腦膜炎影像學診斷新進展

張　冉(綜述)，翟　建，張金平(審校)

(　1.皖南醫學院研究生院，安徽 蕪湖 241000； 2.皖南醫學院弋磯山醫院影像科，安徽 蕪湖 241001；

3.安徽省銅陵市人民醫院影像科，安徽 銅陵 244000)

腦膜炎影像學診斷新進展

張冉1△(綜述)，翟建2，張金平3※(審校)

(1.皖南醫學院研究生院，安徽 蕪湖 241000； 2.皖南醫學院弋磯山醫院影像科，安徽 蕪湖 241001；

3.安徽省銅陵市人民醫院影像科，安徽 銅陵 244000)

摘要：腦膜炎是較為常見且危及生命的急性感染性疾病。該病的影像學早診斷直接影響到臨床早期治療和療效。隨著醫學影像技術的快速發展，影像學在腦膜炎的診斷中發揮著越來越重要的作用。不同影像學對腦膜炎的診斷具有各自的優缺點。近年來越來越多的證據表明，腦膜炎的影像學表現存在著復雜性和多樣性，深入了解相關解剖學、病理生理學及流行病學對影像學早期正確診斷腦膜炎十分重要。

關鍵詞：腦膜炎；影像診斷；CT；磁共振成像

腦膜炎是中樞神經系統常見的感染性疾病，由病毒、細菌、真菌等病原體引起，以腦膜受累為主，包括硬腦膜、軟腦膜、蛛網膜和腦脊液的感染。腦膜炎早期臨床表現不一，如果不及時診斷與治療，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，隨著醫學影像診斷技術水平的不斷提高和診斷設備的更新應用，其對腦膜炎的診斷發揮著越來越重要的作用。現對近年來國內外腦膜炎影像診斷的新進展進行綜述。

1正常腦膜解剖及對比劑強化特征

1.1解剖腦的外面包有三層被膜，由外向內依次為硬腦膜、蛛網膜和軟腦膜，蛛網膜和軟腦膜亦統稱為柔腦膜，對腦和脊髓有支持和保護作用。硬腦膜由厚而堅韌致密結締組織構成，呈不透明纖維性膜結構。其進一步可分為兩層，其中外層即顱骨內面的骨膜，稱為骨膜層；內層較外層厚且堅韌，稱為腦膜層。硬腦膜將顱腔不完全的分為幾個腔室，并在自身內部形成硬腦膜靜脈竇；蛛網膜緊襯于硬腦膜內面，由纖細疏松結締組織構成，菲薄而透明，缺乏血管和神經。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，對腦的營養起重要作用。蛛網膜和軟腦膜之間的較寬闊的間隙為蛛網膜下隙，充滿腦脊液。某些部位蛛網膜下隙異常擴大，形成蛛網膜下池。腦脊液在蛛網膜下隙循環流動，最后主要經蛛網膜粒滲入硬腦膜竇(主要為上矢狀竇)的靜脈血流[3]。

1.2對比劑強化特征正常情況下，部分硬腦膜增強后可強化，通常見于硬膜反折處，如大腦鐮、小腦幕、腦凸面、海綿竇及麥克爾腔處等。在常規磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)或CT增強時，部分正常硬腦膜表現為不連續、均勻性線樣強化。研究表明，正常情況下蛛網膜和軟腦膜在常規MRI或CT增強時無強化，可能與蛛網膜缺少血管及軟腦膜基膜毛細血管呈緊密連接有關[4]。

2腦膜炎的病理學與流行病學

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

2.1結核性腦膜炎結核菌經血液循環入顱沉積于顱底，通過免疫反應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，并可以包埋其內血管、神經，引起腦梗死、脫髓鞘和神經炎等；滲出物早期還可以壓迫導水管，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核球，使蛛網膜顆粒及其他表淺的血管間隙、神經周圍間隙、腦脊液回收功能發生障礙，從而導致非阻塞性腦積水[7]。

2.2細菌性腦膜炎血行傳播是主要傳播途徑，少數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。炎性細胞產生的滲出物充填了蛛網膜下隙，導致腦膜及鄰近周圍腦皮質腫脹，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散的屏障，所以腦皮質的梗死會破壞軟腦膜；炎性滲出物急速形成，表現為局限性腦組織水腫和占位效應。當滲出物較多時，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。化膿性腦膜炎細菌毒素強，早期出現大量炎性滲出物阻塞蛛網膜下隙，大腦凸面腦膜腫脹，導致腦脊液回流受阻，因此顱內壓力急劇升高，膿性滲出物累及視神經孔周圍組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，到達顱腦后均造成不同程度腦膜、腦實質受累，與其他腦膜炎比較缺乏特異性；但此病無意識障礙，臨床癥狀相對較輕，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別于其他腦膜炎的重要指標。

