颈源性头痛的影像诊断研究进展

刘 进，汪继武，张 川，杨汉丰（通信作者）

（1川北医学院附属医院放射科 四川 南充 637000）

（2攀枝花市中心医院放射科 四川 攀枝花 617000）

（3简阳市中医医院放射科 四川 成都 641400）

颈源性头痛（cervicogenic headache，CEH）是一种继发性头痛，是由颈椎病及其组成部分的疾病引起的，其组成部分可能包括骨质、椎间盘、神经、肌肉等因素[1]。它占所有慢性和复发性头痛的15%～20%，根据不同的样本人群、年龄组和诊断标准，颈源性头痛的患病率为4.1%～21.0%不等。颈源性头痛症状通常出现在颞部，并可转至枕部、额部和眶部，并伴有颈部活动范围缩小[2]。且疼痛会影响人体正常功能活动、工作效率和生活质量，这对公共卫生和财政支出都是一个较大负担[3]。颈源性头痛的诊断标准在国内外、不同学科间存在着很大争议，其难点在于不同的头痛类型具有重叠区域，将所有的头痛和颈部疼痛归为颈源性头痛，将导致头痛病理过于简单化，并可能导致不适当的治疗选择[4]，因此准确的诊断标准是选择有效治疗手段的重要依据。CEH的主流发病学说包括肌紧张学说、机械刺激学说、炎性水肿学说、神经损伤学说[5]。随着影像学的发展，磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）及高频超声（highfrequency ultrasound，HFUS）为影像学诊断CEH提供了新研究方向，DTI是目前唯一可以判断肌纤维走行状况的非侵入式检查方法，该技术已在中枢神经系统、肌肉系统病变中应用。该综述总结颈源性头痛患者颈部肌肉、神经的影像学检查进展，进一步明确CEH的发病机制，为临床治疗提供更为客观化的支持[6]。

1 颈源性头痛的发病机制

目前大多数人的观点是C1-C3神经根和其支配的组织结构是诱发颈源性头痛的解剖基础[7]。疼痛的来源很可能在上三个颈椎滑膜关节，其中C2-C3是最常见的来源，其机制在于三叉神经的脊神经核中汇聚了三叉神经的传入和C1、C2和C3脊神经的传入[3]。研究表明[7]，椎间盘源性CEH可能是由位于颈椎间盘后外侧边缘的窦椎神经受到刺激而产生的，椎间盘内产生无菌性炎症并诱发CEH相关的疾病及症状。难以解释的是一小部分非支配性头痛患者的发病机制，可以通过颈椎低位阻滞来缓解疼痛。这些患者的头痛比他们的颈部疼痛更少，这表明头部疼痛是继发于他们的下颈椎疼痛。一项早期的研究表明，以下颈椎疼痛为主的患者通常表现为上颈椎的生物力学异常[8]，表面上看是由下颈椎疼痛刺激的过度肌肉活动造成的，但却在上颈椎节段发挥了作用。在这种情况下，继发性头痛可能是由于肌肉疼痛引起的。关于发病机制还有理论认为，痛觉输入通过同侧的脊髓-颈-丘脑束上升，并刺激三叉神经-颈复合体，另一种可能的机制是下颈椎的动觉损伤导致上颈椎活动增加，从而过度刺激三叉神经-颈复合体[9]。另有最新的研究结果提出了另一种可能存在的机制，即颈下棘神经可能也参与了CEH的发生。由于颈脊神经分支可达其起源以下3节段，因此下段颈段的痛觉可达上段颈段，从而引起CEH[10-11]。在头痛为主要主诉的患者中，诊断阻滞成功地确定了大多数患者的疼痛来源。62%的患者是C2-C3关节疼痛，其次为下颈椎关节（18%）和C3-C4关节（7%）。同时也有研究证据表明肌筋膜触发点（TrPs）可能在CEH中发挥相关作用。活性色氨酸是刺激CEH患者出现头痛症状的物质。研究发现活跃的色氨酸产生的外周痛觉可能导致疼痛转移到头部，从而导致三叉神经颈尾核的兴奋性[2]。

