中樞神經系統(central nervous system, CNS)感染包括腦膜炎(meningitis,腦與脊髓被膜及其接觸之腦脊髓液的發炎)與腦炎(encephalitis,腦組織發炎)。這類感染罹病率與死亡率高,需迅速辨識並及早給予靜脈高劑量殺菌型抗微生物治療。
流行病學與病因#
- 細菌性腦膜炎(bacterial meningitis):致病菌依年齡與危險因子而異(見下表),疫苗接種已顯著降低部分致病菌的發生率。
- 腦炎(encephalitis):單純疱疹病毒(herpes simplex virus, HSV)為美國最常見原因,佔約 10%;其他包括腸病毒、節肢動物媒介病毒(arboviruses)、水痘帶狀疱疹病毒、West Nile 病毒等。
- 神經外科手術病人可能在術中或術後感染 Staphylococcus aureus、凝固酶陰性葡萄球菌與革蘭氏陰性桿菌。免疫低下者(實體器官移植、HIV)易發生 Cryptococcus neoformans 黴菌性腦膜炎與 Toxoplasma gondii 腦炎。
危險因子涵蓋:近期暴露或感染(呼吸道感染、中耳炎、鼻竇炎、乳突炎)、免疫抑制(無脾、鐮形血球症、肝硬化、補體或免疫球蛋白缺乏、癌症、HIV/AIDS、未控制糖尿病)、神經外科手術或頭部外傷、CSF 分流器(shunt)。
| 危險因子 | 最可能致病菌 | 建議經驗性治療 |
|---|---|---|
| < 3 個月 | B 群鏈球菌、E. coli、Klebsiella pneumoniae、Listeria monocytogenes | ampicillin 加 cefotaxime 或 aminoglycoside |
| 3 個月至 < 18 歲 | S. pneumoniae、Neisseria meningitidis | cefotaxime 或 ceftriaxone 加 vancomycin |
| 18 至 < 60 歲 | S. pneumoniae、N. meningitidis | cefotaxime 或 ceftriaxone 加 vancomycin |
| ≥ 60 歲 | S. pneumoniae、革蘭氏陰性桿菌、L. monocytogenes | cefotaxime 或 ceftriaxone 加 vancomycin 加 ampicillin |
| 免疫低下 | 上述加 Pseudomonas | cefotaxime 或 ceftriaxone 加 vancomycin 加 ampicillin |
| 神經外科術後/穿刺性頭部外傷/CSF 分流 | S. aureus(含 MRSA)、凝固酶陰性葡萄球菌、革蘭氏陰性桿菌(含 P. aeruginosa) | vancomycin 或 linezolid 加 cefepime 或 ceftazidime 或 meropenem |
病理生理#
病原體經四種途徑進入 CNS:鄰近擴散(contiguous spread,如鼻竇或中耳)、血行播種(hematogenous seeding,如肺炎鏈球菌菌血症)、直接接種(direct inoculation,外傷或神經外科併發症)、潛伏感染再活化(reactivation,如 HSV、結核)。穿過血腦障壁後因 CNS 防禦有限而繁殖。神經組織損傷主要源於宿主對細菌成分的免疫反應,觸發 TNF-α、IL-1 等細胞激素,增加血腦障壁通透性,造成腦水腫與顱內壓上升,產生頭痛、頸部僵硬、意識改變、畏光、癲癇等標誌性症狀;抗生素引發的細菌溶解亦加劇發炎。

Figure 70–1:細菌性腦膜炎的病理生理機轉
臨床表現與診斷#
對高風險病人應維持高度警覺。常見症狀為發燒、頭痛、頸部僵硬(nuchal rigidity)與畏光;95% 細菌性腦膜炎病人具備頭痛、發燒、頸部僵硬、意識改變四項中的兩項。腦膜炎雙球菌腦膜炎約 50% 伴瀰漫性瘀點疹。嬰幼兒表現非特異(餵食與睡眠改變、嘔吐、易怒、嗜睡、囟門膨出、癲癇)。
- 腰椎穿刺(lumbar puncture, LP):取 CSF 直接檢查與培養,並抽血液培養,理想上於開始抗微生物治療前完成,但不應因等待 LP 而延遲投藥。對疑似 CNS 腫塊者,LP 前應先做 CT 以避免腦疝。
- CSF 變化:細菌性感染呈 WBC 上升(以多核白血球為主)、蛋白上升、葡萄糖下降、CSF/血清葡萄糖比 < 0.4、開放壓上升;革蘭氏染色在 60%–90% 病人陽性。病毒性以淋巴球為主、葡萄糖多正常。黴菌性可見印度墨汁染色(Cryptococcus)陽性;結核性見抗酸桿菌染色陽性。
即使無法進行治療前 LP,疑似或證實細菌性腦膜炎時應盡早(甚至住院前)給予抗生素,可降低死亡率與神經後遺症。
治療#
治療目標與原則#
目標為預防死亡與殘餘神經缺陷、根除或控制致病菌、緩解症狀,並落實疫苗與抑制措施。需及早靜脈給予高劑量殺菌型抗生素,使 CSF 濃度超過致病菌最低殺菌濃度(minimum bactericidal concentration, MBC)的 10 至 30 倍。

Figure 70–2:成人疑似細菌性腦膜炎的處置流程
經驗性與抗藥性考量#
無陽性革蘭氏染色時,經驗性治療應持續至少 48 至 72 小時。因約五分之一 CSF 菌株對 penicillin 抗藥、3.5% 對 cephalosporin 抗藥,目前經驗性方案常採第三代 cephalosporin 加 vancomycin。CLSI 對腦膜炎 ceftriaxone 折點(1 mg/L)較非 CNS 部位(2 mg/L)嚴格。多重抗藥革蘭氏陰性菌(P. aeruginosa、Acinetobacter、AmpC、ESBL)日增,須依當地抗藥型態選用廣效治療。
