針刺大鐘、太溪組穴腦激活區功能MRI研究

張帆，李曉陵，吳迪，張賀，李崖雪，張秦宏，孫忠人*

臨床研究

針刺大鐘、太溪組穴腦激活區功能MRI研究

張帆1，李曉陵2，吳迪1，張賀1，李崖雪2，張秦宏1，孫忠人1*

目的 應用血氧水平依賴功能MRI技術(blood oxygen leveldependent functional magnetic resonance imaging，Bold-fMRI)觀察同時針刺右側足少陰腎經大鐘、太溪組穴引起的腦部激活信號改變情況，探討針刺大鐘、太溪組穴腦激活區與單獨針刺上述兩個穴位產生的腦激活區相似性和差異性，以及針刺穴位引起的腦特異性反應。材料與方法 使用3.0 T雙源雙梯度MR掃描儀采集14名健康志愿者針刺右側大鐘、太溪組穴時Bold信號數據，使用spm12 (statistical parametric mapping)軟件包對采集到的圖像數據進行處理和統計學分析。結果 針刺大鐘、太溪組穴引起的正激活腦區包括：左側額葉、中央前回(Ba44)、額下回，右側島葉(Ba13)、額葉、小腦前葉、丘腦、小腦后葉、頂葉(Ba22)、中央后回(Ba4)；負激活腦區包括：左側中腦，右側邊緣葉，海馬回(Ba17)。結論 針刺大鐘、太溪穴組穴引起的激活腦區與已往單獨針刺上述兩個穴位比較不是簡單的疊加效應，而是存在特異性激活腦區；針刺大鐘、太溪組穴引起的腦激活區可能與其產生的臨床療效相關；針刺大鐘、太溪組穴可引起大腦相對特異性反應。

針刺穴位；大鐘穴；太溪穴；腦；磁共振成像

1Heilong-jiang University of Traditional Chinese Medicine, Harbin 150040, China

2First Hospital Affiliated to Heilong-jiang University of Traditional Chinese Medicine，Harbin 150040, China

ACKNOW LEDGMENTS This paper is supporting by Natural Science Foundation of China (No. 81373714, 81473761). This paper is supporting by Heilongjiang province natural science foundation (No. D201214). This paper is supporting by Heilongjiang provincial health departmentscientificfund （No. 2012-345）.

國家自然科學基金面上項目(編號：81373714，81273823)；黑龍江省自然科學基金面上項目(編號：D201214)；黑龍江省衛生廳科學基金項目(編號：2012-345)

張帆, 李曉陵, 吳迪, 等. 針刺大鐘、太溪組穴腦激活區功能MRI研究. 磁共振成像, 2016, 7(7): 481-486.nervous. Its curative effect is closely associated w ith the limbic system especially the thalam ic activation.

大鐘、太溪穴屬足少陰腎經原、絡穴，原穴是指臟腑原氣經過和留止的部位，絡穴是指絡脈在本經別出部位的腧穴。臨床上常將原、絡穴配合應用，以加強療效。中醫對腎的認識比西醫較為廣泛，相對于西醫學組織器官包括生殖、泌尿系統以及起支配作用的神經系統[1]，該經絡腧穴主要治療泌尿生殖系統、神經系統等疾病。Cho等[2]于1998年首次將功能MRI (fMRI)技術應用于針刺穴位引起腦部激活區改變的研究，隨著fMRI的推廣與發展，該技術已經被廣泛應用于針刺腧穴的研究中[3-4]。本研究中筆者應用Bold-fMRI技術試圖通過針刺大鐘、太溪組穴引起的腦激活區Bold信號變化，通過與已往對單獨針刺大鐘穴和太溪穴的fMRI研究結果對比，分析被激活腦區的功能，探索針刺該組穴引起激活腦區的特異性及治療疾病的療效機制。

1 材料與方法

1.1 受試者選擇標準

經過志愿者知情同意和黑龍江中醫藥大學倫理委員會對實驗批準允許后，篩選排除不符合納入標準者，包括：有神經及精神疾病、實驗5 d之內有攝入藥物史、有頭部外傷史、有吸煙飲酒等不良嗜好、不能忍受針刺帶來的心理生理反應、意識喪失和有幽閉癥的志愿者。最終14名符合標準的健康志愿者通過實驗前檢測成為受試者，年齡(26±2)歲，均為男性，均為右利手。

1.2 圖像采集

圖1　block設計方案Fig. 1 The mode of block stimulation.

