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1、慢性疼痛与脑功能磁共振成像及疼痛治疗全网发布：2013-06-28 16:58发表者：孙磊3162人已访问慢性疼痛与脑功能磁共振成像及疼痛治疗Chronic pain and functional magnetic resonance imaging of brain and pain treatment孙磊 徐隆武 综述 姚尚龙 审校 XU Long-Sun Lei Wu Shang-Long Yao Summary of revision摘要慢性疼痛中枢的传导及中枢敏感引起脑功能区的生理、病理、脑化学物质、脑的结构，特别脑的疼痛认知、记忆功能区的变化所致的脑功能磁共振成像的改变，这种成像改
2、变为我们疼痛诊疗提供了依据。在脑功能磁共振成像引导下，对于急性疼痛治疗强调局部周围神经镇痛治疗时，须辅助神经组织的脑组织保护，对于慢性疼痛治疗除在急性疼痛治疗基础上，须进行强化神经组织的脑组织保护和疼痛认知、记忆的治疗，直致脑功能磁共振成像的“治愈”。关键词：疼痛 脑功能磁共振成像 疼痛治疗Abstract chronic pain and central hub for the transfer of sensitive areas of the brain caused by physiological and pathological brain chemicals, the struc
3、ture of the brain, especially the brain pain perception, memory function due to changes in the brain functional magnetic resonance imaging changes This image changed into my pain clinics have provided a basis. In the brain functional magnetic resonance imaging-guided, for the treatment of acute pain
4、 and stress that local treatment of peripheral nerve pain, nerve tissue to be assisted in the protection of brain tissue for the treatment of chronic pain in addition to the treatment of acute pain based on the need to strengthen the brains nerve tissue Organizations to protect and pain perception,
5、memory of the treatment, straight-induced brain functional magnetic resonance imaging cured.Key words: pain, brain functional magnetic resonance imaging pain treatment“疼痛”是与业已存在的或潜在的组织损伤相联系的不愉快的感觉和情绪体验。疼痛是机体的警告反应，是人类主要生命指标（呼吸、脉博、体温、血压等）之一，对于疼痛有好，与坏之分，急性疼痛称“好痛”其意义在于警示作用。慢性疼痛是指在急性组织损伤消退后继续持续，超过1个月的疼痛，
6、或反复发作超过3个月的疼痛，对于身心健康和生活质量起很大的破坏作用，故称“坏痛”，这样的疼痛不仅是一种症状，现代认为这疼痛是一种疾病。慢性疼痛的治疗目前仍是临床上的一个难题。慢性疼痛为何难以治疗也因此成为研究的热点，慢性疼痛患者的脑功能区如何变化，近年来，许多学者应用多种脑功能成像技术，包括功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）磁共振波谱（magnetic reso-nance spectroscopy,MRS）。对慢性疼痛患者进行研究，这些脑功能成像技术对了解与疼痛相关的脑区变化很有帮助：本文就脑功能成像技术在慢性疼痛研究和治疗
7、中的应用作一简述。一 疼痛与脑功能区作者单位：435000武汉大学医学院湖北省黄石市中心医院麻醉疼痛科、主任医师（孙磊）华中科技大学同济学院附属协和医院麻醉科、博士导师、副院长、中国医师麻醉协会主席（姚尚龙）南方医科大学附属惠州协和医院影像中心、主任、副院长（徐隆武）1.1参与痛觉处理的脑区由于人脑对痛觉的处理涉及多种功能，参与处理痛觉的脑区也很多，包括：第一躯体感觉区（primary somatosensory cortices,S1）第二躯体感觉区（secondary somatosensory cortixes,S2）、丘脑（thalamus）、前扣带回（anterior cingula
8、ted cortex,ACC）、前额皮层（prefrontal cortex,PFC）、岛叶（insular cortex，IC）、小脑、苍白球、辅助运动区、运动前回腹侧和海马结构等（见图1）。这些脑区相互作用构成痛觉的脑内网络。图1 与疼痛有关的6个主要脑区示意图S1 第一躯体感觉，S2第二躯体感觉，thalamus丘脑，ACC前扣带回，PFC前额皮层，insula岛叶人类的痛觉中枢传导主要途径为丘脑核投射到感觉皮层、IC和ACC1。在所有的脑区中，痛觉首先激活S12。S1接受来自丘脑的痛觉和其他伤害性体感觉刺激，主要处理痛觉刺激中的一般特征，如疼痛发生的位置、持续时间和强度，其激活程度与损
