捻針刺激太溪穴對MCI功能性磁共振成像影響的研究

蔣垂剛，崔韶陽，聶彬彬，唐純志，張家維

(1.廣州中醫藥大學，廣州 510405;2.中國科學院高能物理研究所中國科學院核分析技術重點實驗室，北京 100049);3.廣州中醫藥大學針灸推拿學院，廣州 510405)

捻針刺激太溪穴對MCI功能性磁共振成像影響的研究

蔣垂剛1，崔韶陽1，聶彬彬2，唐純志3△，張家維3

(1.廣州中醫藥大學，廣州 510405;2.中國科學院高能物理研究所中國科學院核分析技術重點實驗室，北京 100049);3.廣州中醫藥大學針灸推拿學院，廣州 510405)

目的:探討MCI病理狀態下針刺太溪穴的腦功能效應中樞機制。方法:納入MCI患者和健康老年人各12名，針刺右側太溪穴，實驗采用單組塊設計，分為針刺前靜息態、捻針狀態2個模塊。掃描后圖像使用SPM2進行后處理。結果:針刺前，靜息狀態、MCI患者組與正常組比較，左側額上回 BA6、左側扣帶回 BA24、右側顳上回BA38血氧代謝降低;針刺太溪穴捻針狀態，激活腦區集中于左側額內側回 BA6、左側中央后回 BA40、左側島葉BA13、右側額內側回BA6、右側顳上回BA22、左小腦前葉蚓部。結論:針刺太溪穴靶向性激活了 MCI患者病變腦區，且對于相關腦區具有整體性調節效應。

針刺;太溪穴;磁共振成像;輕度認知障礙

近年來，隨著腦功能成像技術的發展，經穴特異性腦相關的研究越來越成為熱點，大多數研究集中于健康人群的針刺經穴效應觀察，鮮見病理狀態下經穴腦功能效應的研究報道。無論是診斷效應還是治療效應，經穴在病理狀態下都較正常生理狀態明顯，經穴的病理狀態下腦功能效應研究更加值得研究。輕度認知障礙(mild cognitive impairment，MCI)是介于健康和癡呆的過渡性病理狀態，是早期干預的最佳時期，也是針刺經穴腦功能效應研究的最佳載體。為此，我們采用3.0T fMRI觀察了針刺 MCI患者太溪穴捻針過程中腦功能磁共振的變化，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇MCI患者及正常人受試者各12名。MCI被試者男女各6例，年齡在56歲 ～72歲，平均年齡66.83歲 ±4.9歲，正常被試者男5例，女7例，年齡在55歲～76歲，平均年齡62歲 ±4.46歲，各組在年齡、性別、文化程度構成上均無顯著差異(P＞0.05)。男性身高在165cm～175cm之間，女性身高在150cm～168cm之間;男性體重在54kg～73kg之間，女性體重在50kg～60kg之間;所有受試者體重指數均在正常范圍之內，全部被試者均同意參加本試驗并簽署知情同意書。

1.2 診斷及納入標準

MCI臨床診斷標準參照 Petersen等［1］2008年提出的標準及中國防治認知功能障礙專家共識［2］:年齡55歲～75歲;中學文化以上學歷;主訴記憶障礙，且有知情者證實;臨床癡呆量表(CDR)評分為0.5，且簡易精神狀態檢查表(MMSE)至少24分;一般認知功能正常;日常生活能力保持正常;達不到癡呆診斷標準并除外任何可以導致腦功能紊亂的軀體和精神疾病;近半年內在三甲以上醫院體檢證明身體健康者;均為右利手;簽署知情同意書;但健康老年人認知評估正常。

1.3 排除標準

參照中國防治認知功能障礙專家共識［1］制訂:確診的癡呆兼有腦血管病史者;意識障礙，嚴重視力、聽力、失語障礙及其他軀體疾病，嚴重影響神經心理學測試;有肝、腎、造血系統和內分泌系統嚴重原發性疾病、精神病、癲癇、糖尿病及大量飲酒、濫用藥物及惡性腫瘤患者;近1個月內使用任何可能影響認知功能的藥物史;體內有金屬殘留者;對磁共振(MRI)畏懼以及其他原因不能進行掃描者。

1.4 實驗設計

為避免恐懼，所有受試者均于實驗2周前參觀針刺操作及fMRI掃描過程，向受試者詳細介紹具體實驗步驟。實驗時囑受試者放松、閉目、勿動，頭部用自制的頭套固定。視聽屏蔽，專用耳塞堵塞雙耳并佩戴耳機、眼罩，磁體室內僅保留微弱燈光。

為避免針刺后效應的影響，本次實驗采用單組塊設計(single block design)［3］(圖 1)，即靜息期 R(無任何刺激)、針刺期S(進行針刺并行針)以及針刺后效應期PE。

圖1 實驗刺激模式圖

1.5 針刺方法

選取右側太溪穴，取穴依據新世紀全國高等中醫藥院校規劃教材《針灸學》，中國中醫藥出版社出版)。每次選取1穴常規消毒，選0.35×25mm銀質針1根刺入所取穴位，垂直進針15mm，采用均勻提插捻轉行針法，提插幅度在上下2mm～3mm。

