儘管我們在成像技術，實驗室診斷，抗生素治療，外科手術等方面均取得了許多進展，然而腦膿腫仍是一個具有挑戰性的臨床問題，其病死率很高。腦膿腫可由細菌、分枝桿菌、真菌、寄生蟲(原生動物和蠕蟲)等引起，報告的發病率從每10萬人0.4例到0.9例。在免疫功能低下的患者中發病率增加。
近期NEJM發表綜述總結了腦膿腫發病機制、臨床表現、推薦的抗生素治療、外科治療進展和臨床預後。
發病機制和流行病學
在大多數患者中，腦膿腫是由於易感因素所致，比如基礎疾病(如HIV感染病史)，免疫抑制藥物治療，腦周圍天然保護屏障破壞(如手術所致創傷，外傷，乳突炎，鼻竇炎，或口腔感染等)或系統性感染(如心內膜炎或菌血症)等。一半的患者中，細菌是通過臨近組織的擴散進入腦內，1/3的病例是通過血行傳播（圖1）。
感染的發病機制取決於機體易感狀況。由於實體臟器或者造血幹細胞移植而使用免疫抑制劑治療導致免疫功能低下的患者，通常表現為肺結核或非細菌性感染，如真菌或寄生蟲感染。
HIV感染患者的腦膿腫通常由於剛地弓形蟲感染所致，但HIV也會使患者容易感染結核分枝桿菌。接受實體器官移植的患者不僅容易患諾卡菌氏腦膿腫，也容易表現為真菌感染，如麴黴菌或念珠菌感染。這些患者中90％為真菌感染。
神經外科術後或頭部外傷後也可出現腦膿腫。這些患者的感染通常是由面板表面細菌，如金黃色葡萄球菌，表皮葡萄球菌或革蘭氏陰性桿菌等所致。由臨近組織擴散所致的腦膿腫(如中耳炎，鼻竇炎，乳突炎)通常由鏈球菌引起，但也可表現為葡萄球菌膿腫和多細菌感染性膿腫(包括厭氧菌和革蘭氏陰性桿菌)。
細菌的血行傳播通常與潛在的心臟疾病(如心內膜炎或先天性心臟病)、肺疾病(如動靜脈瘻)或遠處病灶（面板、鼻旁竇和牙齒)感染相關。血行傳播的腦膿腫主要由葡萄球菌和鏈球菌所致。由鼻旁竇和牙齒所致的血行感染通常為多細菌性。
腦膿腫的第一個階段通常表現為早期的腦炎，是由壞死中心周圍炎症反應以及周圍白質水腫增加所致。隨後，壞死中心達到最大體積，並通過成纖維細胞增生和新生血管形成等機制產生囊腔。囊腔增厚，伴有活性膠原蛋白增加，但炎症和水腫的大小超過囊腔的大小。圖2顯示了腦膿腫的病理學表現。
臨床表現
腦膿腫最常見的臨床表現是頭痛，少見發熱和意識水平的改變。神經系統的體徵取決於膿腫病灶的部位，在膿腫發生的前幾天或數週內都可能只有輕微的體徵。額葉或右側顳葉的腦膿腫患者可能會表現為行為改變。腦幹和小腦部位的腦膿腫可能會出現顱神經麻痺、步態障礙，頭痛（由於腦積水所致）或意識狀態改變。
25％的患者可表現為癲癇發作。隨著膿腫的擴大以及病灶周圍水腫的增加，臨床表現會變得更加明顯。但因為鎮靜藥物的使用或者潛在神經疾病的影響，這些症狀和體徵可能難以識別。血行傳播的腦膿腫患者會出現原始病灶感染的表現。
腦膿腫的鑑別診斷包括一系列神經系統和傳染性腦疾病，如腫瘤、卒中、細菌性腦膜炎、硬膜外膿腫，硬膜下積膿等。HIV感染的患者還需要考慮原發性中樞神經系統淋巴瘤的鑑別。
診斷方法