2 颈源性头痛的临床诊断标准

不同的医生群体对CEH的定义各不相同，颈源性头痛国际研究小组（CHISG）描述的定义是单侧头部疼痛伴恶心、畏光、畏声、颈部疼痛等临床特征，这些特征往往与其他头痛类型重叠，如偏头痛、紧张型头痛和枕部神经痛[11]。而国际头痛疾病分类（ICHD BETA3）的定义更为有限，它通过解剖学上对颈椎病源的分析来定义CEH。

颈源性头痛一般诊断标准：（1）符合标准（3）的任何头痛。（2）临床、实验室和影像学证据表明，颈椎或颈部软组织内存在障碍或病变并能引起头痛。（3） 由以下至少两种情况证明的因果关系证据：①头痛的发展与颈椎病的发作或病变的出现有时间上的关系；②头痛明显改善或缓解与颈椎病或病变的改善或缓解并行；③ 刺激动作使颈椎活动范围缩小，头痛明显加重；④诊断阻断颈部结构或其神经供应后，头痛消除；⑤没有更好的方法来解释另一个ICHD-3诊断[6]。

CHISG更广泛的定义导致更多的病人接受CGH的诊断。然而，这也为临床诊断带来了巨大麻烦，任何与颈部疼痛相关的头痛都可能被归结为颈源性头痛。由于CHISG的标准说明包括偏头痛的特征，如恶心、呕吐、畏光和畏声，因此有可能遗漏潜在的偏头痛疾病，这将影响我们寻找准确的治疗方法。同时使用基于症状的颈源性头痛的定义，也会导致与枕头神经痛的诊断混淆，枕头神经痛也有许多类似的临床特征。枕部神经痛必须与来自上颈椎关节的枕部转归性疼痛（如颈源性头痛）和来自颈部肌肉的柔韧肌点（如紧张型头痛）相区别。因此寻找颈源性头痛更加准确的诊断标准仍然显得十分必要。

根据最新的一次研究结果显示，在颈源性头痛患者中出现了颈椎前凸的症状，脊骨神经生物物理学方法被用来治疗颈椎前凸。随着持续的治疗患者颈椎前凸的情况得到矫正，同时患者头痛情况也随之得到明显缓解。因此，颈椎前凸可能是颈源性头痛的一个关键生物力学生物标志物[12]。这一发现对完善和改进颈源性头痛诊断标准有十分重要的影响。

3 颈源性头痛影像诊断

随着影像医学的发展，影像学检查在颈源性头痛的诊疗中起着非常重要的作用，高场强磁共振成像技术及高频超声的应用，很大程度地提高了影像图像分辨率和质量。相比之下，磁共振新兴技术的发展，如DTI、MRS、BOLD-fMRI等技术的开展[7]，其具有无创的定量分析神经肌肉FA及DAC值的功能；高频超声的应用，能够实时动态观察肌肉、肌腱、韧带、血管等邻近结构的关系，同时能很好地区分视野内神经、肌肉组织，可直观观察肌肉、肌腱、神经、血管等组织形态学的改变，并可通过声像图、测量值及组织走行声像图定量分析组织病变[13]。磁共振功能成像及高频超声的应用，为CEH诊断提供了准确而客观的影像学依据，进一步凸显了影像检查在颈源性头痛发展过程中的潜在影响。

3.1 传统影像学检查

在现阶段颈枕部疼痛大多认为由颈椎病引起，较常见的是颈椎的曲度异常、骨质增生、椎间隙狭窄、椎管狭窄、韧带钙化，常用的检查手段为X线、CT检查[14]。目前对于颈源性头痛的发病机制仍处于探索阶段，因此在诊断CEH方面主要依靠临床病史，再辅以常规X线、CT、MRI等检查，而常规的影像学检查有着明显的局限性，很容易误诊，因此，临床上需要发展一种有效诊断的影像技术，来替代传统影像学检查对CEH的诊断[2]。

