盧琦，武紅利，王安琴，汪林英，徐春生，湯嵐鳳，李傳富

（1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生部，安徽 合肥 230038；2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心，安徽 合肥 230031）

動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)在針刺fMRI研究中的可行性分析

盧琦1，2，武紅利1，王安琴1，汪林英2，徐春生2，湯嵐鳳1，李傳富2

（1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生部，安徽 合肥 230038；2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心，安徽 合肥 230031）

目的：探討基于動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling imaging，ASL）灌注成像技術(shù)在fMRI針刺作用機(jī)制研究的可行性。方法：選取健康志愿者40例，根據(jù)掃描技術(shù)方法的不同分為ASL組與BOLD組，每組各20例（男女各10例）；采用相同的改良組塊設(shè)計(jì)方案，并由相同的針灸醫(yī)師針刺，分別對(duì)2組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理確定腦功能激活區(qū)，比較2組研究對(duì)象激活區(qū)的異同，并對(duì)ASL組激活區(qū)區(qū)域性腦血流量（regional cerebral brain，rCBF）變化幅度及變化率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果：ASL組除了顯示BOLD組的體感相關(guān)腦區(qū)（雙側(cè)SⅡ、島葉、丘腦及中扣帶回）及運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)（SMA）激活之外，還在SⅠ、額葉、頂下小葉、前扣帶回等腦區(qū)顯示激活，但較BOLD組相對(duì)多見(jiàn)的腦白質(zhì)區(qū)域激活顯著減少，同時(shí)ASL組信號(hào)變化幅度較大，rCBF變化率為（9.21± 2.82）%。結(jié)論：針刺引起的ASL信號(hào)變化幅度更大，能夠敏感地檢出針刺引起的大腦激活區(qū)，且偽影很少。同時(shí)，基于ASL技術(shù)的針刺fMRI研究不受針刺方案限制，更加符合臨床針刺fMRI研究的需要，值得推薦使用。

自旋標(biāo)記；針刺；腦功能成像；足三里

針刺作為中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的一種重要治療手段，其替代和補(bǔ)充干預(yù)治療效果顯著［1］，但其現(xiàn)代中樞作用機(jī)制尚不明確且有爭(zhēng)議［2］。傳統(tǒng)基于BOLD技術(shù)的針刺fMRI研究由于采集的針刺信號(hào)較弱（針刺刺激引起的BOLD信號(hào)變化幅度一般不超過(guò)1%［3］）、背景噪聲大、受實(shí)驗(yàn)刺激方案本身可能帶來(lái)的習(xí)慣化效應(yīng)及采用的算法等多種因素影響，成像數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、可重復(fù)性差［4-6］。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中針刺刺激方案設(shè)計(jì)多采用單個(gè)或數(shù)個(gè)穴位取穴的相對(duì)規(guī)則的組塊設(shè)計(jì)，不同于臨床實(shí)踐的針刺治療方案，數(shù)據(jù)分析結(jié)果存在局限性。