受試者頭部圖像采集使用飛利浦A ch ieva 3.0 T雙源雙梯度MR掃描儀和16通道并行采集顱腦線圈。結構圖像使用三維快速擾相位梯度回波反轉恢復序列(T1W I-3D-TFE-ref TE 3.4 ms， TR 7.4m s，矩陣 228×227，FOV 250 mm× 250 mm，反轉角8°，掃描層數301層，層間隔l mm，層厚0 mm)。功能序列圖像采集使用單次激發平面回波成像的梯度回波序列(echo p lanar imaging，TE 70 ms，TR 3000 ms，矩陣 96×96，FOV 230 mm×230 mm，反轉角90°，掃描層數24層，層間隔0 mm，層厚4 mm，掃描時間為8 m in 9 s)，掃描范圍包括全部大腦、小腦和腦干。

1.3 實驗范式

實驗場所及設施均由黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院CT-MRI科提供。進行MR掃描前受試者充分休息30 m in以上，摘去身上磁性物品、活動假牙、金屬及電子器械。進入磁場后受試者平臥于檢查床上，頭部置于顱腦線圈內，耳道內放入防噪聲耳塞，并使用海綿墊填充頭部兩側空隙，受試者在掃描過程中佩戴眼罩閉目并且保持清醒，囑咐其頭部保持靜止狀態和盡量不進行思維活動。

實驗分別采集14名受試者針刺右側足少陰腎經大鐘、太溪組穴(大鐘穴位于內踝后下方，太溪穴下0.5寸(本研究取穴標準是根據中醫傳統理論同身寸法進行測量，即是以被試者的中指中節屈曲時手指內側兩端橫紋之間的距離為1寸)稍后，當跟腱附著部的內側前方凹陷處；太溪穴位于足內側，內踝后方與跟腱之間的凹陷處)腦部Bold信號數據。受試者雖然對實驗流程有基本了解，但均對實驗所取針刺位置信息毫不知情。針具長度40 mm，直徑0.25 mm，是由蘇州康升醫療器械有限公司生產的康年牌針灸針。針刺操作由同一名經驗豐富的針灸醫師完成，在功能序列掃描前2 m in將針灸針快速垂直刺入受試者大鐘、太溪穴中，深度為15～24 mm，以得氣產生麻脹感為度。功能序列掃描時采取block模式進行針刺操作。block模式包括4組刺激，即4個持續1 m in捻針(S1、S2、S3、S4)和4個(R1、R2、R3、R4)留針不捻針基線狀態組成，捻針和留針交替進行。捻針采用平補平瀉手法，同時對大鐘、太溪穴進行捻針操作，捻轉角度為180°±20°，頻率為60～90次/m in。block方案如圖1所示。

1.4 圖像處理

圖像處理使用統計學參數分析軟件包SPM 12 (statistical parametric mapping http:// www.fil.ion.ucl. ac. uk /spm/)，將圖像進行頭動矯正(Realign) 并排除平動大于1 mm，轉動大于1°的受試者數據，再將功能圖像配準(coregister)到3D結構圖像中，對3D結構圖像進行腦灰質、白質和腦脊液分割(segm en t)，使用分割后產生的標準化參數將所有矯正后的功能像標準化到M N I(蒙特利爾神經研究所)空間，標準化后的體素大小為3 mm×3 mm× 3 mm，對標準化后的功能像進行空間平滑，平滑采用6 mm的高斯濾波。最后對圖像進行一般線性模型(general liner model，GLM)分析。分別對經過GLM分析后的數據進行統計學組分析，采用組間單樣本t檢驗，P＜0.01(未校正)，t＞2.82，相連體素值＞5為閾值。

