楊琳琳綜述,鄭元義審校(重慶醫科大學第二附屬醫院超聲科/重慶醫科大學超聲影像學研究所/超聲分子影像重慶市重點實驗室,重慶400010)
醫學影像學在針灸機制研究中的應用進展
楊琳琳綜述,鄭元義△審校(重慶醫科大學第二附屬醫院超聲科/重慶醫科大學超聲影像學研究所/超聲分子影像重慶市重點實驗室,重慶400010)
超聲學;針灸療法;針刺穴位;筋膜;結締組織;磁共振成像;綜述
針灸是中醫學中不可缺少的一部分,在中醫界具有舉足輕重的地位,因其幾千年來在臨床實踐中取得的較好療效,在中國乃至西方國家均得到廣泛認可。目前關于針灸機制眾說紛紜,為使針灸在臨床上的運用更加規范化、科學化,針灸機制的研究已成為當今的一個重要研究課題。近年來,隨著科學技術的迅速發展,功能性磁共振成像(fMRI)技術、超聲等醫學影像學技術已被運用于針灸機制的研究中,因其具有實時、無創、可視化等特點,為針灸機制的研究提供了全新的視野。本文針對醫學影像成像技術在針灸機制中的研究進展作一綜述。
1.1經絡學說經絡學說是傳統的針灸理論之一,是中醫學理論的基礎和核心,其以經絡及氣血運行理論為中心。經絡是人體氣血運行的通路,內屬臟腑,外布全身,將各部組織器官聯結成一個有機的整體,其對機體起調控作用[1]。經絡學說認為,針刺穴位產生的效應起源于針刺點部位,再沿著經絡線縱向傳播遍布全身。然而,目前對于針灸療效機制及經絡的實質尚無統一定論。
1.2筋膜學說隨著經絡研究的進一步深入,多數科學家意識到筋膜結締組織與經絡穴位關系密切。王春雷等[2-3]提出,筋膜學說解釋經絡穴位的解剖學實質,通過“中國數字虛擬人”過程中發現,肢體某些部位有成條索狀分布的結締組織,其位置和走行方向與古典經絡相似,推論經絡和穴位位于人體筋膜結締組織,筋膜結締組織是針灸和運動療法的作用部位。Langevin等[4-5]研究也發現,筋膜結締組織與經絡穴位之間有密切聯系,提出結締組織遍布全身,將全身各器官組織連接在一起,多數穴位位于肌肉之間或肌肉與骨骼之間的結締組織。從筋膜解剖學角度看,傳統中醫學中所講的經絡本質實際上就是全身由非特異性結締組織所構成的筋膜支架,而穴位位于其中,其是在進行刺激時能夠產生較強生物學信息的部位。由于筋膜結締組織像一張網絡遍布人體全身,因此可以說全身均是穴位,臨床所講的“穴位”與“非穴位”、“主穴”與“輔穴”之間只有產生信息量的區別而沒有質的區別[3]。
1.3中樞神經機制針刺穴位產生的外在刺激可能首先激活的是相應的中樞神經系統,然后通過中樞神經系統對各個神經、內分泌、體液網絡進行調控,繼而影響相應靶器官而發揮針灸效應。研究表明,穴位、經絡與腦功能區之間可能存在特異性對應關系,表現在針刺不同穴位可以引起腦部不同功能區的功能變化[6-7]。
1.4其他體液學說、生物物理學說、生物化學學說等[8-9]。
2.1超聲用于活體腧穴解剖結構的觀察超聲可用于實時動態觀察針刺刺入特定穴位的過程,針在組織中的運動情況,可同時獲取人體組織形態學及生物力學信息。超聲引導下插入針灸針可以清楚地辨別解剖細節,如針體所貫穿的組織解剖層面(皮膚、皮下組織、筋膜、肌肉等)[10]。行針者在采取提插、捻轉等施針動作后,當受試者出現“得氣”(指針刺后獲得的酸、麻、脹、重等一系列主觀感受)現象時[11],發現針灸針尖在體內的位置大部分位于筋膜旁或筋膜集中處,提插針灸針時可看到上下帶動或牽動周邊或較深位置的結締組織、肌肉、肌腱等隨之上下運動[10]。針刺入體內后捻轉針灸針時,可觀察到針灸針體被周圍的結締組織纏繞,類似形成小的“漩渦”,也能帶動或牽動周邊的結締組織[12]。另外,針灸過程中行針者采取提插、捻轉等行針動作時,在通過淺層皮膚時主要是以刺痛感為主,當針尖刺激到肌束膜時,有酸脹感,穿透筋膜針尖到達肌紋理內時酸脹感明顯減弱[13]。
