不同亚型偏头痛患者PAG区的磁共振波谱研究

梁瑞华 张素平* 何 锐

（暨南大学附属第四医院广州市红十字会医院神经内科，广东 广州 510220）

不同亚型偏头痛患者PAG区的磁共振波谱研究

梁瑞华 张素平* 何 锐

（暨南大学附属第四医院广州市红十字会医院神经内科，广东 广州 510220）

目的 从脑组织代谢角度探求发作性偏头痛慢性转化机制。方法 对发作性及慢性偏头痛患者及对照组分别进行PAG区磁共振氢质子波谱分析，测定三组NAA/Cr及Cho/Cr。结果 发作性偏头痛组NAA/Cr较慢性偏头痛组及对照组高，有显著性差异（P＜0.05），后两组无明显差异（P＞0.05），三组受试者Cho/Cr无明显差异（P＞0.05）。结论 发作性偏头痛患者PAG区存在神经元代谢活化可能，提示偏头痛慢性化过程中可能存在PAG区神经元代谢从活化至失代偿的演变过程。

偏头痛；中脑导水管周围灰质；磁共振氢质子波谱分析

慢性偏头痛是偏头痛的严重类型，研究显示慢性偏头痛主要是由发作性偏头痛进展而来。发作性偏头痛慢性转化机制未明。近年研究认为以中脑导水管周围灰质（periaqueductal gray，PAG）为核心的疼痛调节系统功能异常与偏头痛慢性化密切相关。磁共振氢质子波谱分析（1H-MR spectroscopy，1H-MRS）是目前唯一一种可在活体内评估局部脑组织代谢变化的无创性检查技术。本研究分别对不同亚型的偏头痛患者进行PAG区1H-MRS检测，尝试从脑组织代谢角度探求发作性偏头痛慢性转化机制。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

研究对象为作者医院2013年1月至2014年1月神经内科门诊及住院偏头痛患者。按国际头痛学会2004年制定的第二版《国际头痛疾病分类》中相关偏头痛诊断标准入选患者：慢性偏头痛诊断标准：在无药物过量情况下，偏头痛每月发作15 d或超过15 d，持续3个月以上。发作性偏头痛诊断标准：符合有先兆或无先兆偏头痛诊断标准，偏头痛每月发作＜15 d。排除标准：排除脑血管病、颅内占位性病变等继发性头痛；严重心、肺、肝、肾功能异常；急性或难以控制疾病。发作性偏头痛组28例，其中男11例，女17例，年龄31～69岁，平均年龄50岁；慢性偏头痛组31例，其中男10例，女21例，年龄40～76岁，平均年龄58岁。另设健康对照组30例，男14例，女16例，年龄30～70岁，平均年龄50岁。本研究方案经医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1H-MRS：所有受试者均进行头颅磁共振常规平扫及PAG区1H-MRS分析。磁共振常规平扫：采用1.5T超导型磁共振扫描仪（德国SiemensAvanto），头部四通道相控阵线圈。所有受试对象均进行轴位T2加权像（TR4800 ms，TE95 ms）、T1加权像（TR500 ms，TE7.7 ms）、流动衰减反转恢复序列T2FLAIR（TR9000 ms，TE 108 ms），矢状位及冠状位T2加权像（TR2000 ms，TE90 ms）扫描，FOV240 mm×240 mm，层厚5 mm，层间距1 mm，扫描线与前后联合线（AC-PC线）平行，矢状位及冠状位扫描线分别平行及垂直于大脑纵裂。1H-MRS：以PAG区为感兴趣区。应用点分辨波谱（point resolve dspectroscopy，PRESS）序列进行单体素采集，其参数如下：单体素采样容积（ROI）10 mm×20 mm×10 mm（2 mL），TR1500 ms，TE135 ms，采集次数4次。兴趣区定位：通过T2WI轴位定位于大脑脚所在层面，结合矢、冠位图像，通过三维定位确保定位准确兴趣区，两侧对称部位各做一次单体素采集，同时在感兴趣区周围添加饱和带消除周围颅骨、气体、脂肪等组织对谱线的干扰。

