不同亞型偏頭痛患者PAG區(qū)的磁共振波譜研究

梁瑞華 張素平* 何 銳

（暨南大學(xué)附屬第四醫(yī)院廣州市紅十字會(huì)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，廣東 廣州 510220）

不同亞型偏頭痛患者PAG區(qū)的磁共振波譜研究

梁瑞華 張素平* 何 銳

（暨南大學(xué)附屬第四醫(yī)院廣州市紅十字會(huì)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，廣東 廣州 510220）

目的 從腦組織代謝角度探求發(fā)作性偏頭痛慢性轉(zhuǎn)化機(jī)制。方法 對(duì)發(fā)作性及慢性偏頭痛患者及對(duì)照組分別進(jìn)行PAG區(qū)磁共振氫質(zhì)子波譜分析，測定三組NAA/Cr及Cho/Cr。結(jié)果 發(fā)作性偏頭痛組NAA/Cr較慢性偏頭痛組及對(duì)照組高，有顯著性差異（P＜0.05），后兩組無明顯差異（P＞0.05），三組受試者Cho/Cr無明顯差異（P＞0.05）。結(jié)論 發(fā)作性偏頭痛患者PAG區(qū)存在神經(jīng)元代謝活化可能，提示偏頭痛慢性化過程中可能存在PAG區(qū)神經(jīng)元代謝從活化至失代償?shù)难葑冞^程。

偏頭痛；中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)；磁共振氫質(zhì)子波譜分析

慢性偏頭痛是偏頭痛的嚴(yán)重類型，研究顯示慢性偏頭痛主要是由發(fā)作性偏頭痛進(jìn)展而來。發(fā)作性偏頭痛慢性轉(zhuǎn)化機(jī)制未明。近年研究認(rèn)為以中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)（periaqueductal gray，PAG）為核心的疼痛調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能異常與偏頭痛慢性化密切相關(guān)。磁共振氫質(zhì)子波譜分析（1H-MR spectroscopy，1H-MRS）是目前唯一一種可在活體內(nèi)評(píng)估局部腦組織代謝變化的無創(chuàng)性檢查技術(shù)。本研究分別對(duì)不同亞型的偏頭痛患者進(jìn)行PAG區(qū)1H-MRS檢測，嘗試從腦組織代謝角度探求發(fā)作性偏頭痛慢性轉(zhuǎn)化機(jī)制?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

研究對(duì)象為作者醫(yī)院2013年1月至2014年1月神經(jīng)內(nèi)科門診及住院偏頭痛患者。按國際頭痛學(xué)會(huì)2004年制定的第二版《國際頭痛疾病分類》中相關(guān)偏頭痛診斷標(biāo)準(zhǔn)入選患者：慢性偏頭痛診斷標(biāo)準(zhǔn)：在無藥物過量情況下，偏頭痛每月發(fā)作15 d或超過15 d，持續(xù)3個(gè)月以上。發(fā)作性偏頭痛診斷標(biāo)準(zhǔn)：符合有先兆或無先兆偏頭痛診斷標(biāo)準(zhǔn)，偏頭痛每月發(fā)作＜15 d。排除標(biāo)準(zhǔn)：排除腦血管病、顱內(nèi)占位性病變等繼發(fā)性頭痛；嚴(yán)重心、肺、肝、腎功能異常；急性或難以控制疾病。發(fā)作性偏頭痛組28例，其中男11例，女17例，年齡31～69歲，平均年齡50歲；慢性偏頭痛組31例，其中男10例，女21例，年齡40～76歲，平均年齡58歲。另設(shè)健康對(duì)照組30例，男14例，女16例，年齡30～70歲，平均年齡50歲。本研究方案經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1H-MRS：所有受試者均進(jìn)行頭顱磁共振常規(guī)平掃及PAG區(qū)1H-MRS分析。磁共振常規(guī)平掃：采用1.5T超導(dǎo)型磁共振掃描儀（德國SiemensAvanto），頭部四通道相控陣線圈。所有受試對(duì)象均進(jìn)行軸位T2加權(quán)像（TR4800 ms，TE95 ms）、T1加權(quán)像（TR500 ms，TE7.7 ms）、流動(dòng)衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列T2FLAIR（TR9000 ms，TE 108 ms），矢狀位及冠狀位T2加權(quán)像（TR2000 ms，TE90 ms）掃描，F(xiàn)OV240 mm×240 mm，層厚5 mm，層間距1 mm，掃描線與前后聯(lián)合線（AC-PC線）平行，矢狀位及冠狀位掃描線分別平行及垂直于大腦縱裂。1H-MRS：以PAG區(qū)為感興趣區(qū)。應(yīng)用點(diǎn)分辨波譜（point resolve dspectroscopy，PRESS）序列進(jìn)行單體素采集，其參數(shù)如下：單體素采樣容積（ROI）10 mm×20 mm×10 mm（2 mL），TR1500 ms，TE135 ms，采集次數(shù)4次。興趣區(qū)定位：通過T2WI軸位定位于大腦腳所在層面，結(jié)合矢、冠位圖像，通過三維定位確保定位準(zhǔn)確興趣區(qū)，兩側(cè)對(duì)稱部位各做一次單體素采集，同時(shí)在感興趣區(qū)周圍添加飽和帶消除周圍顱骨、氣體、脂肪等組織對(duì)譜線的干擾。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件包，數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，差異顯著性檢驗(yàn)采用方差分析，P＜0.05表示差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.11H-MRS代謝率比較