2.2超聲用于“得氣”與針刺深度關系的觀察超聲引導下觀察針在不同針刺深度TL1~4(分別為皮膚層、皮下層、淺筋膜下2 mm、淺筋膜下15 mm)的“得氣”表現,淺層結構中以刺痛和銳痛為主,深層結構中以酸、脹、重為主。針刺過程中旋轉針可以使酸、脹、重感增強,而刺痛感不會增加。初步研究表明,“得氣”強度與組織深度和針的旋轉有密切聯系,可用于對今后針灸治療機制的定量研究[14]。有研究認為,“得氣”感的強度與針刺深度并無直接聯系,而是與針尖所在之處的筋膜結締組織的多少有著密切聯系[11]。
2.3筋膜與針灸機制過去30年里,大部分解釋針灸機制的研究集中在中樞神經系統,并指出其弊端,提出筋膜結締組織這一新理論來解釋針灸治療效果的機制[12]。Konofagou等[12]認為,行針過程中的一系列提插、捻轉等動作使針體被周圍的筋膜結締組織所纏繞,使結締組織扭曲變形,針體與結締組織之間產生了機械性偶聯。結締組織中含量豐富的細胞(如免疫細胞、成纖維細胞)及血管、神經、淋巴成分等,通過這種“機械信號”可產生強大的下游效應,這種效應是針刺穴位過程產生的生物力學效應,被認為是針灸治療效果機制[4,15]。原林等[16]也提出筋膜學說解釋經絡穴位的解剖學實質。有研究運用實時剪切波彈性成像技術對足三里穴位針刺前后局部肌肉張力的變化進行測定,并對進針前與進針后、進針前與電刺激時的穴位楊氏模量比較,結果認為產生針刺效應“得氣”的主要機制是局部肌肉受刺激收縮[17]。
3.1fMRI成像機制血氧水平依賴功能性磁共振成像(BCILD fMRI)是最常用的fMRI技術,其通過探測腦激活區與未激活區局部血流中氧合血紅蛋白和去氧血紅蛋白比例不同所導致的信號差別,反映腦功能變化的區域與特點,對腦組織進行實時功能成像[18]。腦功能成像技術用于研究針灸針刺對中樞神經系統的作用,對于進一步揭開穴位和經絡現象的實質有很重要的意義[19]。
3.2fMRI用于針刺深淺的研究穴位皮部淺刺和常規針刺激活腦區的fMRI結果發現,皮部淺刺與常規針刺對腦功能區的激活強度、激活概率、激活數量差異無不顯著[20-21]。但一項對合谷穴分別進行常規針刺“得氣”和針刺淺表“得氣”,對其刺激相應腦功能區的MRI研究結果發現,前者相應腦功能活動區激活明顯,后者相應腦功能活動區明顯減少[22]。
3.3fMRI用于經絡與大腦聯系的研究不同經脈在大腦內激活區域具有特異性,同時又有交叉的相同激活區域,人體內經脈循行各不相同,但又通過經別、絡脈使其相互之間得以聯系[23-24]。
醫學影像技術觀察針灸效應存在一定的局限性。針灸效應的觀察研究僅限于少數幾個穴位,并且研究對象大多是針對健康人群,不具有普遍代表性。針灸效應產生的“得氣”感主要是靠受試者的主觀感受來判斷,缺乏客觀標準,研究結果可能會受到一定影響。針灸實驗研究對操作者的技術依賴性很大。目前進行針灸實驗研究時,并沒有一套科學、規范的實驗設計,這也是亟須解決的問題。
與針灸相關的經絡學說、中樞神經機制及筋膜學說等主要基于傳統醫學理論,缺乏可視性實驗依據。超聲、磁共振等影像技術具有無創、直觀、可視化等優點,超聲更是具有實時動態的獨特優勢,能同時提供組織形態學和生物力學信息。磁共振、超聲等影像學技術被大量運用于針灸治療機制理論的研究,如腧穴結構、針刺深度、內臟生理功能等,并且也取得了顯著效果。隨著影像技術的不斷完善和發展,其在針灸療效機制的理論研究中的應用也會越來越深入。
[1]程莘農.中國針灸學[M].北京:人民衛生出版社,1986:1-6.
