床旁脊柱超声诊断技术在新生儿脑膜炎中的临床应用*

徐 鑫，胥 萍

（兰州大学第二医院，甘肃 兰州 730000）

新生儿脑膜炎是严重影响中枢神经系统的疾病。每10 000 名新生儿中会有1～4 名发病，早产儿和长期住院新生儿的发病率更高［1］。全球新生儿脑膜炎的死亡率每年高达19 万例，20%～50%患儿后期出现癫痫、认知缺陷和运动异常。临床中，新生儿脑膜炎常常继发于迟发型败血症［2-3］。尽管抗菌治疗方法不断改进，但其预后仍未改善，早期诊断和识别并发症对于治疗和预后尤为重要。

临床上对评估颅脑损伤的严重程度及确切位置通常需要依靠影像学检查辅助诊断。MRI 图像质量最佳，但其成本昂贵，扫描时间长，并且在重症患儿临床应用受到限制。床旁超声因其便携性且无辐射，是危重症新生儿最常用且最重要的筛查方法，有研究证实颅脑超声可以监测细菌性脑膜炎及其颅内并发症，包括脑水肿、颅内出血、颅内感染、脑积水［4］。目前未见文献报道脊柱超声在新生儿脑膜炎诊断中的价值。本论述收集了40例临床怀疑脑膜炎的新生儿，均行腰椎穿刺，总结分析新生儿脑膜炎的脊柱超声特点。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集自 2021 年 1 月至2022 年2 月于兰州大学第二医院（以下简称我院）新生儿科住院患儿怀疑脑膜炎40例。男婴24例，女婴16例，年龄16.9±6.7 d。纳入标准：（1）脑脊液培养阳性或脑脊液培养阴性但脑脊液中白细胞计数升高（足月儿：日龄<7 d，>32×106/L；日龄≥7 d，>10×106/L；早产儿：>29×106/L）、葡萄糖降低（<1.1～2.2 mmoL/L）以及蛋白含量增高（足月儿>0.1～1.7 g/L，早产儿>0.65～1.5 g/L）；（2）年龄2～28 d；（3）脊柱超声检查资料完整。排除标准：（1）危重儿或不宜俯卧位患儿；（2）胸腰椎存在开放性损伤；（3）存在先天性脑发育畸形、遗传代谢性疾病、脑肿瘤、先天性梅毒患儿或神经系统术后；（4）生后出现缺血缺氧性脑病。本研究经兰州大学第二医院伦理委员会批准（2022A-045），并获得患儿家长的知情同意。

1.2 研究方法

脊柱超声检查采用PHILIPS 超声仪器12-5 MHz高频线阵探头。检查期间严格遵守院感，一患一消。患儿俯卧位行标准胸腰椎矢状位及轴位超声检查。图像深度调至3.5 cm。二维超声下清晰显示椎管、蛛网膜下腔、脊髓回声。M 型超声记录脊髓的振动性。彩色多普勒超声区分蛛网膜下腔内血管和异常回声。每个患儿取最佳切面存图。脑脊液检查结果包括细胞计数和生化检查（蛋白和葡萄糖水平）。最后，将患儿超声成像特点与脑脊液检查结果对比分析。

1.3 统计学方法

应用SPSS25.0 软件进行统计学分析。年龄采用xˉ±s 表示。计数资料采用例数或百分率表示，两种方法检出率的比较采用卡方检验。以灵敏性、特异性及准确性描述两种诊断方法效能，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床症状及体征

所有受检新生儿症状由家属代诉。40 例中，表现精神差、哭闹、嗜睡13例，黄疸5例，吐奶、食欲差6例，腹泻4例，腹胀4例，上呼吸道感染2例，伴有发热10例，呼吸骤停1例。经脑脊液结果明确诊断脑膜炎12例。

2.2 脊柱超声的声像图特点

2.2.1 蛛网膜下腔回声

横断面，正常椎管内脊髓呈卵圆形低回声，中央管呈条状高回声，蛛网膜下腔的回声呈无回声，内透声好。脑膜炎组蛛网膜下腔内透声差，内见点状高回声沉积（见图1（a）、（b）所列）。首次检查时7例管腔内回声呈星点状高回声分布，入院一周后复查，其中3例管腔内可见条索样回声。

图1 蛛网膜下腔声像图

2.2.2 脊髓的振动性

矢状切面，脊髓位于椎管中央，被蛛网膜下腔内的脑脊液所包围。具有流动性的脑脊液可以刺激脊髓发生振动，实时超声下可以看到脊髓和神经根在脑脊液中沿头尾和前后方向自由振动。当蛛网膜下腔内炎症渗出物黏连，致使管腔内脑脊液动力学发生改变，同时脊髓的振动减少或消失（见图2（a）、（b）所列）。M型超声清晰显示每层结构的移动位移，可直观显示脊髓的振动性，有17例脊髓的振动明显减弱，随访后期，振动性消失。

