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背景:偏头痛是一种发作性疾病,并可转换成慢性形式。引起偏头痛慢性化最常见的原因是止痛药物过度使用。伴有药物过度使用性头痛的慢性偏头痛(CM-MOH)和无药物过度使用头痛的慢性偏头痛(CMwoMOH)在病理生理和治疗上都存在很大差别。新型神经影像技术发现偏头痛患者疼痛处理网络相关区域存在功能和结构的变化,在一定程度上揭示了偏头痛的病理生理机制。目的:本研究旨在探索发作性偏头痛和慢性偏头痛伴或不伴药物滥用的临床和全脑灰质容积差别,从而寻找偏头痛慢性化可能的生物学标志。方法:共纳入110名受试着,其中包括44名CM-MOH,16名CMwoMOH,18名EM患者以及32名健康对照(HCs)。收集头痛基本信息,对偏头痛失能评分,生活质量评估,焦虑抑郁和认知功能进行评估。采用核磁共振基于体素的形态测量学(VBM)分析各个组别脑灰质容积的差别。结果: CM-MOH和CMwoMOH患者的偏头痛失能评估分数(MIDAS)显著高于EM患者。三组头痛患者的汉密尔顿焦虑抑郁分数均显著高于HCs。相对EM患者,CM-MOH患者抑郁分数更高,而CMwoMOH患者焦虑分数更高(p<0.05)。采用蒙特利尔认知评估量表评价发现CM-MOH患者和CMwoMOH患者认知功能较EM患者和HCs减低(p<0.05)。各组之间全脑灰质体积(GMV)无明显差别,全脑GMV和体重指数及男性性别正相关,与年龄,头痛慢性化时间,HAMD分数呈负相关。与健康对照组相比,各头痛组颞中极局部GMV明显减少,CM-MOH患者和CMwoMOH患者右侧上下眶额回,右侧颞下回、小脑Crus1GMV减少,EM患者右侧颞下回、小脑Crus1GMV增加。此外,CM-MOH患者左侧直回,左侧中扣带回,双侧岛叶,右侧罗兰迪克岛盖,左侧枕下回,双侧楔前回,右侧距状回GMV减少。EM患者和CMwoMOH患者右侧额中回,罗兰迪克岛盖,右侧中央前回,左侧中央后回,左上枕叶较HCs组GMV增加。CMwoMOH患者双侧尾状核GMV较其他头痛组和HCs组明显增加。感兴趣区分析显示颞下回、颞极、前扣带回、眶额皮层与慢性头痛年数和/或头痛频率负相关,与头痛总病程无相关性。结论:伴有或不伴有药物过度使用的慢性偏头痛患者存在更多的情感障碍,认知障碍和更严重的失能。偏头痛患者既有GMV减少也有GMV增加的脑区。偏头痛慢性化主要和疼痛的内侧情感反应系统灰质减少有关,包括眶额皮层、前/中扣带回,岛叶以及影响认知、情感的相关灰质区域包括颞下回、颞极、小脑Crus1。下行调节系统中的尾状核在CMwoMOH患者中体积增大,对鉴别慢性偏头痛和药物过度使用头痛有一定价值。罗兰迪克岛盖只在CM-MOH患者中发现灰质减少,提示该结构可能参与MOH的发病机制。