脑脊液检测的临床意义及其新进展一,脑脊液临床检测的历史阶段,
1.有 100多年的历史,
.首先是 显微镜下作细胞学的检测,
其后开展有:
.病原菌的培养,
.生化成分的测定,
,免疫 成分的测定,
,基因水平的 检测,
二,CSF检测是临床诊断的重要手段
1.脑脊液检测有其独特的诊断价值,是影像学检查所不能代替的,
2.脑脊液检测是针对神经系统疾病诊断的系列技术,
3.CSF与脑 -脊髓共同封闭在脑室与蛛网膜下腔内,脑脊液成分改变可直接反映 CNS病变的性质或病因,
三,CSF的解剖生理学
CSF是血浆的低蛋白产物,不断地进行交换和吸收,因而它不但是维持神经组织功能一个理想的内环境,
也是一个动力学的介质,与血液循环相对应地被称为“第三循环”,
(一 ).CSF系统的解剖
CSF系统由两个相连的腔隙所构成,
.1.间质间隙,包绕着各种脑细胞成分,
2,CSF腔,包绕着脑和脊髓,
这两个腔隙在解剖学上是互相沟通的,因而脑室 -脊髓通路是间质间隙的一个扩张的腔室,
四,CSF的生成和循环
(一 ).生成部位,
侧脑室中的脉络丛 (95%).
第三,四脑室产生,
极少部分脑与脊髓的血管周围间隙,
室管膜和脑实质也产一生部分 CSF.
即所谓双重来源学说,
(二 ).CSF的分布
CSF的总量为 120~180ml,(平均为 150ml).
占体内水分总量的 1.5%.分布如下,
1,每个侧脑室 10~15ml.
2.第三,四脑室共约含 5~10ml.
3.脑蛛网膜下腔与各脑池 (脚间池,桥脑池,小脑延髓池 )约含 25~30ml.
4.脊髓 蛛网膜下腔 约含 70~75ml.
(三 ),CSF的循环
CSF在侧脑室脉络 丛生成后,在脑室和 蛛网膜下腔进行 循环,
侧脑室 → 室间孔 → 第三 脑室 → 中脑导水管 → 第四 脑室 → 外侧孔和正中孔 → 脑与脊髓 蛛网膜下腔 → 大脑 蛛网膜颗粒 → 上矢状窦,
通常 CSF皆朝着一个方向流动,
在上述 CSF循环通路中,室间孔,第中脑导水管,第四 脑室出口及小脑延髓池等处,都是空间较小,而流量较大的部位,易于占位性病变或炎症性粘连而被部分或全部梗阻,由于 脉络丛不断生成的 CSF流出受阻,常引起颅内压增高,
(四 ).CSF的吸收
1.CSF主要通过脑顶,脑底的蛛网膜绒毛吸收至静脉窦内,以上矢状窦蛛网膜颗粒吸收尤为明显,
2.部分 CSF由脑膜,蛛网膜的毛细血管吸收,
3.小部分 CSF还可由脑和脊神经根周围间隙及血管周围间隙等吸收,
(五 ).CSF的功能
1.支持和保护作用,
2.脑与脊髓活动的内环境,
3.作为脑内运输的介质,
4.下水道样的淋巴样的引流作用,
五,CSF的理化性质
(一 ).理化性质
正常 CSF外观无色,透明,
比重为 1.003~1.008(平均为 1.005).
PH为 7.35~7.7,弱碱性,
CSF正常的腰穿的压力 100~150毫米水柱 (相当于 60滴 /分 ).
