彩色多普勒超声在颈源性头痛诊疗中的应用研究进展

孟天予 王宝军 薛 慧

1)内蒙古医科大学，内蒙古 呼和浩特 010107 2)包头市中心医院，内蒙古 包头 014040

颈源性头痛(cervicogenic headache，CEH)是SJAASTAD等[1]于1983年首次提出的概念，患病率1.0%～4.1%，17.5%的严重头痛患者为CEH[2]。随着现代人生活方式的改变，电子设备使用时间延长，久坐、低头等导致姿势异常的因素越来越多，其发病率近年来呈上升趋势，且趋于低龄化，对患者的生活质量造成严重影响。CEH的发病机制与颈部病变密切相关，目前，学界较为统一的观点认为C1～C3脊神经的外周神经结构异常是CEH的重要解剖学基础，且椎管内、外的病理改变均可成为CEH的潜在病因。CEH的临床特征与紧张型头痛和偏头痛相似，难以有效区分，国内外对其诊断标准尚有争论，张一楠等[3]对CEH的诊断标准进行了分析，认为诊断标准尚未统一，多种因素使得其诊断较为困难。目前，CEH的诊断主要依靠主观症状，缺乏特异的生物学标记物、实验室检查及影像学检查，既往CEH的辅助检查以X线、CT、MRI等大型检查为主，但均存在比较大的局限性。近年来随着彩色多普勒超声(ultrasonography，US)技术不断发展，其对诊治软组织病变的特异性、安全性和高效性得以在颈部病变中广泛应用，其具有使用便捷、费用低廉、无创、无射线损害且可重复实时动态成像等独特优点的检查手段，可清晰显示出颈部肌肉、神经、关节囊、血管等相关组织的空间关系以及走形变化，同时可通过信号变化判断病变，并行定量分析，其上述特性均可为诊断CEH提供依据，并可以评价预后及疗效，为进一步研究CEH的发病机制、辅助诊断、指导治疗及评估疗效等提供重要依据。本文对彩色多普勒超声在颈源性头痛诊疗中的应用进展现状作一综述。

1 彩色多普勒超声在CEH中的应用机制及优势

1．1应用机制

1．1．1 颈源性头痛的定义：颈源性头痛是一种常见的慢性头痛，最早在1983年提出，后国际头痛协会(IHS)将其确定为一个独立的分组，2018年国际头痛分类第3版(the International Classification of Headache Disorders，ICHD 3rd edition)将其定义为由颈椎包括组成的骨、椎间盘和(或)软组织疾患导致的头痛，通常但不总是伴有颈痛，其诊断标准为：A．有临床、实验室和(或)影像学证据发现能导致头痛的颈椎或颈部软组织疾患或损害。B．至少符合下列4项中的2项以证明存在因果关系：①头痛的出现与颈部疾患或病变的发生在时间上密切相关；②头痛随着颈部疾患或病变的缓解或消失而明显缓解或消失；③刺激性动作可导致颈部活动受限和头痛明显加重；④诊断性神经阻滞后头痛消失。⑤在ICHD-3中无其他更加相符的诊断[4]。

1．1．2 颈源性头痛的解剖基础：目前，学界主流认为CEH是由上颈椎关节病变所引起的牵涉痛，该区域内的神经及组织结构病变是诱发CEH的重要解剖基础[5-6]，既往研究已证实，由C1～C3脊神经支配的任何结构(包括肌肉、筋膜、关节囊等)都可能是引起CEH的原因[2，7-8]。DWYER等[9]研究指出，70%的CEH患者C2～3关节突关节受累，是该病最常见的病因，而其中27%患有第3枕神经性头痛。综上，颈部椎管内外的各种病理变化均可能成为CEH的潜在诱因。