發(fā)作性偏頭痛組、慢性偏頭痛組及對(duì)照組三組受試者PAG區(qū)NAA/ Cr及Cho/Cr比較，發(fā)作性偏頭痛組NAA/Cr較慢性偏頭痛組及對(duì)照組高，有顯著性差異，P=0.033，（P＜0.05），后兩組無明顯差異，P=0.223，（P＞0.05），三組受試者Cho/Cr無明顯差異，P=0.582，（P＞0.05）。見表1。

表1 三組受試者PAG區(qū)NAA/Cr及Cho/Cr比較（）

表1 三組受試者PAG區(qū)NAA/Cr及Cho/Cr比較（）

注*：P＜0.05

組別 例數(shù) NAA/Cr P值 Cho/Cr P值發(fā)作性偏頭痛組 28 1.88±0.38 0.033* 1.23±0.23 0.582慢性偏頭痛組 31 1.57±0.24 1.22±0.18對(duì)照組 30 1.61±0.33 1.20±0.22

3 討 論

偏頭痛是臨床常見的原發(fā)性頭痛，根據(jù)發(fā)作頻率分為發(fā)作性偏頭痛及慢性偏頭痛，偏頭痛轉(zhuǎn)化為慢性偏頭痛，不僅是頭痛發(fā)作天數(shù)的增加，更是發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)變[1]，嚴(yán)重影響患者工作和生活。發(fā)作性偏頭痛慢性轉(zhuǎn)化機(jī)制未明，近年隨著影像技術(shù)及神經(jīng)電生理技術(shù)的進(jìn)步，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)發(fā)作性偏頭痛慢性轉(zhuǎn)化機(jī)制進(jìn)行了系列的研究[2-4]，發(fā)現(xiàn)PAG區(qū)是疼痛調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心，其功能異常與偏頭痛發(fā)生及慢性化密切相關(guān)。本研究嘗試通過1H-MRS檢測，從腦組織代謝角度探求發(fā)作性偏頭痛慢性轉(zhuǎn)化機(jī)制。本研究發(fā)現(xiàn)發(fā)作性偏頭痛患者PAG區(qū)NAA/Cr較慢性偏頭痛組及對(duì)照組高，而后兩組無明顯差異，其意義尚有待分析：

疼痛調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)以PAG區(qū)為核心，聯(lián)結(jié)延髓頭端腹內(nèi)側(cè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過上行及下行抑制通路對(duì)痛覺傳入沖動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，激活更高級(jí)中樞產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[5]發(fā)現(xiàn)偏頭痛大鼠頭痛發(fā)作時(shí)PAG區(qū)神經(jīng)元被激活，有研究[6]發(fā)現(xiàn)在慢性偏頭痛發(fā)作間期PAG區(qū)被活化，這種變化類似于偏頭痛發(fā)作期的改變。因此PAG區(qū)與偏頭痛的發(fā)生發(fā)展緊密聯(lián)系，理論上PAG區(qū)腦組織代謝變化與偏頭痛病情演變有關(guān)。

1H-MRS是目前唯一一種可在活體內(nèi)評(píng)估局部腦組織代謝變化的無創(chuàng)性檢查技術(shù)。N-乙酰天門冬氨酸（NAA）在腦內(nèi)幾乎全部位于神經(jīng)元的線粒體內(nèi)，是公認(rèn)的神經(jīng)元內(nèi)標(biāo)志物，其含量多少反映神經(jīng)元的數(shù)量或功能狀況。膽堿化合物（Cho），參與神經(jīng)細(xì)胞膜的構(gòu)成，是細(xì)胞磷酸脂代謝的成分之一，反映細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)功能。Cr總量一般穩(wěn)定，常作為參照物來衡量其他代謝物的含量。

本研究發(fā)現(xiàn)發(fā)作性偏頭痛患者PAG區(qū)NAA/Cr較慢性偏頭痛組及對(duì)照組高，提示發(fā)作性偏頭痛患者PAG區(qū)神經(jīng)元的數(shù)量或功能增強(qiáng)。Lai等[7]也發(fā)現(xiàn)發(fā)作性偏頭痛患者橋腦背側(cè)NAA/Cr較對(duì)照組升高。有研究發(fā)現(xiàn)[8]偏頭痛患者的PAG區(qū)及橋腦背側(cè)可見灰質(zhì)容積增大，T2呈高信號(hào)，結(jié)合我們的研究結(jié)果，考慮發(fā)作性偏頭痛患者該區(qū)存在神經(jīng)元代謝活化可能。

