Анализ спинномозговой жидкости (ликвора)

Общая информация

Как мозг, так и спинной мозг покрыты тремя защитными мембранами, мозговыми оболочками, менингами.  Самый внешний слой называется твердой мозговой оболочкой и состоит из жесткой соединительной ткани. Средний слой —  называется паутиной оболочкой или арахноидеа. Нежный внутренний слой, который находится в непосредственном контакте с мозгом и спинным мозгом, называется мягкая мозговая оболочка или пиа матер. Воспаление мозговых оболочек называется менингит.

Пространство между арахноидальной и мягкой оболочками называется субарахноидальным пространством. Оно содержит прозрачную, бесцветную жидкость — ликвор. Ликвор продуцируется в желудочках головного мозга  сосудистыми сплетениями.  Избыток СМЖ постоянно реабсорбируется арахноидальными ворсинами и возвращается в венозную систему, поддерживая, таким образом, постоянное количество ликвора и внутричерепное давление между 50 — 180 мм рт. ст. Как правило, общий объем ликвора, циркулирующего по всей центральной центральной нервной системе (мозг и спинной мозг), равен приблизительно 90 -150 мл. У новорожденных объем СМЖ около 10-60 мл.

Основные функции СМЖ

• Поставляет питательные вещества   тканям мозга.
• Удаляет метаболические отходы.
• Защищает / смягчает  возможные травмы мозга.
• Поддерживает внутричерепное давление.

Четыре основные категории болезней центральной нервной системы

• Инфекции оболочек мозга (бактериальный или вирусный менингит)
• Субарахноидальное кровоизлияние (инсульт)
• Злокачественные заболевания ЦНС
• Демиелинизирующее аутоиммунное  заболевание  (рассеянный склероз).

Показания для анализа спинномозговой жидкости

• Подтверждение диагноза менингита.
• Диагностика   внутричерепного кровоизлияния.
• Диагностика злокачественных новообразований, лейкемии.
• Диагностика заболеваний центральной нервной системы.
• Дефекты в циркуляции СМЖ.
• Дефекты гематоэнцефалического барьера.

Отбор и анализ образцов ликвора

В зависимости от причины, по которой врачи назначают исследование СМЖ, оно включает в себя оценку физических характеристик, химический анализ, микроскопический обзор клеток и других морфологических элементов, а также культивирование микроорганизмов. В случае необходимости проводятся вспомогательные или другие специальные исследования.

Алгоритм анализа ликвора общий с анализом других биологических жидкой и включает:

• Физические характеристики.
• Химические компоненты.
• Морфологические элементы.
• Культура   микроорганизмов.
• Вспомогательные исследования.

СМЖ отбирают путем  поясничной пункции между 3-м и 4-м или 4-м и 5-м поясничными позвонками в стерильных условиях. Как только сделан прокол, то  первый шаг — измерение внутричерепного давления — давления открытия с помощью манометра (выражают в мм  водяного или ртутного столба).

Трактовка результатов анализа давление открытия

Нормальное давление открытия у взрослых (положение лежа) составляет 90 ~ 180 мм Н₂0, 10 ~ 100 мм Н₂0 у детей.  При ожирении давление до 250 мм Н₂О рассматривается как нормальное. Патологическим считают давление выше 250 мм водяного столба.

Повышенное давление ликвора  может отражать

• Застойную сердечную недостаточность.
• Менингит.
• Синдром верхней полой вены.
• Отек головного мозга.
• Опухоль.

Сниженное давления ликвора может отражать

• Спинально-субарахноидальный блок.
• Обезвоживание.
• Циркуляторный коллапс.
• Утечка (потеря) СМЖ.

После удаления манометра СМЖ собирают в ряд стерильных пронумерованных пробирок ( по 1 — 2 мл в каждую).  Первый вытекающий по каплям ликвор собирают  в пробирку №1, следующая  порция   будет в пробирке №2 и так далее. Обычно   собирают в три пробирки, но иногда  в четыре.

• Пробирка 1 — химия и серология.
• Пробирка 2 — микробиологический посев.
• Пробирка 3 — гематология.

Все тесты СМЖ считаются срочными и всегда  потенциально заразными.

Если немедленный анализ невозможен, то

• Пробирку 1 (химия, серология) — замораживают.
• Пробирку  2 (микробиология)  — оставляют при комнатной температуре.
• Пробирку 3 (гематология) — помещают в холодильник.

Результаты анализа ликвора

Внешний вид

• Обычно — кристально чистая, бесцветная.

При изменении внешнего вида используют такие описательные термины:  туманный, облачный, мутный, молочный, кровавый, ксантрохромный. Количественно изменения оцениваются как незначительные, умеренные, резко выраженные или грубые.

Мутность ликвора м.б. обусловлена

1. Лейкоциты   более 200 клеток / мкл2. Количество эритроцитов ~ 400 мкл3. Микроорганизмы — бактерии, грибы, амебы.4. Радиографический контрастный материал5. Аспирированный эпидуральный жир.

