臨床證據：背根神經節（DRG）刺激治療各種病因和位置的神經性疼痛

在一些混合病因隊列中，脊髓背根神經節刺激（DRG-SCS）已被證明是有效的，12個月內緩解了背部手術失敗綜合征的神經根性疼痛、下肢復雜區域疼痛綜合征和慢性術后疼痛。慢性疝修補術后腹股溝疼痛和足部疼痛的鎮痛效果也有報道，這表明除了廣泛的區域覆蓋外，DRG-SCS還能夠覆蓋皮下區域。此外，還介紹了涉及腰痛、帶狀皰疹后遺神經痛、截肢/阻滯性疼痛、幻肢疼痛、內臟疼痛、體表痛和上肢疼痛患者的病例報告。迄今為止，由于缺乏針對性的感覺異常，難以治療的膝蓋復雜區域疼痛綜合征患者，是復雜區域疼痛綜合癥隊列中的一小部分，也顯示出良好的早期臨床反應。在術后膝關節疼痛患者中也有類似的結果報道。

在脊髓的DRG刺激中，疼痛-感覺異常重疊通常具有高度的精確度，例如，疼痛區域與感覺異常高度一致，幾乎沒有外來刺激。這可能是因為募集了投射到疼痛區域的初級感覺神經元（PSN），并允許建立皮下感覺異常覆蓋范圍，而在SCS中，這一目標可能需要復雜的導聯設計和編程。重要的是，DRG刺激感覺異常的分布隨著時間的推移而保持不變，并且在很大程度上與身體位置的變化無關。感覺異常的穩定性可能是由于DRG位于椎間孔的骨包圍內。這有助于將電極支撐在所需位置，并確保背根神經節和電極在很大程度上不受高度活動脊柱的彎曲或移動的干擾。DRG周圍的腦脊液（CSF）層是刺激環境中的另一個相關因素；由于它非常薄，它作為電流匯來分散電場的潛在作用是有限的。因此，脊髓的DRG刺激可以在低振幅下實現，平均需要大約15%的背柱刺激系統的功率輸出。

背根神經節（DRG）的解剖學研究

椎間孔從椎管斜向尾端延伸，神經根相對于脊髓幾乎成直角。背根穿過椎間孔，背根神經節是當背根離開脊柱時，封閉在硬膜囊內的背根的擴大。背根神經節包含初級感覺神經元（PSN），這些PSN是軀體排列的，具有混合的感覺功能。參與疼痛的背根神經節PSN主要為C型和Aδ型。衛星神經膠質細胞形成一個相互連接的網絡，參與這些神經元的代謝和功能支持。PSN是假單極的，每個PSN都有一個分叉的過程，可以向外延伸和向中央延伸。在背根神經節的遠端，PSN樹突聚結形成周圍神經，其末端是觸覺和疼痛感覺傳導的部位。背根始于背根神經節的中央，終止于脊髓的背角。PSN軸突促進與脊髓灰質神經元的突觸通訊；然后，這些信號被二級和三級神經元以及抑制性中間神經元修改。

進入背根神經節（DRG）的通道

針對背根神經節的慢性疼痛治療干預包括經胸膜注射局部麻醉藥和/或類固醇、背根進入區損傷、背神經根切斷術、神經節切除術以及常規和脈沖射頻治療?？赏ㄟ^開放式手術或透視引導下經皮穿刺到達背根神經節。

電神經刺激是DRG特定疼痛管理干預的新興選擇。在文獻中，神經根刺激的電極放置通常采用類似的“outside-in”方法，例如骶骨內放置神經根電極治療膀胱排尿功能障礙，以及胸椎和腰椎部位治療神經性疼痛。在嘗試通過椎管-硬膜外間隙（如“內-外”入路）在胸部水平進入背根神經節時，由于涉及角度，程序復雜，需要逆行放置導聯和定制彎曲套管針。這在頸椎層面幾乎是不可能的，因為椎間隙較小。對于頸椎背根神經節刺激，這些選擇被證明是不夠的，DRG的入路只能通過椎間孔外途徑實現，實際上被稱為PNS。

鑒于上述問題，需要在DRG處更好地放置電極。使用新型DRG-SCS設備，DRG神經刺激可以通過脊髓硬膜外腔順行經皮穿刺的方式很容易實現，其方式類似于傳統SCS，并且可以由任何合格的術者實現。

背根神經節（DRG）是一種中樞神經系統結構

由于DRG通過背根與脊髓分離，并且其樹突延伸到外圍，因此脊髓神經節已被明確納入周圍神經系統的解剖學描述中。然而，所有可用的證據以及作者的觀點都支持DRG實際上是中樞神經系統的一個組成部分的觀點。與脊髓一樣，DRG也在脊椎內受到保護。DRG神經元的突觸終末延伸到脊髓灰質內。DRG封閉在硬膜囊內，盡管位于血腦屏障的唯一可滲透部位。胚胎學證據表明，DRG傷害性神經元起源于神經嵴的邊界細胞祖細胞系，其分化和遷移依賴于神經管的分子信號。因此，DRG可被視為脊髓外側移位的灰質。DRG中圍繞PSN的衛星細胞與CNS星形膠質細胞共享標記物。PSN的橫斷軸突不能再生進入脊髓，這與其他CNS神經元相同，與周圍的感覺神經結構不同。

