腰椎穿刺和脑脊液检查
脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)是存在于脑室及蛛网膜下腔内的一种无色透明液体,对脑和脊髓具有保护、支持和营养等多种功能。CSF的生理、生化等特性在许多神经系统疾病中都会发生改变,对中枢神经系统感染,如脑膜炎和脑炎、蛛网膜下腔出血、脑膜癌病和脱髓鞘等疾病的诊断、鉴别诊断、疗效和预后判断具有重要的价值。腰椎穿刺(简称腰穿)是部分疾病特殊治疗的入径。
CSF产生的主要部位是侧脑室脉络丛,该部位产生的CSF约占CSF总量的95%,其余来源于第三脑室和第四脑室等部位。CSF经室间孔进入第三脑室、中脑导水管、第四脑室,最后经第四脑室的中间孔和两个侧孔流到脑和脊髓表面的蛛网膜下腔和脑池。大部分CSF经脑穹窿面的蛛网膜颗粒吸收至上矢状窦,小部分经脊神经根间隙吸收。
成人CSF总量为110~200 mL,平均130 mL,其生成速度为0.3~0.5 mL/min,每日生成400~500 mL,即人体的CSF每天可更新3~4次。在急性或慢性炎症、脑水肿和脉络丛乳头状瘤中,CSF分泌明显增多,可达到5000~6000 mL/d。正常情况下血液中的各种化学成分只能选择性地进入CSF中,这种功能称为血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)。在病理情况下,BBB破坏和其通透性增高可使CSF成分发生改变。通常经腰穿采取CSF,特殊情况下也可行小脑延髓池穿刺或侧脑室穿刺;诊断性穿刺还可注入显影剂和空气等进行造影,以观察脊髓蛛网膜下腔、脑蛛网膜下腔和脑室系统的情况;治疗性穿刺主要是注入药物用以治疗。
(一)腰穿
1.适应证
腰穿脑脊液检查有助于以下疾病的诊断与鉴别诊断。
(1)中枢神经系统感染性疾病,包括各种病原体引起的脑膜炎和脑炎。
(2)中枢神经系统非感染性的炎性疾病,如自身免疫性脑炎、炎性脱髓鞘疾病和血管炎等。
(3)临床怀疑蛛网膜下腔出血而头颅CT尚不能证实时或与脑膜炎等疾病鉴别有困难时。
(4)脑膜癌病、原发性或继发性中枢神经系统淋巴瘤等累及脑膜的恶性肿瘤的诊断。
(5)脊髓病变和多发性神经根病变的诊断及鉴别诊断。
(6)怀疑颅内压异常需要证实或者排除时。
(7)脊髓造影和鞘内药物治疗等。
2.禁忌证
(1)颅内压显著升高伴有脑疝征象者,后颅窝的占位性病变,如小脑肿瘤患者。
(2)穿刺部位有化脓性感染灶或者脊椎结核者;脊髓压迫症的脊髓功能已处于即将丧失的临界状态时,腰穿可能加重病情者,需要慎行腰穿。
(3)血液系统疾病有出血倾向者,使用肝素等药物导致出血倾向者,血小板<50000/mm3者。
3.并发症
(1)头痛。头痛是最常见的并发症,发生机制为CSF经穿刺部位持续渗漏,造成颅内压降低。腰穿后头痛大多在穿刺后24 h出现,可持续5~8 d。头痛以前额和后枕部为著,跳痛或胀痛多见,还可伴有颈部和后背痛。咳嗽、打喷嚏或站立时症状加重,严重者还可伴有恶心、呕吐和耳鸣。平卧位可使头痛减轻,应鼓励患者大量饮水,必要时可静脉输入生理盐水。
(2)出血。腰穿出血大多数为损伤蛛网膜或硬膜的静脉所致,出血量通常较少而且一般不引起明显的临床症状。出血量较多时应注意与原发性蛛网膜下腔出血相鉴别。
(3)感染。较少见,消毒不彻底、无菌操作不当、局部有感染灶等,可能导致腰穿后感染。
(4)脑疝。脑疝是腰穿最危险的并发症,易发生于颅内压高的患者。如颅内压高者必须行腰穿才能明确诊断时,穿刺前先用脱水剂降低颅内压,腰穿后需要密切观察病情,注意脑疝的征象。
(二)CSF常规检查
1.压力
(1)常规压力测定。通常用测压管检查,侧卧位的正常压力为80~180 mmH2O,>200 mmH2O提示颅内压增高(极度肥胖者压力>220 mmH2O为增高)。CSF压力测定应包括初压(取CSF之前)和终压(取CSF之后)。压力高可见于脑水肿、颅内占位性病变、感染、脑卒中、静脉窦血栓形成、良性颅内压增高,以及心力衰竭、肺功能不全和肝性脑病等。压力低主要见于低颅压、脱水、脊髓蛛网膜下腔梗阻和CSF漏等。