图2 脊髓振动声像图

2.3 脊柱超声诊断脑膜炎的价值

脊柱超声的声像图特点与脑膜炎对照分析表明，相对于脊髓的振动性，蛛网膜下腔内回声分布对于诊断脑膜炎的准确性更高，并且具有很好的特异性，但其敏感性相对较低，见表1所列。

表1 脊柱超声结果与脑膜炎对照分析

3 讨论

新生儿脊柱超声检查是评估脊柱椎管解剖、正常变异和先天性畸形的最佳手段。不同部位脊髓的直径和形状各不相同：颈段较粗大，呈椭圆形，胸中上段小而圆，胸下段和胸腰椎连接处膨大，向下逐渐变细形成脊髓圆锥。正常足月儿脊髓圆锥通常位于腰1～2 水平。马尾神经根厚度<2 mm，漂浮于脑脊液中，不与周围结构粘连，随心跳和呼吸搏动，并随患者体位变化自由运动。因新生儿棘突未骨化，为脊柱超声探查提供了很好的声窗。

新生儿早期，脊柱超声检查几乎可以发现脊柱异常，为临床治疗提供了适宜的选择，根据病变性质决定是否需要紧急干预，或者进一步放射学评估，行择期手术干预。对于椎旁皮肤呈现红斑以及怀疑脊柱发育不良的新生儿，脊柱超声常常作为首选筛查手段。超声观察脊髓圆锥位于腰2～3 水平以下高度提示脊髓拴系。超声在评估隐匿性脊柱运动障碍疾病方面发挥了重要作用。皮肤覆盖皮下肿物，超声可以完整显示肿物与周围组织毗邻关系，也可以提示内部成分以及肿物血供情况，例如单纯性脑膜膨出、脂肪脊髓膨出、脂肪脊膜膨出。同时在皮肤完整、皮下未见隆起性病变时，超声也有诊断价值，例如终丝纤维脂肪瘤、骶尾部畸胎瘤、脊髓纵裂，还有助于显示血管畸形以及脊髓损伤。部分腰椎穿刺患儿，常因硬膜下积液压迫硬膜囊，致使此水平脑脊液量减少，导致穿刺失败。脊柱超声检查不仅可清晰显示椎管内结构，也可避开危险区域，为腰椎穿刺提供指导［5］。有研究提出脊柱超声有助于鞘内注射药物治疗急性淋巴细胞白血病，脊柱超声也在神经外科术中广泛应用。术中脊柱超声检查不仅有助于指导Chiari畸形的后颅窝减压术、肿瘤的定位和切除以及椎管内置管，而且评估椎管内囊肿方面更最有用的［6-8］。

本研究首次将M 型超声应用于观察脊髓振动性。M 型超声是有临床应用价值的超声成像方式，可清晰显示组织结构与相关时间内微细运动变化，主要用于心肌运动。本研究发现正常新生儿脊髓随脑脊液流动呈规律振动，在M型超声呈波浪状分布，并且相对于蛛网膜下腔内的回声分布，脊髓的振动性更敏感（75%vs 58.3%）。但在脊髓振动减少的患儿中存在8例假阳性病例。在新生儿出生的第1天，脊髓的振动性本身就会减弱，因此本研究纳入的新生儿平均年龄约17天。脑膜炎由感染、自身免疫疾病、肿瘤和药物等引起，细菌是最常见的病原体，尤其3个月以下婴儿多见［9］。脑膜炎可引起头痛、颈部疼痛以及脑膜刺激症状，包括颈项强直、Kernig征和Brudzinski征。

本研究40例患儿中，有13例患儿存在精神状态改变，其中12例确诊为脑膜炎，但确诊患儿均没有明显阳性体征，可能与新生儿自身运动系统发育不完善有关。因此，早期新生儿脑膜炎的体征不典型，导致临床诊断不明确。有研究表明从临床角度进行判断是否发生脑膜炎，可能会出现37%的漏诊率［10］。

新生儿细菌性脑膜炎主要由B组链球菌和大肠杆菌引起，早产儿主要由肺炎克雷伯菌和肠杆菌引起。脑膜炎发生时，病原体通过血行播散至脑脊液中，主要有两种途径：一是通过感染免疫细胞，免疫细胞将病原体携带到神经系统；另外病原体透过毛细血管，作为游离病原体进入脑脊液中，这两种途径使炎症细胞、红细胞和蛋白质在蛛网膜下腔内聚集［11］。故脑脊液检查中蛋白、葡萄糖和细胞计数异常有助于区分脑膜炎的病因。当脑脊液蛋白>100 mg/dL、葡萄糖减少、白细胞>500 mm3（中性粒细胞为主）时，怀疑细菌性脑膜炎；若脑脊液蛋白<120 mg/dL、葡萄糖增加、白细胞计数10～500 mm3（淋巴细胞为主），可能是病毒性脑膜炎；脑脊液蛋白<50 mg/dL、葡萄糖减少、白细胞计数10～1000 mm3（淋巴细胞为主）时，倾向于结核性脑膜炎。确诊脑膜炎病因需要脑脊液培养、血清学检查或分子水平诊断（聚合酶链反应的测定和下一代测序技术）。

