针刺中渚、外关的脑功能性磁共振成像研究

　　【摘要】 目的 研究针刺中渚穴、外关穴脑功能变化的规律和脑激活区的定位信息。为针灸治疗的中枢机制提供实验依据。方法 利用fMRI-BOLD技术,获取8位健康志愿者的中渚穴和外关穴在行针状态下的脑功能变化图像。利用AFNI软件分析针刺中渚穴和外关穴时脑功能变化的规律。结果 针刺左侧中渚穴和外关穴主要引起扣带回、颞叶、小脑、枕叶等的激活。结论 针刺的镇痛效果可能是通过多个脑功能区的相互作用而产生的。

　　【关键词】 针刺;中渚;外关;脑;磁共振成像

　　Study of Acupuncture Zhongzhu (SJ3) and Waiguan (SJ5) by Functional MRI (fMRI)

　　CHI Xu, JU Yan-li

　　Beijing University of Shenzhen Hospital, Shenzhen 518036, China

　　Abstract：Objective To observe the distribution of the activated cerebral regions after acupuncture stimulation of Zhongzhu (SJ3) and Waiguan (SJ5) by functional magnetic resonance imaging (fMRI) technique. Methods A total of 8 cases of volunteer healthy subjects were recruited for this study. Before and during manipulation of the needle, cerebral images were sampled separately by fMRI scanner and analyzed by AFNI software. Results During manipulation of the needle inserted in the unilateral Zhongzhu (SJ3) and Wauguan (SJ5), the highly-activated cerebral structures were cingulated gyrus, temporal gyrus, cerebellum, occipital gyrus, etc. Conclusion The effect of acupuncture analgesia was probably produces by the interaction of multiple brain structures of functional connectivity rather than through the activation of a single brain region.

　　Key words：acupuncture;Zhongzhu;Waiguan;brain;magnetic resonance imaging

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　8例健康志愿者,男性4例,女性4例,年龄19～30岁,均为右利手,无任何精神、神经、外伤病史。受试前无任何不适感。所有受试者在实验之前已被告知实验的目的、内容及方法,且经过练习测定感受阈值,了解“得气”将会产生的酸、麻、胀、痛的感觉。

　　1.2 针刺方法

　　受试者在实验前取卧位,用黑色眼罩遮盖双眼,海绵耳塞堵塞双耳,在视听封闭状态下安静休息10 min后功能性磁共振成像(fMRI)开始持续扫描。8 min(解剖像),1 min静息像,然后由同一位针灸医生常规消毒后,用0.4 mm×25 mm的银质毫针,直刺入左侧中渚25 mm,采用捻转角度为180°,频率为120 次/min,持续捻转(S)1 min,静息(R)1 min,共重复5次,最后将针拔出。fMRI共持续扫描19 min。外关用同样的方法操作。在同一个受试者身上针刺2个不同的穴位,时间间隔至少为1 h。

　　1.3 图像采集及处理方法

　　采用Siemens公司Avanto 1.5 T磁共振成像系统和标准头部线圈进行头颅MRI扫描。首先采用EPI序列进行功成像扫描,参数为：TR=2000 ms,TE=40 ms,FA=90°,FOA=2 202 mm,扫描矩阵64×64,层厚4 mm,层距1.0 mm,每2 mm获得覆盖全脑的26层图像;然后采用3D解剖像,FLASH序列：TR=11,TE=4.94, FA=15°,FOA=256×224,层厚1 mm,间距0.2 mm,连续获得平行于AC-PCXI线的192层,矢状面图像以覆盖全脑。使用AFNI软件重建图像,校正功能像的头动,进行t检验的统计学分析。

　　2 结果

　　针刺8例中,捻针时均有得气感。针刺外关后脑功能图中共同的激活区为：右侧中央后回,右侧中央前回,右侧内囊,扣带回,双侧丘脑,双侧颞叶,双侧枕叶,双侧额叶,双侧小脑半球,双侧后顶叶。见图1。针刺中渚后8例脑功能图中共同的激活区为：右侧中央后回,扣带回,双侧辅助运动区,双侧颞叶,双侧枕叶,双侧额叶,双侧小脑半球,双侧顶叶,双侧壳核。见图2。

　　3 结论

　　BOLD成像[1],也就是通常指的fMRI,是1990年由AT&T Bell实验室Ogawa等首先报道[2]。BOLD是利用局部激活区脑血流量增加,同时脑细胞摄氧量也增加,但前者增加的幅度明显大于后者,导致激活区血管内含氧血红蛋白增加,去氧血红蛋白减少。去氧血红蛋白是一种顺磁性物质,它可影响血管附近磁场的均匀性,在局部形成微观梯度场,从而使质子去相位, 导致T2信号衰减、下降,因此,去氧血红蛋白的减少可使局部信号增高,表现在功能图上出现相应部位的激活区。fMRI是研究活体脑神经细胞活动的一项新技术,它将高分辨率磁共振成像技术和神经活动相结合,是目前人们所掌握的唯一无侵入、无创伤、可精确定位的人脑高级功能研究手段。

　　中渚是手少阳三焦经的输穴。本研究利用fMRI成像原理,研究针刺左侧中渚可引起大脑多个区域的激活,包括右侧中央后回、扣带回、双侧辅助运动区、双侧颞叶、双侧枕叶、双侧额叶、双侧小脑半球、双侧顶叶、双侧壳核。外关是手少阳三焦经的络穴,八脉交会穴,通阳维脉。针刺左侧外关可引起大脑多个区域的激活,包括右侧中央后回、右侧中央前回、右侧内囊、扣带回,、双侧丘脑、侧颞叶、双侧枕叶、双侧额叶、双侧小脑半球、双侧后顶叶。右侧的中央后回被激活,是脑功能区对针刺感的反应,符合感觉交叉支配的原则。但多个功能区双侧均被激活,证实了中枢神经传导通路的存在,同时揭示了经穴独特感传现象的存在。扣带回属边缘系统,与人类情绪反应、睡眠觉醒、内脏调节与记忆有关,而且参与了镇痛过程。小脑的功能除了传统认为调节平衡、肌肉张力,协调随意运动,参与学习记忆等。痛觉是一种多维度的复合感觉,包括感觉辨别(强度、位置、方式),认知(注意、记忆)和情感动机(害怕、厌恶)三种成分。许多不同的脑功能区皆可处理与疼痛有关的信息,笔者认为,针刺镇痛可能也是通过这些不同脑功能区的协同调节活动而发挥作用。针刺单一穴位能调制不同的痛觉通路,针刺镇痛效果并非通过单一脑功能区,而是通过有功能联系的多个脑功能区所形成的一个复杂的流动性网络的相互作用,进而产生血液动力学和代谢变化。中渚和外关同属于手少阳三焦经,它们在脑功能图上有许多相同的激活区域,也有部分不同的地方。两者有重合的区域是否就是手少阳三焦经在大脑的激活区域?由于研究的穴位过少,这只是笔者的一个思考,希望提供给大家一点研究思路,更好地致力于这方面的研究。

　　【参考文献】

　　[1] Turner R, Lebihen D, Moonen CT, et al. Echo-planar time course MRI of cat oxygenation[J]. Magn Reson Med,1991,22：99-127.

　　[2] Ogawa S, Lee TM, Kay AR, et al. Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation[J]. Proc Natl Acad Sci USA,1990,87：9868-9872.