盘源性疼痛研究进展
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神经根性疼痛和盘源性疼痛被认为是椎间盘退行性疾病的两个重要临床表现。椎间盘突出对神经根的机械性压迫或炎性、免疫因子对神经根的化学性刺激，是诱发神经根性疼痛的主要机制，其疼痛性质多以线性放射样疼痛为主，疼痛定位清晰，颈椎根性疼痛可放射至前臂或手指，腰椎根性疼痛可放射至小腿或脚趾，疼痛区域遵循神经根支配的分布规律，可伴有麻木、肌力减退或大小便功能障碍等症状。与神经根性疼痛相比，盘源性疼痛的研究仍处于探索阶段。本文旨在对盘源性疼痛的概念、解剖基础、发病机制、疼痛特点、诊断方法进行系统性回顾。
1盘源性疼痛概念的提出
年，CLOWARD首次报道颈椎间盘造影术定位诱发疼痛的椎间盘。年，CLOWARD行颈椎间盘造影术时详细描述了颈椎间盘诱发疼痛的特点和分布规律，结果发现几乎很少有患者主诉疼痛或异常感觉可放射至手或手指，其中大多数患者的疼痛并未放射至肘关节以下，而且疼痛性质以酸痛、钝痛为主，而非尖锐、放射样疼痛，提示疼痛来源于椎间盘而非神经根压迫或神经根性炎症，并首次提出颈椎盘源性疼痛的概念。同理，腰椎间盘自身诱发疼痛，即定义为腰椎盘源性疼痛。简言之，源自椎间盘自身的疼痛即为盘源性疼痛。
2盘源性疼痛的解剖基础
2.1椎间盘内神经分布规律
年，JUNG等发现椎间盘纤维环表面有神经纤维支配。年，HIRSCH等发现撕裂的纤维环内有大量的神经纤维和肉芽组织。年，SHINOHARA在行椎间盘前路减压植骨融合术中发现纤维环深层有神经纤维分布。年，YOSJOZAWA等采用银染色和胆碱酯酶染色法证实在纤维环外部（约占纤维环1/2）有神经纤维分布，但在纤维环的深层和髓核内未发现神经纤维。年，BOGDUK等通过银染色技术发现颈椎间盘纤维环外层1/3处有神经末梢。年，COPPES等在退变椎间盘纤维环内层发现神经末梢。年，ASHTON等仅在纤维环最外层约几毫米的深度发现神经纤维支配。
年，FREEMONT等证实在退变的椎间盘内有神经纤维长入髓核组织内部。同年，COPPES等也证实在退变椎间盘纤维环内层，甚至髓核内有神经末梢。FAUSTMANN研究发现纤维环外层有大量神经纤维支配，而在退变椎间盘的髓核内有神经末梢长入。近些年，较为统一的观点认为，在正常的椎间盘，神经支配仅局限于纤维环外层；而在退变的椎间盘，神经支配可侵入纤维环内层或髓核。
2.2椎间盘内神经类型
研究发现，腰椎间盘内部神经纤维主要包括感觉神经纤维和交感神经纤维；而颈椎间盘内部神经纤维主要包括感觉神经纤维（79.6%）、交感神经纤维（23.9%）和副交感神经纤维（11.5%）。虽然目前解剖学研究证实椎间盘接受感觉神经与自主神经的共同支配，但其参与盘源性疼痛的发病机制不明确，尤其交感神经与副交感神经是否参与以及如何参与颈椎盘源性疼痛的发病机制值得进一步阐明。
从形态学上，脊髓背根神经节内神经元根据直径大小可分为大型神经元（39～50μm）、中型神经元（33～38μm）和小型神经元（19～27μm）。从功能学上，大型神经元主要发出Aα纤维，止于脊髓背角Ⅰ～Ⅶ层，主要支配肌肉和关节，主司本体感觉；中型神经元发出Aβ纤维，止于脊髓背角Ⅲ层和Ⅳ层，主要支配机械性感受器，主司触觉、压觉、位置觉等非伤害性感受器；小型神经元主要发出细髓Aδ和无髓C纤维，止于脊髓背角Ⅰ层和Ⅱ层，主要支配伤害性感受器，主司伤害性感觉，与痛觉关系密切。
