針刺治療腦卒中后腦白質缺血損害磁共振擴散張量成像研究

楊爍慧，陸　方，陸欣玲，馬　文，潘衛東，程瑞新，詹松華

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針刺治療腦卒中后腦白質缺血損害磁共振擴散張量成像研究

楊爍慧，陸方，陸欣玲，馬文，潘衛東，程瑞新，詹松華

目的使用擴散張量成像(DTI)方法評估針刺改善腦卒中后腦白質缺血損傷的有效性。方法60例經磁共振擴散加權(DWI)序列掃描證實有單側腦白質梗死7 d內的病人行DTI檢查后，隨機分成針刺組和無針刺組，每組30例，分別于干預后1個月、2個月及3個月末行常規磁共振成像(MRI)和DTI檢查。針刺組病人自首診第2周內每周3次針刺治療至3個月末。后處理DTI原始圖像得到部分各向異性指數(FA)和表觀彌散系數(ADC)。根據T2WI及DWI圖像，分別于缺血白質區域和對側同名纖維束鏡像區取感興趣區，測量FA值和ADC值后計算比值(rFA和rADC)，觀察其與美國國立衛生研究院腦卒中量表(NIHSS)評分的相關性。 結果針刺組與無針刺組缺血性中風病人2個月末和3個月末損傷腦白質的rADC比值差異有統計學意義(F= 5.237，P<0.05；F=9.368，P<0.01)。首診及1個月末rFA值與NIHSS評分呈負相關(r=-0.529，P<0.05；r=-0.516，P<0.05)，1個月末及2個月末rADC值與NIHSS評分值呈正相關(r=0.689，P<0.05；r=0.611，P<0.05)。結論通過DTI技術顯示針刺能夠改善腦卒中病人腦白質缺血損傷，ADC值為主要參考指標。

腦缺血；白質損傷；磁共振；擴散張量成像；針刺

腦卒中后缺血白質的修復與重構和病人運動功能的恢復密切相關[1]。擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)已被用于評估腦缺血白質損傷的程度[2]。針刺可改善腦電活動、血流量微循環、腦代謝，增加抗自由基損傷能力，減輕興奮性氨基酸的毒性，抑制鈣超載，降低一氧化氮(NO)的毒性以及可抑制細胞凋亡等[3]。針刺被證實可有效地控制腦梗死面積，改善病人的神經功能，從而控制腦梗死病情的進展[4]。本研究通過DTI方法來評價針刺改善缺血后腦白質損傷的有效性。

1　資料與方法

1.1一般資料收集2012年1月—2014年5月我院神經內科門、急診首診診斷為急性期和亞急性期缺血性中風病人86例，其中26例病人由于家在外地，不方便連續3個月在上海住院治療及進行相關檢查，或者由于病人自身及家屬的原因在首次或第2次檢查后脫落，最終收集的入組病人病例數為60例，發病時間1 d～7 d(3.45 d±3.3 d)；病變部位：累及多處腦白質16例，放射冠21例，內囊6例，胼胝體4例，上縱束3例，腦干皮質脊髓束7例，大腦腳、外囊和丘腦輻射各1例。將60例病人隨機分成針刺組和非針刺組，每組30例，兩組一般資料詳見表1。

表1　兩組一般資料比較

1.2納入標準首次癥狀發作7 d內，擴散加權成像(diffusion weighted imaging，DWI)上顯示累及大腦白質中風病人；均為初次發病；生命體征平穩；無MRI檢查禁忌證，無明顯影響圖像質量的因素，如顱內動脈夾置入術后、假牙、幽閉恐懼癥等；病人和/或其家屬簽署知情同意，并對檢查過程及注意事項充分了解。

1.3排除標準DWI顯示為雙側腦梗死或椎基底動脈系統腦梗死、首診或治療過程中腦出血；梗死灶及周圍腦組織明顯水腫；無法配合或耐受該檢查及曾有顱腦外傷或腫瘤史；有心理或精神疾病及其他原因所致腦白質病變等。

