background image

Medicine 

Dr. Zuhair 

 

 

 

 

 

Neurology 

 

Central nervous system infections

” 

 

 

 

Dr. Zuhair 

 LECTURE 16

 

 


background image

background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

 

Central nervous system infections 

 

 

 

Objectives 

  To know about clinical presentation of meningitis and Encephalitis 

  To know about the common infective organisms responsible meningitis 

and encephalitis. 

  To know about the pathophysiology of meningitis and Encephalitis  

  To know how to investigate a patient suspected of intracranial infection 

  To know the main differential diagnosis of  meningitis and of encephalitis 

  To know about empirical treatment of meningitis and encephalitis 

  To know about complications of meningitis and Encephalitis  

  

 

Sites of CNS infection

 

  In the meninges called meningitis 

  In the brain parenchyma called encephalitis 

  In the sinus, mastoid, middle ear, brain abscess and spinal epidural 

abscess called parameningeal 

 

So the clinical features of nervous system infections depend on the location of 
the infection (the meninges or the parenchyma of the brain and spinal cord), the 
causative organism (virus, bacterium, fungus or parasite), and whether the 
infection is acute or chronic

 
 

 
 
 
 
 
 

Note

: This lecture has been extensively edited by the students and contains much 

more information than the one presented by the doctor, if you want you can find the 
original unedited lecture in muhadharaty.com as a pdf or a slideshow.  


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

 

Meningitis 

 
Is an acute inflammation of the protective membranes covering the brain and 
spinal cord, known collectively as the meninges. 

 
Presentation: 

 
It presents with a characteristic combination of pyrexia, headache and 
meningism
Meningism consists of headache, photophobia and stiffness of 
the neck
, often accompanied by other signs of meningeal irritation, including 
Kerning’s sign (extension at the knee with the hip joint flexed causes spasm in 
the hamstring muscles) and Brudzinski’s sign (passive flexion of the neck 
causes flexion of the hips and knees). Meningism is not specific to meningitis 
and can occur in patients with subarachnoid haemorrhage.  
 

 

 
Sometime it may be associated with:  

  Disturbed level of consciousness  

  Vomiting and inability to tolerate light or loud noises 

  Seizures 

  Focal neurological manifestations 

  Young children often exhibit only nonspecific symptoms, such as 

irritability, drowsiness, or poor feeding 

  Manifestations of the causative agent (e.g. : rash seen in meningococcal 

bacteria) 

 

 
 
 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

 

Etiology:  

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

 

Viral meningitis 

Viruses are the most common cause of meningitis, usually resulting in a benign 
and self-limiting illness requiring no specific therapy. It is much less serious 
than bacterial meningitis, the most common being enteroviruses.  
 

Clinical features 

Viral meningitis occurs mainly in children or young adults, with acute onset of 
headache and irritability and the rapid development of meningism. The 
headache is usually the most severe feature
. There may be a high pyrexia but 
focal neurological signs are rare. 

 
Investigations 

The diagnosis is made by lumbar puncture. The CSF usually contains an excess 
of lymphocytes but glucose and protein levels are commonly normal; the 
protein level may be raised.
 It is extremely important to verify that the patient 
has not received antibiotics (for whatever cause) prior to the lumbar puncture, as 
this picture can also be found in partially treated bacterial meningitis. 

 
Management
 

There is no specific treatment and the condition is usually benign and self-
limiting. The patient should be treated symptomatically in a quiet environment. 
Recovery usually occurs within days.  
 

 

Bacterial meningitis 

Many bacteria can cause meningitis and certain organisms are particularly 
common at different ages (see Box 26.76 above). Bacterial meningitis is usually 
secondary to a bacteraemic illness or direct spread from an adjacent focus 
of infection
 such as otitis media, skull fracture or sinusitis.  

Bacterial meningitis has become less common because of the antibiotics 

but mortality and morbidity remain significant. Streptococcus pneumoniae 
and Neisseria Meningitides (meningococcus) are the most frequent causes 
in Western Europe
, while Haemophilus influenzae and Strep. pneumoniae are 
most common in India and other part of the world. Epidemics of meningococcal 
meningitis occur, particularly in cramped living conditions or where the climate 
is hot and dry. 

 

 
 
 
 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

 

Clinical features 

Headache, drowsiness, fever and neck stiffness are the usual presenting 
features.  
 

Around 90% of patients with meningococcal meningitis have two of the 

following:  

  Fever.  
  Neck stiffness. 
  Altered consciousness. 
  Purpuric rash. 

