Der Radiologe

, Volume 48, Issue 6, pp 573–581

ZNS-Infektionen bei immungesunden Patienten

Authors

    • Abt. für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie, Radiologische KlinikUniversitätsklinikum des Saarlandes
  • A. Zimmer
    • Abt. für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie, Radiologische KlinikUniversitätsklinikum des Saarlandes
  • W. Reith
    • Abt. für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie, Radiologische KlinikUniversitätsklinikum des Saarlandes
Leitthema

DOI: 10.1007/s00117-008-1694-x

Cite this article as:
Hartmann, K., Zimmer, A. & Reith, W. Radiologe (2008) 48: 573. doi:10.1007/s00117-008-1694-x
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Zusammenfassung

Der vorliegende Artikel soll eine Übersicht über die häufigsten Erreger von ZNS-Infektionen beim Immungesunden sowie deren Lokalisationen und bildmorphologische Erscheinungsbilder geben. Prinzipiell ist die Magnetresonanztomographie (MRT) Mittel der Wahl zur Detektion entzündlicher Veränderungen. Trotz kulturell/bioptisch gesicherter Infektion können jedoch bildmorphologische Korrelate fehlen. Erregerspezifische, pathognomonische Veränderungen existieren nicht. Lokalisation und Ausdehnung der Entzündung sind abhängig vom Infektionsweg.

Schlüsselwörter

ZNS-InfektionImmungesundMeningitisEnzephalitisAbszessVentrikulitisSubdurales Empyem

CNS infections in immunocompetent patients

Abstract

This article gives a review of the most frequent infective agents reasonable for CNS infections in immunocompetent patients as well as their localisation and imaging specifications. MRI scanning is the gold standard to detect inflammatory conditions in the CNS. Imaging can be normal or nonspecifically altered although the infection is culturally or bioptically proven. There are no pathognomonic, pathogen-specific imaging criteria. The localization and dimension of the inflammation depends on the infection pathway.

Keywords

CNS infectionImmunocompetentMeningitisEncephalitisAbscessVentriculitisSubdural empyema

Die Nomenklatur der ZNS-Infektionen erfolgt nach der Lokalisation der Entzündung. Man unterscheidet:

Meningitis: Entzündung der Hirnhäute, meist der Leptomeninx

Enzephalitis/Zerebritis: Entzündung des Parenchyms

Meningoenzephalitis: Mischform, meist Übergreifen von den Hirnhäuten auf das angrenzende Parenchym

Empyem: subdurale Eiteransammlung

Abszess: lokal begrenzte Entzündung mit Kapsel und Abszesshöhle

Ventrikulitis: Entzündung des Ependyms mit/ohne Pus intraventrikulär

Meningitis

Die weitaus häufigste Form der ZNS-Infektion ist die Meningitis. Man unterteilt sie in akute und chronische (Stunden bis wenige Tage vs. Wochen bis Monate) und purulente oder septische und nichtpurulente oder aseptische (mit/ohne granulozytäre Liquorveränderungen) Formen.

Das Erregerspektrum ist breit, prinzipiell können fast alle systemischen Infektionen eine meningeale Mitbeteiligung verursachen. Diagnostisch ist der Erregernachweis wünschenswert, gelingt jedoch nicht immer und dauert oft zu lang. Bei fulminanten Krankheitsbildern besteht für den Patienten akute Lebensgefahr, sodass die Therapie vor dem Vorliegen der Blut-/Liquorkultur eingeleitet werden muss.

Eine rasche Einordnung nach der Genese kann durch die laborchemische Liquoranalyse erfolgen (Tab. 1)

Tab. 1

Liquorveränderungen bei Meningitis

Bakterielle Meningitis

Virale Meningitis

Tuberkulöse Meningitis

Liquor

Trüb

Klar bis opal

Spinnengewebegerinnsel

Zellzahl

>300/µl

<100/µl

20–300/µl

Zelltyp

Granulozyten

Lymphozyten

Lymphozyten

Glukose

Erniedrigt, <40 mg/dl

Normal

Erniedrigt, <40 mg/dl

Eiweiß

Erhöht, >120 mg/dl

Normal, <120 mg/dl

Erhöht, >120 mg/dl

Laktat

Erhöht, >3,5 mmol/l

Normal, <3,5 mmol/l

Erhöht, >3,5 mmol/l

Akute bakterielle Meningitis

Das Erregerspektrum der akuten bakteriellen Meningitis ist altersabhängig verschieden. Der häufigste Erreger bei Kindern und Erwachsenen ist Neisseria meningitidis; Streptococcus pneumoniae überwiegt bei Erwachsenen über 50 Jahren. In der Perinatalperiode werden eitrige Meningitiden vorwiegend durch Standortkeime des maternalen Geburtskanals hervorgerufen. Die Inzidenz der durch Haemophilus influenzae verursachten Meningitis ist seit Einführung der standardisierten Reihenimpfung 1990 um über 80% zurückgegangen. Die HiB-Meningitis spielt aktuell de facto nur noch eine untergeordnete Rolle.

