偏頭痛是一種以反復發作的單側搏動性頭痛為特點的常見慢性疾病,發病率在正常人群中高達18%,有關偏頭痛的發病機制尚不明確,偏頭痛病人卵圓孔未閉(PFO)的發病率達到了39.8%~72%[1]。而正常人群中,PFO患病率為25%[2]。在PFO病人中存在單向通路,允許右向左分流。目前關于卵圓孔未閉所致偏頭痛發病機制并不是十分清楚,推測其病理生理機制可能是血管活性物質和微栓子經過PFO的通道,避開了肺的過濾代謝,直接進入動脈系統并且觸發了偏頭痛[3]。5-羥色胺(5-HT)是參與人體多個生理活動的重要神經遞質,可調控神經和血管反應,是人體內重要的致痛物質之一;5-HT被認為與偏頭痛具有密切關系,慢性低5-HT異常分布可能是偏頭痛發病的生化機制[4]。本研究檢測偏頭痛合并PFO病人5-HT的基礎水平,分析PFO封堵術前后動脈、靜脈血5-HT含量的變化及與偏頭痛發作程度的相關性。
1.1 觀察對象 入選2013年1月—2015年1月在大連市中心醫院神經內科及心內科門診就診和(或)住院治療的偏頭痛合并PFO病人,包括僅有偏頭痛病人、無偏頭痛病人。同時入選同期健康人為對照組。研究組1:偏頭痛合并PFO病人30例,男16例,女14例;年齡(41.4±3.6)歲;高血壓12例,糖尿病8例。研究組2:患偏頭痛而無PFO病人30例,男18例,女12例;年齡(43.1±2.1)歲;高血壓9例,糖尿病6例。對照組:無偏頭痛及PFO的健康人30名,男15名,女15名;年齡(36.7±4.3)歲;有高血壓病史5例,糖尿病病史3例。入組標準:所有偏頭痛病人診斷均符合《中國偏頭痛診斷治療指南》中偏頭痛的診斷標準。有先兆偏頭痛病人及無先兆偏頭痛病人均入組。全部PFO病人均經顱多普勒發泡試驗(c-TCD)及經食道超聲心動圖(TEE)聲學造影確診。 剔除標準:腦卒中急性期病人;有暈厥病史病人;房、室間隔缺損病人。
1.2 臨床資料與輔助檢查 入院時采集觀察對象性別、年齡、既往病史、臨床癥狀、體格檢查、頭痛影響測試問卷(HIT-6)評分、心電圖、頭CT、TCD發泡實驗、TTE聲學造影等資料。
1.3 c-TCD及TCD聯合TTE聲學造影 偏頭痛病人于檢查床上仰臥,在其肘靜脈留置通路,將TCD超聲探頭放置在一側顳窗,監測一側大腦中動脈(MCA),深度設置在50~60 mm。將2支10 mL注射器通過三通管與通路相連,一支9 mL水,一支1 mL空氣,將2支注射器來回推注,使空氣與鹽水充分混合,再將氣泡與鹽水混合物存于一支注射器,激活鹽水。將汽水混合物彈丸式(2~3 s)注射。若為陰性,則再次彈丸式注射氣水混合物,注射后5 s行Valsalva動作,監測微氣泡信號(MB)。以10 s出現微氣泡信號作為陽性診斷標準(1999年威尼斯會議推薦標準)。c-TCD發泡實驗結果見圖1。在c-TCD監測大腦中動脈的同時,將TTE探頭放置于胸前心尖部,完成c-TCD步驟,分別觀察大腦中動脈及右心系統有無微氣泡信號。詳見圖2。

圖1 c-TCD檢測結果

圖2 TTE右心聲學造影結果
1.4 介入封堵治療及隨訪 常規消毒、鋪單、局部麻醉經股靜脈穿刺后,送6F右心導管及導引鋼絲→右心房→卵圓孔→左心房及左上肺靜脈,更換加硬導絲后,將輸送長鞘自下腔靜脈→右心房→未閉卵圓孔→左心房,經鞘管輸送PFO封堵器進行封堵治療。TTE判斷封堵器位置良好、穩固且未影響心臟瓣膜功能后,釋放封堵器。阿司匹林100 mg/d及氯吡格雷75 mg/d術后服用3個月,阿司匹林100 mg/d持續口服至6個月。針對研究組1偏頭痛合并PFO病人,分別于封堵術前及封堵術后3 d、1個月、3個月、6個月、12個月進行偏頭痛HIT-6評分(參照《中國偏頭痛診斷治療指南》)。
1.5 檢測5-HT水平 對研究組1病人分別于封堵術前及封堵術后3 d、1個月、3個月、6個月、12個月,抽取動脈血及靜脈血5 mL。研究組2及對照組抽取靜脈血5 mL。采用高效液相色譜-熒光法進行5-HT濃度測定。