對所有疑似腦膿腫的患者都應該進行頭顱成像檢查。增強CT檢查是一種快速檢測膿腫的大小、數量和部位的成像方法。磁共振成像(MRI)結合DWI,ADC序列對於鑑別腦囊腫和原發性腫瘤，囊性腫瘤以及腫瘤壞死是一種有價值的診斷工具(圖3)。
一項納入115例患者147個囊性病灶的前瞻性研究發現其中有97例患者是腦膿腫，DWI成像對於鑑別腦膿腫和原發性腫瘤或轉移癌的靈敏性和特異性均很高(陽性預測值98％,陰性預測值92％)。質子核核磁共振(1hNMR)波譜成像也可用於鑑別診斷，但其與DWI結合聯合使用的特異性和靈敏性與DWI單獨成像相比，只有輕微增加。
大約1/4的患者需要進行血和腦脊液培養來明確致病病原體。合併腦膜炎的患者可能比較容易進行腰穿腦脊液檢查。然而，對這些患者也需考慮腦疝的風險。
只有當臨床懷疑腦膜炎或者膿腫破入腦室系統，且沒有腰穿禁忌症（影像學顯示半球移位或者凝血性疾病）時，才考慮進行腰椎穿刺檢查。也應該對潛在的牙齒，鼻旁竇，耳朵，面板部位的感染進行培養，也可能需要手術治療清除感染灶。
外科治療
如果腦膿腫患者病原體未知，在有選擇的患者中可進行神經外科手術以明確病原體，減少膿腫病灶的大小。如果使用現代立體定向神經外科技術，幾乎所有的直徑大於等於1cm的腦膿腫均可以進行立體定向吸引手術，而不管它們的位置如何。
立體定向導航系統可用於膿腫引流，容積CT或MRI成像技術可用於患者腦部的三維重建。之後需要小心地規劃軌跡，選擇最優化的穿刺點，以避免損傷有用的腦區（比如主管語言，運動，感覺，視覺等功能的腦區）。
為診斷及解壓的目的均應該進行化膿病灶中心的立體定向手術，除非是感染病原體的型別或者病人的狀況不允許。如果頭顱成像顯示並沒有形成膿腫腔，那麼需要在進行立體定向活檢手術和經驗性抗生素治療之間仔細進行考慮和選擇。
在可能為弓形蟲感染的HIV患者中，如果抗弓形蟲抗體IgG為陽性，但缺乏組織學診斷時，可以給予假定的抗菌治療。在極少數情況下，患者健康狀況不佳或合併疾病會增加手術風險時，可能不會選擇手術治療。如果不能進行立體定向技術，可以通過經顱超聲通過一個洞或小的去骨瓣術直接進行膿腫引流，但對於腦深部的小膿腫不推薦使用這種方法。
診斷性吸引術旨在實現最大化的膿腫引流。通過一根連線膿腔的導管進行持續引流被作為一種可減少再次手術概率的方法，但不作為常規推薦。一些專家建議術後採用這種引流導管使抗生素進入膿腫腔內，因為全身性抗生素治療能夠進入膿腔內的有限，但由於有關這種方法的獲益和風險的資料比較少，也不作為常規推薦。
自20多年前起就已經開始推薦使用完全性切除手術，但由於內科治療和微創神經外科治療的發展，其現在來看作用有限。然而，如果膿腫部位表淺，且並非位於重要的功能腦區時，也可考慮切除術治療，而不是引流術，尤其是懷疑真菌或結核性感染或分支桿菌(如放線菌或諾卡氏菌屬)。
如果確定了致病病原體，膿腫吸引術的指徵取決於病灶的大小和部位，患者臨床情況以及通過吸引術實現有意義的減壓的可能性。在一項小型病例系列報道中，當單獨採用抗生素藥物治療時，治療容易失敗。
