意識障礙患者靜息態腦網絡對針刺合谷、太沖穴的反應性研究

馬淑娟，程瑋濤，王 寧，徐躍嶠

(1．廣州中醫藥大學，廣州 510000;2．宣武醫院，北京 100000)

【針灸研究】

意識障礙患者靜息態腦網絡對針刺合谷、太沖穴的反應性研究

馬淑娟1，程瑋濤2，王 寧2，徐躍嶠2

(1．廣州中醫藥大學，廣州 510000;2．宣武醫院，北京 100000)

目的：探討意識障礙病人靜息態腦網絡對針刺合谷、太沖的反應性。方法：以后扣帶作為種子點，做全腦靜息態功能連接分析，然后對意識障礙病人靜息態腦網絡在針刺合谷、太沖前后的反應變化進行統計分析，主要是默認網絡和額頂網絡。結果：默認網絡功能連接強度在針刺前后未發生顯著變化，后扣帶回與額頂控制網絡中的額上回及緣上回的拮抗作用在針刺后顯著增強。結論：針刺合谷、太沖可能對意識障礙病人負責內外部意識的2個網絡之間功能交互具有積極作用。

意識障礙；靜息態；針刺；默認網絡；額頂控制網絡

近年來，嚴重顱腦損傷誘發意識障礙的發病率逐漸升高[1]，全球每年有100多萬人因創傷導致昏迷。不幸的是，對于意識障礙的診治技術并無實質性進展，功能核磁共振技術為其提供了一種嶄新的可能。

中醫藥對于意識障礙的康復治療發揮著重要作用，針刺尤為顯著，對昏迷病人行針刺治療可以大大提高蘇醒率[3-6]。在針刺促醒的臨床實踐治療中，四關穴是最常見的配穴。狹義的四關穴指合谷與太沖，首見于明·徐鳳對《針灸大全》的注解：“四關者占，五臟有六腑，六腑有十二原，十二原出于四關，太沖、合谷是也。”中醫治病以調理氣血、平衡陰陽為主要宗旨，合谷、太沖二穴相配堪稱經典配穴，兩穴一陰(太沖)一陽(合谷)、一氣(合谷)、一血(太沖)、一臟一腑、一升一降是1組具有陰陽經相配、上下配穴、氣血同調、陰陽同調、臟腑同調的針灸處方[7]。

默認網絡與意識密切相關，默認網絡的功能連接程度與意識水平呈正相關關系[8]，且以默認網絡作為預測工具，對意識障礙病人的意識預后進行評估，發現預測準確率高達81.25%[9]。默認網絡與人類的“內在意識”相關，額頂控制網絡主要負責“外在意識”腦功能活動[10]。本文旨在研究針刺合谷、太沖穴位對意識相關網絡產生的影響作用，以探索針刺促醒的生理機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集2016年9月至2017年1月宣武醫院神經外科重癥監護室因嚴重顱腦損傷導致意識障礙的病人共8例，其中植物狀態7例，昏迷1例；年齡39～82歲，男性4例，女性4例；腦出血2例，腦動靜脈畸形2例，蛛網膜下腔出血3離，顱內感染1例。

1.2 納入和排除標準

納入標準：符合昏迷及植物狀態的診斷標準[11-12]，CRS-R量表[13]再次評估意識，用以鑒別診斷植物狀態及最小意識狀態。排除標準：自主呼吸及循環功能不穩定；高血壓病史大于10年；嚴重心血管疾病如惡性心律失常等；嚴重肝腎疾病；精神病病史；鎮靜藥物未完全洗脫；酗酒史；掃描過程中頭動大于5 mm。

1.3 掃描方法

靜息態8 min掃描后行針刺，針畢留針行靜息態掃描8 min，后掃描結束。

1.4 針刺方法

由經過針刺專科培訓的醫師行針治療。采用定制的92銀針，長4 cm，直徑0.4 mm。穴位行針順序右側合谷、右側太沖、左側太沖、左側合谷。每個穴位均進針2.5 cm，行針10次，先5次順時針捻轉提插，后5次逆時針捻轉提插，每個穴位約行針20 s，4個穴位均留針8 min。

