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临床研究
针刺大钟、太溪组穴脑激活区功能MRI研究
张帆 李晓陵 吴迪 张贺 李崖雪 张秦宏 孙忠人

张帆,李晓陵,吴迪,等.针刺大钟、太溪组穴脑激活区功能MRI研究.磁共振成像, 2016, 7(7): 481-486. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.07.001.


[摘要] 目的 应用血氧水平依赖功能MRI技术(blood oxygen leveldependent functional magnetic resonance imaging,Bold-fMRI)观察同时针刺右侧足少阴肾经大钟、太溪组穴引起的脑部激活信号改变情况,探讨针刺大钟、太溪组穴脑激活区与单独针刺上述两个穴位产生的脑激活区相似性和差异性,以及针刺穴位引起的脑特异性反应。材料与方法 使用3.0 T双源双梯度MR扫描仪采集14名健康志愿者针刺右侧大钟、太溪组穴时Bold信号数据,使用spm12 (statistical parametric mapping)软件包对采集到的图像数据进行处理和统计学分析。结果 针刺大钟、太溪组穴引起的正激活脑区包括:左侧额叶、中央前回(Ba44)、额下回,右侧岛叶(Ba13)、额叶、小脑前叶、丘脑、小脑后叶、顶叶(Ba22)、中央后回(Ba4);负激活脑区包括:左侧中脑,右侧边缘叶,海马回(Ba17)。结论 针刺大钟、太溪穴组穴引起的激活脑区与已往单独针刺上述两个穴位比较不是简单的叠加效应,而是存在特异性激活脑区;针刺大钟、太溪组穴引起的脑激活区可能与其产生的临床疗效相关;针刺大钟、太溪组穴可引起大脑相对特异性反应。
[Abstract] Objective: Using functional magnetic resonance imaging to observe the brain blood oxygen level dependent signal change by acupuncturing the right side of kidney channel of foot shaoyin Dazhong and Taixi acupoints, to explore the relationship between efficacy and activate brain areas. To observe the brain blood oxygen level dependent signal change by acupuncturing the right side of kidney channel of foot shaoyin Dazhong and Taixi acupoints based on blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging, and to explore the relationship between efficacy and activate brain areas.Materials and Methods: Using 3.0 T dual-source double gradient magnetic resonance to collect the Bold signal data of 14 healthy volunteers who were acupunctured the right side of kidney channel of foot shaoyin Dazhong and Taixi acupoints, then using SPM12 (statistical parametric mapping) to process data and statistical analysis.Results: The active cerebral areas by acupuncturing Dazhong and Taixi acupoints include: The left frontal lobe, left medial frontal gyrus (Ba44), left inferior frontal gyrus and right insula (Ba13), right frontal, right cerebellum anterior lobe, right thalamus, right cerebellar lobe, right parietal lobe(Ba22), right posteriorcentral gyrus (Ba4), deactivate brain regions include: The left side of the midbrain, the right side Limbic lobe and hippocampus (Ba17).Conclusion: Acupuncture Dazhong and Taixi acupoints can cause the relative specificity reaction helpful to early diagnosis and condition evaluation. specificity reaction of brain central nervous. Its curative effect is closely associated with the limbic system especially the thalamic activation.
[关键词] 针刺穴位;大钟穴;太溪穴;脑;磁共振成像
[Keywords] Acupuncture points;Dazhongacupoint;Taixiacupoint;Brain;Magnetic resonance imaging

张帆 黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040

李晓陵 黑龙江中医药大学附属第一医院,哈尔滨 150040

吴迪 黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040

张贺 黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040

李崖雪 黑龙江中医药大学附属第一医院,哈尔滨 150040

张秦宏 黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040

孙忠人* 黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040

通讯作者:孙忠人,E-mail:1035186010@ qq.com


基金项目: 国家自然科学基金面上项目 编号:81373714,81273823 黑龙江省自然科学基金面上项目 编号:D201214 黑龙江省卫生厅科学基金项目 编号:2012- 345
收稿日期:2016-02-03
接受日期:2016-03-23
中图分类号:R445.2 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2016.07.001
张帆,李晓陵,吴迪,等.针刺大钟、太溪组穴脑激活区功能MRI研究.磁共振成像, 2016, 7(7): 481-486. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2016.07.001.

