功能性磁共振成像技術在針刺研究中的應用評述

蔣 萃,周思遠,趙 凌(指導),李 瑛(指導)

(1.成都中醫藥大學針灸推拿學院 2008級碩士研究生,四川成都 610075;2.成都中醫藥大學針灸推拿學院,四川成都 610075)

功能性磁共振成像技術(functionalmagnetic resonance imaging,fMRI)是一種非常有效的研究腦功能的非介入技術,能對特定的大腦活動皮層區域進行準確的定位,具有較高的空間分辨率。目前,fMRI在針刺研究中的應用越來越廣泛,評述如下。

大量研究表明,針刺對機體所發揮的作用,主要是通過針刺激發穴位深層感受器的神經末梢,沿著外周神經向中樞發放沖動,經各級神經中樞整合和調制,再經神經或體液途徑作用于臟腑器官而實現的[1]。fMRI的應用可以直接顯示針刺效應在中樞神經的定位。目前 fMRI在針刺中的應用多數是在生理狀態下進行的,病理狀態下的研究正逐漸受到關注。

1 生理狀態下的研究

1.1. 穴位特異性研究

穴位是臟腑、經絡之氣輸注于體表的特殊部位。以前都相對集中在足三里、合谷、太沖等臨床最常用的穴位上,近 5年來穴位的研究范圍有所擴大。如王氏[2]針刺申脈激活邊緣系統、額葉、顳葉,陳氏[3]針刺大陵激活額下回、額中回、顳上回、中央后回和頂下小葉,周氏[4]針刺伏兔激活下丘腦、海馬回、額回,余氏[5]針刺外關激活額下回、顳下回、頂下小葉、腦干和小腦,閆氏[6]電針曲池激活痛覺、內臟調節中樞。針刺穴位可以激活多個腦區,故有研究者[7-11]指出穴位治療作用的產生應該是由來自穴區的信息傳遞到多個腦區,并形成復雜流動性網絡的相互作用而得以實現的。

此外,對真假針刺和穴位也進行了對比研究。賴氏[12]對外關分別進行真、假針刺,發現真針刺較假針刺對調控上肢運用的腦區及小腦有顯著激活。進一步研究針刺外關與外關配伍非穴,針刺外關對右側小腦的激活率高于針刺外關配伍非穴,認為外關與非穴的配伍關系不是簡單的 1+0=1的對應關系,并推測"非穴"不是真正意義上的 “0”效應穴位,而是具備著一定的功能主治的[13]。劉氏[14]針刺太沖、合谷及其旁開10mm(不在經絡上)的假穴,發現真穴激活小腦的區域廣于假穴。方氏[15]針刺太沖、丘墟和假穴,發現在捻針時只有真穴會產生腦血氧飽和度的改變,認為這可能與真穴捻針時對皮層神經活動有較特異的作用相關,而假穴未觀察到此種現象。張氏[16]對陽陵泉和懸鐘以及假穴進行深刺,認為穴位深刺電針鎮痛作用可能是通過抑制和興奮與痛覺調制相關的多個腦功能區而實現的,而假穴深刺則更多的是一種不良刺激。

1.2 穴位配伍研究

許氏[17]針刺合谷和太沖,觀察到多穴配伍并不是引起多個穴位相關腦組織 fMRI功能的簡單疊加,而是重新分布。王氏[18]針刺四關穴(雙合谷、雙太沖)提示多穴配伍有增強治療作用、抑制副作用的效果。邱氏[19]針刺右側光明及外關使雙側大腦枕葉距狀溝視覺皮質及頂下小葉皮層區信號增加,說明特定的功能組穴與相應皮層興奮區之間存在一定的相關性。

1.3 刺激方法研究

實驗表明不同刺激方法以及針刺的深度、強度不同所產生的效應也有所不同。胡氏[20]分別采用電針和手針內關顯示兩者既有共同又有不同的腦功能活動區,電針組激活的腦區體積和強度較手針組大、高。黃氏對比了陽陵泉[21]、支溝[22]、外關配伍支溝[23]皮部淺刺和常規針刺對不同腦功能區的激活,發現陽陵泉淺刺可治療運動障礙,深刺可治療精神神志病、平衡障礙;深刺支溝相對集中地激活對側腦區,其激活點和強度都相對集中,而淺刺激活點分散在左右兩側腦區,強度也不如常規針刺;外關配伍支溝淺刺相對長于治療與運動、語音、記憶和情緒有關的疾病,深刺長于視覺、平衡、椎體外系相關疾病。

1.4 得氣研究

“得氣”是指毫針刺入腧穴一定深度后,施以提插或捻轉等行針手法,使針刺部位獲得經氣感應。《靈樞?九針十二原》明確提出“刺之要,氣至而有效”。陳氏[24]針刺百會發現,針刺過程中無針感或針感弱的受試者所得腦功能圖中激活部位散在、相關系數較低。調整刺激參數使受試者均有不同程度的“得氣”感后,腦功能圖中腦區融合成團塊激活且相關系數較高。王氏[2]針刺合谷、陰陵泉激活頂上小葉,頂上小葉主要是對來自皮膚、肌腱、關節和內臟感受器的刺激進行綜合和分析,認為其活動可能與“得氣感”(麻、脹和肌肉跳動)相關。