Bei Verdacht auf bakterielle Meningitis werden zu diagnostischen Zwecken Blut- und Liquorkulturen angelegt, die kalkulierte antibiotische Therapie beginnt jedoch meist vor deren Ergebnis an Hand des individuell zu erwartenden Erregerspektrums. Bei Vorliegen des Erregernachweises und Antibiogramms wird die Therapie angepasst (Tab. 2).

Tab. 2

Erregerspektrum und kalkulierte Therapie der Meningitis nach Lebensalter

Alter

Erregerspektrum

Kalkulierte Antibiotikatherapie

0-4 Wochen

S. agalactiae, E. coli, L. monocytogenes, Klebsiella pneumoniae

Ampicillin + Cefotaxim oder Ampicillin + Aminoglycosid

4–12 Wochen

S. agalactiae, E. coli, L. monocytogenes, Klebsiella pneumoniae (Haemophilus influenzae)

Ampicillin + Cefotaxim/Ceftriaxon

3 Monate bis 18 Jahre

N. meningitides, S. pneumoniae, H. influenzae

Penicillin G oder Cefotaxim/Ceftriaxon

18–50 Jahre

N. meningitides, S. pneumoniae

Penicillin G oder Cefotaxim/Ceftriaxon

Die bakterielle Meningitis ist als neurologischer Notfall zu betrachten, die Mortalität beträgt ca. 25%, die Morbidität ca. 60%. Klinisch imponieren Fieber, Kopfschmerzen, ausgeprägte Photophobie und Meningismus bis zum Opistotonus. Krampfanfälle können auftreten. Innerhalb von wenigen Stunden können die Patienten bewusstseinsgetrübt und komatös werden. Die Prognose korreliert mit der initialen Bewusstseinslage und dem Zeitpunkt des Therapiebeginns nach Symptomauftreten. Insgesamt ist die Prognose durch die bessere intensivmedizinische Therapie in den letzten Jahren verbessert worden.

Virale Meningitis

Die akute aseptische Meningitis tritt mit einer Inzidenz von 10–30/100.000 Personen/Jahr auf und ist meist viral bedingt. Überwiegend sind Kinder betroffen, es liegt eine jahreszeitliche Häufung in den Sommermonaten vor. Die häufigsten Erreger sind Enteroviren (ECHO-, Coxsackie-Viren), aber auch Herpesviridae (Herpes-simplex-Virus-I meist jedoch bei der Meningoenzephalitis, Epstein-Barr-Virus) und Arboviren.

Klinisch sind Fieber, Kopfschmerzen, Photophobie und Meningismus die führenden Symptome, die klinische Beschwerdesymptomatik ist aber im Vergleich zu den bakteriellen Meningitiden weniger stark ausgeprägt.

Insgesamt ist die virale Meningitis meist Teil einer Systeminfektion und verläuft beim Immungesunden wie die Grunderkrankung (meist Atemwegs- oder Magen-Darm-Infekt) in der Regel selbstlimitierend. Defektzustände sind selten. Eine spezifische Therapie ist selten möglich bzw. erforderlich. Supportivmaßnahmen wie z. B. Schmerz- und Volumentherapie sind sinnvoll.

Sonderform: Frühsommermeningoenzephalitis (FSME)

Die endemische Form der viralen Meningoenzephalitis wird durch das FSME-Virus – ein Einzelstrang-RNA-Virus der Familie der Flaviviridae – ausgelöst. Das Virus vermehrt sich in der Speicheldrüse von Zecken und wird beim Biss durch den Vektor übertragen.

In etwa 70–90% der Fälle verläuft die Infektion asymptomatisch, bei nur etwa 10–30% treten Symptome eines grippalen Infekts auf. Bei 10% der symptomatischen Patienten kommt es ca. eine Woche nach Entfieberung zu einem erneuten Fieberanstieg mit Zeichen einer meningealen Reizung. Im weiteren Verlauf können Bewusstseinsstörung bis hin zum Koma sowie Lähmungen auftreten. Die Erkrankung verläuft meist innerhalb von Wochen bis Monaten selbstlimitierend und führt in der Regel zur Restitutio ad integrum.

Die FSME ist in Deutschland meldepflichtig. Das Robert-Koch-Institut gibt jährlich Empfehlungen heraus wie z. B. Expositionsschutz und Impfungen in Endemiegebieten.

Chronische Meningitis

Die so genannten chronischen Meningitiden werden durch Tuberkulose oder Pilze hervorgerufen. Im Gegensatz zu den teilweise fulminant verlaufenden akuten Hirnhautentzündungen liegt bei der chronischen Verlaufsform eine langsame, unspezifische Progredienz vor. Leitende klinische Symptome sind Kopfschmerz und Wesensveränderung; fokale Defizite, Krampfanfälle und Vigilanzminderungen sind selten.

Bildgebung

Bei einer septischen Meningitis ist die Bildgebung oft normal, es lässt sich eine vermehrte KM-Aufnahme der Lepto- oder Pachymeningen nachweisen (Abb. 1). Bei aseptischen und chronischen Meningitiden kann eine Verdickung der Leptomeninx auf den T1-gewichteten Aufnahmen nach Kontrastmittelgabe erkennbar sein. Ist in den FLAIR- und den T2-gewichteten Sequenzen eine Hyperintensität im angrenzenden Hirnparenchym nachweisbar, spricht dies für ein Übergreifen der Entzündung auf das Hirnparenchym im Sinne einer Enzephalitis. Das Ausmaß der entzündlichen Mitreaktionen der Meningen bzw. des Hirnparenchyms ist von der Lokalisation und Eintrittspforte des Erregers abhängig.

