创伤后持续性头痛与偏头痛患者白质纤维束差异的扩散张量成像研究揭示创伤诱导的适应性神经重塑

本研究通过扩散张量成像(DTI)技术，对比分析创伤后持续性头痛(PPTH)、偏头痛患者及健康对照(HCs)的白质纤维束差异。研究发现PPTH患者在丘脑后肢内囊和上放射冠区域表现出更高的各向异性分数(FA)和轴向扩散系数(AD)，而在胼胝体区域AD值降低。这些特异性改变与头痛频率和脑震荡症状严重程度相关，为区分PPTH与偏头痛提供了神经影像学依据，揭示了创伤诱导的适应性神经重塑机制。

　　

头痛是最常见的神经系统疾病之一，其中创伤后持续性头痛(PPTH)和偏头痛在临床表现上具有高度相似性，但二者的发病机制可能存在本质差异。PPTH通常由轻度创伤性脑损伤(mTBI)引发，而偏头痛则多与遗传因素相关。这种临床表型的重叠给准确诊断和针对性治疗带来了巨大挑战。目前，关于PPTH的神经生物学机制尚不明确，特别是其与偏头痛在脑结构层面的差异亟待阐明。

为解决这一科学问题，哥本哈根大学的研究团队开展了一项大规模横断面研究，采用3T磁共振扩散张量成像(DTI)技术，对100名PPTH患者、293名偏头痛患者和154名健康对照者进行白质微结构分析。研究通过基于纤维束的空间统计(TBSS)方法，定量比较了三组人群的白质完整性指标，包括各向异性分数(FA)、轴向扩散系数(AD)、平均扩散率和径向扩散率。相关成果发表在《The Journal of Headache and Pain》上。

研究方法上，研究团队采用3T Siemens MAGNETOM Prisma扫描仪采集DTI数据，b值为1000 s/mm²。预处理使用FSL软件包完成，包括运动校正、涡流校正和脑提取。通过非线性配准将图像标准化至MNI152空间，采用阈值自由簇增强(TFCE)方法进行组间比较，显著性阈值设为P_FWE<0.05，并校正年龄和性别因素。临床评估包括头痛特征访谈、头痛影响测试(HIT-6)、偏头痛残疾评估量表(MIDAS)和脑震荡症状问卷(RPQ)等。

研究结果部分，通过"Fractional anisotropy"分析发现，与偏头痛患者相比，PPTH患者在右侧丘脑后肢内囊和上放射冠区域表现出显著升高的FA值(P_FWE<0.05)，涉及508个显著体素。这一差异在调整多种混杂因素后仍然存在，且FA值与每月偏头痛样头痛天数呈正相关(β=0.00045;P=0.043)。

"Axial diffusivity"分析显示，PPTH患者在左侧丘脑后肢内囊和上放射冠区域的AD值显著高于偏头痛患者(P_FWE<0.05)，包含208个显著体素。与此同时，PPTH患者在胼胝体区域的AD值显著低于偏头痛患者和健康对照(P=0.002)，且胼胝体AD值与脑震荡症状严重程度呈负相关(β=-0.0000013;P=0.036)。

"Mean diffusivity and radial diffusivity"分析表明，三组间在平均扩散率和径向扩散率指标上未发现显著差异。

"Post-hoc ROI analyses"进一步验证了主要发现，这些差异在所有偏头痛亚型(包括有先兆偏头痛、无先兆偏头痛、慢性偏头痛和发作性偏头痛)的比较中均保持一致，且在仅纳入女性参与者的敏感性分析中结果依然稳健。

研究结论指出，PPTH患者表现出独特的白质微结构改变模式，涉及上行体感通路和半球间连接纤维。丘脑后肢内囊和上放射冠区域的FA和AD值升高可能反映了创伤后痛觉通路的适应性重塑，而胼胝体AD值降低则提示半球间连接受损。这些特异性改变与临床症状严重程度相关，为区分PPTH与偏头痛提供了客观的神经影像学标志物。

该研究的创新性在于首次在大样本中系统比较了PPTH与偏头痛的白质差异，揭示了创伤诱导的神经可塑性改变特征。研究结果不仅深化了对PPTH病理机制的理解，也为开发针对性治疗策略提供了新思路。未来研究需要纵向追踪这些改变的动态演变过程，并探索其与治疗反应的关系，以促进PPTH的精准诊疗。