Ultraschall Med 2018; 39(02): 132-152
DOI: 10.1055/a-0571-8552
Continuing Medical Education
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Sonographic Diagnosis of Meningoencephalitis in Newborns and Infants

Diagnose von Meningoencephalitiden bei Neugeborenen und Säuglingen mit der Sonografie
Karl-Heinz Deeg
Pediatric Clinic of the Social Foundation of Bamberg, Bamberg, Germany
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

06 January 2018

01 February 2018

Publication Date:
13 March 2018 (online)

Abstract

Prenatal, neonatal meningoencephalitis and infections of the brain in older infants are often associated with serious complications which can be diagnosed by sonography through the open fontanelles. Most frequently postmeningitic hydrocephalus and subdural effusions occur. Rarer complications are brain abscesses and ventriculitis which are caused by gram negative bacteria such as E. coli, Serratia marcescens, Proteus and Enterobacter. A serious complication after ventriculitis is the development of compartment hydrocephalus. Multifocal small echogenic lesions scattered all over the brain are suspicious of fungal infections. Stripe-like echogenicities in the basal ganglia of newborns are typical for prenatal infections such as infections with cytomegalovirus, rubella, herpes, toxoplasma gondii and HIV. Late sequelae are intracranial cysts, multifocal encephalomalacia and intracranial calcifications. Color Doppler shows increased perfusion of the brain in the acute phase of the disease. Brain abscesses and infarcts are characterized by decreased or missing perfusion. Spectral Doppler shows increased flow velocities. Increased intracranial pressure causes an increase of the flow velocities in the intracranial part of the internal carotid artery in comparison with the extracranial part. All complications can be diagnosed by ultrasound. Other imaging methods such as MRI are only occasionally necessary.

Zusammenfassung

Pränatale und neonatale Meningoencephalitiden sowie Infektionen des Gehirns bei älteren Säuglingen gehen oft mit schweren Komplikationen einher, die sich bei offener Fontanelle sonografisch hervorragend erfassen lassen. Am häufigsten kommt es zum postmeningitischen Hydrocephalus und Subduralerguss. Seltenere Komplikationen sind Hirnabszesse und die Ventrikulitis, die durch gramnegative Erreger wie E. coli, Serratia marcescens, Proteus und Enterobacter verursacht werden. Eine seltene, aber schwerwiegende Komplikation ist die Entwicklung eines Kompartmenthydrocephalus. Multifokale echogene Foci, die über das gesamte Gehirn verteilt sind, sind verdächtig auf eine durch Candida albicans hervorgerufene Meningoencephalitis. Streifenförmige Echogenitätsvermehrungen im Bereich der Basalganglien beim Neugeborenen sind verdächtig auf das Vorliegen einer pränatalen Infektion mit dem Cytomegalie-, HIV-, Herpes- oder Rötelnvirus oder Toxoplasma gondii. Spätfolgen sind intrakranielle Zysten, die multizystische Encephalomalazie und intrakranielle Verkalkungen. Mit der farbkodierten Dopplersonografie lässt sich in der akuten Phase der Erkrankung eine vermehrte Perfusion finden. Demgegenüber sind Infarkte und Abszesse durch eine erniedrigte oder fehlende Durchblutung gekennzeichnet. Mit der gepulsten Dopplersonografie lassen sich erhöhte Flussgeschwindigkeiten nachweisen. Ein assoziierter erhöhter intrakranieller Druck ist durch einen Anstieg der Flussgeschwindigkeiten im intrakraniellen Anteil der A. carotis interna im Vergleich zum extrakraniellnen Anteil gekennzeichnet. Alle postinfektiösen Komplikationen, die nach Meningoencephalitis auftreten können, lassen sich sonografisch erfassen, sodass andere Schnittbildverfahren wie das MRT nur selten erforderlich sind.