1．2颈源性头痛辅助检查的局限性及彩色多普勒超声检查的优势目前CEH诊断主要依靠主观症状诊断，而CEH的临床特征与紧张型头痛和偏头痛相似，难以有效区分[10]，既往以神经阻滞治疗CEH有效作为确诊标准在临床工作中常难以实现。同时，CEH的诊断缺乏典型的生物学标记物、实验室检查及影像学检查，既往CEH的辅助检查以X线、CT、MRI等大型检查为主，但均存在比较大的局限性：X线检查虽对骨骼相关病变拥有较好的辨识度，但其对软组织病变缺乏灵敏性；CT检查虽可显示软组织结构，但难以明晰软组织之间的空间结构关系；MRI可较好的辨别骨骼及软组织的损伤，同时也可较好的识别其空间关系，是目前诊断肌肉骨骼系统病变的首选方法，但因其检查时间过长、检查费用过高、患者接受度差等，导致临床难以推广。且上述检查手段均难以实现实时动态成像。相较于上述检查手段，彩色多普勒超声具有使用便捷、费用低廉、无创、无射线损害且可重复实时动态成像等独特优点，近些年高频超声(high-frequency ultrasound，HFUS)的迅速发展使得颈部肌肉、神经、关节囊、血管等相关组织的空间关系以及走形变化得以被清晰展示，同时可通过信号变化判断病变，并行定量分析，可高效、特异及安全的诊治软组织疾病。目前超声技术已广泛应用于临床各个领域，如肌骨疾病、周围神经损伤的诊断治疗以及超声引导麻醉、介入超声等，这对CEH的诊断、治疗及评估疗效等均具有良好的临床指导意义。同时，随着弹性成像、超声造影及三维超声等新技术的不断研发和推广使用[11]，超声诊治CEH将具有广阔的应用前景。

2 彩色多普勒超声在CEH中的应用进展

2．1彩色多普勒超声在颈源性头痛患者神经病变中的诊疗进展

2．1．1 诊断：FORNAGE等[12]在1988年应用高频超声首次观察并报道正常神经的解剖结构。目前，高频超声已可清晰、直观地显示神经的外膜、束膜、神经束以及其内部回声情况等，同时可显示神经的走行路径以及与毗邻组织的关系。近年来研究者通过各种方法将神经内的回声改变进行量化，并证实其量化回声指标的优势[13-15]，既往研究对尸体以及外科标本的枕大神经进行测量，其平均直径为3.5 mm(范围1.8～5.1 mm)到3.8 mm(范围2.1～6.1 mm)[16-17]，证实在正常人中双侧枕大神经直径大致相同。枕大神经痛是CEH的重要病因之一，CHO 等[18]在2012年应用超声发现单侧枕大神经痛患者症状侧枕大神经平均横截面积及周长明显大于无症状侧。WANG等[19]在2019年对CEH患者的DTI影像学表现进行分析，发现CEH患者症状侧较无症状侧的枕大神经分数各向异性，而症状侧的枕大神经表观扩散系数均值显著增高，表明CEH患者双侧枕大神经存在差异。SJAASTAD等[20]研究表明，单侧、对机械刺激敏感、弥散至手臂的不适、颈部活动受限是CEH区别于其他类型的头痛以及肌筋膜炎的特征性标志。

以上说明，可充分运用患者自身对照，应用超声实时动态成像的特点对比CEH患者双侧颈部组织声像差异并量化相关指标，判断是否存在神经增粗声像以及其范围、程度，对进一步研究其在CEH中的诊断价值有重大意义。

2．1．2 治疗：目前对于经保守治疗后效果不佳的CEH，神经阻滞仍是一线治疗，其中以枕大神经阻滞[21]及第三枕神经[22]阻滞最为有效及常用。既往研究证实，在X线及CT引导下对C2神经节进行阻滞可能会发生严重的并发症[23]，故目前越来越多研究开始使用超声下引导神经阻滞，超声引导可以有效避免阻滞过程中的相关风险并提高成功率[24-26]。

FINLAYSON等[22]应用超声对40例接受第三枕神经阻滞治疗的CEH患者进行随机对照，结果表明X光和超声引导下进行阻滞有相似的成功率(95%～100%)，但超声引导操作时间明显缩短，穿刺次数明显减少，且在X光透视组，15%的患者出现C2～3关节内X线造影剂扩散，10%的患者出现血管破裂，而超声引导组无不良事件报告，证明超声下引导神经阻滞的高效性及安全性。PINGREE等[27]前瞻性研究表明，使用新型超声引导技术可成功在C2水平阻断枕大神经，在为期4周的研究期内，数字评分量表评分下降，且在研究期间无重大不良事件。

