静息状态下偏头痛风火候患者fMRI局部一致性与生存质量的相关性研究

李春林，吴宏赟，霍勇军

（山东中医药大学附属医院①脑病科，②放射科，山东济南250014）

论著

静息状态下偏头痛风火候患者fMRI局部一致性与生存质量的相关性研究

李春林1，吴宏赟1，霍勇军2

（山东中医药大学附属医院①脑病科，②放射科，山东济南250014）

目的：探讨静息状态下偏头痛风火候患者脑功能情况，分析静息状态下偏头痛风火候患者fMRI局部一致性（ReHo）与生存质量的相关性。方法：选择在校大学生60例，其中偏头痛风火候30例，健康对照组30例，年龄、性别匹配，均在静息态下行fMRI。将扫描图像预处理后行ReHo分析，记录患者生存质量量表（WHOQOL-BREF）的生理、心理、社会、环境4个领域的得分情况，将ReHo改变的脑区与生存质量行相关性分析。结果：偏头痛风火候患者生存质量计分低于对照组。各活跃脑区ReHo值与WHOQOL-BREF量表总分及心理、社会关系、环境领域得分差异均无统计学意义（均P＞0.05）。各活跃脑区中仅左侧边缘叶ReHo值与WHOQOL-BREF生理领域得分呈显著正相关（P＜0.01）。结论：偏头痛风火候患者普遍生存质量偏低，偏头痛引起的患者生理领域生存质量的下降可能与边缘系统相关。

偏头痛；风火候；静息态；磁共振成像；局部一致性；生活质量

偏头痛又称原发性血管性头痛，表现为一侧或两侧颞部反复发作的搏动性头痛，常伴恶心、呕吐、畏光畏声等症状［1］，疼痛程度较重，影响患者的生活质量。情绪紧张、焦虑、禁食、强光等因素是其诱因。发作期间患者睡眠质量下降、心理状态出现异常，生活质量严重下降。频繁发作的疼痛可导致躯体感觉异常，甚至增加中风风险［2-4］。偏头痛的全球患病率约10%，终生患病率约14%；我国原发性头痛发病率为23.8%，其中偏头痛9.3%，女性高于男性，伴家族史［5］。其发病机制尚无统一解释，治疗缺乏针对性，仅能对症或预防性治疗。

BOLD-fMRI可检测脑功能变化［6］，故可用于研究偏头痛脑区活动情况。目前，对偏头痛发作期和发作间期脑功能认识尚未完全清楚，而偏头痛发作时疼痛剧烈，患者难以行fMRI检查，故缓解期fMRI的研究对于预防偏头痛发作有重要意义［7］。相关调查［8］显示：风火候是4个证候（风火候、风痰候、风瘀候、正虚候）中头痛程度最剧烈的。因此，本研究选取缓解期风火候偏头痛患者作为研究对象，将对静息态功能MRI（resting-state fMRI，RS-fMRI）数据和生存质量量表得分进行相关性分析，探讨偏头痛风火候患者生存质量与脑区功能的内在关联。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取山东中医药大学2013年10月至2014年10月期间在校大学生60例。其中偏头痛风火候（偏头痛组）30例，健康对照组（对照组）30例。年龄、性别、利手、学历均匹配（表1）。偏头痛组头痛情况见表2。

表1 偏头痛组和对照组一般资料

表2 偏头痛组头痛情况（n=30）

1.1.1 纳入标准①符合西医无先兆偏头痛疾病诊断标准、中医头风病诊断标准，以及中医风火候证候诊断标准；②年龄18～30岁；③病程半年以上，且近1个月有偏头痛发作；④无fMRI检查禁忌证；⑤无脑部器质性疾病，且心、肝、肾功能正常者；⑥知情同意者；⑦焦虑自评量表（SAS）评分≤59分，且抑郁自评量表（SDS）评分≤62分。