背根神經節的電神經刺激被稱為脊髓DRG刺激，因為它與SCS程序相似。導線通過經皮硬膜外順行入路放置在椎管外側隱窩。由于位于背根和腹根分叉的內側，以及脊髓背根纖維的正向募集，因此，由此放置的脊髓電極的DRG刺激電場集中偏移。刺激這些結構產生的感覺異常也是支持DRG中樞結構和功能的經驗證據。雖然可以在限定的區域進行局部刺激，但脊髓的DRG刺激也可產生彌漫性感覺異常，接近皮節分布，類似于傳統的SCS。這與PNS產生的異常形成對比，后者是極其局灶性的，并且遵循神經分布。因此脊髓的DRG刺激涉及中樞神經系統結構的募集，而PNS涉及電極放置在硬腦膜和椎體外側孔的處或遠端，直到小根離開硬腦膜和外側椎孔的位置。

神經性疼痛中背根神經節（DRG）的生理學

神經病理性疼痛的疼痛是在沒有疼痛刺激的情況下感知的。發生外周病變后，立即產生免疫反應。在組織損傷部位，前列腺素、緩激肽和神經生長因子等炎癥信號分子被釋放出來，導致傷害感受性游離終末梢超敏反應。在DRG內部，存在一系列復雜的免疫反應，主要由免疫細胞和神經膠質細胞介導，可顯著調節神經活動。巨噬細胞和淋巴細胞，通常廣泛分布在DRG中，增殖并包圍受損PSN的細胞體。尤其是巨噬細胞，滲透到PSN周圍的衛星膠質細胞的覆蓋層，并將其包圍。一些PSN細胞在神經損傷后死亡，因此免疫細胞可能會留下來清除碎片[78]。它們隨后產生的炎癥細胞因子，如白細胞介素-1和腫瘤壞死因子，在感覺傳入纖維中引發自發的重復動作電位。衛星膠質細胞也發生增殖；這些細胞釋放神經營養因子，如神經生長因子和神經營養素-3，參與痛覺超敏癥的發展。在神經病理性疼痛發生過程中，神經營養素在轉錄水平上改變PSN的活性，從而通過改變其數量、分布和/或離子通道、神經遞質和受體的比率來改變細胞的表型。DRG中離子可用性的變化，尤其是鉀，調節神經活動。交感神經纖維發芽并到達DRG PSNs；神經連接的增加可能進一步導致病理性疼痛。PSN也發生閾下振蕩。這可能是由于衛星膠質細胞通過上調間隙連接電耦合引起的交叉激活，或者是由于離子通道表達和活性的變化支持的細胞外基質中離子濃度的變化而引起的敏感性。

在脊髓中，小膠質細胞的大量募集和激活發生在受損PSN中央末端周圍的背角。這會釋放神經營養素，如腦源性神經營養因子，并降低通常由GABA和甘氨酸介導的抑制活性。此外，一些抑制性中間神經元經歷凋亡細胞死亡，降低背角淺層的GABA水平?？傊?，這些變化可以導致PSN和脊髓背柱的激活依賴性可塑性。中樞敏化是AMPA和NMDA受體依賴性谷氨酸活性的累積時間總和的結果，可導致長期甚至永久的變化。疼痛感覺系統周圍神經損傷的電生理后果包括整體超興奮性和去抑制。在正常功能下，DRG可能對來自外圍的傳入感覺輸入有過濾作用；在神經病理性疼痛條件下去除這種過濾器會在整個神經系統產生廣泛的病理活動。已經證明，起始神經病理性疼痛狀態的病理活動起源于DRG本身。當然，PSN是神經病理性疼痛所有部位和過程的共同要素。由外周損傷引發的炎癥引起的DRG變化可能是慢性神經病理性疼痛的原因。

脊髓背根神經節刺激（DRG-SCS）的鎮痛機制

已經證實，DRG神經元活動的凈增加會導致神經性疼痛條件下的神經變化。消融干預，如神經節切除術和背根進入區損傷，通過阻止過度興奮的外周活動傳遞到脊髓和脊髓上部位來實現其效果。DRG神經刺激可以通過積極減少脊髓的凈傷害性輸入來發揮類似的概念功能；體外實驗證明，電場刺激可降低PSN活性。因此，刺激脊髓的DRG可能會恢復DRG的神經過濾功能，而DRG在外周損傷時失去了神經過濾功能。這可能會對所有下游神經結構產生影響，包括脊髓、脊髓內神經、交通支和腰交感神經干。

門控制理論于1965年提出，其中大直徑感覺纖維的激活阻止了小直徑纖維中傷害性信號的傳輸；它被認為是SCS的一種潛在作用機制，并得到了最近的經驗證據的支持。然而，門控理論可能不足以解釋脊髓DRG刺激機制。這是因為脊髓的DRG刺激在外周輸入到達脊髓之前使其正?；?，這使得優先募集參與神經病變疾病個體表達的背纖維的挑戰變得毫無意義。隨著時間的推移，脊髓DRG刺激可能會逆轉中樞病理可塑性并降低中樞敏化。也有可能，如果在神經病理性疼痛發展級聯早期啟動，脊髓DRG刺激可以防止適應性不良的塑性變化。