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系統感染，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，血管周圍間隙擴大并在基底核等部位形成膠狀假囊；腦膜呈彌漫性浸潤滲出性改變，腦膜膠原纖維化晚期則肉芽腫生成；腦實質呈彌漫性水腫及纖維母細胞增生；蛛網膜和軟腦膜變厚或互相粘連，導致中腦導水管梗阻(阻塞平面在第四腦室出口處)，可引起單側或雙側腦室積水[10]。

3腦膜炎影像學診斷

3.1CT腦膜炎的病理多樣性決定著其影像學的表現多樣性。頭顱CT在不同的腦膜炎上呈現的影像學表現也不同，CT檢查可以為腦膜炎患者的病變部位、累及范圍及病理類型提供準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確度,減少并發癥[11]，是檢查腦膜炎的重要診斷手段之一。

3.1.1結核性腦膜炎從影像學上將其分為滲出、大動脈炎和病灶3大基本類型征象。因為早期病理變化以漿液性滲出為主，故在頭顱CT平掃中沒有陽性征象出現。當纖維素性滲出為主并有結核性肉芽腫形成時，基底核為主的滲出是結核性腦膜炎最主要的表現[12-13]，而隨著病情的進一步發展，腦積水、腦梗死會逐漸顯示出來。研究認為，CT顯示的腦底池動脈改變和腦實質損害范圍越大則提示病灶越廣且預后越差[14]。Marais等[15]認為腦實質內出現梅花樣串珠樣高密度影為結核球的特異性CT影像，具有定性診斷價值；方偉軍等[16]對95例患者進行了CT檢查，結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核性腦膜炎的異常改變。

3.1.2細菌性腦膜炎張忻宇和隋慶蘭[17]對中耳炎引起的硬腦膜炎研究發現，顱中窩、顱后窩的硬腦膜緊貼顱骨內板不易顯示,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；病側顳枕葉和(或)小腦半球有腦水腫,占位效應顯著，增強檢查病側天幕明顯強化,所以CT冠狀位平掃和增強掃描能更清楚地顯示增厚的腦膜異常強化的范圍可達幕切跡。

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肥皂泡樣的膠狀假囊。Mohan等[10]認為血管周圍間隙擴張是新型隱球菌性腦膜炎神經影像學最早期的特征；華京[18]在對13例患者研究中發現，當血管間隙擴張>3 mm或隱球菌聚集成團呈>5 mm的膠狀假囊時，在CT 上表現為深穿支分布區域的兩側大腦半球深部白質、殼核、內囊或中腦被蓋等處較對稱分布的斑點狀邊緣模糊的非強化略低密度影；并部分伴有腦室擴大腦積水現象，少數表現為多發性低密度灶、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，異常腦膜表現為結節狀或增厚的線樣強化是診斷腦膜炎的重要依據之一[3，19]。當腦膜強化長度>3 cm時，高度懷疑發生腦膜病變[20]。明確腦膜炎腦膜病變范圍，對腦膜炎治療和預后判斷頗為重要。與CT相比，MRI檢查具有較高的組織分辨率、多參數成像、多方位成像等優點。MRI對腦膜炎診斷準確度有了顯著提高[21]。

平掃T1加權成像、T2加權成像、液體衰減翻轉恢復序列成像及增強T1加權成像是常規的頭部MRI檢查序列。但是，增強T1加權成像對正常皮層血管的強化程度較弱且范圍較大，從而影響腦膜異常強化和皮質表面小病灶的判定，而增強T2液體衰減翻轉恢復序列成像則可以解決這些問題，并且范圍局限，不僅使蛛網膜下隙腦室內及周圍產生的腦脊液搏動偽影明顯減弱，甚至消失，而且還可明顯提高腦灰白質腦組織/腦脊液的對比度和對比噪聲比，因此增強T2液體衰減翻轉恢復序列成像序列對于腦膜炎性病變的顯示具有較高的準確性，并可在病變的早期階段即可做出正確診斷。李慶祝等[22]通過增強T2液體衰減翻轉恢復序列成像對各型腦膜炎研究發現，增強T2液體衰減翻轉恢復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確度。