2 病理狀態下的研究

目前多集中于對腦功能改善的研究。付氏[25]針刺阿爾茨海默病患者的神門,黃氏[26]針刺血管性癡呆患者的百會、水溝、神門,均發現可激活額葉與顳葉,解釋了這些穴位治療腦認知功能障礙。唐氏[27]電針周圍性面癱患者的地倉激活雙側中央前回和中央后回,為臨床治療面癱提供了直觀依據。常氏[28]針刺皮質下失語癥患者的通里、懸鐘,激活了多個皮質中樞,認為語言這種高級神經心理活動是多個腦功能區共同協作的結果。盧氏[29]針刺腦外傷患者的命門和腰陽關,張氏[30]針刺腦損傷患者的風市和足三里,劉氏[31]針刺腦梗死患者的足三里,均激活了雙側運動和感覺區,并指出患側半球的初級運動皮層激活對偏癱的恢復很重要。

3 小 結

近年來 fMRI被應用到針刺研究的諸多領域,研究也從最早的生理狀態下單一穴位發展到病理狀態下多個穴位,從而對臨床應用提供了理論依據。然而,研究中也有不少問題。

3.1 關于機體狀態的選擇

近幾年大部分研究集中于生理狀態,只有少數研究在病理狀態下完成。通過一些實驗得知,針刺對健康人和非健康人的作用途徑不全相同。人體在不同的狀態下接受針刺所產生的影響是不同的,在病理狀態下更為敏感,這可能與病理狀態下激活腦區較為散在有關。不同的機體狀態可導致對針刺的不同反應。針刺調節機制在病理狀態下是否有所不同,需要更多病理狀態下的研究才能說明。

3.2 關于刺激模式的選擇

目前大多采取的是 Block刺激模式。針刺可能會引起長期持久的后效應,由于針刺后效應的影響,在多組塊設計中就有可能會保留針刺效果,而不會恢復到理想的基線狀態。在很短時間內的刺激塊會混淆針刺與非針刺的影響。多個實驗[32,33]已經發現兩個刺激之間需要一段時間恢復到靜息,不過這一恢復期還不明確。所以有研究者提出了非重復事件相關模式(NRER),如田氏[34]采用 NRER與之前 hui采用的Block模式作比較,分析了 NRER的優越性。根據不同的研究目的,研究者會設計相應的實驗模式,所以對于實驗模式的統一也是不能理想化的,但是可以建立標準、可實施的質量控制,制定相關的 SOP,減少因為操作所帶來的影響,盡量保證結果的可重復性。

3.3 關于針刺補瀉的研究

多數研究都強調得氣,但未專門對針刺最常用的捻轉和提插補瀉手法進行系統研究。針刺的治療作用 -扶正祛邪是通過補虛瀉實來實現的。根據中醫理論“虛則補之,實則瀉之”,針刺治療也應該對病理狀態施以相應的補瀉手法,探討針刺的補瀉機理。

3.4 關于循經腧穴的研究

絕大部分研究都集中在對單一或者常用的幾組穴位上,不能明確腧穴與經絡之間的聯系。因此,應該對穴位進行系統的總結,創建出循經腦功能變化圖,分析本經、表里經、他經之間的關系。例如胃痛取胃經的腧穴,偏頭痛取少陽經的腧穴,這些臨床常用的循經取穴都可以從這些研究中得到可視性支持。

3.5 關于穴位配伍的研究

穴位配伍效應的研究目前還局限于對即時針刺穴位引起起腦功能區變化上,可以從針刺治療某種疾病的療效入手,單穴與多穴配伍治療,比較其療效的差異。

綜上所述,fMRI已應用到針刺研究中的諸多領域,而在以后的研究中應給予病理狀態更多關注,使針刺機理的研究更加廣泛深入。

[1]Cho ZH,Chung SC,Jones JP,etal.New findings of the correlation between acupoints and corresponding brain cortexes using functionalMR.IProc Natl Acad Sci USA,1998,95:2670-2673.

[2]王愛成,王玉來,江濤,等.針刺申脈穴的 FMRI腦功能成像研究[J].針刺研究,2005,30(1):43-46.

[3]陳鵬,趙百孝,秦偉,等.針刺大陵穴對大腦皮質的影響 -MRI研究[J].中國針灸,2008,28(6):429-432.

[4]周誠,王嘉洲,陳敏,等.針刺穴位與大腦皮層之間關系的腦功能 MRI表現[J].中華放射學雜志,2005,39(3):252-255.

[5]余宏,凌美玲,彭文杰.運用功能核磁共振成像觀察針刺外關穴捻針狀態腦區的激活[J].時珍國醫國藥,2008,19(11):2634-2636.

[6]閆立平,孫忠人,謝兵,等.電針曲池穴腦功能性磁共振成像的表現[J].針灸臨床雜志,2005,21(3):61-63.

[7]汪青松,徐芳,袁媛,周江寧.經皮電神經刺激術刺激正常老年人穴位的腦功能性磁共振成像研究[J].中國臨床保健雜志,2008,11(4):340-343.