When accompanied by septicaemia, it may present very rapidly, with 

abrupt obtundation due to cerebral oedema and circulatory collapse.  

Pneumococcal meningitis may be associated with pneumonia and occurs 

especially in older patients, alcoholics and patients with no spleen. 

 Listeria monocytogenes is seen increasingly as a cause of meningitis and 

brainstem encephalitis in the immunosuppressed, people with diabetes, 
alcoholics and pregnant women. 

 
 
Investigations 

  CT head: If there is drowsiness, focal neurological signs or seizures, CT is 

required prior to LP to exclude a mass lesion (there is a risk of coning and 
herniation if LP is performed with raised intracranial pressure). 

  LP: CSF is cloudy due to neutrophils (often > 1000 × 106 cells/L). 

Protein is significantly elevated and glucose is reduced. A Gram film 
and culture may identify the organism.  

  Other: Blood cultures may be positive. PCR of blood and CSF can 

identify bacterial DNA. 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

 

 

 
 
Management
 

If bacterial meningitis is suspected, the patient should be given parenteral 
antibiotics immediately and admitted to hospital
. Before the cause of 
meningitis is known, patients should receive cefotaxime (2 g IV 4 times daily) 
or ceftriaxone (2 g IV twice daily) (

Recommended empirical therapy before the cause of 

meningitis is known is given in Box 26.78).

  

The antibiotic regimen may be modified after CSF examination, depending on 
the infecting organism (Box 16.22).  
 

Adjunctive corticosteroid therapy is useful in both children and adults; 

Corticosteroids significantly reduce hearing loss and neurological sequelae, but 
do not reduce overall mortality. 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

 

 

 

 

Prevention of meningococcal infection: Close contacts of patients with 

meningococcal infections should be given 2 days of oral rifampicin. In adults, 
single dose of ciprofloxacin is an alternative. If not treated with ceftriaxone, 
meningitis patients should be given similar treatment to clear nasopharyngeal 
carriage. Vaccines against meningococcus are available but not for the most 
common subgroup (B) 

No need to 

memorize all the 

information on 

these boxes. 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

10 

 

CNS Parenchymal infections 

 
Viral encephalitis 

Infection of nervous tissues will produce both focal dysfunction (deficits and/or 
seizures) and general signs of infection. Only a minority of patients have a 
history of recent viral infection. In Europe, the most serious cause is herpes 
simplex. Acute encephalitis may occur in HIV infection. 

 

Clinical features 

 

Viral encephalitis presents with acute onset of headache, fever, focal 
neurological signs (aphasia and/or hemiplegia) and seizures
Disturbance of 
consciousness, ranging from drowsiness to deep coma
, supervenes early. 
Meningism is common

.  

 

Investigations 

 

  CT (which should precede LP) may show low-density lesions in the 

temporal lobes. 

  MRI is more sensitive to early abnormalities.  
  CSF usually contains excess lymphocytes but is occasionally normal. The 

protein may be elevated but the glucose is normal.  

  The EEG is usually abnormal in the early stages, especially in herpes 

simplex encephalitis.  

  Virological investigations of the CSF may reveal the causative organism 

but treatment should not await this. 

 

Management 

 

Herpes simplex encephalitis responds to acyclovir (10 mg/kg IV 3 times daily 
for 2–3 wks). This has reduced mortality from 70% to 10%, and should be 
given early to all patients with suspected viral encephalitis
. Raised 
intracranial pressure is treated with dexamethasone, and seizures controlled with 
anticonvulsants. 

 
Note: 

there are many types of parenchymal viral infections that are rare and 

not very important and can be found in 

Davidson’s Principles and Practice of 

Medicine 22ed

 2014 or Davidson's Essentials of Medicine, 2nd Edition. 

These 

include: 

  Rabies 
  Poliomyelitis 
  Subacute sclerosing panencephalitis 
  Progressive multifocal leucoencephalopathy 

 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

11 

 

Bacterial encephalitis 
 
Cerebral abscess 

Bacteria can enter the cerebral substance in many ways. The site of abscess 
formation and the causative organism are both related to the source of infection 
(Box 16.23). 

 

 

 

 
Clinical features 
A cerebral abscess may present acutely with fever, headache, meningism and 
drowsiness, but more commonly presents over days or weeks as a cerebral 
mass
 lesion with little or no evidence of infection, making distinction from 
tumour difficult. Seizures, raised intracranial pressure and focal hemisphere 
signs
 occur alone or in combination. 