研究发现，小型神经元是支配椎间盘的主要神经元，分为“肽能神经生长因子依赖型神经元”和“非肽能胶质细胞源性神经营养因子依赖型神经元”，前者表达高亲和力的神经生长因子（nervegrowthfactor，NGF）、脑源性神经营养因子（brain－derivedneurotrophicfactor，BDNF）、P物质（substanceP，SP）和降钙素基因相关肽（calcitoningenerelatedpeptide，CGRP）等神经肽，主要参与炎症引起的痛觉过敏反应；后者表达胶质细胞源性神经营养因子Ret，主要参与神经病理性疼痛的形成。
在退变椎间盘髓核或撕裂的纤维环，炎症组织刺激椎间盘内细胞合成释放NGF和BDNF，诱发侵入纤维环内层或髓核组织内的敏感神经元末梢表达酪氨酸激酶A（tyrosinekinaseA，TrkA）、酪氨酸激酶B（tyrosinekinaseB，TrkB）、SP、CGRP等神经肽，参与伤害性感受信息的形成和传入；同时，椎间盘内细胞合成释放的NGF和BDNF可沿着神经末梢行至背根神经节细胞，敏化一级神经元释放SP、CGRP等神经肽；反之，脊髓背根神经节细胞也可生成NGF和BDNF，可沿支配椎间盘的神经末梢逆行进入椎间盘内，敏化神经末梢表达SP、CGRP等神经肽；同时，脊髓背根神经节细胞也可生成NGF和BDNF，也可沿着脊髓背外侧束进入脊髓背角，敏化脊髓背角板层内神经末梢表达SP、CGRP等神经肽，参与伤害性感受信息的形成和传入。
总之，支配椎间盘的神经纤维包括感觉神经纤维、交感神经纤维和副交感神经纤维，提示盘源性疼痛可伴有交感神经或副交感神经功能紊乱症状；支配椎间盘的感觉神经纤维除细髓Aδ和无髓C纤维之外，还包括Aβ纤维，提示盘源性疼痛可伴有触觉等浅感觉异常障碍；小型神经元中的非肽能胶质细胞源性神经营养因子依赖型神经元较少，而肽能神经生长因子依赖型神经元占大多数，提示盘源性疼痛多为伤害感受性疼痛，但也可诱发神经病理性疼痛。
2.3椎间盘内神经来源
椎间盘的神经支配是一个复杂的神经丛结构，其神经来源和支配缺乏明确定论。从矢状位角度观察，椎间盘接受源自同一水平节段位置的窦椎神经、前支、交通支、交感干发出的神经纤维支配。一般而言，椎间盘后侧神经源自窦椎神经，后外侧神经源自前支和交通支，外侧神经源自交通支，前外侧和前侧神经源自交通支和交感干。解剖学研究发现，椎间盘的某一特定部位可同时接受源自窦椎神经、前支、交通支、交感干发出的神经纤维支配，或椎间盘的多个部位可同时接受源自窦椎神经、前支、交通支、交感干的其中一支发出的神经纤维支配。
从轴位角度观察，同一椎间盘可接受源自不同水平节段的窦椎神经、前支、交通支、交感干发出的神经纤维支配，或多个椎间盘可同时接受源自同一水平节段的窦椎神经、前支、交通支、交感干发出的神经纤维支配。MORINAGA等采用神经追踪技术发现，大鼠L5/6椎间盘的前侧同时接受源自L1或L2背根神经节发出的神经纤维支配；OHTORI等发现，大鼠L5/6椎间盘后侧同时接受源自T12～L5背根神经节发出的神经纤维支配，其中T12、L1、L2背根神经节发出的神经分支沿交感干支配椎间盘后侧，而L3～5背根神经节发出的神经分支沿窦椎神经支配椎间盘后侧，表明同一水平节段的椎间盘同时接受多个水平节段的背根神经节发出的神经纤维支配。
