画像診断.検査診断.抗生物質治療.手術など多くの進歩を遂げたにもかかわらず.脳膿瘍は依然として高い罹患率と死亡率を伴う困難な臨床問題であります。 脳膿瘍は.細菌.マイコバクテリア.真菌および寄生虫（原虫および蠕虫）によって引き起こされ.その発生率は10万人あたり0.4〜0.9例と報告されています。 免疫不全の患者さんでは発生率が高くなります。
NEJM誌に掲載された最近の総説では.脳膿瘍の病因.臨床像.推奨される抗生物質療法.外科的治療の進歩.臨床予後についてまとめられています。
病態と疫学
大多数の患者さんにおいて.脳膿瘍は.基礎疾患（HIV感染歴など）.免疫抑制剤による治療.脳周囲の自然保護膜の破壊（手術による外傷.乳様突起炎.副鼻腔炎.口腔感染など）.全身感染（心内膜炎.菌血症など）などの感受性因子が原因となっています。 半数の患者さんでは隣接する組織から.3分の1では血液を介した感染によって.細菌が脳に侵入します（図1）。
感染症の病態は.菌の感受性状態に依存する。 固形臓器移植や造血幹細胞移植による免疫抑制剤治療の結果.免疫力が低下した患者は.通常.結核や真菌・寄生虫感染などの非細菌感染症を発症する。
HIV感染者の脳膿瘍は.通常Toxoplasma gondii感染によるものであるが.HIVは結核菌感染の素因となることもある。 固形臓器移植を受けた患者は.ノカルジア脳膿瘍だけでなく.アスペルギルスやカンジダ感染症などの真菌感染症にもかかりやすい。 これらの患者の90%は真菌感染症である。
脳膿瘍は.脳外科手術後や頭部外傷後にも発症することがあります。 これらの患者さんの感染症は.通常.黄色ブドウ球菌.表皮ブドウ球菌.グラム陰性桿菌などの皮膚表面細菌によって引き起こされます。 隣接する組織の広がりによって起こる脳膿瘍（中耳炎.副鼻腔炎.乳様突起炎など）は.通常連鎖球菌によるものですが.ブドウ球菌による膿瘍や多菌感染性膿瘍（嫌気性菌.グラム陰性菌の両方）を呈することもあります。
血液を介した細菌の感染は.通常.基礎疾患である心疾患（心内膜炎や先天性心疾患など）.肺疾患（動静脈瘻など）.遠隔病巣（皮膚.副鼻腔.歯など）の感染に関連しています。 血液を媒介とする脳膿瘍は.主にブドウ球菌や連鎖球菌によって引き起こされます。 副鼻腔や歯に起因する血液感染症は.通常.多菌性である。
脳膿瘍の第一段階は.通常.壊死した中心部の周囲の炎症反応と周囲の白質の浮腫の増加により.初期脳炎として現れます。 その後.壊死中心は最大サイズに達し.線維芽細胞の増殖や新生血管の形成などのメカニズムにより.嚢胞状の空洞が作られる。 嚢胞腔は活性コラーゲンの増加により肥厚するが.炎症と水腫の大きさは嚢胞腔の大きさを超える。 図2は.脳膿瘍の病態を示したものです。
臨床症状
脳膿瘍の最も一般的な臨床症状は頭痛であり.まれに発熱や意識レベルの変化が起こることもあります。 神経学的徴候は膿瘍病変の位置に依存し.膿瘍が発生する前の数日から数週間は軽度でしかない場合があります。 前頭葉や右側頭葉の脳膿瘍の患者さんは.行動変容を示すことがあります。 脳幹や小脳の脳膿瘍では.脳神経麻痺.歩行障害.頭痛（水頭症による）.意識変容などを呈することがあります。
25％の患者さんで発作が現れることがあります。 膿瘍が拡大し.病変部の周囲の水腫が大きくなると.臨床像がより顕著になります。 しかし.鎮静剤の使用や神経系の基礎疾患の影響により.これらの徴候や症状を認識することが困難な場合があります。 血液を媒介とする脳膿瘍の患者さんは.元の病巣の感染を示す症状を呈します。
脳膿瘍の鑑別診断には.腫瘍.脳卒中.細菌性髄膜炎.硬膜外膿瘍.硬膜下膿瘍など.さまざまな神経・感染性脳疾患がある。HIV感染患者も.原発性中枢神経系リンパ腫の鑑別を考慮する必要がある。
診断アプローチ
脳膿瘍が疑われるすべての患者に対して.セファロ画像診断を実施する必要があります。 エンハンスドCTは.膿瘍の大きさ.数.位置を検出するための迅速な画像診断法である。 DWI,ADCシーケンスを組み合わせたMRIは.脳腫瘍と原発性腫瘍.嚢胞性腫瘍.腫瘍壊死との鑑別に有用な診断手段である（図3）。
