脑膜炎影像学诊断新进展

张　冉(综述)，翟　建，张金平(审校)

(　1.皖南医学院研究生院，安徽 芜湖 241000； 2.皖南医学院弋矶山医院影像科，安徽 芜湖 241001；

3.安徽省铜陵市人民医院影像科，安徽 铜陵 244000)

脑膜炎影像学诊断新进展

张冉1△(综述)，翟建2，张金平3※(审校)

(1.皖南医学院研究生院，安徽 芜湖 241000； 2.皖南医学院弋矶山医院影像科，安徽 芜湖 241001；

3.安徽省铜陵市人民医院影像科，安徽 铜陵 244000)

摘要：脑膜炎是较为常见且危及生命的急性感染性疾病。该病的影像学早诊断直接影响到临床早期治疗和疗效。随着医学影像技术的快速发展，影像学在脑膜炎的诊断中发挥着越来越重要的作用。不同影像学对脑膜炎的诊断具有各自的优缺点。近年来越来越多的证据表明，脑膜炎的影像学表现存在着复杂性和多样性，深入了解相关解剖学、病理生理学及流行病学对影像学早期正确诊断脑膜炎十分重要。

关键词：脑膜炎；影像诊断；CT；磁共振成像

脑膜炎是中枢神经系统常见的感染性疾病，由病毒、细菌、真菌等病原体引起，以脑膜受累为主，包括硬脑膜、软脑膜、蛛网膜和脑脊液的感染。脑膜炎早期临床表现不一，如果不及时诊断与治疗，则可致很高的病死率或留有不同程度的后遗症[1-2]。一直以来该疾病的诊断主要依靠临床病史、体征和脑脊液检查。近年来，随着医学影像诊断技术水平的不断提高和诊断设备的更新应用，其对脑膜炎的诊断发挥着越来越重要的作用。现对近年来国内外脑膜炎影像诊断的新进展进行综述。

1正常脑膜解剖及对比剂强化特征

1.1解剖脑的外面包有三层被膜，由外向内依次为硬脑膜、蛛网膜和软脑膜，蛛网膜和软脑膜亦统称为柔脑膜，对脑和脊髓有支持和保护作用。硬脑膜由厚而坚韧致密结缔组织构成，呈不透明纤维性膜结构。其进一步可分为两层，其中外层即颅骨内面的骨膜，称为骨膜层；内层较外层厚且坚韧，称为脑膜层。硬脑膜将颅腔不完全的分为几个腔室，并在自身内部形成硬脑膜静脉窦；蛛网膜紧衬于硬脑膜内面，由纤细疏松结缔组织构成，菲薄而透明，缺乏血管和神经。其与硬脑膜之间潜在性间隙称为硬膜下隙。软脑膜紧贴于脑表面并伸入脑沟及脑裂间，富有血管神经，对脑的营养起重要作用。蛛网膜和软脑膜之间的较宽阔的间隙为蛛网膜下隙，充满脑脊液。某些部位蛛网膜下隙异常扩大，形成蛛网膜下池。脑脊液在蛛网膜下隙循环流动，最后主要经蛛网膜粒渗入硬脑膜窦(主要为上矢状窦)的静脉血流[3]。

1.2对比剂强化特征正常情况下，部分硬脑膜增强后可强化，通常见于硬膜反折处，如大脑镰、小脑幕、脑凸面、海绵窦及麦克尔腔处等。在常规磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)或CT增强时，部分正常硬脑膜表现为不连续、均匀性线样强化。研究表明，正常情况下蛛网膜和软脑膜在常规MRI或CT增强时无强化，可能与蛛网膜缺少血管及软脑膜基膜毛细血管呈紧密连接有关[4]。

2脑膜炎的病理学与流行病学

由于抗生素广泛使用，硬脑膜感染性病变在国内已不多见，而欧、美等地报道较多[5]，局灶性或弥漫性硬脑膜肥厚及纤维组织增生，在增生组织内可见丰富的胶原纤维，其中有多形核白细胞、淋巴细胞等多种炎性细胞浸润，部分病例病变组织增生明显，可产生神经组织压迫症[6]。脑膜炎多以柔脑膜感染病变较为常见，可分为结核性脑膜炎、细菌性脑膜炎、病毒性脑膜炎、真菌性脑膜炎(新型隐球菌性脑膜炎多见)，而癌性脑膜炎等其他特殊型脑膜炎较为少见。

2.1结核性脑膜炎结核菌经血液循环入颅沉积于颅底，通过免疫反应引起软脑膜及室管膜脑膜水肿、渗出。渗出物主要积聚在脑基底池及大脑凸面的脑沟，并可以包埋其内血管、神经，引起脑梗死、脱髓鞘和神经炎等；渗出物早期还可以压迫导水管，堵塞脑池引起脑积水；渗出物引起的脑膜炎粘连及在脑膜上形成结核球，使蛛网膜颗粒及其他表浅的血管间隙、神经周围间隙、脑脊液回收功能发生障碍，从而导致非阻塞性脑积水[7]。