(二 ).CSF外观检查
正常 CSF外观无色,透明,久臵不凝,
出现混浊,提示含有少量红,白细胞,
霉菌,瘤细胞,
当细胞含量达 300~700/mm3即可出现混浊,
出现尘埃状微混,提示细胞轻度增多,见于 CNS急性感染早期,
呈毛玻璃状,提示细胞中度增多,见于结核,霉菌,性脑膜炎,
呈脓状,提示细胞高度增多,见于各种化脓性脑膜炎,
正常 CSF久臵不凝,无薄膜形成,
CSF出现凝块和薄膜,提示 BBB通透性增加,由于 f.pr原和 f.pr的大量渗出,
各种化脑多在数分钟 ~半小时内形成薄膜,
TBM的 CSF于 12~14小时后出现网状薄膜,
CSF蛋白超过 1000mg/dl,则自凝,常见于椎管梗阻,
(三 ).CSF各种颜色的临床意义
1.血色,提示 CSF混有红 C,见颅内或椎管内病理性出血以及腰穿时外伤导致的出血,
据红 C的多少和时间的不同,而呈现红、红褐、淡红、柠檬黄或淡黄,
是由于 CSF中氧合 HB(红色 )和胆红质 (黄色 )比例的不同所致,
CSF穿刺损伤与病理性出血的 DD
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DD要点 损伤性出血 病理性出血
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三管试验 逐渐变淡 均匀一致放臵试验 可凝成血块 不凝离心试验 上层液无色 上层液红色或黄色潜血试验 阴性 阳性细胞形态 正常、完整 皱缩有含红 C的吞噬 C
CSF压力 正常 常升高
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目测 CSF红 C数目的判断标准
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外观变化 红 C数量
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无外观改变 <360/mm3
轻度混浊 500~1000/mm3
粉红色 1000~3000/mm3
明显红色 5000~10000/mm3
血性 >10000/mm3
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2.黄色
CSF呈现黄色或淡黄色 -棕黄色,也称为黄变症,有很重要的临床意义,
(1)出血性黄变症,脑或 脊髓出血 (特别是 蛛网膜下腔 出血 )以后,进入 CSF内的红 C遭到破坏,溶解,使 HB分解,胆红质增加,深的 黄变症常为 蛛网膜下腔出血的结果,
通常蛛网膜下腔 出血 4~8小时后即呈黄色,48小时最深,至 3周左右消失,
出血性黄变的持续时间取决于以下几种因素,1.蛛网膜下腔 出血的严重程度 ;2.红 C溶解的速度 ;3.溶 血的分解产物的多少 ;4.组织 C反应的活性 ;5.
对 CSF循环的影响 ;6.个体的特异性,
(2).梗阻性黄变症,见于 椎管梗阻 (如髓外肿瘤 ),同时 CSF蛋白显著升高,
当蛋白升高超过 1.5g/L时,CSF可呈黄变症,黄变 程度与 CSF蛋白含量成正比,且 梗阻部位越低,黄变越明显,
CSF黄变症的 DD
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黄变程度 腰穿动力学 CSF红 C 蛋白
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梗阻性黄变症 最显著 椎管有梗阻 (完 无 最显著 ↑
全,或部分 )
出血性黄变症 中度 无梗阻 大量 轻,中度 ↑
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(3).其它颜色
.棕色或黑色,见于 CNS(尤其是脑膜 )
黑色素肉瘤或黑色素瘤,
.绿色混浊,见于绿脓杆菌性脑膜炎或急性肺炎双球菌性脑膜炎,
.米汤样混浊,见于脑膜炎双球菌性脑膜炎,
六,CSF检测的几个问题
,CSF标本应立即化验,不要超过 1小时,
放臵时间过久,C可破坏或沉淀后与 f.pr
凝集成块,导致 C分布不均而使计数不准确,
,CSF中的 C离体后迅速变形,而且逐渐消失,影响分类计数,
,GS迅速分解,造成 GS含量减低,
,细菌溶解,影响细菌检出率 (尤其是脑膜炎双球菌最明显,)
七,CSF细胞学的检测与诊断
(一 )正常 CSF C成分,
正常成人 CSF C (0~5个 /mm3).
儿童 CSF C(0~10个 /mm3).
其 C学分类为小 L.C,M.C(二者之比为
7:3).比例相当恒定,仅占 1~3%激活性单核样 C.
