針刺間使穴前后健康人腦內靜息態fALFF時變效應分析?

韓紅艷，王柯柯，王文獻，段曉菡，胡益聰，張 馳，閆 鑌

(1. 河南中醫藥大學針灸推拿學院、第三附屬醫院，鄭州 450008； 2. 中國人民解放軍信息工程大學，鄭州 450002)

間使穴為手厥陰心包經經穴，主要治療心胸、神志病、胃腑病證及經脈循行部位病證[1]。腦功能磁共振功能成像技術(functional magnetic resonance image, fMRI)，能即時直觀地反應接受刺激后大腦皮層高級功能活動，在探索針刺及腧穴在中樞皮層功能區活動規律方面具有重要科學價值[2-4]。低頻振幅比率(fractional amplitude of low frequency fluctuation, fALFF)算法是應用fMRI技術檢測靜息態下局部腦組織代謝變化的方法，在針刺作用機制研究方面具有較大優勢[5-6]。該試驗對18名健康被試者左側間使穴進行針刺前后fMRI掃描，特別對針刺后留針狀態和拔針狀態細化設置連續性時間序列，比較針刺該穴前后腦內fALFF隨時間序列變化顯著的腦區，以期探索針刺間使穴的中樞響應機制。

1 對象與方法

1．1 研究對象

18名健康志愿者(男10名，女8名)平均年齡(24.89±1.811)歲，身高(167.39±8.045)cm,體質量(60.44±12.433)Kg。右利手，飲食規律，不嗜煙、酒、茶、咖啡等，睡眠正常，體型適中。既往無嚴重軀體病史、腦部外傷史、精神病史、藥物依賴史及酒精成癮史，近期無嚴重感染、手術等，頭顱MRI常規掃描未發現任何器質性病變。掃描前1周由同一專業針灸師通過針刺應答排除無針刺反應者或過度針刺反應者。

受試者試驗前均簽署知情同意書，試驗方案獲河南中醫藥大學第一附屬醫院醫學倫理委員會批準(批準號2017HL-020)，且通過國家臨床試驗注冊(注冊號ChiCTR-OOC-17011452)。

1．2 fMRI掃描

1.2.1 掃描設備及參數 采用河南中醫藥大學第三附屬醫院SIEMENS SKYRA 3.0T MRI設備。T1結構像采用T1-mprage-tra-p2-iso-1.0序列，FOV=230 mm×230 mm，Matrix=256×256，Slices=104，Slice thickness=1.3 mm，Gap=0.7 mm，TR=2200 ms，TE=2.48 ms，持續時間5 min 06 sec。功能像采用ep2d-bold-moco-p2-2 mm序列，FOV=192 mm×192 mm，Matrix=64×64，Slices=35，Slice thickness=3 mm，Gap=0.8 mm，TR=2000 ms，TE=30 ms，采集次數120次，掃描時間4 min 08 sec。

1.2.2 掃描流程 被試者在MRI檢查中心休息室安靜休息20 min，期間由針刺操作者在所測試被試者左側前臂標記間使穴位置，穴位定位參照全國中醫藥院校規劃教材《針灸學》[1]。

被試者休息后步入掃描室內，被試者耳內被塞入一次性消音耳塞，標準頭部線圈固定后安靜仰臥于掃描床，掃描前被告知在掃描過程中盡量保持清醒、閉目、不執行任何任務、不做任何動作的靜止狀態。

首先進行T1結構像掃描，對無腦結構異常者行第1次靜息態功能像掃描(Rest1，R1)。

R1結束后，將被試者退出掃描倉暫停掃描，針刺操作者步入掃描室內對被試者進行針刺操作，常規消毒后使用特制脫磁針灸針(0.3 mm×40 mm)，在被試者左側前臂間使穴處給予針刺刺激，針刺操作者感覺手下得氣，被試者訴有酸、麻、沉、脹等針感后，采用平補平瀉手法均勻捻轉，捻轉幅度±180°，頻率60次/min，操作1 min后將被試者送入掃描倉繼續掃描。

被試者留針期間分別進行R2、R3、R4、R5時間序列掃描，拔針后進行R6、R7時間序列掃描，各序列掃描時間均為4 min 08 sec。

圖1 fMRI掃描流程圖

1.3 統計學方法

采用MRI Convert 2.0、SPM8對轉化后圖像進行預處理，18例被試者各序列頭動均未超過1.5 mm，數據合格，全部進入fALFF分析。分別對每個被試者R1至R7序列的fALFF進行單樣本t檢驗，選擇t>5.0438、P<0.0001、簇數值≥100個體素的團塊為有統計學意義的fALFF活躍腦區。