 

 
 
 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

12 

 

Investigations 
LP is potentially hazardous in the presence of raised intracranial pressure and 
CT should always precede it. CT reveals single or multiple low-density areas, 
which show ring enhancement and surrounding cerebral oedema. There may be 
an elevated WBC and ESR with active infection. Cerebral toxoplasmosis or  
tuberculous disease secondary to HIV infection should always be considered. 

 
 

Management and prognosis 
Antimicrobial therapy is indicated once the diagnosis is made (see Box 16.23). 
Surgical treatment by burr-hole aspiration or excision may be necessary
Anticonvulsants are often required, as epilepsy frequently develops. The 
mortality rate remains high at 10–20%. 
 

Note: 

You can review

 

Davidson’s Principles and Practice of Medicine 22ed

 2014 or 

Davidson's Essentials of Medicine, 2nd Edition 

for further information on 

Parenchymal bacterial infections. 

 
Differential Diagnosis of: 
 

  Meningitis:  

  Subarachoid Hemorrhage 
  Venous Sinus Thrombosis 
  Encephalitis 

  Encephalitis 

  Venous Infarction 
  Hemorrhagive Leucoencphalitis  
  Meningitis 

 
Complications: 
 

•  Hydrocephalus 
•  Cranial nerves palsies 
•  Stroke 
•  Dementia 
•  Amnesia 
•  Aphasias 
•  Venous sinus thrombosis 
•  Death  

 

END 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

13 

 

Appendix: 
Cases presented by the Dr. Zuhair

 

1)  10 years old boy presented with fever headache, photophobia and 

vomiting of 3 days duration, was very toxic, history of similar condition 
in his brother was noted, which lead to death. O/E Neck stiffness and 
Kernig’s sign were positive. CSF: protein 120 mg/dl, sugar 39 mg/dl 
(blood 99 mg/dl), cells: 600 WBC, 90% Neutrophils. Gram stain shown 
below, also picture of his brother’s condition is shown below: 

 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
What is the most likely pathogen?  
AnswerNeisseria meningitidis (also termed meningococcus) 

 

2)  5 years old boy presented with fever headache and vomiting of 3 days 

duration, O/E Neck stiffness and Kernig’s sign were positive. CSF: 
protein 120 mg/dl, sugar 39 mg/dl (blood 99 mg/dl), cells: 600 WBC, 
90% Neutrophils. Gram stain shown below: 

 

 

What is the most likely pathogen? 
Answer: Haemophilus influenzae 
 
 
 
 
 
 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

14 

 

 

3)  35 years old man known thalasemic presented with fever headache and 

vomiting of 3 days duration, O/E Neck stiffness and Kernig’s sign were 
positive. CSF: protein 200 mg/dl, sugar 39 mg/dl (blood 99 mg/dl), cells: 
2600 WBC, 90% Neutrophils. Had a history of splenctomy 1 year ago. 
Gram stain shown below: 

 

 

What is the most likely pathogen? 
Answer: Pneumococcus (Streptococcus pneumoniae) 

 

4)  30 years old pregnant lady with fever headache and vomiting of 5 days 

duration, with acute onset deterioration in level of consciousnss following 
a complaint of double vision.  
O/E Neck stiffness and Kernig’s sign were positive. Bilateral VI, and 
spastic quadriparesis. CSF: protein 200 mg/dl, sugar 39 mg/dl (blood 99 
mg/dl), cells: 300 WBC, 90% Neutrophils.   
 
 

What is the most likely pathogen? 
Answer: 

Listeria monocytogenes

 

 
 
 
 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

15 

 

 

5)  17 years old girl brought to A&E with severe agitation and speaking non 

sense, sustained three fits each preceded by abnormal sense of smell for 
few seconds. O/E there was mild neck stiffness, Kernig sign was 
negative. However she was Dilerious. CSF showed protein 67 mg/dl, 
sugar normal, cells 10 WBC, all lymphocytes. Gram stain negative.EEG 
reveals bilateral temporal spikes and MRI picture shown below.  
 

 

 
What is the diagnosis? 
Answer: Bilateral inflammation of the temporal lobe diagnostic of HSV 
encephalitis 
 

 
 
 
Note: 

there are 2 more cases with full explanation that can be found in a 

separate file uploaded in muhadharaty.com.

  

 
 
 
 
 
 
 
 


background image

Central nervous system infections

                                                                                            Dr. Zuhair 

 

16 

 

CSF analysis results:  
 

 




رفعت المحاضرة من قبل: حسن بحر
المشاهدات: لقد قام 192 عضواً و 965 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل