StudyMed医師国家試験

髄膜炎の先に潜むリング―薄く均一な輪が告げる多発性脳膿瘍

第103回医師国家試験 I問題 第61問

国試問題にチャレンジ

第103回 I問題 第61問

29歳の男性。意識障害,頭痛および発熱のため搬入された。4日前から,発熱,頭痛および嘔吐が出現した。翌日,頭が割れるように痛いと訴え,他院を受診した。体温39.6℃。項部硬直はなく,頭部CTで異常を指摘されなかった。セフェム系抗菌薬が投与されたが頭痛と発熱とが持続し,意識障害が出現した。搬入時,意識レベルはJCSⅢ-300。瞳孔はピンポイントである。項部硬直を認める。血液所見:赤血球500万,Hb 14.6g/dL,Ht 45%,白血球17,900,血小板29万。CRP 7.9mg/dL。髄液は外見が白色,細胞数1,792(単核球:多核球=332:1,460)/μL(基準0~2),糖15mg/dL(基準50~75)。頭部単純MRIのT1強調像(A),T2強調像(B)及び造影T1強調像(C)を別に示す。  考えられるのはどれか。

第103回 I問題 第61問の問題画像
  1. a.脳膿瘍
  2. b.ヘルペス脳炎
  3. c.悪性リンパ腫
  4. d.転移性脳腫瘍
  5. e.多発性硬化症