2 結果

2.1 純靜息態(R1)腦內fALFF單樣本t檢驗結果

表1圖2(R1)顯示，該狀態fALFF減弱腦區為左側小腦前葉，增強腦區為左側扣帶后回、額中回，右側額內側回、角回、枕中回。

2.2 針刺狀態(R2、R3、R4、R5)腦內fALFF單樣本t檢驗結果

表2圖2(R2-R5)顯示，R2狀態內fALFF增強腦區為左側額中回、額上回，右側額內側回、額中回、額上回、緣上回；R3狀態內fALFF增強腦區為雙側楔前葉，右側枕中回、頂下小葉、緣上回，左側額中回、額上回、額內側回；R4狀態內fALFF減弱腦區為右側小腦后葉，增強腦區為雙側楔前葉、左側距狀回、枕中回、額上回、額中回；R5狀態內fALFF增強腦區為左側枕中回，右側楔前葉、額上回、額中回、額內側回、緣上回。

2.3 拔針后(R6、R7)腦內fALFF單樣本t檢驗結果

表3圖2(R6-R7)顯示，R6狀態內fALFF增強腦區為雙側楔前葉，左側額上回、額中回、額內側回、枕中回，右側額上回；R7狀態內fALFF增強為雙側楔前葉、左側扣帶后回、額上回、額中回、額內側回，右側額上回、額內側回。

注：圖中藍色區域為fALFF減弱區域，紅色區域為fALFF增強區域。圖中顯示為t>5.0438、P<0.0001、簇數值≥100個體素團塊圖2 R1-R7各時間序列內針刺狀態fALFF顯著變化腦區圖(R1為純靜息態，R2-R5為針刺后留針期間各時間序列，R6-R7為拔針后各時間序列)

時間序列峰值點t值峰值點坐標XYZ總簇數大小(mm3)變化腦區簇數值腦區R1-15.7362-3-39-338858697左側小腦前葉18.8607-12-57122671268左側扣帶后回9.04833542116499右側額內側回10.8458-393930343234左側額中回10.828439-782714541右側角回39右側枕中回

注:表中顯示為t>5.0438、P<0.0001、簇數值≥100個體素團塊

表2 R2-R5序列內fALFF顯著變化腦區比較(n=18)

注:表中顯示為t>5.0438、P<0.0001、簇數值≥100個體素團塊

表3 R6-R7序列內fALFF顯著變化腦區比較(n=18)

注:表中顯示為t>5.0438、P<0.0001、簇數值≥100個體素的團塊

3 討論

3.1 針刺間使穴前后各時間序列fALFF顯著變化腦區

該試驗中針刺前純靜息態(R1)fALFF減弱腦區為左側小腦前葉，增強腦區為左側扣帶后回、額中回，右側額內側回、角回和枕中回。針刺間使穴得氣后，R2序列內fALFF變化區域與R1比較，右側額內側回正激活持續增強(對比峰值點t值和簇數值，下同)，左側額中回延續R1序列正激活狀態；僅R2序列內，左側角回、右側額中回、緣上回和雙側額上回出現正激活。R3序列內fALFF變化區域與R1比較，右側枕中回、緣上回和左側額中回正激活增強，與R2比較，左側額上回正激活增強，僅R3序列內，雙側楔前葉、左側額內側回和右側頂下小葉出現正激活。R4序列內fALFF變化區域與R3比較，雙側楔前葉正激活持續增強，左側額中回與R1-R3比較，左側額上回與R2-R3比較，正激活程度無顯著變化，僅R4序列內右側小腦后葉為負激活，左側枕中回為正激活。R5序列內fALFF變化區域與R2-R4比較右側楔前葉正激活持續增強，與R4序列比較左側枕中回正激活持續增強，與R2序列比較右側額中回和右側額內側回正激活無顯著變化，右側額上回正激活有較弱增強，右側緣上回與R2比較正激活無顯著變化，與R3比較正激活減弱。拔針后R6序列內fALFF變化區域與R3-R4比較左側楔前葉和左側額上回正激活持續增強，與R3-R5比較右側楔前葉正激活持續增強，與R4-R5比較左側枕中回正激活持續增強，與R3比較左側額內側回正激活增強，左側額中回與R1-R4比較正激活程度無顯著變化。R7序列內fALFF變化區域與R3、R4、R6比較左側楔前葉正激活持續增強，與R3-R6比較右側楔前葉正激活持續增強，與R6比較雙側額上回正激活減弱，與R3、R5比較左側額內側回正激活減弱，與R1、R3、R5比較右側額內側回正激活減弱，左側額中回與R1-R4、R6比較正激活無顯著變化。