1.3 统计学方法

应用SPSS统计软件包，数据用均数±标准差表示，差异显著性检验采用方差分析，P＜0.05表示差异存在统计学意义。

2 结 果

2.11H-MRS代谢率比较

发作性偏头痛组、慢性偏头痛组及对照组三组受试者PAG区NAA/ Cr及Cho/Cr比较，发作性偏头痛组NAA/Cr较慢性偏头痛组及对照组高，有显著性差异，P=0.033，（P＜0.05），后两组无明显差异，P=0.223，（P＞0.05），三组受试者Cho/Cr无明显差异，P=0.582，（P＞0.05）。见表1。

表1 三组受试者PAG区NAA/Cr及Cho/Cr比较（）

表1 三组受试者PAG区NAA/Cr及Cho/Cr比较（）

注*：P＜0.05

组别 例数 NAA/Cr P值 Cho/Cr P值发作性偏头痛组 28 1.88±0.38 0.033* 1.23±0.23 0.582慢性偏头痛组 31 1.57±0.24 1.22±0.18对照组 30 1.61±0.33 1.20±0.22

3 讨 论

偏头痛是临床常见的原发性头痛，根据发作频率分为发作性偏头痛及慢性偏头痛，偏头痛转化为慢性偏头痛，不仅是头痛发作天数的增加，更是发生了质的转变[1]，严重影响患者工作和生活。发作性偏头痛慢性转化机制未明，近年随着影像技术及神经电生理技术的进步，国内外学者对发作性偏头痛慢性转化机制进行了系列的研究[2-4]，发现PAG区是疼痛调节系统的核心，其功能异常与偏头痛发生及慢性化密切相关。本研究尝试通过1H-MRS检测，从脑组织代谢角度探求发作性偏头痛慢性转化机制。本研究发现发作性偏头痛患者PAG区NAA/Cr较慢性偏头痛组及对照组高，而后两组无明显差异，其意义尚有待分析：

疼痛调节网络以PAG区为核心，联结延髓头端腹内侧网状结构，通过上行及下行抑制通路对痛觉传入冲动进行调节，激活更高级中枢产生镇痛效应。动物实验[5]发现偏头痛大鼠头痛发作时PAG区神经元被激活，有研究[6]发现在慢性偏头痛发作间期PAG区被活化，这种变化类似于偏头痛发作期的改变。因此PAG区与偏头痛的发生发展紧密联系，理论上PAG区脑组织代谢变化与偏头痛病情演变有关。

1H-MRS是目前唯一一种可在活体内评估局部脑组织代谢变化的无创性检查技术。N-乙酰天门冬氨酸（NAA）在脑内几乎全部位于神经元的线粒体内，是公认的神经元内标志物，其含量多少反映神经元的数量或功能状况。胆碱化合物（Cho），参与神经细胞膜的构成，是细胞磷酸脂代谢的成分之一，反映细胞膜的转运功能。Cr总量一般稳定，常作为参照物来衡量其他代谢物的含量。

本研究发现发作性偏头痛患者PAG区NAA/Cr较慢性偏头痛组及对照组高，提示发作性偏头痛患者PAG区神经元的数量或功能增强。Lai等[7]也发现发作性偏头痛患者桥脑背侧NAA/Cr较对照组升高。有研究发现[8]偏头痛患者的PAG区及桥脑背侧可见灰质容积增大，T2呈高信号，结合我们的研究结果，考虑发作性偏头痛患者该区存在神经元代谢活化可能。

本研究同时发现慢性偏头痛组与对照组NAA/Cr无明显差异。为什么发作性偏头痛患者PAG区NAA/Cr升高而慢性组不升高呢？有研究认为[9,10]，发作性偏头痛患者存在皮层及皮层下神经元活化，随着病情进展，神经元过度活化失代偿。该观点似乎可解释我们的发现，并提示偏头痛慢性化过程中存在PAG区神经元代谢从活化至失代偿的演变过程。

本研究病例有限，偏头痛病情演变过程中是否存在PAG区神经元代谢从活化至失代偿的演变过程尚有待日后大样本试验进一步验证，另外因受磁共振波谱技术的限制，本研究不能同时涵盖与偏头痛发作相关的其他众多特定脑区，有待今后的研究进一步补充完善。

[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,何龙泉,王玉.非先兆性偏头痛与慢性偏头痛发作间期皮层兴奋性改变的视觉诱发电位研究[J].中华临床医师杂志, 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

*通讯作者