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、急速に悪化した発熱・頭痛・意識障害の患者さんで、髄液所見とMRIを組み合わせて診断する問題だよ。注目点は2つ。髄液が何の感染を示しているか、そしてMRIの病変がどんな「形」で造影されているかだ。まず髄液から考えてみよう。
医学生医学生
白く濁っていて、多核球優位、糖が著明に低下しているので、細菌性髄膜炎の髄液だと思います。
ドクタードクター
その通り。外観混濁、多核球優位の細胞増多、糖の著明な低下は化膿性髄膜炎の典型だ。白血球増多とCRP上昇も強い細菌感染を裏づけている。ウイルス性なら水様で単核球優位、糖は正常。結核性や真菌性は単核球優位で糖が下がる、という比較もセットで覚えておこう。
医学生医学生
でも、前医では項部硬直もなくてCTも正常だったんですよね。見逃しだったんでしょうか。
ドクタードクター
必ずしもそうとは言えない。脳実質に感染が及んでも、初期の脳炎期は境界不明瞭な浮腫性病変にすぎず、CTではっきりしないことが多いんだ。数日かけて被膜が形成されると、画像で病変が明瞭になってくる。では、そのMRIを読んでみよう。
医学生医学生
T2強調像で左の前頭葉から頭頂葉に、高信号の丸い病変が複数ありますね。T1では低信号です。
ドクタードクター
よく見えているね。そして決め手は造影T1強調像だ。各病変の辺縁が薄く均一なリング状に増強され、中心部は染まらない。周囲には浮腫も伴っている。これがリング状増強、ring enhancementだ。リング状増強を示す代表的な疾患を3つ挙げられるかな。
医学生医学生
脳膿瘍、膠芽腫、転移性脳腫瘍……だったと思います。脳神経外科の講義で出てきました。
ドクタードクター
正解。ほかに免疫不全者の悪性リンパ腫やトキソプラズマ症なども挙がる。だから画像だけでは決めきれず、臨床像と組み合わせることが大事なんだ。今回は高熱と強い炎症反応、細菌性髄膜炎の髄液、数日単位の急激な経過、若年で原発巣を示す所見がないこと、そして壁が薄く均一なリング。これらすべてが感染性の病変、つまり脳膿瘍を指している。
医学生医学生
髄膜炎の細菌が脳実質に入り込んで、膿のかたまりを作ったということですね。
ドクタードクター
そう。中心の膿を線維性の被膜が取り囲んでいて、その被膜が造影でリングとして見えるんだ。多発しているから多発性脳膿瘍と考えられる。では、ほかの選択肢がなぜ違うかを確認しよう。まずヘルペス脳炎はどうかな。
医学生医学生
ヘルペス脳炎も急性の脳炎で意識障害が出るので、少し迷いました。
ドクタードクター
臨床像が重いのは似ているね。ただ単純ヘルペス脳炎は側頭葉内側や前頭葉眼窩面、島回などの辺縁系を好んで侵し、T2強調像やFLAIR像で高信号になる。境界明瞭な多発リング状病変は作らない。髄液も単核球優位で糖は通常正常だから、多核球優位で糖が著明に低い今回とは合わない。
医学生医学生
悪性リンパ腫と転移性脳腫瘍は、腫瘍なので発熱や髄膜炎の髄液は説明できませんよね。
ドクタードクター
その通り。中枢神経原発悪性リンパ腫は中高年に多く、脳室周囲や脳梁などの深部に好発し、免疫能が正常なら内部まで均一に造影されるのが典型だ。転移性脳腫瘍は多発して皮髄境界にできやすく、リング状増強も示すから画像では紛らわしい。ただ中高年に多く、肺癌や乳癌などの原発巣があり、リングの壁は厚く不整になりやすい。29歳で原発巣がなく、強い炎症所見を伴う今回には当てはまらない。
医学生医学生
多発性硬化症も白質に病変が多発しますが、どう区別しますか。
ドクタードクター
多発性硬化症は再発と寛解を繰り返す脱髄疾患で、活動期の病変が一部途切れたopen ringとして造影されることもある。でも発熱や全身の炎症反応は伴わず、髄液の細胞数は正常から軽度増加の単核球にとどまり、糖は下がらない。オリゴクローナルバンドが特徴だね。化膿性の急性経過とはまったく違う。
医学生医学生
臨床像でまず感染か腫瘍か脱髄かを分けて、画像のリングの性状で詰める、という流れですね。
ドクタードクター
そういうこと。発展知識として、拡散強調像も覚えておこう。脳膿瘍の膿瘍腔は粘稠な膿で水分子の動きが制限されるため、拡散強調像で高信号、ADCが低下する。腫瘍の中心壊死は拡散強調像で低信号になりやすいから、鑑別にとても役立つんだ。
医学生医学生
感染経路にはどんなものがありますか。今回は髄膜炎からの波及ですよね。
ドクタードクター
髄膜炎からの波及のほか、中耳炎や副鼻腔炎、歯性感染からの直接波及、感染性心内膜炎やチアノーゼ性先天性心疾患からの血行性、外傷や手術後がある。血行性は多発しやすく皮髄境界に好発する。起炎菌は連鎖球菌、特にStreptococcus anginosus群や黄色ブドウ球菌、嫌気性菌が多い。だから治療は第3世代セフェムにメトロニダゾールを加えるなど広くカバーし、通常6〜8週と長期に静注する。大きい膿瘍や圧迫症状が強い場合は、定位的穿刺吸引や開頭摘出も検討する。
医学生医学生
今回は深昏睡でピンポイント瞳孔もありますが、かなり危険な状態ということですか。
ドクタードクター
そう考えるべきだね。脳浮腫や頭蓋内圧亢進による脳幹の障害を示唆する重篤な所見で、緊急の対応を要する。もう一つ臨床で大事なのは、頭蓋内圧が高そうなときに腰椎穿刺を急ぐと脳ヘルニアを招く危険があること。原則として画像で占拠性病変を除外してから行う、という順序を臨床実習でもぜひ意識してほしい。

まとめ

急速に進行する発熱・頭痛・意識障害に、白血球増多・CRP上昇と多核球優位・糖著明低下の髄液所見を伴えば細菌性髄膜炎が示唆され、MRIで薄く均一なリング状増強を示す多発病変があれば、感染が脳実質に及んだ脳膿瘍と考えられます。リング状増強は脳膿瘍・膠芽腫・転移性脳腫瘍が代表で、若年・急性経過・強い炎症所見・薄く均一な壁は膿瘍を支持し、拡散強調像で膿瘍腔が高信号となる点も腫瘍との鑑別に有用です。ヘルペス脳炎は辺縁系病変と単核球優位の髄液、悪性リンパ腫や転移性脳腫瘍は炎症所見を欠き、多発性硬化症は再発寛解する脱髄で髄液糖が低下しない点で区別できます。脳炎期にはCTで異常が乏しいこと、頭蓋内圧亢進が疑われる際は画像確認前の腰椎穿刺を避けることも臨床上重要です。臨床経過・髄液・画像を統合して鑑別を絞る姿勢は、中枢神経感染症の診療全般に通じる基本となります。

