針刺單穴和組穴的f MRI研究

霍夢娟，張岳，劉波，陳俊，劉峴，林晨琳，葉郭錫，陳建波

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針刺單穴和組穴的f MRI研究

霍夢娟，張岳，劉波，陳俊，劉峴，林晨琳，葉郭錫，陳建波

【摘要】目的：采用局部一致性（ReHo）方法，探討針刺健康受試者單穴和組穴后靜息態下腦活動變化。方法：57名健康受試者隨機分為三組，分別接受針刺單穴（右側百勞）、組穴一（右側百勞+右側合谷）、組穴二（右側百勞+右側中渚），分別于針刺前、針刺后采集靜息態功能磁共振數據，應用局部一致性方法對f MRI數據進行處理。結果：與針刺前相比，單穴組針刺后右側中央前回的Re Ho值降低，組穴一針刺后右側扣帶回中部Re Ho值增高且右側中央前回、中央后回Re Ho值減低，組穴二針刺后左側前扣帶回、左側額上回內側、右側中央前回、右側中央后回的Re Ho值增高且左側后扣帶回、雙側輔助運動區的Re Ho值降低。與單穴組相比，針刺組穴一導致雙側額上回內側、右側中央后回Re Ho值減低；與單穴組相比，針刺組穴二導致雙側額上回內側的Re Ho值減低且右側中央前回、右側中央后回的Re Ho值增高。結論：針刺單穴、組穴可引起不同腦區的局部一致性改變，兩者具有相似性，又具有一定的差異性。針刺組穴可引起更多的腦區發生改變，涉及到感覺、運動、疼痛矩陣等多個方面。

【關鍵詞】針刺；針刺穴位；磁共振成像

單穴和組穴針刺治療在臨床中有著廣泛的應用。單穴和組穴針刺治療在疾病治療中是否存在差異尚存在爭議，目前國內部分學者通過觀察臨床療效或神經遞質含量變化判斷單穴和組穴的差異［1-3］，國外文獻鮮有這方面的報道。針刺動物模型的研究表明，大部分針刺作用是通過大腦皮質下水平調節的［4］。國內外關于針刺單、組穴如何調節中樞神經系統的研究甚少。因此筆者認為進一步研究很有必要，通過澄清針刺單穴和組穴對各種健康狀態的作用，為下一步闡明針刺單、組穴達到治療效果的機制打下基礎。因此，筆者利用非侵害性的靜息態功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，f MRI）探討針刺單、組穴對正常健康受試者全腦局部一致性（regional homoge-neity，Re Ho）的影響，為針刺單、組穴在治療干預中作用機制的研究提供理論基礎。

材料與方法

1.一般資料

57名來自廣州中醫藥大學的一般資料嚴格匹配的健康在校大學生志愿者，男29例，女28例，均為右利手，排除精神、神經系統、心肝腎等疾病，排除懷孕或哺乳期女性。受試者隨機分為三組，單穴組19名，組穴一組20名，組穴二組18名，分別接受針刺單穴（右側百勞穴）、組穴一（右側百勞+右側合谷）、組穴二（右側百勞+右側中渚）。各組間年齡及性別比較采用方差分析，差異均無統計學意義（P＞0.05，表1）。本研究由廣州中醫藥大學制度委員會許可，并獲廣東省中醫院倫理委員會批準。

表1　三組健康志愿者的基本資料比較

2.針刺方法

針灸穴位選擇遵循國家針灸委員會推薦意見的相關規定。穴位名稱及代碼、選穴位置盡可能遵循WHO標準，選用臨床常用具有鎮痛作用的經典穴位：百勞穴（EX-HN15），合谷穴（LI4），中渚穴（SJ3）。單穴組針刺右側百勞穴；組穴一組針刺右側百勞穴+右側合谷穴；組穴二組針刺右側百勞穴+右側中渚穴。針刺穴位由本院針灸科一名經驗豐富的醫生完成。常規消毒，選用一次性帶進針管針灸針（規格：Φ0.3m× 40 mm），管針進針，垂直刺入所選穴位的皮下肌肉組織內（深度約20～30 mm），采用提插捻轉行針法，提插幅度在上下1 mm，捻轉幅度為順時針及逆時針捻轉各45°，使每一受試者獲得“得氣”感。待受試者得氣后留針30 min后拔針，拔針5 min后進行功能磁共振掃描。

3.檢查方法

所有受試者均在清醒、靜息狀態下進行數據采集，采用Siemens Verio 1.5T磁共振掃描儀，標準正交頭顱線圈，f MRI掃描序列采用T2*-EPI-GRE序列，成像參數：TR 2000 ms，TE 30 ms，翻轉角90°，層厚4 mm，間隔1 mm，視野240 mm×240 mm，矩陣64× 64，層數30，掃描時間6 min；解剖圖像采用Tl加權三維磁化強度預備梯度回波序列（3D-MPRAGE），成像參數：TR 24 ms，TE 6 ms，翻轉角35°，層厚0.9 mm，視野240 mm×240 mm，矩陣256×256。

