手术治疗已被用作治疗偏头痛一种手段。虽然手术对某些人有效，但并不是对每个人来说都是有效的治疗方法，也没有可靠的标准来100%预测你是否会对这种手术有良好的反应。也就是说，有证据表明，手术可能对患有难治性偏头痛的患者比较有益(那些通过医疗或替代治疗无法改善的患者)。
偏头痛手术旨在成为一次性手术，目的是减少偏头痛患者使用急性偏头痛药物和慢性预防性药物的需要。不止一种以“停止触发”为目的手术技术被应用。换句话说，这些手术旨在释放头部和颈部中被认为被压缩的外周神经，从而触发偏头痛，释放这些压迫从而解除偏头痛。
偏头痛手术基于与偏头痛预防中使用的其他介入技术相同的原则：向颈部或头部肌肉注射止痛药和肌肉松弛剂被认为可缓解肌肉收缩和疼痛并释放神经压力。肉毒杆菌毒素(肉毒杆菌毒素)是一种强效肌肉麻痹剂，也被用于预防偏头痛，但是这些治疗通常是短暂的。微血管减压手术则是利用显微镜找到相互作用的血管和神经，将受压的神经与血管剥离，同时用特殊材质的棉垫将神经与血管隔离开，以此到达永久或长期减压的目的，从而解除头痛的困扰。
有证据证明神经压迫或肌肉痉挛与偏头痛有关，但是，这些技术似乎对某些患者有效，这表明医学界仍需要了解偏头痛。
手术前，可能会接受一个神经阻滞试验。一些外科医生使用这种方法来确定偏头痛手术的正确位置。
一般而言，对于未接受过偏头痛药物治疗或患有此类药物难以忍受的副作用的患者，可考虑进行手术治疗。
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