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1.血常规检查 血常规检查对中枢神经系统局灶性化脓性感染的诊断通常无特殊意义。大约50%的脑脓肿患儿外周血白细胞轻度增多，伴发脑膜炎的患者白细胞明显增高(>20×109/L)，可有核左移(杆状核超过7%)。
2.血液检查 C反应蛋白对于鉴别颅内化脓性疾病(如脑脓肿)和非感染性疾病(如肿瘤)有一定的价值。C反应蛋白升高较白细胞增多或血沉加快对颅内脓肿的提示更敏感，但无特异性。
3.血培养 血培养阳性率较低(约10%)，但如阳性则对诊断有特异性意义。
4.脑脊液检查 稳定期脑脓肿脑脊液多无明显异常，可有蛋白轻度升高，白细胞稍高或正常，糖轻度降低，压力多数升高。在病程早期，特别是并发脑膜炎症明显者，脑脊液可有显著异常。
脑脊液培养阳性率不高，在同时存在脑膜炎或脑脓肿破溃至蛛网膜下腔时培养的阳性率增高。
由于脑脓肿大多并发颅内压增高，腰椎穿刺引起的并发症明显增加;因此不应将腰椎穿刺列为脑脓肿的常规检查。如临床怀疑脑脓肿，应首先行神经影像学检查确诊。在除外颅内压增高之前，禁忌腰椎穿刺。
神经影像学检查，CT和MRI是诊断脑脓肿的首选检查。可使病变早期诊断，准确定位，并直接用于指导治疗。随着CT和MRI的应用，脑脓肿的死亡率下降了90%。
1.CT 一般脑脓肿的典型CT表现是：
(1)脓腔呈圆形或类圆形低密度区。
(2)脓肿壁可呈等密度或稍高密度环状影，增强扫描呈环状强化，壁厚一般5～6mm。
(3)脓肿周围脑组织水肿，呈广泛低密度区，多表现为不规则指状或树叶状。
(4)脓肿较大者见占位效应。脓肿直径一般为2～5cm。值得注意的是尽管上述表现可高度怀疑脑脓肿，但其他病变(如肿瘤、肉芽肿，吸收中的血肿或梗死)也可有类似的CT表现。此外，CT异常一般在出现临床症状后数天表现，病初CT正常并不能排除脑脓肿，对高度怀疑者应复查。
2.MRI MRI比CT更敏感，更特异，病变可更早被检出，有些CT检测不到的微小病灶MRI亦可清晰显示，并可准确地鉴别脑脊液和脓液，可协助判断脓肿破裂。因此MRI被认为是鉴别颅内化脓性感染的首选诊断性检查。此外，MRI对随诊治疗效果也能提供帮助，获得脑脓肿治疗是否有效的CT信息需1年时间，而MRI的变化在2个月内即可确定。
3.白细胞扫描(leukocyte scan) Ⅰ标记白细胞扫描有助于鉴别脑脓肿和颅内肿瘤。颅内感染的炎症反应较肿瘤更强烈，因此在脑脓肿周围Ⅰ标记白细胞有明显积聚，而肿瘤扫描多为阴性。此技术为无创性检查，敏感性和精确率可达96%，缺点是标记白细胞需在24h才显影，故只适于一般情况良好的病人，不适于急症。另外，当大量激素抗生素的应用影响炎症细胞反应和肿瘤坏死引起炎症反应时也可出现假阴或假阳性反应。目前，应用99mTc HMPAO标记的白细胞作单光子正电发射断层扫描(SPECT)则使敏感性更高。
4.磁共振波谱分析(magnetic resonance spectroscopy，MRS) 脑脓肿的磁共振波谱与肿瘤的波谱不同，有利于鉴别脑脓肿和囊性肿瘤和肿瘤坏死。炎症所致的细胞外蛋白分解或细菌代谢产物为乙酸盐、丁二酸盐和各种氨基酸表现为炎症波谱;而肿瘤波谱多表现为胆碱、乳酸和脂质波。另外，肿瘤坏死在MRI弥散加权像上为低信号，表现高弥散系数;脓液在弥散加权像上呈高信号，弥散系数较低。