脊髓损伤后病理性疼痛的相关解剖、病因、机制和治疗

一、脊髓的解剖

1.脊髓位于椎管内

• 上平枕骨大孔与延髓相连

• 成人平第1腰椎下缘下端

• 新生儿平第3腰椎

• 表面沟、裂

• 呈前后稍扁的圆柱形

• 膨大(2个)：颈膨大和腰骶膨大

2.脊髓节

每一对脊神经所附着的节段 （31个），有颈(C)节 8个、胸(T)节 12个、腰(L)节 5个、骶(S)节 5个、尾(C0)节 1个。

3.脊髓圆锥

• 脊髓的末断变细

4.马尾

位于椎管下段内,由腰、骶、尾部的脊神经前、后根在穿出相应的椎间孔之前，围绕终丝下行一段距离而形成。

5.终丝

为无神经组织的细丝，在第一腰椎下缘与脊髓圆锥相续，止于尾骨的背面。

6.脊髓节段对应椎骨

• 颈髓上部（C1~4） 同序数椎骨

• 颈髓下部（C5~8） 脊髓节段-1

• 胸髓上部（T1~4） 脊髓节段-1

• 胸髓中部（T5~8） 脊髓节段-2

• 胸髓下部（T9~12） 脊髓节段-3

• 腰髓(L) 平对第10~12胸椎

• 骶、尾髓(S,Co) 平对第1腰椎

7.脊髓不同节段损伤的影响不同

一、脊髓损伤后疼痛

脊髓损伤 (SCI)导致病人损伤部位及以下出现感觉、运动及其他功能障碍。

并可引起继发肺部感染、深静脉血栓、尿潴留、压疮、疼痛及心理问题等诸多并发症。

疼痛是SCI的常见并发症之一，具有发生部位广泛、持续存在且顽固等特点。

• 疼痛多在脊髓损伤后的数日或数月出现。

• 在1年后出现疼痛并伴有面部疼痛，多提示可能由脊髓空洞症所引起。

• 多见肌肉痛及神经病理性疼痛，周围神经系统、脊髓和脊髓以上的高位中枢神经系统均参与上述疼痛的发生及维持。

SCI 后病理性疼痛通常表现为持续性或间歇性的自发痛和诱发痛，以下肢最为常见，夜间疼痛强度常高于白天。

• 持续性自发痛表现为灼烧样痛或压榨样痛；而间歇性自发痛表现为电击痛或刺痛等。

• 诱发痛包括痛觉过敏及触诱发痛，其中后者常由轻触压或非伤害性冷/热刺激所引起。

有研究指出：53%～80% 的SCI 病人长期饱受中度至重度疼痛折磨，由此极大降低了病人的生活质量，并增加个人及社会经济负担 。

二、病因

1.脊柱外伤

由于脊椎的移位或碎骨片突入于椎管内，使脊髓直接受到冲击而损伤，多发生于交通事故、摔倒、外伤。

2.其他部位损伤

间接暴力作用于身体其他部位，再传至脊柱，造成脊柱骨折或脱位，出现脊髓损伤。

如高空坠落、交通事故、重物撞击腰背部、枪伤、切割伤、刺伤等。

3.诱发因素

当高龄人群行动不便时，即使发生摔倒这样的轻微外伤也可能诱发脊髓损伤。

当小儿脊柱活动量大时，过度屈曲或过度伸展，很容易诱发脊髓牵拉损伤。

三、SCI 后病理性疼痛发生机制

1. 脑、脊髓结构与功能变化

（1）脑结构与功能变化

脊髓作为低位中枢神经系统，其损伤后不仅造成脊髓局部病理性改变，也会造成大脑结构与功能的变化。

SCI 后的脊髓与大脑皮质双向信号传导通路不完整，感觉传导束与运动传导束受破坏均会导致大脑皮质结构发生可塑性改变，而这种重塑不但影响病人的感觉与运动功能，更会影响伤害性信息的调控。