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Abb. 1

68-jährige Patientin mit akuten Kopfschmerzen, Fieber und Bewusstseinsstörung. In der Lumbalpunktion finden sich 5000 Granulozyten/µl, die Kultur war positiv für Pneumokokken. a FLAIR axial: flächige, gyrale Signalsteigerung insbesondere links parietal, ödembedingte Einengung der Sulci. b Diffusion-weighted imaging (DWI) axial: flaue, flächige Signalsteigerung kortikal. c T1 nativ: unauffällig. d T1 post KM: kräftige kortikale und gyrale Gefäßinfektionen links parietal bei verdickten, kräftig Kontrastmittel-affinen Meningen

Bei der basalen Tuberkulose und einigen viralen Infektionen sind diese Veränderungen v. a. an der Schädelbasis perivaskulär nachweisbar. Hierbei kommt es auch frühzeitig zu vaskulitischen Veränderungen mit entsprechenden Stenosen und Verschlüssen der basalen Gefäße. Bei diesen vaskulitischen Begleitreaktionen ist auch auf mögliche Hirninfarkte zu achten, die insbesondere in den diffusionsgewichteten Aufnahmen (DWI) als Signalsteigerung im Sinne einer Diffusionseinschränkung nachweisbar sind.

Die diagnostisch unbedingt notwendige Liquorpunktion sollte nach initialer Bildgebung erfolgen, um einen erhöhten Hirndruck auszuschließen und die Gefahr einer Einklemmung durch die Punktion zu vermeiden. Hierzu ist eine kraniale Computertomographie (CCT) ausreichend, die MRT ist jedoch deutlich sensitiver zur Detektion meningealer und parenchymatöser Veränderungen.

Vermehrte Kontrastmittelaufnahme der Leptomeningen kann auch im Rahmen eines Liquorunterdrucksyndroms und nach Entnahme von Liquor auftreten. Auch bei einer Meningiosis carcinomatosa kann es zu einer starken Kontrastmittelanreicherung der Meningen kommen. Ein seltener Lymphombefall der Meningen imponiert mit ähnlichen Veränderungen. Differenzialdiagnostisch sollten nichteitrige Meningititen aus dem rheumatischen Formenkreis, die Sarkoidose und die idiopathische Pachymeningitis, in Betracht gezogen werden. Bei subduralen Hygromen, die typischerweise isointens zum Liquor sind, zeigt sich in der Regel keine vermehrte KM-Aufnahme der benachbarten Meningen (Abb. 1).

Sonderfall Tuberkulose

Eine ZNS-Beteiligung ist eine der schwerwiegendsten Komplikationen der Tuberkulose. Bei 2–5% aller Patienten mit TBC und ca. 10% der TBC-Patienten mit AIDS kommt es zu einer ZNS-Beteiligung, die Mortalität ist hoch. Eine Neurotuberkulose kann noch Jahre nach der Primärinfektion entstehen. Ursächlich für das aktuell erneute Ansteigen der Inzidenz der TBC ist die weltweite Zunahme von AIDS, die Zunahme immunsupprimierter Patienten und das Vorkommen multiresistenter Tuberkelstämme.

Am häufigsten manifestiert sich die ZNS-Tuberkulose als basale Meningitis mit charakteristischen Liquorveränderungen (Tab. 1). Zusätzlich zu den üblichen meningealen Symptomen treten häufig Ausfälle basaler Hirnnerven und Zeichen der fokalen zerebralen Ischämie auf. Die Hirnnervenausfälle werden durch ischämische Schädigungen der Nerven, Raumforderungen und über ein meningeales Entrapment erklärt. Das chronisch-fibrotische Endstadium ist durch permanenten Funktionsverlust dieser Nerven gekennzeichnet.

Bei einem parenchymösen Befall sind die Symptome weniger stark ausgeprägt, vorwiegend Kopfschmerzen, Krampfanfälle und fokal neurologische Defizite, aber auch eine intrakranielle Drucksteigerung können vorliegen.

Bei der tuberkulösen Meningitis handelt es sich um eine granulomatöse Infektion der Leptomeninx mit Beteiligung von Arachnoidea und Pia mater. Hier bildet sich ein dickes durch die zelluläre Immunantwort bedingtes Exsudat auf den Meningen, vorwiegend an der Hirnbasis.

Die Tuberkelbakterien invadieren hämatogen bei disseminierter TBC, aber auch eine lokale Erregerfreisetzung durch Ruptur eines subependymalen oder subpialen Granuloms in den Subarachnoidalraum oder die Fortleitung einer Knochen-TBC der Schädelbasis sind möglich. Später kann es zur Ausbreitung der Leptomeningitis bis auf die frontale, parietale oder okzipitale Hirnoberfläche oder zur Ependymitis kommen.

