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目前对原发性三叉神经痛的病因仍不清楚，有以下几种说法：
(1)血管压迫学说：
1920年Cushing提出，原因不明的颅神经麻痹，可由脑干附近的动脉压迫所致。压迫血管可能是脑底动脉和小脑上动脉。
(2)机械压迫学说：
1937年Lee提出三叉神经痛是由于三叉神经根受到岩骨嵴的压迫所致。有人发现三叉神经痛患者齿状突的位置平均较正常人为低。而颅底陷入是导致三叉神经痛的主要原因。
(3)缺血学说：
因三叉神经痛多见于50岁以上的老年人，因易合并有动脉粥样硬化及脑缺血，故有人提出，三叉神经节的神经细胞因反复缺血而致三叉神经痛。
(4)中枢病源学说：
有人把三叉神经痛解释为丘脑症候群，类似癫痫发作。病灶并不在三叉神经根、半月神经节或周围支上，而是由于丘脑皮层机能障碍和脊髓三叉神经核团异常引起，三叉神经脊髓束核罗氏胶质内中间神经元变性，中枢性门功能的抑制解除而致疼痛发作。
(5)其他学说：
有人认为三叉神经痛是病灶性或病毒感染所致，提出感染学说；还有人认为由于患者胃酸减低、蛋白质消化不良，产生组织胺或类组织胺物质，使三叉神经过敏性水肿而致三叉神经痛的变态反应学说。
继发性三叉神经痛是沿三叉神经走行的肿瘤、炎症、血管病变及颅骨病变所致。
(1)脑干病变：
延脑和桥脑的病变，如脑干空洞症、血管病、炎症、多发性硬化、肿瘤等。疼痛表现不典型伴有脑干结构损害的表现。
(2)三叉神经干病变：
多为桥小脑角肿瘤、蛛网膜炎等。伴有三叉神经分布区的感觉和运动障碍。
(3)三叉神经半月神经节病变：
颅底肿瘤、颞叶下部脑膜瘤、转移瘤或颅底蛛网膜炎等可侵犯半月神经节。三叉神经分布区的带状疱疹是其主要特征。
(4)三叉神经根病变：
眶内肿瘤、眶上裂综合征、海绵窦部病变都可侵犯三叉神经根而致三叉神经痛。
因上述原发性或继发性种种原因造成三叉神经局部脱髓鞘，由此引起周围性异位性复发性电活动及三叉神经核的节段性抑制的丧失，致使原发性传入纤维活性增加，这样在存有正常三叉神经核内控制传入活动的抑制机制受损害时使三叉神经核中间神经元阵发性释放，因而，当累及三叉神经的易损伤性三叉丘脑转换神经元时发生神经元活性的阵发性爆发而出现三叉神经痛。
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