正常人 CSF中不含红 C.
(二 ).CSF的正常 C及其演变 C
,正常 CSF中只有小 L.C和 M.C.
但在病理情况下,小 L.C可演化成转化型 L.C.L样 C和浆 C;
,M.C可演变成激活 M.C和巨噬 C.
.这些演变后的 C均视为异常 C.
(三 )异常 CSF C成分
1,转化型 L.C,L样 C
2,浆 C
3,各种激活性单核吞噬 C
4,多形核白 C
5,红 C
6,肿瘤 C,各种细菌
(四)CSFC 学的分类
1,免疫活性 C,均由 L.C衍生而来,包括
A.小 L.C:为正常人 CSF中的主要细胞,无特殊的病理意义,占 C总数 75%
B.转化型 L.C和 L样 C:提示局部的体液或 C介导的免疫反应,
临床意义,病脑,TBM,脑脓肿,MS等,
C.浆 C- 亦名 Ab C.它来自外周血 L.C,
受 Ag刺激后转化而来,
临床意义,浆 C与,转化型 L.C出现提示局部
Ag- Ab反应,一个浆 C也有 意义,
MS.病脑,GBS.脑囊虫病,
* 在 MS患者 CSF C计数正常情况下出现浆 C则有助于 MS的诊断,
2.单核吞噬 C
A.单核样 C-为正常人 CSF中的细胞,占
30%,当比例倒错,伴有病理性 C出现,则有意义,
B.激活性单核样 C-非特异性脑膜刺激,
C.巨噬 C-其特点为胞浆内含有各种吞噬物,如,红 C吞噬 C.脂肪吞噬
C.含铁血黄素吞噬 C.白 C吞噬 C.多核巨 C.
3.多形核白 C:
A.嗜中性粒 C-为病理性,与 CSF渗透力有关,趋化因子起重要作用,
CNS各种 感染,
B.嗜酸性粒 C-为病理性,多见于 CNS寄生虫 感染,
C.嗜碱性粒 C-参与 I型变态反应或 C介导的免疫反应,如 EP大发作,
4,CSF腔壁 C:
CSF腔壁 C是由脑脊髓腔壁的 C 脱落所致,正常和异常 CSF均偶见此类 C.
A.脉络丛 C B.室管膜 C
C.蛛网膜 C
临床意义,见于气脑造影,小儿脑积水,
5.CSF肿瘤 C
在 CSF脱落 C中,肿瘤 C最具有诊断价值,
CSF中肿瘤 C多为转移肿瘤 C.
CSF中肿瘤 C一般分为四种类型,
原发性 肿瘤 C.
继发性 肿瘤 C.
白血病 C-
L瘤 C.
5.CSF肿瘤 C
肿瘤 C的异常特征,
(1).C本身的改变,
A.核的改变,▲ 核大,核浆比例失常,
核的染色质增多,
▲ 核的形态和结构异常,
▲,核分裂的活跃,
B.胞浆的改变,可有胞浆色素颗粒
C.整个 C的改变,C大,小不一,
C形态不一等,
(2).C与 C间关系的改变,
A.排列不整,
B.C和 C核大小不均一是肿瘤重要特征
C.C常成丛集状排列,是肿瘤的常见特征
6.污染 C
1.软骨 C
2.骨髓 C
上述两类 C是由于穿刺不当(损伤)
引起,一般无临床意义,
(五 ).CSF.C学综合征
1.L.C综合征,
(1).L.C反应,C数正常或稍多,L.C较 单核吞噬 C比例 ↑,偶见转化型 L.C,非特异慢性脑膜刺激,如 EP.外伤,变性病 MS.GBS.
(2).转化型 L.C反应,C数中度 ↑ (可达
700/mm3)出现转化型 L.C,L样 C和 B.C.
