各种致病菌所致的化脓性脑膜炎的病理变化大体上相似。早期只有大脑表面的血管扩张、充血，随之炎症迅速沿蛛网膜下腔扩展，且有大量脓性渗出物覆盖于脑表面和沉积于脑沟、脑池和脑的基底部。有时炎症也可波及脑室内。脓液的颜色与致病菌种类有关，如脑膜炎双球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及变形杆菌的脓液常为灰或黄色;肺炎双球菌脓液为淡绿色;绿脓杆菌的脓液为草绿色等。发病数周后，由于脑膜戳连致使脑脊液的吸收障碍和循环受阻，从而引起交通性或非交通性脑积水。如并发脑动脉炎，可引起脑缺血或脑梗塞。此外，还可引起颅内静脉窦血栓形成、硬脑膜外、硬脑膜下脓肿或腑脓肿等。
显微镜下可见脑膜甚至室管膜及脉络丛有炎症细胞浸润，以及多形核白细胞为主。有时还可发现致病菌。此外，还可见脑膜及脑皮质的血管充血或血栓形成，脑组织有水肿，神经元变性及神经胶质细胞增生等表现。
如何诊断化脓性脑膜炎?
化脓性脑膜炎通常为爆发性或急性起病，少数为隐袭性发病。初期常有全身感染症状，如畏冷、发热、全身不适等。并有咳嗽、流涕、咽痛等呼吸道症状。头痛比较突出，伴呕吐、颈项强直、全身肌肉酸痫等。精神症状也较常见，常表现为烦躁不安、诺妄、意识蒙咙、昏睡甚至昏迷。有时可出现全身性或局限性抽搐，在儿童尤为常见。
检查均可发现明显的脑膜刺激征，包括颈项强直、克匿氏征及布鲁金斯基征阳性。视乳头可正常或充血、水肿。由于脑实质受累的部位与程度不同，可出现失语、偏瘫、单瘫，及一侧或双侧病理征阳性等神经系统的局灶性体征。由于脑基底部的炎症常累及脑神经.故可引起险下垂，瞳孔散大固定、眼外肌麻痹、斜视、复视、周围性面瘫、耳聋及吞咽困难等。颅内压增高也较常见，有时可致脑疝形成。
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