腦膜炎影像學(xué)診斷新進(jìn)展

張　冉(綜述)，翟　建，張金平(審校)

(　1.皖南醫(yī)學(xué)院研究生院，安徽 蕪湖 241000； 2.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院影像科，安徽 蕪湖 241001；

3.安徽省銅陵市人民醫(yī)院影像科，安徽 銅陵 244000)

腦膜炎影像學(xué)診斷新進(jìn)展

張冉1△(綜述)，翟建2，張金平3※(審校)

(1.皖南醫(yī)學(xué)院研究生院，安徽 蕪湖 241000； 2.皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院影像科，安徽 蕪湖 241001；

3.安徽省銅陵市人民醫(yī)院影像科，安徽 銅陵 244000)

摘要：腦膜炎是較為常見(jiàn)且危及生命的急性感染性疾病。該病的影像學(xué)早診斷直接影響到臨床早期治療和療效。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的快速發(fā)展，影像學(xué)在腦膜炎的診斷中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。不同影像學(xué)對(duì)腦膜炎的診斷具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。近年來(lái)越來(lái)越多的證據(jù)表明，腦膜炎的影像學(xué)表現(xiàn)存在著復(fù)雜性和多樣性，深入了解相關(guān)解剖學(xué)、病理生理學(xué)及流行病學(xué)對(duì)影像學(xué)早期正確診斷腦膜炎十分重要。

關(guān)鍵詞：腦膜炎；影像診斷；CT；磁共振成像

腦膜炎是中樞神經(jīng)系統(tǒng)常見(jiàn)的感染性疾病，由病毒、細(xì)菌、真菌等病原體引起，以腦膜受累為主，包括硬腦膜、軟腦膜、蛛網(wǎng)膜和腦脊液的感染。腦膜炎早期臨床表現(xiàn)不一，如果不及時(shí)診斷與治療，則可致很高的病死率或留有不同程度的后遺癥[1-2]。一直以來(lái)該疾病的診斷主要依靠臨床病史、體征和腦脊液檢查。近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)水平的不斷提高和診斷設(shè)備的更新應(yīng)用，其對(duì)腦膜炎的診斷發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用?，F(xiàn)對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外腦膜炎影像診斷的新進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1正常腦膜解剖及對(duì)比劑強(qiáng)化特征

1.1解剖腦的外面包有三層被膜，由外向內(nèi)依次為硬腦膜、蛛網(wǎng)膜和軟腦膜，蛛網(wǎng)膜和軟腦膜亦統(tǒng)稱為柔腦膜，對(duì)腦和脊髓有支持和保護(hù)作用。硬腦膜由厚而堅(jiān)韌致密結(jié)締組織構(gòu)成，呈不透明纖維性膜結(jié)構(gòu)。其進(jìn)一步可分為兩層，其中外層即顱骨內(nèi)面的骨膜，稱為骨膜層；內(nèi)層較外層厚且堅(jiān)韌，稱為腦膜層。硬腦膜將顱腔不完全的分為幾個(gè)腔室，并在自身內(nèi)部形成硬腦膜靜脈竇；蛛網(wǎng)膜緊襯于硬腦膜內(nèi)面，由纖細(xì)疏松結(jié)締組織構(gòu)成，菲薄而透明，缺乏血管和神經(jīng)。其與硬腦膜之間潛在性間隙稱為硬膜下隙。軟腦膜緊貼于腦表面并伸入腦溝及腦裂間，富有血管神經(jīng)，對(duì)腦的營(yíng)養(yǎng)起重要作用。蛛網(wǎng)膜和軟腦膜之間的較寬闊的間隙為蛛網(wǎng)膜下隙，充滿腦脊液。某些部位蛛網(wǎng)膜下隙異常擴(kuò)大，形成蛛網(wǎng)膜下池。腦脊液在蛛網(wǎng)膜下隙循環(huán)流動(dòng)，最后主要經(jīng)蛛網(wǎng)膜粒滲入硬腦膜竇(主要為上矢狀竇)的靜脈血流[3]。