1.6 磁共振成像

使用飛利浦Achieva 3.0T超導型磁共振掃描儀，標準頭線圈，頭部固定，分別進行解剖像和功能像掃描。圖像采用回波平面(echo-planar imaging，EPI)序列和GRE序列。

結構象掃描參數:T1MPRAGE(NS-IR):Nr Of Slices:144，Slice Thickness:1 mm，FoV:230 mm ×230 mm，Matrix:256×256，TR:2100 ms，TE:4.6 ms，TI:1100 ms，Flip angle:8 degrees，1 NEX)功能象掃描參數:掃描時間為15min。采用EPI GRE序列，主要參數:TR=2000ms，TE=30ms，FOV=22 ×22cm，Flip-angle=77，Matrix=64 × 64，Slice Thin=4mm，Slice Space=1mm，30 Slice。

1.7 圖像處理及數據分析

應用 Matlab(Math Works Inc．，Natick，MA)和統計參數圖(SPM2)軟件進行fMRI的數據處理。首先將功能圖像序列進行空間配準，并標準化到Montreal Neurological Institute(MNI)標準模板，然后利用半高寬(FWHM)為8mm×8mm×8mm的三維高斯函數對標準化后的數據做空間平滑。根據血液動力學響應函數hrf進行固定效應分析，然后進行雙樣本t檢驗，檢驗被試者的針刺期與靜息期的差異，以 P ＜0.001，uncorrected，K≥10voxels的像素標準構成統計參數圖，該圖即為實驗任務激活的腦區，最后將激活區的坐標轉換到Talairach空間。

2 結果

2.1 針刺前靜息態和捻轉狀態激活大腦皮質功能區情況

經過SPM組分析，觀察非校正象的激活情況(NONE，0.001，K≥10)。MCI患者針刺前較正常人被抑制的腦區為左側額上回(BA 6區)、左側邊緣葉扣帶回(BA 24)、右側顳上回(BA 38);針刺太溪穴捻針狀態激活左側額內側回 BA6、左側中央后回BA40、左側島葉 BA13、右側額內側回 BA6、右側顳上回BA22、左小腦前葉蚓部。

表1 MCI患者針刺前靜息態較正常人代謝降低的腦區

表2 MCI太溪穴捻針狀態激活的腦區

2.2 穴位激活圖針刺前靜息態、捻針狀態經過組分析后激活圖(見圖2，3)

圖2 MCI患者靜息態負激活3D圖

3討論

目前，fMRI以其無創及高空間分辨率等特點在人腦功能研究領域占據重要地位，該技術已被國內外廣泛應用于思維、情感等高級認知方面的研究。穴位與腦的相關性是近年來針灸研究的熱點之一。有研究觀察，針刺足厥陰肝經五腧穴的激活腦區，fMRI結果顯示五穴在腦內各有其相對應的特異性激活區域，從而提示穴-腦之間可能存在特異性聯系［4］。還有學者針刺健康青年的右側太溪穴，采用組塊刺激模式行捻轉手法，激活了右側顳上回BA22、左側額中回 BA46、左右中央后回 BA2和BA3、左側額下回BA45及左側頂下小葉BA40，從而認為針刺激活是與腎經循行、腎經屬絡臟腑及相互聯系密切相關［5］。而目前針刺的功能磁共振成像研究普遍關注正常人穴位的特異性，對于特定病理狀態下腦區激活效應的研究少見。為此，本研究選取輕度認知障礙作為被試者，同時為觀察針刺前和行針時激活腦功能區的差別，特設了針刺前(即靜息態)和捻轉狀態。

MCI患者臨床表現為與年齡、受教育程度無關的記憶力減退，工作能力和效率下降，注意力減退，學習新事物能力下降，但有相對正常的日常生活能力和認知能力，未達到臨床診斷為癡呆的標準。作為AD的前期病變，研究表明在輕度認知障礙性疾病中，額葉、顳葉常有不同程度的病變。本研究結果顯示，針刺前(靜息態)MCI患者組與正常組比較，左側額上回(BA6)、左側邊緣葉扣帶回(BA24)和右側顳上回(BA38)血氧代謝降低，處于負激活狀態，即被抑制狀態也說明了這一點。

針刺太溪穴捻針狀態主要激活雙側額內側回(BA6)，其次為左小腦前葉蚓部、左側中央后回(BA40)、左側島葉(BA13)、右側顳上回(BA22)。其中額上回(BA6)是椎體外系的皮質中樞，包括前運動皮層和輔助運動區，除與肢體運動相關外，同時此區還涉及記憶、注意力、語言、動作模仿、學習以及執行力等功能。這個激活可能與腎為“作強之官，伎巧出焉”相關。顳上回(BA22)為聽覺語言中樞，這個激活可能與腎開竅于耳、腎經挾舌本相關。與語言功能有關的腦區，主要包括 BA22、BA40，其中位于顳上回的BA22為Wernicke's area的主要組成部分，與感覺性失語密切相關。位于頂下小葉的BA40是視覺、聽覺、運動覺、觸覺和前庭覺的高級整合中樞，與語意表達有關。島葉屬邊緣系統，與人類情緒反應、睡眠覺醒、內臟調節與記憶有關。小腦參與非運動高級認知功能，尤其是在調節認知與情感過程中發揮作用［6］。

