作者:杨磊,贵州医科大学;穆琼,贵州医科大学附属医院
脑卒中是全球的第二大死亡原因,也是我国致死率最高的病因之一;脑卒中可分为
脑卒中后疼痛是指脑血管事件后出现中枢神经功能损伤所导致的
尽管其中脑卒中后头痛(Post-stroke headache, PSH)是一种常见的脑卒中后疼痛综合征,但既往研究较少,目前仍然是1个未被充分认识的医学问题;其发生机制也不明确,警惕性不高,不能给予患者及时的诊断和治疗,严重影响患者的功能康复及生活质量。本研究就脑卒中后头痛的流行病学、临床特征、潜在的病理生理机制及治疗进行综述。
1. PSH的流行病学及临床特征
头痛是脑卒中发作的常见主诉,通常在脑卒中发作前、发作时或发作后的短时间内出现。2018年国际头痛疾病分类第3版(International classification of headache disorders, 3rd edition, ICHD-3)是第1个纳入PSH诊断标准的头痛诊断手册,并将PSH定义为与脑卒中密切相关的头痛,持续时间以3个月为界,分为急性及持续性。根据ICHD-3诊断标准定义为在3个月内消退的均为脑卒中后急性头痛;若超过3个月则被定义为持续性头痛。
1.1 流行病学
2018年对PSH的一项叙述性回顾研究发现,关于其流行病学的数据有限,只有少量研究关注了PSH的患病率,且其发病率差异较大,并没有区分缺血性和出血性。据报道,PSH的患病率为1%~23%。另外,最近的两项Meta分析的系统评价报道,6%~44%的缺血性脑卒中患者发生头痛。
Hansen等人分别在患者脑卒中发病时、脑卒中3、6个月、3年后对新发头痛进行前瞻性评估研究发现,33.5%的患者在脑卒中发作时表现为头痛,在3个月时有23%的患者出现持续性头痛,而6个月时有23.4%,3年时有11.7%的患者证实了出现新的持续性头痛。
1.2 临床特征
缺血性脑卒中后头痛与出血性脑卒中后头痛性质有所不同,其临床特征也不相同。既往研究显示缺血性脑卒中急性头痛多伴有局灶性神经体征,具有紧张型特征,多为持续性、压力型疼痛,多发生在双侧且多于前部区域,可通过运动和
2. PSH相关机制
既往研究中对PSH的发生机制至今尚不明确,但已经提出主要的潜在机制是对支配颅内外血管的三叉神经血管传入神经受机械或化学刺激可能导致头痛。另外,脑卒中后肌肉骨骼系统的生物力学改变和不良姿势会刺激颅周肌筋膜结构,从而触发脊髓和脊髓上中枢神经元的敏化,导致持续性
2.1 疼痛传递和处理的通路受损
疼痛是与实际或潜在的组织损伤有关的不愉快的感觉。疼痛通路包括1个复杂的轴突投射到不同脑区的网络。一般而言,疼痛信号向中枢神经系统的正确传递是靠脑干核团(中脑导水管周围灰质、延髓头端腹侧部)和脊髓丘脑束之间的抑制性和易化性影响的平衡以及丘脑皮层环路的感觉输入。任何对这种平衡的干扰都可以作为中枢性疼痛的机制提出。
以下是对疼痛感觉一般通路的简要概述。当伤害性感受器被激活后刺激将转化为电信号,通过Aδ纤维和C纤维传导至中枢神经系统;这些纤维和次级传入神经元在脊髓背角形成突触,伤害性信号通过脊髓丘脑和脊髓束传递;脊髓丘脑通路将信号传递到丘脑的腹外侧核和腹外侧下核。由此可知,三级神经元在躯体感觉皮层中上行和下行。
一些脑成像研究表明,脑卒中后疼痛的病理生理机制与疼痛相关的脑区适应性不良的可塑性改变有关。一项基于体素的形态测量实验结果显示,疼痛相关区域的灰质体积在病变几周后减少;同侧岛叶后部皮层(Ipsilesional posterior insular cortex, ipsi-PIC)和次级躯体感觉皮层(Secondary somatosensory cortex, ipsi-SII)与正常组比较,兴奋性和抑制性突触末梢均显著减少。因此,兴奋性突触和抑制性突触的减少表明ipsi-PIC/SII神经活动的兴奋/抑制平衡严重受损,这被认为是导致异常疼痛发生的原因。
2.2 三叉神经血管通路的激活
支配颅外和颅内血管的三叉神经血管传入神经受到机械或化学刺激或对痛觉敏感的硬脑膜可能存在局部缺血以及大面积皮质病变引起的硬脑膜拉伸可导致外周痛觉传导通路敏化而最终引发头痛。三叉神经血管通路的激活是脑卒中后头痛产生机制中最被接受的理论。关于激活该通路的触发因素包括有
电压离子通道(Piezoelectric ion channels, Piezo)作为机械敏感感受器在三叉神经元中将机械力转化为电信号的作用,这有助于搏动痛的产生。值得注意的是,该通道激活对脑干神经元网络的下行抑制性投射可能会使外周伤害性信息传递的有效性降低,并阻止脑卒中后头痛的中枢机制的参与。