除神经阻滞外，NAVANI等[28]在2006年首次描述了枕大神经的脉冲射频用于治疗CEH，应用超声引导枕大神经脉冲射频联合神经阻滞，定位精准，安全可靠，对CEH疗效显著。史传岗等[29]对CEH患者在超声引导下C2神经根脉冲射频与C2神经根阻滞的疗效进行对比，结果表明两者都是治疗CEH安全且有效的的方法，且前者更长久有效。RYU等[30]在超声引导下对比布比卡因及肉毒毒素阻滞枕大神经疗效，结果表明肉毒毒素组的VAS评分和Likert评分均优于布比卡因组。

针对CEH颈部神经的超声引导下治疗已在临床中广泛应用，包括超声引导下神经阻滞、射频脉冲及针灸治疗，其可靠性及安全性均得到临床证实，超声引导具有实时引导、定位准确、使目标可视化、无辐射、风险低、价格低廉等优点，应在临床应用中进一步推广。

2．2彩色多普勒超声在颈源性头痛患者肌肉及筋膜病变中的诊疗进展近年来，超声成像技术评估肌肉及筋膜形态和功能的应用日渐广泛，目前学界对于CEH主要从患者的颈部肌群肌肉横截面积及各肌群中的肌筋膜疼痛触发点(myofascial trigger points，MTrPs)两个方向对CEH的诊疗进行研究。肌骨超声采用高频线阵探头，其频率范围多为5～12 MHz，对肌肉及周围软组织进行定性、定量评估，其在诊断神经肌肉疾病中具有较高的敏感度。

2．2．1 彩色多普勒超声在颈源性头痛患者肌肉病变中的诊疗：进展颈部肌群是协调和维持颈部头位的重要肌肉，提供前后部的稳定性和活动性，在颈椎的活动中起着重要作用。当这些肌肉受损后，其功能(力量和耐力下降)、收缩水平、结构和肌肉的横截面积(萎缩)显著变化。目前认为枕下肌群(头后大、小直肌和头上、下斜肌)与上段颈椎的功能高度相关[31-34]。

诊断：CHE等[35]在其2018年的研究中应用超声检查发现，相较于无症状志愿者，CEH患者疼痛侧的头下斜肌横截面积小于非疼痛侧。JULL等[36]应用实时诊断超声成像发现，CEH患者头痛侧与健侧相比，C2段平面头半棘肌的横截面积明显减小，而其头最长肌、上斜方肌横截面积无明显变化。

ABASPOUP等[37]通过超声检查发现，CEH患者疼痛侧别与的颈长肌肉肌肉的横截面积无明显关系。2019年进一步应用超声检查，发现CEH组的头长肌和头后大直肌横截面积与健康组相比明显降低[38]。这表明CEH患者与肌肉骨骼损伤存在某种关系，肌肉活动的恶化会导致颈部的萎缩和失去稳定性，这可能导致疼痛痉挛-疼痛周期或疼痛-萎缩-疼痛周期的出现，这种循环会影响局部循环，导致肌肉萎缩和稳定功能下降，最终加重头痛，同时证明而超声测量肌肉的大小和厚度是一种合适的、经济有效、无创的方法，且对上颈深部肌肉厚度的检查具有相当的可靠性。

结合目前研究，CEH患者静息状态时疼痛侧头下斜肌横截面积减小、C2段平面头半棘肌横截面积明显减小、头长肌及头后大直肌横截面积明显减小，而头最长肌、上斜方以及颈长肌可能与CEH的发病关系不甚密切。同时也应注意，在今后的研究中应充分考虑患者的年龄、体重指数(BMI)及皮下脂肪厚度等因素。