膿腫病灶直徑超過2.5釐米時，推薦其進行神經外科干預。但是由於缺乏比較性研究資料，因此病灶大小不能作為吸引手術的絕對指徵。在有多個小膿腫灶的患者中，應該對其中最大的病灶進行吸引術以明確診斷，其他的病灶是否進行吸引術取決於病灶的大小，周圍水腫，患者的症狀，對抗生素治療的反應等。
對於已導致半球移位，可能引起腦疝的膿腫，可能提示需要進行神經外科干預，而不管其膿腫的大小。對於臨近腦室系統但還未破入腦室內的膿腫，可以考慮進行引流手術防止膿腫破裂或導致腦室炎症。
對腦脊液，血液，或膿腫吸引引流物的微生物學評估應該包括革蘭氏染色和有氧和無氧條件下的培養。在免疫功能低下和高危患者（如肺結核或機會性感染病史的患者）中，應該進行分枝桿菌、諾卡氏菌屬及真菌的培養，並行弓形蟲PCR檢測。如果強烈懷疑是細菌性腦膿腫，但培養結果為陰性時，可行PCR16s核糖體DNA測序，可明確診斷，指導下一步抗生素治療。
一項研究表明對71例腦膿腫患者的吸引引流物進行檢測，只有30例患者細菌培養為陽性，59例患者細菌DNA檢測為陽性。研究者明確了80種不同的細菌類群，44種沒有在之前腦膿腫的病原體中出現過，包括37種沒有在之前報道的細菌培養中出現。儘管這些資料顯示腦膿腫的細菌差異性很大，但尚不清楚這些菌屬是否參與腦膿腫發生，是否需要治療。
抗生素治療
延遲起始抗生素的治療可能會導致糟糕的預後，正如一項回顧性研究顯示的那樣，從明確診斷到開始抗生素治療的平均時間間隔約為2天。研究人員得出結論表明一旦臨床懷疑是腦膿腫就應該立即進行抗生素治療。
由於在膿腫立體定向吸引術之前就進行抗生素治療可能會減少腦脊液診斷性檢測的可能性，因此推遲至神經外科干預之後再進行抗生素治療是合理的，但其前提是病情不太嚴重，患者臨床病情穩定，且能夠在短期內就完成手術治療。但採用這種策略需要謹慎，因為膿腫會以意想不到的速度迅速進展，不論疾病初始嚴重程度如何。
起始抗生素治療選擇應該是針對最可能導致該疾病的病原微生物，結合感染機制，患者既往易感狀況，抗生素治療敏感型別以及抗生素穿透膿腫的能力等進行選擇（表1和表2）。
器官移植術後的患者應該接受經驗性抗生素治療，如三代頭孢菌素(頭孢曲松或頭孢噻肟)加甲硝唑治療細菌腦膿腫，複方新諾明或磺胺嘧啶治療諾卡氏菌屬感染，伏立康唑治療真菌感染，尤其是麴黴菌感染。
對於HIV感染者初始治療，推薦加用針對弓形蟲的治療藥物(乙胺嘧啶+磺胺嘧啶)，但僅僅只用於弓形蟲IgG抗體陽性的患者。對於HIV感染患者或去過結核病流行地區和國家的患者，或者有已知結核危險因素的患者，應考慮使用針對肺結核的藥物治療(異煙肼、利福平、吡嗪醯胺和乙胺丁醇)。
對於神經外科術後或頭顱外傷，骨折的患者，其經驗性治療藥物包括萬古黴素加第三或第四代頭孢菌素(即頭孢吡肟)和甲硝唑。如果是顱外病灶來源且沒有神經外科手術治療病史的患者，應採用頭孢曲松或頭孢噻肟聯合甲硝唑治療。
如果懷疑葡萄球菌感染，可加用萬古黴素。對頭孢菌素或甲硝唑治療有禁忌症的患者可使用美羅培南。一項回顧性西班牙研究顯示，頭孢噻肟+甲硝唑治療的患者和採用美羅培南治療的患者預後相似。
對於血行傳播的腦膿腫患者，治療藥物包括三代頭孢菌素聯合甲硝唑治療覆蓋厭氧菌，加用萬古黴素治療可能的葡萄球菌感染，根據微生物檢測結果以及體外敏感性測試結果而定。
