新探索！DBS治疗难治性偏头痛的初步研究

2024年1月，中国人民解放军总医院（301医院）赵虎林 等 医生团队在 iScience（IF= 4.6 ，Q1） 发表了题为 “A pilot study on a patient with refractory headache: Personalized deep brain stimulation through stereoelectroencephalography” 的研究， 该研究 首次报道了使用立体脑电图进行个性化脑深部脑刺激治疗难治性偏头痛患者 ，并为 首次探索DBS治疗难治性偏头痛个性化靶点的研究 ，确定以 左侧背侧前扣带皮层（LdACC） 作为最佳刺激靶点 。

研究背景

偏头痛（Migraine）是一种常见的慢性神经血管性疾病，其特征是周期性、剧烈的头痛发作，通常伴有恶心、呕吐、对光/声音或气味敏感等症状。根据2016年全球疾病负担研究，偏头痛是全球第二大致残原因。慢性偏头痛（Chronic Migraine, CM）被定义为每月至少15天出现头痛，其中至少8天为偏头痛，传统治疗方法包括药物治疗和非药物治疗，然而对于难治性慢性偏头痛（Refractory Chronic Migraine, rCM）患者，传统治疗方法疗效有限，研究团队选择探索新的治疗方法，如脑深部电刺激（deep brain stimulation，DBS）。既往DBS应用于治疗神经病理性疼痛（Neuropathic Pain）和丛集性头痛（Cluster Headache），具有一定的镇痛效果和功能改善，但其在治疗偏头痛的疗效和机制尚不完全清楚。在DBS治疗头痛的研究中，由于电极定位不准确、刺激靶点非个性化、复杂的病理生理状态以及患者个体结构或功能解剖的差异，导致治疗效果的异质性。

研究方法

研究对象为一位年轻男性患者，具有超过5年的慢性偏头痛病史，确诊为rCM。对多种药物治疗和非药物治疗均无反应。研究者将14根立体定向脑电图（Stereoelectroencephalography，SEEG）电极植入到患者脑内与偏头痛相关的多个区域（图1A），包括脑导水管周围灰质/室旁灰质区（PAG/PVG）、腹后内侧/腹后外侧核（VPM/VPL）、伏隔核（NAc）、背侧前扣带皮层（dACC）、后下丘脑（PH）、杏仁核（AMY）和岛叶（IS）。使用视觉模拟量表（VAS）评估头痛的严重程度，在临床监测阶段，患者被要求在5分钟间隔内记录VAS评分，同时实时记录电生理数据（图1B）。通过系统性的双极刺激方法和盲法假刺激对照研究，测试了不同刺激参数（10、50或100Hz；300ms；1-5mA）对头痛严重程度的影响（图1C）。根据患者对刺激的临床反应和电生理数据的变化（图1D、E、F），研究者首次确定了DBS治疗rCM以左侧背侧前扣带皮层（LdACC）作为最佳DBS刺激靶点。

图1 研究设计

研究结果

与术前相比，患者在SEEG电极植入后疼痛得到缓解，VAS评分下降。通过统计分析和机器学习模型发现，右侧伏隔核（RNAc）中的高频振荡（HFO）与头痛的严重程度密切相关，可作为头痛治疗的潜在生物标志物。此外，确定了以左侧背侧前扣带皮层（LdACC）作为DBS治疗的最佳刺激靶点（图2B），与RNAc（P=0.081）相比，刺激前后VAS评分改善效果更佳（P=0.006）（图2C）。在刺激LdACC期间，VAS评分与刺激前相比有显著差异，同时观察到RNAc-HFO功率下降（图2D），进一步验证了RNAc-HFO作为评估疼痛严重程度生物标志物的有效性（图2F）。然而，由于患者认为目前自身疗效改善较好，选择暂时不再进行DBS电极植入，因此推迟了DBS手术。

图2 确定最佳刺激靶点

研究总结

本研究基于立体定向脑电图识别与头痛强度相关的生物标志物，并结合临床评估和电生理数据，确定DBS治疗难治性偏头痛的个性化靶点，从而提高治疗效果，为未来偏头痛治疗提供新的策略和方向。

参考文献：Zhao H, Zhang S, Wang Y, et al. A pilot study on a patient with refractory headache: Personalized deep brain stimulation through stereoelectroencephalography. iScience. 2024;27(2):108847. Published 2024 Jan 9. doi:10.1016/j.isci.2024.108847