國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)對(duì)健康中老年女性相關(guān)腦區(qū)的靜息態(tài)腦功能成像的影響

譚小龍，崔運(yùn)能，陳蘭品，鐘偉楊，李紅林，曲姍姍，高靜純，陳俊琦

南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院1醫(yī)學(xué)影像科，4康復(fù)醫(yī)學(xué)科，廣東 廣州 510630；2南方醫(yī)科大學(xué)附屬佛山婦幼保健院放射科，廣東 佛山 528000；3南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，廣東 廣州 510515

臨床上多根據(jù)大腦皮質(zhì)功能定位在頭皮的投影，以配穴組方進(jìn)行治療各類(lèi)腦源性病癥，療效顯著[1-3]。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針是其中的代表，是目前世界范圍內(nèi)微針系統(tǒng)唯一通行的標(biāo)準(zhǔn)，然而，針刺機(jī)制研究的滯后，影響了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針的推廣，也不利于國(guó)際交流。遂能否在活體上反饋其對(duì)中樞神經(jīng)機(jī)制的特異性影響，是提議國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針成為腦源性疾病治療的有效方法之一的關(guān)鍵。近年來(lái)，醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展為腧穴特異性的研究提供了新的手段——利用腦電圖、腦磁圖、磁共振等現(xiàn)有的多種神經(jīng)影像技術(shù)來(lái)觀察大腦的結(jié)構(gòu)和功能的改變。特別是靜息態(tài)fMRI（Rs-fMRI）[4]，可以通過(guò)探測(cè)靜息下人腦自發(fā)腦功能活動(dòng)，不需要進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，受試者也易于配合，是目前相關(guān)研究的熱點(diǎn)，目前已有相關(guān)研究，但未對(duì)性別差異進(jìn)行探討[5-6]。李佳子等[7]通過(guò)Rs-fMRI技術(shù)發(fā)現(xiàn)在行為和認(rèn)知領(lǐng)域有著性別的差異。本研究主要針對(duì)健康中老年女性，對(duì)其被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后的效應(yīng)進(jìn)一步探討，以期為下一步病理狀態(tài)下的頭針針刺研究提供依據(jù)和參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1～5月招募的11名已自愿簽署知情同意書(shū)的健康中老年女性受試者，年齡60～63歲（56.18±3.82歲）。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡50～70歲，女性患者；無(wú)高血壓病史，無(wú)糖尿病病史，無(wú)甲狀腺病病史，顱內(nèi)無(wú)多發(fā)缺血性病灶者；飲食規(guī)律，不嗜煙、酒，且24 h內(nèi)無(wú)飲茶和咖啡，睡眠正常，體型適中；近1月內(nèi)未接受過(guò)針刺治療；右利手；已自愿簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：妊娠、哺乳期婦女；體內(nèi)有金屬類(lèi)物質(zhì)（如心臟支架）和假牙者；有血友病等針刺禁忌癥者；有幽閉恐懼癥者。本研究已獲得吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)（No：2016ks043）。

1.2 針刺方法

按照《頭皮針穴名國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化方案》[8]，選取頂中線（百會(huì)穴到前頂穴的連線）、左側(cè)頂顳前斜線（前神聰穴到懸厘的連線）、左側(cè)頂顳后斜線（百會(huì)穴到曲鬢穴的連線）進(jìn)行針刺。采用華佗牌一次性無(wú)菌針灸針（規(guī)格為0.30 mm×40 mm，蘇州醫(yī)療用品廠，中國(guó)），常規(guī)消毒后，沿頭皮呈15°～30°角針刺至帽狀腱膜下，進(jìn)針深度約30 mm，得氣后，快速捻轉(zhuǎn)，頻率為200次/min以上，以受試者感覺(jué)局部脹麻為度，留針30 min，捻針1次/min。

1.3 儀器與方法

采用西門(mén)子3.0 T超導(dǎo)MRI系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)頭部線圈，在針刺前和針刺后20～30 min內(nèi)獲取T1 MPRAGE和Rs-fMRI（EPI序列）為主的數(shù)據(jù)。技師要求受試者仰臥于磁共振掃描床，并將其頭部用泡沫墊固定在線圈內(nèi)，以保持頭部不動(dòng)。囑受試者保持清醒，用黑色眼罩遮蓋雙眼，海綿耳塞堵塞雙耳，封閉視聽(tīng)，平靜呼吸，盡量不進(jìn)行特定的思維活動(dòng)。