(2)奎肯试验(Queckenstedt test)。奎肯试验又称压颈试验,指腰穿时压迫颈部观察CSF的压力变化。压颈试验前应先做压腹试验,用手掌深压腹部,CSF压力迅速上升,解除压迫后,压力迅速下降,说明穿刺针头确实在椎管内。压颈试验有指压法和压力计法,前者是用手指压迫颈静脉10~15 s后放松,观察其压力的变化;压力计法是将血压计气带轻缚于患者的颈部,测定初压后,可迅速充气至20 mmHg、40 mmHg和60 mmHg,记录CSF压力变化直至压力不再上升为止,然后迅速放气,记录CSF压力至不再下降为止。正常情况下,压颈后CSF压力迅速上升100~200 mmH2O以上,解除压颈后,压力迅速下降至初压水平。如在穿刺部位以上有椎管梗阻,压颈时压力不上升(完全梗阻),或上升、下降缓慢(部分梗阻),称为压颈试验阳性。如压迫一侧颈静脉,CSF压力不上升,但压迫对侧上升正常,常指示梗阻侧的横窦闭塞。如有颅内压升高或怀疑后颅窝肿瘤者,禁行压颈试验,以免发生脑疝。压颈试验提示蛛网膜下腔完全梗阻或不完全梗阻,主要见于脊髓肿瘤、脊膜炎和椎管肿瘤等。
2.性状(https://www.daowen.com)
正常人CSF是无色透明的液体。如CSF为血性或粉红色,可用三管试验连续接取CSF,前后各管为均匀一致的血性提示为蛛网膜下腔出血,前后各管的颜色依次变淡可能为穿刺损伤出血。血性CSF离心后变为无色,可能为新鲜出血,如液体为黄色提示为陈旧性出血。CSF如云雾状,多是细菌感染引起的细胞数增多,见于各种化脓性脑膜炎,严重时可如米汤样。CSF放置后有纤维蛋白膜形成,见于结核性脑膜炎,此现象称为蛛网膜样凝固。CSF呈黄色,离体后不久自动凝固如胶样,称为弗洛因综合征(Froin syndrome),是CSF蛋白质过多所致,常见于椎管梗阻。
3.细胞数
正常人CSF中白细胞数为(0~5)×106个/L,多为单核细胞。白细胞增多见于脑脊髓膜和脑实质的炎性病变,涂片检查如发现致病的细菌、真菌及脱落的瘤细胞等,有助于病原学的诊断。
4.潘迪试验
潘迪试验(Pandy test)是CSF蛋白定性试验方法,利用CSF中球蛋白能与饱和苯酚结合形成不溶性蛋白盐的原理,球蛋白含量越高反应越明显,通常作为蛋白定性的参考试验,可出现假阳性反应。
(三)CSF生化检查
1.蛋白质
正常人CSF中蛋白质含量为0.15~0.45 g/L,脑池液为0.1~0.25 g/L,脑脊液为0.05~0.15 g/L。蛋白质增高见于中枢神经系统感染、脑肿瘤、脑出血、脊髓压迫症、吉兰-巴雷综合征、听神经瘤、糖尿病性神经根神经病、黏液性水肿和全身性感染等。蛋白质降低(<0.15 g/L)见于腰穿或硬膜损伤引起CSF丢失、身体极度虚弱和营养不良者。
2.糖
CSF中糖含量取决于血糖的水平。正常值为2.5~4.4 mmol/L(50~75 mg/dL),为血糖的50%~70%。通常CSF中糖<2.25 mmol/L(45 mg/dL)为异常。糖含量明显减少见于化脓性脑膜炎,轻至中度减少见于结核性或真菌性脑膜炎(特别是隐球菌性脑膜炎)以及脑膜癌病。糖含量增加见于糖尿病。
3.氯化物
正常人CSF中含氯化物120~130 mmol/L(700~750 mg/dL),较血氯水平高。氯化物含量减低见于细菌性和真菌性脑膜炎,尤以结核性脑膜炎最为明显,还可见于全身性疾病引起的电解质紊乱等。
(四)CSF特殊检查
1.细胞学检查