1.2對(duì)比劑強(qiáng)化特征正常情況下，部分硬腦膜增強(qiáng)后可強(qiáng)化，通常見(jiàn)于硬膜反折處，如大腦鐮、小腦幕、腦凸面、海綿竇及麥克爾腔處等。在常規(guī)磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)或CT增強(qiáng)時(shí)，部分正常硬腦膜表現(xiàn)為不連續(xù)、均勻性線樣強(qiáng)化。研究表明，正常情況下蛛網(wǎng)膜和軟腦膜在常規(guī)MRI或CT增強(qiáng)時(shí)無(wú)強(qiáng)化，可能與蛛網(wǎng)膜缺少血管及軟腦膜基膜毛細(xì)血管呈緊密連接有關(guān)[4]。

2腦膜炎的病理學(xué)與流行病學(xué)

由于抗生素廣泛使用，硬腦膜感染性病變?cè)趪?guó)內(nèi)已不多見(jiàn)，而歐、美等地報(bào)道較多[5]，局灶性或彌漫性硬腦膜肥厚及纖維組織增生，在增生組織內(nèi)可見(jiàn)豐富的膠原纖維，其中有多形核白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等多種炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，部分病例病變組織增生明顯，可產(chǎn)生神經(jīng)組織壓迫癥[6]。腦膜炎多以柔腦膜感染病變較為常見(jiàn)，可分為結(jié)核性腦膜炎、細(xì)菌性腦膜炎、病毒性腦膜炎、真菌性腦膜炎(新型隱球菌性腦膜炎多見(jiàn))，而癌性腦膜炎等其他特殊型腦膜炎較為少見(jiàn)。

2.1結(jié)核性腦膜炎結(jié)核菌經(jīng)血液循環(huán)入顱沉積于顱底，通過(guò)免疫反應(yīng)引起軟腦膜及室管膜腦膜水腫、滲出。滲出物主要積聚在腦基底池及大腦凸面的腦溝，并可以包埋其內(nèi)血管、神經(jīng)，引起腦梗死、脫髓鞘和神經(jīng)炎等；滲出物早期還可以壓迫導(dǎo)水管，堵塞腦池引起腦積水；滲出物引起的腦膜炎粘連及在腦膜上形成結(jié)核球，使蛛網(wǎng)膜顆粒及其他表淺的血管間隙、神經(jīng)周?chē)g隙、腦脊液回收功能發(fā)生障礙，從而導(dǎo)致非阻塞性腦積水[7]。

2.2細(xì)菌性腦膜炎血行傳播是主要傳播途徑，少數(shù)由鄰近感染病灶直接蔓延或伴有直接種植的穿刺損傷引起。炎性細(xì)胞產(chǎn)生的滲出物充填了蛛網(wǎng)膜下隙，導(dǎo)致腦膜及鄰近周?chē)X皮質(zhì)腫脹，并刺激血管痙攣或血栓形成，造成腦血管梗死。由于正常軟腦膜是防止感染擴(kuò)散的屏障，所以腦皮質(zhì)的梗死會(huì)破壞軟腦膜；炎性滲出物急速形成，表現(xiàn)為局限性腦組織水腫和占位效應(yīng)。當(dāng)滲出物較多時(shí)，腦池、腦溝并不因腦腫脹而變窄變小，反而增大增寬[8]，晚期滲出物粘連與腦膜增厚，可引起交通性腦積水。化膿性腦膜炎細(xì)菌毒素強(qiáng)，早期出現(xiàn)大量炎性滲出物阻塞蛛網(wǎng)膜下隙，大腦凸面腦膜腫脹，導(dǎo)致腦脊液回流受阻，因此顱內(nèi)壓力急劇升高，膿性滲出物累及視神經(jīng)孔周?chē)M織可致使眼靜脈回流受阻[9]。

2.3病毒性腦膜炎傳播途徑繁多，到達(dá)顱腦后均造成不同程度腦膜、腦實(shí)質(zhì)受累，與其他腦膜炎比較缺乏特異性；但此病無(wú)意識(shí)障礙，臨床癥狀相對(duì)較輕，腦脊液葡萄糖正常，氯化物接近于正常、可輕度降低是病毒性腦膜炎區(qū)別于其他腦膜炎的重要指標(biāo)。