见少量 单核 吞噬 C和嗜中性粒 C,急性或亚急性 脑膜改变 (Ag-Ab)反应,病脑,TBM
的修复期,MS.GBS
2.单核吞噬 C综合征,
(1).单核样 C反应,C数正常或稍多 单核 吞噬 C比例相对或绝对 ↑,并见激活型单核样 C↑,非特异慢性脑膜刺激,
(2).单核样 C伴有巨噬 C:巨噬 C内可见各种物质,
含铁血黄素吞噬 C提示出血,
白 C吞噬 C提示 C坏死等,
3.多形核 粒 C综合征
(1).嗜中性粒 C反应,C总数高度 ↑大量的嗜中性粒 C,少数单核样 C.巨噬 C.L样 C.
病变,细菌性脑膜炎,病脑的早期,非特异性脑膜刺激早期,
(2).嗜酸性粒 C反应,C总数中度 ↑大量的嗜酸性粒 C,同时有嗜中性粒 C和小 L.C.单核样 C及 刺激型 L.C.
病变,嗜酸性粒 C性脑膜炎,CNS寄生虫 感染,病脑,N梅毒等,
4.多种 C类型综合征即混合性 C反应,C总数 ↑,以 嗜中性粒 C
为主,也见 小 L.C.转化型 L,L样 C,单核样
C,偶见 BC和 嗜酸性粒 C.
病变,TBM.脑脓肿,早期病脑,晚期化脑
(抗生素治疗后 ),隐脑等,
总结
细菌性脑膜炎,嗜中性粒 C反应,
病毒 性脑膜炎,L样 C反应,
脑脓肿,混合性 C反应,
TBM:混合性 C反应,常见 L样 C.
MS,L样 C或 BC.
八,CSF生化检测的临床意义
(一 ).蛋白,
1.正常值
.CSF蛋白含量明显低于血浆蛋白含量,CSF蛋白含量仅相当于血浆蛋白的 0.5%.不同部位 CSF蛋白含量也略有不同,不同年龄 CSF蛋白含量也有不同,
不同部位 CSF蛋白含量
____________________________________
部 位 蛋白含量 (g/L)
___________________________________
脑 室 0,05~0.15
脑 池 0,1~0.25
腰部脊髓 蛛网膜下腔 0.15~0.45
_______________________________
不同年龄 CSF蛋白含量
____________________________________
年 龄 蛋白含量 (g/L)
___________________________________
儿 童 0.1~0.2
成 人 0.2~0.4
老年人 0.3~0.45
___________________________________
正常 CSF蛋白成分绝大部分为白蛋白,
而球蛋白仅微量 (不超过 0.05 g/L),没有优球蛋白和 f.pr原,
混入血液时 CSF蛋白含量的计算,有损伤或其它情况使血液 CSF时,CSF蛋白含量随之升高,掩盖了真正的 CSF蛋白含量,应减去血液混入的蛋白含量,
血液混入的蛋白含量的估计
____________________________________
红 C数量 增加蛋白量
750~1000/ul 0.01 g/L
5000/ul 0.04 g/L
10000/ul 0.15 g/L
100000/ul 1.40 g/L
___________________________________
2.临床意义蛋白含量 ↑标志着 BBB的破坏常见,
椎管梗阻,完全或不完全阻塞,当脑与 蛛网膜下腔不通时,血浆乃从脊髓中的静脉渗出导致蛋白含量增加,脊髓压迫症,如脊髓肿瘤,肉芽肿等梗阻部位越低,蛋白含量越高,如马尾病变可出现 CSF自凝,
颅内占位性病变,如脑瘤,脑脓肿,均可引起 CSF循环通路梗阻,导致蛋白含量增高,尤其是脑室附近和小脑桥脑脚肿瘤,CSF蛋白含量增高明显,
颅内感染使脑膜和脉络丛毛细血管通透性增加,CSF蛋白含量增高,
血性 CSF可使 CSF蛋白含量增高,
神经根病变,CSF蛋白含量增高,
退性性 病变,脑软化累及脑室或大脑皮质时,CSF蛋白含量 ↑更为显著,
代谢障碍,如尿毒症,糖尿病特别是伴有 NS并发症时,CSF蛋白含量增高,
血浆蛋白的改变以及脊髓麻醉,CSF
蛋白含量增高,
蛋白含量降低当腰穿 CSF蛋白含量在 0.15 g/L以下,多见于,
大量放 CSF时,由于脑池和脑室液的混入,蛋白含量可降低,
良性颅内压增高或甲亢,
身体极度衰弱和营养不良,
(二 )糖
1.正常值正常成人腰穿 CSF糖含量为
45~70mg/dl (2.5~4.4mmol/L).
