Sariddet Charoenchai MD. Encephalitis Sariddet Charoenchai MD.

Encephalitis An inflammation of the brain parenchyma, presents as diffuse and/or focal neuropsychological dysfunction Most commonly a viral infection with parenchymal damage varying from mild to profound Encephalitis, Emedicine.com

Encephalitis Primary encephalitis Post - infectious or Para - infectious encephalitis A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Causes in Thailand Virus Arbovirus : JEV & Dengue virus Herpes virus (simplex , zoster) Enteroviruses including coxsackie virus, poliovirus, and echovirus Other causes include varicella (chickenpox), measles, mumps, rubella, adenovirus, rabies A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Japanese Encephalitis Most important cause of arboviral encephalitis worldwide, with over 45,000 cases reported annually Transmitted by culex mosquito, which breeds in rice fields Mosquitoes become infected by feeding on domestic pigs and wild birds infected with Japanese encephalitis virus Infected mosquitoes transmit virus to humans and animals during the feeding process

History of Japanese Encephalitis 1800s – recognized in Japan 1924 – Japan epidemic. 6125 cases, 3797 deaths 1935 – virus isolated in brain of Japanese patient who died of encephalitis 1938 – virus isolated from Culex mosquitoes in Japan 1948 – Japan outbreak 1949 – Korea outbreak 1966 – China outbreak Today – extremely prevalent in South East Asia 30,000-50,000 cases reported each year

Distribution of Japanese Encephalitis in Asia, 1970-1998

Encephalitis morbidity and mortality, Thailand 1976-2005

Japanese B Encephalitis morbidity and mortality, Thailand 1976-2005

Encephalitis and Japanese Encephalitis situation by Province 2006

อัตราป่วยของโรค Encephalitis unspecified (ต่อ แสนประชากร) จำแนกตามกลุ่มอายุ ปี พ.ศ. 2545 - 2549

อัตราป่วยของโรค Japanese Encephalitis B (ต่อ แสนประชากร) จำแนกตามกลุ่มอายุ ปี พ.ศ. 2545 - 2549

Causes in Thailand Bacteria Others H. influenza S. pneumoniae N. meningitidis M. tuberculosis Mycoplasma pneumoniae Others Rickettsia, Spirochete & Malaria A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Post immunization Measles Mump : Some species of virus Report 1: 2,000,000 dose , 6-15 day after injection Mump : Some species of virus Report Influenza Japanese B encephalitis Pertussis Whole cell Rabies A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Clinical manifestation Initial Signs Fever Headache Malaise Anorexia Nausea and Vomiting Abdominal pain Encephalitis, Emedicine.com

Clinical manifestation Developing Signs Altered LOC – mild lethargy to deep coma AMS – confused, delirious, disoriented Mental aberrations : hallucinations personality change behavioral disorders ; occasionally frank psychosis Focal or general seizures in >50% severe cases. Severe focused neurologic deficits Encephalitis, Emedicine.com

Clinical manifestation Neurologic Signs Most Common Aphasia Ataxia Hemiparesis with hyperactive tendon reflexes Involuntary movements Cranial nerve deficits (ocular palsies, facial weakness) Encephalitis, Emedicine.com

Diagnosis Patient History Physical exam Work up

Patient History Prodromal illness, recent vaccination, development of few days → Acute Disseminated Encephalomyelitis (ADEM) Biphasic onset : systemic illness then CNS disease → Enterovirus encephalitis Abrupt onset, rapid progression over few days → HSV encephalitis

Patient History Recent travel and the geographical : Africa → Cerebral malaria Asia → Japanese encephalitis High risk regions of Europe and USA → Lyme disease Recent animal bites → Tick borne encephalitis or Rabies Occupation Forest worker, exposed to tick bites Medical personnel, possible exposure to infectious diseases

Patient History Season Predisposing factors : Japanese encephalitis : rainy season Arbovirus infections are : summer and fall Predisposing factors : Immunosuppression caused by disease and/or drug treatment Organ transplant → Opportunistic infections HIV → CNS infections HSV-2 encephalitis and CMV infection Drug ingestion and/or abuse Trauma

Physical exam Focal neurological deficit → HSV encephalitis Hallucination or aphasia → HSV encephalitis Local paresthesia → Rabies encephalitis Brain stem signs, Unilateral peripheral motor weakness or Cerebellar sign → Meliodosis Eschar → Scrub typhus Parotitis → Mumps Systemic sign eg. Rash → Mycoplasma & Enterovirus A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Work up CBC : usually within the reference range Electrolytes : usually within reference range Syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone (SIADH) Serum glucose : Use this level as a baseline for determining normal CSF glucose values Encephalitis, Emedicine.com