2.4新型隱球菌性腦膜炎新型隱球菌性腦膜炎主要為慢性中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染，比較容易侵襲小腦背部和大腦底部。菌落的聚集致使腦膜變厚，血管周?chē)g隙擴(kuò)大并在基底核等部位形成膠狀假囊；腦膜呈彌漫性浸潤(rùn)滲出性改變，腦膜膠原纖維化晚期則肉芽腫生成；腦實(shí)質(zhì)呈彌漫性水腫及纖維母細(xì)胞增生；蛛網(wǎng)膜和軟腦膜變厚或互相粘連，導(dǎo)致中腦導(dǎo)水管梗阻(阻塞平面在第四腦室出口處)，可引起單側(cè)或雙側(cè)腦室積水[10]。

3腦膜炎影像學(xué)診斷

3.1CT腦膜炎的病理多樣性決定著其影像學(xué)的表現(xiàn)多樣性。頭顱CT在不同的腦膜炎上呈現(xiàn)的影像學(xué)表現(xiàn)也不同，CT檢查可以為腦膜炎患者的病變部位、累及范圍及病理類(lèi)型提供準(zhǔn)確的定位及定性診斷。 CT 檢查與臨床相配合可以顯著提高腦膜炎的診斷準(zhǔn)確度,減少并發(fā)癥[11]，是檢查腦膜炎的重要診斷手段之一。

3.1.1結(jié)核性腦膜炎從影像學(xué)上將其分為滲出、大動(dòng)脈炎和病灶3大基本類(lèi)型征象。因?yàn)樵缙诓±碜兓詽{液性滲出為主，故在頭顱CT平掃中沒(méi)有陽(yáng)性征象出現(xiàn)。當(dāng)纖維素性滲出為主并有結(jié)核性肉芽腫形成時(shí)，基底核為主的滲出是結(jié)核性腦膜炎最主要的表現(xiàn)[12-13]，而隨著病情的進(jìn)一步發(fā)展，腦積水、腦梗死會(huì)逐漸顯示出來(lái)。研究認(rèn)為，CT顯示的腦底池動(dòng)脈改變和腦實(shí)質(zhì)損害范圍越大則提示病灶越廣且預(yù)后越差[14]。Marais等[15]認(rèn)為腦實(shí)質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)梅花樣串珠樣高密度影為結(jié)核球的特異性CT影像，具有定性診斷價(jià)值；方偉軍等[16]對(duì)95例患者進(jìn)行了CT檢查，結(jié)核性腦膜炎的檢出率占93.7%，所以CT檢查能夠較好地反映結(jié)核性腦膜炎的異常改變。

3.1.2細(xì)菌性腦膜炎張忻宇和隋慶蘭[17]對(duì)中耳炎引起的硬腦膜炎研究發(fā)現(xiàn)，顱中窩、顱后窩的硬腦膜緊貼顱骨內(nèi)板不易顯示,天幕游離易于顯示，以天幕密度增高為主,也可為等密度,邊界欠清；病側(cè)顳枕葉和(或)小腦半球有腦水腫,占位效應(yīng)顯著，增強(qiáng)檢查病側(cè)天幕明顯強(qiáng)化,所以CT冠狀位平掃和增強(qiáng)掃描能更清楚地顯示增厚的腦膜異常強(qiáng)化的范圍可達(dá)幕切跡。

3.1.3新型隱球菌性腦膜炎新型隱球菌主要在基底核、丘腦、中腦、腦干或小腦等部位形成多數(shù)肥皂泡樣的膠狀假囊。Mohan等[10]認(rèn)為血管周?chē)g隙擴(kuò)張是新型隱球菌性腦膜炎神經(jīng)影像學(xué)最早期的特征；華京[18]在對(duì)13例患者研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)血管間隙擴(kuò)張>3 mm或隱球菌聚集成團(tuán)呈>5 mm的膠狀假囊時(shí)，在CT 上表現(xiàn)為深穿支分布區(qū)域的兩側(cè)大腦半球深部白質(zhì)、殼核、內(nèi)囊或中腦被蓋等處較對(duì)稱分布的斑點(diǎn)狀邊緣模糊的非強(qiáng)化略低密度影；并部分伴有腦室擴(kuò)大腦積水現(xiàn)象，少數(shù)表現(xiàn)為多發(fā)性低密度灶、腦萎縮等。