9、害性物理刺激的强度呈明显的线性正相关。在躯体感觉中枢存在明显的体表位置投影，但痛觉和其他体表感觉不同，并不严格遵从体表位置的投影规律，尤其当痛觉强度增加时这种特征更明显3、4。S2和IC具有非特异性的感觉整合功能，对多种非伤害性刺激（嗅味觉和触觉等）也有反应，在痛觉的处理过程中，S2和IC的功能与刺激强度的辨别有关。ACC是目前痛觉研究中的一个重点观察对象，在多种刺激方式的试验中几乎均能引起ACC的激活，说明ACC痛觉中枢的重要组成部分。ACC可参与痛觉的情绪反应、刺激定位与强度编码、痛觉的认知和注意反应、痛觉的运动反应和痛觉的预期等多种功能的整合。PFC和顶叶后部则主要与疼痛的认知有关。不同
10、脑区激活的时间顺序是目前痛觉脑功能成像研究的一个热点。在表皮刺激的研究中，发现疼痛刺激施加后，对侧S1首先激活，然后S2和IC激活，这3个脑区的激活几乎在同一时间段，这是痛觉刺激的特征性表现。随后对侧的扣带回及环绕杏仁核和海马的颞叶内侧激活5。除对侧外，同侧大脑（不包括S1）上述脑区均被激活。通过深入的分析，Kakigi等6认为S1、S2和IC是疼痛感觉的重要区域，可能在对刺激点的定位等初级处理方面起主要作用，而随后出现的扣带回和颞叶内侧激活显然是在此基础上更高层次的处理，主要负责疼痛认知和情感反应。1.2 NMDA与疼痛及疼痛记忆疼痛的产生是因为阈上伤害性刺激导致传导A纤维和慢传导C纤维的激
11、活，该伤害性信号被传至脊髓后角并转换至次级神经元再通过前侧束到达丘脑上结构（丘脑边缘系经统大脑皮质）。脊髓水平伤害性信号传入导致兴奋性神经递质（包括谷氨酸等）的释放，神经递质与后角细胞的受体相结合，致细胞钙升高，从而激活细胞中快速早期基因（如 Cofrs基因等）表达，进而蛋白质合成增加（如受体蛋白增加），神经化学敏感性提高（即中枢致敏），强烈、持续的疼痛刺激还可能激活NMDAR成为中枢致敏进一步增强的主要原因7。已有动物形态学研究证明末鞘神经组织内无髓鞘和有髓鞘神经轴索上存在NMDAR，同时谷氨酸浓度增加暗示与来自慢组织的慢性疼痛发痛机制有关，与末鞘存在NMDAR相一致，局部注射谷氨酸或NMD
12、AR可导致动物感受伤害行为9、10，而可被末鞘给予NMDAR拮抗剂所减弱。末鞘给予一种非竞争性NMDAR拮抗剂MK-801（5-甲基二氢二苯并环庚烯亚胺马来酸），可产生有如局部麻醉剂的效应，炎症过程中末鞘神经纤维上NMDAR数量增多，可能亦有助于鞘致敏。因而，无论是中枢，还是末鞘的NMDAR的痛觉过敏，均有助于伤害刺激敏感和维持神经过兴奋。有学者在实验结果上加以推理认为：疼痛的记忆是由皮层内谷氨酸及其NMDAR决定的11、12。1.3慢性疼痛与急性疼痛的差异实验室条件下诱发的疼痛刺激一般是急性疼痛，这种疼痛虽然也伴随受试者痛苦的心理反应，但与临床上的慢性疼痛比较，患者的情绪、心理方面的变化则要
13、轻很多。急性疼痛激活的脑区包括S1、S2、IC、ACC、PFC和丘脑等，慢性疼痛则除激活IC、ACC和PFC外，还明显地激活负责认知和情感的脑区，包括额叶、边缘系统更广泛的大脑皮层13，S1和S2则没有明显变化，并且发现疼痛对侧丘脑活性减低14、15。急性疼痛多属于人体受到伤害性刺激时的保护性反应，而慢性疼痛则多为机体在某种病理状态所引起。由于病理状态的存在，使得机体对慢性疼痛的适应性降低，部分脊髓背角神经元的伤害性感受器输入端兴奋性增强，从而引起机械性异常疼痛和继发性痛觉过敏。慢性组织损伤会导致外周伤害感受器敏感化和活性增强，到达中枢的神经冲动增加，这些冲动在时间和空间上的整合会显著增加中枢
14、的痛觉反应16。Baliki等17对慢性背痛患者和健康志愿者进行了比较，结果显示持续的慢性背痛可显著激活额叶内侧部分区域（包括ACC），已知该区域与消极的情绪尤其是受试者的自我意识有关，并且激活的程度与慢性疼痛的强度有关系；而健康志愿者由热刺激导致的急性背痛仅激活与急性疼痛有关的脑区。该作者认为慢性疼痛是一种难以忍受的体验，可以使人的生理和心理都发生变化。1.4慢性疼痛与中枢致敏慢性疼痛的发病机制主要是由单纯伤害刺激感觉性疼痛慢慢发展为慢性难治性疼痛（神经病理性疼痛），在此过程中，“中枢致敏”现象的发生起了关键作用。中枢致敏作用可以被看成是一个信号放大器，它通过改变痛觉传导通路中的某些环节而发
15、挥作用，开始时的非有害性刺激后被其放大而被机体感知为疼痛性刺激。在临床上，中枢致敏作用可表现在很多方面，其中主要的一个是次级痛觉过敏现象，另一个是兴奋性升级现象。次级痛觉过敏现象指的感知痛觉的区域扩大到受伤区域之外，比如指尖处的轻微烧伤最后演变成整个手指的疼痛。兴奋性升级现象指的是伤害感受性刺激的反复传导而导致刺激总和现象。上述两种现象均依赖于NMDA受体的兴奋。NMDA受体的兴奋是通过脊髓后角神经元突触处的-氨基-3-羟基-5-甲基异恶唑-4-丙酸受体（AMPA受体）介导的级联放大反应产生的，这个受体反应过程复杂然而可逆。通过AMPA受体介导的细胞内酪氨酸激酶活化，大量钙离子内流，激酶的活化，并最终引起细胞内蛋白激酶C的活化以及氧化亚氮水平的提高，引起谷氨酸（一种主要的兴奋性氨基酸）以及其他兴奋性氨基酸的更多释放，更多的谷氨酸结合到NMDA受体上又产生脊髓神经元致敏以及伤害感受性疼痛症状的进一步加强。神经病理性疼痛的诊断主要根据病史、主诉、体格检查以及诊断性用药四个方面。神经病理性疼痛具有三个最具特征性的主诉，即针刺样刀割样疼痛、触摸性疼痛以及麻木感18。有时患者还会主诉烧灼样及冰冻样疼痛。该患者主诉疼痛为“刀割样痛和麻木感，这符合神经病理性疼痛的诊断。1.5慢性痛的维持与突触可塑性关系密切中枢神