Das tuberkulöse Granulom ist die häufigste Form der parenchymalen Infektion, seltener treten tuberkulöse Hirnabszesse, eine fokale Zerebritis und die tuberkulöse Enzephalopathie auf. Das zerebrale Tuberkelgranulom zeigt die typischen histopathologischen Charakteristika eines Granuloms, das verkäsend oder nicht verkäsend, verflüssigt oder nicht verflüssigt sein kann. Perifokal zeigen sich ein Hirnödem und eine astrozytäre Proliferationszone.

Der tuberkulöse Hirnabszess ist eine seltene Komplikation. Er entwickelt sich aus parenchymalen Granulomen oder meningealen Herden. Eine fokale tuberkulöse Zerebritis kommt meist bei immunsupprimierten Patienten mit AIDS vor. Die tuberkulöse Enzephalopathie tritt vorwiegend bei Kindern und Jugendlichen mit pulmonaler TBC auf. Dabei kommt es zu einer exzessiven Zerstörung der weißen Substanz durch perivaskuläre Demyelinisierung aufgrund einer verzögerten allergischen enzephalitischen Immunreaktion vom Typ IV.

Die Diagnose wird durch Anzüchtung und Identifikation des Erregers gestellt, was allerdings 4–8 Wochen dauert. Der Nachweis von Erreger-DNA mittels Polimerasekettenreaktion (PCR) ist sensitiver, jedoch weniger standardisiert und nicht überall verfügbar.

Therapeutisch wird eine Kombinationstherapie aus 3–5 Tuberkulostatika über 6–18 Monate durchgeführt (abhängig vom Tuberkelstamm und der Immunlage des Patienten).

Bildgebung

Bei der tuberkulösen Meningitis zeigt sich in der MRT in der Regel in den T1-gewichteten Sequenzen eine kräftige Kontrastmittelaufnahme der basalen Meningen. Zusätzlich können ein Hydrozephalus und Hirninfarkte nachweisbar sein. Bei immunsupprimierten Patienten ist die KM-Aufnahme oft deutlich geringer. Durch die exzessive Verdickung der basalen Meningen kann es zu einem Übergreifen der Entzündung auf die Adventitia der Hirngefäße mit den Folgen einer Panarteriitis mit sekundärer Thrombose und Gefäßverschluss kommen. Infarkte sind meistens im Stromgebiet der lentikulostriären Arterien lokalisiert und als Signalsteigerung in den diffusionsgewichteten Sequenzen nachweisbar. Eine vermehrte leptomeningeale KM-Aufnahme kann noch Jahre nach erfolgreicher Therapie nachweisbar sein. Daneben können als Residuen meningeale oder ependymale Verkalkungen persistieren.

Nicht verkäsende Granulome sind in den T2-gewichteten Sequenzen hyperintens und in den T1-gewichteten Aufnahmen hypointens mit homogener KM-Aufnahme. Verkäsende Granulome zeigen ein heterogenes Enhancement im zentralen Anteil mit einer ringförmigen, nicht unterbrochenen gleichförmig dicken KM-Aufnahme peripher.

Enzephalitis

Bei der viralen Enzephalitis gelangen die Erreger meist auf hämatogenem Weg ins Gehirn, die Enzephalitis ist in der Regel Teil einer Systeminfektion. Aufgrund ihrer Oberflächenbeschaffenheit haben bestimmte Viren eine Affinität zu speziellen Zellen des ZNS. So befällt das JC-Virus hauptsächlich Oligodendrozyten, Coxsackie-, Echo- und Mumpsviren häufig meningeale und Ependymzellen, aber nur selten Nervenzellen. Die Viren der Herpesgruppe vermehren sich v. a. in Neuronen und glialen Zellen des limbischen Systems. Auch wenn die Neurone nicht direkt infiziert werden, wird ihre Funktion parakrin durch virusinfizierte Gliazellen modifiziert.

Über 100 Viren sind als Erreger einer Enzephalitis bzw. Meningoenzephalitis bekannt. Die mit Abstand häufigsten Erreger sind Herpesviren (Herpes simplex, humane Herpesviren Typ VI und VII, Zytomegalieviren, Eppstein-Barr-Viren, Varizella-zoster-Viren).

Durch interzelluläre Virusreplikation kommt es zu einer entzündlichen Immunantwort des Wirtes. Diese Immunantwort kann humural direkt gegen das Virus oder zellulär gegen die mit dem Virus infizierte Zelle gerichtet sein. Im Frühstadium kann das Hirngewebe makroskopisch normal erscheinen, später zeigen sich eine Transparenzminderung der Hirnhäute, vaskuläre Kongestition und lokale oder diffuse Hirnschwellung. Mikroskopisch ist eine diffuse Parenchyminfiltration durch Entzündungszellen für alle Virusenzephalitiden typisch.

Die Bildgebung ist bei den Virusenzephalitiden unspezifisch. Es zeigen sich Läsionen mit fokalem oder diffusem Hirnödem in der Akutphase und fokaler Atrophie mit Gliose im chronischen Stadium. Ausnahme hiervon ist die Herpes-simplex-Virus-Typ-I-Enzephalitis, die vorwiegend das limbische Systems befällt.