動(dòng)脈自旋標(biāo)記（arterial spin labeling imaging， ASL）技術(shù)是一種無(wú)需外源性對(duì)比劑，通過(guò)標(biāo)記自體動(dòng)脈血質(zhì)子無(wú)創(chuàng)獲得腦血流量（cerebral brain flow，CBF）信息的灌注成像技術(shù)，其定量測(cè)量的區(qū)域性腦血流量（regional cerebral brain flow，rCBF）是定量分析腦血流的重要指標(biāo)，具有明確的臨床及生理學(xué)意義。同時(shí)，ASL技術(shù)能夠真實(shí)模擬臨床治療過(guò)程，不受實(shí)驗(yàn)方案限制，且數(shù)據(jù)處理較BOLD簡(jiǎn)單，是臨床工作中認(rèn)可度較高的常用檢查技術(shù)。本研究通過(guò)對(duì)比分析基于ASL與BOLD 2種反映大腦血流量變化的檢查技術(shù)對(duì)針刺健康人左側(cè)足三里穴腦激活區(qū)的異同，以探討ASL技術(shù)在fMRI針刺作用機(jī)制研究中的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院實(shí)習(xí)醫(yī)學(xué)生、醫(yī)院職工作為被試志愿者，均無(wú)精神或神經(jīng)系統(tǒng)疾病及相關(guān)藥物服用史，且為右利手，分為ASL組及BOLD組各20例（男女各10例）。ASL組年齡23～30歲，平均（25.55±2.16）歲；BOLD組年齡20～29歲，平均（24.60±2.58）歲。將內(nèi)容告知被試者，并自愿簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器實(shí)驗(yàn)在安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心MRI室完成。使用GE MR750 3.0 T超導(dǎo)型MRI掃描機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)頭部線圈進(jìn)行掃描。依次掃描7個(gè)序列：①定位像。②勻場(chǎng)序列。③T2WI，取與前后聯(lián)合連線（AC-PC線平行的橫軸位），共20層，用于除外腦內(nèi)有無(wú)病變及發(fā)育變異。④T1WI 3D解剖像，取矢狀位，共掃描166層，掃描范圍覆蓋全腦，采用擾相位梯度回波序列，TR 8.2 ms，TE 3.2 ms，TI 450 ms，F(xiàn)OV 256mm×256mm，層厚1mm，分辨率256×256。⑤針刺前ASL（針刺前靜息BOLD），掃描方位同T2WI序列；ASL序列采用3D-pcASL序列，共36層，TR 4 632 ms，TE 10.5 ms，SL 4 mm，F(xiàn)OV 240 mm× 240 mm，分辨率128×128，標(biāo)記延時(shí)1 525 ms；BOLD采用EPI BOLD序列，共36層，TR 2 000 ms，TE 35ms，F(xiàn)A 90°，層厚3mm，層距1mm，F(xiàn)OV 240mm× 240 mm，分辨率64×64。⑥針刺中ASL（針刺中BOLD），掃描方位及序列同針刺前。⑦針刺后ASL（針刺后靜息BOLD），掃描方位及序列同針刺前。完成一例數(shù)據(jù)采集約需20 min 53 s（BOLD組20 min 56 s）。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟與設(shè)計(jì)志愿者更衣休息30 min，全身放松后，進(jìn)入掃描室。囑其平躺，閉眼，用3M1100防噪聲彈性耳塞塞耳，固定頭部，關(guān)閉通話系統(tǒng)，減少除系統(tǒng)噪音外其他聲音的刺激。掃描過(guò)程中，全身尤其是頭部保持靜止，放松心情盡量避免心理活動(dòng)。用一次性無(wú)菌不銹鋼毫針（天協(xié)牌，直徑0.35mm，長(zhǎng)40 mm）針刺被試者左側(cè)足三里穴；采用捻針和留針（非捻針）2種手法，捻針用平補(bǔ)平瀉法，左右捻針，頻率1 Hz，進(jìn)針深度2.5 cm。2組針刺由同一名工作經(jīng)驗(yàn)豐富的針灸醫(yī)師完成，并詳細(xì)詢問(wèn)、記錄每一例被試者的針刺感覺(jué)。ASL組與BOLD組針刺刺激方案均采用相同的改良組塊設(shè)計(jì)，即“基線-任務(wù)刺激”的OFF-ON模式，采用靜息狀態(tài)（留針）與刺激狀態(tài)（捻針）交互進(jìn)行的方式，針刺刺激序列掃描開始之前進(jìn)針，然后開始掃描采集fMRI數(shù)據(jù)，先靜息54 s，然后行捻針刺激54 s，再靜息留針81 s，再捻針刺激54 s，最后ASL組與BOLD組分別靜息留針為26 s、27 s，功能像采集共持續(xù)4 min 29 s（ASL組）、4 min 30 s（BOLD組）。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案見(jiàn)圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式示意圖

1.3 數(shù)據(jù)處理所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院數(shù)字化影像技術(shù)實(shí)驗(yàn)室處理（國(guó)家中醫(yī)藥管理局三級(jí)實(shí)驗(yàn)室，編號(hào)TCM-2009-196）；本次實(shí)驗(yàn)主要探討ASL技術(shù)在針刺fMRI研究中的可行性，數(shù)據(jù)處理僅涉及ASL組與BOLD組的針刺前與針刺中fMRI數(shù)據(jù)。

