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实验室检查多数患者的白细胞总数明显增加，中性粒细胞也增多。脑脊液压力检测均有升高，脑脊液呈浑浊，甚至为脓性，蛋白质(潘氏)反应阳性，细胞达数百至数千以上，分类以多核粒细胞为主，但也有在病程早期脑脊液常规检查正常而细菌培养阳性者，这与病情早期脑脊液变化较轻微、脑脊液检查前抗生素不规则应用及脑脊液中白细胞被纤维蛋白吸附等有关。若脑脊液常规正常而临床仍疑为本病者，可在12～24h后重复腰椎穿刺，此时常可有异常发现。
X线计算机体层摄影术(CT)：细菌性脑膜炎CT检查发现与病程的早晚和长短有密切关系。细菌性脑膜炎初期，CT检查通常无特异性改变。临床治疗满意者，一般不必进行CT检查。当病情危重或治疗效果不满意时，即应及时进行CT检查，用以指导临床选择合理的治疗方案，同时对于判断预后也具有重要意义。
细菌性脑膜炎CT表现：①早期可无异常发现，病变进展可显示基底池，侧裂池内密度增高，脑室对称性扩大，以两侧脑室颞角扩大出现最早;②增强扫描示脑池内明显强化，基底池、侧裂池部分或全部闭塞;③大脑皮质区可出现不规则形低密度区，为脑膜脑炎的表现;④可形成硬膜下积脓或积液，可合并脑脓肿;⑤脑血管受累可形成脑梗死;⑥晚期形成脑积水。脑膜炎后遗症常有脑软化，脑萎缩。
磁共振成像(MRI)：细菌性脑膜炎MRI表现：①早期可无异常。病变发展，可在蛛网膜下腔出现异常信号，T1加权像信号略高，脑底池模糊不清，T2加权像呈高信号。合并脑膜脑炎时在大脑皮质区可见长T1长T2异常信号病变。②增强扫描示蛛网膜下腔不规则强化或脑膜线状强化。③其余表现同CT表现。
细菌性脑膜炎一旦诊断明确，应立即采用相应的抗生素治疗。治疗原则有：①尽快检出病原菌并进行药敏试验，选择合适抗生素;②选用杀菌剂;③选用易透过血-脑屏障的药物;④制定合理的给药方案;⑤疗程因不同病原菌而不同，停药指征为脑脊液中细胞数及各项生化指标基本恢复正常，细菌涂片及培养转阴。