犯CNS,最常見的是白質腦炎,此外,可以引起有腦膜腦炎,顱神經病變,急性炎性脫鞘性多發性神經病(AIDP)。多數可以自愈,但腦炎常常留下一些後遺症。治療:大環內酯類,如紅黴素、阿奇黴素、四環素類;奎諾酮類(如環丙沙星及洛美沙星等)都有較好的療效。

衣原體感染 衣原體(chlamydial)可以導致腦膜腦炎,也可以是AIDP的原因,對衣原體有效的藥物:大環內酯類、四環素類、利福平及複方新諾明等。

疾病預後

免疫反應 近年對疾病過程中的細胞與體液免疫逐漸增加了認識,因而,對CNS感染髮病機制和病理生理變化也有了更多的了解。由於免疫反應的不同,同一致病因子在不同人身上有的致病很輕,有的很重,有的出現反覆。血清中的蛋白質不易彌散進入CNS,在正常情況下,CSF中只有少量IgG、IgA,而IgM因分子量較大不能進入。由於體液免疫反應,CNS感染時產生的抗體,形成抗體抗原複合物,這些複合物可引起血管炎或CNS的脫髓鞘反應。因此,不僅病原體對CNS的直接侵襲影響,其引起的免疫反應亦對CNS造成損害。因此,在治療控制感染源時,亦要考慮免疫反應造成的損害及提高機體的免疫能力。

影響因素

影響藥物達到CNS的因素:CNS受頭皮、顱骨、硬腦膜、蛛網膜及軟腦膜很良好的保護,因此,感染不易侵入。腦還有從結構上防止有害物質進入CNS的一些保障,如血腦屏障(BBB)及血腦脊液屏障。這些屏障也影響了治療用的藥物進入CNS。BBB由緊密結合的毛細血管的內皮細胞、基膜及星形膠質細胞的足突所組成。其中內皮細胞是BBB的主要組織學基礎。血腦脊液屏障除無膠質細胞的足突外,基本構成同BBB。因為腦內毛細血管的內皮細胞內的飲液小泡(pinocytoticvesiele)很少或缺乏,而且呈緊密結合。而體內其他部位,如膈肌毛細血管的內皮細胞飲泡小泡為59個/μl,而腦內毛細血管的內皮細胞中僅5個/μl。一般毛細血管內皮細胞間距寬的200~300μm,窄的也至少20~40nm,而腦的毛細血管內皮細胞間距<15nm。因此,可限制和控制水、電解質及大分子物質在血和腦之間的交換。細胞膜是脂相膜,因此,對脂溶性物質限制不大;而親水疏脂的物質,尤其是離子型的則不易通過。BBB對微生物及其毒素和其他有害物質有一定的防止侵入作用。但如BBB受到損害,則其保護作用明顯削弱。BBB也限制了某些治療藥物的進入腦內。如頭孢類的頭孢曲松(ceftriaxone)通過BBB較好,而頭孢哌酮(cefperazone,先鋒必)同為第三代頭孢類抗菌素,則通過BBB不好,因此,CNS細菌性感染以選擇前者為宜。

炎症時因腦內毛細血管內皮細胞有肌纖凝蛋白(actinomysine),可導致強烈收縮,因而內皮細胞間隙增加,藥物及其他分子量較大的物質通過能力增加。如一些原只存在血液中的抗體可漏至CSF中。原不易進入BBB的藥物,因此在腦內亦可獲得較高的濃度,從而達到治療的目的。但一旦炎症好轉,內皮細胞結合間隙亦隨之而縮小,上述藥物又變得不易進入腦內,濃度下降,造成感染的遷延或復發。另一方面,對CSF中特異性抗體的存在也要進行分析,最好同時查血、CSF中多種抗體的比值,特殊增高的可能更有意義。

影響藥物進入腦及CSF中還有下列因素:⑴蛋白結合情況:因為彌散通過「膜」的率與游離的部分有關,而與蛋白結合的那部分是不易通過膜的。在平衡狀態時,脂溶性藥物在CSF中的濃度與血清中的游離部分相近;⑵離子化:如藥物容易離解,則離解後的正負離子與水分子電荷偶極的相互吸引,更加親水疏脂,更不易通過BBB;⑶分配係數(partitioncoefficient)。藥物的脂溶性程度對決定藥物是否容易穿透BBB及進入CSF起重要的作用。在pH7.4時所測得的分配係數越高的藥物越容易進入BBB,如>0.1則CSF/血>0.1。