1.3.1 ASL數(shù)據(jù)處理方法與步驟采用功能成像分析（analysis of functional neuroimaging，AFNI）軟件，處理步驟：①數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，將醫(yī)學(xué)數(shù)字成像與通訊（DICOM）格式的圖像文件轉(zhuǎn)換為AFNI數(shù)據(jù)處理需要的nii格式。②將解剖像與功能像對(duì)齊并去除功能像周圍噪聲。③數(shù)據(jù)平滑，采用半高全寬（FWHM）為5 mm高斯函數(shù)進(jìn)行濾波，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑化處理。④空間標(biāo)準(zhǔn)化，為消除每個(gè)個(gè)體大腦的解剖差異，將個(gè)體參數(shù)圖從原始的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的TT坐標(biāo)系。⑤采用雙樣本t檢驗(yàn)計(jì)算出針刺中數(shù)據(jù)與針刺前數(shù)據(jù)的腦激活區(qū)差異。⑥閾值校正，采用Monte Carlo模擬校正方法，選擇P=0.001，計(jì)算出α≤0.05的最小Cluster Size Voxels（176個(gè)體素），并從參數(shù)圖中提取coef值轉(zhuǎn)變?yōu)閆值，計(jì)算激活腦區(qū)rCBF變化幅度與變化率。

1.3.2 BOLD數(shù)據(jù)處理方法與步驟同樣采用AFNI軟件，處理步驟：①預(yù)處理。a.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，將DICOM格式的圖像文件轉(zhuǎn)換為nii格式；b.對(duì)解剖數(shù)據(jù)集功能數(shù)據(jù)進(jìn)行去傾斜校正；c.去頭皮處理、去除原始功能像數(shù)據(jù)的前4個(gè)時(shí)間點(diǎn)以避免掃描開始之初不穩(wěn)定因素的影響；d.去除線性漂移以消除機(jī)器造成的干擾；e.頭動(dòng)校正，將剩余的時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)與第1個(gè)時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)齊，剔除掃描過(guò)程中頭動(dòng)范圍超過(guò)2mm或2°的數(shù)據(jù)；f.數(shù)據(jù)平滑，采用FWHM為5 mm高斯函數(shù)進(jìn)行濾波，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑化處理；g.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，為消除不同個(gè)體或同一個(gè)體不同次掃描數(shù)據(jù)之間的全局漂移，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使得不同數(shù)據(jù)平均值相同；h.獲取每個(gè)個(gè)體的全腦掩膜，并用生成的mask數(shù)據(jù)集與平滑后的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)計(jì)算。②計(jì)算個(gè)體統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖。利用AFNI程序的反卷積計(jì)算每個(gè)個(gè)體的統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖，并將功能數(shù)據(jù)與解剖數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)齊。③空間標(biāo)準(zhǔn)化。為消除每個(gè)個(gè)體大腦的解剖差異，將個(gè)體參數(shù)圖從原始的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的TT坐標(biāo)系。④單樣本t檢驗(yàn)。計(jì)算所有數(shù)據(jù)的腦功能活動(dòng)區(qū)，然后將剩余的所有有效研究數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖轉(zhuǎn)換到的Talairach標(biāo)準(zhǔn)空間，采用單樣本t檢驗(yàn)計(jì)算出研究數(shù)據(jù)的腦功能活動(dòng)區(qū)。⑤閾值校正。選用全腦模板，采用Monte Carlo模擬校正方法，選擇P=0.001，計(jì)算出α≤0.05的最小Cluster Size Voxels（176個(gè)體素），并從參數(shù)圖中提取coef值轉(zhuǎn)變?yōu)閆值。通過(guò)閾值校正后，統(tǒng)計(jì)并記錄激活區(qū)的位置、信號(hào)類型、位置坐標(biāo)系Z值。

2 結(jié)果

2.1 針刺左側(cè)足三里穴ASL組結(jié)果腦內(nèi)多處功能區(qū)被激活，均為信號(hào)升高區(qū)域。除體感相關(guān)腦區(qū)（雙側(cè)SⅡ、島葉、丘腦及中扣帶回）以及運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)（SMA）顯示激活之外，還在SⅠ、額葉、頂下小葉、前扣帶回、橋腦等腦區(qū)及尾狀核頭、紅核等灰質(zhì)核團(tuán)顯示激活，右側(cè)顳枕交界處白質(zhì)區(qū)亦見(jiàn)激活區(qū)（表1，圖2，3）。腦激活區(qū)rCBF變化幅度平均5.566± 1.219，變化率平均（9.212%±2.818）%（表2）。