解答・解説

正解はaです

所見の整理

・29歳の若年男性。4日前に発熱・頭痛・嘔吐で発症し、「頭が割れるような」激しい頭痛へ進行した。 ・前医の時点(第2病日)では項部硬直がなく、頭部CTも異常なしとされた。セフェム系抗菌薬が投与されたが症状は改善せず、意識障害が加わった。 ・搬入時はJCS III-300(痛み刺激にまったく反応しない深昏睡)、瞳孔はピンポイント(針先大)、項部硬直が陽性となっている。 ・血液:白血球17,900/μLと増加、CRP 7.9mg/dLと上昇しており、強い細菌感染を示す。 ・髄液:外見は白色に濁り、細胞数1,792/μLで多核球(好中球)が優位(1,460/μL)、糖15mg/dLと著明に低下。これは細菌性(化膿性)髄膜炎の典型的な髄液像である。

画像所見

・T1強調像(A):左大脳半球の白質から皮質下に、周囲より暗い(低信号の)円形病変を複数認める。 ・T2強調像(B):同じ病変は高信号の類円形の結節として描出され、左前頭葉〜頭頂葉に少なくとも3個みられる。 ・造影T1強調像(C):各病変の辺縁が薄く均一なリング状に増強され(リング状増強効果、ring enhancement)、中心部は増強されない。周囲には浮腫もみられる。

診断へのプロセス

短期間に進行する発熱・頭痛・意識障害と髄膜刺激症状があり、髄液が多核球優位・糖低下を示すことから、まず細菌性髄膜炎が存在すると判断できる。さらにMRIで薄く整ったリング状増強を示す多発病変があれば、細菌感染が脳実質に及んで被膜をもつ膿瘍を形成した状態、すなわち脳膿瘍(多発性)と考えるのが最も合理的である。 リング状増強を示す代表的な疾患は、脳膿瘍・膠芽腫・転移性脳腫瘍の3つである(ほかに免疫不全者の悪性リンパ腫、トキソプラズマ症、脱髄の一部、吸収期の血腫など)。本例では、(1)白血球増多・CRP上昇という全身の強い炎症、(2)細菌性髄膜炎の髄液所見、(3)数日単位という急激な経過、(4)若年で原発巣を示す所見がないこと、(5)リングの壁が薄く均一であること、の5点から、腫瘍ではなく感染性の病変(脳膿瘍)と判断できる。 なお、前医で頭部CTが正常であったのは、脳炎期(膿瘍被膜ができる前の段階)ではCTで異常がはっきりしないことが多いためと考えられる。ピンポイントの瞳孔と深昏睡は、脳浮腫・頭蓋内圧亢進による脳幹(橋)の障害を示唆する重篤な所見であり、緊急の対応を要する状態である。

選択肢考察

  1. ○a.  脳膿瘍

    発熱・頭痛・意識障害が急速に進行し、白血球増多・CRP上昇と、多核球優位の細胞増多・糖低下を示す髄液所見から、細菌性髄膜炎を伴う化膿性感染が明らかである。MRIではT1で低信号、T2で高信号を示す多発病変があり、造影で薄く均一なリング状増強を示す。これは中心部の膿を線維性の被膜(被膜形成期の膿瘍壁)が取り囲む脳膿瘍に典型的な像である。若年・急性経過・強い炎症所見という臨床像と画像所見がすべて一致するため、本例の診断として最も考えやすい。

  2. ×b.  ヘルペス脳炎

    単純ヘルペスウイルス脳炎は側頭葉内側・前頭葉眼窩面・島回などの辺縁系を好んで侵し、MRIではこれらの部位のT2強調像・FLAIR像での高信号や、拡散強調像での高信号が特徴である。本例のような境界明瞭な多発性のリング状増強病変は示さない。また髄液はウイルス感染を反映して単核球(リンパ球)優位の細胞増多となり、糖は通常正常であり、赤血球やキサントクロミー(黄色調)を伴うこともある。多核球優位で糖が著明に低下した本例の髄液とは合わない。

  3. ×c.  悪性リンパ腫

    中枢神経原発悪性リンパ腫は中高年に多く、脳室周囲や脳梁などの深部に好発する。免疫能が正常な患者では、造影で内部まで比較的均一に増強される腫瘤として描出されるのが典型であり、リング状増強はHIV感染症などの免疫不全者でみられることが多い。発熱、強い炎症反応、細菌性髄膜炎の髄液所見を伴って数日で急速に悪化する経過も腫瘍としては考えにくい。