Zytomegalievirus- (CMV-)Enzephalitis

Das Zytomegalievirus (CMV) gehört zur Gruppe der Herpesviren. Die Durchseuchung beträgt 40–100%. Die Primärinfektion verläuft meist klinisch inaparrent, das Virus persistiert lebenslang in Monozyten. Die transplanzentare Infektion kann zu Hepatosplenomegalie, Ikterus, psychomotorischer Retardierung, Chorioretinitis und Taubheit führen. Die intrakranielle Manifestation hängt vom Zeitpunkt der Infektion ab. Im 1. Trimenon kommt es zu einer Nekrose in der germinalen Matrix mit Migrationsanomalien. Die MRT kann eine Agyrie, Polymikrogyrie sowie fokale kortikale Dysplasie zeigen. Eine verzögerte Myelinisierung sowie zerebelläre Hypoplasie sind häufig. Bei einer späteren Infektion kann es zu einer normalen Gyrierung, aber verzögerten Myelinisierung kommen. Häufig werden periventrikuläre Läsionen in der weißen Substanz nachgewiesen. In der CT finden sich hier häufig Kalzifikationen mit Aussparung der Basalganglien und des Kortex. Eine Atrophie des Parenchyms sowie eine Ventrikulomegalie sind häufig.

Beim Erwachsenen tritt eine klinisch symptomatische Infektion in der Regel nur als Reaktivierung unter Immunsuppression in Erscheinung.

Herpes-simplex-Virus- (HSV-)Enzephalitis

Auch das Herpes-simplex-Virus weist bereits in frühen Jahren eine hohe Durchseuchung auf: HSV I bis zum 5. Lebensjahr ca. 50%, im Erwachsenenalter 95%; HSV II (Herpes genitalis) im Erwachsenenalter 10–30%. Das HSV persistiert in sensorischen Ganglienzellen. So ist typischerweise das Ganglion trigeminale Gasseri beim Herpes labialis betroffen. Die Primärinfektion mit HSV I im Kleinkindesalter verläuft zu jeweils ca. 50% asymptomatisch und als Stomatitis aphtosa. Im späteren Lebensalter liegt in der Regel eine Reaktivierung des persistierenden Virus vor.

Die perinatale Infektion erfolgt meist im Geburtskanal, nur selten über die Plazenta. Die Infektion führt zu einer ausgeprägten Enzephalitis mit resultierender Mikrozephalie, Mikrophthalmie, erweiterten Ventrikeln und intrakraniellen Kalzifikationen sowie einer multizystischen Enzephalomalazie. Im Anfangsstadium zeigt die CT eine diffuse Hirnschwellung, teils mit hypodensen, bilateralen Arealen, die später nekrotisieren. Dies führt zur multizystischen Enzephalomalazie. In der MRT zeigt sich in der Frühphase eine verminderte Mark-/Rindendifferenzierung, die das Ödem in der grauen Substanz widerspiegelt. Später kommt es zum Signalabfall auf T2w-Sequenzen in der verdünnten kortikalen grauen Substanz.

Bei Erwachsenen kann es zur Enzephalitis und Neuritis kommen. Hier handelt es sich meist um eine Reaktivierung nach vorangegangener Infektion. Ein charakteristisches, wenn auch inkonstantes Zeichen ist ein lokalisiertes Spike- und Slow-wave-Muster im EEG. Eine frühzeitige Diagnose ist entscheidend, da die Mortalitätsrate ohne Behandlung bei 70% liegt. Der Liquor ist meist unauffällig. In der CT zeigen sich ein oder beide Temporallappen hypodens. Prädilektionsstellen sind die Temporallappen, die in der Nähe des Ganglion Gasseri, des Ortes der Primärinfektion, liegen. Auch die Frontallappen können beteiligt sein. Die CT ist meist erst nach dem 5. Tag auffällig. In der MRT kommt es etwas früher zu einem Signalanstieg in T2w-Sequenzen im Temporal- oder Frontallappen. Das Putamen ist meist nicht betroffen. Als Differenzialdiagnose kommt der Mediainfarkt (hier keine Aussparung des Putamens) infrage. Eine Varizella-zoster-Infektion kann ein ähnliches Bild der Enzephalitis verursachen (Abb. 2).

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Abb. 2

50-jährige Patientin mit hochfieberhaftem Infekt, psychomotorischer Verlangsamung und erstmaligem Krampfanfall. a, b T2- und FLAIR-Sequenzen axial: flächige Signalsteigerung links temporal parahippokampal und frontobasal. c DWI-Bildgebung axial: Diffusionseinschränkung. d „Apparent-diffusion-coefficient“- (ADC-)Bildgebung axial: unauffälliges Signal. e T1-Bild axial nativ: flächige Hypointensität bei zytotoxischem Ödem. f T1 axial post KM: prominente meningeale Gd-DPTA-Anreicherung

Abszess

Die Inzidenz von Hirnabszessen wird in der Literatur mit ca. 1/100.000 Personen/Jahr angegeben. Männer sind 2- bis 3-mal häufiger betroffen als Frauen, die Erkrankung tritt gehäuft in der 3. bis 4. Lebensdekade auf. Oftmals kann mehr als ein Erreger nachgewiesen werden. Aufgrund der zunehmenden Zahl immunsupprimierter Menschen (AIDS, Knochenmark-, Organtransplantationen) ist die Inzidenz steigend.