具体如下：

• SCI 病人早期初级感觉皮质（S1）和初级运动皮质 (M1) 发生萎缩，其萎缩程度与损伤严重程度呈正相关。

• SCI 后产生疼痛的病人大脑皮质Sl 区旁中央小叶灰质体积缩小，感觉传入和传出信息不完整可能导致S1 区不良性重塑，进而诱发疼痛。

• S1 区灰质体积与疼痛程度呈负相关，体积增加则可能抑制疼痛的发展。

• SCI 病人的丘脑结构出现渐进性退变，且神经元功能发生可塑性变化。（丘脑是痛觉内源性调控的关键部位）

（2）脊髓结构与神经元兴奋性变化

SCI 后的脊髓局部组织缺血、神经营养因子减少使脊髓结构发生萎缩，突触回路改变导致脊髓感觉神经元自发性和继发性过度兴奋，表现为：

• 阈电位降低

• 感受野扩大

• 对相同刺激的伤害性感受增强

2. 痛觉信号传导学说

SCI 后的脊髓及脊髓以上结构对伤害性信息进行放大，导致出现痛觉中枢敏化。

表现为：部位广泛的、多特征的感觉缺失和/或慢性疼痛。

疼痛不仅存在于损伤节段，也出现在损伤水平以下，且疼痛程度并不随损伤时间延长而减轻。

（1）神经递质作用

中枢神经系统中的谷氨酸 (Glu) 参与伤害感受信息传递并产生神经毒性，与神经损伤后疼痛的发生密切相关。

SCI 后常表现出抑制性神经递质GABA 表达降低。

SCI 后的周围神经系统5-HT 含量增多，通过对传入的伤害性信息的放大，使神经系统传入冲动异常。

（2）胶质细胞激活

SCI 后的脊髓背角浅层和深层的胶质细胞激活，释放生物活性物质及细胞因子等，通过胶质细胞与神经元的相互作用，增强伤害性传入，引起并维持病理性疼痛。

星形胶质细胞激活后发生肥大及增殖，能够增强初级感觉神经元在痛觉传导通路中对伤害传入信号的持续反应，并在损伤中心周围形成致密胶质瘢痕阻碍神经修复。

（3）miRNA 表达改变

微小核糖核酸 (miRNA)通过抑制靶信使RNA 转录和翻译或促进其降解来调控基因表达，在病理性疼痛发展过程中起重要作用。

SCI 后的miRNA 参与继发损伤与修复过程，改变病理性疼痛水平。

3. 炎症学说

神经系统与免疫系统的相互作用可能是SCI 疼痛发生及发展的原因之一。

由SCI 所触发的免疫反应对机体具有双重作用：既可加重局部组织损伤，也能修复神经。

SCI 触发的免疫炎症反应参与神经变性及神经病理性疼痛过程，其中促炎因子加重局部组织损伤，抗炎因子修复损伤。

SCI 后T 和B 淋巴细胞迁移到损伤部位导致多方面的适应性免疫反应，促炎因子IL-1α、IL-1β、TNF-α 表达增加，向高位中枢神经系统传递伤害性信息，加剧继发性损伤；

而这些促炎因子亦可通过促进兴奋性氨基酸和P 物质释放使受损脊髓背角神经元出现敏化，加重疼痛。

4. 自主神经功能障碍

脊髓T6 及以上高位节段SCI 后，易发生自主神经反射异常 (AD)，且完全性SCI 较不完全SCI 病人的发生率及严重程度更高。

AD 由交感神经系统对有害刺激过度反应而产生，而过度的交感神经活动则被认为是维持慢性疼痛状态的重要因素之一。

尽管SCI 阻断了脊髓部分神经通路，但仍存在脊髓反射机制，而脊髓感觉神经元的强烈激活可增强交感神经反射、躯体反射。

损伤平面以上缺失交感张力能使外周血管舒张；损伤平面以下脊神经支配区受到伤害性刺激后，出现交感神经过度反射。

SCI 后，外周C 纤维传入能够使瞬时受体电位香草酸亚型1 (TRPV1)、瞬时受体电位锚蛋白1 (TRPA1) 表达增加，刺激脊髓交感神经通路，诱发持续性疼痛。

此外，SCI 微环境中释放的Glu 及ATP 等物质促进脊髓感觉神经元敏感，而损伤局部的伤害性C 纤维芽生也会导致交感神经回路重组，进而促进交感神经反射和/或疼痛。

四、SCI 后病理性疼痛的治疗

SCI 病人出现的疼痛具有顽固、多特征性，且不同病人间临床疗效差异较大，目前尚未有疗效确切且不良反应少的治疗方案。

常见治疗包括：

• 药物治疗

• 手术

• 物理疗法

• 神经调控治疗

• 中医

• 其他：鞘内镇痛、心理辅助干预

参考文献

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