Xuất huyết não và đáy mắt đặc biệt là xuất huyết võng mạc từ lâu được nhận định là một biến chứng của sốt rét do Plasmodium falciparum (P.f) trong nhiều năm qua, các nghiên cứu trong thời kỳ mà thuốc sốt rét còn đang hiếm về lượng cũng như chủng loại đặc hiêụ thì các ca tử vong càng rõ ràng hơn, hiện tượng xuất huyết có liên quan đến thiếu máu, lượng hematocrite thấp, nhưng không tương quan với hậu quả. Trên bệnh nhân sốt rét ác tính người lớn, thì có sự tương quan giữa xuất huyết võng mạc với mật độ KSTSR cao (Looareesuwan và cs.,1983), đồng thời thấy xuất hiện thể phân liệt (?) trong máu ở một số trường hợp.
Sự thay đổi bệnh lý não trẻ em so với tổn thưng do SRATTN người lớn đến nay vẫn chưa có một nghiên cưú chuẩn hoá, rõ ràng về mặt bệnh lý cũng như mô bệnh học lâm sàng. Các đặc điểm đại thể đặc trưng bao gồm: não mất màu xám, xuất huyết chấm, ưu thế trên chất trắng và tiểu não (Edington, 1950 và Thomas,1971). Dưới kính hiển vi, sự ẩn cư (sequestration) của các hồng cầu nhiễm KST trong các mao mạch và tiểu tĩnh mạch, có hình ảnh xuất huyết dạng chấm, dạng nhẫn, ở sâu trong chất trắng và tiểu não, phù nề toàn bộ não, u hạt Durch, lắng đọng của sắc tố KSTSR. Tầm quan trọng của mỗi hình ảnh hay triệu chứng lâm sàng này có liên quan đến tử vong hay không là một vấn đề thời sự (!).
Trong hôn mê với trẻ em vào viện được chẩn đoán lâm sàng tại thời điểm trước tử vong, và khi đã tử vong (hoặc không còn được chăm sóc điều trị): SRATTN làm thay đổi ý thức, với điểm hôn mê Blantyre < 2 (tại thời điểm tử vong) (Molyneux và CS, 1989), bất cứ thể nào của P.f cũng có thể phát hiện được và sự thay đổi ý thức rõ ràng trên lâm sàng, chọc dò nước não tuỷ hoặc nuối cấy dịch não tuỷ thấy bất thường mà không thể giải thích nguyên nhân nào khác ngoài sốt rét; thiếu máu nặng do sốt rét có nồng độ hemoglobine < 5g/dl hoặc hematocrite < 15% tại bất kỳ thời điểm nào trong thời gian nằm viện.
Bác sĩ chuyên về nhãn khoa khám trực tiếp qua việc soi đáy mắt sau khi làm giãn đồng tử để ghi lại hình ảnh xuất huyết, phù gai thị, bất thường, võng mạc bị trắng dần lên (Lewallen, 1999). Việc đánh giá xuất huyết võng mạc như sau: 0, +1 ( khi có 1-5 điểm xuất huyết), + 2 ( khi có 5 - 20 điểm xuất huyết), + 3 ( khi có 20-5 điểm xuất huyết) + 4 (có hn 50 điểm xuất huyết). Trong trường hợp xuất huyết cả 2 mắt thì sử dụng thang điểm của mắt bị xuất huyết nặng hơn để phân tích. Nếu trong trường hợp trẻ tử vong thí lấy mắt và nhiều vùng não để xem mức độ tương quan, sau khi lấy, mắt được cố định trong dung dịch formandehyde, đệm phosphate trung tính 10%, mắt được kiểm tra dưới kính hiển vi và số điểm được đánh giá theo thang lâm sàng. Để đánh giá bệnh lý mô theo thường quy, mắt và các phần của não được xử lý qua cồn và xylène, rồi được đúc trong parafine. Cắt mỗi phần 3 mm và nhuộm với haematoxyline và eosin. Hiện tượng cho thấy khi soi ở độ phóng đại thấp có ít nhất 20 hồng cầu di chuyển vào nhu mô não dưới dạng xuất huyết thể nhẫn kinh điển hoặc xuất huyết dạng đốm quanh mạch. Hồng cầu trong các khong trống co rút xung quanh một số tĩnh mạch lớn hơn không được xem là xuất huyết nhu mô. Mức độ xuất huyết được so sánh với số điểm xuất huyết não trên 1cm2 và số điểm xuất huyết ở vùng chất trắng đỉnh não được so sánh với số điểm xuất huyết ở vùng chất xám tiểu não( theo tiêu chuẩn Chicago, USA).
