（一）与偏头痛鉴别
丛集性偏头痛发作与典型偏头痛容易鉴别，但是，与非典型性偏头痛（如普通型偏头痛、面部偏头痛等）常不易鉴别。普通型偏头痛发作时，有部分患者有视觉障碍或其它血管痉挛的表现。头痛常是普遍性而不限于一侧，也没有连续和密集发作的特点。医学教育|网搜集整理面部偏头痛，有些患者头痛的部位虽然也在面部或与丛集性头痛的部位一样，但疼痛一般较轻而持续时间较长。当然，有关组织胺的检查可以帮助进一步诊断。
（二）与血管性头痛鉴别
丛集性头痛发病机制是患者头痛时头颅外动脉扩张现象，因此传统上列为血管性偏头痛特殊类型。但本头痛与内分泌紊乱无明显关系，更年期发作不见减少，发作时血浆中5-羟色胺并不减少，而组织胺升高，由于颈部血管对组织胺超过敏反应所致。紧张、饮酒、服用硝酸甘油可以激发，亦有人认为缺氧也可以诱发。
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