3.2MRI由于部分腦膜炎早期在CT平掃顯示欠佳，至中晚期腦膜炎征象才逐漸顯現(xiàn)，異常腦膜表現(xiàn)為結(jié)節(jié)狀或增厚的線樣強(qiáng)化是診斷腦膜炎的重要依據(jù)之一[3，19]。當(dāng)腦膜強(qiáng)化長(zhǎng)度>3 cm時(shí)，高度懷疑發(fā)生腦膜病變[20]。明確腦膜炎腦膜病變范圍，對(duì)腦膜炎治療和預(yù)后判斷頗為重要。與CT相比，MRI檢查具有較高的組織分辨率、多參數(shù)成像、多方位成像等優(yōu)點(diǎn)。MRI對(duì)腦膜炎診斷準(zhǔn)確度有了顯著提高[21]。

平掃T1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像、液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列成像及增強(qiáng)T1加權(quán)成像是常規(guī)的頭部MRI檢查序列。但是，增強(qiáng)T1加權(quán)成像對(duì)正常皮層血管的強(qiáng)化程度較弱且范圍較大，從而影響腦膜異常強(qiáng)化和皮質(zhì)表面小病灶的判定，而增強(qiáng)T2液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列成像則可以解決這些問(wèn)題，并且范圍局限，不僅使蛛網(wǎng)膜下隙腦室內(nèi)及周?chē)a(chǎn)生的腦脊液搏動(dòng)偽影明顯減弱，甚至消失，而且還可明顯提高腦灰白質(zhì)腦組織/腦脊液的對(duì)比度和對(duì)比噪聲比，因此增強(qiáng)T2液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列成像序列對(duì)于腦膜炎性病變的顯示具有較高的準(zhǔn)確性，并可在病變的早期階段即可做出正確診斷。李慶祝等[22]通過(guò)增強(qiáng)T2液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列成像對(duì)各型腦膜炎研究發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)T2液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)序列成像序列可以顯示腦膜炎性病變的靈敏度和特異度分別為88.60%、64.00%，顯著地提高了腦膜炎的準(zhǔn)確度。

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像是目前唯一能夠檢測(cè)活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的無(wú)創(chuàng)性方法，能夠提供定性和定量的功能信息，通過(guò)分析細(xì)胞內(nèi)外水分子跨膜運(yùn)動(dòng)功能狀態(tài)的改變來(lái)診斷和鑒別疾病。劉少?gòu)?qiáng)等[23]對(duì)10例化膿性腦膜炎研究發(fā)現(xiàn)，患者均有擴(kuò)散加權(quán)成像異常表現(xiàn),所有病例蛛網(wǎng)膜下隙出現(xiàn)擴(kuò)散加權(quán)成像高信號(hào),可以用來(lái)幫助診斷化膿性腦膜炎。

近年來(lái)新興的減影MRI技術(shù)對(duì)消除背景信號(hào)的干擾更具優(yōu)勢(shì)，在顯示細(xì)微的腦膜病變的信號(hào)強(qiáng)度差異方面更可信[24]。但是，要獲得滿意的減影MRI圖像，必須要求同層面的增強(qiáng)前與后T1加權(quán)成像參數(shù)要保持一致。有學(xué)者采用像素注冊(cè)方法來(lái)保證減影前后圖像一致性的使用，效果較好[25-26]。下面就近年來(lái)減影MRI技術(shù)在各型腦膜炎中的應(yīng)用研究進(jìn)展分述如下。

