Cerebrospinalvæske

Definition

• Cerebrospinalvæsken (CSV) er et "diagnostisk" vindue ind til centralnervesystemet¹
• Almindelige undersøgelser af CSV omfatter leucocyttal og differentialtælling, protein, laktat og glukose-ratio
• Standard mikrobiologiske undersøgelser omfatter direkte mikroskopi, dyrkning og resistens samt PCR for de hyppigste bakterielle og virale årsager til CNS-infektion
• Der kan suppleres med intratekal index fx borrelia, antigentest fx kryptokokker eller PCR for specifikke mikroorganismer fx Toxoplasma gondii
• Andre test er
  • Måling af åbningstryk
  • Vurdering af supernatantens farve (xantokromi)
  • Latexagglutinering
  • Tuschfarvning
  • Oligoklonale bånd
  • IgG-index
  • Autoantistoffer
  • CSV-biomarkører ved neurodegenerative tilstande
  • Cytologisk undersøgelse og flowcytometri
• Se i øvrigt artiklen lumbalpunktur

Åbningstryk

• Måles med patienten i sideleje og med strakte ben og strakt nakke
• Patienten bliver bedt om at slappe af og ikke bruge bugpressen (øger trykket) eller hyperventilere (sænker trykket)
• Tryksøjlen vil normalt fluktuere 2-5 mm med patientens puls og 4-10 mm med respirationen

Normale tryk

• Hos børn <8 år
  • 10-100 mm H₂O
• Hos børn 8 år og voksne
  • 60-200 mm H₂O
• Hos overvægtige
  • Op til 250 mm H₂O

Patologiske tryk

• Intrakranial hypotension
  • Åbningstryk <60 mm H₂O
  • Et sjældent fund undtagen efter traume med CSV-lækage eller efter tidligere lumbalpunktur
• Intrakranial hypertension
  • Åbningstryk >250 mm H₂O
  • Foreligger ved en række patologiske tilstande som meningitis, intrakranial blødning, hjernesvulst
  • Påvises forhøjet åbningstryk bør CSV tappes ud langsomt, og trykket monitoreres under proceduren
  • Når trykket når 50 % af åbningstrykket, standses proceduren

Supernatantens farve

• Normal CSV er klar og farveløs
• Så lidt som 200 leucocytter per mm³ eller 400 erytrocytter per mm³ vil få CSV til at se uklar ud, men da 15 % af patienter med meningitis har
  celletal, der ikke giver visuel uklar spinalvæske (< 200 x 106/L), er det nødvendigt at tælle de hvide blodlegemer.
• Xantokromi
  • Er den misfarvning (gul eller rød), der opstår, når der er blod i cerebrospinalvæsken enten som følge af intrakraniel blødning eller på grund af mislykket indstik. Skyldes oftest lyserede erytrocytter
  • Misfarvningen begynder efter, at røde blodceller har været i spinalvæsken i ca. 2 timer og forbliver der i 2-4 uger
• Subaraknoidal blødning
  • Xantokromi foreligger inden for 12 timer hos mere end 90 % af patienter med subaraknoidal blødning
• "Falske" positive
  • Forhøjet bilirubin
  • CSV-protein på mindst 150 mg/dl forekommer ved mange infektiøse og inflammatoriske tilstande og ved blødninger i forbindelse med fejlstikning lumbalt

Celletal

Normalværdier

• Hos voksne 
  • Op til 5 hvide blodceller per mm³, ofte med lymfocytær overvægt (93-97 % lymfocytter), få polymorfnuklære leukocytter (1-3 %) og monocytter (0,5-1 %)²
• Hos børn
  • Op til 20 hvide blodceller per mm³
• Stigning i antallet af hvide blodlegemer kaldes "pleocytose", som enten kan være let, moderat eller udtalt ²

Meningitis

• Eksakte grænser for spinalvæskeforandringer ved akut bakteriel meningitis findes ikke³

• Antallet og typen af celler, der er til stede i CSF, giver ofte diagnostiske ledetråde om årsagen til meningitis²

• Ved bakteriel meningitis ses ofte en eller flere af følgende: CSV > 400 x106 leukocytter/L, og > 75 % neutrofile granulocytter, CSV/blod glukoseratio < 0,4, CSV protein > 0,5 g/L, CSV-laktat > 3,5 mmol/L og mikroorganismer ved akut CSV mikroskopi

• Ved bakteriel meningitis er det fundet, at 87 % vil have leukocyttal højere end 1.000 per mm^3, og 99 % vil have mere end 100 leukocytter per mm³
• Typiske CSV fund ved viral meningitis er: CSV <400 x 106 leukocytter/L, og >50% monocytære celler / lymfocytter, CSV/blod glukose ratio >0,5, CSV protein 0,5 til 1,5 g/L, CSV-laktat < 3,5 mmol/l og ingen mikroorganismer påvist ved akut CSV mikroskopi