2.2细菌性脑膜炎血行传播是主要传播途径，少数由邻近感染病灶直接蔓延或伴有直接种植的穿刺损伤引起。炎性细胞产生的渗出物充填了蛛网膜下隙，导致脑膜及邻近周围脑皮质肿胀，并刺激血管痉挛或血栓形成，造成脑血管梗死。由于正常软脑膜是防止感染扩散的屏障，所以脑皮质的梗死会破坏软脑膜；炎性渗出物急速形成，表现为局限性脑组织水肿和占位效应。当渗出物较多时，脑池、脑沟并不因脑肿胀而变窄变小，反而增大增宽[8]，晚期渗出物粘连与脑膜增厚，可引起交通性脑积水。化脓性脑膜炎细菌毒素强，早期出现大量炎性渗出物阻塞蛛网膜下隙，大脑凸面脑膜肿胀，导致脑脊液回流受阻，因此颅内压力急剧升高，脓性渗出物累及视神经孔周围组织可致使眼静脉回流受阻[9]。

2.3病毒性脑膜炎传播途径繁多，到达颅脑后均造成不同程度脑膜、脑实质受累，与其他脑膜炎比较缺乏特异性；但此病无意识障碍，临床症状相对较轻，脑脊液葡萄糖正常，氯化物接近于正常、可轻度降低是病毒性脑膜炎区别于其他脑膜炎的重要指标。

2.4新型隐球菌性脑膜炎新型隐球菌性脑膜炎主要为慢性中枢神经系统感染，比较容易侵袭小脑背部和大脑底部。菌落的聚集致使脑膜变厚，血管周围间隙扩大并在基底核等部位形成胶状假囊；脑膜呈弥漫性浸润渗出性改变，脑膜胶原纤维化晚期则肉芽肿生成；脑实质呈弥漫性水肿及纤维母细胞增生；蛛网膜和软脑膜变厚或互相粘连，导致中脑导水管梗阻(阻塞平面在第四脑室出口处)，可引起单侧或双侧脑室积水[10]。

3脑膜炎影像学诊断

3.1CT脑膜炎的病理多样性决定着其影像学的表现多样性。头颅CT在不同的脑膜炎上呈现的影像学表现也不同，CT检查可以为脑膜炎患者的病变部位、累及范围及病理类型提供准确的定位及定性诊断。 CT 检查与临床相配合可以显著提高脑膜炎的诊断准确度,减少并发症[11]，是检查脑膜炎的重要诊断手段之一。

3.1.1结核性脑膜炎从影像学上将其分为渗出、大动脉炎和病灶3大基本类型征象。因为早期病理变化以浆液性渗出为主，故在头颅CT平扫中没有阳性征象出现。当纤维素性渗出为主并有结核性肉芽肿形成时，基底核为主的渗出是结核性脑膜炎最主要的表现[12-13]，而随着病情的进一步发展，脑积水、脑梗死会逐渐显示出来。研究认为，CT显示的脑底池动脉改变和脑实质损害范围越大则提示病灶越广且预后越差[14]。Marais等[15]认为脑实质内出现梅花样串珠样高密度影为结核球的特异性CT影像，具有定性诊断价值；方伟军等[16]对95例患者进行了CT检查，结核性脑膜炎的检出率占93.7%，所以CT检查能够较好地反映结核性脑膜炎的异常改变。

3.1.2细菌性脑膜炎张忻宇和隋庆兰[17]对中耳炎引起的硬脑膜炎研究发现，颅中窝、颅后窝的硬脑膜紧贴颅骨内板不易显示,天幕游离易于显示，以天幕密度增高为主,也可为等密度,边界欠清；病侧颞枕叶和(或)小脑半球有脑水肿,占位效应显著，增强检查病侧天幕明显强化,所以CT冠状位平扫和增强扫描能更清楚地显示增厚的脑膜异常强化的范围可达幕切迹。

3.1.3新型隐球菌性脑膜炎新型隐球菌主要在基底核、丘脑、中脑、脑干或小脑等部位形成多数肥皂泡样的胶状假囊。Mohan等[10]认为血管周围间隙扩张是新型隐球菌性脑膜炎神经影像学最早期的特征；华京[18]在对13例患者研究中发现，当血管间隙扩张>3 mm或隐球菌聚集成团呈>5 mm的胶状假囊时，在CT 上表现为深穿支分布区域的两侧大脑半球深部白质、壳核、内囊或中脑被盖等处较对称分布的斑点状边缘模糊的非强化略低密度影；并部分伴有脑室扩大脑积水现象，少数表现为多发性低密度灶、脑萎缩等。

3.2MRI由于部分脑膜炎早期在CT平扫显示欠佳，至中晚期脑膜炎征象才逐渐显现，异常脑膜表现为结节状或增厚的线样强化是诊断脑膜炎的重要依据之一[3，19]。当脑膜强化长度>3 cm时，高度怀疑发生脑膜病变[20]。明确脑膜炎脑膜病变范围，对脑膜炎治疗和预后判断颇为重要。与CT相比，MRI检查具有较高的组织分辨率、多参数成像、多方位成像等优点。MRI对脑膜炎诊断准确度有了显著提高[21]。