2.1 各組臨床資料分析 研究組1、研究組2及對照組在性別、年齡、高血壓、糖尿病等方面進行比較,差異無統計學意義(P>0.05),組間具有可比性。詳見表1。

表1 各組臨床資料比較
注:兩組各項比較,P>0.05
2.2 研究組1封堵術后偏頭痛癥狀改善情況 研究組1病人行PFO封堵術后3 d、1個月、3個月、6個月及12個月HIT-6評分較術前比較,差異有統計學意義(P<0.000 1),術后6個月及12個月與術后3 d比較,差異無統計學意義(P>0.05)。詳見圖3。

與術前比較,*P<0.000 1
2.3 封堵術前后血漿5-HT含量變化及各組靜脈血5-HT含量比較
2.3.1 各組靜脈血5-HT比較 研究組2病人靜脈血中5-HT含量明顯高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。而研究組1靜脈血中5-HT含量與對照組比較無統計學意義(P>0.05)。詳見圖4。

與對照組比較,*P<0.05
2.3.2 研究組2封堵術前后動脈血5-HT含量變化 研究組2封堵術后3 d、1個月、3個月、6個月及12個月5-HT較術前比較有統計學意義(P<0.05),封堵術后動脈血5-HT含量明顯減少。詳見圖5。

與術前比較,*P<0.05
2.3.3 研究組2封堵術前后靜脈血5-HT含量變化 PFO封堵術后5-HT含量較術前組比較差異無統計學意義(P>0.05),封堵術后靜脈血5-HT含量無明顯變化。詳見圖6。

圖6 研究組2封堵術前后靜脈血5-HT含量比較
卵圓孔未閉與偏頭痛有關,盡管有效的PFO封堵在治療偏頭痛上存在爭議,但多個研究發現PFO封堵可以顯著降低偏頭痛發作的總天數,有效改善癥狀[5-6],且研究結果顯示,60%病人PFO封堵后頭痛完全緩解,20%發生頻率至少減少了50%,先兆性偏頭痛患病率和服止痛藥物病人的數量也明顯減少,卵圓孔未閉是有先兆和高強度偏頭痛的獨立危險因子[7]。介入封堵治療PFO可明顯減少PFO相關卒中再發、減少或治愈偏頭痛發作[8-10]。
慢性低5-HT異常分布可能是偏頭痛發病的生化機制,在高濃度時,5-HT可能會導致血管收縮,因此,出現有預兆的神經跡象[11]。而在低濃度時可能刺激血管周的疼痛纖維通過該處一氧化氮(NO)、前列腺素、神經肽的形成,共同導致血管舒張[12]。一項關于皮層抑制性擴散(CSD)偏頭痛動物模型的研究指出,5-HT的消耗會導致皮層神經元敏感性增加、血管反應性升高以及NO產生增多[13]。NO升高是參與CSD腦血管反應改變的一個機制。偏頭痛發作啟動涉及CSD、先兆底物的推進與三叉神經血管系統的后續激活[14]。長期的低5-HT水平可能是形成偏頭痛病因的生化基礎,5-HT水平的突然升高可能是觸發皮層抑制性擴散的一個重要部分,繼而激活疼痛敏感的三叉神經血管系統纖維,導致偏頭痛發作。
偏頭痛合并PFO病人可發生右向左分流,一些靜脈血避開了肺循環,可能導致大腦血漿5-HT水平升高[15],導致偏頭痛。微栓子和右向左分流造成的短暫缺氧都可能導致缺血,從而引發CSD。偏頭痛發作期的高水平5-HT可能導致右向左分流更加顯著,從而進一步升高5-HT,形成一個惡性循環[16-17]。在本研究中,偏頭痛合并PFO病人與正常人靜脈血中5-HT水平差異無統計學意義,而在偏頭痛合并PFO病人經封堵術治療前后動脈血5-HT水平差異有統計學意義。封堵術后降低了偏頭痛病人動脈血中5-HT的含量,使病人偏頭痛程度得到明顯改善。
偏頭痛合并PFO的病人經卵圓孔封堵術后可明顯改善偏頭痛癥狀,隔絕5-HT經未閉卵圓孔從靜脈系統到動脈系統[18]。5-HT在偏頭痛的發病機制中扮演著重要角色。但是,是否直接作用導致偏頭痛仍不清楚。根據實驗結果,假設PFO病人發生右向左分流,體循環5-HT增多,達到充足濃度,破壞血腦屏障進入顱內,直接作用引發偏頭痛,或者5-HT進入顱內作用于膠質細胞,分泌致痛物質;另一種可能是5-HT未透過血腦屏障,間接作用膠質細胞,分泌致痛物質。這均可能是PFO導致偏頭痛的發生機制,5-HT在PFO導致偏頭痛中的具體作用尚不明確,仍需要通過實驗進行深入研究。