Andre årsager til forhøjet celletal

• Efter epileptiske anfald
• Ved intracerebral blødning
• Ved blodtilblanding vil der være både leucocytter og erytrocytter i CSV. Det er derfor nødvendigt at korrigere celletallet for andelen, der skyldes blodtilblanding. Korrigeret spinalvæske-leukocytter = spinalvæske-leukocytter - (blod-leukocytter x spinalvæske-erythrocytter/blod-eryhrocytter.
• Ved malignitet
• Ved forskellige inflammatoriske tilstande
• Mislykket lumbalpunktur
  • Man måler celletallet i tre efterfølgende rør. Hvis antallet af røde blodlegemer er det samme rimelig konstant, tyder det på en intrakranial blødning
  • Et faldende antal tilskrives den mislykkede punktur

Validitet

• Xantokromi er en mere pålidelig prædiktor af blødning
• Ved mislykket punktur anbefales det at stikke et niveau højere for at prøve at få en klar CSV

Differentialtælling

• Hos voksne er den normale fordeling af hvide blodlegemer i CSV ofte med lymfocytær overvægt (93-97 % lymfocytter), få polymorfnuklære leukocytter (1-3 %) og monocytter (0,5-1 %)²
• Sporadisk kan man se solitære eosinofile eller granulocytter

Patologi

• Guillain-Barré syndrom
  • Majoriteten vil have 10 eller færre monocytter per mm³ , og en minoritet vil have 11-50 monocytter per mm³
• Multipel sklerose
  • Typisk er der ved elektroforese oligoklonale bånd, der er distinkt forskellige fra oligoklonale bånd i serum, hvilket understøtter intrathecal syntese af IgG
  • Den lymfocytære pleocytose i spinalvæske er almindeligvis mindre end 50 celler/mm³
  • Totalproteinniveauet er < 1 g/l
• Meningitis
  • Celledifferentieringen alene kan ikke skelne mellem bakteriel og ikke-bakteriel meningit
  • Lymfocytose ses ved virale, fungale og tuberkuløse infektioner i CNS, selv om en overvægt af granulocytter vil være til stede tidligt i forløbet
  • Ved bakteriel meningit domineres billedet af granulocytter, men >10 % af tilfældene vil have en overvægt af lymfocytter, særlig tidligt i forløbet. Forudgående antibiotisk behandling kan sløre billedet
  • Eosinofil meningit defineres som >10 eosinofile per mm³ eller et totalt CSV celletal med mere end 10 % eosinofile
  • Parasittære sygdomme bør mistænkes
  • Andre mulige årsager er virale, fungale eller rickettsiøse meningitter, ventrikuloperitoneal shunt, malignitet og medikamentelle bivirkninger

Mikroskopi

• Gramfarvning er positiv hos 60-80 % af ubehandlede patienter med bakteriel meningitis og hos 40-60 % med delvis behandlede
• Sensitiviteten med henblik på forårsagende mikroorganisme varierer fra 90 % ved pneumokokker eller stafylokokker, til mindre end 50 % ved Listeria meningitis
• En række faktorer påvirker sensitiviteten
• Farvning på syrefaste stave (tuberkelbaciller) er fundet at være positiv hos 37 % ved én prøve og 87 % ved tre prøver
• Andre specialfarvninger kan være aktuelle afhængig af, hvilke mikroorganismer der mistænkes

Proteinniveau

• CSV-protein koncentration er en af de mest sensitive indikatorer på patologi i CNS 

Normalværdier

• Referenceværdierne kan variere fra laboratorium til laboratorium
• Nyfødte kan have op til 1,5 g/l og kommer ned på voksne værdier indenfor 6-12 levemåned
• Voksne kan have 0,18-0,58 g/l

Forhøjede værdier

• Ses ved infektioner, intrakranial blødning, multipel sklerose, Guillain-Barrés syndrom, malign sygdom, nogle endokrine forstyrrelser, visse medikamenter og en række inflammatoriske tilstande
• Protein kan være falskt forhøjet ved mislykket punktur og blødning. Under normale forhold indeholder CSV cirka 100-500 gange mindre albumin end plasma
  • Angives at kunne korrigeres ved at trække fra 1 g/l af protein for hver 1.000 røde blodceller per mm³ hvis samme prøveglas bruges

Glukoseniveau

• Et fast normalområde for CNS-glukose kan ikke gives
• Generelt regner man med, at CSV-glukose er omtrent 2/3 af serum-glukose
• Ratio aftager med stigende s-glukose
• CSV-glukose stiger almindeligvis ikke over 16,6 mmol/l uanset serumniveau
• Glukoseniveauet i CSV hos nyfødte varierer meget mere end hos voksne, og CSV-til-serum ratio er højere end hos voksne
• CNS-infektioner giver lavere CSV-glukoseniveau, men niveauet er ofte normalt ved virusinfektion
• Normalt glukoseniveau udelukker ikke infektion, fordi op til 50 % med bakteriel meningitis vil have normale CSV-glukose
• Kemisk meningitis, inflammatoriske tilstande, subaraknoidal blødning og hypoglykæmi kan give lave CSV-glukose-værdier
• Hyperglykæmi er den eneste årsag til forhøjede CSV-glukose-værdier