总之，同一椎间盘可接受源自不同水平节段的窦椎神经、前支、交通支、交感干发出的神经纤维支配；多个椎间盘可同时接受源自同一水平节段的窦椎神经、前支、交通支、交感干发出的神经纤维支配；交感干是传递盘源性疼痛信号的重要路径。
3.盘源性疼痛的发病机制
椎间盘内神经末梢受到盘内高压的机械性刺激或炎性递质的化学性刺激，被认为是诱发盘源性疼痛的病理解剖基础。但是，伤害性疼痛信号如何通过椎间盘内神经纤维传递至大脑皮质的通路，尚无定论。目前，多数学者认为，盘源性疼痛的发病机制与牵涉痛相似，相关的致痛学说主要涉及下述理论。
3.1会聚投射学说
源自外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号和源自椎间盘内神经的感觉信号在脊髓或脊髓上端会聚到一起，并投射至大脑皮质，而大脑皮质因习惯接受源自外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号，错误地把源自椎间盘内神经的感觉信号识别为外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号，属于中枢性投射。会聚投射学说的特点在于，疼痛的产生与外周体表的皮肤或肌肉韧带有无伤害性刺激无关。但是，会聚投射学说则无法解释下述情况，即外周体表皮肤或肌肉韧带的疼痛部位注射局部麻醉药物后，盘源性疼痛即可缓解。
3.2会聚易化学说
源自外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号和源自椎间盘内神经的伤害性感觉信号沿各自神经传递至脊髓后角第二级神经元，由于二者神经距离相近，伤害性感觉信号通过椎间盘内的神经传递至脊髓后角的第二级神经元时，易于激活临近传递外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号的神经，产生易化作用，进而降低临近神经的感觉阈值。此时，大脑皮质同时接受源自外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号和源自椎间盘内神经的感觉信号传递，而大脑皮质更习惯于识别外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号，错误地把源自椎间盘内神经的感觉信号识别为外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号。与会聚投射学说不同，会聚易化学说的特点在于，疼痛的产生与外周体表的皮肤或肌肉韧带伤害性刺激有关，外周体表皮肤或肌肉韧带的感觉信号传递是降低临近神经感觉阈值的基础。因此，会聚易化学说则可解释下述情况，即外周体表皮肤或肌肉韧带的疼痛部位注射局部麻醉药物后，盘源性疼痛即可缓解。
3.3外周神经分支学说
背根神经节的周围突发出多个分支，一支支配椎间盘，另外多个分支支配外周体表的皮肤或肌肉韧带。基于此解剖结构，椎间盘内的伤害性感受信号通过盘内神经一方面向背根神经节传递；一方面逆向支配外周体表的皮肤或肌肉韧带的神经传递，促进神经末梢释放CGRP、SP等神经肽，刺激外周体表的皮肤或肌肉韧带的伤害性感受器产生疼痛。此学说亦可解释下述情况，外周体表皮肤或肌肉韧带的疼痛部位注射局部麻醉药物后，盘源性疼痛即可缓解。