3.2 針刺支溝穴對額上回、額中回、額內側回fALFF時變效應的影響

本試驗中，雙側額上回fALFF變化表現為：左側額上回在留針12min24sec內隨時間序列正激活持續性增強，右側額上回在留針4min08sec內和12min24sec至16min32sec內表現為無顯著變化的正激活，拔針后雙側額上回正激活均較留針期間有所減弱，且在拔針8min16sec內正激活程度隨時間序列逐漸減弱，說明針刺該穴對健康人腦內雙側額上回fALFF產生較穩定正激活效應，且在拔針后延續該效應。該試驗中左側額中回fALFF在針刺前、留針12min24sec內及拔針8min16sec內正激活無顯著變化，右側額中回fALFF在留針4min08sec內和12min24sec至16min32sec內表現為隨時間序列逐漸增強的正激活，右側額內側回在針刺前及留針4min08sec內和12min24sec至16min32sec內均為正激活，留針期間激活程度較針刺前隨時間序列增強；左側額內側回在留針8min16sec至16min32sec內呈漸弱的正激活，拔針4min08sec至8min16sec內，雙側額內側回正激活較留針期間減弱。說明針刺該穴對健康人腦內左側額中回fALFF正激活程度在針刺前、留針期間和拔針后隨時間序列無顯著變化，右側額中回則在留針期間產生間斷性正激活效應；右側額內側回在針刺前、留針期間正激活隨時間序列逐漸增強，拔針后其正激活效應顯著降低；左側額內側回僅在留針期間產生間斷性較強正激活效應。

額上回位于前額葉上部，參與多項認知任務和運動控制任務，該區域異常可能表現為不能有效而準確地完成上述任務[7]。同時，額上回通過其各亞區與額中回、額下回和額內側回均存在有解剖連接和功能聯系，共同參與語言、閱讀、情感認知和軀體運動等功能[8]，推測針刺間使穴后雙側額上回、額中回和額內側回在留針期間和拔針后均表現為一致性較強的正激活效應，正是基于額上回與額中回、額內側回上述密切關系。

3.3 針刺支溝穴對雙側楔前葉、枕中回和右側緣上回fALFF時變效應的影響

楔前葉位于大腦頂葉內側、后中皮質背側部分，與軀體感覺皮質、視覺皮質、扣帶后回和壓后皮質緊密相連；枕中回主要參與語言、注意、情緒和記憶等神經心理活動視覺信息的收集和處理，并完成與其他皮質信息交換；緣上回為語言運用中樞，主管精細的語言協調功能，與語言加工調控具有密切關系。本試驗中上述腦區fALFF主要表現為，左側楔前葉在留針4min08sec至8min16sec內和拔針8min16sec內呈隨時間序列漸增強正激活，右側楔前葉在留針4min08sec至16min32sec內及拔針8min16sec內呈隨時間序列漸增強正激活；左側枕中回留針12min24sec至16min32sec內隨時間序列正激活效應變化不明顯，拔針后4min08sec內正激活減弱，右側枕中回在針刺前及留針4min08sec至8min16sec內均為正激活，留針期間激活程度較針刺前隨時間序列增強；右側緣上回在留針8min12sec內正激活隨時間序列增強，12min24sec至16min32sec內正激活較前減弱。表明針刺間使穴對健康人腦內雙側楔前葉fALFF在留針期間及拔針后均產生隨時間系列顯著增強的正激活效應，右側枕中回在針刺前、留針期間正激活隨時間序列顯著增強，左側枕中回在拔針后較留針期間正激活減弱，右側緣上回在留針期間正激活減弱。

4 結束語

間使穴臨床主要治療心痛、心悸等心系病證，胃痛、嘔吐等胃系病證，神志及情志病證、外經經脈循行部位病證。上述分析表明，與針刺前比較，針刺后腦內fALFF變化區域主要體現在雙側額上回、楔前葉、額中回、額內側回、枕中回和右側緣上回，這些腦區功能與間使穴臨床治療情緒、記憶、注意、語言及肢體運動障礙等功效具有較密切的相關性。通過對針刺前后上述腦區不同時間序列內fALFF變化特征的分析，為臨床針刺間使穴治療與上述腦區相關功能障礙類疾病提供一定的理論依據。