表1 針刺左側(cè)足三里穴動(dòng)脈自旋標(biāo)記（ASL）組腦內(nèi)激活區(qū)分布

2.2 針刺左側(cè)足三里穴BOLD組結(jié)果腦內(nèi)多處功能區(qū)被激活（表3），信號(hào)升高區(qū)域包括體感相關(guān)腦區(qū)（雙側(cè)SⅡ、島葉、丘腦及中扣帶回）以及運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)（SMA），右側(cè)額中回及鄰近白質(zhì)亦存在正激活；信號(hào)減低區(qū)域包括右側(cè)中央后回，右側(cè)枕中回及白質(zhì)、右側(cè)顳中回及白質(zhì)，左側(cè)舌葉及鄰近白質(zhì)、左側(cè)海馬旁回及左側(cè)腦室、左側(cè)角回及鄰近白質(zhì)（圖2，3）。

3 討論

3.1 ASL技術(shù)應(yīng)用于fMRI針刺研究的可行性盡管近年來(lái)基于BOLD技術(shù)的針刺fMRI研究，受到實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等多方面因素影響，其研究報(bào)告的激活區(qū)結(jié)果不盡相同，甚至差異性較大［6］，但大多學(xué)者［7-10］普遍認(rèn)為針刺作為一種體感刺激，包括丘腦、SⅠ、SⅡ、島葉及頂下小葉在內(nèi)的體感區(qū)域的激活是足三里穴的公認(rèn)針刺激活區(qū)［7-10］。本實(shí)驗(yàn)中2種方法的共同激活區(qū)基本上與體感信息處理相關(guān)腦區(qū)一致，能夠獲得更多且更加穩(wěn)定的腦激活區(qū)，且腦白質(zhì)區(qū)域的偽影顯著減少，針刺引起的rCBF信號(hào)變化率更大，說(shuō)明基于ASL技術(shù)的fMRI研究具有可行性，且敏感性和穩(wěn)定性更高。

3.2 ASL技術(shù)應(yīng)用于fMRI針刺研究具有更高敏感性本研究中，針刺左側(cè)足三里穴BOLD組除了體感相關(guān)腦區(qū)（雙側(cè)丘腦、雙側(cè)SⅡ、雙側(cè)島葉、中扣帶回）及運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)（右側(cè)額葉內(nèi)側(cè)回）的激活，其他腦激活區(qū)很少（右側(cè)額中回），而ASL-fMRI激活區(qū)則較為廣泛，除上述BOLD組體感相關(guān)及運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)激活外，在額葉、頂下小葉和前扣帶回等腦區(qū)，以及與針刺穴位對(duì)應(yīng)的SⅠ和與疼痛信息處理相關(guān)的腦干區(qū)域存在廣泛激活。

ASL組較BOLD組增多的激活區(qū)：與運(yùn)動(dòng)相關(guān)，包括行動(dòng)好壞的選擇及不適宜行為的抑制等的額葉大腦皮層（左側(cè)額中回、左側(cè)額下回、右側(cè)額上回、右側(cè)額下回）；與感覺(jué)信息理解相關(guān)的頂下小葉（雙側(cè)頂下小葉）；與受到刺激的情緒反應(yīng)調(diào)節(jié)相關(guān)的前扣帶回皮層。通過(guò)對(duì)上述激活腦區(qū)的生理學(xué)功能分析，推測(cè)這些腦區(qū)的激活可能是人體對(duì)針刺疼痛刺激的一種反應(yīng)［11-13］，針刺過(guò)程中這些區(qū)域的激活也是針刺fMRI研究報(bào)道最多的腦區(qū)。