2．2．2 彩色多普勒超声在颈源性头痛患者筋膜病变中的诊疗进展

2．2．2．1 诊断：OLIVIER等[39]指出CEH患者斜方肌上段MTrPs敏感性较其他头痛类型增高，既往BODES-PARDO等[40]研究也已经证实，CEH患者头痛侧的上颈段或枕部压迫时广泛存在MTrPs，同时应用康复手法对其进行治疗可以有效的缓解症状。近年来，随着超声技术的不断进步以及高频超声的广泛应用，越来越多的研究显示，可以利用超声技术将MTrPs与周围肌肉区分开来[41]，临床工作中可利用灰阶超声联合剪切波弹性成像定量评价患者的肌肉形态和组织学特性，以对MTrPs进行全面评估，据此特性可为今后利用高频超声诊断CEH提供新的依据。

2．2．2．2 治疗：可以在超声引导下对CEH患者的MTrPs进行治疗，并评估其疗效。JAFARI等[42]在其2017年发布的研究中对CEH患者的胸锁乳突肌内的肌筋膜触发点进行缺血压迫治疗，治疗组与对照组相比，头痛强度、头痛频率、头痛持续时间、压力耐受性、压力痛阈和肌筋膜触发点面积均有明显改善，而肌筋膜触发点弹性模量变化未达到显著水平。TOGHA等[43]在2019年应用高频超声发现经干针疗法及缺血压迫疗法治疗的CEH患者，其胸头痛强度、持续时间、频率以及锁乳突肌MTrPs的弹性模量、激痛点面积和压痛阈值均有显著改善，且头痛强度与MTrPs的弹性模量呈显著相关。

随着近年来高频超声的快速发展，其对CEH的肌肉、筋膜病变的评估的特异性及安全性已被临床认可。同时，肌骨超声的发展使得MTrPs的可视化变为可能，未来应进一步观察CEH患者中MTrPs的分布特点及规律，为CEH临床诊断及治疗提供新的依据。

2．3彩色多普勒超声在颈源性头痛患者关节病变中的诊疗进展DWYER等[9]认为，C2～3关节突关节受累是CEH最常见的病因，所占比例高达70%，上颈椎也被认为是伤害性信息的重要处理位置，MINGELS等[44]指出，CEH常与颞下颌关节关节紊乱(temporomandibular disorder，TMD)有关。VON PIEKARTZ等[45]研究表明，高达44%的CEH患者可能也有颞下颌关节的问题。CEH和TMD均被认为与上颈椎功能障碍和颈部疼痛相关[2，7-8]同时，上颈部功能障碍和颈部疼痛也是上述两种疾病的诊断标准之一，故CEH与TMD可能存在相同的发病机制。

超声在TMD中的应用已被证实，KUNDU等[46]指出，超声在TMD的诊断中，随着频率的增高，敏感度不断增加。EVA等[47]指出，超声可能是初步评估颞下颌关节炎症的一种有价值的诊断工具。AZLAG等[48]研究显示，超声成像作为一种获得动态图像的无创、可重复的成像方法，是评价颞下颌关节盘移位的一种有效方法。在今后对CEH诊治的研究中充分考虑其与TMD的相关性，并利用超声检查进一步探究两者之间的关联。

CEH与颈部关节病变的相关性已被证实。既往的研究中，TMD的超声检查日趋完善，其与CEH的相关性也逐渐被人们认识，未来可由此进一步充分利用超声探究CEH与TMD之间的联系。但目前针对C2～3关节突关节的超声检查尚无可靠的研究，随着超声技术不断进步，其分辨力不断提升，对C2～3关节突关节进行超声检查并获得相关诊断证据在未来具有相当的研究价值。

3 总结与展望

近年来随着高频超声的迅速发展以及超声新技术的不断研发推广，目前已使得肌肉、神经、关节囊、血管等相关组织的空间关系以及走形变化得以被清晰的展示，同时可通过信号改变判别病变，并行定量分析，可高效、特异及安全的诊治软组织疾病，这使得超声彩色多普勒技术可以为CEH的诊断、鉴别诊断提供更加丰富声像学依据，同时其成像特点可为超声引导下的神经阻滞、脉冲射频、针刺治疗及各种康复疗法等治疗提供直观且可靠的影像学证据，以提升治疗效果及减少并发症。超声在探究CEH发病机制以及临床指导CEH的诊断、治疗、评估预后具有潜在价值，未来应积极结合超声新技术，扩展彩色多普勒超声在CEH诊治中的应用。