[2]王春雷,原林,王軍,等.人體筋膜重建經線與經典經線走行路線對比[J].解剖學雜志,2007,30(3):340-343.
[3]王春雷,吳金鵬,王軍,等.筋膜學說解讀中醫經絡實質及針灸作用機制[J].中國中醫基礎醫學雜志,2008,14(4):312-314.
[4]Langevin HM,Churchill DL,Wu J,et al.Evidence of connective tissueinvolvement in acupuncture[J].FASEB J,2002,16(8):872-874.
[5] Langevin HM,Boufard NA,Badger GJ,et al.Subcutaneous tissue fibrob last cytoskeletal remodeling induced by acupuncture:evidence for a mechanotransduction-based mechanism[J].J Cell Physiol,2006,207(3):767-774.
[6] Wu MT,Sheen JM,Chuang KH,et al.Neuronal specificity of acupuncture response:a fMRI study with electroacupuncture[J].Neuroimage,2002,16(4):1028-1037.
[7]Zhang JH,Cao XD,Li J,et al.Neuronal specificity of needling acupoints at same meridian:a control functional magnetic resonance imaging study with electroacupuncture[J].Acupunct Electrother Res,2007,32(3/4):179-193.
[8]成柏華,王卓群,王載禮,等.經穴與內臟相關特異性的體液途徑觀察[J].中國針灸,1984,3(4):33-36.
[9]江濤,鄭香春,王愛成,等.針刺的混沌控制機制新假說[J].臨床神經電生理學雜志,2007,16(2):108-111.
[10]楊琳琳,鄭元義,謝昭鵬,等.針刺手三里穴位動態超聲顯像[J].中國介入影像與治療學,2015,12(9):532-535.
[11]沈彬慧.得氣與針感辨析[J].中醫臨床研究,2013,5(12):58-59.
[12]Konofagou EE,Langevin HM.Using ultrasound to understand acupuncture[J].IEEE Eng Med Biol,2005,24(2):41-46.
[13]王軍,吳金鵬,徐永成,等.針灸機制的醫學超聲影像學研究[J].中華實用中西醫雜志,2008,21(10):780-782.
[14]Park JJ,Akazawa M,Ahn J,et al.Acupuncture sensation during ultrasound guided acupuncture needling[J].Acupunct Med,2011,29(4):257-265.
[15]Langevin HM,Churchill DL,Cipolla MJ.Mechanical signaling through connective tissue:a mechanism for the therapeutic effect of acupuncture[J]. FASEB J,2001,15(12):2275-2282.
[16]原林,白宇,黃泳,等.經絡的解剖學發現與筋膜學理論[J].上海針灸雜志,2011,30(1):1-5.
[17]徐芳,肖滬生,徐智章,等.剪切波聲彈性成像儀對人體足三里穴位定位及緊張度觀察[J].上海醫學影像,2012,21(2):84-87.
[18]聶生東,聶斌.腦功能磁共振成像及其應用進展[J].中國醫學影像技術,2003,19(2):242-246.
[19]劉斌,張東友.腦功能成像技術在針灸學中的研究進展[J].中國中西醫結合影像學雜志,2009,7(2):125-128.
[20]李定忠,李秀章.經穴皮部挑治與深刺的fMRI對比研究[J].中國針灸,2000,20(8):491-492.
[21]林棟,劉小毅.針刺對腦功能影響的影像學研究回顧[J].福建中醫藥大學學報,2014,24(1):52-53.
[22]陳鳳英,沈智威,關計添,等.手法針刺合谷穴得氣與腦功能激活關系的探討[J].磁共振成像,2011,2(2):112-117.
[23]劉驍,楊星月.針灸機制的fMRI研究進展[J].中國中西醫結合影像學雜志,2013,11(4):433-436.
[24]方繼良,金真,王寅,等.針刺太沖及其臨近穴腦反應區功能磁共振成像比較[J].中國醫學影像技術,2005,21(9):1332-1336.
10.3969/j.issn.1009-5519.2016.15.030
A
1009-5519(2016)15-2359-03
△,E-mail:zhengyuanyi@qq.com。
(2016-03-05)