肉毒桿菌素主要是治療肌肉的痙攣，肉毒桿菌素藉由抑制乙醯膽鹼的釋放，使得肌肉緊縮的情形改善.
而治療頭痛一位整型外科醫師Dr. Binder所發現，
他在治療額頭的皺紋時發現病人皺紋消失了，頭痛也獲得改善了。
Steve Evers 醫師在2002年11月頭痛雜誌(Cephalalgia)發表一篇肉毒桿菌的實証研究，
結論是肉毒桿菌可有效的預防偏頭痛的發作，但對於緊縮型頭痛，則沒有顯著的效果。
醫學上指的「偏頭痛」﹝migraine﹞是一種很特殊的症狀，它具有許多的特徵，而頭痛一邊只是其特徵之一而已。
偏頭痛通常在孩童或青少年期就出現，不過也有不少人在較年長時才發病。
女性的患者要比男性患者多，據一些流行病學的統計，亞洲人的患者要比白種人少。
偏頭痛通常是一種「搏動性」的頭痛，也就是說會有像血管搏動的規律性。 雖然通常痛在頭的一邊，但是痛也常出現在前額、兩側、頭頂、後頭部及眼眶後方的 地方。患者經常有噁心或怕動、怕光、怕吵，一些人會有嘔吐；若是慢性重複性的頭痛伴有嘔吐的現象，則是偏頭痛的機率高達95%。
造成偏頭痛的原因並不單純，它包含了頭部一些神經、血管、化學物質的相互作用。當接觸到某些刺激或中樞神經系統有一些週期性變化時，這些神經、血管會產生一種反應，初始時這種反應造成腦部血管收縮時，可能造成一些神經學的症狀；而後頭部的血管會代償性擴張，因為這些血管對痛很敏感，於是就造成了那種搏動性的疼痛。
有些食物可能會引起偏頭痛並且因人而異，包括：
1.酒精類飲料特別是紅酒。
2.含咖啡因的飲料如茶咖啡。
3.發酵的食物如蓬鬆麵包。
4.乳酪或其他乳製品。
5.黃豆、毛豆等豆製品。
臨床實驗顯示，每3到4個月施打1次肉毒桿菌，對於慢性偏頭痛的緩解效果顯著，部分病人可以脫離吃藥的痛苦，而且並沒有嚴重副作用且安全性高。
衛福部於今年通過肉毒桿菌素可以用於治療慢性偏頭痛，降低偏頭痛發生的頻率及程度。
治療方式是分散注射在頭部四周，每3至6個月需注射一次。
作用原理是阻斷一種抑鈣素基因相關的胜肽(calcitonin-gene related peptide，簡稱CGRP)，
可以減少偏頭痛的發作及頻率
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