3.2 神经影像学

3.2.1 磁共振神经影像学

磁共振神经成像（magnetic resonance neurography，MRN）克服了周围神经体积小、与周围血管和肌肉的对比度低，对可视化较差的困难。MRN能够评估神经形态特征，如直径、内束模式和神经周-神经内膜液量，尤其是3T磁共振的临床应用，磁共振周围神经成像高分辨率显像成为可能，对深层次的神经研究起着重要的作用。MRN图像中，健康的神经表现为等信号或轻度高信号；由于神经内液的存在，神经束的信号强度略高于神经周围组织，并且有病变的神经相对于周围肌肉呈高信号，神经局部或整体增大。DTI是对组织微结构的细微变化非常敏感，并能够在定量参数的基础上测量神经的完整性，如分数各向异性、表观弥散系数、平均、轴向和径向扩散率。该技术已在中枢神经系统、肌肉系统病变中应用。对于CEH的患者，DTI对神经测值可重复性好。颈源性头痛C1-C3的背根神经节（dorsal root ganglia，DRG）和枕神经的DTI成像FA、ADC值明显变化，提示DTI是可作为评价CEH良好的影像检查技术[16]。

3.2.2 超声检查法

超声高频探针的发展，其高空间分辨提高，对于观察神经形态、大小及周围组织结构有很好的帮助，已成为诊断周围神经病变的常用工具，可有效、准确地评估小神经，对测量神经横截面积是个很重要的检查手段；基于多普勒和功率多普勒技术能够有效地评估神经内血管血流（后者对显示小血管血流特别有效），从而能够提示神经循环系统的存在。在健康的神经中，不能检测到血管化，神经病变中可以看到神经内血管化的增加，而神经内血管血流的临床价值目前尚存在争议。弹性成像可用于评估神经的僵硬程度，尽管没有证据表明其对评估神经病变的价值有关。颈源性头痛患者中由于枕大神经（greater occipital nerve，GON）所在区域结构复杂，其走行于寰枢关节附近，多次曲折穿过肌肉、筋膜，当该处发生病变，易刺激或压迫枕大神经，导致其支配区的疼痛。超声声像图发现在颈源性头痛患者疼痛侧的枕大神经的声像图存在异常，相较于无症状侧，症状侧枕大神经表现为神经边界及内部纤维显影模糊，这表明在颈源性头痛患者中确实合并有枕大神经损伤[17]。

3.3 肌肉影像学

3.3.1 磁共振弥散张量成像（DTI）

颈部枕下三角群因其特殊的生理解剖学特点，容易受到相应损伤及渗出、水肿等其他炎症反，进而可能出现引起肌肉组织肿胀、紧张等改变。研究表明[7]CEH患者枕下三角肌群损伤可进一步引起肌肉组织紧张僵硬，DTI成像的FA值、ADC值测值均较自身健侧低。当然，这一结果不排除因技术操作参数设置有关，有待于进一步研究。健康志愿者与CEH患者枕下三角肌群的FA值、ADC值时，差异较患者自身患侧与健侧对比差异更加明显，枕下三角肌群的三块肌肉的组间比较均具有统计学意义。这一结果对于肯定CEH的发病与枕下三角肌群状态之间存在相关性具有客观指导意义。DTI成像技术对于判断枕下三角肌群状态与CEH发病之间的相关性有一定的临床参考价值。因此DTI的研究对CEH的发病机制有着重要意义。

3.3.2 超声检查法

超声下肌肉厚度可直接反映肌肉含量，是评估肌肉功能的有效方法，因此超声评估肌肉厚度可以用作量化肌肉功能手段，指导预防及治疗策略的制定，评估康复治疗的效果。CEH患者静息状态时疼痛侧头下斜肌、头半棘肌、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。在今后的研究中应充分考虑患者的年龄、体质量指数（body mass index，BMI）及皮下脂肪厚度等因素。由于目前国内外仍缺乏识别及评估CEH患者肌肉功能障碍的检查，使用超声评估肌肉具有较高的可靠性，但仍需对标准化的超声评估方案展开进一步探索，开展大样本研究，进一步探讨超声对CEH的诊断和康复的评估价值[17]。

4 结论

颈源性头痛作为临床上的一种重要头痛类型，有效的诊断和治疗方案显得尤为必要。虽然国际上不同的权威组织给出了诊断标准，但由于颈源性头痛和其他头痛类型的存在较多的重叠症状，因此一般的诊断标准难以发挥准确的鉴别效力，从颈源性头痛的发病机制开始研究，寻找更加完善的诊断标准具有重要意义。颈源性头痛需要多学科协同合作分析鉴别病因，做出准确的诊断，最后对不同患者个体研究得到一个合理的治疗方案。因此，关于颈源性头痛的诊断和治疗研究仍然充满了挑战。