磁共振擴散加權成像是目前唯一能夠檢測活體組織內水分子擴散運動的無創性方法，能夠提供定性和定量的功能信息，通過分析細胞內外水分子跨膜運動功能狀態的改變來診斷和鑒別疾病。劉少強等[23]對10例化膿性腦膜炎研究發現，患者均有擴散加權成像異常表現,所有病例蛛網膜下隙出現擴散加權成像高信號,可以用來幫助診斷化膿性腦膜炎。

近年來新興的減影MRI技術對消除背景信號的干擾更具優勢，在顯示細微的腦膜病變的信號強度差異方面更可信[24]。但是，要獲得滿意的減影MRI圖像，必須要求同層面的增強前與后T1加權成像參數要保持一致。有學者采用像素注冊方法來保證減影前后圖像一致性的使用，效果較好[25-26]。下面就近年來減影MRI技術在各型腦膜炎中的應用研究進展分述如下。

3.2.1結核性腦膜炎常規T1加權成像增強后可見異常強化腦膜，以腦底部腦池較為明顯，強化方式為蛛網膜-軟腦膜強化[27]，因而減影MRI可以更清晰地顯示柔腦膜病灶。李紅等[28]對30例結核性腦膜炎患者進行減影MRI，結果顯示患者在腦池、腦溝、腦裂內呈異常信號影，以顱底部腦池最為明顯，并在測量異常強化柔腦膜長度和相對信號強度值時，表現為異常強化柔腦膜減影前后的長度分別為(26.776±9.163) mm和(28.130±9.472) mm，異常強化腦膜長度在減影前與后有顯著性差異；異常強化柔腦膜減影前與后的相對信號強度值分別為1.691±0.239和18.277±2.636，顯示異常腦膜強化信號強度在減影前后差異有統計學意義。

3.2.2細菌性腦膜炎血行播散是引起此病的主要途徑，腦膜發炎后，腦膜及腦表面的血管明顯充血，血腦屏障破壞，炎性細胞產生的滲出物充填蛛網膜下隙導致腦膜及腦表面呈彌漫性皮質腫脹，腦溝變窄。沈鈞康等[27]認為,血行感染細菌性腦膜炎在MRI上主要表現為硬腦膜-蛛網膜強化、全腦膜強化及軟腦膜-蛛網膜下隙強化3種類型，但在常規MRI中不能明顯顯現出來，而通過減影MRI可以得到清晰顯現。陳振松等[29]應用減影MRI對47例腦膜炎(包括18例細菌性腦膜炎患者)進行了研究,發現腦膜異常強化的相對信號強度值從減影前的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、軟化和膠質增生為表現的疾病。病毒性腦膜炎與細菌性腦膜炎的影像表現常難以鑒別。陳振松等[29]對47例腦膜炎(包括9例病毒性腦膜炎患者)進行減影MRI檢查時，認為減影MRI對病毒性腦膜炎也具有較高的價值。

4結語

診斷腦膜炎影像學方法較多，聯合應用可以提高腦膜炎診斷的準確度，其中MRI對于顯示腦膜炎病變范圍要優于CT，尤其是減影MRI具有獨特的診斷優勢，但是MRI檢查存在著費用較高、檢查時間相對較長等缺點，將有待于MRI新技術進一步開發與應用來完善。相信隨著醫學影像技術的不斷發展和運用經驗的不斷積累，必將在腦膜炎的診斷中發揮越來越重要的作用。

參考文獻

[1]Kanamori M,Geldhoff MD,van der Poll T,etal.Pathogenesis and pathophysiology of pneumococcal meningitis[J].Clin Microbiol Rev,2011,24(3):557-591.

[2]Gritsenko PG,Friedl P.Interstitial guidance of cancer invasion[J].J Pathol,2011,226(2):185-199.

[3]Beek D,Farrar JJ,Gans JD,etal.Adjunctive dexamethasone in bacterial meningitis:a meta-analysis of individual patient data[J].Lancet Neurol,2010,9(3):254-263.

[4]Meltzer CC,Fukui MB,Kanal E,etal.MR imaging of the meninges.Part Ⅰ.Normal anatomic features and nonneoplastic disease[J].Radiology,1996,201(2):297-308.

[5]Lee YC,Chueng YC,Hsu SW,etal.Idiopathic hyperrophic cranial pachymeningit is:case report with 7 years of imaging follow-up[J].AJNR Am J Neuroradiol,2003,24 (1):119-123.