115名の患者147例の嚢胞性病変（うち97例は脳膿瘍）を対象とした前向き研究において.DWI画像は脳膿瘍と原発腫瘍または転移性癌との鑑別に高い感度と特異性を示した（陽性予測値98%，陰性予測値92%)。 プロトン核磁気共鳴（1hNMR）スペクトル画像も鑑別診断に使用できるが.DWIと組み合わせた場合の特異度や感度はDWI単独と比較してわずかに上昇する程度である。
約4分の1の患者さんでは.原因物質を特定するために血液や脳脊髄液の培養が必要です。 複合髄膜炎患者は.腰部脳脊髄液検査がより適応となる場合があります。 しかし.これらの患者さんでは.脳ヘルニアのリスクも考慮する必要があります。
腰椎穿刺は.髄膜炎または脳室系に侵入した膿瘍が臨床的に疑われ.腰椎穿刺の禁忌（半球変位や凝固障害などの画像）がない場合にのみ検討されるべきである。 また.歯.副鼻腔.耳.皮膚への感染の可能性がある場合は.培養を行い.感染した焦点を取り除く外科的治療が必要な場合もあります。
外科的治療
脳膿瘍の患者さんで病原体が不明な場合は.病原体の特定と膿瘍病巣の縮小のために.一部の患者さんで脳外科手術が行われることがあります。 現代の定位脳外科技術を用いれば.直径1cm以上の脳膿瘍であれば.部位に関係なくほとんど定位吸引手術が可能である。
膿瘍ドレナージには定位ナビゲーションシステムを.患者の脳の3次元再構築にはボリュームCTやMRI画像技術を使用することができます。 そして.言語.運動.感覚.視覚などの機能を担う有用な脳領域を損傷しないよう.最適な穿刺位置を選択するための軌道を慎重に計画する必要がある。
敗血症性病変の中心部における定位手術は.感染因子の種類や患者の状態がそれを許さない場合を除き.診断と減圧の両方の目的で行うべきである。 頭蓋画像で膿瘍腔が見つからない場合.定位生検を行うか.経験的抗生物質治療を行うか.慎重に検討し選択する必要がある。
HIV患者において.Toxoplasma gondii感染の可能性が高い場合.抗Toxoplasma gondii IgGが陽性でも組織診断が不足していれば.推定的抗菌療法を行うことができる。 まれに.患者さんの健康状態が悪い場合や.手術のリスクを高めるような併存疾患がある場合には.手術療法を選択できない場合があります。 定位法が不可能な場合は.経頭蓋超音波により穴や小さなデブリードメントフラップを通して膿瘍の直接ドレナージを行うことができますが.脳の深部にある小さな膿瘍には推奨されません。
診断用吸引は.膿瘍の排出を最大化することを目的としています。 再手術の可能性を減らす方法として.膿瘍腔に接続したカテーテルによる持続的なドレナージが行われていますが.ルーチンに推奨されるものではありません。 全身的な抗生物質治療では膿瘍腔へのアクセスが限られているため.術後にこのドレナージカテーテルを使用して抗生物質を入れることを推奨する専門家もいますが.この方法の利点とリスクに関するデータが比較的少ないため.これもルーチンに推奨されているわけではありません。
20年以上前から完全切除が推奨されていましたが.内科的治療や低侵襲の脳外科治療の発展により.その役割は限定的と考えられています。 しかし.膿瘍が表在性で.脳の重要な機能部位に位置していない場合.特に真菌や結核菌の感染や分岐マイコバクテリア（アクチノミセス属やノカルジア属など）が疑われる場合は.ドレナージではなく.切除治療も考慮することがあります。
原因物質が特定された場合.膿瘍吸引の適応は.病変の大きさと位置.患者の臨床状態.吸引による有意義な減圧が達成される可能性によって異なります。 小さなケースシリーズでは.抗生物質の投薬だけでは治療が失敗しがちでした。
直径2.5cm以上の膿瘍病変には脳外科的介入が推奨された。 しかし.比較研究のデータがないため.病変の大きさをアトラクション手術の絶対的な適応とすることはできません。 複数の小さな膿瘍病巣を有する患者では.診断を明確にするために.これらの病巣のうち最も大きな病巣に対して吸引を行うべきである。他の病巣に対して吸引を行うかどうかは.病巣の大きさ.周囲の浮腫.患者の症状.抗生物質治療に対する反応などによる。