針刺太溪捻針狀態下，其穴位效應的覆蓋腦區主要涉及聽覺、語言、精神、情志、軀體運動和感覺，與輕度認知障礙的記憶力減退、工作能力和效率下降、注意力減退、學習新事物能力下降有關。

足少陰腎經經循喉嚨，挾舌本，絡心。這些激活腦區的功能表明，太溪穴能夠治療足少陰腎經經循行所過的喉嚨、舌本及精神神志疾患。腎的主要生理功能是藏精、主骨生髓、開竅于耳，而太溪為腎經的原穴、輸穴，腦為“髓海”，因此能夠治療聽覺、認知障礙相關疾患。

由于針刺存在持續性效應，針刺神經響應模式不符合多組塊實驗設計，即針刺神經動力學函數不符合“靜息-刺激-靜息-刺激”狀態的交替變化模式［7］，故為避免針刺持續性效應的影響。本文采用單組塊設計模式，即靜息期(無任何刺激)和針刺期(進行針刺并捻針)。我們發現，MCI患者靜息態腦抑制區與針刺捻針狀態下激活的腦區之間缺乏單純的解剖對應關系。故筆者認為，針刺太溪穴靶向性激活了MCI患者病變腦區，且對于相關腦區具有整體性調節效應。針刺太溪穴的經穴腦功能效應可能存在病理反應的特異性腦區，并且再此基礎上廣泛激活了相關腦區的神經元活動，具體機制有待進一步結合生化指標進行闡明。

［1］Petersen RC，Negash S．Mild cognitive impairment:an overview［J］．CNS Spectrums，2008，13(1):45-53．

［2］中國防治認知功能障礙專家共識專家組．中國防治認知功能障礙專家共識［J］．中華內科雜志，2006，45(2):171-173．

［3］Yan B，Li K，Xu JY，et al．Acupoint-specific fMRI patterns in human brain［J］．Neuroscience Letters，2005，383(3):236-240．

［4］徐放明，謝 鵬，呂發金，等．針刺肝經五腧穴激活腦區的功能磁共振成像研究［J］．南京中醫藥大學學報，2007，23(4):224-227．

［5］程華軍，陳尚杰，朱 芬．捻轉和非捻轉刺激太溪穴后腦激活狀態的功能磁共振成像研究［J］．中國組織工程研究與臨床康復，2009，26(13):5020-5022．

［6］Lijun Bai，Wei Qin，Jie Tian，et al．Time-varied characteristics of acupuncture effectsin fMRIstudies［J］．Human Brain Mapping，2009，30(11):3445-3460．

［7］方環海，張東平．《小腦與認知》述評［J］．當代語言學，2005，7(4):372-377．

Effect of Needle Rotation in Taixi(KI3)Acupoint on Functional MRI in MCI Patients

JIANG Chui-gang1，CUI Shao-yang1，NIE Bin-bin2，TANG Chun-zhi3△，ZHANG Jia-wei3
(1.Guangzhou University of TCM，Guangzhou510405，China;2.Key Laboratory of Nuclear Analytical Techniques，Institute of High Energy Physics，Chinese Academy of Sciences，Beijing100049，China)

Objective:To study the central mechanism of brain function effect with acupuncturing Taixi(KI3)point in MCI pathologic state．Methods:Twelve patients with MCI and twelve normal aging people were enrolled in this research and acupunctured at Taixi points．A block design including two blocks，resting state and rotating state．Scanned images were analyzed by using SPM2.Results:The resting state，group of patients with MCI compared with normal blood oxygen metabolism decreased in left superior frontal gyrus(BA6)，left cingulate gyrus(BA24)and right superior temporal gyrus(BA38);The medial frontal gyrus(BA6)，left postcentral gyrusBA40，left insula(BA13)，right medial frontal gyrus(BA6)，right superior temporal gyrus(BA22)and left cerebellar culmen were evoked by acupuncture inTaixi．Conclusion:Acupuncture in Taixi(KI3)could activate the target-based brain areas in MCI patients，and had integrity adjustment effect in related brain areas．

Acupuncture;Taixi(KI3);Magnetic resonance imaging;MCI

R245．9

B

1006-3250(2011)12-1365-03

2011-03-27

蔣垂剛(1979-)，男，主治醫師，醫學博士，從事針灸治療腦病研究，Tel:13977154743，E-mail:jiangchuigang@126.com。

△通訊作者:唐純志(1966-)，男，教授，醫學博士，博士研究生導師，從事針灸療效的機制研究，Tel:020-36585578，E-mail:jordan664@163.com。