4.數據處理

首先去除功能圖像前10個時間點的數據，數據處理采用靜息態腦功能磁共振數據分析工具包（REST）和靜息態功能磁共振數據處理助手（DPARSF）軟件進行批量處理，包括時間及空間的對齊、頭動校正、空間標準化，若受試者的頭動在x、y、z軸的平動超過1.5 mm或旋轉角度超過1.5°，則將其剔除，然后對數據去線性漂移并進行濾波（頻率范圍0.01～0.08 Hz），再采用REST軟件進行Re Ho值計算（計算全腦每個體素與其周圍相鄰26個體素的時間序列相似性），最后用高斯核等于4 mm×4 mm×4 mm半高全寬進行平滑。

5.統計學分析

三組被試針刺前、針刺后的數據采用配對t檢驗，空間簇閾值為44個體素，得到差異有統計學意義的腦區；然后分別對組穴一組與單穴組、組穴二組與單穴組Re Ho圖進行兩個獨立樣本t檢驗，空間簇閾值為44個體素，得到組間差異有統計學意義的腦區。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.針刺單、組穴后腦Re Ho值變化

與針刺前相比，單穴組針刺拔針后，健康被試者的右側中央前回的Re Ho值降低（圖1a、表2）；組穴一組針刺后，正常健康被試者的右側扣帶回中部Re Ho值增高，右側中央前回、中央后回Re Ho值減低（圖1b，表2）；而組穴二組針刺后，正常健康受試者的左側前扣帶回、左側額上回內側、右側中央前回、右側中央后回的Re Ho值增高；左側后扣帶回、雙側輔助運動區的Re Ho值降低（圖1c，表2）；三組針刺后，均引起相似的中央前回局部一致性的改變；同時組穴一組和二組針刺后，均引起扣帶回、中央后回局部一致性的改變，發生Re Ho值變化的其他腦區均不相同。

表2　針刺單、組穴后發生ReHo值改變的腦區

2.兩組組穴針刺后分別與單穴針刺后比較

與單穴針刺組相比，針刺組穴一組導致雙側額上回內側、右側中央后回Re Ho值減低（圖2a，表3）；而針刺組穴二組與單穴針刺組相比，其導致雙側額上回內側的Re Ho值減低，右側中央前回、右側中央后回的Re Ho值增高（圖2b，表3）。與單穴針刺組相比，兩組組穴針刺后，均引起雙側額上回內側局部一致性改變。

表3　兩組組穴針刺后分別和單穴針刺后比較發生ReHo值改變的腦區

討 論

1.針刺單、組穴后腦Re Ho值變化

針刺單穴和兩組不同組穴后，正常健康受試者均表現出大腦中央前回局部一致性的增高或減低。中央前回是傳統的運動相關的高級皮層，也是重要的皮層運動區域，包括初級運動區、軀體運動皮層和側前運動區［5］，它包含與肌肉相聯系的神經元細胞，與運動的規劃和執行有關，也接受部分感覺沖動［6-7］。既往靜息態腦功能成像研究報道雙側運動皮層形成一個單一的靜息態網絡，初級運動皮層含有軀體定位組構［8］。在本研究中，中央前回是針刺單穴和不同組穴后引起局部一致性改變的一個共同腦區，可能這是由于針刺穴位的刺激經傳入疼痛路徑引起感覺運動、本體感覺的興奮有關。

本研究發現針刺兩組不同組穴后都可以引起扣帶回局部一致性升高?？蹘Щ厥沁吘壪到y的重要組成部分之一，它與認知、學習、記憶、預期密切相關，注意力、期待的改變直接影響扣帶回的腦活動。前扣帶回屬于內側痛覺系統，負責疼痛感受的情感基礎和痛覺信息的處理，它不僅是痛覺的情緒控制中樞，還參與自主神經活動、注意、運動的調節。Shan等［9］和Wu等［10］報道針刺四關穴（合谷、太沖配伍）導致邊緣系統、軀體感覺皮層腦活動增加，同時也發現針刺多個穴位導致的腦活動與針刺單個穴位導致的腦活動之間關系密切。Wu等［10］通過分析針刺太沖穴后腦局部一致性和低頻振幅的變化，發現運動、感覺、情感、疼痛相關腦區的腦活動發生改變，這種改變發生于前扣帶回、丘腦等腦區。Fang等［11］認為針刺調制著邊緣-旁邊緣-皮層下腦網絡。本實驗研究結果顯示針刺兩組組穴均可引起扣帶回局部一致性改變，筆者推測可能是在個體對抗傷害性刺激時，扣帶回參與回避反應的策劃和發動，間接說明了邊緣系統對針刺效應發揮著重要作用。

同時，針刺兩組不同組穴還引起中央后回局部一致性的改變。中央后回既是軀體感覺區域，又屬于外側疼痛系統，參與痛覺的感覺分辨，在痛覺的認知和記憶方面起著重要作用，并參與對針刺刺激的反應。既往腦功能成像研究發現針刺合谷、足三里等穴位可引起中央后回的腦活動變化［12-14］。本實驗中，針刺兩組組穴均可以引起中央后回局部一致性的改變，推測這可能與針刺對痛覺的一般感覺成分的調節有關。