本研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)慢性偏頭痛組與對(duì)照組NAA/Cr無明顯差異。為什么發(fā)作性偏頭痛患者PAG區(qū)NAA/Cr升高而慢性組不升高呢？有研究認(rèn)為[9,10]，發(fā)作性偏頭痛患者存在皮層及皮層下神經(jīng)元活化，隨著病情進(jìn)展，神經(jīng)元過度活化失代償。該觀點(diǎn)似乎可解釋我們的發(fā)現(xiàn)，并提示偏頭痛慢性化過程中存在PAG區(qū)神經(jīng)元代謝從活化至失代償?shù)难葑冞^程。

本研究病例有限，偏頭痛病情演變過程中是否存在PAG區(qū)神經(jīng)元代謝從活化至失代償?shù)难葑冞^程尚有待日后大樣本試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證，另外因受磁共振波譜技術(shù)的限制，本研究不能同時(shí)涵蓋與偏頭痛發(fā)作相關(guān)的其他眾多特定腦區(qū)，有待今后的研究進(jìn)一步補(bǔ)充完善。

[1] Yin Z,Dong Z,Yu S,et al.A Guideline-based Decision Support System for Headache Diagnosis[J].Stud Health Technol Inform, 2013,192:1022.

[2] Yoshida W,Seymour B,Koltzenburg M,et al.Uncertainty increases pain: evidence for a novel mechanism of pain modulation involving the periaqueductal gray[J]. Neurosci,2013,33(13):5638-5646.

[3] Eidson LN,Murphy AZ.Persistent peripheral inflammation attenuates morphine-induced periaqueductal gray glial cell activation and analgesic tolerance in the male rat[J].Pain,2013,14(4):393-404.

[4] Pagano RL,Fonoff ET,Dale CS,et al.Motor cortex stimulation inhibits thalamic sensory neurons and enhances activity of PAG neurons:possible pathways for antinociception[J].Pain, 2012,153 (12):2359-2369.

[5] Bohár Z,Fejes-Szabó A,Tar L,et al.Evaluation of c-Fos immunoreactivity in the rat brainstem nuclei relevant in migraine pathogenesis after electrical stimulation of the trigeminal ganglion[J]. Neurol Sci,2013,34(9):1597-1604.

[6] 李娜,何龍泉,王玉.非先兆性偏頭痛與慢性偏頭痛發(fā)作間期皮層興奮性改變的視覺誘發(fā)電位研究[J].中華臨床醫(yī)師雜志, 2013,7(2):649-652.

[7] Lai TH,Fuh JL,Lirng JF,et al .Brainstem(1)H-MR spectroscopy in episodic and chronic migraine[J].Headache Pain,2012,13(8):645-651.

[8] Welch KM,Nagesh V,Aurora SK,et al .Periaqueductal gray matter dysfunction in mrgraine:cause or the burden of illness?[J].Headache,2001,41(7):629-637.

[9] Coppola G1,Pierelli F,Schoenen J.Is the cerebral cortex hyperexcitable or hyperresponsive in migraine?[J].Cephalalgia,2007,27 (12):1427-1439.

[10] Lai KL,Liao KK,Fuh JL,et al.Subcortical hyperexcitability in migraineurs:a high-frequency oscillation study[J].Can J Neurol Sci,2011,38(2):309-316.

PAG1H-MR spectroscopy in different subtypes of migraine

LIANG Rui-hua, ZHANG Su-ping*, HE Rui
(Department of Neurology, Fourth Hospital Affiliated to Jinan University, Guangzhou Red-Cross Hospital ,Guangzhou 510220, China)

Objective To explore the pathogenesis of evolution from episodic migraine（EM） to chronic migraine（CM） by brain metabolism. Methods The1H-MRS metabolite rations（NAA/Cr and Cho/Cr） at the periaqueductal gray（PAG） were measured in the two migraine subgroups and controls. Results Patients with EM had the highest NAA/Cr ration at the PAG in comparison with those of CM and controls（P＜0.05）. The latter two groups did not differ（P＞0.05）. The Cho/Cr ratios did not differ at the PAG among the study groups（P＞0.05）. Conclusion Neuronal metabolic activation maybe exits at the PAG in EM. A progressive dysfunction of Neuronal metabolism from activation to decompensation at PAG may occur from EM to CM.

Migraine; Periaqueductal gray; 1H-MR spectroscopy

R747.2

B

1671-8194（2014）19-0031-02

*通訊作者