T1 MPRAGE掃描參數(shù)：3D TFE序列橫斷面掃描，獲得全腦高分辨率T1WI解剖像。掃描參數(shù)：TR=2 300 ms，TE=2.45 ms，轉(zhuǎn)角=8°，F(xiàn)OV=250 mm×250 mm，層厚=1 mm， 體 素=1.0 mm×1.0 mm×1.0 mm， 矩陣=256×256，層數(shù)=192。

fMRI-BOLD掃描參數(shù)：采用單次激發(fā)回波平面成像（EPI）技術(shù)橫軸位掃描。掃描參數(shù)：TR=2 000 ms，TE=30 ms，轉(zhuǎn)角=90°，層厚=3.5 mm，層間距=0.7 mm，體素=3.5 mm×3.5 mm×3.5 mm，F(xiàn)OV=224 mm×224 mm，重復(fù)次數(shù)=240，矩陣=64×64，層數(shù)=37，共8 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

基于Matlab 2012a平臺(tái)，利用DPABI工具包啟動(dòng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖（SPM 12），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去除時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間平滑、校正頭動(dòng)、配準(zhǔn)、去線性漂移、去除協(xié)變量、圖像濾波等后，分別計(jì)算針刺前、后低頻振幅比率（fALFF）和局部一致性（ReHo）值。隨后基于該平臺(tái)使用rest 1.8軟件包中配對(duì)t檢驗(yàn)對(duì)干預(yù)前、后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲取統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖，并對(duì)統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖進(jìn)行識(shí)別、校正（AlphaSim校正，Cluster Size 27，rmm=4，P＜0.005），獲得fALFF值和ReHo值變化的腦區(qū)解剖位置及激活強(qiáng)度，由有經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師根據(jù)解剖知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行最后校正。

2 結(jié)果

1例受試者未在針刺結(jié)束后30 min內(nèi)進(jìn)行RsfMRI掃描，數(shù)據(jù)予以剔除，剩下10例受試者接受?chē)?guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針干預(yù)后腦局部特異性變化如下：以右側(cè)小腦后葉、小腦角、懸雍垂和山坡為主的腦區(qū)fALFF降低（T=-6.576 1），而以左側(cè)角回、楔前葉和BA7為主的腦區(qū)fALFF增強(qiáng)（T=6.219 3）。以左梭形回（T=-5.609 5）為主,以左側(cè)腦橋（T=-6.431 6）為主，以顳上回和海馬旁回（T=-6.442 4,Z=-18）為主，以右側(cè)距狀裂周?chē)樱═=-5.520 1，Z=3）為主和以右側(cè)梭形回（T=-6.477 6，Z=-30）為主的腦區(qū)ReHo降低，而雙側(cè)楔前葉和BA7、角回為主（T=4.822 4及T=5.606 4），左顳中回和顳上回為主（T=6.745 8），左頂下小葉和中央后回為主（T=8.089 1），左邊緣葉、扣帶回、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)、中央前回、中央后回（T=6.714 1）為主的腦區(qū)ReHo增強(qiáng)（表1、圖1～2）。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，健康中老年女性腦功能在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次針刺頂中線、左側(cè)頂顳前斜線、左側(cè)頂顳后斜線后，以左側(cè)角回、BA7、楔前葉為主的腦區(qū)fALFF值增強(qiáng)，表示該部分腦區(qū)局灶性神經(jīng)元活動(dòng)增強(qiáng)。同時(shí)，這部分腦區(qū)與周?chē)噜従植可窠?jīng)元活動(dòng)同步性也增強(qiáng)了，即其ReHo值增強(qiáng)。研究對(duì)象的左側(cè)大腦半球?yàn)閮?yōu)勢(shì)半球，其BA39是視覺(jué)性語(yǔ)言中樞（閱讀中樞），負(fù)責(zé)語(yǔ)義的加工[9]。BA7是體感聯(lián)合皮層，與空間定位有關(guān)[10]。楔前葉位于大腦頂葉內(nèi)側(cè)、后中皮質(zhì)背側(cè)部分，與軀體感覺(jué)皮質(zhì)、視覺(jué)皮質(zhì)、扣帶后回和壓后皮質(zhì)緊密相連[11-12]，以通過(guò)自體感覺(jué)、視覺(jué)和其他多種感官輸入的信息，完成感覺(jué)運(yùn)動(dòng)的整合，并參與與運(yùn)動(dòng)意圖或早期運(yùn)動(dòng)計(jì)劃形成相關(guān)的高級(jí)認(rèn)知功能，及參與執(zhí)行控制的自我監(jiān)控過(guò)程。左側(cè)楔前葉，與ReHo一起升高的右側(cè)楔前葉和扣帶回是組成大腦執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的腦區(qū)之一[13]。

表1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后fALFF和ReHo變化的腦區(qū)及其定位Tab.1 Brain regions and the location of fALFF and ReHo after first intervention of international standard scalpel