3.2.1結(jié)核性腦膜炎常規(guī)T1加權(quán)成像增強(qiáng)后可見(jiàn)異常強(qiáng)化腦膜，以腦底部腦池較為明顯，強(qiáng)化方式為蛛網(wǎng)膜-軟腦膜強(qiáng)化[27]，因而減影MRI可以更清晰地顯示柔腦膜病灶。李紅等[28]對(duì)30例結(jié)核性腦膜炎患者進(jìn)行減影MRI，結(jié)果顯示患者在腦池、腦溝、腦裂內(nèi)呈異常信號(hào)影，以顱底部腦池最為明顯，并在測(cè)量異常強(qiáng)化柔腦膜長(zhǎng)度和相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度值時(shí)，表現(xiàn)為異常強(qiáng)化柔腦膜減影前后的長(zhǎng)度分別為(26.776±9.163) mm和(28.130±9.472) mm，異常強(qiáng)化腦膜長(zhǎng)度在減影前與后有顯著性差異；異常強(qiáng)化柔腦膜減影前與后的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度值分別為1.691±0.239和18.277±2.636，顯示異常腦膜強(qiáng)化信號(hào)強(qiáng)度在減影前后差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.2.2細(xì)菌性腦膜炎血行播散是引起此病的主要途徑，腦膜發(fā)炎后，腦膜及腦表面的血管明顯充血，血腦屏障破壞，炎性細(xì)胞產(chǎn)生的滲出物充填蛛網(wǎng)膜下隙導(dǎo)致腦膜及腦表面呈彌漫性皮質(zhì)腫脹，腦溝變窄。沈鈞康等[27]認(rèn)為,血行感染細(xì)菌性腦膜炎在MRI上主要表現(xiàn)為硬腦膜-蛛網(wǎng)膜強(qiáng)化、全腦膜強(qiáng)化及軟腦膜-蛛網(wǎng)膜下隙強(qiáng)化3種類(lèi)型，但在常規(guī)MRI中不能明顯顯現(xiàn)出來(lái)，而通過(guò)減影MRI可以得到清晰顯現(xiàn)。陳振松等[29]應(yīng)用減影MRI對(duì)47例腦膜炎(包括18例細(xì)菌性腦膜炎患者)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)腦膜異常強(qiáng)化的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度值從減影前的21.27±2.96顯著提高至減影后的116.14±4.98。

3.2.3病毒性腦膜炎多繼發(fā)于腸道病毒感染，可引起以大腦、腦干、小腦、腦膜和脊髓彌漫性水腫、脫髓鞘、軟化和膠質(zhì)增生為表現(xiàn)的疾病。病毒性腦膜炎與細(xì)菌性腦膜炎的影像表現(xiàn)常難以鑒別。陳振松等[29]對(duì)47例腦膜炎(包括9例病毒性腦膜炎患者)進(jìn)行減影MRI檢查時(shí)，認(rèn)為減影MRI對(duì)病毒性腦膜炎也具有較高的價(jià)值。

4結(jié)語(yǔ)

診斷腦膜炎影像學(xué)方法較多，聯(lián)合應(yīng)用可以提高腦膜炎診斷的準(zhǔn)確度，其中MRI對(duì)于顯示腦膜炎病變范圍要優(yōu)于CT，尤其是減影MRI具有獨(dú)特的診斷優(yōu)勢(shì)，但是MRI檢查存在著費(fèi)用較高、檢查時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)等缺點(diǎn)，將有待于MRI新技術(shù)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與應(yīng)用來(lái)完善。相信隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的不斷發(fā)展和運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，必將在腦膜炎的診斷中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

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Research Progress in Meningitis Imaging

ZHANGRan1,ZHAIJian2,ZHANGJin-ping3.

(1.GraduateSchool,WannanMedicalCollege,Wuhu241000,China; 2.DepartmentofImaging,YijishanHospitalofWannanMedicalCollege,Wuhu241001,China; 3.DepartmentofImaging,TonglingPeople′sHospital,Tongling244000,China)

Abstact:Meningitis is a common fatal infectious disease.The early imaging diagnosis of meningitis directly affects the early treatment and curative effect.With the rapid development of medical imaging technology,it has been playing an increasingly important role in the diagnosis of meningitis.Different imaging examinations have own advantages and disadvantages.Recently，more and more evidence shows that the imaging features of meningitis are complex and various,therefore understanding the related anatomy,pathophysiology and epidemiology is very important for the early and and accurate diagnosis.

Key words:Meningitis; Diagnostic imaging; Computed tomography; Magnetic resonance imaging

收稿日期：2014-06-23修回日期：2014-09-21編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.042

中圖分類(lèi)號(hào)：R445

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)04-0685-04