1.4治療方法所有病人自發病就診起治療至生命體征平穩后，進行常規個體化藥物對因、對癥治療，防止并發癥，輔以必要營養支持：包括控制血壓(≥160/95 mmHg時需降壓治療)、血糖(血糖≥6.5 mmol/L時需降糖治療)、調節血脂，防止血小板聚集等。針刺組病人于首次癥狀發生后第2周內，在使用原先藥物治療方案基礎上加用針刺治療，每周3次，每次30 min，至3月末。病人皮膚局部消毒后，使用30號1.5寸毫針直刺患側穴位；主穴：內關(PC6)、合谷(LI4)、手三里(LI10)、陽陵泉(GB34)、足三里(ST36)。內關(PC6)：針身與皮膚呈90°進針，深1寸。針尖穿過骨間膜，以30°～45°幅度小幅捻轉，加強針感，以病人酸脹，醫者手下沉緊為度。合谷(LI4)：針身與皮膚呈90°進針，深0.5寸。針感要求同前。手三里(LI10)：針身與皮膚呈90°進針，深1寸，針感要求同內關穴。陽陵泉(GB34)：針身與皮膚呈90°進針，深1寸，針感要求同內關穴。足三里(ST36)：針身與皮膚呈90°進針，深1寸，針感要求同內關穴。電針：手三里穴-合谷穴，陽陵泉穴-足三里穴加用G6805-Ⅱ型電針儀(上海醫用電子儀器廠)采用疏波，頻率為2 Hz，病人耐受為度。無針刺組繼續原先藥物治療方案，不加針刺治療。

每名病人均在首診、治療1個月末、2個月末和3個月末行MR常規及DTI掃描，并進行美國國立衛生研究院腦卒中量表(national institute of health stroke scale，NIHSS)評分。

1.5儀器與方法使用Philips 1.5 T Intera Achieva 磁共振掃描儀和16通道頭頸聯合線圈，對60例病人進行磁共振掃描。MRI掃描技術：反轉恢復-快速自旋回波的橫斷位T1WI(IR-FSE，TR/TE/TI = 1 999/10/860 ms，翻轉角=100°)；快速自旋回波的橫斷位T2WI(FSE，TR/TE=4 000/110 ms)；單次激發平面回波的DWI橫斷位(TR/TE = 1 000/67 ms，b=1 000 s/mm2)，單次激發平面回波成像的DTI橫斷位(TR/TE=13 360/62 ms，視野=22 cm，層厚/層距=5 mm/0 mm，圖像矩陣=128×128，彌散梯度方向數= 32，b=0 s/mm2和800s/mm2，激勵次數=1，掃描時間為7 min 47 s)。

1.6圖像后處理及數據分析將所得擴散張量原始圖像傳入Philips View Forum(Extended MR Work Space 2.6.3.1)后處理工作站，由1名高年資MRI診斷醫師使用Fiber Tracking軟件進行統一標準的圖像后處理。計算部分各向異性指數(fractional anisotropy，FA)和表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)。感興趣區選取標準：根據DWI圖像，梗死灶于急性期和亞急性早期為高信號，亞急性期晚期及部分慢性期早期為稍高信號，慢性期晚期為低信號或內低外高信號。根據每個層面病灶的大小取感興趣區：病灶最長徑小于1 cm的取1個感興趣區，最長徑1 cm～2 cm的取2個感興趣區，最長徑在2 cm ～3 cm的取3個感興趣區，以此類推；同時在對側鏡像腦白質取對照區。感興趣區及對照區的大小均為一個像素值。根據每個層面病灶感興趣區和對照區獲得FA值和ADC值分別計算FA比值(rFA)和ADC比值(rADC)，并取平均值。

2　結　果

2.1兩組各觀察時點rFA值及rADC值均數比較針刺組與非針刺組首診、治療1個月末、治療2個月末和治療3個月末的rFA值差異有統計學意義(F=19.065，P<0.001)；不同觀察時間點針刺組與非針刺組rFA值均數的差異無統計學意義(F=0.329，P=0.569)，不同觀察時點rFA值與針刺干預不存在交互作用(F=0.920，P=0.342)；對針刺組與非針刺組各個觀察時間點rFA值的均數進行比較，方差分析的結果顯示各個時間點針刺組與非針刺組rFA值差異無統計學意義。詳見表2。重復測量的方差分析顯示：針刺組與非針刺組首診、治療1個月末、治療2個月末和治療3個月末的rADC值均數差異有統計學意義(F=165.66，P<0.001)；不同觀察時間點針刺組與非針刺組rADC值均數的差異有統計學意義(F= 4.11，P=0.047)，不同觀察時點rADC值與針刺干預存在交互作用(F=8.982，P=0.004)，對針刺組與非針刺組各個觀察時間點rADC的均數進行進一步比較，方差分析的結果顯示首診、治療1個月末針刺組與非針刺組rADC值差異無統計學意義(P>0.05)，治療2個月末和3個月末針刺組與非針刺組rADC值差異有統計學意義(F=5.237，P=0.026；F=9.368，P=0.003)。詳見表2。

表2　兩組各觀察時點rFA值及rADC值均數比較(±s)