標的性抗微生物治療#
依培養、革蘭氏染色或抗原/抗體檢測結果迅速調整。
- N. meningitidis:好發於群居族群(大學生、軍人)。經 penicillin 抗藥增加,經驗性用第三代 cephalosporin 直至取得感受性;type I penicillin 或 cephalosporin 過敏者可用 vancomycin。療程 7 天。猛爆性腦膜炎雙球菌敗血症伴休克、瀰漫性血管內凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC)與多重器官衰竭,死亡率高達 80%。
- S. pneumoniae:成人與 2 歲以下兒童最常見,成人死亡率最高(14%–18%)。因高劑量 penicillin G 抗藥增加,經驗性用第三代 cephalosporin 加 vancomycin。療程 10 至 14 天。不需對接觸者預防性投藥。
- Haemophilus influenzae(Hib):Hib 結合型疫苗已大幅降低發生率。因 β-lactamase 抗藥,首選第三代 cephalosporin。療程 7 天。
- L. monocytogenes:見於極端年齡與細胞免疫低下者,污染軟乳酪、未滅菌乳品等。高劑量 ampicillin 或 penicillin G 加 aminoglycoside 為協同殺菌組合,總療程至少 3 週;penicillin 過敏者用 trimethoprim-sulfamethoxazole。vancomycin 與 cephalosporin 無效。
- B 群鏈球菌(S. agalactiae):新生兒敗血症與腦膜炎最常見原因。ampicillin 或 penicillin G 加 gentamicin,療程 14 至 21 天。孕婦於 35 至 37 週篩檢帶菌,帶菌者產程中給予抗生素預防。
- 革蘭氏陰性桿菌:第三代 cephalosporin(ceftriaxone、cefotaxime)涵蓋多數腸內菌,但對 P. aeruginosa 無效;假單胞菌腦膜炎用抗假單胞 β-lactam(cefepime、meropenem)加 aminoglycoside。aminoglycoside CNS 穿透極差,必要時可鞘內或腦室內給藥。療程至少 21 天。imipenem-cilastatin 因癲癇風險不建議。
- S. aureus:methicillin 敏感用 nafcillin 或 oxacillin;MRSA 用 vancomycin(涉及分流器時加 rifampin),替代為 linezolid。神經外科術後感染與分流器感染經驗性用 vancomycin 加 cefepime、ceftazidime 或 meropenem,並考慮移除受感染裝置。
- 病毒性腦炎/腦膜炎:腸病毒佔約 85%,多為自限性僅需支持治療。HSV 腦炎可治療:高劑量靜脈 acyclovir 10 mg/kg 每 8 小時共 2 至 3 週(新生兒 20 mg/kg),須維持充足水分以預防結晶腎病變;acyclovir 抗藥型用 foscarnet。
- 伺機性 CNS 感染:HIV 病人腦弓蟲症(cerebral toxoplasmosis)首選 pyrimethamine 加 sulfadiazine 並合併 leucovorin 預防血液毒性。隱球菌腦膜炎(cryptococcal meningitis)誘導期用 amphotericin B 加 flucytosine 至少 2 週,再以 fluconazole 維持與二級預防。
輔助性 dexamethasone#
dexamethasone 抑制促發炎細胞激素釋放、限制 CNS 發炎反應。
dexamethasone 應於抗生素第一劑前 10 至 20 分鐘或同時給予,不建議用於已接受抗生素者。IDSA 建議成人疑似或證實肺炎鏈球菌腦膜炎用 dexamethasone 0.15 mg/kg 每 6 小時共 2 至 4 天。兒童 Hib 腦膜炎可用,並考慮用於肺炎鏈球菌腦膜炎。
合用 vancomycin 時,類固醇可能降低 vancomycin 滲入 CSF;對抗藥肺炎鏈球菌使用 dexamethasone 時動物模式顯示加 rifampin 有益。
預防#
- 腦膜炎雙球菌:11 至 12 歲常規接種四價疫苗(A、C、Y、W),16 歲追加,並可考慮 B 群疫苗。密切接觸者(同住、共眠、托育、接觸口腔分泌物)應預防性投藥以根除鼻咽帶菌:成人 rifampin、ciprofloxacin 單劑或 ceftriaxone 單劑,宜於暴露後 24 小時內、14 天內開始。
- 肺炎鏈球菌:高風險者接種 PCV13 與 PPSV23 以降低侵襲性疾病風險。
- Hib:密切接觸者風險可達一般族群的 200 至 1000 倍,與衛生單位諮詢後給予 rifampin 預防 4 天;已完成 Hib 疫苗系列者不需預防。
結果評估#
整個療程持續監測以評估是否達治療目標。發燒、頭痛、噁心嘔吐與倦怠應於投藥與支持治療後 24 至 48 小時內開始改善;趨勢比單次評估更重要。監測 CSF 與血液培養以調整治療並證實根除;對適當治療 48 小時仍無臨床反應者(尤其用 dexamethasone 的抗藥肺炎鏈球菌)可考慮重複 LP。CNS 感染 vancomycin 建議低谷濃度 15 至 20 mg/L。使用 rifampin 者須留意其為強效肝臟酵素誘導劑、可降低經 CYP450 代謝藥物的療效。