       大钟、太溪穴属足少阴肾经原、络穴,原穴是指脏腑原气经过和留止的部位,络穴是指络脉在本经别出部位的腧穴。临床上常将原、络穴配合应用,以加强疗效。中医对肾的认识比西医较为广泛,相对于西医学组织器官包括生殖、泌尿系统以及起支配作用的神经系统[1],该经络腧穴主要治疗泌尿生殖系统、神经系统等疾病。Cho等[2]于1998年首次将功能MRI (fMRI)技术应用于针刺穴位引起脑部激活区改变的研究,随着fMRI的推广与发展,该技术已经被广泛应用于针刺腧穴的研究中[3,4]。本研究中笔者应用Bold-fMRI技术试图通过针刺大钟、太溪组穴引起的脑激活区Bold信号变化,通过与已往对单独针刺大钟穴和太溪穴的fMRI研究结果对比,分析被激活脑区的功能,探索针刺该组穴引起激活脑区的特异性及治疗疾病的疗效机制。

1 材料与方法

1.1 受试者选择标准

       经过志愿者知情同意和黑龙江中医药大学伦理委员会对实验批准允许后,筛选排除不符合纳入标准者,包括:有神经及精神疾病、实验5 d之内有摄入药物史、有头部外伤史、有吸烟饮酒等不良嗜好、不能忍受针刺带来的心理生理反应、意识丧失和有幽闭症的志愿者。最终14名符合标准的健康志愿者通过实验前检测成为受试者,年龄(26±2)岁,均为男性,均为右利手。

1.2 图像采集

       受试者头部图像采集使用飞利浦Achieva 3.0 T双源双梯度MR扫描仪和16通道并行采集颅脑线圈。结构图像使用三维快速扰相位梯度回波反转恢复序列(T1WI-3D-TFE-ref TE 3.4 ms,TR 7.4ms,矩阵228 × 227,FOV 250 mm × 250 mm,反转角8°,扫描层数301层,层间隔1 mm,层厚0 mm)。功能序列图像采集使用单次激发平面回波成像的梯度回波序列(echo planar imaging,TE 70 ms,TR 3000 ms,矩阵96 × 96,FOV 230 mm × 230 mm,反转角90° ,扫描层数24层,层间隔0 mm,层厚4 mm,扫描时间为8 min 9 s),扫描范围包括全部大脑、小脑和脑干。

1.3 实验范式

       实验场所及设施均由黑龙江中医药大学附属第一医院CT-MRI科提供。进行MR扫描前受试者充分休息30 min以上,摘去身上磁性物品、活动假牙、金属及电子器械。进入磁场后受试者平卧于检查床上,头部置于颅脑线圈内,耳道内放入防噪声耳塞,并使用海绵垫填充头部两侧空隙,受试者在扫描过程中佩戴眼罩闭目并且保持清醒,嘱咐其头部保持静止状态和尽量不进行思维活动。

       实验分别采集14名受试者针刺右侧足少阴肾经大钟、太溪组穴(大钟穴位于内踝后下方,太溪穴下0.5寸(本研究取穴标准是根据中医传统理论同身寸法进行测量,即是以被试者的中指中节屈曲时手指内侧两端横纹之间的距离为1寸)稍后,当跟腱附着部的内侧前方凹陷处;太溪穴位于足内侧,内踝后方与跟腱之间的凹陷处)脑部Bold信号数据。受试者虽然对实验流程有基本了解,但均对实验所取针刺位置信息毫不知情。针具长度40 mm,直径0.25 mm,是由苏州康升医疗器械有限公司生产的康年牌针灸针。针刺操作由同一名经验丰富的针灸医师完成,在功能序列扫描前2 min将针灸针快速垂直刺入受试者大钟、太溪穴中,深度为15~ 24 mm,以得气产生麻胀感为度。功能序列扫描时采取block模式进行针刺操作。block模式包括4组刺激,即4个持续1 min捻针(S1、S2、S3、S4)和4个(R1、R2、R3、R4)留针不捻针基线状态组成,捻针和留针交替进行。捻针采用平补平泻手法,同时对大钟、太溪穴进行捻针操作,捻转角度为180°±20° ,频率为60~ 90次/min。block方案如图1所示。

图1  block设计方案
Fig. 1  The mode of block stimulation.

1.4 图像处理

       图像处理使用统计学参数分析软件包SPM12 (statistical parametric mapping http://www. fil. ion.ucl. ac. uk /spm/),将图像进行头动矫正(Realign)并排除平动大于1 mm,转动大于1°的受试者数据,再将功能图像配准(coregister)到3D结构图像中,对3D结构图像进行脑灰质、白质和脑脊液分割(segment),使用分割后产生的标准化参数将所有矫正后的功能像标准化到MNI(蒙特利尔神经研究所)空间,标准化后的体素大小为3 mm×3 mm× 3 mm,对标准化后的功能像进行空间平滑,平滑采用6 mm的高斯滤波。最后对图像进行一般线性模型(general liner model,GLM)分析。分别对经过GLM分析后的数据进行统计学组分析,采用组间单样本t检验,P<0.01(未校正),t>2.82,相连体素值>5为阈值。

2 结果

       针刺时受试者均感受到酸麻胀痛的得气感。针刺大钟、太溪组穴引起脑区正激活包括:左侧额叶、中央前回(Ba44)、额下回,右侧岛叶(Ba13)、丘脑、额叶、小脑前叶、小脑后叶、顶叶(Ba22)、中央后回(Ba4)(图2表1);负激活脑区包括:左侧中脑,右侧海马回(Ba17)、边缘叶(图2表2)。