2.2NIHSS評分與rFA和rADC之間的相關性對60例病人不同觀察時間點即首診、治療1個月末、治療2個月末和治療3個月末的NIHSS評分值進行Friedman檢驗顯示，不同時間點NIHSS評分值差異有統計學意義(P<0.001)。對60例缺血性腦白質梗死病人rFA值與NIHSS評分相關性進行Spearman’s相關分析，結果顯示在首診及1個月末rFA值與NIHSS評分呈負相關(r= -0.529 ，P<0.05；r= -0.516，P<0.05)，而治療2個月末和治療3個月末rFA值與NIHSS評分值無明顯相關(P>0.05)。對60例缺血性腦白質梗死病人rADC值與NIHSS評分相關性進行Spearman’s相關分析，結果顯示在治療1個月末、治療2個月末rADC值與NIHSS評分值呈正相關(r=0.689，P<0.05；r=0.611，P<0.05)，而首診及治療3個月末rADC值與NIHSS評分值無明顯相關(P>0.05)。

3　討　論

DTI是一種在DWI基礎上發展起來的、主要用于研究中樞神經系統疾病腦白質纖維束病變的磁共振方法，為研究白質纖維束的較為有效、成熟的MRI技術手段。其中ADC值較常用，可以在細胞水平提供組織相關的微結構信息，反映分子彌散阻力和彌散程度的整體情況，與水分子彌散方向無關[5]。對于大腦白質纖維束，ADC值的改變可能與纖維束軸突以及周圍髓鞘結構的完整性受損相關。當各種原因造成軸突以及周圍髓鞘損傷時，水分子彌散失去了垂直方向上的限制而運動自由，ADC值增高。FA為各向異性和各向同性之比，范圍為0～1，自由水為0，在正常人大腦白質纖維束中，水分子擴散運動因纖維束的縱向結構呈各向異性，FA值趨向于1，纖維束排列越緊密，FA值越高。如腦出血、外傷、梗死、腫瘤等可直接或間接引起水分子在大腦白質纖維束中擴散方向上喪失，即纖維束的縱向結構遭到破壞：包括纖維束中斷和分離、軸索纖維結構紊亂以及排列的有序性喪失、髓鞘的連續性中斷和水腫，因此FA值降低[5]。

腦卒中腦白質缺血性損傷病人發病后通常以一側肢體無力，甚至偏癱為主要臨床表現，較嚴重者生活無法自理，因而顯著影響病人的生活質量。但是與腦內神經元的缺血性損傷不同，腦白質缺血后往往具有較強的再生功能。主要是因為在室管膜周圍存在一些少突膠質細胞的前體細胞，于一定條件下可以增殖、分化并遷徙到白質損傷區域并起修復作用[6]。缺血時間較短或程度較輕的腦白質具有更好的恢復潛能。Puig等[1]指出腦梗死后30 d的rFA可用于預判卒中2年后病人運動功能的恢復情況。Rüber 等[7]運用DTI方法研究發現腦梗死慢性期病人同側錐體束和交替運動纖維的FA值較正常組下降。Kim等[2]研究發現卒中病人失語預后與左側弓形束的重構有關，左側弓形束重構者的預后優于無重構者。本研究結果顯示：首診及1個月末rFA值與NIHSS評分呈負相關(P=-0.529 ，P<0.05；P= -0.516，P<0.05)；治療1個月末、治療2個月末rADC值與NIHSS評分值呈正相關(r=0.689，P<0.05；P=0.611，P<0.05)。提示DTI或可于梗死后2個月左右的時間段內評估腦梗死后腦白質重構及療效，但由于3個月末的rFA和rADC與NIHSS無明顯相關，原因可能在于腦卒中康復期腦白質修復的DTI參數變化滯后于病人的功能恢復，也有可能是腦梗恢復期病人梗死對側皮質功能或神經網絡功能的代償更為顯著[8]。

針刺有助于改善腦缺血后損傷，可以改善腦組織缺血后的電生理活動，促進腦血管側支循環建立，增加腦血流量、改善微循環[9]。針刺可以增加病灶周圍或重構依賴區域中風病人的腦血流量[10]。實驗研究提示電針治療可減輕大鼠腦梗死后的水腫情況[11]。