一旦明確感染的病原體後，抗生素是最有效的治療方法(表2)。如果血培養顯示是單個病原體感染時會出現一個兩難的局面。因為27％的腦膿腫多細菌性感染，建議使用廣譜抗生素治療直至膿腫培養已經明確，或者有氧和厭氧性培養顯示無其他病原體感染。然而，如果是來源於臨近病灶的感染，即使是沒有分離出其他病原體，也應該廣譜抗菌素治療用於覆蓋多種病原體(包括厭氧菌)。
已有報道神經外科術後以及複雜性頭顱外傷後會出現多重耐藥革蘭氏陰性菌感染性腦膿腫。真菌性腦膿腫對於抗生素治療反應療效較差，即便是一項研究顯示採用伏立康唑治療後可降低死亡率(65％vs91％歷史對照)。
傳統認為細菌性腦膿腫患者靜脈注射抗生素治療持續時間為6-8周。甲硝唑長時間治療可能與神經病變的發生有關。然而，在一項研究中顯示，甲硝唑治療停止後外周神經病變有所改善。
英國抗生素治療協會神經外科感染工作組推薦，對於細菌性腦膿腫患者，靜脈抗生素治療時間為1-2周，在此之後，應該根據臨床反應，合理改變和調整抗生素治療型別。這種方法已成功應用於部分選擇性的患者中，但不作為標準治療。這些患者口服抗生素治療包括甲硝唑、環丙沙星和阿莫西林。
評估治療的重要標準是患者的神經系統症狀和頭顱成像顯示的膿腫大小。如果存在臨床惡化的情況應該立即進行頭顱成像檢查。如果沒有改善，應該在1-2周後再行檢查，並且此後3個月每隔兩週複查一次，直至臨床痊癒。進一步進行神經外科手術的指徵是，儘管採用了抗生素治療，但頭顱成像顯示病灶增大以及臨床惡化的跡象。
併發症及預後
如果患者意識水平下降，需立即進行頭顱成像檢查是否存在腦積水或即將發生腦疝。膿腫破裂進入腦室系統會引起腦室炎，導致腦積水，與高死亡率相關（27％-85％)。對於膿腫破裂的患者，放置腦室導管可進行腦室引流，抽取腦脊液檢查，監測顱內壓，以及提供直接的腦室內給予抗生素治療的途徑。
腦積水是顱後窩膿腫患者常見的併發症之一。意識水平的下降可由於癲癇發作和癲癇持續狀態所致。沒有有關腦膿腫患者預防性使用抗癲癇藥物的隨機研究。在一項腦腫瘤患者的研究研究中，預防性使用抗癲癇藥物治療並沒有降低癲癇的發作頻率。不推薦對腦膿腫患者常規進行抗癲癇治療。
隨著膿腫體積增加以及周圍水腫加重，患者的神經系統功能缺損可能增加。輔助使用糖皮質激素治療可能會減少腦水腫，在大約一半的患者中以使用該療法治療。
但由於缺乏隨機性研究的資料，以及糖皮質激素會減少抗菌藥物進入中樞神經系統內，因此對於腦水腫明顯，有腦疝風險的患者應限制其使用。只有一些小型的病例報道中提到使用高壓氧作為輔助性治療手段，並不能作為常規治療。
由於腦成像技術的改進，使用抗生素治療增加，以及引進微創神經外科手術治療，過去的50多年中腦膿腫患者的預後已大大改善。死亡率從1960年的40％下降至目前的15％。目前來看，70％的腦膿腫患者預後較好，沒有神經系統後遺症狀，或者症狀很輕。
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