不同針刺鎮痛療法的靜息態腦功能磁共振研究

陳加良 劉國清 陳 俊 劉 峴 李曉凡 凌毅泰

(廣州中醫藥大學第二附屬醫院影像中心，廣東 廣州 510120)

痛覺是由機體內外傷害性刺激或潛在的損傷因素作用產生的一種不愉快的感受和經歷，并常伴有軀體運動和自主神經反應〔1，2〕。而針刺作為一種有效的鎮痛療法被臨床廣泛應用，針刺鎮痛的機制也成為靜息態腦功能磁共振研究的熱門對象。目前應用靜息態腦功能對針刺鎮痛機制的研究往往是針對某一種類針刺方法，且針刺鎮痛機制還有待于更深一步系統研究。平衡針與傳統體針存在一定的聯系和區別，平衡針是在傳統針灸基礎上，以中醫陰陽整體學為理論依據，運用西醫神經調控學發展起來的一門新興針灸學科。本研究試分析平衡針與一般體針針刺鎮痛在靜息態腦功能局部一致性(ReHo)的腦功能區變化的特點及差異，旨在探討不同針刺療法鎮痛機制上的異同性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取廣州中醫藥大學第二附屬醫院(廣東省中醫院)門診及住院的腰椎間盤突出患者。納入標準：①起病或病情發作不超過1個月者；②均為右利手；③沒有腰部外傷、慢性勞損急性發作史；④年齡35～75歲；⑤模擬視覺疼痛評分法(VAS)疼痛評分積分5分以上患者；⑥腰部向臀部及右下肢放射痛，腹壓增加(咳嗽、打噴嚏等)疼痛加劇；⑦直腿抬高及拾物試驗均為陽性，膝、跟腱反射減弱或消失；⑧CT或MR證實有腰椎間盤突出；⑨最近1個月沒有做過任何針刺治療。試驗前各被試均簽署知情同意書。本試驗方案已獲得廣州中醫藥大學倫理委員會批準。VAS評分表：目測類比疼痛評分法左端0表示無痛，中間5表示中度疼痛，右端10表示極度疼痛，分值分別為0～11分，讓患者根據自身疼痛情況在表格上定出某一點，在相應表格上打“√”。

1.2分組及針刺方法 共篩選出15名被試，按完全隨機分組方法分一般體針組8例(男3例，女5例)，平衡針組7例(男4例，女3例)。所有針刺的操作均由同一位廣東省中醫院針灸科高年資醫生完成。平衡針組取穴：腰痛穴，采用長1.5寸無菌毫針，腰痛穴針尖向下平刺1寸；均采用快速針刺不留針手法。常規針刺組取穴：大腸俞、阿是穴，配穴關元俞。操作：手法均用瀉法，阿是穴直刺1.0～1.5寸，留針25 min。

1.3實驗器材 環球牌30號1.5寸無菌銀針(蘇州環球針刺醫療器械有限公司)；眼罩、耳塞為美國產的Aearo EAR Classic的眼罩、耳塞；MR為德國生產的Siemens Avanto 1.5T超導磁共振掃描機。

1.4方法

1.4.1掃描方法 拔針后25 min進行功能磁共振成像(fMRI)掃描，要求被試靜息平臥，保持清醒，平靜有節律呼吸，閉眼做睜眼動作，減少眼球轉動。使用橡皮耳塞降低噪音，固定頭部并最大限度減少頭部及其他部位的主動與被動運動，同時要求盡量不要進行思維活動。

掃描采用Simens Avanto1.5T超導型磁共振掃描儀，標準頭線圈。解剖圖像采用(3D-SPGR)序列，參數為TR/TE/flip angle=24 ms/6 ms/35°，層厚0.9 mm，FOV=220 mm×220 mm，矩陣=256×256。fMRI掃描序列采用T2*-EPI-GRE序列，參數為TR/TE/flip angle=2 000 ms/30 ms/90°，層厚4 mm，間隔1 mm，FOV=240 mm×240 mm，矩陣=64×64，掃描時間為6 min。所有掃描操作由資深磁共振技師完成。

1.4.2數據處理 為排除受試者不適應及磁場不均勻對結果造成的影響，去除功能掃描前6個時間點的數據，后128個時間點的數據進入后續分析。圖像數據由MRIcro軟件轉化格式后，應用SPM5軟件進行時間、空間標準化，校正頭動并映射到標準腦。頭動校正可獲得受試者每個時間序列的水平頭動與旋轉頭動圖，平移<2 mm與旋轉移動<2°的受試者圖像進入后續分析，所有受試者均符合標準。對經SPM5軟件處理生成的圖像濾波、去線性漂移，隨后進行ReHo分析。

1.4.3ReHo分析 肯德爾和諧系數(KCC值)被用來衡量全腦每個體素與其臨近的26個體素的時間序列的同步性。利用ReHo fMRI1.0軟件計算全腦每個體素的KCC，從而每個受試者得到1個KCC，也稱為 ReHo圖。將全腦每個體素的KCC值除以全腦所有體素KCC的均值而得到標準化的ReHo圖，然后對標準化后的ReHo圖進行統計學分析。

1.5統計學方法 把平衡者組與一般體針組進行兩樣本t檢驗，設P<0.03，K≥9為差異具有統計學意義。將所得的MIN坐標轉換為Talairach坐標，查看腦區解剖位置。

2 結 果

2.1兩組針刺療法ReHo存在的相同ReHo腦區 一般體針組與平衡針組針刺鎮痛具有相同的ReHo值腦區(P<0.005)，主要有雙側小腦半球、小腦后葉、小腦前葉、小腦蚓部、扣帶回、額中回、額上回、額下回、顳上回、海馬、枕中回及頂下小葉。