針刺治療腦缺血腦白質損傷的DTI相關研究比較少。Shen等[12]研究發現腦梗死病人梗死側大腦腳ADC值下降，而針刺組與對照組FA值和ADC值差異有統計學意義，針刺組FA值明顯高于對照組。Wu等[13]對短暫性腦缺血大鼠行針刺治療，發現針刺可以改善缺血后大鼠肢體癱瘓情況，提出FA值為評估中風后恢復情況的有效參數。本研究發現針刺組及無針刺組腦白質缺血病人的ADC值于首診、治療后1個月差異無統計學意義。這主要是由于腦梗死急性期，神經元細胞水腫，水分子于細胞間擴散受限所致；但隨著缺血時間延長，白質結纖維束受損，水分子擴散逐漸自由，所以rADC升高；之后隨著腦白質的修復與重構，即纖維束完整性的逐漸恢復，rADC又降低，所以該參數有先升后降的過程。本研究結果顯示治療后1個月末、2個月末和3個月末針刺組rADC低于無刺組，其中2月末和3月末的rADC值差異具有統計學意義，提示針刺治療有利于腦卒中后缺血腦白質的重構，與Shen等研究不同[12]。本研究發現針刺組與無針刺組的rFA在各個時間段均無明顯差異，提示本組研究中rFA值并非觀察針刺治療是否有利于腦白質重構的敏感指標，認為FA值在一定程度上反映白質纖維髓鞘結構的完整性和纖維束走行一致性，除非能夠從組織學上觀察到白質纖維髓鞘的再生和纖維結構的重塑，否則很能觀察到FA值的實質性變化，運用rFA值來評估治療3個月內針刺的療效有一定的限度，然而對于缺血性腦白質損傷遠期療效的評估可能有一定的幫助，遠期病人神經功能缺陷的恢復離不開白質纖維束的重建，因此尚需增加隨訪時間至1年～2年來進一步研究針刺對rFA值遠期變化的影響。

雖然DWI成像生成的ADC圖與DTI計算獲得的ADC圖原理上和序列上均有差異，但結合李敬玉等[14]研究顯示的兩者獲得的ADC值差異無統計學意義，鑒于MR DTI成像時間較長，或可提出對于重癥、無法耐受DTI長時間掃描的病人，用DWI序列進行隨訪為佳。

本研究有一定的局限性。首先，只以有、無針刺為主要分組因素，而沒有把有無溶栓等其他治療方法及因素考慮在內。其次，本研究納入首診發病1周內的病人進行第一次MR及DTI檢查，而根據現有知識，腦梗死后1周內ADC值也有差異；最后，所選擇的針刺穴位及針刺手法為常規的體針治療方法，沒有就穴位的特異性進行深入研究。今后研究需在治療方法、時間節點及穴位特異性方面擴大樣本量并進一步細化。

DTI能夠反映腦卒中病人腦白質纖維束缺血區域的異常改變；通過DTI影像學方法提示針刺治療能夠促進缺血后腦白質損傷的恢復，或有利于纖維束的修復及重構。

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(本文編輯郭懷印)

A Diffusion Tensor Imaging Research of Acupuncture Alleviating White Matter Ischemic Injury after Stroke

Yang Shuohui，Lu Fang，Lu Xinling，Ma Wen，Pan Weidong，Cheng Ruixin，Zhan Songhua

Shanghai Shuguang Hospital Affiliated with Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200021，China

Zhan Songhua

ObjectiveTo assess the effect of acupuncture alleviating the ischemic white matter injury in the stroke patients by diffusion tensor imaging (DTI). MethodsSixty unilateral cerebral ischemic patients underwent MRI and DTI study within 7 days after the onset of illness. Then they were randomly divided into acupuncture group and without acupuncture group with each containing 30. The acupuncture group patients were treated through acupuncture 3 times a week for 3 months. MRI and DTI scans were done 1 month，2 months and 3 months after treatment. Fractional anisotropy (FA) maps and apparent diffusion coefficient (ADC) maps images were obtained. With the reference of the T2W and DW images，regions of interest (ROIs) were selected on the ischemic white matter，and the control ROIs were selected on the contra-lateral homonymic white matters.The ratios of FA and ADC (rFA and rADC)within these ROIs were calculated and compared. The relationship between DTI parameters and national institute of health stroke scale (NIHSS) scores were assessed.Results Results The rADC values were significantly different between acupuncture and non-acupuncture group in the post-treatment 2 and 3 month(F=5.237，P<0.05；F=9.368，P<0.01). Spearman’s correlation analysis showed significantly negative correlation between rFA and NIHSS scores of onset and 1 month(r=-0.529，P<0.05；r=-0.516，P<0.05)and positive correlation between rADC and NIHSS of the post-treatment 2 and 3 month(r= 0.689，P<0.05；r= 0.611，P<0.05). ConclusionAcupuncture therapy is effective for alleviating ischemic white matter injury. The ADC values may be the effective observation index.

cerebral ischemia; white matter injury;magnetic resonance imaging;diffusion tensor imaging;acupuncture

國家自然科學基金青年科學基金項目(No.81403204)；上海市衛生局青年科研項目(No.20114y177)

上海中醫藥大學附屬曙光醫院(上海 200021)

詹松華，E-mail：zhansonghua@sina.com

R741R255.2

A

10．3969/j．issn．1672-1349．2016．16．005

1672-1349(2016)16-1844-05

2015-12-16)