 
  • References

  • 1 Volpe JJ. Neurology of the Newborn. 5th. ed Philadelphia: Saunders;
  • 2 Ries M, Deeg KH, Bagazunis A. Sonographische Diagnose von Komplikationen nach Meningoenzephalitiden im Säuglingsalter. Monatsschr Kinderheilkd 1997; 145: 362-369
  • 3 Deeg KH. Zentrales Nervensystem. In: Deeg KH, Hofmann V, Hoyer P. Hrsg Ultraschall in Pädiatrie und Kinderchirurgie. 4.. Auflage Stuttgart – New York: Thieme; 2014: 19-282
  • 4 Deeg KH. Cerebral Sonography. In: Deeg KH, Rupprecht Th, Hofbeck M. Hrsg Dopplersonography in infancy and Childhood. Heidelberg: Springer Cham; 2015: 37-189
  • 5 Yikilmaz A, Taylor GA. Sonographic findings in bacterial meningitis in neonates and young infants. Pediatr Radiol 2008; 38: 129-137
  • 6 Gupta N, Grover H, Bansal I. et al. Neonatal cranial sonography: Ultrasound findings in neonatal meningitis – a pictorial review. Quant Imaging Med Surg 2017; 7: 123-131
  • 7 Winkler P. Colour-coded echographic flow imaging and spectral analysis of cerebrospinal fluid (CSF) in meningitis and hemorrhage. Part I. Clinical evidence. Pediatr Radiol 1992; 22: 24-30
  • 8 Winkler P. Cerebrospinal fluid dynamics in infants evaluated with echographic color-coded flow imaging. Radiology 1994; 192: 431-437
  • 9 Deeg KH. Zerebrale Dopplersonographie im Kindesalter. Berlin: Springer; 1989
  • 10 Goh D, Minns RA. Cerebral blood flow velocity monitoring in pyogenic meningitis. Arch Dis Childh 1993; 68: 111-119
  • 11 Deeg KH, Wolf A. Dopplersonographische Diagnose eines erhöhten intrakraniellen Druckes durch Vergleich der Flussgeschwindigkeiten im extra- und intrakraniellen Anteil der A. carotis interna. Teil 1: Normalbefunde bei gesunden Säuglingen. UIM 2000; 21: 259-264
  • 12 Deeg KH, Wolf A. Dopplersonographische Diagnose eines erhöhten intrakraniellen Druckes durch Vergleich der Flussgeschwindigkeiten im extra- und intrakraniellen Anteil der A. carotis interna. Teil 2: Befunde bei Kindern mit gesteigertem intrakraniellen Druck. UIM 2001; 22: 66-74
  • 13 Soni JP, Gupta BD, Soni M. et al. Cranial ultrasonic assessment of infants with acute bacterial meningitis. Indian Pediatr 1994; 31: 1337-1343
  • 14 Mactier H, Galea P, McWilliam R. Acute obstructive hydrocephalus complicating bacterial meningitis in childhood. BMJ 1998; 316: 1887-1889
  • 15 Arrumugham R, Katariya S, Singhi P. et al. Sonography in pyogenic meningitis. Indian Pediatr 1994; 31: 1329-1336
  • 16 Chen CY, Chou TY, Zimmerman RA. et al. Pericerebral fluid collection: differentiation of enlarged subarachnoid spaces from subdural collections with color Doppler US. Radiology 1996; 201: 389-392
  • 17 Chen CY, Huang CC, Chang YC. et al. Subdural empyema in 10 infants: US characteristics and clinical, Correlates. Radiology 1998; 207: 609-617
  • 18 Ries M, Deeg KH, Wölfel D. et al. Colour Doppler imaging of intracranial vasculopathy in severe infantile sialidosis. Pediatr Radiol 1992; 22: 179-181
  • 19 Bode H, Rudin C. Calcifying arteriopathy in the basal ganglia in human immunodeficiency virus infection. Pediatr Radiol 1995; 25: 72-73
  • 20 Teele RL, Hernanz-Schulmann M, Sotrel A. Echogenic vasculature in the basal ganglia of neonates: a sonographic sign of vasculopathy. Radiology 1988; 169: 423-427
  • 21 Ben-Ami T, Yousefzadeh D, Backus M. et al. Lenticulostriate vasculopathy in infants with infections of the central nervous system sonographic and Doppler findings. Pediatr Radiol 1990; 20: 575-579
  • 22 Malinger G, Lev D, Zahalka N. et al. Fetal Cytomegalovirus Infection of the Brain: The Spectrum of Sonographic Findings. Am J Neuroradiol 2003; 24: 28-32
  • 23 Lam AH, Berry A, de Silva M. et al. Intracranial serratia infection in preterm newborn infants. Am J Neuroradiol 1984; 5: 447-451
  • 24 Renier D, Flandin C, Hirsch E. et al. Brain abscesses in neonates. J Neurosurg 1988; 69: 877-882
  • 25 Huang CC, Chen CY, Yang HB. et al. Central nervous system candidiasis in very low-birth-weight premature neonates and infants: US characteristics and histopathologic and MR imaging correlates in five patients. Radiology 1998; 209: 49-56
  • 26 Marcinkowski M, Bauer K, Stoltenburg-Didinger G. et al. Fungal brain abscesses in neonates: Sonographic appearances and corresponding histopathologic finding. J Clinical Ultrasound 2001; 29: 417-421
  • 27 Hill A, Shackelford GD, Volpe JJ. Ventriculitis with neonatal bacterial meningitis: identification by real-time ultrasound. J Pediatr 1981; 99: 133-136
  • 28 Tatsuno M, Hasegawa M, Okuyama K. Ventriculitis in infants: diagnosis by color Doppler flow imaging. Pediatr Neurol 1993; 9: 127-130
  • 29 Deeg KH, Bundscherer F, Böwing B. Zerebrale Ultraschalldiagnostik bei Säuglingen mit infektiösen ZNS-Erkrankungen. Ultraschall Klin Prax 1987; 2: 41-51
  • 30 Reeder JD, Sanders RC. Ventriculitis in the neonate: recognition by sonography. Am J Neuroradiol 1983; 4: 37-41
  • 31 Hall TR, Choi A, Schellinger D. et al. Isolation of the fourth ventricle causing transtentorial herniation: neurosonographic findings in premature infants. Am Journal Roentgenol 1992; 159: 811-815