Die meisten Abszesse entstehen per continuitatem bei Sinusitis oder Otitis, in ca. 10% der Fälle durch Zahnabszesse im Bereich der Molaren. Verantwortlich hierfür ist eine hochgradig infektiöse Thrombophlebitis. Das Erregerspektrum umfasst hier die oropharyngealen Standortkeime sowie invasive Pilze, z. B. Candida ssp. und Aspergillus ssp.

Zwanzig Prozent aller Hirnabszesse entstehen hämatogen bei bakterieller Endokarditis oder eitriger Pneumonie (so genannte septische Herdenzephalitis). Häufig ist der septische Streuherd nicht zu eruieren. Kongenitale zyanotische Herzerkrankungen, pulmonale Gefäßmissbildungen und andere Erkrankungen haben ein erhöhtes Risiko für septische Herdenzephalitiden. Bei Neugeborenen können auch bakterielle Meningitiden, meist mit gramnegativen Bakterien, zu Hirnabszessen führen.

Klinik und Therapie

Die klinische Symptomatik bei beginnenden Hirnabszessen ist häufig unspezifisch, v. a. bei immunsupprimierten Patienten. Neben Fieber, Kopfschmerzen und fokal neurologischen Defiziten können auch Bewusstseinsstörungen und Hirnnervenausfälle auftreten, insbesondere bei septischen Meningitiden. Die Therapie besteht aus Antibiotikagabe und neurochirurgischer Abszessentlastung. Die Antibiotikawahl richtet sich nach dem Ergebnis des mikrobiologischen Tests. Die Mortalität bei Hirnabszessen lag vor Einführung einer spezifischen Antibiotikatherapie bei 100% und beträgt heute immer noch 8–10%. Bei immunsupprimierten Patienten, v. a. Organ- und Knochenmarkstransplantierten, liegt die Mortalität auch heute noch bei ca. 90%.

In 70% der Fälle sind Streptokokken, in 10–30% Staphylokokken Ursache des Hirnabszesses. Gramnegative Bakterien werden bei ca. 10–20% der Patienten gefunden.

Die Abszessentwicklung verläuft in verschiedenen Phasen (Tab. 3).

Tab. 3

Zeitlicher Ablauf der Abszessbildung

Phase

Ereignis

Bildkorrelat

Zeitraum

Frühe Zerebritis

Erregerinvasion, lokale Leukozytentransmigration

Diffuse Parenchyminfektion, schlecht abgrenzbar

1. bis 4. Tag

Späte Zerebritis

Verschmelzung kleinerer Nekrosezonen zur späteren Abszesshöhle, perifokale Gefäßproliferation, Häufung von Makrophagen und Fibroblasten, Granulationsgewebe

Entzündung wird umschriebener

4. bis 14. Tag

Frühes Kapselstadium

Bildung der Abszesskapsel aus Kollagen und Retikulinfasern

Bildung der Abszesskapsel

2. bis 3. Woche

Spätes Kapselstadium

Dreischichtige Kapsel: innen Entzündungszellen, Mitte Kollagen, außen Gliosezone

Gute lokale Abgrenzbarkeit, kräftig KM-affine Kapsel

Wochen bis Monate

Der zeitliche Ablauf von der frühen Zerebritis zum späten Kapselstadium verläuft nicht gleichförmig, sondern hängt vom immunologischen Status des Patienten und dem Beginn der antibiotischen Therapie ab.

Bildgebung

Am häufigsten sind Hirnabszesse im Frontal- und Parietallappen an der kortikomedullären Grenze nachweisbar. Etwa 15% der Hirnabszesse treten infratentoriell auf. Multiple Abszesse zeigen sich v. a. bei immunsupprimierten Patienten. In der frühen Phase der Zerebritis zeigt sich ein unscharf begrenztes fokales Hirnödem mit Signalsteigerungen in den T2- und FLAIR-gewichteten Sequenzen. Es zeigt sich, wenn überhaupt, ein inhomogenes fleckiges KM-Enhancement, das Ringenhancement fehlt. In den späteren Stadien der Zerebritis wird die Abszessmembran zunehmend besser abgrenzbar. In den kontrastmittelangehobenen T1-gewichteten Aufnahmen weist sie in der Regel eine kräftige homogene Kontrastmittelaufnahme auf. Die Abszesshöhle ist meist hypointens in den T1-gewichteten Sequenzen, in den T2- und FLAIR-gewichteten Sequenzen hyperintens. Perifokal zeigt sich ein meist fingerförmiges Ödem mit Signalsteigerungen in den T2- und FLAIR-Sequenzen. Die KM-aufnehmende Abszessmembran ist häufig auf der ventrikelnahen Seite dünner als auf der kortexzugewandten Seite. Multiple Abszesse sind häufig bei Patienten mit Systemerkrankungen, wie Lymphomen oder Leukämie. Unter erfolgreicher antibiotischer Therapie bildet sich die Kontrastmittelaufnahme innerhalb von Tagen zurück.