Work up BUN/creatinine and liver function tests (LFTs) : Assess organ function and the need to adjust the antibiotic dose Platelet test and a coagulation profile : indicated in patients with chronic alcohol use, liver disease, or if DIC is suspected Urinary electrolyte test : Perform this assessment if SIADH is suspected Urine and/or serum toxicology screening Encephalitis, Emedicine.com

Work up Lumbar puncture Viral culture Viral PCR may identify the virus CSF examination (Polymorphonuclear cells may predominate early in the illness but are replaced by mononuclear cells within hours) Viral culture Viral PCR may identify the virus Serology tests antibodies to an specific virus → JEV, Dengue, Mycoplasma (4 fold rising ) A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

CSF profile WBC/ mm3 Protein (mg/dl) CSF / blood glucose (%) NB -Term -Preterm Infant & child 0-32 0-29 0-6 20-170 65-150 15-45 44-248 55-105 60-90 Update on infectious disease 2548, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

CSF profile ปัญหาที่พบบ่อยในเด็ก แนวทางการดูแลรักษา, จุฬาฯ WBC Chemistry Stain pressure pandy No. Type glu prot gram AFB Bacteria Virus TB N, N   ++ Trace +++ ร้อย-หมื่น สิบ-ร้อย PMN L    + - Viral meningitis ในกรณี meningoencephalitis pressure จะสูง Bacterial meningitis profile ที่เปลี่ยนแปลงก่อน คือ Sugar ถ้าพบว่ามี sugar ต่ำตัวเดียวให้รักษาแบบ Bacterial meningitis ไปก่อน ซึ่งจะพบว่า ถ้าเจาะหลัง 24 -48 ต่อมา จะเป็น profile ดังกล่าว แม้จะให้ยาถูกต้องแล้วก็ตาม แต่ถ้าปกติแสดงว่าไม่เป็น bacterial meningitis ปัญหาที่พบบ่อยในเด็ก แนวทางการดูแลรักษา, จุฬาฯ

CSF profile Some bacteria (eg, Mycoplasma, Listeria, Leptospira, Borrelia burgdorferi [Lyme disease]) cause alterations in spinal fluid that resemble the viral profile An aseptic profile is also typical of partially treated bacterial infections (>33%, especially those in children, are treated with antimicrobials) and of the 2 most common causes of encephalitis—the arboviruses and the potentially curable HSV Encephalitis, Emedicine.com

Traumatic LP There are several techniques for interpreting Comparing the peripheral WBC and red blood cell (RBC) count to that of the CSF Allows one white blood cell for every 700 RBCs Blood in the CSF increases the protein and it is estimated that 1000 RBCs may raise the CSF protein by 1 mg/dL Pediatrics, Meningitis and Encephalitis, Emedicine.com

Traumatic LP In any situation when a traumatic LP occurs and the interpretation is difficult, it is better to treat and wait for the results of the CSF culture When in doubt, treat and attempt the LP later Pediatrics, Meningitis and Encephalitis, Emedicine.com

EEG Certain EEG wave patterns can suggest encephalitis due to herpes Unilateral or Bilateral periodic focal spike with slow activity background A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Imaging

Differential diagnosis Metabolic causes Drug & Toxicology Mass lesion Epilepsy Subarachnoid hemorrhage Acute confusional migraine Autoimmune : SLE CNS Vasculitis A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Differential diagnosis Encephalopathy Encephalitis Fever Uncommon Common Headache Uncommon Common AMS Steady deterioration May fluctuate Focal Neurologic Signs Uncommon Common Types of seizures Generalized Both Blood: Leukocytosis Uncommon Common CSF: Pleocytosis Uncommon Common EEG: Diffuse slowing Common +Focal MRI Often normal Focal Abn.

Treatment No satisfactory treatment exists for the relatively common acute arboviral encephalitides, which vary in epidemiology, mortality, and morbidity, if not clinical presentation Encephalitis, Emedicine.com

Treatment Clinically distinguishing these acute arboviral encephalitis from the 2 potentially treatable acute viral encephalitis is important Herpes simplex encephalitis (HSE), which is a sporadic and lethal disease of neonates and the general population Less common varicella-zoster encephalitis, which is deadly in immunocompromised patients Encephalitis, Emedicine.com