平扫T1加权成像、T2加权成像、液体衰减翻转恢复序列成像及增强T1加权成像是常规的头部MRI检查序列。但是，增强T1加权成像对正常皮层血管的强化程度较弱且范围较大，从而影响脑膜异常强化和皮质表面小病灶的判定，而增强T2液体衰减翻转恢复序列成像则可以解决这些问题，并且范围局限，不仅使蛛网膜下隙脑室内及周围产生的脑脊液搏动伪影明显减弱，甚至消失，而且还可明显提高脑灰白质脑组织/脑脊液的对比度和对比噪声比，因此增强T2液体衰减翻转恢复序列成像序列对于脑膜炎性病变的显示具有较高的准确性，并可在病变的早期阶段即可做出正确诊断。李庆祝等[22]通过增强T2液体衰减翻转恢复序列成像对各型脑膜炎研究发现，增强T2液体衰减翻转恢复序列成像序列可以显示脑膜炎性病变的灵敏度和特异度分别为88.60%、64.00%，显著地提高了脑膜炎的准确度。

磁共振扩散加权成像是目前唯一能够检测活体组织内水分子扩散运动的无创性方法，能够提供定性和定量的功能信息，通过分析细胞内外水分子跨膜运动功能状态的改变来诊断和鉴别疾病。刘少强等[23]对10例化脓性脑膜炎研究发现，患者均有扩散加权成像异常表现,所有病例蛛网膜下隙出现扩散加权成像高信号,可以用来帮助诊断化脓性脑膜炎。

近年来新兴的减影MRI技术对消除背景信号的干扰更具优势，在显示细微的脑膜病变的信号强度差异方面更可信[24]。但是，要获得满意的减影MRI图像，必须要求同层面的增强前与后T1加权成像参数要保持一致。有学者采用像素注册方法来保证减影前后图像一致性的使用，效果较好[25-26]。下面就近年来减影MRI技术在各型脑膜炎中的应用研究进展分述如下。

3.2.1结核性脑膜炎常规T1加权成像增强后可见异常强化脑膜，以脑底部脑池较为明显，强化方式为蛛网膜-软脑膜强化[27]，因而减影MRI可以更清晰地显示柔脑膜病灶。李红等[28]对30例结核性脑膜炎患者进行减影MRI，结果显示患者在脑池、脑沟、脑裂内呈异常信号影，以颅底部脑池最为明显，并在测量异常强化柔脑膜长度和相对信号强度值时，表现为异常强化柔脑膜减影前后的长度分别为(26.776±9.163) mm和(28.130±9.472) mm，异常强化脑膜长度在减影前与后有显著性差异；异常强化柔脑膜减影前与后的相对信号强度值分别为1.691±0.239和18.277±2.636，显示异常脑膜强化信号强度在减影前后差异有统计学意义。

3.2.2细菌性脑膜炎血行播散是引起此病的主要途径，脑膜发炎后，脑膜及脑表面的血管明显充血，血脑屏障破坏，炎性细胞产生的渗出物充填蛛网膜下隙导致脑膜及脑表面呈弥漫性皮质肿胀，脑沟变窄。沈钧康等[27]认为,血行感染细菌性脑膜炎在MRI上主要表现为硬脑膜-蛛网膜强化、全脑膜强化及软脑膜-蛛网膜下隙强化3种类型，但在常规MRI中不能明显显现出来，而通过减影MRI可以得到清晰显现。陈振松等[29]应用减影MRI对47例脑膜炎(包括18例细菌性脑膜炎患者)进行了研究,发现脑膜异常强化的相对信号强度值从减影前的21.27±2.96显著提高至减影后的116.14±4.98。

3.2.3病毒性脑膜炎多继发于肠道病毒感染，可引起以大脑、脑干、小脑、脑膜和脊髓弥漫性水肿、脱髓鞘、软化和胶质增生为表现的疾病。病毒性脑膜炎与细菌性脑膜炎的影像表现常难以鉴别。陈振松等[29]对47例脑膜炎(包括9例病毒性脑膜炎患者)进行减影MRI检查时，认为减影MRI对病毒性脑膜炎也具有较高的价值。

4结语

诊断脑膜炎影像学方法较多，联合应用可以提高脑膜炎诊断的准确度，其中MRI对于显示脑膜炎病变范围要优于CT，尤其是减影MRI具有独特的诊断优势，但是MRI检查存在着费用较高、检查时间相对较长等缺点，将有待于MRI新技术进一步开发与应用来完善。相信随着医学影像技术的不断发展和运用经验的不断积累，必将在脑膜炎的诊断中发挥越来越重要的作用。

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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编辑：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.042

中图分类号：R445

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)04-0685-04