Komplikationen eines Hirnabszesses sind die Ausbildung weiterer Abszesse, die Entwicklung einer eitrigen Meningitis oder das Einbrechen der Entzündung in die inneren (Ependymitis/Ventrikulitis) oder äußeren Liquorräume (Empyem).

Differenzialdiagnostisch sind Abszesse von zentralnekrotischen Metastasen oder hirneigenen Tumoren abzugrenzen. Die Abszesskapsel ist auf T2-gewichteten Aufnahmen in der Regel als nichtunterbrochene hypointense Struktur abgrenzbar, was bei Neoplasien seltener zu finden ist. Ursächlich hierfür wurde die Ansammlung paramagnetischer Substanzen beschrieben. Auch die perfusionsgewichtete MRT kann zur Differenzierung herangezogen werden. Im soliden Anteil höhergradiger Hirntumoren und Metastasen zeigt sich in der Regel meist eine Erhöhung der Perfusion, während bei Abszessen, Strahlennekrosen und fokalen Entzündungen meist eine Erniedrigung des regionalen zerebralen Blutvolumens (rCBV) nachweisbar ist. Die MR-Spektroskopie zeigt im liquiden Anteil eines Abszesses eine hohe Konzentration an Aminosäuren, Azetat und Sukzinaten, was bei zentral nekrotischen Metastasen oder hirneigenen Tumoren nicht der Fall ist. In der diffusionsgewichteten MRT zeigt sich eine Verminderung des ADC (scheinbarer Diffusionskoeffizient) im zystischen Abszessanteil, bei Tumoren liegen hier meist eine Pseudonormalisierung oder sogar eine Erhöhung vor (Abb. 3).

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Abb. 3

45-jähriger Patient mit progredienten Kopfschmerzen, fieberhaftem Infekt, Wesensveränderung, erster Krampfanfall. a T2 axial: großes, fingerförmiges Perifokalödem links frontal mit Einengung des linken Vorderhorns und frontaler Mittellinienverlagerung, Abszesshöhle mit inhomogen hyper- bis isointensem Material, Abszesskapsel imponiert hypointens. b FLAIR axial: Perifokalödem, verflüssigter Inhalt ist hyperintens zum Liquor und somit proteinreich. c T1 axial nativ: zytotoxisches Perifokalödem hypointens, randständige Hyperintensität bei Einblutung. d T1 axial post KM: kräftige Kontrastmittelaufnahme der Abszesskapsel

Empyem

Eine der Komplikationen eitriger Meningitiden oder Abszesse ist das Empyem, die subdurale Eiteransammlung. Selten kann es aber auch direkt per continuitatem, z. B. bei Durchwanderungssinusitis oder penetrierenden Verletzungen entstehen. Das Erregerspektrum ist entsprechend unterschiedlich.

Pathophysiologisch liegt eine exzessive Sezernierung von aktivierten Leukozyten, meist Granulozyten, aus den meningealen Gefäßen in den Suduralraum vor.

In der CT stellt sich ein subdurales Empyem hypodens dar. In den T1-gewichteten MRT-Sequenzen nach Kontrastmittelgabe ist es meist hypointens. Die angrenzenden Gewebeschichten nehmen stark Kontrastmittel auf. Der Inhalt des Empyems ist je nach Proteingehalt meist hypo- bzw. iso-, seltener hyperintens auf FLAIR- und T2-gewichteten Aufnahmen (Abb. 4).

https://static-content.springer.com/image/art%3A10.1007%2Fs00117-008-1694-x/MediaObjects/117_2008_1694_Fig4_HTML.jpg
Abb. 4

29-jähriger Patient mit bekannter chronischer Sinusitis. Akute Kopfschmerzen, Somnolenz, hohes Fieber. a CCT Knochenfenster koronar: ausgedehnte Pansinusitis mit subtotaler Verschattung sämtlicher Nasennebenhöhlen, knöcherne Lamelle der Frontobasis nicht sicher intakt. b FLAIR axial: Verbreiterung des Interhemisphärenspalts durch hyperintenses (proteinreiches) Material mit Begleitödem des angrenzenden Kortex. c, d DWI axial/koronar: Signalsteigerung im Interhemispärenspalt. e, f T1 axial/koronar post KM: randständige Kontrastmittelaufnahme bei Begleitmeningitis, das Empyem ist hypointens, flächigere Anreicherung rechts frontal im Sinne einer Zerebritis, die im Verlauf zum Abszess eingeschmolzen ist (nicht abgebildet)

Ventrikulitis

Die Ventrikulitis wird am häufigsten durch die Implantation von Liquordrainagekathetern, intraventrikuläre neurochirurgische Eingriffe oder intrathekale Chemotherapie verursacht, seltener entsteht sie als Komplikation eines intrakraniellen Abszesses oder einer Meningitis. Durch Leukozytentransmigration entsteht ein proteinreiches, visköses Exsudat intraventrikulär, das zur Verklebung der Meningen mit Ausbildung eines Hydrozephalus führen kann.