2 結果

針刺時受試者均感受到酸麻脹痛的得氣感。針刺大鐘、太溪組穴引起腦區正激活包括：左側額葉、中央前回(Ba44)、額下回，右側島葉(Ba13)、丘腦、額葉、小腦前葉、小腦后葉、頂葉(Ba22)、中央后回(Ba4)(圖2；表1)；負激活腦區包括：左側中腦，右側海馬回(Ba17)、邊緣葉(圖2；表2)。

表1　針刺大鐘、太溪組穴在大腦MNI坐標上的正激活區Tab. 1 MNI coordinates of Brain regions activated by acupuncture stimulation at the Dazhong and Taixi acupoints

表2　針刺大鐘、太溪組穴在大腦MNI坐標上的負激活區Tab. 2 MNI coordinates of brain regions deactivated by acupuncture stimulation at the Dazhong and Taixi acupoints

3 討論

本課題組在已往對單獨針刺太溪穴和大鐘穴的fMRI研究顯示，針刺大鐘穴引起正激活腦區為：雙側小腦前葉；左側顳下回(BA 37)、顳中回(BA 38、BA 39)、顳極(BA 38)、腦干、蒼白球、額上回(BA 6)，右側顳極(BA 32)、額中回(BA 6)[4]。針刺太溪穴引起的正激活腦區為：雙側顳上回( BA 22)、島葉( BA 13)，中部扣帶回( BA32、BA24)，左側顳中回( BA21) 、丘腦，右側額下回( BA 4)；負激活腦區包括：右側海馬、海馬旁回及杏仁核( BA 27、BA 35、BA 36)[5]與本研究結果相比較，同時針刺大鐘、太溪組穴與單獨針刺上述兩個穴位引起的激活腦區在雙側額葉；左側海馬回(Ba17)；右側島葉(Ba13)、小腦前葉存在重疊現象；在左側中央前回(Ba44)、中腦，右側丘腦、頂葉、中央后回、緣上回(Ba22)、邊緣葉又存在特異性激活。提示針刺大鐘、太溪組穴引起的激活腦區不是單獨針刺上述兩個穴位激活腦區的簡單疊加，而是存在特異性激活。

圖2　針刺大鐘、太溪組穴引起腦區正激活和負激活軸位圖Fig. 2 Axial map of active and deactive fMRI cerebral regions by acupuncture the Dazhong and Taixi points.

據《千金方》記載：“大鐘、太溪，主煩心滿嘔”。針刺大鐘、太溪組穴臨床主要應用于治療更年期綜合征[6]。更年期綜合征其癥狀主要體現在月經周期改變和潮熱癥。本研究丘腦區呈現正激活狀態，丘腦由底部、后部、上部、下部組成，丘腦下部又稱下丘腦，具有分泌促性腺激素釋放激素的作用，促性腺激素釋放激素作用于垂體之后生成促性腺激素，促性腺激素最后作用于卵巢生成雌性激素[7]，而雌性激素是形成和維持正常月經周期的關鍵[8]。下丘腦也是人體的體溫調節中樞，女性更年期時體內激素分泌紊亂直接或間接影響下丘腦功能引起體溫調節失調導致潮熱癥[9]。因此針刺大鐘、太溪組穴治療更年期綜合征的機制可能與其調節丘腦，特別是下丘腦的功能有關。

國內外相關研究顯示，針刺腧穴可以特異性引起邊緣系統-旁邊緣系統-新皮質網絡的負激活和軀體感覺皮層正激活[10-11]。本研究顯示針刺大鐘、太溪組穴時邊緣葉為負激活狀態，在軀體感覺皮層也可以觀察到正激活。邊緣葉是指大腦半球內側面與腦干連接部和胼胝體旁的環狀結構，包括杏仁核、扣帶回、下丘腦、海馬回等組織，是調節情緒、控制內臟活動的重要中樞[12-13]。中腦在本研究中呈現負激活狀態，中腦導水管周圍灰質包涵大量的阿片類受體以及內啡肽和腦啡肽終端[14]，研究顯示電刺激中腦導水管周圍灰質可引起持久的鎮痛效果[15]。人腦負責管理疼痛的腦區包括丘腦、島葉、前扣帶回、軀體感覺皮層[16-17]，而上述腦區在針刺大鐘、太溪組穴時被特異性激活。臨床應用顯示針刺大鐘穴和太溪穴都具有緩解運動系統疼痛的療效[18-20]，上述激活腦區在為針刺腧穴存在特異性提供證據的同時也提示針刺大鐘、太溪組穴鎮痛機制可能與調節疼痛矩陣和中腦活動有關。