本研究确诊患儿脑脊液蛋白均增加，有2例葡萄糖水平无明显变化，说明脑脊液检测数值不能完全排除新生儿脑膜炎，即使脑脊液白细胞计数、葡萄糖和蛋白水平正常时也可发生脑膜炎［12］。也证实腰椎穿刺作为确诊脑膜炎的传统手段存在10%的漏诊率［13］。因本研究收集病例较少，并未发现脑膜炎的病因学分型与脊柱超声结果有明显差异性。在以后研究中将增加样本量后进一步分析。

早期识别、及时和适当抗菌治疗、支持性护理对新生儿脑膜炎临床结果将产生重要影响。新生儿自当地医院转诊至我院，入院前，部分新生儿已接受抗生素治疗。研究认为抗生素治疗对脑脊液白细胞计数无影响，并不能影响细菌性脑膜炎诊断。但抗生素预处理会对脑脊液培养结果产生影响，因而会影响病因诊断［14］。有人认为减少新生儿脑膜炎在于预防，将产前筛查和产时抗生素联合预防，这种方法只能有效减少出生后第一周内发病率［15］。临床中，结核性和化脓性脑膜炎的预后明显差于无菌性脑膜炎，结核性和化脓性脑膜炎病程更持久。

M型超声对新生儿脑膜炎的诊断具有特征性声像图。高频线阵探头清晰显示颅内表面结构（脑膜、蛛网膜、硬膜下间隙、皮质）和蛛网膜下间隙回声分布。彩色多普勒很好地显示颅内血流流速以及血流指数进行评价。正常脑沟厚度＜2 mm，由于炎性渗出物在脑沟内积聚，特别是在软脑膜和蛛网膜血管周围，导致脑沟增宽、回声增强，相应地超声表现为脑沟增厚、回声增强，这也是新生儿脑膜炎最常见声像图。若未及时治疗，微生物从血管渗透到周围脑实质内，引起颅内脓肿形成，继发血管炎引起脑梗死以及随后出现缺血性坏死，累及脑白质［5］。超声显示脑实质可呈弥漫性回声增强，或局灶性，继而出现囊状无回声以至于后期呈片状无回声区。不同于脑沟回声增强，脑实质回声增强是患儿预后不良的依据。本研究中，1例化脓性脑膜炎患儿颅脑超声随访显示，脑实质内出现多处小囊样无回声区。脊柱超声显示蛛网膜下腔内回声随病程发展由点状分布变化为条状高回声。因此，脊柱超声检查也可以预测疾病结局和随访治疗效果。

新生儿脑膜炎MRI 影像特点有共同点，每一种病原体在MRI 上依然存在其并发症的特异性成像：例如广泛梗死提示链球菌，脑室炎提示大肠杆菌，脑实质内多发性较大脓肿提示沙雷氏菌，枕叶皮质增强提示脑膜炎球菌感染有关［16］。正确识别这些MRI征象对新生儿脑膜炎治疗有极大帮助。MRI可以明确诊断脑膜炎的并发症包括硬膜下积液或积脓、脑室炎、侧脑室增大、脑实质缺血或梗死灶、脑实质脓肿、颅内出血或静脉窦血栓形成［17］。但患有脑膜炎的婴儿不仅需要影像学诊断，还需要长期随访。在脑膜炎早期，增强CT 即可显示脑膜增厚，但其诊断准确性低且具有辐射性，不作为随访手段。MRI 检查不仅检查费用高、检查时间长，而且患儿必须镇静，因此一般不推荐反复检查。对出现异常表现的婴儿，超声检查不仅可以继续脊柱超声检查随访，同时也可以随访颅内有无并发症。

本研究存在一定的局限性。脊柱超声检查受年龄限制，随着年龄增长，棘突骨化明显，脊柱超声检查将无法进行随访，因此本研究对象受到很大地限制。并且本研究中部分患儿转诊至我院前已接受治疗，病程以及药物的使用可能对脑膜炎诊断产生一定的影响。因研究对象特殊、发病率低，样本量少，研究结果必然存在误差，需要增加样本量进一步证实。对于危重患儿，床旁超声因其便携性，在临床应用中非常广泛。本研究发现患有脑膜炎的新生儿，其脊柱超声不仅表现为蛛网膜下腔内回声增高，也会存在脊髓的振动减弱或消失，尤其对于早期无明显阳性症状或体征的脑膜炎患儿的诊断有提示作用。因而，床旁脊柱超声可作为新生儿脑膜炎诊断的重要辅助检查。