針刺頭維穴即刻腦激活效應(yīng)的fMRI 研究

楊玉嬋，詹松華，譚文莉，成建明，魏翔宇，徐春陽，龔志剛，張 敏，楊辰瑤，姜宏寧

（上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院①放射科，②針灸科，上海 201203）

針灸因其適應(yīng)證廣、操作簡便、費(fèi)用低廉等特點(diǎn)而得到認(rèn)可?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證實(shí)，針灸穴位與神經(jīng)密切相關(guān)［1］。BOLD-fMRI 可對大腦的高級功能變化進(jìn)行可視性研究，為研究針灸的作用機(jī)制提供了一種新的方法［2］。頭維穴是胃經(jīng)在頭部的腧穴，其治療頭痛、眩暈、臉部痙攣等有很好的效果。本研究利用團(tuán)隊已研發(fā)成功的3.0 T MRI 兼容頭顱柔性線圈，實(shí)現(xiàn)了在針刺頭穴的同時行fMRI 掃描；并通過針刺健康志愿者兩側(cè)頭維穴，分析針刺頭維穴即刻神經(jīng)影像學(xué)的變化，為評價針灸的臨床療效提供一種新的實(shí)驗方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料 于2021 年4—9 月招募40 例健康志愿者為受試者，均為上海中醫(yī)藥大學(xué)在校女生，年齡18～30 歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①右利手；②既往體健，無頭痛、重大外傷及手術(shù)史；③既往1 個月內(nèi)未接受藥物及針灸治療；④無MRI 檢查禁忌證；⑤非經(jīng)期；⑥知情同意并簽署知情同意書。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)（2019-767-122-01）。

1.2 儀器與方法 采用聯(lián)影uMR790 3.0 T MRI 掃描儀，以AHC12 作為接收線圈。掃描序列與參數(shù)：T2FLAIR，TR 8 000 ms，TE 105.3 ms，翻轉(zhuǎn)角150°，視野230 mm×200 mm，層厚5 mm，層距1 mm，掃描層數(shù)24 層；3D GRE-T1WI，TR 7.2 ms，TE 3.1 ms，翻轉(zhuǎn)角10°，視野256 mm×256 mm，層厚1 mm，無間隔，掃描層數(shù)192 層；BOLD 掃描采用FE-EPI 序列，TR 2 000 ms，TE 30 ms，層厚3.5 mm，層距0.7 mm，翻轉(zhuǎn)角90°，視野224 mm×224 mm，掃描范圍包括全部大腦、小腦和腦干，層數(shù)33 層，掃描時間10 min，總共300 個時間點(diǎn)。針刺由1 名經(jīng)驗豐富的針灸醫(yī)師完成，采用0.5 寸金制毫針針刺頭維穴。頭維穴的位置參照腧穴名稱與定位標(biāo)準(zhǔn)：在額角發(fā)際直上0.5 寸，頭正中線旁開4.5 寸。根據(jù)研究設(shè)計，受試者取仰臥位，頭部固定。先行結(jié)構(gòu)相掃描及靜息態(tài)BOLD-fMRI檢查，后退檢查床用平刺法取穴頭維穴，待針進(jìn)入帽狀腱膜時左右捻轉(zhuǎn)得氣后留針。再次以相同定位條件進(jìn)入MRI 設(shè)備內(nèi)，行第2 次靜息態(tài)BOLD-fMRI檢查。掃描結(jié)束后拔針。

對針感行視覺模擬評分（visual analog scale，VAS），主要“得氣”感包括酸、脹、麻、疼痛：0 分為無感覺，1～3 分為輕度，4～6 分為中等，7～8 分為強(qiáng)，9分為重度，10 分為無法忍受。

1.3 圖像后處理 低頻振蕩振幅（amplitude of low frequency fluctuation，ALFF）分析采用RESTplus 軟件包（http：//restfmri.net/forum）。預(yù)處理步驟：去掉前10 個時間點(diǎn)；時間層校正；頭動矯正；空間標(biāo)準(zhǔn)化；空間平滑半寬高（full-width at half maximum，F(xiàn)WHM）為6 mm；去除線性分量；回歸噪聲；濾波。對低頻振蕩0.01～0.08 Hz 頻帶，計算腦功能信號的功率并進(jìn)行開方，得出所有受試者的ALFF 腦圖。將ALFF 值除以全腦所有體素，得出標(biāo)準(zhǔn)化的ALFF 值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0 軟件，運(yùn)用雙變量Pearson 統(tǒng)計學(xué)方法，計算受試者針刺后VAS，對針刺即刻與針刺前差異統(tǒng)計學(xué)意義腦區(qū)的ALFF 值與VAS 行相關(guān)性分析。使用配對樣本t 檢驗對針刺即刻與針刺前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果行FEW 校正后，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 針刺頭維穴前、針刺即刻ALFF 激活腦區(qū)及其差異 針刺前ALFF 值降低腦區(qū)為右側(cè)舌回（峰值坐標(biāo)：6，-90，-18）（圖1a）。針刺即刻ALFF 值降低腦區(qū)為右側(cè)顳中回（峰值坐標(biāo)：51，3，3）（圖1b）。針刺兩側(cè)頭維穴即刻與針刺前相比，右側(cè)顳下回（峰值坐標(biāo)：39，-6，-45）ALFF 值降低（圖1c）。