Trên lâm sàng và mô bệnh học, XHVM thường có hình tròn, tâm màu trắng và nằm rải rác khắp các võng mạc. Về mặt mô học xuất huyết thường liên quan đến các lớp võng mạc bên trong và ở giữa. Khi xuất huyết nhiều hơn, các đốm xuất huyết thường to hơn, lan đến các lớp bên ngoài võng mạc và đôi khi ở khoảng dưới võng mạc, gây ra hiện tượng bong nhẹ võng mạc. Cũng tương tự như xuất huyết não, các hồng cầu nhiễm KSTSR thường hiếm khi nhìn thấy trong tổ chức xung quanh các mạch máu võng mạc. Ngoài ra, tại võng mạc và não, hiện tượng đông máu xảy ra tại các mạch máu nhỏ trung tâm vùng xuất huyết. Xuất huyết thể nhẫn - dạng xuất huyết thông thường nhất quan sát được trong mô não, có liên quan với các nhu mô não bị dập vỡ, giữa các mạch máu và vùng xuất huyết, mặc dù đặc điểm này không có trong xuất huyết võng mạc. Một số báo cáo mô bệnh học trên mắt bệnh nhân SRATTN (Hidayat, 1993; Biwas, 1996) mô t trên người lớn và trẻ em đã tử vong do sốt rét P.falciparuf và P.vivax. Tuy nhiên, một số nghiên cưú cho thấy XHVM xuất hiện trên tất cả các bệnh nhân (cả trên lâm sàng và bệnh học), một số ca có hiện tượng xuất huyết trong bệnh học vượt trội xuất huyết trên lâm sàng. Điều này là hiển nhiên bởi 2 lẽ: một là khám lâm sàng bệnh nhân được tiến hành trước đó vài giờ thậm chí vài ngày trước khi tử vong và những xuất huyết mới có thể xảy ra trong khoảng thời gian quá độ (nghĩa là thời gian mà từ khi khám đến lúc ải phẩu tử thi); hai là trên lâm sàng chúng ta chỉ nhìn thấy hình ảnh xuất huyết gián tiếp qua đèn soi đáy mắt nên không thể thấu đáo các tổn thương và xuất huyết ở trong sâu, cũng có thể xuất huyết rất nhỏ nhìn thấy được khi kiểm tra bằng bệnh học. Những ca không mắc sốt rét, không phát hiện thấy xuất huyết võng mạc hay xuất huyết não, vì vậy xuát huyết võng mạc trong khám lâm sàng ở bệnh nhân trước khi tử vong có thể khẳng định thêm cho chẩn đoán, đặc biệt khi quan sát với các bệnh lý khác của võng mạc do sốt rét (Lewallen, 1999). Mặc dù, xuất huyết võng mạc có thể gặp trong nhiều bệnh lý khác nhau, song trong SRATTN, thì XHVM có giá trị tiên lượng tốt hơn.