Treatment Specific treatment HSV encephalitis : Neonate & infant Acyclovir 60 mg/kg/day IV div 8 hr 14 -21 days, Child & Adult 30 mg/kg/day 14 -21 days Varicella zoster encephalitis : Acyclovir CMV encephalitis : Gancyclovir or Foscanir Others : depend on etiology A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Treatment Supportive treatment Reduce intracranial pressure : restrict fluid , hyperventilation( if on ventilator), low body temperature , steroid ? (Mycoplasma ) Rest, nutrition, fluids (SIADH), antipyretic, Anticonvulsant Acute psychosis : haloperidol A text book of Infectious disease I, สมาคมโรคติดเชื้อแห่งประเทศไทย

Prognosis Depends the virulence of the virus and on variables associated with the patient's health status, such as extremes of age, immune status, and preexisting neurologic conditions Rabies, EEE, JE, and untreated HSE have high rates of mortality and severe morbidity, including mental retardation, hemiplegia, and seizures Encephalitis, Emedicine.com

Prognosis The mortality rate in treated HSE averages 20% and is correlated with mental status changes at time of first dose of acyclovir Approximately 40% of survivors have minor-to-major learning disabilities, memory impairment, neuropsychiatric abnormalities, epilepsy, fine-motor-control deficits, and dysarthria Encephalitis, Emedicine.com

Prevention Controlling mosquitoes : Dengue Animal vaccination : Rabies virus Human vaccination : JEV

Medical/Legal Pitfalls Failure to consider HSE in the diagnosis or to initiate administration of acyclovir in a timely fashion

HSV encephalitis Current practice in common Infectious disease 2005

อาการและอาการแสดงของ HSVE สามารถแยกจาก encephalitis ชนิดอื่นได้หรือไม่ ? อาการและอาการแสดงมีหลากหลาย และคล้ายคลึงกับ viral encephalitis ชนิดอื่นๆ จนไม่สามารถนำอาการทางคลินิก มาแยกเชื้อได้ ยกเว้น olfactory หรือ gustatory hallucination ซึ่งมักเกิดช่วงสั้นๆ ก่อนที่ผู้ป่วยจะมีความรู้สึกตัวเปลี่ยนแปลงไป

Typical CSF finding in HSVE ? Profile : Viral encephalitis Lymphocyte : 20 – 200/cm3 +/- PMN Protein 50 -200 mg/dl Normal CSF sugar (5% low) In systematic review : RBC or Xanthochromia มีหรือไม่มีไม่ได้ช่วยในการวินิจฉัยแยกจาก encephalitis ชนิดอื่นเลย เนื่องจากมีโอกาสพบได้พอๆ กัน

อาการสงสัย acute encephalitis แต่ CSF ปกติมี โอกาสเป็น HSVE ? Viral encephalitis Rabies & Dengue encephalitis : most no pleocytosis or few < 30/ cm3 JE encephalitis : 30 – 360 Lymphocyte predominant, rarely > 1000 โดยส่วนใหญ่ LP ซ้ำในวันหลังๆ จะปกติ

อาการสงสัย acute encephalitis แต่ CSF ปกติมี โอกาสเป็น HSVE ? HSV encephalitis Biopsy 4/98 no pleocytosis Most in immunocompromised & LP in first day of illness >>> PCR + ดังนั้นถ้าอาการเหมือน HSVE แต่ไม่พบ cell ไม่ rule out เหมือนกับ PCR negative เช่นกัน

อาการสงสัย acute encephalitis แต่ CT brain ปกติมี โอกาสเป็น HSVE ? ถ้า CT brain วันแรกอาจไม่พบได้ ทำ MRI จะพบความผิดปกติได้เร็วกว่า และควรเป็น imaging of choice ในรายที่เป็นมาในวันแรกๆ

Gold standard for diagnosis ? CSF PCR for HSV

ถ้าได้ IV acyclovir ก่อน LP PCR จะพบเชื้อได้หรือไม่ ? บางรายได้ acyclovir 10 -12 วันไปแล้วก็ยัง PCR ขึ้นได้ แต่สัมพันธ์ กับความพิการทางสมองที่สูงขึ้น โดยเฉพาะถ้ารักษาครบ course แล้วยัง PCR ขึ้นแนะให้ acyclovir ต่อจน PCR negative หรือ อาการดีขึ้น

CSF ส่ง PCR เก็บได้นานแค่ไหน ? ถ้าส่งเลยเก็บได้ในอุณหภูมิห้องได้ > 24 ชม เก็บ -20oC หรือ 4oC ก็ได้

HSV Antibody ช่วยในการวินิจฉัยในกรณีไหน Confirm test ส่งตรวจวินิจฉัยในสัปดาห์ที่สองของโรคขึ้นไป เพราะ อาจจะได้ผลลบในกรณีมีอาการ > 10 วัน หรือในกรณีได้ acyclovir > 5-7 วัน

Thank you for your attention