1.5 靜息態方法

1.5.1 圖像獲取參數 采用西門子3.0T掃描儀，使用8通道標準線圈。使用EPI回波序列進行靜息態掃描，參數設置如下：repetition time=2000 ms, echo time=30 ms, flip angle=90, filed of view=224 cm, slice number=33, thickness=3.5 mm, gap=0.7 mm, band width=2368 Hz。

1.5.2 數據預處理 使用SPM12和DPABI[14]進行數據預處理，去除前10個時間點，頭動矯正，圖像標準化、圖像平滑(6 mm高斯平滑和)、濾波(0.01-0.1 Hz)，最后進行協變量回歸(白質、腦脊液、頭動和全腦信號)。

1.5.3 數據處理分析方法 采用種子點功能連接方法，以默認網絡中的后扣帶回作為種子點[15](MNI: -1，-49, 31，半徑=6 mm)，分析針灸前后靜息態腦網絡中的默認網絡及額頂控制網絡的功能連接變化。文中所呈現的健康對照默認網絡及額頂控制網絡圖像呈現是由144名健康大學生被試(75 名女性，年齡以均值±標準差=22.71±2.25，19～30歲)的數據獲得。健康對照默認網絡的種子點與病人組相同，額頂控制網絡的種子點[16]為(MNI:44，36，20，半徑6 mm)。

1.6 統計學方法

對針灸前后的后扣帶回功能連接圖像進行配對檢驗，體素水平P值為0.01，團塊大小為540 mm3，校正后的P值為0.05。

2 結果

圖1顯示，在針刺合谷、太沖2個穴位后，默認網絡功能連接較基線水平發生變化比較差異無統計學意義(P<0.05,corrected)。以后扣帶回作為種子點，發現與額頂控制網絡的負連接強度在針刺后明顯降低，降低的腦區是右側額上回及緣上回。圖2顯示，針灸后，以后扣帶回為中心的默認網絡與額頂控制網絡的負相關值降低，表明2個網絡的拮抗作用增強(圖2A，圖2B)。圖3顯示，健康被試的默認網絡圖像呈現，圖4顯示健康被試的額頂控制網絡圖像呈現。

圖1 意識障礙病人針灸前后靜息態網絡變化注：此圖像為默認網絡與額頂控制網絡的功能連接腦區在針灸前后的差值，深色代表針灸后大腦功能連接增強的額頂控制腦區

圖2A 意識障礙病人默認網絡與額頂控制網絡功能連接狀態(針灸前)注：淺色代表默認網絡，深色代表額頂控制網絡

圖2B 意識障礙病人默認網絡與額頂控制網絡功能連接狀態(針灸后)注：淺色代表默認網絡，深色代表額頂控制網絡

3 討論

圖3 健康被試的默認網絡構成

圖4 健康被試的額頂控制網絡構成

人類意識由兩方面內容構成，即與自我相關的“內在意識”與環境覺知相關的“外在意識”[17]。內在意識系統主要包括默認網絡，在無外界環境刺激條件下處理與自我相關的內在意識活動，如走神(mind wandering)、白日夢(daydreaming)、自言自語(inner speech)與精神想象(mental imagery)等[18]。近年來，默認網絡在意識障礙病人群體中的研究越來越多。大量的研究結果顯示，相對于健康人意識障礙如昏迷、植物狀態、最小意識狀態等病人的默認網絡功能連接或低頻振蕩腦活動是異常的[19-20]，且患者意識水平與默認網絡的激活程度呈正相關。本文中，針刺合谷、太沖對于默認網絡的功能連接并無顯著影響作用， 基于腦功能連接角度，可以認為在意識障礙的臨床促醒治療中，合谷、太沖2個穴位的即時針刺效應對內在意識的恢復并無調節功能。