細菌性腦膜炎

細菌感染 細菌性腦膜炎是由細菌引起的腦膜炎症。80%的細菌性腦膜炎由以下三類細菌感染所致,即腦膜炎奈瑟菌,流感嗜血桿菌,肺炎鏈球菌。正常情況下這些細菌廣泛存在於外界環境中,並且可寄生在人體鼻和呼吸道內而不產生危害。偶爾這些病原菌可在沒有明確誘因條件下感染中樞神經系統。腦膜炎也可由頭顱穿通傷或自身免疫系統異常所致。細菌性腦膜炎較易發生在嗜酒、脾切除術後、慢性耳和鼻感染患者,以及肺炎球菌肺炎和鐮狀細胞貧血患者。

致病細菌 較少見的致腦膜炎細菌有埃希大腸桿菌(結腸和糞便中可發現)和克雷白桿菌。這些細菌感染可發生在頭顱損傷、腦或脊髓手術後、廣泛的血液系統感染或醫源性感染基礎上。但免疫系統功能紊亂的患者更易感染。有腎衰竭和服用皮質類固醇的患者較易發生利斯特細菌性腦膜炎。腦膜炎較常見於1個月至2歲的嬰幼兒。除非有特殊的危險因素,成人患腦膜炎的機率少得多。在密切接觸的人群中,如軍事訓練營,大學生宿舍,可出現腦膜炎雙球菌性腦膜炎的小流行。

早期症狀 腦膜炎的主要早期症狀有發熱、頭痛、頸項強直、咽喉痛、嘔吐,常伴發呼吸道疾患,頸項強直不一定有疼痛,但將頦部向下靠近胸部時,可引起疼痛或不能靠近。成人在24小時內上述症狀可發展到高峰,兒童可能需要更長時間。青少年和成人可表現為煩躁、意識模糊、嗜睡,發展到木僵、昏迷、甚至死亡。感染可引起腦組織水腫,阻礙血流,引起中風樣症狀。有些人有癇性發作。沃-弗(Waterhouse-Friderichsen)氏綜合徵(由奈瑟菌引起的進行性加重感染),表現為嚴重的噁心、嘔吐、內出血、低血壓、休克甚至死亡。

兩歲以下的兒童患腦膜炎可表現為發熱、拒食、嘔吐、煩躁、抽搐、高聲哭叫,囟門緊張甚至凸出。腦脊液循環受阻可致顱腔擴大(腦積水)。1歲以下的嬰兒腦膜炎不像青少年和成人,可以不出現頸項強直。

腰椎穿刺

用一中空細針插入靠近脊髓末端的第3、4腰椎椎管,將腦脊液滴入試管,並將標本送實驗室檢查。查體時應特別注意異常皮疹(通常為紅色或紫色斑點)、發紺、頸項強直和其他腦膜刺激征。一種體徵是當將患兒頭向胸部彎曲時,髖和膝不自主曲屈;另一種是當患兒大腿屈曲時,醫生要伸直彎曲的膝關節有較大的抗力。一旦臨床懷疑為腦膜炎,必須迅速判斷感染源是細菌、病毒或其他類型感染。根據不同的病因採取不同治療措施。為明確診斷、判斷病原菌,可做腰椎穿刺。抽取腦脊液,檢查其中的糖、蛋白、白細胞計數和分類、病原菌,並做培養,以便對不同的病原菌採用不同的抗生素進行治療。除腰穿外,還可進行血、尿、嘔吐物、咽試紙培養,檢查皮膚膿液以幫助確診。

應立即靜脈輸入抗生素或皮質類固醇控制炎症,可採用能控制引起腦膜炎細菌的1種或多種抗生素聯用。1~2天後一旦檢測出特異性病原菌,可改換為相應的特異性抗生素。同時應注意補液。醫生要仔細觀察顱內感染的併發症,細菌性腦膜炎(特別是奈瑟菌感染)可導致血壓降低,需要採取另外的治療措施。

參考文獻