10岁以下儿童 CSF糖含量为
35~85mg/dl (2.0~4.8mmol/L ).
新生儿 CSF糖含量为 50~90mg/dl
(2.8~5.0mmol/L ).
CSF糖含量取决于以下几种因素:
1.血糖的浓度
2.BBB的通透性,
3.CSF中糖的酵解程度,
4.携带运转系统的功能,
CSF中 糖含量取决于血糖的浓度正常 CSF:血糖的比值为 0.66,将比值的临界值定为 <0.4时,对鉴别细菌性与非细菌性脑膜炎的敏感性 80%,特异性 98%.必须指出,上诉比值受患者的年龄和被感染微生物的种类的影响,而且两种标本采集的时间亦必须一致,
2.临床意义
1.CSF糖降低的原因,
(1).脑部细菌性或霉菌性感染,化脑和
TBM以及隐球菌性脑膜炎时,细菌或霉菌和破坏的细胞释放出 GS分解酶,
使 GS转化为乳酸,脑膜炎症时 C的代谢产物抑制了膜转运功能,使 GS由血向 CSF运输障碍,
(2)脑寄生虫病,脑囊虫,血吸虫等
(3).脑膜癌肿,导致 CSFGS↓甚至消失,
由于活动的 癌 C可将 GS分解,
癌 C可使碳水化合物的代谢不正常,
脑膜癌肿可阻滞 GS通过 BBB,不能维持血和 CSF的正常比例,然而血糖却在正常范围,
(4).低血糖
(5).神经梅毒
(6).其它,结节病,头部放射,中暑等,
(7).CSF标本未加保护盖,暴露空气中的时间较长,由于空气中的杂菌将 CSFGS分解 -GS ↓.
*.注意,CSF中的 GS ↓可因持续的 iv
dropGS而掩盖,给予碳水化合物后血 GS
较 CSF ↑迅速,
2.CSF糖增高的原因,
.病毒感染,病脑,乙脑,
.脑或 蛛网膜下腔出血,由血糖相当于 CSF糖的 1倍,血性 CSF使糖的含量
↑;脑或 蛛网膜下腔出血损害丘脑下部,影响 碳水化合物代谢,
.丘脑下部损害,通过植物 NS-促肾上腺素分泌 ↑-糖原分解 -血糖 ↑.
糖尿病或 iv drop GS后,CSF糖含量 ↑
早产儿和新生儿 BBB通透性 ↑,CSF
糖含量 ↑,并无病理意义,
精分症时,CSF糖含量 ↑.
CSF糖含量 ↑.常可 掩盖 CSFGS↓的真象,
(三 ).氯
1.正常值
CSF中的 氯 含量高于血,是血中 氯 含量的 1.2~1.3正常成人腰穿 CSF氯 含量为 (108~127mmol/L).
儿童 CSF氯 含量为 (96~106mmol/L)
CSF氯含量取决于以下几种因素,
血氯的浓度,血氯的浓度 ↑ CSF氯含量 ↑,血氯的浓度 ↓ CSF氯含量 ↓.
酸碱度,CSF氯含量的多少 CSFPH
值有关,酸性情况下 CSF氯含量 ↓.碱性情况下 CSF氯含量 ↑
血 PH值 7.3~7.45,CSF PH值 7.35~7.7,
所以 CSF氯比血含量 ↑.