半球の変位に至り.脳ヘルニアを引き起こす可能性のある膿瘍については.膿瘍の大きさにかかわらず.脳外科的介入の必要性を示唆する場合があります。 脳室系に隣接しているが.まだ脳室内に侵入していない膿瘍に対しては.膿瘍の破裂を防ぐため.あるいは脳室炎を引き起こすために.ドレナージ処置が検討されることがあります。
脳脊髄液.血液.膿瘍ドレナージの微生物学的評価には.好気性および嫌気性条件下でのグラム染色と培養を含むべきである。 免疫不全の患者やリスクの高い患者（結核や日和見感染の既往のある患者など）では.マイコバクテリウム.ノカルジア属.真菌の培養と.トキソプラズマ・ゴンジーのPCRを実施すること。 細菌性脳膿瘍が強く疑われるが培養が陰性である場合.PCR16sリボソームDNA配列決定が可能であり.診断を明確にし.次の抗生物質治療の指針にすることができる。
ある研究では.71人の脳膿瘍患者の吸引ドレーンを検査したところ.細菌培養が陽性だったのは30人.細菌DNAが陽性だったのは59人だったという結果が出ています。 研究者らは.80種類の細菌分類を同定し.そのうち44種類は.これまでに報告された脳膿瘍の病原菌には存在しなかった細菌であり.そのうち37種類は.これまでに報告された細菌培養には存在しなかったものであった。 これらのデータは.脳膿瘍における細菌の高い多様性を示唆しているが.これらの属が脳膿瘍の発生に関与しているかどうか.治療を必要とするかどうかは不明である。
抗生物質治療
確定診断から抗生物質治療の開始までの平均期間が約2日であったレトロスペクティブスタディで示されたように.抗生物質治療の開始が遅れると予後不良につながる可能性があります。 研究者らは.臨床的に脳膿瘍が疑われたら.すぐに抗生物質による治療を行うべきであると結論付けた。
膿瘍の定位吸引前に抗生物質を投与すると.脳脊髄液の診断検査の可能性が低くなるため.病状が重くなく.患者が臨床的に安定しており.外科的治療が短期間で完了できる場合は.脳外科手術の介入後まで抗生物質投与を延期することが合理的である。 しかし.膿瘍は初期の重症度にかかわらず.予想外の速さで進行することがあるため.この戦略を採用する際には注意が必要である。
開始時の抗生物質の選択は.感染機序.患者のこれまでの感受性.患者の感受性が高い抗生物質療法の種類.抗生物質が膿瘍に浸透する能力などを考慮し.最も原因となりやすい病原生物に合わせて行う必要がある（表1.2）。
臓器移植後の患者には.細菌性脳膿瘍にはトリプルセファロスポリン（セフトリアキソンまたはセフォタキシム）とメトロニダゾール.Nocardia属感染症にはコトリモキサゾールまたはスルファジアジン.真菌感染症.特にAspergillus感染症にはボリコナゾールなどの抗生物質を経験的に投与する必要があります。
HIV感染者の初期治療では.トキソプラズマ・ゴンジーの治療薬（エタネルセプト＋スルファジアジン）の追加が推奨されるが.トキソプラズマ・ゴンジーに対するIgG抗体が陽性である患者のみが対象である。 HIV感染者.結核が流行している地域や国に渡航したことのある患者.結核の危険因子がわかっている患者には.結核特異的薬物療法（イソニアジド.リファンピシン.ピラジナミド.エタンブトール）を検討する必要があります。
脳外科手術後や骨折を伴う脳外傷の患者には.バンコマイシンと第3世代または第4世代セファロスポリン（セフェピムなど）.メトロニダゾールが経験的治療薬として使用されます。 頭蓋外の感染源で.脳外科的治療の既往がない患者には.セフトリアキソンまたはセフォタキシムとメトロニダゾールの併用療法を行うべきである。
ブドウ球菌感染が疑われる場合は.バンコマイシンを追加することがあります。 メロペネムは.セファロスポリンまたはメトロニダゾールの治療が禁忌の患者に使用することができます。 スペインのレトロスペクティブな研究では.cefotaxime + metronidazoleによる治療とmeropenemによる治療を受けた患者の予後は同等であることが示された。