Laktatniveau

• Spinalvæske-laktat > 3,5 mmol/l er indikator for bakteriel meningitis³
• Spinalvæske-laktat < 2,0 mmol/l er indikator for viral meningitis
• Forhøjede værdier ses også ved:
  • Cerebral trombose
  • Blødning
  • Malign indvækst i meninges

Dyrkning

• Dyrkning er hjørnestenen i diagnostikken af bakteriel meningitis
• Antibiotikabehandling før lumbalpunktur reducerer sensitiviteten, særligt hvis antibiotika er givet intramuskulært eller intravenøs
• Virus
  • Enterovirus, en hyppig årsag til virusmeningitis, kan dyrkes hos 40-80 %
  • Dyrkning af herpesvirus er positiv hos 80-90 %, men det kan tage 5-7 dage, før prøven bliver positiv
• Mycobacterium tuberculosis
  • Vokser bedst ved at bruge flere større volumina af CSV
  • Mindst 15 ml, helst 40-50 ml
  • Dyrkning er fundet at være positiv i 56 % af tilfældene i første prøve, hvilket øger til 83 % hvis tre separate prøver dyrkes
  • Det tager ofte op til 6 uger, før positiv prøve kan identificeres
• Svampeinfektioner
  • Svampedyrkninger er positive i >95 % af tilfældene med Cryptococcus neoformans og hos 66 % med candida-meningitis
  • Andre typer svamp findes med mindre sandsynlighed ved dyrkning
  • Chancen for vækst øges med volumet af CSV, som dyrkes

Latexagglutinering

• Latexagglutinering kan af og til bruges til hurtig påvisning af bakterielle antigener i CSV, men validiteten er lav
• Sensitivitet
  • Varierer betydeligt mellem bakterierne
  • Haemophilus influenzae har en sensitivitet på 60-100 %, mens den for andre bakterier er meget lavere
• Specificitet
  • Er for latexagglutinering meget lav
• Latexagglutinering kan alligevel være til nytte i tilfælde, hvor antibiotikabehandling forhindrer vækst

Polymerase kædereaktion

• Standard meningitis PCR undersøger for de hyppigste årsager til CNS-infektion (Listeria monocytogenes, Neisseria meningitidis, Streptococcus agalactiae (gr. B hæmolytiske streptokokker), Streptococcus pneumoniae (pneumokokker), Staphylococcus aureus, Herpes simplex virus type 1, Herpes simplex virus type 2, Varicella zoster virus, Enterovirus og Parechovirus.
• Hos immundefekt patient kan der suppleres med PCR for Toxoplama gondii, EBV, CMV, HHV 6-7, JC/BK-virus
• PCR har høj sensitivitet og specificitet i påvisningen af mange infektioner i CNS
• Den er hurtig at udføre og kræver kun små volumina af CSV
• PCR er særlig nyttig i diagnostikken af virale meningitter
  • Sensitiviteten er 95-100 %, og specificiteten er 100 % for herpes simplex virus type 1, Epstein-Barr virus og enterovirus
  • PCR er hurtigere og mere sensitiv end dyrkning for enterovirus
  • PCR er også den mest sensitive metode til påvisning af CMV-infektioner i CNS
• Ved tuberkuløs meningitis har PCR en sensitivitet på 54-100 % og en specificitet på 94-100 % og kan i diagnostisk øjemed erstatte mikroskopi og dyrkning, som dog fortsat anbefales af hensyn til undersøgelse for resistens
• I særlige tilfælde kan der udføres 16S/18S-mikrobiomundersøgelse påCSV.

Andre undersøgelser

• Ved mistanke om autoimmunencephalitis undersøges for specifikke IgG autoantistoffer (autoimmun encephalitis pakke)
• Ved mistanke om CNS-lymfom cytologi og flowcytometri
• Ved mistanke om multiple sklerose IgG-index og oligoklonale bånd, som udtryk for intrathecal produktion af IgG
• Ved mistanke om neuroborreliose (NB) evt. bestemmelse af koncentrationen af kemokinet CXCL13 i spinalvæske. Stærkt forhøjede værdier af CXCL13 ses ved NB, mens at ved andre inflammatoriske tilstande i CNS (fx virus encephalit, syfilis og neurologiske sygdomme) ses typisk lavere værdier. I klinisk rutine er der fundet en specificitet på 94% og sensitvitet omkring 90% på den patientgruppe, der typisk undersøges for NB