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1.血象 白细胞总数明显增加，一般在20×109/L左右，高者可达40×109/L。或以上。中性粒细胞在80%～90%。
2.脑脊液检查 脑脊液检查是诊断流脑的重要依据。但近年来认为由于腰椎穿刺后容易并发脑疝，故对流行期间诊断明确者，已趋向尽量不做腰椎穿刺。如有明显颅内压增高，或于短期内进入昏迷的患者，尤其疑为暴发脑膜脑炎型者，更需谨慎。对诊断尚不明确者，应于静脉推注甘露醇降低颅内压后再作腰椎穿刺，穿刺时不宜将针心全部拔出，而应缓慢放出少量脑脊液作检查之用即可。在腰椎穿刺时如压力明显增高，则于穿刺后重复甘露醇静脉推注。腰椎穿刺应在急诊时或入院后使用抗菌药物前施行，以免影响检查结果。作完腰椎穿刺后，患者应平卧6～8h，不要抬头起身，以免促使脑疝发生。当疾病初期，或为暴发休克型，脑脊液往往澄清，细胞数、蛋白质和糖量尚无变化时，压力往往增高，细胞分类时亦常可见到中性粒细胞。在典型的脑膜炎期，则压力常明显增高，外观呈混浊米汤样甚或脓样，白细胞数常明显增高，绝大多数为中性粒细胞。蛋白质显著增高，而含糖量常低于2mmol/L，有时可完全不能测出，已接受葡萄糖静脉输液和糖尿病患者的脑脊液糖量可能较高，但此时如同时作血糖测定，则血糖常高出脑脊液糖量1.5倍以上。流脑经抗菌药物不规则治疗后，脑脊液改变可以不典型。此时脑脊液的外观清亮或微浑浊，白细胞数常在1000×106/L以下，分类以中性粒细胞为主，或以单核细胞为主，此类改变与结核性脑膜炎或病毒性脑膜脑炎者颇难区别。
3.细菌学检查
(1)涂片检查：包括皮肤瘀点和脑脊液涂片检查。皮肤瘀点检查时，用针尖刺破瘀点上皮肤，尽可能不使出血，挤去少量组织液，涂于载玻片上，染色后镜检，阳性率可高达70%。脑脊液沉淀涂片亦较脑脊液培养的阳性率为高，达60%～70%，因此为诊断本病的不可缺少的检查步骤。脑脊液不宜搁置过久，否则病原菌易自溶。有时革兰染色时脱色过久，或病菌死亡，可将革兰阳性球菌误认为革兰阴性球菌。除皮肤瘀点和脑脊液外，有时在血沉棕黄层或周围血涂片的白细胞内亦可发现革兰阴性球菌。
(2)细菌培养：
①血培养：血培养在流脑时阳性率约为30%，在败血症期或暴发型为50%～75%。必须注意在应用抗菌药物前采血作细菌培养，并选用良好培养基。
②脑脊液培养：脑脊液培养虽较脑脊液涂片阳性率为低，但仍属必要检查步骤。脑脊液应于无菌试管内离心后，取沉渣直接接种于巧克力琼脂，同时注入葡萄糖肉汤，在5%～10%二氧化碳浓度下培养。
无论血或脑脊液培养，如得阳性结果，应进一步作生化反应和血清凝集分群分型以鉴定菌株。A群脑膜炎球菌则可作多位点酶电泳法以分型。
③细菌药物敏感度试验：培养阳性者应作药物敏感度试验以作治疗的参考。敏感度试验应在含有不同浓度的磺胺药物和抗生素的半固体培养基上操作，同时以不含上述药物的培养基作对照。以纸片法或试管法作敏感度试验，其结果常不够可靠。
4.免疫血清学检查
(1)测定抗原的免疫学检查：包括对流免疫电泳、反向间接血凝试验、酶联免疫吸附试验、金黄色葡萄球菌A蛋白协同凝集反应、放射免疫法等，用以检测血液、脑脊液或尿中的脑膜炎球菌抗原。一般在病程的3天以内易获阳性。国内报告普遍较细菌培养阳性率为高，认为有灵敏、特异、快速和简便等优点。
(2)测定抗体的免疫学检查：有间接血凝、杀菌抗体测定等。如恢复期血清效价大于急性期4倍以上，则有诊断价值。此外，抗体测定尚可用于检测人群的免疫水平，以及用以检测疫苗注射后的抗体反应。间接血凝试验较为灵敏。杀菌抗体的存在和对本病的保护密切有关，故亦有一定价值。
5.分子生物学诊断方法 PCR技术以其灵敏、快速、特异的特点，作为诊断技术已得到较广泛的应用。此方法可以快速检测不同种标本中的极少量细菌，其灵敏度可达到10-12DNA/50μl体系，比血清学检查灵敏得多，而且抗生素的应用对它的检出影响不大，并且接到标本后三四个小时即可做出诊断，可以在疾病的早期辅助临床诊断，PCR扩增Nm特异基因，不但可将流脑与其他细菌性脑膜炎区分开来，还可将Nm分群、分型及进行耐药性研究。对特定地区的流行菌型进行PCR分析，亦可为疫苗研究提供资料。虽然PCR技术有着诸多远胜于传统诊断方法的优势，不过PCR的本身亦存在一些问题。这是因为PCR对抑制因子、污染、实验条件的影响比较灵敏。在临床标本中存在许多PCR抑制因子，如血红素可以结合到Tag聚合酶上抑制它的活性。扩增基因的选择和引物的设计直接决定着扩增的灵敏性与特异性。一个PCR实验的敏感性和特异性还受标本保存、DNA提取过程和PCR产物的检测方法的影响。
6.其他 血液、尿素氮、肌酐、血气分析、血pH值、电解质、血及尿常规，以及休克时的中心静脉压和肺动脉楔压等监护对估计病情和指导治疗均有一定帮助，必要时选择有关项目进行测定。DIC时血小板、纤维蛋白原含量减少，凝血酶原时间延长，因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ含量减少，部分凝血活酶时间延长，而纤维蛋白降解产物浓度增加则可证实DIC的诊断。脑脊液中的乳酸、乳酸脱氢酶等测定常有增高，对鉴别化脓性脑膜炎和病毒性或结核性脑膜炎有助，但不能鉴别是由哪一种化脓性致病菌引起。血和脑脊液鲎试验常为阳性，但其他革兰阴性细菌脑膜炎亦可阳性。
X线检查可见节段性或大叶性炎症阴影，部分患者有少量胸腔积液。