2.2兩組針刺療法ReHo存在的差異ReHo腦區 ReHo值升高的為雙側小腦半球扁桃體，左側枕葉梭狀回、右側下頂葉，右側額上回。而ReHo值下降的腦區為腦干中腦、左側顳中回、左側中央后回、右側額上回及左側丘腦(均P<0.03)。見表1，表2。

表1 平衡針與體針局部一致性ReHo值增高的主要腦區

表2 平衡針與體針局部一致性ReHo值降低的主要腦區

3 討 論

針刺鎮痛的有效性是被臨床應用所證實的，其通過對穴位不同方式的刺激產生一定時間內局部甚至全身性的鎮痛功效。目前對針刺鎮痛的機制尚未完全闡明，但多數研究認為通過對穴位的刺激所產生的信息通過不同的傳入機制到達疼痛中樞，經其整合、修飾、重組處理后再反饋到痛覺感受器，對疼痛活動進行調節而起到鎮痛作用的〔3～5〕。對于針刺信息傳入通路主要有以下幾種通路：(1)脊髓水平調節通路；(2)丘腦中央核-前腦回路-束旁核通路；(3)中腦-邊緣回通路；(4)丘腦中央下核-腹外側眶皮層-中腦導水管周圍灰質通路〔6～9〕。隨著功能磁共振與針刺結合應用研究，特別是靜息態腦功能的應用，對一些針刺鎮痛機制或許能從腦功能這一角度進行闡述。

ReHo方法是一種以計算KCC為基礎的數據分析方法，可反映腦區局部BOLD信號低頻波動時間序列的同步性〔10〕。本研究將fMRI技術應用于針刺鎮痛的研究，并將靜息態腦功能ReHo方法用于數據分析，從ReHo的角度探討靜息態下不同針刺療法鎮痛的中樞機制及其異同性。

平衡針刺學其理論依據認為人體是一個整體，具有自身的調節功能和被動加強的特性，選取體表特定穴位，運用針刺的外因刺激，依靠人自身的調節機制達到自我修復、自我完善、自我平衡的目的。

通過對平衡針和一般傳統體針針刺后的ReHo的分析，可以看出兩種針刺方法相同的ReHo腦區主要為雙側小腦半球、小腦后葉、小腦前葉、小腦蚓部、扣帶回、額中回、額上回、額下回、顳上回、海馬、枕中回、頂下小葉及初級和次級軀體感覺區。結合以往文獻資料，小腦蚓部、扣帶回、海馬參與鎮痛比較明確〔3，11～14〕，說明平衡針和體針都是通過鎮痛中樞進行鎮痛調節，兩種針刺方法均是通過小腦蚓部、扣帶及海馬進行鎮痛調節〔15～17〕。對于初級和次級感覺區域的激活可能是針刺穴位后，中樞神經對針感產生反應；如許建陽〔16〕及Dimitrova等〔5〕研究發現針刺一側穴位可導致對側第一軀體感覺皮層信號增高，認為這是該腦功能區對針刺感的反應，屬于中樞神經對針感的反應。

本研究表明兩種針刺方法在鎮痛效果和針刺信息傳遞通路上存在差異。目前比較清楚的痛覺調制通路中，中腦導水管周圍灰質、下丘腦、初級及次級軀體感覺區、運動皮層、尾狀核、邊緣系統都是重要的痛覺調制中樞〔4，14〕。中腦導水管周圍灰質被認為是痛覺調制系統中起核心作用，激活此腦區能產生更高級的中樞鎮痛效應。而初級及次級軀體感覺區的興奮被認為是中樞神經對針感反應在大腦感覺皮層的投射〔18〕。本實驗平衡針針刺腰痛穴，其刺入點為前額兩眉心中央，結合文獻〔6，7，19〕，平衡針其針刺信號可直接到達中腦-邊緣鎮痛環路和中腦導水管周圍灰質鎮痛中樞，同時通過丘腦腹后外側核投射到初級及次級軀體感覺區，從而腦內釋放出來的5-羥色胺和腦啡肽等實現鎮痛調節，產生鎮痛療效。體針選穴為大腸俞、阿是穴，配穴關元俞，針刺信息首先通過脊髓后角進入脊髓水平，在脊髓先進行初級的鎮痛調制，然后通過脊髓-延髓調節通路，到達中腦-邊緣鎮痛環路進行鎮痛調節。這樣平衡針在針刺信息傳遞過程中相對一般傳統體針能更直接、快速。從而表明平衡針針刺鎮痛的即時效應較一般傳統體針針刺鎮痛明顯，即時鎮痛效果強烈。這一結果也支持以前一些利用平衡針與體針進行鎮痛對比研究所得的結論〔20，21〕。

在平衡針與體針組間ReHo圖中表現雙側小腦半球扁桃體、左側枕葉梭狀回、右側下頂葉、右側額上回ReHo值升高。雙側小腦半球ReHo值升高表明應用平衡針療法，被試通過自身軀體調節，達到自身平衡狀態，產生鎮痛效應〔22，23〕。而左側枕葉梭狀回、右側下頂葉、右側額上回ReHo值升高，可能表明針刺激給被試產生了不同強度情緒反應有關。畢竟平衡針腰痛穴位位于前額正中，被試產生情緒反應較一般傳統體針強烈〔15〕。

總之，平衡針和體針對腰痛都是通過鎮痛中樞進行鎮痛調節。但由于不同針法選穴不同，導致針刺信息傳遞通路上的差異，使鎮痛效果上有所不同。同時由于被試針刺穴位不同，引起的情緒反應不同，在功能腦區上表現也有所不同，這在今后的研究中注意避免針刺引起被試的情緒反應，同時還應對疼痛評分上進行更細的分類。

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