3.4感觉－交感反射学说
通过感觉传入神经的超兴奋，激活相关皮区的交感神经反射，造成局部组织血管内容物渗漏，其中伤害性物质激惹局部伤害性感受器，产生疼痛。年，TAKAHASHI等给大鼠静脉注射伊文蓝染色剂后，在L5/6椎间盘注射辣椒素刺激椎间盘中C纤维后，发现大鼠腹股沟区皮肤出现蓝色染色剂渗出现象，提示腹股沟皮肤区血管壁渗透性增加，此现象可能与感觉－交感反射有关。
3.5感觉－运动反射学说
刺激支配椎间盘纤维环内部的窦椎神经末梢，伤害性感受信号沿窦椎神经进入背根神经节，传递至脊髓背角，通过局部神经反射，激活脊髓前角运动神经，诱发运动神经支配区域肌肉收缩痉挛，产生疼痛。
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4.盘源性疼痛的疼痛特点
盘源性疼痛源于椎间盘自身，疼痛位置深在，范围弥散，定位模糊，性质以酸痛、钝痛、胀痛为主，疼痛区域分布可在椎体双侧或单侧，但颈椎盘源性疼痛范围常不超过肘关节，腰椎盘源性疼痛常不超过膝关节。盘源性疼痛的分布规律具有弥散性、局限性、重叠性、趋势性、方向性与多节段性的特点。
4.1弥散性
疼痛分布区域弥散，多呈片状或点状分布，定位模糊，少有明确压痛点，可位于椎体双侧或单侧，但研究发现单侧多于双侧。应用神经追踪技术发现，大鼠C5/6椎间盘接受源自C2～7或C2～8脊神经的背根节神经元发出的神经纤维支配，而大鼠L5/6椎间盘接受源自T13～L5脊神经的背根节神经元发出的神经纤维支配，提示盘源性疼痛范围弥散的特点可能与一个椎间盘同时接受多个脊髓节段神经支配有关。
4.2局限性
颈椎盘源性疼痛多局限在枕部、额部、颈部、肩部、肩胛区或上臂，但多不超过肘关节，腰椎盘源性疼痛多局限在腰部、臀部、腹股沟、大腿前侧等区域，但多不超过膝关节。
4.3重叠性
不同水平节段的椎间盘诱发疼痛的分布区域具有重叠现象。椎间盘造影技术发现，C2/3与C3/4、C4/5与C5/6、C6/7与C7/T1可分别诱发相似部位的疼痛症状。研究发现，大鼠脊髓背根神经节内的神经元发出的神经同时支配L2/3、L3/4、L4/5、L5/6、L6/S1椎间盘，提示盘源性疼痛范围重叠性的特点可能与多个椎间盘同时接受同一脊髓节段神经支配有关。
4.4趋势性
颈椎间盘造影发现，椎间盘节段越高，其疼痛支配区域偏向头侧，节段越低，疼痛支配区域偏向尾侧，提示随椎间盘节段位置的降低，其疼痛区域呈现由高到低的分布趋势。
4.5方向性
CLOWARD首次发现刺激颈椎间盘正中线时，疼痛位于椎体正中线处，而刺激点偏向外侧2～3mm时，疼痛位置即可转移至同侧肩胛区域，提示盘源性疼痛的水平分布区域与同一节段椎间盘病变部位有关。
4.6多节段性
GRUBB等为例患者行颈椎间盘造影术发现，65%的患者可在2个或2个以上椎间盘诱发疼痛，而47%的患者可在3个或3个以上椎间盘水平诱发疼痛，提示盘源性疼痛可能源自多个水平节段的病变椎间盘。
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5.盘源性疼痛的诊断
盘源性疼痛的概念自提出以来，临床缺乏诊断金标准。通常依据以下原则诊断。