In der MRT zeigt sich eine kräftige Kontrastmittelaufnahme der Ventrikelberandung. Ein Übergreifen der Entzündung auf das subependymale Hirnparenchym ist als millimeterbreiter hyperintenser Saum auf T2- und FLAIR-gewichteten Sequenzen nachweisbar (Abb. 5).

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Abb. 5

Zwölf Monate alter Säugling mit perinataler Blutung links parietal und konsekutivem Hydrozephalus. Zustand nach Shuntimplantation. Plötzlich einsetzendes, hohes Fieber, Krampfanfall und Hirndrucksymptomatik. a T2 axial: großer Parenchymdefekt links parietal mit Erweiterung des Hinterhorns, ballonierte Seitenventrikel, ausgedehnte, flächige periventrikuläre Hyperintensität bei Marklagerödem, kleine Spiegelbildung im linken Hinterhorn. b T1 nativ: Verdickung des bereits nativ leicht hyperintensen Ependyms. c–e T1 post KM axial/koronar: kräftige Kontrastmittelaufnahme der Ventrikelwände bis ins Ependym, beginnende Begleitzerebritis

Sonderfall Neuroborreliose

Die Neuroborreliose wird durch den Spirochät Borrelia burgdorferi in Europa auch zusätzlich durch Borrelia garinii hervorgerufen. Es handelt sich um eine entzündliche infektiöse Multisystemerkrankung. Die Spirochäten werden durch Zecken übertragen. Durchschnittlich erkranken in Deutschland ca. 40 Personen/100.000 Einwohner/Jahr. In Endemiegebieten Zentraleuropas, Sloweniens und Skandinaviens mit hoher Durchseuchung der Zecken ist die Inzidenz bis zu 10-mal höher.

Klinik

Die Inkubationszeit beträgt Tage bis Wochen und ist durch grippeähnliche Symptome mit subfebrilen Temperaturen und dem typischen Erythema migrans (Stadium I) gekennzeichnet. Im Stadium II, das bei 15% der Infizierten auftritt, treten neurologische Symptome mit radikulären Schmerzen, peripheren Paresen und Hirnnervenausfällen auf. Die Hirnnervenausfälle (meist Fazialisparesen) persistieren in 5% der Fälle. Selten kann es auch zu einer lymphozytären Meningitis, einer Plexusneuritis, Myelitis oder zu einer zerebralen Borrelienvaskulitis mit transienten ischämischen Durchblutungsstörungen kommen (Inkubationszeit Wochen bis Monate). Im Stadium III (Inkubationszeit Monate bis Jahre) stehen Störungen im kardiovaskulären System und Bewegungsapparat sowie Hauterscheinungen im Vordergrund. Klinisch besteht Ähnlichkeit mit der Multiplen Sklerose. Therapie der Wahl ist die Gabe von Antibiotika (Cephalosporine der 3. Generation, z. B. Ceftriaxon, oder Tetrazykline wie Doxyzyklin).

Bildgebung

Bei der Borrelienenzephalomyelitis kann der MRT-Befund normal sein, bei einer lymphozytären Meningitis zeigen sich eine kräftig KM-aufnehmende Dura und Leptomeningen. MR-tomographisch kann der Befund einer Borrelienenzephalitis nicht von einer akuten disseminierten Enzephalomyelitis unterschieden werden. Die Diagnose stützt sich auf die Expositionsanamnese, Krankheitsverlauf und Antikörperdiagnostik.

Sonstige Erreger

Das Spektrum der Erreger von ZNS-Infektionen ist sehr vielfältig, sodass nur auf ausgewählte Erreger detailliert eingegangen werden kann.

Prinzipiell kommen auch Pilze, Parasiten oder exotische Viren in Betracht. Diese Erkrankungen sind jedoch selten und mit eingeschränkter Immunität oder Exposition mit in Deutschland nicht vorkommenden Erregern (Auslandsaufenthalt) vergesellschaftet. Beispiele für Erreger sind in Tab. 4 aufgeführt.

Tab. 4

Weitere Erreger von ZNS-Infektionen

Erreger

Auftreten

Übertragungsweg

Viren

Denge-Virus

Tropen

Vektor: Aedes

Lyssa-Virus (Rabies, Tollwut)

Weltweite Endemiegebiete

Vektor: infiziertes Tier

Japanisches B-Enzephalitis-Virus

Asien

Vektor: Aedes, Culex

West-Nil-Virus

Tropen/Subtropen

Vektor: Aedes, Culex u. a.

Parasiten

Plasmodien (z. B. P. falciparum)

Tropen, Subtropen

Vektor: Anopheles

Entamoeba histiolytica

Weltweit

Schmierinfektion, Trinkwasser

Naegleria fowleri

Weltweit

Trinkwasser

Trypanosoma brucei

Tropen, Subtropen

Tsetse-Fliege

Toxoplasma gondii

Weltweit

Katzenkot

Pilze

Candida spp.

Aspergillus spp.

Cryptococcus neoformans

Pathogenität unter Immunsuppression

Ubiquitäre Umweltkeime

Interessenkonflikt

Die korrespondierende Autorin gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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