臨床検査医学 · 05
中枢神経系炎症の検査診断(髄液所見の型・乳酸・微生物検査・穿刺前の判断)
Laboratory diagnostics of CNS inflammation
🧠 全体像:血液脳関門があるため、中枢神経の炎症は末梢血の組成をほとんど変えず、診断には髄液が要る。検査診断は①穿刺の前に画像が要るかを決める(ただし抗菌薬は遅らせない)→ ②髄液の細胞数・蛋白・乳酸・糖で所見の型をつかむ → ③Gram染色 Gram stainGram染色(Gram stain) Gram stain(Gram染色)・培養・PCR・抗体指数antibody index抗体指数(antibody index)antibody index(抗体指数)・オリゴクローナルバンドoligoclonal bands (OCB) オリゴクローナルバンド(oligoclonal bands (OCB))oligoclonal bands (OCB)(オリゴクローナルバンド) で原因を決める、の順に進む。血液は補助(血液培養、血糖・血清アルブミンserum albumin 血清アルブミン(serum albumin)serum albumin(血清アルブミン) との比較)で、髄液の所見は時間とともに変わり、抗菌薬の前投与で病原体の検出率が下がるので、採取の順序と速さが診断を左右する。数値・方法の正本は髄液の採取と検査、臨床と治療は髄膜炎と脳炎にあり、この回は検査結果から原因を絞る考え方に絞る。
診断の流れ
flowchart TD
A["髄膜炎・脳炎を疑う"] --> B["血液培養・血糖・血算などを抗菌薬の前に採る"]
B --> C{"穿刺前の画像が要るか<br>(頭蓋内圧亢進・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='focal signs'>巣症状</span>・意識障害<br>初発のけいれん・免疫抑制)"}
C -->|"要る"| D["経験的な抗菌薬を先に始め<br>画像を撮る"]
C -->|"要らない"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lumbar puncture'>腰椎穿刺</span>"]
D --> E
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='opening pressure'>初圧</span>・外観・細胞数・総蛋白・乳酸<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='Gram stain'>Gram染色</span>・培養(2時間以内)"]
F --> G["所見の型で絞る"]
G --> H["PCR・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='antibody index'>抗体指数</span>・OCBなどを追加"]
- 画像が要るのは一部の患者で、60歳以上・免疫不全・中枢神経疾患の既往・1週間以内のけいれん・意識障害や巣症状 focal signs 巣症状(focal signs) focal signs(巣症状) がいずれもなければ、CT異常の陰性的中率 negative predictive value, NPV 陰性的中率(negative predictive value, NPV) negative predictive value, NPV(陰性的中率) は97%だった1。
- 画像や穿刺が遅れるなら、経験的な抗菌薬を先に始める。抗菌薬は病原体の検出感度を下げるので、血液培養は抗菌薬の前に採る2。
髄液所見の型
| 病態 | 細胞数・種類 | 蛋白・関門 | 乳酸・糖 | 特異的な検査 |
|---|---|---|---|---|
| 細菌性髄膜炎bacterial meningitis細菌性髄膜炎(bacterial meningitis)bacterial meningitis(細菌性髄膜炎) | 1,000/µL以上が約80%、100〜999が14%、100未満が7%。顆粒球優位が典型 | 総蛋白1,000 mg/L超が典型(中央値は肺炎球菌2,700、髄膜炎菌4,500、リステリアListeria リステリア(Listeria)Listeria(リステリア) 2,500 mg/L) | 乳酸3.5 mmol/L以上が典型。糖は低下(髄液/血清比0.5未満) | Gram染色Gram stainGram染色(Gram stain)Gram stain(Gram染色)・培養 |