Nguyên nhân của xuất huyết trong SRATTN vẫn chưa được xác định, nhưng theo một số nghiên cứu thì có nhiều điểm xuất huyết (cả xuất huyết võng mạc và não), cục máu đông nhỏ, liên quan đến sự thoái hoá của tế bào nội mô và mạch máu nhỏ tại trung tâm điểm xuất huyết. Những hiện tượng này thường không liên quan đến bệnh lý nhồi máu hay hoại tủ (infarction/ necrose). Yếu tố fibrin có liên quan đến tâm trắng của đốm xuất huyết võng mạc quan sát được trên lâm sàng. Việc tìm thấy các cục máu đông nhỏ trong các mạch máu nhỏ của bệnh nhân SRATTN đã được mô tả trước đây trong một nghiên cứu về miễn dịch hoá mô trên 6 bệnh nhân SRATTN ở Thailand và cũng có ý bổ sung cho triệu chứng đông máu nội quản rãi rác (CIVD), tất cả các biểu hiện này đều có ở thận và não. Khi quan sát dưới kính hiển vi của bệnh nhân người lớn bị SRATTN và bệnh nhân không bị SRATTN đã cho thấy có sự có mặt của những sợi xơ nhỏ trong 10% các mạch máu của bệnh nhân SRATTN (nổi bật nhất là các mạch máu vùng chất xám), tác giả nghĩ đến nó là fibrin, nhưng nó chỉ có trong 2 mạch máu nghĩa là trong 2% của 6 bệnh nhân bị sốt rét không có hôn mê.
Xuất huyết thể nhẫn trong vùng chất trắng não nhưng thấy chúng ở võng mạc mắt cũng như chất xám của vỏ não, hiếm thấy ở lớp hạt và lớp phân tử tiểu não. Tuy nhiên, xuất huyết dạng đốm thường thấy ở các nhu mô không chứa sợi myeline của tiểu não và võng mạc. Vấn đề thiếu myeline trong tiểu não và võng mạc có liên quan đến một phần cơ chế này. Song, xuất huyết dạng đốm hiếm thấy ở vùng chất xám vỏ não không chứa myeline gợi ý rằng tổ chức gii phẩu mạch máu, mạng lưới nhiều mao mạch nối với nhau trong chất xám cũng là một nhân tố liên quan, áp lực mao mạch tiểu não có thể thấp hn áp lực động mạch trước mao mạch, mà xung quanh các động mạch này thường gặp dạng xuất huyết thể nhẫn ở sâu trong chất trắng. Song để nghiên cứu một cách chính xác và toàn vẹn hơn, điều quan trọng là đồng tử phải được làm dãn nở thích hợp để đánh giá thích hợp về mức độ xuất huyết, vì xuất huyết có thể xảy ra ở lớp võng mạc bên ngoài, phần không thể quan sát được nếu không làm dãn.
Một số nghiên cứu khác thì SRATTN còn có biểu hiện xuất huyết võng mạc, viêm võng mạc tăng sinh, viêm tắc tĩnh mạch võng mạc, phù quanh gai thị và có những chấm xuất huyết nhỏ trên võng mạc, các đường thị giác, thỉnh thong cũng gặp mù vĩnh viễn do vỏ não? (Phan Dẫn, 2002). Dù thế nào đi nữa, khi bị xuất huyết nên có hướng giúp cho tan máu và điều trị nguyên nhân gây ra xuất huyết. Điều đó có nghĩa là trong chy máu nguyên phát, cần thiết khám toàn diện nhằm loại trừ cao huyết áp, đái đường, cơ địa mạch dể vở. Nếu có nghi ngờ sẽ di chứng về sau để chống sẹo dính mống mắt, ảnh hưởng đến thuỷ tinh thể. Trong nhiều trường hợp, xuất huyết là triệu chứng của bệnh toàn thân, nhưng đôi khi lại cần cách điều trị riêng (ví dụ biến chứng đái đường); hoặc trong trường hợp thứ phát sau chấn thương, hoặc phẩu thuật thì phải điều trị tương tự chy máu tiền phòng và đục thuỷ tinh thể.
Tóm lại, XHVM nặng là một chỉ điểm của xuất huyết não nặng trên bệnh nhân SRATTN, nguyên nhân của xuất huyết não trong SRATTN chưa được rõ ràng; hầu hết (không phải là tất cả) các ca SRATTN tử vong đều có xuất huyết với số lượng và mức độ khác nhau. Nên việc chẩn đoán xác định, đánh giá mức độ xuất huyết cũng như chẩn đoán phân biệt xuất huyết do các nguyên nhân, bệnh lý khác nhau đòi hỏi nghiên cứu sâu hơn để sáng tỏ.