6. Уровень белка> 150 мг / 100мл.

Оценку прозрачности СМЖ осуществляют по возможности чтения текста через образец.  Облачный образец часто указывает на   содержание лейкоцитов (менингит).

Сгустки в ликворе образует фибрин, они отражают кровоизлияние, молочный ликвор — это повышенный уровень липидов, маслянистый — загрязненные  реагентами при рентгеноскопии.

Вязкость

В норме вязкость СМЖ = вязкости воды. Повышение вязкости м.б. вызвано

• Метастаз аденокарциномы,продуцирующей  муцин.
• Криптококковый менингит.
• Жидкое ядро межмозвоночного диска.

Желтый/желто-оранжевый цвет ликвора описывается термином ксантохромный. Для выявления ксантохромии используют метод сравнения  СМЖ с аналогичным объемом воды в одинаковой пробирке; смотреть следует  вниз по продольной оси пробирки, на белом фоне.

Пигменты, особождаемые  при субарахноидальном кровоизлиянии (САК):

Оксигемоглобин

Розовый или оранжевый цвет, высвобождается в ликвор через 2 часа после кровоизлияния  из-за лизиса эритроцитов, может высвобожден  в течение 30 минут, если эритроциты превышает 150 000 / мл; максимальный цвет через 36 часов, исчезает через 7-10 дней; спинномозговая жидкость должна быть исследована сразу после люмбарной пункции, так как оксигемоглобин может освободиться при лизисе эритроцитов в пробирке. Билирубин. Окрашивает СМЖ в желтый цвет; вырабатывается in vivo путем конверсии свободного гемоглобина макрофагами и другими  клетками; не наблюдается в течение 10-12 часов после кровотечения; достигает максимума через 48 часов и сохраняется от 2 до 4 часов.

Ксантохромия  — розовый, оранжевый или желтый цвет СМЖ, который   м.б.  обусловлен

• Гемоглобином лизированных эритроцитов. Может наблюдаться в течение нескольких часов после пункции. Пик  интенсивность через 24 — 36 часов.
• Эритроцитами > 6000 / пл ( инфаркт, травма, САК).
• Повышенным содержанием  белка > 150 мг/100мл.
• Каротиноидами, меланином, терапией рифампином.
• Коричневая ксантохромия СМЖ  наблюдается при метастазах меланомы в мозг.

Кровь в образце  попала при пункции или отражает кровоизлияние в мозг?

Кровь  в образец ликвора попала при пункции

• ярко-красный цвет
• количество эритроцитов  снижается   по мере отбора проб СМЖ

При кровоизлиянии в мозг при анализе ликвора  находят

• Одинаковое количество крови во всех пронумерованных пробирках.
• Возможно образование сгустка.
• Ксантрохромная жидкость над осадком после центрифугирования (лизис эритроцитов и метаболизм гемоглобина с образование билирубина, как минимум 2 часа назад), исключается гипербилирубинемия (билирубин сыворотки > 20 мг/100 мл).
• D-димер, продукт деградации фибрина в месте кровоизлияния (серологический тест).
• Микроскопическое присутствие эритрофагов или сидерофагов, гранул  гемосидерина.

Биохимический анализ ликвора и трактовка результатов

Самыми  надежными в диагностике и  доступными  при биохимическом  анализе ликвора являются:

• Глюкоза.
• Общий белок, альбумины, глобулины и специфические белки.
• Лактат.
• Спектрофотометрия  СМЖ.

Спектрофотометрия  ликвора

Показания — кровотечение—> выявление оксигемоглобина, метгемоглобина и билирубина.

• Оксигемоглобин — свежее кровотечение, макс. поглощения 415 нм.
• Метгемоглобин — инкапсулированная гематома, макс. поглощения 405-408 нм.
• Билирубин — не конъюгированный  — старое кровотечение макс. 450-460 нм, конъюгированный   — дефект ГЭБ, высокий концентрационный градиент, макс 420-430 нм.

Глюкоза Л (определяется немедленно или добавляется  фторид натрия чтобы подавить гликолиз)

Нормальный уровень глюкозы  в СМЖ составляет около 60% от  уровня сыворотке, это  45 ~ 80 мг/100 мл или 2,5 и 4,4 ммоль/л.

Повышенный уровень глюкозы

Повышенный уровень глюкозы наблюдается при гипергликемии и не имеет отношения к заболеванию ЦНС. При сахарном диабете  содержание глюкозы в ликворе не превышает  16,7 ммоль/л (300 мг / 100мл).

Сниженный  уровень глюкозы  в Л (≤ 40 мг/100мл)

Снижение  уровня глюкозы, обнаруженное при анализе СМЖ, может быть вызваны инфекцией ЦНС, воспалительными процессами, субарахноидальным кровоизлиянием, нарушением транспорта глюкозы, увеличением  в ЦНС гликолитической активности (рак) и метастатический рак.

