椎间盘造影术是目前诊断椎间盘源性下腰痛的最重要手段和方法。它的作用还有争议，其原因在于还不理解椎间盘造影诱发疼痛复制产生的机制。目前主要有三种理论。
一种认为是注入造影剂后引起椎间盘内压力升高，刺激纤维环或者椎体中板内的神经末梢引起疼痛。
另一种理论认为注射引起化学刺激产生疼痛。
最近又有一种新的认识，认为椎间盘源性下腰痛病人的疼痛是椎间盘产生高水平的炎症介质和前炎性细胞因子。这些介质和因子可能使椎间盘的神经末梢处于致敏状态。在身体活动等轻微机械压力下不时引起下腰痛，当注射造影剂时椎间盘内压力骤然升高时，引起剧烈的疼痛复制。
研究者的发现还提示，在疼痛的腰椎间盘，不但纤维环内层，而且髓核也可能是下腰痛的起源部位。
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