| ウイルス性髄膜脳炎viral meningoencephalitisウイルス性髄膜脳炎(viral meningoencephalitis)viral meningoencephalitis(ウイルス性髄膜脳炎) | 5〜1,000/µL、リンパ単球優位(発症1〜3日は好中球が少数) | 蛋白1,000 mg/L未満、アルブミン商20×10⁻³未満 | 乳酸3.5 mmol/L未満 | PCR(発症10〜14日以内)、抗体指数antibody index抗体指数(antibody index)antibody index(抗体指数)(10〜14日後に陽性) |
| 神経ボレリア症neuroborreliosis神経ボレリア症(neuroborreliosis)neuroborreliosis(神経ボレリア症) | 50〜500/µL、リンパ球と形質細胞 | アルブミン商8〜32×10⁻³が99% | 乳酸3.5 mmol/L未満が95% | 髄腔内intrathecal 髄腔内(intrathecal)intrathecal(髄腔内) の抗体産生、抗体指数antibody index 抗体指数(antibody index)antibody index(抗体指数) 1.5以上(80%超)、OCB 70%、PCRは10〜30%、CXCL13 |
| 神経梅毒neurosyphilis神経梅毒(neurosyphilis)neurosyphilis(神経梅毒) | 100/µL以下のリンパ球優位 | 関門障害 | 髄腔内intrathecal 髄腔内(intrathecal)intrathecal(髄腔内) のTreponema pallidum抗体指数 antibody index抗体指数(antibody index) antibody index(抗体指数) | |
| 多発性硬化症multiple sclerosis多発性硬化症(multiple sclerosis)multiple sclerosis(多発性硬化症) | 4/µL以下が40%、5〜30が55%、30超が5%。リンパ単球 | アルブミン商8×10⁻³未満が90% | OCB、MRZ反応(最も特異的) | |
| Guillain-Barré症候群Guillain-Barre syndromeGuillain-Barré症候群(Guillain-Barre syndrome)Guillain-Barre syndrome(Guillain-Barré症候群) | 細胞は10/µL以下 | 蛋白が最大2,000 mg/L(蛋白細胞解離albuminocytologic dissociation蛋白細胞解離(albuminocytologic dissociation)albuminocytologic dissociation(蛋白細胞解離))。アルブミン商は2〜4週に最大200×10⁻³、第1週は正常でありうる | 再穿刺 |
- 細菌性の「典型」は約80%で、病原体により非典型が最大25%ある。髄膜炎菌では初回の髄液が正常のことが1.7%、新生児の髄膜炎で細胞が3/µL以下が10%、リステリアListeria リステリア(Listeria)Listeria(リステリア) で顆粒球が50%未満が26%である。細胞数が少なくても乳酸や蛋白が高ければ「無膿性の髄膜炎」を考え、抗菌薬を止めない2。
- ウイルス性は発症4〜7日に穿刺されることが多く、病原体が決まらないものが40〜80%ある。ヘルペスのPCRは発症72時間以内の陰性で除外できず、疑いが強ければ治療を中止しない。確認には、側頭葉内側mesial temporal lobe 側頭葉内側(mesial temporal lobe)mesial temporal lobe(側頭葉内側) のMRI、3日後の再穿刺、10〜14日後の抗体指数 antibody index抗体指数(antibody index) antibody index(抗体指数)が役立つ2。
- 結核性髄膜炎tuberculous meningitis結核性髄膜炎(tuberculous meningitis)tuberculous meningitis(結核性髄膜炎):授業はリンパ球・形質細胞が増える病態に結核性髄膜炎 tuberculous meningitis 結核性髄膜炎(tuberculous meningitis) tuberculous meningitis(結核性髄膜炎) と梅毒を挙げ、感染では髄液の糖が低下するとし、結核の疑いではZiehl-Neelsen染色Ziehl-Neelsen stainZiehl-Neelsen染色(Ziehl-Neelsen stain)Ziehl-Neelsen stain(Ziehl-Neelsen染色)を勧める。結核のPCRは標準の検査の1つで、神経結核は関門障害と髄腔内産生 intrathecal production 髄腔内産生(intrathecal production) intrathecal production(髄腔内産生) の合併(Reiber図の④)になる2。定量的な所見は本ノートでは扱わない。