除了已知的机械敏感离子通道外,外周脑膜传入还具有机械敏感和化学敏感的瞬时感受器电位香草酸亚型1(Transient receptor potential vanilloid subfamily1,TRPV1)通道是一种非选择性阳离子通道,脑卒中后炎症介质的释放和已经受损的血脑屏障(Blood—brain barrier, BBB)可刺激三叉神经末梢上的TRPV1通道,激活后可使细胞外Ca2+内流,导致细胞内Ca2+水平增高,有助于产生伤害性信号。与既往研究一致的是,降低TRPV1通道活性可以减轻脑缺血引起的炎症反应。
综上所述,在脑卒中相关的条件下机械敏感性Piezo通道和伤害性TRPV1通道致敏后可能有助于脑卒中后头痛的产生。
三叉神经-血管通路在后循环供血区病变中的激活可归因于三叉神经核的缺血、脑干
2.3 中枢敏化
中枢神经系统的损伤导致解剖、神经化学、兴奋性毒性和炎症改变,所有这些都可能触发神经元兴奋性的增加,结合抑制的丧失和易化的增加,这种兴奋性的增加可以导致中枢敏化,进而可能导致慢性疼痛。
损伤诱导的脊髓和大脑疼痛通路中的突触可塑性也被称为中枢敏化,即外周和中枢神经元对重复性伤害性刺激的反应性增强,可导致痛觉过敏和异位疼痛,从而导致头痛长期持续存在。有研究表明肌肉骨骼系统生物力学的改变和脑卒中后的不良姿势刺激颅骨膜的肌筋膜结构可以触发脊髓和脊髓上中枢神经神经元的敏化,从而导致慢性紧张型头痛。
2.4 占位效应
在脑组织中由于颅骨的刚性约束和颅内空间的有限性,神经细胞的生理功能容易受到各种颅内占位性病变的影响。在
最初的血肿可能会产生占位效应,通过剪切/撕裂附近的血管,脑实质中大量红细胞聚集并凝固,导致进一步出血和血肿生长,引起了显著的占位效应。该血肿及脑水肿的形成产生的占位效应均会导致周围脑组织产生梯度静水压的作用,使得静水压升高,同时血肿增长过程也进一步导致颅内压增加,并对神经网络产生机械性破坏。
具有占位效应的脑组织和神经元通过使机械敏感通道激活而导致占位效应所产生的力学信号并转化成下游的生化反应,而形成力学-生化耦合效应。既往研究表明,脑出血(Intracerebral hemorrhage, ICH)后的占位效应可以介导机械敏感离子通道蛋白Piezo-2表达水平上调,也就是说脑出血后血肿占位效应引导的静水压力升高可增加Piezo-2蛋白表达来引导脑损伤所致疼痛产生。血肿和水肿所引起的占位效应不仅原发地直接作用于其周围脑组织,而且还在继发性脑损伤阶段与血液裂解产物等共同发挥作用来产生进一步脑损害。
2.5 炎症机制及痛觉相关受体上调
脑卒中后损伤内皮细胞后释放大量的胞内物质,促进小胶质细胞激活并分泌大量的炎症介质,激活并改变各种炎症信号通路,这有助于血肿周围星形胶质细胞增殖和中性粒细胞聚集,从而导致血脑屏障损伤和脑水肿的发生,继而导致头痛。炎症因子被认为是产生疼痛的重要介质,大量促炎因子释放导致炎性损害,最终产生疼痛。
一项研究表明,ICH患者中头痛患者的体温、白细胞计数、血沉率、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平较无头痛患者要高,该结果表明头痛的发病机制可能与炎症相关。脑卒中后炎症因子会促使血小板的活化,使血小板释放5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)等活性物质,而5-HT可以导致TRPV1敏化,使得Ca2+内流、脑血管扩张,继而激活三叉神经上的痛觉感受器,最终会产生痛觉。
有研究表明前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)通过直接兴奋伤害性初级感觉神经元并间接促进P物质(Substance P,SP)和CGRP释放,从而引发疼痛;该研究表明CGRP能与其他炎症介质相互促进来进一步诱导外周敏化,从而共同发挥其致痛作用。另外,小胶质细胞中嘌呤能受体P2X4/嘌呤能受体P2RX7(Purinergic receptors P2X4/Purinergic receptorsP2RX7,P2X4/P2RX7)受体的激活和小胶质细胞中含NLR家族Pyrin域蛋白3(Recombinant NLR family, Pyrin domain containing protein 3,NLRP3)的激活均与脑卒中及脑卒中后疼痛的发生有关。
2.6 其他
脑卒中后并发症包括
3. PSH治疗
目前还没有关于PSH治疗的循证医学指南,其治疗具有挑战性。在临床实践中治疗方案通常基于其头痛特征来决定,包括药物治疗及非药物治疗。其中药物治疗包括急性期使用非甾体抗炎药、
4. 总结与展望
综上所述,脑卒中后头痛是较为常见的脑卒中后并发症,严重影响脑卒中幸存者的功能康复及生活质量,但其影响机制较为复杂,且受到患者
来源:杨磊,穆琼.脑卒中后头痛的机制研究进展[J].卒中与神经疾病,2024,31(05):506-509.
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