通常采用玻片离心法或者自然沉淀法。取1~2 mL CSF,经细胞玻片离心或者CSF细胞学沉淀器,使细胞沉淀在带滤纸孔的玻片上,干燥后以瑞-姬(Wright-Giemsa)染色镜检。CSF细胞学对中枢神经系统(CNS)感染性和非感染性炎性疾病以及肿瘤等有重要辅助诊断意义。CNS化脓性感染时,CSF细胞学可见中性粒细胞增多,病毒性感染可见淋巴细胞增多,结核性脑膜炎可见淋巴细胞与中性粒细胞混合性细胞反应,新型隐球菌脑膜炎亦呈混合性细胞反应,并常可见新型隐球菌;颅内寄生虫感染的CSF细胞学常可见嗜酸性粒细胞增多。当蛛网膜下腔出血时,红细胞将刺激软脑膜发生一系列细胞反应,通常在出血后24 h达到高峰,如无再出血往往在7~10 d内迅速消失。一般在出血的12~24 h内出现激活的单核细胞,3天内出现含红细胞的吞噬细胞,5d后出现含铁血黄素吞噬细胞,10 d后可见胆红素吞噬细胞,如在吞噬细胞胞浆内同时见到被吞噬的新鲜红细胞、褪色的红细胞、含铁血黄素和胆红素,则为出血未止或复发出血的征象。腰穿损伤者则不会出现此类激活的单核细胞和吞噬细胞。
2.蛋白电泳
CSF蛋白电泳的正常值(滤纸法)为:前白蛋白为2%~6%,白蛋白为44%~62%,α1球蛋白为4%~8%,α2球蛋白为5%~11%,β球蛋白为8%~13%,γ球蛋白为7%~18%。电泳带定性定量分析对神经系统疾病的诊断有一定帮助。前白蛋白在神经系统炎症时降低,在变性病时升高;白蛋白减少多见于γ球蛋白增高。球蛋白升高主要见于中枢神经系统感染早期,β球蛋白增高见于肌萎缩侧索硬化和退行性病变等,γ球蛋白增高见于脱髓鞘疾病和中枢神经系统感染等。
3.免疫球蛋白(Ig)
正常人CSF-Ig含量极少,IgG为10~40 mg/L,IgA为1~6 mg/L,IgM含量极微。CSF-Ig含量增高见于中枢神经系统炎性反应(细菌、病毒、螺旋体及真菌等感染),对多发性硬化、其他原因所致的脱髓鞘病变和中枢神经系统血管炎等诊断有帮助;结核性脑膜炎和化脓性脑膜炎的IgG和IgA均上升,前者更明显,结核性脑膜炎的IgM也升高。乙型脑炎急性期IgG基本正常,恢复期IgG、IgA、IgM均轻度增高。CSF-IgG指数及中枢神经系统24 h IgG合成率的测定,可作为中枢神经系统内自身合成Ig的标志。
4.寡克隆区带
寡克隆区带(OB)是检测鞘内IgG合成的重要方法。一般临床上检测到的是IgG型OB,OB是诊断多发性硬化的重要辅助指标。常用等电聚焦电泳和免疫印迹的方法检测OB。OB阳性也见于其他神经系统感染性疾病。
5.酶
正常人CSF中谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸磷酸激酶(CK)明显低于血清中含量。在中枢神经系统疾病中,CSF酶含量可升高,但尚缺乏诊断的特异性,有待进一步研究。
6.病原学检测
(1)病毒学检测。①单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV)抗原和抗体的检测:常用方法有补体结合试验(CFT)、间接免疫荧光法(IFA)、放射免疫法(RIA)和酶联免疫吸附试验(ELISA)等。抗原早期阳性提示近期感染的可能,双份血清的测定对判断近期感染更有意义;HSV-IgG型抗体阳性在血清中可终生存在,发病初期HSV-IgM型抗体阳性更有意义。②巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)抗体检测。方法为ELISA、RIA、IFA或CFT,CSF中分离出病毒或聚合酶链反应(PCR)方法检测病毒阳性有助于诊断,而阴性不能排除诊断。③EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)抗体检测。方法为ELISA或IFA,正常人为阴性,CSF中分离出病毒或抗体阳性有助于诊断。
(2)CSF涂片和CSF细胞学经革兰染色、抗酸染色和墨汁染色等特殊染色,对化脓性脑膜炎、结核性脑膜炎和新型隐球菌脑膜炎等的诊断有重要帮助。CSF新型隐球菌感染,免疫学检查包括特异性抗体和特异性抗原的测定,常用的方法为IFA、乳胶凝集(LA)和ELISA等。
(3)囊虫特异性抗体检测。方法有间接血凝实验、ELISA法和酶联转印技术(EITB)等,其中ELISA法最常用,敏感度达90%以上,特异度达98%。正常人抗体阴性,CSF中抗体阳性有助于诊断。