- 神経サルコイドーシスneurosarcoidosis神経サルコイドーシス(neurosarcoidosis)neurosarcoidosis(神経サルコイドーシス)は髄液の炎症所見が通常あり、髄液が完全に正常なら可能性は低い。視神経脊髄炎neuromyelitis optica (NMO)視神経脊髄炎(neuromyelitis optica (NMO))neuromyelitis optica (NMO)(視神経脊髄炎)の髄液異常は急性の発作時 ictal 発作時(ictal) ictal(発作時) (20〜30%)にしか見つからないことが多く、好中球や好酸球が出る2。
細胞の種類からの鑑別(授業資料)
| 優位な細胞 | 授業の挙げる疾患 |
|---|---|
| 好中球 | 髄膜炎、脳膿瘍brain abscess脳膿瘍(brain abscess)brain abscess(脳膿瘍)、蓄膿Empyema蓄膿(Empyema)Empyema(蓄膿)、中枢神経の出血・脳卒中、けいれん |
| リンパ球・形質細胞 | 結核性・梅毒性luetic 梅毒性(luetic)luetic(梅毒性) 髄膜炎、多発性硬化症multiple sclerosis多発性硬化症(multiple sclerosis)multiple sclerosis(多発性硬化症)、寄生虫、Guillain-Barré症候群Guillain-Barre syndromeGuillain-Barré症候群(Guillain-Barre syndrome)Guillain-Barre syndrome(Guillain-Barré症候群)、サルコイドーシスsarcoidosisサルコイドーシス(sarcoidosis)sarcoidosis(サルコイドーシス)、ウイルス感染 |
⚠️ 授業資料との差(好中球=細菌、リンパ球=ウイルスと決めない):上の分け方は目安で、ウイルス性でも発症初期は好中球が出る(発症1〜3日)。細菌性でも肺炎球菌・髄膜炎菌・Hib菌では顆粒球が20%以下のことが4〜8%、リステリアListeria リステリア(Listeria)Listeria(リステリア) では顆粒球が50%未満が26%ある2。細胞の種類だけでなく、蛋白・乳酸・病原体検査と臨床経過を合わせて読む。
乳酸が決め手になる場面
授業は、乳酸は解糖に比例し、髄膜炎・頭蓋内出血intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)頭蓋内出血(intracranial hemorrhage (intracranial bleeding))intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)(頭蓋内出血)・悪性高血圧malignant hypertension悪性高血圧(malignant hypertension)malignant hypertension(悪性高血圧)・肝性昏睡hepatic coma肝性昏睡(hepatic coma)hepatic coma(肝性昏睡)・低血糖昏睡で上がる、LDHは細菌性髄膜炎 bacterial meningitis 細菌性髄膜炎(bacterial meningitis) bacterial meningitis(細菌性髄膜炎) で上がるとする。
- 25文献のメタ解析 Meta-analysis メタ解析(Meta-analysis) Meta-analysis(メタ解析) では、髄液乳酸CSF lactate 髄液乳酸(CSF lactate)CSF lactate(髄液乳酸) の曲線下面積 area under the curve 曲線下面積(area under the curve) area under the curve(曲線下面積) は0.9840と優れ、髄液グルコース・髄液/血漿グルコースplasma glucose 血漿グルコース(plasma glucose)plasma glucose(血漿グルコース) 比・髄液蛋白cerebrospinal fluid protein髄液蛋白(cerebrospinal fluid protein)cerebrospinal fluid protein(髄液蛋白)・総白血球数 white blood cell count 白血球数(white blood cell count) white blood cell count(白血球数) より精度が高く、単独の指標として優れる3。