5.1症状性诊断
症状性诊断遵循盘源性疼痛共有特点，即疼痛位置深在，范围弥散，定位模糊，性质以酸痛、钝痛、胀痛为主，疼痛区域分布可在椎体双侧或单侧，多以肩胛骨内侧缘（疼痛尤为明显）为中心呈扇形向外侧扩散，但疼痛范围常不超过肘关节。
5.1.1颈椎盘源性疼痛
（1）椎间盘前方或前外侧方的疼痛分布区域：C3/4椎间盘可扩散至C7棘突或肩胛提肌上缘；C4/5椎间盘可扩散至肩胛上角平行的椎体中线或肩胛骨内侧缘处；C5/6椎间盘可扩散至肩胛骨中点处平行的椎体中线或肩胛骨内侧缘处；C6/7椎间盘可扩散至肩胛下角平行的椎体中线或肩胛骨内侧缘处。尽管疼痛区域可出现重叠分布的现象，但随椎间盘节段位置的降低，其疼痛分布区域则遵循沿肩胛骨内侧缘由头端向尾端分布的规律。
（2）椎间盘后方或后外侧方的疼痛分布区域：不同颈椎间盘诱发疼痛分布区域的水平位置与颈椎间盘前方或前外侧方一致，均随椎间盘节段位置的降低，其疼痛分布区域沿肩胛骨内侧缘由头端向尾端下降，但疼痛分布区域则不仅局限于硬币大小，而是以不同节段颈椎间盘相对应的肩胛骨内侧缘（疼痛尤为明显）水平为中心呈扇形向外侧扩散，疼痛定位模糊，范围弥散，甚至牵涉至上臂，但多不超过肘关节。
5.1.2腰椎盘源性疼痛
疼痛范围多局限于腰部、臀部、腹股沟处，可放射至大腿前侧、大腿外侧、大腿后侧等处，但疼痛范围多不超过膝关节。
5.2体格检查诊断
体格检查无特异性诊断价值，其中按压棘突复制疼痛可能是有价值的诊断方法。
5.3排他性诊断
5.3.1颈椎盘源性疼痛的排他性诊断
颈椎盘源性疼痛范围涉及颈部、肩部、上背部、前臂等区域，因此排除对应位置的颈部肌肉源性疼痛、颈椎小关节源性疼痛、颈椎韧带源性疼痛、颈椎脊神经根性疼痛、颈椎脊神经后支源性疼痛、上背部肌肉源性疼痛、上段胸椎小关节源性疼痛、上段胸椎脊神经根性疼痛、上段胸椎脊神经后支源性疼痛、肩胛肋关节炎、上臂肌肉源性疼痛等疼痛区域重叠部位的潜在病变。
5.3.2腰椎间盘源性疼痛的排他性诊断
排除腰部肌肉源性疼痛、腰椎小关节源性疼痛、腰椎韧带源性疼痛、腰骶部韧带源性疼痛、腰椎脊神经根性疼痛、腰椎脊神经后支源性疼痛、骶神经后支源性疼痛、骶髂关节炎、髋关节炎、臀部肌肉源性疼痛、大腿肌肉源性疼痛等疼痛区域重叠部位的潜在病变。
5.4MRI检查
对于源自机械性压迫所致的神经根性疼痛而言，MRI和CT的影像学特征性改变有助于提高鉴别诊断的准确性。但是，与神经根性疼痛不同，颈椎盘源性疼痛有时缺乏客观的神经功能缺损或异常的电生理学改变。影像学研究发现，椎间盘内高信号区（high－intensityzone，HIZ），即T2加权像中纤维环内表现为白色的HIZ，提示炎性肉芽组织形成（可能刺激纤维环内神经末梢），证实HIZ与盘源性疼痛有一定相关性。另有研究发现，MRI影像学的异常征象常与盘源性疼痛症状无关。SCHELLHAS等分别给10例慢性头痛和肩痛患者行C3/4至C6/7椎间盘（共40个椎间盘）造影术发现，11个MRI提示纤维环正常的椎间盘，造影后其中10个椎间盘纤维环撕裂，8个椎间盘可诱发疼痛，其中2个疼痛剧烈；15个MRI提示结构异常的椎间盘，造影后其中13个椎间盘诱发剧烈疼痛；16个MRI提示结构异常的椎间盘，造影后并未发现纤维环撕裂且未诱发疼痛。