图2  针刺大钟、太溪组穴引起脑区正激活和负激活轴位图
Fig. 2  Axial map of active and deactive fMRI cerebral regions by acupuncture the Dazhong and Taixi points.
表1  针刺大钟、太溪组穴在大脑MNI坐标上的正激活区
Tab. 1  MNI coordinates of Brain regions activated by acupuncture stimulation at the Dazhong and Taixi acupoints
表2  针刺大钟、太溪组穴在大脑MNI坐标上的负激活区
Tab. 2  MNI coordinates of brain regions deactivated by acupuncture stimulation at the Dazhong and Taixi acupoints

3 讨论

       本课题组在已往对单独针刺太溪穴和大钟穴的fMRI研究显示,针刺大钟穴引起正激活脑区为:双侧小脑前叶;左侧颞下回(BA37)、颞中回(BA38、BA39)、颞极(BA38)、脑干、苍白球、额上回(BA6),右侧颞极(BA32)、额中回(BA6)[4]。针刺太溪穴引起的正激活脑区为:双侧颞上回(BA22)、岛叶(BA13),中部扣带回( BA32、BA24),左侧颞中回(BA21)、丘脑,右侧额下回(BA4);负激活脑区包括:右侧海马、海马旁回及杏仁核(BA27、BA35、BA36)[5]与本研究结果相比较,同时针刺大钟、太溪组穴与单独针刺上述两个穴位引起的激活脑区在双侧额叶;左侧海马回(Ba17);右侧岛叶(Ba13)、小脑前叶存在重叠现象;在左侧中央前回(Ba44)、中脑,右侧丘脑、顶叶、中央后回、缘上回(Ba22)、边缘叶又存在特异性激活。提示针刺大钟、太溪组穴引起的激活脑区不是单独针刺上述两个穴位激活脑区的简单叠加,而是存在特异性激活。

       据《千金方》记载:"大钟、太溪,主烦心满呕"。针刺大钟、太溪组穴临床主要应用于治疗更年期综合征[6]。更年期综合征其症状主要体现在月经周期改变和潮热症。本研究丘脑区呈现正激活状态,丘脑由底部、后部、上部、下部组成,丘脑下部又称下丘脑,具有分泌促性腺激素释放激素的作用,促性腺激素释放激素作用于垂体之后生成促性腺激素,促性腺激素最后作用于卵巢生成雌性激素[7],而雌性激素是形成和维持正常月经周期的关键[8]。下丘脑也是人体的体温调节中枢,女性更年期时体内激素分泌紊乱直接或间接影响下丘脑功能引起体温调节失调导致潮热症[9]。因此针刺大钟、太溪组穴治疗更年期综合征的机制可能与其调节丘脑,特别是下丘脑的功能有关。

       国内外相关研究显示,针刺腧穴可以特异性引起边缘系统-旁边缘系统-新皮质网络的负激活和躯体感觉皮层正激活[10,11]。本研究显示针刺大钟、太溪组穴时边缘叶为负激活状态,在躯体感觉皮层也可以观察到正激活。边缘叶是指大脑半球内侧面与脑干连接部和胼胝体旁的环状结构,包括杏仁核、扣带回、下丘脑、海马回等组织,是调节情绪、控制内脏活动的重要中枢[12,13]。中脑在本研究中呈现负激活状态,中脑导水管周围灰质包涵大量的阿片类受体以及内啡肽和脑啡肽终端[14],研究显示电刺激中脑导水管周围灰质可引起持久的镇痛效果[15]。人脑负责管理疼痛的脑区包括丘脑、岛叶、前扣带回、躯体感觉皮层[16,17],而上述脑区在针刺大钟、太溪组穴时被特异性激活。临床应用显示针刺大钟穴和太溪穴都具有缓解运动系统疼痛的疗效[18,19,20],上述激活脑区在为针刺腧穴存在特异性提供证据的同时也提示针刺大钟、太溪组穴镇痛机制可能与调节疼痛矩阵和中脑活动有关。

       针刺大钟、太溪组穴时边缘系统同时出现正激活和负激活现象。国外研究显示针刺某些腧穴时可引起边缘系统Bold信号呈现双峰型时间相关性改变[21],说明针刺某些腧穴对脑部的影响不仅仅是造成相关脑区血流动力学的改变,而是一种复杂的调节过程。这种调节作用在针刺结束后的20 min之内还会持续[14],参考国内外的相关研究也体现出此次实验的不足,如只能简单的显示出脑区激活情况,无法显示脑区变化的时间相关性,同时后效应的存在会影响基线信号水平,从而导致实验数据出现偏差。本研究的受试者均为正常男性青年,实验结果是否适用于患病者还有待于进一步研究。

       综上所诉针刺大钟、太溪穴组穴引起的激活脑区与已往单独针刺上述两个穴位比较不是简单的叠加效应,而是存在特异性激活;实验结果显示针刺大钟、太溪组穴引起的脑激活区可能与其产生的临床疗效相关;边缘系统的负激活情况与国外研究相一致,为针刺腧穴可以引起脑部中枢神经系统相对特异性反应[22,23]提供新的证据。

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