[8]滕晶,王玉來,王愛成.額三針透刺的腦功能性磁共振成像研究[J].山東中醫藥大學學報,2008,32(2):104-106.

[9]王偉,徐海波,孔祥泉,等.電針誘發人腦活動的功能磁共振比較實驗研究[J].實用放射學雜志,2009,25(3):305-308.

[10]李潔巍,張云亭.刺激穴位激活語言皮質的 fMRI研究[J].臨床放射學雜志,2005,24(12):1039-1043.

[11]張嶸,鄒燕琴,黃穗喬.腦功能磁共振成像在針刺合谷、足三里與內關、三陰交穴位后的影像學特征變化比較[J].中國組織工程研究與臨床康復,2007,11(22):4271-4274.

[12]賴新生,曾統軍,黃泳.外關穴真、假針刺 fMRI腦功能成像研究[J].中國中醫基礎醫學雜志,2008,14(9):705-708.

[13]賴新生,蘇沛珠,黃泳.針剌外關穴與外關配伍非穴的fMRI腦功能成像比較[J].天津中醫藥,2009,26(2):113-115.

[14]劉華,單保慈,高殿帥,等.針刺太沖、合谷兩穴位引起的小腦響應的差異:fMRI研究[J].中國醫學影像技術,2006,22(8):1165-1167.

[15]方繼良,Timo Krings,Juergen Weidemann,等.捻針時真,假穴不同中樞激活效應的腦功能 MRI[J].中華放射學雜志,2004,38(12):1281-1284.

[16]張俊海,馮曉源,李霽,等.穴位和非穴位電針鎮痛的腦功能磁共振對照研究[J].中國醫學計算機成像雜志,2005,11(1):10-16.

[17]許建陽,王發強,王宏.針刺合谷與太沖 fMRI腦功能成像的比較研究[J].中國針灸,2004,24(4):263-265.

[18]王葳,李坤成,單保慈,等.針刺正常老年人四關穴的腦功能 MRI研究[J].中國醫學影像技術,2006,22(6):829-832.

[19]邱明國,王健,謝兵.電針刺激光明、外關組穴 fMRI腦功能成像的研究[J].第三軍醫大學學報,2005,27(19):1970-1972.

[20]胡建平,李銀官,曹代榮,等.不同方法針刺內關穴 fMRI比較研究[J].中國現代醫生,2008,46(33):4-7.

[21]黃泳,廖曉明,賴新生.不同層次針刺陽陵泉穴 fMRI腦功能成像比較[J].成都中醫藥大學學報,2008,31(4):5-8.

[22]黃泳,李小溪,賴新生,等.支溝穴皮部淺刺與常規針刺功能性磁共振腦功能成像比較[J].河北中醫,2009,3l(2):254-256.

[23]鄒燕齊,黃泳,賴新生,等.外關穴配伍支溝穴皮部淺刺和常規針刺激活腦區的 fMRI比較研究[J].云南中醫學院學報,2008,31(6):44-47.

[24]陳華德,殷光磊,蔣飚,等.用 fMRI技術探討針刺百會穴對腦功能的影響[J].浙江中醫藥大學學報,2006,30(6):656-659.

[25]付平,賈建平,王敏.針刺神門穴對阿爾茨海默病患者腦功能磁共振成像的影響[J].中國臨床康復,2005,9(1):120-121.

[26]黃泳,賴新生.針刺百會水溝神門影響血管性癡呆患者腦區血流量的觀察[J].中華中醫藥雜志,2006,21(8):462-464.

[27]唐宏圖,王華,徐海波,等.電針周圍性面癱患者地倉穴的 fMRI研究[J].中華中醫藥學刊,2009,27(2):283-285.

[28]常靜玲,高穎,張華,等.電針通里_懸鐘穴對 1例皮質下失語癥患者語言功能和 fMRI改變的作用[J].中國康復醫學雜志,2007,22(1):13-17.

[29]盧虎英,魏鵬旭,徐基明,等.腦外傷患者督脈穴位電刺激 fMRI腦成像的初步觀察[J].中國康復理論與實踐,2007,13(10):971-973.

[30]張金平,崔明,江世標,等.多穴位電針刺激腦功能磁共振成像(fMRI)對腦損傷神經功能恢復的監測[J].安徽醫藥,2009,13(6):632-635.

[31]劉愛國,吳秀玲,李永秋,等.腦梗死患者針刺足三里穴的腦功能性磁共振成像觀察[J].河北中醫,2009,31(1):51-52.

[32]B iella G,Sotgia,ML,Pellegato G,et al.Acupuncture produces central activations in pain regions[J].Neuroimage,2001,14(1):60-66.

[33]Fang JL,Kings T,Weidemann J,et al.Functional MRI in healthy subjects during acupuncture:different effects of eed le rotation in realand false acupoints[J].Neuroradiology,2004,46(5):359-362.

[34]WeiQin,JieTian,LijunBai.fMRI connectivity Analysis of Acupuncture Effects on an Amygdala-Associate Brain Network[J].Molecular Pain,2008,55(4):1-29.