外在意識系統主要包括額頂控制網絡，主要是接受外界環境刺激，如聲音[21]、視覺[22]、體感[23-24]等，隨之產生與外在刺激相關的意識覺知活動。有關意識障礙病人中的額頂控制網絡連接功能的研究相對較少，在植物狀態的患者中，廣泛的額頂控制網絡代謝功能發生異常[25-26]，且側額葉與中后區之間、丘腦核和側、中額葉皮質之間的連接功能消失了。經過針刺后，額頂控制網絡中的額上回與緣上回的連接功能強度較前增強，在一定程度上反映了針刺合谷、太沖2個穴位通過增強與外部覺知的功能連接，進而增強了意識障礙患者對外界環境的感知能力。基于意識系統的基礎研究結果，可以在本文中推斷合谷、太沖的意識促醒功能的可能性機制。目前，尚未有人在意識障礙病人群體中進行合谷、太沖2個穴位的腦功能研究，對正常健康老年人“四關穴”進行針刺，用腦功能核磁評價其療效機制，結果發現左側額中回、雙側額下回、雙側中央旁小葉、雙側丘腦、后扣帶回和前扣帶回等腦區的活動都有增強，這些腦區中的一部分屬于額頂控制網絡及默認網絡[28]。

對患有阿爾茨海默癥的病人進行合谷、太沖的針刺治療，采用種子點分析方法發現，左側扣帶回與右側頂下小葉的腦活動均增強，采用全腦數據分析方法，結果顯示針刺合谷、太沖對默認網絡具有顯著作用[29]。針刺太沖1個穴位，激活的腦區基本分布在額頂控制腦區，對后扣帶回既無激活也無抑制作用[30]。

2個意識系統之間在靜息狀況下具有負相關關系，即相互拮抗[10]，而這2個系統是如何通過其相互拮抗作用來進行極其精密的配合，進而實現復雜的意識活動，尚沒有研究給出確切的論述報告。因功能核磁檢查時間較長，且意識障礙病人病情相對較重，經選擇后符合排納標準的病人數目有限，故本文研究病例較少。本文第1次以針刺促醒角度來分析相應穴位的腦功能反應變化，推測針刺在意識障礙病人群體中的促醒機制。基于功能核磁角度，為這種機制提供一種可能性的解釋，屬于探討性研究，基于現有結果，需要更大樣本含量的研究來進一步探討或證實針刺效應對于意識障礙患者腦功能活動的積極作用。

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Study on the Response of the Resting State Brain Network of Patients with Disorder of Consciousness to Acupuncture Hegu and Taichong

MA Shu-juan1, CHENG Wei-tao2, WANG Ning2, XU Yue-qiao2
(1.GuangzhouUniversityofTraditionalChineseMedicine,Guangzhou510000,China;2.XuanwuHospital,Beijing100000,China)

Objective: To investigate the response of resting state networks in patients with disorder of consciousness to acupuncture Hegu and Taichong. Methods: The posterior cingulate gyrus was used as the seed point, and the whole brain functional connectivity analysis was performed, the changes of the resting state network mainly included default mode network and frontal parietal control network in patients with disorder of consciousness after acupuncture were analyzed. Results: Compared with the baseline state, functional connectivity of the default network did not changed significantly. Anti-correlation between the posterior cingulate gyrus and the right superious frontal and the right supramarginal gyrus in the fronto-parietal network was significantly enhanced after acupuncture Hegu and Taichong. Conclusion: In the patients suffer from disorder of consciousness, acupuncture of Hegu and Taichong may play a positive effect to modulate the interaction between the two networks which are responsible for the internal and external awareness.

Disorder of consciousness; Resting state; Acupuncture; Default network；Fronto-parietal control network

馬淑娟(1986-)，女，河南平頂山人，醫學博士，從事中西醫結合神經科疾病的臨床與研究。

R246.6

B

1006-3250(2017)04-0528-04

2016-10-23