脑膜的炎性渗出和粘连,化脓性或
TBM炎性渗出和粘连较明显,有一部分氯附着于脑膜,因此 CSF氯含量 ↓.
垂体 -间脑病变,可有氯代谢障碍,
2.临床意义
(1).CSF氯降低的原因,
A.脑部细菌性或霉菌性感染,化脑或
TBM以及隐球菌性脑膜炎时,细菌或霉菌 GS分解为乳酸,酸性情况下 CSF
氯含量 ↓.多见于脑膜炎的急性期,并与糖 ↓同时出现,
脑膜与颅底有明显炎性渗出和粘连,
局部有氯附着,因此 CSF氯含量 ↓.多见于脑膜炎的后期,特别严重的病例与蛋白 ↑同时出现,当 CSF蛋白 ↑时,
CSF氯含量 ↓.TBM CSF氯含量 ↓比糖含量 ↓还要出现的早,
B低氯血症
.体内氯的异常丢失如严重呕吐,糖尿病,使氯从尿中大量排出,
.摄入氯过少,
.
(2).CSF氯增高的原因,
病毒感染
高氯血症,氯排泄 ↓,肾功能不全,
摄入氯过多,iv drop大量
NaoH
进行性球麻痹时 CSF PH ↑,CSF氯含量增高,
神经系统疾病的免疫学检查
寡克隆 IgG区带的测定
定义,寡克隆 IgG区带是 CNS在病理免疫情况下,由某几个 克隆株浆 C异常增生合成的 免疫球蛋白,用免疫电泳的方法证实这些区带是由免疫球蛋白 IgG构成,故将其命名为 寡克隆 IgG区带 (Oligoclone IgG band).
寡克隆 IgG区带的结果判定
在 PAGE对 CSF进行分离时发现,在电泳图谱中的阴极端 (?-球蛋白区带 )形成几个不连续的区带,而且这些区带在患者的血清电泳图谱中却不存在,在正常人的 CSF和血清电泳图谱中也不存在,
.
对寡克隆 IgG区带本质的认识
由于 BBB的存在使得血和 CSF中许多的物质 (尤其是高分子物质 )的含量都有极大的区别,一般是血中的浓度高于 CSF中,在正常人的 CSF内蛋白是通过 BBB由血清滤过来,CSF
中的蛋白由白蛋白和球蛋白组成,
其蛋白组分为:
CSF和血清蛋白电泳的正常值
蛋白成分 CSF 血清
前白蛋白 2~6% 无
白蛋白 44~62% 56%
a1球蛋白 4~8% 4.5%
a2球蛋白 5~11% 9.5%
B球蛋白 13~26% 12%
r 球蛋白 6~13% 18%
CSF和血清蛋白电泳的区别:
CSF中有前白蛋白,而血清没有,
CSF中有 B球蛋白较多,而血中 r 球蛋白较多,
CSF中 r 球蛋白仅相当于血清中的一半左右,
CSF r 球蛋白升高的机理
由于 CNS内源性局部合成 r 球蛋白量的增加,故仅有 CSF r 球蛋白升高,
而血中 r 球蛋白正常,学者们认为
MS患者 CSF r 球蛋白升高则属此机理,
有学者用 MS患者 CSF浆 C在试管内孵育可以合成 IgG.寡克隆 区带是 浆
C在 CNS内局部合成的特异抗体,这
是对于 CNS内部存在抗原的一种特异反应,
把 CSF电泳后出现的 寡克隆 区带切下来立即做免疫双扩散,在与马抗人 IgG.IgM.IgA抗血清进性双扩散时,只与马抗人 IgG出现可见的沉淀线,从而证明它们是 IgG.
因此我们要求应用 CSF标本红 C含量是 30个以 下,最好是无损伤腰穿 CSF.
因为血液内的触珠蛋白聚合可在 r 球蛋白区域形成外观锐利的区带,干扰我们判断 寡克隆 区带,所以有溶血的
CSF标本可能出现假阳性结果,