圖1 兩側(cè)頭維穴針刺前、針刺即刻fMRI 圖像及對比圖像 注：針刺前低頻振蕩振幅（ALFF）值降低腦區(qū)為右側(cè)舌回（峰值坐標(biāo)：6，-90，-18）（圖1a）；針刺即刻ALFF 值降低腦區(qū)為右側(cè)顳中回（峰值坐標(biāo)：51，3，3）（圖1b）；針刺兩側(cè)頭維穴即刻與針刺前相比，ALFF 值降低的腦區(qū)為右側(cè)顳下回（峰值坐標(biāo)：39，-6，-45）（圖1c）。下方顏色條代表t 值（紅色代表ALFF 值激活升高區(qū)域，藍(lán)色代表ALFF 值激活降低區(qū)域）圖2 針刺頭維穴即刻右側(cè)顳下回ALFF 值對應(yīng)的針感視覺模擬評分（VAS）的散點(diǎn)圖 注：右側(cè)顳下回ALFF 值與針感VAS 呈正相關(guān)（r=0.557，P＜0.05）

2.2 ALFF 值與VAS 的相關(guān)性 右側(cè)顳下回ALFF值與針感VAS 呈正相關(guān)（r=0.557，P＜0.05）（圖2）。

3 討論

既往與針灸相關(guān)的經(jīng)絡(luò)學(xué)說主要基于經(jīng)典著作，缺乏可視性依據(jù)，故不能客觀詮釋針灸的有效性和作用機(jī)制［3］。fMRI 是近年來發(fā)展起來的一種新的影像技術(shù)，可對大腦的高級功能變化進(jìn)行可視性研究，為針灸機(jī)制的研究提供了有效手段［4］，目前應(yīng)用最多的是BOLD-fMRI。ALFF 是以BOLD 信號變化間接反映區(qū)域自發(fā)性神經(jīng)元活動的指標(biāo)。當(dāng)神經(jīng)元自發(fā)性活動增強(qiáng)時，ALFF 值增加；反之，ALFF 值降低代表神經(jīng)元自發(fā)性活動減弱?；诒狙芯繄F(tuán)隊設(shè)計的3.0 T MRI 兼容頭顱柔性線圈硬件支持和不受磁場影響的特制金針［5-6］，筆者探討了針刺兩側(cè)頭維穴引起的即刻腦效應(yīng)改變。

本研究發(fā)現(xiàn)，受試者針刺前ALFF 激活腦區(qū)位于右側(cè)舌回；針刺即刻右側(cè)顳中回ALFF 值降低；針刺即刻與針刺前比較右側(cè)顳下回ALFF 值降低；右側(cè)顳下回ALFF 值與針感VAS 呈正相關(guān)。既往研究證實(shí)，靜息狀態(tài)下大腦許多腦區(qū)存在神經(jīng)元的自發(fā)性活動，包括感覺系統(tǒng)、注意系統(tǒng)、記憶系統(tǒng)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)等，形成了多功能的網(wǎng)絡(luò)體系［7-8］。出現(xiàn)此結(jié)果的原因為，靜息狀態(tài)下與疼痛密切相關(guān)腦區(qū)，如前額葉皮質(zhì)、島葉皮質(zhì)、前扣帶皮質(zhì)均處于“低閾值”狀態(tài)［9］，一些能夠引起疼痛的信息（如視覺信息、聽覺信息）足以使這些區(qū)域出現(xiàn)異常激活，而針刺頭維穴可能抑制處于“低閾值”狀態(tài)的腦區(qū)異常激活，從而發(fā)揮疼痛調(diào)制作用。枕葉皮質(zhì)是視覺感知和處理中心，顳葉除了為聽覺言語中樞外，也與人類的情緒和精神活動有關(guān)［10］，進(jìn)一步表明針刺頭維穴對腦異常激活區(qū)域的影響是感覺、情感和認(rèn)知等多維度的相互作用。本研究中右側(cè)顳下回ALFF 值與VAS 的相關(guān)性結(jié)果表明，認(rèn)知、感覺中樞腦區(qū)的自發(fā)活動在一定程度上能夠反映臨床癥狀，可作為評估疼痛管理的一種手段。

本研究存在一定局限性：①受試者較少，結(jié)論需更大的樣本量證實(shí)；②以健康人群作為研究對象解釋針刺頭維穴ALFF 值的變化，而疾病狀態(tài)下的針刺腦效應(yīng)改變尚需進(jìn)一步探索。

綜上所述，本研究以3.0 T MRI 兼容的針灸可視化平臺為基礎(chǔ)，探討針刺兩側(cè)頭維穴的即時腦激活效應(yīng)，為今后進(jìn)一步研究針刺頭維穴治療頭部疾病的中樞作用機(jī)制提供了一種可行、客觀的方法。