SCHELLHAS等在10例无症状的志愿者中发现，9例MRI提示至少有1个椎间盘结构异常，多以椎间盘膨出为主。而在椎间盘造影术后发现，10例志愿者共40个颈椎间盘中仅有5个椎间盘纤维环完整，其余35个椎间盘均出现不同程度纤维环破裂，其中17个椎间盘显示有造影剂外漏。但是，对于无症状的志愿者而言，无论是否出现椎间盘紊乱或纤维环破裂，椎间盘造影均未诱发疼痛。因此，MRI诊断盘源性疼痛证据有限，且盘源性疼痛与纤维环破裂的关系仍需进一步研究。
5.5椎间盘造影术
对于颈椎盘源性疼痛而言，椎间盘造影术被认为是诊断盘源性疼痛的有效方法之一。由于完整的纤维环可限制盘内压力传递至神经根，以至于颈椎间盘造影术难以通过增加盘内压力压迫神经根复制出根性疼痛的特点，因此通常表现为盘源性疼痛的特点。但是，由于盘源性疼痛具有弥散性（一个椎间盘同时接受多个脊髓节段神经支配）和重叠性（多个椎间盘同时接受同一脊髓节段神经支配）的分布特点，可能造成椎间盘造影术诊断存在一定的假阳性率。GRUBB等发现C2/3与C3/4、C4/5与C5/6、C6/7与C7/T1分别可诱发相似位置的疼痛症状。
相似的结论也见于SLIPMAN等研究结果，C2/3至C5/6椎间盘均可诱发颈、面部疼痛，C2/3至C6/7椎间盘均可诱发颈、头部疼痛，C4/5至C6/7椎间盘均可诱发颈、胸部疼痛，C3/4至C6/7椎间盘均可诱发颈、上肢疼痛。对于单一节段椎间盘即可复制疼痛的颈椎盘源性疼痛患者而言，由于不同节段椎间盘疼痛分布区域具有重叠性，因此，需谨慎排除辨别其他诱发疼痛的椎间盘，以提高椎间盘造影术诊断的准确性。目前认为，椎间盘造影术可加速椎间盘退变。但是，OHTORI等在年发表的随访5年的研究显示，椎间盘造影术并没有加速椎间盘的退变，提出椎间盘造影术是诊断盘源性疼痛的重要技术手段。
综上所述，盘源性疼痛源于椎间盘自身，疼痛位置深在，范围弥散，定位模糊，性质以酸痛、钝痛、胀痛为主，疼痛区域分布可在椎体双侧或单侧，但颈椎盘源性疼痛范围常不超过肘关节，腰椎盘源性疼痛常不超过膝关节；盘源性疼痛的分布具有弥散性（一个椎间盘同时接受多个脊髓节段神经支配）、局限性（颈椎盘源性疼痛不过肘关节，腰椎盘源性疼痛不过膝关节）、重叠性（多个椎间盘同时接受同一脊髓节段神经支配）、趋势性（随椎间盘节段位置的降低，其疼痛分布区域呈现由高到低的分布趋势）、方向性（盘源性疼痛的水平分布区域与同一节段椎间盘病变部位有关）与多节段性（盘源性疼痛可能源自多个水平节段的病变椎间盘）；支配椎间盘内的神经末梢主要局限于纤维环外层，退变椎间盘神经末梢可侵入纤维环内层或髓核，提示灭活纤维环内神经末梢是治疗盘源性疼痛的主要途径；支配椎间盘内的神经末梢包括感觉神经、交感神经和副交感神经，提示盘源性疼痛可能伴有自主神经功能紊乱症状；支配椎间盘内的感觉神经末梢包括Aβ纤维，提示盘源性疼痛可能伴有触觉等浅感觉障碍；盘源性诊断缺乏金标准，遵循盘源性疼痛的症状性特点，严格排他性诊断，结合MRI特异性影像特点和椎间盘造影术可协助诊断。
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来源：何亮亮,倪家骧.盘源性疼痛研究进展[J].中国全科医学,,20(26):-.
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