除此以外，在本研究中，針刺組穴二后還引起正常健康人雙側輔助運動區（supplementary motor area，SMA）局部一致性降低，而針刺組穴一并沒有引起該腦區局部一致性的改變。SMA是調制軀體感覺與運動系統的聯系紐帶［15］，也參與傷害性刺激處理的過程，表現為運動系統參與疼痛的計劃或產生行為反應、疼痛期待等，同時在評價刺激性疼痛強度和保持刺激強度信息方面起重要作用。以往的針刺腦功能成像研究發現針刺合谷穴、陽陵泉、曲泉穴等可引起前運動區和輔助運動區的腦中樞活動改變［16-17］。本研究發現針刺組穴二可以引起SMA的局部一致性降低，筆者推測這可能與針刺的穴位刺激經疼痛路徑傳入并對痛覺信息評估、處理有關。

針刺兩組不同組穴后，發生腦局部一致性改變的腦區有共同之處，也有不同之處，不同之處即組穴二引起更多腦區的改變，這提示針刺不同的組穴對腦中樞的調節作用不同，也為臨床上選取不同的組穴治療疾病打下一定的理論基礎。

2.針刺組穴和單穴后腦Re Ho值變化的比較

針刺不同組穴與單穴相比，均顯示腦局部一致性的顯著性差異，主要表現為雙側額上回內側皮層出現Re Ho值降低。額葉是大腦高級認知功能的整合腦區，以往的研究發現前額葉在疼痛的調節中起著至關重要的作用［13，18-19］。最近的研究顯示，前額葉的多巴胺水平調節著疼痛的敏感性［20］。Yang等［21］采用PET研究發現針刺可以引起額中回代謝活動的增加，同時可以使偏頭痛患者的疼痛減低。前額葉除了與疼痛相關以外，還與其他的情感功能相關，例如焦慮、抑郁等［13］。除此之外，前額葉還與記憶、認知有關，在自主神經調控和注意力調節中亦起重要作用。在本研究中，針刺組穴與單穴后，腦局部一致性發生顯著性的差異，它們之間的差異性提示針刺組穴可以引起更多腦區的改變，尤其是與疼痛和情感相關的腦區，因此筆者推測，兩組組穴在治療疼痛和情感相關疾病方面，腦調節機制的一個主要作用腦區是額葉內側皮層。

綜上所述，針刺單穴、組穴對正常健康受試者的不同腦區起作用，而組穴引起的腦區改變更為廣泛，涉及到感覺、運動、疼痛矩陣等多個方面，為臨床上選取組穴治療疾病提供了理論依據。

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·中樞神經影像學·

f MRI study of acupuncture with single and unitized acupoints

HUO Meng-juan，ZHANG Yue，LIU Bo，et al.Department of Radiology，the Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine，Guangzhou 510120，China

【Abstract】Objective：To study the brain activity changes of healthy subjects in resting state after receiving acupuncture of single and unitized acupoints by using regional homogeneity（Re Ho）method.Methods：Fifty-seven healthy subjects were randomly assigned into three groups including single acupoint group（right EX-HN15），group 1 of unitized acupoints （right EX-HN15，right LI4）and group 2 of unitized acupoints（right EX-HN15 and right SJ3）.Functional magnetic resonance imaging（f MRI）data were collected before and after acupuncture respectively and analyzed by Re HO method.Results：Compared with the data collected before acupuncture，the Re Ho values decreased in the right precentral gyrus for those who received acupuncture of single acupoint.For group 1 of unitized acupoints，the Re Ho values increased in right middle cingulate gyrus and decreased in right precentral gyrus and posterior central gyrus.For group 2 with unitized acupoints，the Re Ho values increased in the left anterior cingulate gyrus，left superior medial frontal gyrus，right precentral gyrus and right postcentral gyrus，while decreased in left posterior cingulate gyrus and bilateral supplementary motor areas.Compared with the group of single acupoint，the Re Ho values were lower in bilateral superior medial frontal gyrus and right postcentral gyrus for the group 1 with unitized acupoints，as well as in the bilateral superior medial frontal gyrus for the group 2 of unitized acupoints.However，Re Ho values were higher in the right postcentral gyrus for the group 2 of unitized acupoints than those for the group of single acupoint.Conclusion：There are similarities in the changes of Re Ho values which caused by acupuncture of single acupoint or grouped acupoints in different brain regions，yet with discrepancy as well.In addition，the results suggest that acupuncture at the unitized acupoints might affect more brain regions，such as somatosensory system，motor，pain matrix etc.

【Key words】Acupuncture；Acupuncture points；Magnetic resonance imaging

收稿日期：（2015-08-19）

基金項目：廣州中醫藥大學青年英才項目（20120105）

通訊作者：劉峴，E-mail：liuxian74＠hotmail.com

作者簡介：霍夢娟（1987-），女，碩士研究生，住院醫師，主要從事磁共振功能成像研究。

DOI：10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.006

【中圖分類號】R445.2；R245.3

【文獻標識碼】A

【文章編號】1000-0313（2016）03-0219-05

作者單位：510120 廣州，廣州中醫藥大學第二附屬醫院放射科