从发作到慢性化进程:偏头痛脑区如何演变?董钊教授/娄昕教授团队7T MRI研究揭示动态驱动网络 | EHC25·华章
2025-12-11
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2025 年12月3日至6日,欧洲头痛大会(EHC 2025)在葡萄牙里斯本盛大启幕。作为头痛领域的年度重磅盛会,本届大会聚焦头痛医学关键议题,为前沿探索、临床实践与思想碰撞搭建了国际平台。


大会上,中国学者持续在国际舞台展现科研实力——解放军总医院第一医学中心共有6项研究成果亮相。本文重点介绍了一项来自神经内科医学部董钊教授团队/放射诊断科娄昕教授团队的研究,该研究利用多模态7.0T磁共振成像(MRI),探究了偏头痛患者随疾病进展出现的脑结构与功能动态演变规律,并筛选出驱动偏头痛慢性化进程的关键神经网络,为理解偏头痛慢性化机制提供了新的神经影像学证据。该研究第一作者为神经内科医学部博士研究生马龙腾。



审稿专家:董钊教授团队


    专家简介




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    董钊 教授

    • 解放军总医院神经内科医学部主任,主任医师、教授

    • 解放军医学院/南开大学博士生导师,博士后合作导师

    • 国家重点研发计划首席科学家,部队三才一队托举工程“科技顶尖人才”

    • 现任中国医师协会神经内科医师分会常务委员兼头痛与感觉障碍学组组长,中国研究型医院学会头痛与感觉障碍专委会副主委兼秘书长等

    • 以第一或通讯作者在Annals of Neurology、Neurology、SmartMat等杂志发表SCI论文63篇,执笔或参编指南及共识14部,获国家发明专利1项、计算机软件著作权9项

    • 主持国家重点研发计划1项、国家自然科学基金4项以及多项省部级以上课题

      获中华医学科技二等奖、北京市科学技术奖二等奖各1项,获 “国之名医-优秀风范”、中国医师协会“杰出青年神经内科医师” 






      研究方法




      • 研究对象均招募自解放军总医院神经内科头痛中心,包括发作性偏头痛和慢性偏头痛患者,并纳入了年龄、教育水平相匹配的健康对照者。所有偏头痛诊断均由两名神经内科医生依据《国际头痛疾病分类》第3版标准完成。排除标准包括近期(3个月内)使用过相关药物以及女性处于月经期。

      • 研究采用患者健康问卷-9(PHQ-9)、广泛性焦虑障碍量表-7(GAD-7)、匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)分别评估受试者的抑郁、焦虑症状及睡眠质量,同时记录头痛特征。

      • 通过7T磁共振扫描获取脑结构与功能图像,采用基于体素的形态学测量(VBM)和标准化低频振幅分数(zALFF)方法对图像进行处理,并对混杂变量进行校正。

      • 基于头痛频率和程度构建疾病严重程度评分;利用滑动窗口方法结合多水平逻辑回归识别与偏头痛相关的脑区;进一步应用格兰杰因果分析(GCA)与聚类分析,以识别关键驱动网络。统计分析中采用了ADF检验进行格兰杰因果分析中的平稳性检测,对主要结果进行错误发现率(FDR)校正,确保结果的可靠性。




      研究结果



      1.患者特征

      • 研究共纳入345例受试者,其中健康对照者(HC)81例、发作性偏头痛(EM)患者154例、慢性偏头痛(CM)患者110例(图1)。三组受试者在性别、年龄及受教育年限方面均无显著差异(均P>0.05),但在后续分析中将年龄与性别作为协变量予以控制。

      • 与EM组相比,CM组病程更长、月头痛发作频率显著更高、单次头痛持续时间更短,且月平均用药量更高,提示其药物过量使用风险更高。

      • 心理与睡眠评估结果显示,CM组在抑郁、焦虑及睡眠质量问题上的评分显著高于EM组与HC组(均P<0.001),表明其存在更严重的心理与睡眠障碍

      2.偏头痛相关脑区的特征与动态演变

      2.1结构与功能异常

      VBM结果显示,CM组与EM组患者均存在右侧丘脑网状核显著变化(均P<0.001)。观察到不对称改变:左侧蓝斑核体积增大,而右侧蓝斑核体积减小。此外,右侧杏仁核、伏隔核也发现显著改变。zALFF分析显示,EM患者存在广泛的神经活动抑制,尤其累及右侧红核、双侧苍白球及伏隔核。CM患者同样表现出广泛的神经活动抑制,但左侧黑质网状部存在显著增强的活动。

      2.2与头痛频率相关的脑区变化

      滑动窗口分析揭示了随头痛频率演变的脑区特征动态模式(图2、图3):

      --低中频期(0-8天):VBM显示,左侧丘脑网状核体积与头痛严重程度呈相关,左侧伏隔核体积与头痛严重程度相关;zfALFF分析显示基底神经节-丘脑系统存在广泛抑制。

      --高频期(8-14天):相关性扩展至更广泛的网络。VBM结果显示,左侧蓝斑核、额中回体积与头痛严重程度相关,前额叶皮层、尾状核体积与头痛严重程度相关;zfALFF分析提示默认模式网络节点活动增强。

      --慢性期(15-30天):感觉运动系统及小脑系统的受累表现明显。VBM分析发现,小脑区域出现与头痛严重程度相关的复杂体积变化。

      3.动态驱动网络分析

      3.1整体GCA分析

      VBM结果显示,右侧Rolandic 岛盖区的正向因果效应最强,左侧膝下前扣带回及额中回同样表现出显著的正向驱动作用。zfALFF分析发现,丘脑核团的因果影响力最强,其中右侧丘脑外侧后核的驱动作用最为突出;感觉运动区、基底神经节及脑干核团的驱动作用也具有统计学意义。

      3.2动态驱动网络识别

      通过滑动窗口GCA与聚类分析,识别出不同头痛阶段的特征性驱动网络:VBM分析识别出5个驱动集群,其中集群1-2主导低中频期,涉及感觉运动皮层及高级联合皮层;集群3主导慢性化过渡期,以边缘系统及默认模式网络节点为核心;集群4-5主导慢性晚期,包含皮层下结构及脑干核团。同时,zfALFF分析识别出4个驱动集群:集群4主导低频期,主要涉及基底神经节及丘脑核团;集群2主导高频期,涉及小脑及边缘系统;集群1主导过渡期,聚焦于视觉及感觉整合区;集群3主导慢性晚期,以感觉运动皮层为核心。

      3.3跨模态一致性分析

      分析揭示了一条跨模态一致的神经驱动演变通路:丘脑驱动的早期阶段;小脑与脑干参与的高频动态阶段;感觉运动皮层与皮层下结构协同维持慢性疼痛状态的阶段。

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      图1

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      图2

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      图3

      (上下滑动查看更多)





      研究结论



      本研究首次系统揭示了偏头痛进展过程中脑结构与功能的动态演变模式,并识别出不同疾病阶段的特征性驱动网络,为理解偏头痛慢性化机制提供了新的神经影像学证据。

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      参考文献:L. Ma, R. Wang, Z. Dong. The multimodal 7T-MRI study on the mechanism of migraine chronification: Temporal evolution of driving hubs based on dynamic causal network. EHC 2025. P665








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