带状疱疹后遗神经痛PHN的发病机理目前尚不清楚，根据带状疱疹发病期的临床表现与病理学研究，大致可概括为以下三方面。
一、周围神经病变：带状疱疹发病期可引起周围神经病变及带状疱疹性神经痛。有人对PHN皮区行热刺激试验，发现热刺激引起的痛觉过敏(hyperalgesia)以疼痛最严重的皮区最为显著，且热刺激痛觉过敏病人的疼痛分级和痛觉超敏的严重程度都显著增高，且一些非伤害刺激(如温热、微冷)即可引起严重疼痛。上述结果提示，周围神经功能缺失与自发痛或唤起痛之间并不是简单的关系，带状疱疹后神经痛病人的疼痛皮区内可能存在着多种感觉方式，最初的伤害感受器传入刺激使周围神经与中枢之间发生持续联系，由此促成带状疱疹后神经痛的持续疼痛。其他原因也可能是PHN疼痛的机制，PHN局部应用某些药物能产生良好的效果也说明了这一点，例如局部应用辣椒素，与P物质耗竭有关;局部应用氯胺酮，与非竞争性NMDA受体有关。总之，带状疱疹后神经痛可能由多种原因综合而引起，具体方式有待于进一步研究。
二、中枢神经异常：因带状疱疹并发症之一是无菌性脑膜炎，说明带状疱疹在引起周围神经病变的同时，也可能累及中枢神经系统。临床采用神经根切断术治疗难治性带状疱疹后神经痛，但带状疱疹后神经痛依然存在，也可说明其中存在中枢性原因。有人对慢性疼痛病人脑活动程度，用放射性同位素PET技术(阳电子放射X线体层扫描照像，positron emission tomography, PET)进行对比研究，发现疼痛病人患肢对侧的丘脑活动降低明显，认为丘脑对疼痛调制环路的功能改变，可能是导致慢性疼痛的重要原因。
三、精神因素 带状疱疹并发症之一的有些精神症状，可始终伴随着带状疱疹后神经痛，如25%病人伴有失眠，20%伴有精神痛苦(无助和沮丧);大于50岁的老年病人中伴失眠者更多，占30%，明显多于40岁以下的年轻病人。Soldlovics tajic报告一例老年带状疱疹后神经痛PHN病人伴有严重精神消沉，既往并无精神病史和家族史，提出对带状疱疹后神经痛患者采取精神治疗是十分必要的。精神症状是否与中枢神经病变有关，有待进一步研究。有些疼痛症状可能与精神状态有直接关系。
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