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有明显的脑膜刺激征出现以前应与一般非神经疾患相鉴别，包括上呼吸道感染、肺炎、消化不良、蛔虫病、伤寒、手足搐搦症等，此时做腰椎穿刺检查脑脊液即可明确诊断。在出现脑膜刺激症状及体征后，甚至在脑脊液检查后仍需与一系列中枢神经系统疾患相鉴别。
1、化脓性脑膜炎 其中最易混淆者为嗜血流感杆菌脑膜炎，因其多见于2岁以下小儿，脑脊液细胞数有时不甚高。其次为脑膜炎双球菌脑膜炎及肺炎双球菌脑膜炎。鉴别除结核接触史、结素反应及肺部X线检查可助诊断外，重要的还是脑脊液检查，在细胞数高于1000×106/L(1000/mm3)，且分类中以中性多形核粒细胞占多数时，自应考虑化脓性脑膜炎;但更重要的是细菌学检查。
2、病毒性中枢神经系统感染 主要是病毒性脑炎，病毒性脑膜脑炎及病毒性脊髓炎均可与结脑混淆，其中散发的病毒脑炎比流行性者更需加以鉴别。
(1)流行性乙型脑炎：流行于夏秋季，重症多起病急剧凶险，早期即有脑炎症状，发热、头痛、嗜睡，3～4天后进入极期，出现高热、抽搐、昏迷及呼吸循环衰竭，此时与结脑鉴别困难不大，而轻型病例易与早期结脑混淆，结脑早期出现脑实质损害症状者又易误诊为脑炎，但乙脑有流行病史，脑脊液中蛋白只轻度增高，糖及氯化物正常或增高都有助于鉴别。
(2)腮腺炎脑膜脑炎：可在冬春季流行，亦可散发，尤其当脑炎发生在腮腺炎之前或根本不出现腮腺炎时易与结脑混淆，可根据有腮腺炎接触史，结核菌素试验阴性，肺部无结核病变及起病较急，脑脊液中糖和氯化物含量不降低及蛋白增高不显著来鉴别。
(3)脊髓灰质炎：在夏秋季流行，起病较急，有典型的双峰热型，多无意识障碍，受累肢体腱反射消失，弛缓性麻痹发生较快，与结脑之肢体瘫痪发生较晚且为强直性麻痹不同。
(4)肠道病毒：如柯萨奇病毒、埃可病毒所致脑炎或脑膜炎多见于夏秋季，起病较急，脑膜刺激征明显，可有皮疹及肌肉痛，病程较短。
(5)淋巴细胞性脉络丛脑膜炎：多在冬春季节发生，常见有感冒症状，在发热及全身症状缓解后出现脑膜炎症状，其特点为起病较急，病程较短，一般在7～10天可恢复，预后良好，脑脊液特点为淋巴细胞占绝大多数，可达95%以上。糖正常，蛋白轻度增高。
各种病毒性脑膜炎之诊断要点为：①常有特定之流行季节。②各有其特殊的全身表现，如肠道病毒可伴腹泻、皮疹或心肌炎。③脑脊液改变除细胞数及分类与结脑不易鉴别外，生化改变则不相同，病毒性脑膜脑炎脑脊液糖及氯化物正常或稍高，蛋白增高不明显，多低于1g/L(100mg/dl)。④各种病毒性脑炎或脑膜炎有其特异的实验室诊断方法，如血清学检查及病毒分离等。
3、新型隐球菌脑膜脑炎 其临床表现、慢性病程及脑脊液改变可酷似结脑，但病程更长，可伴自发缓解。慢性进行性颅压高症状比较突出，与脑膜炎其他表现不平行。本病在小儿较少见，故易误诊为结脑。确诊靠脑脊液涂片，用墨汁染色黑地映光法可见圆形、具有厚荚膜折光之隐球菌孢子，沙保培养基上可有新型隐球菌生长。此外，用乳胶凝集或补体结合试验检测血和脑脊液中隐球菌多糖抗原可辅助诊断。
4、脑脓肿 脑脓肿患儿多有中耳炎或头部外伤史，有时继发于脓毒败血症。常伴先天性心脏病。脑脓肿患儿除脑膜炎及颅压高症状外，往往有局灶性脑征。脑脊液改变在未继发化脓性脑膜炎时，细胞数可从正常到数百，多数为淋巴细胞，糖及氯化物多正常，蛋白正常或增高。鉴别诊断困难时可借助于超声波、脑电图、肺CT及脑血管造影等检查。
5、脑肿瘤 脑肿瘤可误诊为结脑。
(1)常见误诊原因：①小儿脑瘤70%左右位于幕下，尤多位于第4脑室及小脑，由于小脑幕下颅腔较小，易有颅压高现象。但在小婴儿由于颅缝易于裂开，使颅压高症状表现不明显，直到晚期颅压高明显时才出现症状，病程看来似甚短暂，与一般较大儿童病史较长不同;②小儿脑瘤多位于中线上，常缺乏定位症状;③小儿常见之脑血管膜瘤多可有脑膜刺激症状;④婴幼儿常见之髓母细胞瘤可经蛛网膜下腔播散转移，易发生脑征、脑神经障碍及脑脊液改变，甚似结脑。
(2)脑瘤与结脑鉴别要点：
①较少发热。
②抽搐较少见，即使有抽搐也多是抽后神志清楚，与晚期结脑患儿在抽搐后即陷入昏迷不同。
③昏迷较少见。
④颅压高症状与脑征不相平行。
⑤脑脊液改变甚少或轻微。
⑥结核菌素试验阴性，肺部正常。
⑦为确诊脑瘤应及时作脑CT扫描以协助诊断。
(3)结脑尚须与各种传染病后脑炎、脑囊虫病及脑血管畸型等相鉴别。
典型的结脑诊断比较容易，但不些不典型的，则诊断较难。不典型结脑约有以下几种情况：①婴幼儿起病急，进展较快，有时可以惊厥为第1症状。②早期出现脑实质损害症状，表现为舞蹈症或精神障碍。③早期出现脑血管损害，表现为肢体瘫痪者。④同时合并脑结核瘤时，可似颅内肿瘤表现。⑤其他部位的结核病变极端严重，可将脑膜炎症状及体征掩盖而不易识别。⑥在抗结核治疗过程中发生脑膜炎时，常表现为顿挫型。对于以上各种不典型的情况，诊断需特别谨慎，防止误诊。