- 乳酸が3.5 mmol/L以上(推奨のカットオフ cut-off カットオフ(cut-off) cut-off(カットオフ) は3.9 mmol/L=35 mg/dL)で細菌性を示唆し、抗菌薬の前の細菌性髄膜炎 bacterial meningitis 細菌性髄膜炎(bacterial meningitis) bacterial meningitis(細菌性髄膜炎) では感度98%、抗菌薬を前投与した後は49%まで下がる2。
- ⚠️ 乳酸はてんかん重積 status epilepticusてんかん重積(status epilepticus) status epilepticus(てんかん重積)、脳梗塞ischemic stroke (cerebral infarction)脳梗塞(ischemic stroke (cerebral infarction))ischemic stroke (cerebral infarction)(脳梗塞)、脳内出血intracerebral hemorrhage (ICH)脳内出血(intracerebral hemorrhage (ICH))intracerebral hemorrhage (ICH)(脳内出血)、腫瘍、ヘルペス脳炎herpes simplex encephalitis ヘルペス脳炎(herpes simplex encephalitis)herpes simplex encephalitis(ヘルペス脳炎) でも上がるので、細菌性髄膜炎bacterial meningitis 細菌性髄膜炎(bacterial meningitis)bacterial meningitis(細菌性髄膜炎) と決めつけず、臨床と他の所見を合わせる2。
微生物検査
| 検査 | 成績・使い方 |
|---|---|
| Gram染色Gram stain Gram染色(Gram stain)Gram stain(Gram染色) (塗抹) | 陽性率63〜72%(抗菌薬の前63%、後62%)。肺炎球菌85%、髄膜炎菌72.5〜89%、Hib菌83%、リステリアListeria リステリア(Listeria)Listeria(リステリア) 37% |
| 髄液培養cerebrospinal fluid culture髄液培養(cerebrospinal fluid culture)cerebrospinal fluid culture(髄液培養) | 陽性率は抗菌薬の前65.8〜88%、後61.4〜70%。室温で保存・搬送し1時間以内に処理(授業資料) |
| 血液培養 | 陽性率は抗菌薬の前66%、後48%。抗菌薬の前に採る |
| 抗酸菌染色acid-fast stain抗酸菌染色(acid-fast stain)acid-fast stain(抗酸菌染色) | 結核を疑うときZiehl-Neelsen染色Ziehl-Neelsen stainZiehl-Neelsen染色(Ziehl-Neelsen stain)Ziehl-Neelsen stain(Ziehl-Neelsen染色)(授業資料) |
| 抗原検出(凝集反応agglutination 凝集反応(agglutination)agglutination(凝集反応) など) | 授業が挙げる。結果は他の検査と合わせて解釈する |
| 核酸検査(PCR) | ウイルスと結核の標準。ヘルペスは感度95%超・特異度100%、エンテロウイルスenterovirus エンテロウイルス(enterovirus)enterovirus(エンテロウイルス) のRT-PCRは感度97%・特異度100% |
多項目のPCRは主要な病原体を迅速に調べられ、標準的な方法とよく一致するが、細菌性髄膜炎bacterial meningitis 細菌性髄膜炎(bacterial meningitis)bacterial meningitis(細菌性髄膜炎) の病原体の6〜25%は検査パネルの外にあるので、標準的な培養などを併用する2。
授業のまとめの読み方