1.1.2 排除标准①年龄＜18岁或＞30岁；②紧张型头痛等原发性头痛及其他器质性原因导致的继发性头痛；③妊娠或哺乳期妇女；④正在使用阿片类镇痛剂、抗精神病药物或麦角胺，滥用其他药物或严重酗酒；⑤合并心、脑、肝、肾等疾病和造血系统等严重疾病或精神病；⑥有MRI检查禁忌证；⑦SAS评分≥60分，SDS评分≥63分；⑧不愿意合作者。

1.1.3 剔除标准①MRI扫描中发现颅脑器质性疾病或解剖结构不对称者；②未能完成扫描或数据处理中发现噪声过大难以校正者；③不符合纳入标准而错误纳入者。

1.2 仪器与方法采用Philips Achieva 3.0 T全身MRI扫描仪。均由同一名MRI医师进行参数设定。受试者取仰卧位，扫描过程中保持闭眼静息状态［9］，身体静止不动，均匀呼吸，避免思考。为避免长时间扫描对受试者脑部活动的影响，将结构像采集置于功能像采集之后，即依次采集定位像、BOLD像、3DT1WI。BOLD扫描参数：TR 3 000 ms，TE 35 ms，FOV 230mm×230mm，矩阵128×128，翻转角90°，层厚5mm，无间隔。扫描范围包括全脑、脑干和小脑。T1WI参数：TR 8.0ms，TE 3.8ms，FOV 250mm×250mm，矩阵512×512，翻转角12°，层厚1mm，扫描包括从颅顶到颅底的全脑范围。

1.3 RS-fMRI数据处理及图像软件使用MATLAB、RS-fMRI数据处理工具包（REST）、RS-fMRI数据处理助手（DPARSF）、MRI convert、xjview、MRIcroN。数据由DICOM格式转换为NIfTI格式，再行头动校正、时间层校正、空间标准化、空间平滑、去线性漂移、滤波等数据预处理。所得数据采用局部一致性（regional homogeneity，ReHo）值分析寻找差异脑区。采用REST 1.8行单样本t检验和双样本t检验，mask文件选择BrainMask_05_61x73x61.img，最终结果用T图表示，alphasim校正后得到差异脑区。采用REST报告的Brodmann分区，后对最后的差异脑区分析可得到受试者差异脑区的ReHo值。

1.4 生存质量调查表采用WHO生存质量测定量表简表中文版（WHOQOL-BREF），统计偏头痛风火候患者各领域得分，分析偏头痛风火候患者ReHo值改变的脑区与生存质量相关性。

1.5 统计学方法采用Microsoft Excel 2010管理数据，SPSS 16.0统计软件进行统计分析。2组计量资料比较用两独立样本t检验，以±s表示，计数资料比较用χ2检验。差异脑区与WHOQOL-BREF量表计分之间的相关性采用Pearson相关。P为双侧检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组SAS计分、SDS计分比较（表3）偏头痛组SAS计分、SDS计分均高于对照组（均P＜0.05）。

2.2 2组ReHo值差异脑区比较（表4）与对照组相比，偏头痛组在左侧小脑、左侧额叶直回、右侧上外额叶ReHo值降低，在右侧背外侧额上回、左侧边缘叶ReHo值增加（均P＜0.05）（图1）。

2.3 2组WHOQOL-BREF量表计分比较（表5）偏头痛组WHOQOL-BREF总分及各领域计分均低于对照组（均P＜0.05）。

2.4 差异脑区ReHo值与WHOQOL-BREF量表计分相关性（表6）经Pearson相关分析，各差异脑区ReHo值与WHOQOL-BREF总分、心理领域计分、社会关系领域计分及环境领域计分均无相关性（均P＞0.05）。左侧边缘叶ReHo值与WHOQOL-BREF生理领域计分呈显著正相关（P＜0.01）。左侧小脑、左侧额叶直回、右侧上外额叶、右侧背外侧额上回ReHo值与WHOQOL-BREF生理领域计分均无显著相关性（均P＞0.05）。

