董钊教授/娄昕教授团队采用7T多模态MRI,解析新发每日持续头痛发病机制 | EHC25·华章
2025-12-08
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2025 123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,本届大会以“化挑战为解决方案”为主题,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。


本届大会上,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/放射诊断科娄昕教授团队的研究“新发每日持续性头痛的功能-结构-铁沉积异常:来自 7T-MRI 多模态神经影像学的启示(Structural, functional, and quantitative susceptibility mapping abnormalities in new daily persistent headache: Insights from 7T-MRI multimodal neuroimaging)”。该研究结果已于近期发布在头痛领域TOP期刊The Journal of Headache and Pain(该研究第一作者为神经内科医学部硕士研究生刘秀,共同第一作者为放射诊断科博士研究生王心宇)



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” 


      新发每日持续性头痛(NDPH)是一种罕见的、致残性强且难治性原发性头痛疾病,其病理生理机制仍不甚明了。根据国际头痛疾病分类第三版(ICHD-3),NDPH被定义为“有明确的并能准确记忆的发作起始时间,在24小时内变为持续、不缓解疼痛,持续时间>3个月,不能用ICHD-3中的其他诊断更好地解释”。

      以往对 NDPH 的神经影像学研究主要局限于 3T 磁共振成像(MRI)系统,而3T MRI 无法全面揭示微观结构的变化,特别是关键神经网络(如边缘系统)内的亚区域异常以及脑铁代谢紊乱,且一些3T MRI 研究结果并不一致。此外,对于 NDPH 中铁沉积模式的研究尚存重大空白。作为一种能够无创量化组织铁含量的磁共振成像技术,定量磁敏感成像(QSM)已在多种神经系统疾病的发病机制阐释及预后评估研究中展现出独特的技术优势与应用价值,基于此,本研究采用 QSM 分析系统探究 NDPH 患者全脑及边缘系统亚区内的铁沉积异常。

      边缘系统是一个整合情绪、记忆和躯体感觉的核心神经网络,包含丘脑、下丘脑、海马和杏仁核等结构。鉴于 NDPH 常与情绪障碍(例如焦虑和抑郁)共病,且疼痛-情绪恶性循环会显著降低患者的生活质量,因此,研究边缘系统的异常对于揭示NDPH的发病机制至关重要。

      解放军总医院董钊教授团队采用具有更高空间分辨率与信号灵敏度的7T多模态磁共振成像,系统探究了新发每日持续性头痛患者的脑结构、功能及铁代谢异常。具体而言,本研究重点关注:(1)全脑结构体积变化以及边缘系统(下丘脑、丘脑、杏仁核、海马)内各亚区域的改变;(2)基于静息态功能磁共振成像rs-fMRI)的低频振幅分数(fALFF)及局部一致性(ReHo)所反映的脑功能异常;(3)通过QSM评估的铁代谢紊乱;(4)上述神经影像学指标与临床参数(如焦虑/抑郁评分、疼痛强度、睡眠质量)的相关性。本研究的最终目标是为阐明NDPH的发病机制提供新的见解。

      研究方法

      本研究共纳入23NDPH患者及23名健康对照者(HCs)。临床评估工具包括:广泛性焦虑障碍量表-7GAD-7,评估焦虑状态)、患者健康问卷-9PHQ-9,评估抑郁状态)、匹兹堡睡眠质量指数(PSQI,评估睡眠质量)及视觉模拟量表(VAS,评估疼痛强度)。NDPH患者与健康对照组在年龄、性别方面无显著差异。NDPH患者的GAD-7、PHQ-9及PSQI评分均显著高于健康对照组。

      研究结果

      ➤ 全脑及边缘系统亚区的体积变化及其与临床指标的相关性

      经错误发现率(FDR)校正后,与健康对照组相比,NDPH患者的右侧伏隔核与左侧尾侧前扣带回皮层(cACC)体积显著减少,但并未发现与临床指标具有相关性。

      边缘系统亚区分析显示:丘脑:左侧连结核(L-MV(Re))体积增大。海马体:双侧海马头部及体部的分子层体积增大,但齿状回颗粒细胞和分子层(GC-ML-DG)头toubu/体部及海马角1区(CA1)头部体积减小。值得注意的是,左侧海马体亚区(海马头部分子层、CA1区头部、GC-ML-DG头部、旁下托)的体积与病程呈负相关(P<0.05),提示病程越长,上述亚区萎缩越严重。

