无先兆偏头痛青年人群中的神经血管耦合与亚临床白质改变：一项多模态磁共振成像和机器学习研究

《Academic Radiology》：Neurovascular Coupling and Subclinical White Matter Alterations in Young Adults with Migraine without Aura: A Multimodal MRI and Machine Learning Study

　　

依据与目的

无先兆偏头痛（MwoA）的年轻成人可能表现出细微的白质异常，但这些异常与神经血管指标、神经递质分布及临床负担之间的关系尚不清楚。本研究旨在探讨MwoA中的这些多模态影像学关联。

材料与方法

共纳入130例MwoA患者和110例健康对照者（HCs）。采用多模态磁共振成像（MRI）定量测量白质高信号体积、自由水（FW）分数、峰值宽度骨架化平均扩散率（PSMD）及整体神经血管耦合（NVC）；区域指标为脑血流（CBF）/低频波动分数振幅（fALFF）比值。将区域CBF/fALFF比值的改变与经典神经递质图谱进行空间相关性分析。实施了相关性、链式中介及机器学习分析。

结果

与健康对照相比，MwoA患者的整体FW分数和PSMD升高，而整体NVC降低。区域CBF/fALFF比值的降低涉及感觉运动、纹状体及扣带回区域。NVC异常的空间模式与5-HT1A、D1、DAT和GABA能图谱呈正相关，与D2和去甲肾上腺素转运体图谱呈负相关。FW分数、PSMD及区域CBF/fALFF比值的改变与偏头痛相关临床指标相关。随机森林模型获得最高的曲线下面积（0.866）。探索性中介分析表明，FW和PSMD在统计上解释了区域CBF/fALFF比值与临床严重程度之间关联的部分。

结论

无先兆偏头痛的年轻成人表现出细微的白质微结构异常、整体NVC降低以及区域CBF/fALFF比值改变。这些横断面发现提示了一种潜在具有临床意义的多模态影像学模式，但仍需纵向及独立验证。

章节摘要

引言

偏头痛是一种高度流行且致残的神经系统疾病，在全球范围内造成巨大的社会经济负担。临床上，作为主要表型的无先兆偏头痛（MwoA）传统上被概念化为疼痛处理的间歇性、功能性发作性障碍（1）。这一观点得到了常规结构磁共振成像（MRI）上常无宏观异常表现的持续支持。这一传统框架，

参与者

连续从上海中医药大学附属曙光医院的神经内科或针灸科招募年轻的MwoA患者。同时，通过广告从当地社区招募年龄和性别匹配的健康对照者（HCs）。所有受试者的招募时间为2019年9月至2023年2月。MwoA依据《国际头痛疾病分类》第3版（17）进行诊断。两组

临床和人口学特征

最终分析纳入240名参与者，包括130例MwoA患者和110例HCs。11名因功能性MRI过程中头部运动过度而被排除。两组在年龄、性别分布、受教育年限、BMI和平均Jenkinson FD（表1）方面具有可比性，表明后续影像学比较不太可能由明显的人口学不平衡所致。在MwoA组中，平均病程为5.95 ± 2.58年。平均VAS评分为

讨论

这项多模态MRI调查显示，年轻的MwoA患者表现出宏观上隐匿的白质改变和局部神经血管解偶联，且独立于任何可见的白质高信号（WMH）负担。功能性、微结构和分子影像学模式的整合揭示了间歇期一种亚临床病理轴。具体而言，通过改变的CBF/fALFF比值捕获的区域CBF/fALFF比值改变集中于关键的感觉运动和

基金资助

本工作由上海市科学技术委员会（编号：18401970900 和 18401970300）及上海卫生健康委员会项目（编号：202040194）资助。

CRediT作者贡献声明

陈怡雷：撰写—原始稿件、软件、项目管理、方法学、资金获取、正式分析。孔颖楠：软件、方法学、调查、资金获取、正式分析。张杰晶：验证、监督、软件、资源。王辉：可视化、验证、资源、项目管理。詹荣华：项目管理、数据整理、概念构思。王波：资金获取、数据整理、概念构思。谭文丽：

利益冲突声明

本稿件提交过程中不存在利益冲突。

致谢

作者感谢参与本研究的受试者。我们衷心感谢帮助我们准备本研究的人员。

陈怡雷|孔颖楠|张杰晶|王辉|詹荣华|王波|谭文丽|许军