除fALFF值與ReHo值一致增強(qiáng)的腦區(qū)外，左顳中回和左顳上回為主的腦區(qū)，左頂下小葉和中央后回為主的腦區(qū)，及左邊緣葉、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)、中央前回、中央后回為主的腦區(qū)ReHo值也有增強(qiáng)。其中，左顳中回與語(yǔ)言和語(yǔ)義記憶加工過(guò)程有關(guān)[14]；顳上回參與語(yǔ)言的理解，是語(yǔ)言理解功能網(wǎng)絡(luò)的一部分[15-16]；左頂下小葉為次級(jí)體感皮層，通過(guò)響應(yīng)外界對(duì)軀體的刺激[17]；輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)位于運(yùn)動(dòng)皮層的前方，主要參與復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)備，起動(dòng)和監(jiān)測(cè)[18]；邊緣葉與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和大腦皮質(zhì)有廣泛聯(lián)系[19]，參與高級(jí)神經(jīng)、精神（情緒和記憶等）和內(nèi)臟的活動(dòng)；中央前回和中央后回分別為初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層和體感皮層，前者控制行為運(yùn)動(dòng)，后者接受對(duì)側(cè)肢體感覺(jué)的傳入[19]?？梢?jiàn),健康中老年女性腦功能在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后，上述言語(yǔ)、感覺(jué)、肢體運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)加強(qiáng)了與周?chē)X區(qū)的聯(lián)系。

至于fALLF值減弱是以右側(cè)小腦后葉、小腦角、懸雍垂和山坡為主。小腦后葉又稱(chēng)為新小腦，與大腦皮層的關(guān)系密切[20]，能協(xié)調(diào)大腦皮層發(fā)動(dòng)的隨意運(yùn)動(dòng)，尤其是在精巧運(yùn)動(dòng)的形成和熟練方面。小腦原裂與上后裂之間的部分蚓部為山坡，山坡屬于新小腦的一部分，也參與隨意運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。小腦懸雍垂即小腦蚓垂，參與完成人體的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)，其整合功能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能具有可塑性的體現(xiàn)之一[21]。小腦主要通過(guò)腦干和脊髓得到中樞運(yùn)動(dòng)信息的反饋，從而完成更精確完美的運(yùn)動(dòng)[22]。小腦腳是小腦與腦干相連的部位，有三對(duì)。小腦中腳是高級(jí)中樞經(jīng)腦橋與小腦相聯(lián)系的通道[23]。左腦橋是位于中腦和延髓之間的中樞神經(jīng)結(jié)構(gòu)，是大腦與小腦聯(lián)系的中介，通過(guò)小腦腳與小腦連接。大腦、腦橋和小腦組成的大腦-橋腦-小腦環(huán)路有效地保證了隨意運(yùn)動(dòng)的精確性。以上右側(cè)小腦相關(guān)腦區(qū)局灶性神經(jīng)元活動(dòng)降低，可能與受試者在MR掃描下，全程被要求維持平躺不動(dòng)，缺乏關(guān)聯(lián)的任務(wù)刺激，使得右側(cè)大腦-腦橋-小腦環(huán)路受到了抑制有關(guān)。

圖1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后fALFF變化的腦區(qū)Fig.1 Brain regions of fALFF after first intervention of international standard scalpel

圖2 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后ReHo變化的腦區(qū)Fig.2 Brain regions and the location of ReHo after first intervention of international standard scalpel

此外，還有以左顳上回、海馬旁回、右距狀裂周?chē)べ|(zhì)和左右梭形回為主的腦區(qū)ReHo值下降。左顳上回與記憶和情感有關(guān)[24]。海馬旁回參與認(rèn)知和情緒的調(diào)控，其結(jié)構(gòu)的損傷可以引起情感和認(rèn)知行為的異常。右距狀裂周?chē)べ|(zhì)為視覺(jué)中樞分布區(qū)。左右梭回形則具有面部識(shí)別和其他屬性識(shí)別的視覺(jué)認(rèn)知功能[25-26]。這些腦區(qū)Reho值下降推測(cè)與試驗(yàn)過(guò)程中受試者視覺(jué)封閉，視覺(jué)信號(hào)被阻斷，及盡量不進(jìn)行特定的思維活動(dòng)有關(guān)。與現(xiàn)有同類(lèi)研究對(duì)比[5]，針刺健康中老年女性被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后的效應(yīng)更加體現(xiàn)了左側(cè)大腦優(yōu)勢(shì)半球的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，并出現(xiàn)了新的腦區(qū)—小腦，對(duì)隨意運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)有指向性意義。本研究也存在一定缺陷，如以自身對(duì)照為主，缺乏不同針刺方法的對(duì)照，也缺乏不同生理狀態(tài)下的比較；樣本量較小。需要下一步完善。

綜上，健康中老年女性腦功能在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后，與感覺(jué)、肢體運(yùn)動(dòng)、言語(yǔ)功能相關(guān)的腦區(qū)出現(xiàn)特異性改變。