授業のまとめは「炎症反応の指標は時間とともに急速に変わる、炎症の異なる側面を示す、臨床像と関連づけて読む」とする(「局所の炎症を全身循環 systemic circulation 全身循環(systemic circulation) systemic circulation(全身循環) の検体で見る」という1行目は、冒頭の「血液では中枢神経の炎症が見えない」と食い違うので、血液は補助とする)。髄液でも採取のタイミングと抗菌薬の前投与で所見が変わり、発症後の時期で型が動く(ヘルペスのPCRは72時間以内の陰性、抗体指数antibody index 抗体指数(antibody index)antibody index(抗体指数) は10〜14日後に陽性)。
- 関連ノート:炎症の検査を参照する。
まとめ
- 中枢神経の炎症は髄液で調べる。穿刺前の画像が要るのは一部の患者(60歳以上・免疫不全・巣症状focal signs巣症状(focal signs)focal signs(巣症状)・意識障害など)で、抗菌薬は画像や穿刺のために遅らせず、血液培養は抗菌薬の前に採る。
- 細菌性は顆粒球優位・高蛋白・乳酸3.5 mmol/L以上・糖低下が典型(約80%)で、乳酸が最も鑑別力が高い。ウイルス性はリンパ球優位・蛋白軽度上昇・乳酸3.5 mmol/L未満で、PCRと抗体指数 antibody index抗体指数(antibody index) antibody index(抗体指数)で原因を決める。
- 好中球かリンパ球かだけで決めない。非典型は最大25%あり、ヘルペスは72時間以内のPCR陰性で除外できない。免疫性の疾患はOCB・アルブミン商・蛋白細胞解離albuminocytologic dissociation蛋白細胞解離(albuminocytologic dissociation)albuminocytologic dissociation(蛋白細胞解離)で読む。
出典
- 1.Computed tomography of the head before lumbar puncture in adults with suspected meningitis(The New England Journal of Medicine・2001)髄膜炎を疑う成人301例の前向き研究で、CTを施行した235例の24%に異常(マスエフェクトは5%)があり、異常と関連した臨床所見が60歳以上・免疫不全・中枢神経疾患の既往・1週間以内のけいれん・意識レベル異常や特定の神経巣症状で、いずれもない96例ではCTの陰性的中率が97%だったことを抄録で確認した閲覧 2026-11-09
- 2.S1 guidelines “lumbar puncture and cerebrospinal fluid analysis” (abridged and translated version)(Neurological Research and Practice(ドイツ神経学会・ドイツ髄液診断学会)・2020)全文(PMC7650145)で、細菌性髄膜炎の典型的な髄液像(顆粒球優位の細胞数1,000/µL超、総蛋白1,000 mg/L超、乳酸3.5 mmol/L超)が約80%で、病原体により非典型が最大25%あること、乳酸の感度は抗菌薬前の細菌性髄膜炎で98%・抗菌薬の前投与後で49%で、てんかん重積・脳梗塞・脳内出血・腫瘍・ヘルペス脳炎でも上がること、Gram染色の陽性率63〜72%、髄液培養の陽性率(抗菌薬前65.8〜88%、後61.4〜70%)、血液培養(前66%、後48%)、画像や穿刺が遅れるなら経験的な抗菌薬を先に始め血液培養は抗菌薬の前に採ること、多項目のPCRは標準的な方法と高く一致するが細菌性髄膜炎の病原体の6〜25%は検査パネルの外にあること、ウイルス性髄膜脳炎の髄液(細胞5〜1,000/µL、リンパ単球優位、アルブミン商20×10⁻³未満、蛋白1,000 mg/L未満、乳酸3.5 mmol/L未満)、ヘルペスのPCRは発症72時間以内の陰性で治療を中止しないこと、神経ボレリア症・神経梅毒・多発性硬化症・Guillain-Barré症候群・神経サルコイドーシスの髄液所見を確認した閲覧 2026-11-09
- 3.Cerebrospinal fluid lactate concentration to distinguish bacterial from aseptic meningitis: a systemic review and meta-analysis(Critical Care・2010)髄液乳酸が細菌性髄膜炎と無菌性髄膜炎の鑑別に有用かを調べた25文献のメタ解析で、統合したSROC曲線は左上の隅に近く、曲線下面積が0.9840と優れた精度を示し、髄液グルコース・髄液/血漿グルコース比・髄液蛋白・髄液の総白血球数より精度が高く、乳酸は単独の指標として優れると結論したことを抄録で確認閲覧 2026-11-09