表3 2组SAS计分、SDS计分比较（分，±s）

表3 2组SAS计分、SDS计分比较（分，±s）

注：SAS，焦虑自评量表；SDS，抑郁自评量表。

组别SAS计分SDS计分偏头痛组（n=30）38.67±10.25 39.67±11.75对照组（n=30）37.40±10.54 30.37±12.42

表4 偏头痛组和对照组ReHo值差异脑区

表5 2组WHOQOL-BREF计分比较（分，±s）

表5 2组WHOQOL-BREF计分比较（分，±s）

注：WHOQOL-BREF计分，生存质量量表计分。

组别总分生理领域心理领域社会关系领域环境领域偏头痛组（n=30）73.97±15.037 21.63±3.358 18.93±4.683 9.10±2.171 24.30±6.417对照组（n=30）83.40±13.291 23.27±3.183 20.87±3.627 12.03±3.146 27.23±4.431

表6 差异脑区ReHo值与WHOQOL-BREF计分相关性

3 讨论

3.1 BLOD-fMRI的临床应用BLOD-fMRI信号与血流中含氧量有关，脑活动时脑内血流含氧量的变化可反映相应的神经细胞活动的变化［10-11］。目前，fMRI技术已广泛应用于精神分裂症、阿尔茨海默病、脑卒中、多发性硬化及帕金森综合征等多种疾病的基础研究和临床治疗［12-16］，可对脑功能激活区准确定位。利用fMRI可对疾病治疗后功能恢复、功能性重组进行深入研究，并可定性、定量地检测药物疗效［17］，为临床诊断、治疗及评估预后提供新的思路。

3.2 ReHo分析应用目前，已有大量的RS-fMRI计算方法被提出，其从功能分化和功能整合2个角度，考察局部脑功能、功能子系统、完整功能连接组3个层次上的人脑功能特性。ReHo分析是考查功能整合特性的分析方法，其优势在于：①在时间和空间维度上都是一种降噪处理［18］，对时间和空间噪声的稳健性强；②对样本分布无具体要求，适用性强。ReHo分析法能通过分析局部脑区自发神经活动一致性［19］，推断相应脑区的功能，反映的是局部脑区神经元活动在时间上的同步性［20］，而非神经元活动的强度。ReHo值越高，说明该脑区的活动同步性越好。ReHo值异常提示局部神经元同步性活动的产生与调控机制发生异常［21］。

3.3 生存质量WHO定义，与健康有关的生存质量是指不同文化和价值体系中的个体对与他们的目标、期望、标准，以及所关心的事情有关的生存状况的体验。生存质量是一个综合了生理、心理和社会、环境因素的评价指标，近年来已被广泛应用到医学社科领域，作为一种终点评价指标［9-10］。生存质量的测定不仅能够判断患者受疾病影响的程度，还可帮助医师开展针对性治疗［22-24］。偏头痛风火候患者在躯体功能、总体健康活力、社会功能及心理健康分数等方面，随着慢性疼痛的加剧而下降，治疗仅能缓解症状［24］。

3.4 偏头痛的疼痛机制与临床特点疼痛的传导通路包括：脊髓丘脑侧束、内侧丘束、脊-颈束、旧脊-丘束、脊网束、固有束。前三者主要传导“快痛”；后三者均通过网状结构的上行系统，又称旁中央上行系统或丘外束，主要传导“慢痛”，与痛觉的情绪反应有关［25］。上行的丘外系通路到达间脑时可能经丘脑下部的第三脑室旁灰质，传到丘脑的内侧部分（背内侧核和束旁核等），再到边缘叶和前额叶。边缘叶是指大脑半球内侧面，环绕胼胝体和间脑的环状部分，与内脏活动关系密切，又称“内脏脑”，与情绪、幻觉和记忆等精神活动也有密切关系［4］。边缘叶与大脑皮层的岛叶前部、颞极、额叶眶面及皮层下的杏仁核、隔区、丘脑前核、乳头体核、丘脑下部统称为边缘系统，承担着对疼痛的感知和痛觉的传导及处理功能。因此偏头痛剧烈发作时，会出现恶心、呕吐、畏光畏声、幻嗅等症状，有时仅表现为内脏神经失调［26］。以内脏神经失调为主要表现的偏头痛患者，调节内脏神经功能活动对治疗偏头痛同样具有重要的意义。在风火候偏头痛的发作中，边缘系统具有很大的作用。