[6]Park IS,Kim H,Chung EY,etal.Idiopathic hypertrophic cranial pachymeningitis misdiagnosed as acute subtentorial hematoma[J].J Korean Neurosurg Soc,2010,48(2):181-184.

[7]Botha H,Ackerman C,Candy S,etal.Reliability and diagnostic performance of CT imaging criteria in the diagnosis of tuberculous meningitis[J].PLoS One,2010,7(6):e38982.

[8]羅學毛,龍晚生,胡茂清,等.細菌性腦膜炎的MRI診斷[J].中國CT和MRI雜志,2009,7(1):15-17.

[9]薄宇清，王智勇，吳景錄.成人化膿性腦膜炎臨床特點與診治分析[J].中華醫院感染學雜志,2013,23(13):3088-3089.

[10]Mohan S,Jain KK,Arabi M,etal.Imaging of meningitis and ventriculitis[J].Neuroimaging Clin N Am,2012,22(4):557-583.

[11]Donald PR.The chemotherapy of tuberculous meningitis in children and adults[J].Tuberculosis (Edinb),2010,90(6):375-392.

[12]王郁.結核性腦膜炎臨床診斷與治療分析附48例報道[J].中國醫藥指南，2011，9(26)：64-65.

[13]Panicker JN,Nagaraja D,Subbakrishna DK,etal.Role of the BACTEC radiometric method in the evaluation of patients with clinically probable tuberculous meningitis[J].Ann India Acad Neurol,2010,13(2):128-131.

[14]Iype T,Chacko S,Raghavan S,etal.Preliminary report of directly observed treatment,short course in tuberculous meningitis[J].Ann India Acad Neurol,2010,13(1):57-63.

[15]Marais S,Thwaites G,Schoeman JF,etal.Tuberculous meningitis:a uniform case definition for use in clinical research[J].Lancet Infect Dis,2010,10(11):803-812.

[16]方偉軍,張穎,劉峴,等.結核性腦膜炎CT影像診斷[J].現代醫學影像學,2009,8(18):207-210.

[17]張忻宇，隋慶蘭.耳源性肥厚性硬腦膜炎的臨床表現和 CT、MRI特點[J].中國醫學影像技術，2007，23(3):370-373.

[18]華京.新型隱球菌性腦膜炎的 CT 診斷價值[J].浙江臨床醫學,2006,8(11):1212-1213.

[19]劉紅軍,梁長虹,黃飚,等.非感染性異常腦膜強化的磁共振成像診斷[J].中華神經科雜志,2009,42(5):339-340.

[20]Edouard M.Treatment plans optimization for contrast-enhanced synchrotron stereotactic radiotherapy[J].Med Phys,2010,37(6):2445-2456.

[21]González-Martín J,García-García JM,Anibarro L.Consensus document on the diagnosis,treatment and prevention of tuberculosis[J].Arch Bronconeumol,2010,46(5):255-274.

[22]李慶祝,翟建,陳遠軍.MRI增強T1WI BRAVO與T2WI FLAIR

CUBE診斷腦膜炎性病變的對比研究[J].皖南醫學院學報,2013,32(4):323-326.

[23]劉少強，陳惠，鐘小玲，等.磁共振擴散加權成像在診斷急性化膿性腦膜炎的臨床價值[J].贛南醫學院學報，2010，30(1)：1-3.

[24]趙京龍，張貴祥，胡運勝，等.磁共振減影技術在腦膜顯像中的應用[J].實用放射學雜志，2004，20(1)：9-13.

[25]Jivraj K,Bhargava R,Aronyk K,etal.Diploic venous anatomy studied in-vivo by MRI[J].Clin Anat,2009,22(3):296-301.

[26]Oatridge A,Hajnal JV,Saeed N,etal.Subvoxel image registration of multislice(2D) magnetic resonance images in patients with high-gradegliomas of the brain[J].Clin Radiol,2002,57(7):1098-1108.

[27]沈鈞康,湯群峰,閔國強,等.腦膜病變MRI異常強化類型與病因的相關性分析[J].蘇州大學學報:醫學版,2002,22(50):564-566.

[28]李紅,馬林,蘇家貴,等.磁共振增強減影技術在結核性腦膜炎中的運用[J].中國醫學影像技術,2007,23(2):194-197.

[29]陳振松,李新春,孟志華,等.數字減影磁共振成像對腦膜炎的診斷價值[J].中西醫結合心腦血管病雜志,2006,4(2):117-118.

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

中圖分類號：R445

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)04-0685-04