Анализ глюкозы в ликворе назначают при выяснении причин менингита: более чем 50% пациентов с бактериальным менингитом имеют пониженные уровни глюкозы в ликворе, в то время как у больных с вирусным менингитом   обычно   уровень глюкозы нормальный.  Снижение уровней глюкозы во время инфекции ЦНС, как полагают, является результатом измененного транспорта глюкозы через гематоэнцефалический барьер, а не потреблением ее лейкоцитами.

Белок

Источники белка в СМЖ: 80%  ультрафильтрация плазмы, 20 % — интратекальный синтез

При анализе СМЖ на белок, как правило, находят уровень белка  низким, поскольку белки   большие молекулы и не проникают  легко через гематоэнцефалический барьер.  Снижение   белка  в ликворе обычно не считаются существенными.

Нормальные показатели   белка в  СМЖ взрослых

Общий белок: 0,15 -0,4 г/л.

Нормальная показатели анализа  белков  в ликворе детей

В возрасте до 6 дней: 70 мг/100 мл.

До 4-х лет: 24 мг/100 мл.

Иммуноглобулины

• IgG: 10-40 мг / л.
• IgA: 0-0,2 мг / л.
• IgM: 0-0.6 мг / л.

Повышенный уровень общего белка  в СМЖ

Результаты анализа общего белка в ликворе необходимо сравнить с белком сыворотки. Повышенный уровень белка в ликворе — неспецифический индикатор патологических состояний:

• Лизис   эритроцитов крови (пункция)..
• Нарушение проницаемости ГЭБ  из-за бактериальной или грибковой инфекции.
• Церебральное кровоизлияние.
• Синтез белка в ткани ЦНС при:   рассеянном склерозе и подостром склерозирующем панэнцефалите
• Нарушение оттока СМЖ — опухоли, абсцесс.

Повышенный общий белок в ликворе наблюдается при:

• Менингите  и абсцессе мозга.
• Опухоли головного или спинного мозга.
• Рассеянном склерозе.
• Синдроме Гийена-Барре.
• Сифилисе.

Если результаты первоначальных анализов являются ненормальными, или  у врача  есть основания подозревать конкретное заболевание, то  выполняются дополнительные анализы. Это может быть   одно или несколько из следующих анализов ликвора.

Альбумин

Альбумин синтезируется исключительно в печени и  повышение содержания его в СМЖ — отражение нарушение проницаемости ГЭБ.

Иммуноглоюулин G (IgG)

• синтезироваться плазматическими клетками  СМЖ.
• попадать из плазмы при нарушении ГЭБ.
• Повышенное содержание IgG при   нормальном уровне альбуминов в СМЖ   предлагает местный синтез IgG, например, рассеянный склероз, подострый склерозирующий панэнцефалит, герпесный энцефалит.

Электрофорез белков СМЖ 

Олигоклональные полосы гамма-глобулинов характерны для рассеянного склероза и подострого склерозирующего панэнцефалита, воспалительных заболеваний ЦНС.

Основной белок миелина  —  белок миелиновой оболочки (миелина) нервов, появляется в ликворе при  к рассеянном склерозе. Определяют с помощью  методов иммунохимии.

• Молочная кислота. Нормальный диапазон 11-22 мг/100 мл. Диагностически значимо повышение лактата. Этот анализ  часто используется для отличия вирусного и бактериального менингита. Уровень молочной кислоты, как правило, повышается при бактериальным и  грибковом  менингите, но остаётся нормальной или слегка повышенным при вирусном менингите. Лактат повышен при злокачественной инфильтрации менингов, инсульте с тяжелой гипоксией, метаболическом заболевании (митохондриальная энцефалопатия).
• Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) ликвора. Диагностическое значение имеет повышение активности ЛДГ за счет изоферментов ЛДГ4 и ЛДГ5, источник нейтрофилы.   Анализ назначается для дифференциации между бактериальным и вирусным менингитом; уровень её, как правило, увеличивается при бактериальном менингите, но не вирусном менингите. Кроме того  активность ЛДГ ликвора  повышена при  лейкемии  или  инсульте.
• Глютамин ликвора.Нормальный диапазон 8-12 мг/100мл. Повышается при печеночной  энцефалопатии  или  синдром Рейе. Отражает повышенный уровень аммиака как снижение     синтеза мочевины в печени.
• С-реактивный белок СМЖ (CРБ).  СРБ — белок острой фазы воспаления и повышается при воспалении. СРБ заметно увеличивается при бактериальном менингите. Так как он очень чувствителен даже при раннем бактериальном менингите, этот анализ часто назначают чтобы различать  у бактериальный и вирусный менингит.
• Опухолевые маркеры — Раковоэмбриональный антиген (РЭА), альфа-фетопротеин (АФП) и ХГЧ выявляются при  метастазах рака в мозг.
• Амилоид бета — 42 (Aß42) и тау-белок — анализ назначают  при диагностике болезни Альцгеймера. При наличии симптомов  болезни Альцгеймера (слабоумие), низкий уровень Aß42 ликвора наряду с высоким уровнем тау-белка отражает повышенную вероятность болезни Альцгеймера (методы иммунохимии).