风火候偏头痛患者伴随症状为面红目赤，目胀耳鸣，恶心呕吐，急躁易怒，失眠多梦，两胁胀痛，便秘，女性月经不调，可能与大脑额叶调节激素水平功能下降有关。整体表现为消化道症状和情绪障碍。患者生活质量明显降低，与各个脑区相关性分析均无统计学意义，推测生活质量下降是由整体功能下降所致，与某一脑区相关性不大，应从整体上改善患者状况。

本研究发现：偏头痛风火候患者WHOQOL-BREF总分及各领域计分均低于对照组。各活跃脑区ReHo值与WHOQOL-BREF量表总分及心理、社会关系、环境领域得分均无显著相关性（均P＞0.05）。左侧边缘叶ReHo值与WHOQOL-BREF生理领域得分呈显著正相关（P＜0.01）。说明偏头痛风火候患者普遍生存质量偏低，生理领域生存质量的下降可能与边缘系统相关。

本研究不足：样本量相对较少；年龄阶段单一、职业单一、病种单一，仅涉及中医证候诊断为风火候的偏头痛患者；WHOQOL-BREF量表对偏头痛患者无针对性。

图1 偏头痛组与对照组的差异脑区图1a～1e分别为小脑、额叶直回、上外额叶、背外侧额上回、边缘叶图。与对照组相比，偏头痛组在左侧小脑、左侧额叶直回、右侧上外额叶ReHo值降低，在右侧背外侧额上回、左侧边缘叶局部一致性值增加

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Correlated study between etiologies and life quality among A ReHo study in m igraine patients of Feng Huo syndrome based on the resting-state fMRI

LI Chunlin，WU Hongyun.Department of Encephalopathy，Affiliated Hospital of Shandong U-niversity of Traditional Chinese Medicine，Jinan，250014，China.

Objective：To explore the brain function of the migraine patients with Feng Huo Syndrome，analyze the characteristicis of fMRI in migraine patients of Feng Huo Syndrome and its correlation with the living quality in the resting state.M ethods：Choose 60 students in Shandong University of Traditional Chinese Medicine college from October 2013 to October 2014，contains 30 patients with migraine of Feng Huo Sydrome and 30 healthy age and gender-matched students as control group.Both the two groups took functional magnetic resonance imaging（fMRI）scan in the resting state，then began the ReHo analysis after the scaned image preprocessed.The conditions in physiology，psychology，society and circumstances domains were recorded through WHOQOL-BREF questionnaire for all the patients，and other related information and data were collected.The correlation analysis of changes on the brainand quality of life was made.Results：1.The lift quality of the migraine patients with Feng Huo Syndrome below the control group.2.There was no significant correlation of the ReHo value in active brain domain with the score in WHOQOL-BREF scale and the score in psychological，social relationships and environment area（P＞0.05）.3.There was significant correlation of the ReHo value in left limbic lobe and the score in WHOQOL-BREF physiological areas（P＜0.01）.There was no significant correlation of the ReHo value in left cerebellum，the left front allobegyrus rectus，the right outer front allobe，the right side of the superior frontal gyrus and the WHOQOL-BREF physiological areas（P＞0.05）.Conclusions：The migraine patients with Feng Huo Syndrome have lower life qualities in physiological areas and it may be related with the limbic lobe.

Migraine disorders；Feng Huo Syndrome；Resting-state；Magnetic resonance imaging；Regional homogeneity；Quality of Life

2017-01-20）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.04.001

山东省自然科学基金项目（ZR2014CL013）；山东省科学基金培养基金项目（ZR2015HL106）。

吴宏赟，E-mail：gongtongnuli2006@126.com。