      ➤ 功能值方面的组间差异及其与临床变量的关联

      FDR校正后,NDPH患者的额叶、顶叶、颞叶、枕叶、小脑及边缘系统(双侧杏仁核、海马体)广泛表现出fALFF值升高。

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      1.脑区的fALFF值与临床指标的相关性

      A .右侧伏隔核的fALFF值与GAD-7评分呈显著正相关。B .右侧海马的fALFF值与GAD-7评分呈显著正相关。C .左侧枕叶外侧的fALFF值与GAD-7评分呈显著正相关。D .左侧海马旁回的fALFF值与头痛病史(月)呈显著负相关。E .左侧顶上回的fALFF值与头痛病史(月)呈显著负相关。F .左侧顶下回的fALFF值与头痛病史(月)呈显著负相关。G .左侧缘上回的fALFF值与头痛病史(月)呈显著负相关。H .右侧颞横回的fALFF值与头痛病史(月)呈显著负相关。I. 右侧后扣带回的fALFF值与头痛病程(月)呈显著负相关。J. 左侧岛盖部的fALFF值与头痛病程(月)呈显著负相关。K .左侧额极的fALFF值与头痛病史(月)呈显著负相关。L .左侧横颞叶的fALFF值与VAS评分呈显著负相关

      FDR校正后,左侧缘上回、左侧额下回岛盖部、左侧下顶叶脑回等额/顶叶区域的ReHo值显著升高,而右侧苍白球、左侧腹侧间脑、右侧海马旁回及多个边缘系统亚区的ReHo值显著降低。

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      2.脑区ReHo值与临床量表的相关性

      A .左侧海马旁回ReHo值与头痛病史(月)呈显著负相关。B .左侧顶上回ReHo值与头痛病史(月)呈显著负相关。C .左侧顶下回ReHo值与头痛病史(月)呈显著负相关。D .左侧缘上回ReHo值与头痛病史(月)呈显著负相关。E .左侧岛盖旁回ReHo值与头痛病史(月)呈显著负相关。F .左侧额极ReHo值与PHQ-9评分呈显著正相关

      ➤ 全脑及边缘系统亚区的铁沉积异常及其与临床指标的相关性

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      3.边缘系统各亚区体积与临床评分的相关性

      A .左侧分子层海马体(HP)头部体积与头痛病史(月)呈显著负相关。B .左侧CA1区头部体积与头痛病史(月)呈显著负相关。C .左侧GC-ML-DG区头部体积与头痛病史(月)呈显著负相关。D .左侧副下托体积与头痛病史(月)呈显著负相关

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      图4.边缘系统各亚区ReHo值与临床量表的相关性

      A.内侧核的ReHo值与GAD-7评分呈显著正相关。B .右前下核的ReHo值与头痛病史(月)呈显著正相关。C .右中脑(Re)的ReHo值与VAS评分呈显著负相关

      与健康对照组相比,经FDR校正后,NDPH患者(n=19)右侧中央旁小叶、右侧楔叶及左侧中央前回的QSM值显著降低(铁含量减少),而左侧额额中回前部的QSM值显著升高(铁含量增加)。边缘系统内,左侧杏仁核中央核及左侧海马旁下托的QSM值显著升高(FDR<0.05)。QSM值与各临床指标间未观察到显著相关性。

      研究结论

      本研究首次采用7T多模态磁共振成像技术,系统探究了NDPH患者的全脑及边缘系统亚区的结构、功能及铁代谢异常。研究结果揭示,NDPH患者存在广泛的体积改变(如右侧伏隔核区、左侧尾侧前扣带回、海马亚区)、脑功能改变及铁沉积模式异常。这些异常与头痛病程、焦虑/抑郁评分及疼痛强度等临床参数密切相关,提示疼痛-情绪-代谢病理循环是NDPH的核心发病机制;尤其值得关注的是边缘系统亚区的特异性改变,强调了其在疼痛-情绪相互作用中的关键作用。铁代谢异常为阐明NDPH的难治性特征提供了新的视角,提示靶向铁调节治疗(如铁螯合剂)或可成为潜在治疗策略。

      本研究的局限性包括样本量较小、采用横断面设计及未进行表型分层。未来需开展大规模纵向研究以验证上述发现、明确因果关系,并将神经影像学见解转化为临床实践。这些研究结果深化了我们对NDPH发病机制的认识,为这一难治性疾病提供了潜在治疗靶点。

      参考文献:Z. Dong. Structural, functional, and quantitative susceptibility mapping abnormalities in new daily persistent headache: Insights from 7T-MRI multimodal neuroimaging. EHC 2025. P666








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