血行性脳膿瘍の治療薬としては.嫌気性菌をカバーするために3種のセファロスポリンとメトロニダゾールを併用し.ブドウ球菌感染の可能性がある場合には.微生物学的検査とin vitroの感受性試験の結果に応じてバンコマイシンを使用します。
感染症の病原体が特定されれば.抗生物質が最も効果的な治療となる（表2）。 血液培養で単一病原体の感染が確認された場合.ジレンマが生じます。 脳膿瘍の27％は多菌性であるため.膿瘍の培養がはっきりするか.好気性および嫌気性培養で他の病原性感染が認められないまで.広域抗生物質による治療が推奨される。 しかし.隣接病巣からの感染であれば.他の病原体が分離されていなくても.複数の病原体（嫌気性菌を含む）をカバーするために広域抗菌薬療法を行う必要があります。
脳神経外科手術後や複雑な脳外傷後に，脳膿瘍を伴う多耐性グラム陰性菌感染症が報告されている． 真菌性脳膿瘍は.ある研究ではボリコナゾール治療により死亡率が減少した（65％対91％の歴史的対照）にもかかわらず.抗生物質治療に対する反応が悪い。
細菌性脳膿瘍患者に対する抗生物質静注療法の期間は.従来.6～8週間とされてきました。 メトロニダゾールの長期投与は.神経障害の発症に関連する可能性があります。 しかし.ある研究では.メトロニダゾールの投与を中止した後に末梢神経障害が改善したことが示されています。
英国抗生物質治療学会脳外科感染症ワーキンググループは.細菌性脳膿瘍患者に対する抗生物質の静脈内投与期間を1～2週間とし.その後は臨床効果に応じて抗生物質の種類を適度に変化させ.調節することを推奨しています。 この方法は.選択的な患者さんへの適用に成功していますが.標準的な治療法ではありません。 これらの患者に対する経口抗生物質療法には.メトロニダゾール.シプロフロキサシン.アモキシシリンなどがある。
治療法を評価するための重要な基準は.患者の神経症状と.頭蓋画像で判明した膿瘍の大きさです。 臨床的な悪化が見られる場合は.直ちに頭蓋画像を撮影する必要があります。 改善が見られない場合は.1-2週間後に.その後2週間間隔で3ヶ月間.臨床的に解決されるまで繰り返すこと。 脳画像で病変の拡大が認められ.抗生物質による治療にもかかわらず臨床的に悪化した場合は.さらに脳神経外科的処置が必要となる。
合併症と予後
意識レベルが低下している場合は.水頭症や切迫した脳ヘルニアの有無を確認するために.直ちに頭蓋画像を撮影する必要があります。 膿瘍が脳室系に破裂すると脳室炎を起こし.水頭症を引き起こし.高い死亡率（27％-85％）を伴います。 破裂した膿瘍の患者さんでは.脳室カテーテルを設置することで.脳室のドレナージ.検査のための脳脊髄液の吸引.頭蓋内圧のモニタリング.抗生物質治療のための脳室内直接投与が可能になります。
水頭症は.後頭蓋窩膿瘍の患者さんによく見られる合併症です。 意識レベルの低下は.てんかんの発作や持続的なてんかんが原因であることがあります。 脳膿瘍患者における抗てんかん薬の予防的使用に関する無作為化試験はない。 脳腫瘍患者を対象とした研究では.抗てんかん薬による予防的治療は発作の発生頻度を減少させませんでした。 脳膿瘍患者に対する定期的な抗てんかん薬治療は推奨されません。
膿瘍の大きさが大きくなり.末梢水腫が悪化すると.患者の神経障害が増加することがあります。 グルココルチコイドの併用療法により.約半数の患者さんで脳浮腫が軽減される可能性があります。
しかし，無作為化試験のデータがないこと，グルココルチコイドは抗菌薬の中枢神経系への侵入を抑制することから，脳浮腫が強く，脳ヘルニアのリスクがある患者への使用は制限されるべきと考えられる。 高気圧酸素の使用については.ごく少数の症例報告が補助的な治療として言及しているだけで.ルーチンの治療としては行われていない。
脳膿瘍患者の予後は.脳画像診断技術の向上.抗生物質治療の普及.低侵襲脳外科治療の導入などにより.この50年間で大幅に改善されました。 死亡率は1960年の40％から現在では15％まで低下しています。 現在.脳膿瘍患者の70％は.神経学的後遺症がないか.症状が軽微で.予後は良好であるとしています。