  4. ×d.  転移性脳腫瘍

    転移性脳腫瘍は多発しやすく、皮髄境界に好発し、リング状増強を示すこともあるため、画像だけでは鑑別に挙がる。しかし中高年に多く、通常は肺癌・乳癌などの原発巣があり、腫瘍のリングは壁が厚く不整になることが多い。本例は29歳と若く、原発巣を示す所見がない。また高熱・白血球増多・CRP上昇・細菌性髄膜炎の髄液所見はいずれも腫瘍では説明できないため、否定的である。

  5. ×e.  多発性硬化症

    多発性硬化症(MS)は中枢神経の白質に脱髄病変が多発する自己免疫疾患で、症状の再発と寛解を繰り返す(時間的・空間的多発性)ことが特徴である。脳室周囲・皮質直下・テント下・脊髄に病変ができやすく、活動期の病変は造影で増強され、一部が途切れたリング状(open ring)となることもある。しかし発熱や全身の炎症反応は伴わず、髄液の細胞数は正常〜軽度増加(主に単核球)にとどまり、糖は低下しない。オリゴクローナルバンドの出現やIgG indexの上昇が特徴である。本例の急性の化膿性経過とは合わない。

脳膿瘍の概要

脳膿瘍は脳実質内に膿がたまり、被膜で包まれた状態である。感染経路は次のように分けられる。 ・隣接する感染巣からの直接波及:中耳炎・乳突洞炎(側頭葉・小脳に多い)、副鼻腔炎(前頭葉に多い)、歯性感染など ・血行性:感染性心内膜炎、肺膿瘍・気管支拡張症、チアノーゼ性先天性心疾患(右左シャントにより肺でのフィルターを経ずに細菌が脳に達する)など。多発しやすく、中大脳動脈領域の皮髄境界に好発する。 ・外傷・脳外科手術後 ・髄膜炎からの波及(本例のように、髄膜炎に続いて実質に膿瘍を形成することがある) 起炎菌は連鎖球菌(特にStreptococcus anginosus群)、黄色ブドウ球菌、嫌気性菌などが多く、免疫不全者では真菌(アスペルギルス、ノカルジアなど)やトキソプラズマも問題となる。

病期と画像

早期脳炎期→後期脳炎期→早期被膜形成期→後期被膜形成期と進行する。脳炎期は境界不明瞭な浮腫性病変で、CTでは異常がはっきりしないこともある。被膜ができると造影で薄く均一なリング状増強を示すようになる。拡散強調像(DWI)で膿瘍腔が高信号(ADC低下)を示すことは、中心壊死が拡散強調像で低信号となりやすい腫瘍との鑑別に非常に有用である。

症状

発熱・頭痛・巣症状・痙攣・意識障害だが、三徴(発熱・頭痛・巣症状)がそろうのは半数以下である。頭蓋内圧が高いときの腰椎穿刺は脳ヘルニアを招く危険があるため、原則として画像で頭蓋内占拠性病変を除外してから行う。

治療

起炎菌を広くカバーする抗菌薬(例:第3世代セフェム+メトロニダゾール、状況によりバンコマイシンを追加)を長期間(通常6〜8週)静注する。膿瘍が大きい(おおむね直径2.5cm以上)場合、圧迫症状が強い場合、診断・菌同定が必要な場合には定位的穿刺吸引や開頭摘出を行う。脳室内への穿破は予後不良因子である。

髄液所見の比較

・細菌性髄膜炎:外観混濁、多核球優位、糖著明低下、蛋白上昇 ・ウイルス性髄膜炎・脳炎:外観水様、単核球優位、糖正常 ・結核性・真菌性髄膜炎:単核球優位、糖低下、結核ではADA上昇

POINT

・リング状増強を示す代表疾患は脳膿瘍・膠芽腫・転移性脳腫瘍の3つ。 ・脳膿瘍のリングは薄く均一で、DWIで内部が高信号となる点が腫瘍との鑑別に役立つ。 ・発熱・炎症反応上昇+細菌性髄膜炎の髄液(多核球優位・糖低下)+多発リング状増強病変 → 脳膿瘍。 ・ヘルペス脳炎は側頭葉内側・辺縁系の病変と単核球優位の髄液、MSは再発・寛解する白質病変で炎症反応なし。 ・脳炎期には画像所見が乏しいことがあり、経過とともに被膜が形成されてリング状増強が明瞭になる。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。