針刺大鐘、太溪組穴時邊緣系統同時出現正激活和負激活現象。國外研究顯示針刺某些腧穴時可引起邊緣系統Bold信號呈現雙峰型時間相關性改變[21]，說明針刺某些腧穴對腦部的影響不僅僅是造成相關腦區血流動力學的改變，而是一種復雜的調節過程。這種調節作用在針刺結束后的20 min之內還會持續[14]，參考國內外的相關研究也體現出此次實驗的不足，如只能簡單的顯示出腦區激活情況，無法顯示腦區變化的時間相關性，同時后效應的存在會影響基線信號水平，從而導致實驗數據出現偏差。本研究的受試者均為正常男性青年，實驗結果是否適用于患病者還有待于進一步研究。

綜上所訴針刺大鐘、太溪穴組穴引起的激活腦區與已往單獨針刺上述兩個穴位比較不是簡單的疊加效應，而是存在特異性激活；實驗結果顯示針刺大鐘、太溪組穴引起的腦激活區可能與其產生的臨床療效相關；邊緣系統的負激活情況與國外研究相一致，為針刺腧穴可以引起腦部中樞神經系統相對特異性反應[22-23]提供新的證據。

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A study of acupuncture Dazhong and Taixi acupointsbased on fMRI

ZHANG Fan1, LI Xiao-ling2, WU Di1, ZHANG He1, LI Ya-xue2, ZHANG Qin-hong1, SUN Zhong-ren1*

8 Oct 2015, Accepted 9 Nov 2015

Ob jective: Using functional magnetic resonance imaging to observe the brain blood oxygen level dependent signal change by acupuncturing the right side of kidney channel of foot shaoyin Dazhong and Taixi acupoints, to explore the relationship between efficacy and activate brain areas. To observe the brain blood oxygen level dependent signal change by acupuncturing the right side of kidney channel of foot shaoyin Dazhong and Taixi acupoints based on blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging, and to explore the relationship between efficacy and activate brain areas. M aterials and M ethods: Using 3.0 T dual-source double gradient magnetic resonance to collect the Bold signal data of 14 healthy volunteers who were acupunctured the right side of kidney channel of foot shaoyin Dazhong and Taixi acupoints, then using SPM 12 (statistical parametric mapping) to process data and statistical analysis. Results: The active cerebral areas by acupuncturing Dazhong and Taixi acupoints include: The left frontal lobe, left medial frontal gyrus (Ba44), left inferior frontal gyrus and right insula (Ba13), right frontal, right cerebellum anterior lobe, right thalamus, right cerebellar lobe, right parietal lobe(Ba22), right posteriorcentral gyrus (Ba4), deactivate brain regions include: The left side of the m idbrain, the right side Limbic lobe and hippocampus (Ba17). Conclusion: Acupuncture Dazhong and Taixi acupoints can cause the relative specificity reaction helpful to early diagnosis and condition evaluation. specificity reaction of brain central

Acupuncture points; Dazhongacupoint; Taixiacupoint; Brain; Magnetic resonance imaging

1. 黑龍江中醫藥大學，哈爾濱 150040 2.黑龍江中醫藥大學附屬第一醫院，哈爾濱 150040

孫忠人，E-m ail：1035186010@ qq.com

2016-02-03接受日期：2016-03-23

R445.2

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.07.001

*Correspondence to: Sun ZR, E-mail: 1035186010@qq.com