表2 針刺左側(cè)足三里穴ASL組信號(hào)變化（±s）

表2 針刺左側(cè)足三里穴ASL組信號(hào)變化（±s）

注：ASL：動(dòng)脈自旋標(biāo)記；rCBF：區(qū)域性腦血流量。

激活區(qū)域針刺前針刺后rCBF值變化幅度［mL·min·（100 g）-1］rCBF值變化率（%）雙側(cè)前、中扣帶回73.392±9.05479.878±9.9656.486±3.1759.272±4.398左側(cè)島葉、眶上回63.173±7.93268.191±9.0445.018±3.1518.241±5.267右側(cè)島葉、SⅡ67.733±8.21072.942±9.0765.209±2.7717.962±4.028左側(cè)頂下小葉65.604±8.19871.585±9.6435.981±3.2839.441±5.090雙側(cè)丘腦、右側(cè)紅核、橋腦左側(cè)61.946±8.82766.967±9.1585.021±2.8238.537±4.499左側(cè)額中回、額下回59.778±8.98264.517±8.9924.739±2.9828.673±5.945右側(cè)前扣帶回、左側(cè)額內(nèi)側(cè)回（SMA）87.413±10.80692.238±10.8994.826±2.7745.773±3.322右側(cè)SⅠ42.630±9.95649.859±9.9527.229±4.95620.03±13.896左側(cè)SⅡ74.400±9.89080.756±11.2726.355±4.0718.674±5.686左側(cè)額下回71.909±12.10376.539±11.9954.629±3.2356.785±4.968右側(cè)頂下小葉72.058±9.23377.633±10.4105.575±4.0667.835±5.752雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回（SMA）76.833±10.71282.800±12.4085.967±4.9198.122±6.868右側(cè)額下回77.929±12.32783.253±14.0785.324±4.0326.773±5.183右側(cè)額內(nèi)側(cè)回（SMA）86.568±15.63993.489±16.0976.920±5.4258.516±7.238右側(cè)島葉64.195±7.80970.674±10.6946.479±5.66010.036±8.349右側(cè)顳枕交界白質(zhì)區(qū)34.106±6.02436.810±6.2582.704±1.6848.586±5.813右側(cè)尾狀核頭45.225±6.74049.053±5.8853.827±3.1099.269±7.908右側(cè)眶中回63.841±12.85669.362±12.9175.522±4.3669.437±7.872右側(cè)中扣帶回77.141±10.49981.942±10.3884.801±3.8916.564±5.086右側(cè)海馬旁回55.690±6.85160.231±7.2424.541±3.6798.537±6.619左側(cè)眶中回66.447±11.38073.470±11.8397.023±5.15111.609±8.821右側(cè)眶中回72.891±11.04781.208±11.2828.316±6.55112.352±10.282右側(cè)額上回56.089±8.27161.605±7.7745.516±4.64210.843±10.996合計(jì)65.956±13.11471.522±13.6415.566±1.2199.212±2.818

表3 針刺左側(cè)足三里穴BOLD組腦內(nèi)激活區(qū)分布

作為SⅠ的中央后回，理論上也是體感刺激應(yīng)該激活的腦區(qū)之一［9，14-15］。但由于感覺(jué)信息投射SⅠ的比例較低（4%）［10］且針刺引起B(yǎng)OLD信號(hào)變化幅度很?。?%）［3］，基于BOLD技術(shù)的針刺fMRI研究報(bào)道相對(duì)較少。本實(shí)驗(yàn)中，基于BOLD的fMRI研究組同樣未在SⅠ區(qū)發(fā)現(xiàn)激活區(qū)，但在基于ASL技術(shù)的fMRI研究組中在SⅠ區(qū)域（右側(cè)中央后回）存在明顯的正激活，且與針刺位置（左側(cè)足三里穴）的皮層感覺(jué)投射位置相對(duì)應(yīng)。

ASL-fMRI組在紅核、橋腦及其周圍網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在正激活。既往常規(guī)BOLD-fMRI針刺研究中關(guān)于腦干神經(jīng)核團(tuán)激活的報(bào)道很少，Zyloney等［17］采用特殊掃描技術(shù)報(bào)道了針刺BOLD-fMRI中腦干神經(jīng)核團(tuán)的激活。而基于ASL的fMRI無(wú)需特殊掃描模式即可顯示腦干內(nèi)的激活區(qū)。腦干區(qū)域富含大量神經(jīng)核團(tuán)，可能與針刺鎮(zhèn)痛的作用機(jī)制相關(guān)［11，18-19］，因此這一區(qū)域結(jié)構(gòu)激活的顯示尤為重要。

圖2 ASL組與BOLD組分析結(jié)果橫軸位（P=0.001，α≤0.05，cl=176）圖2a，2b分別為ASL組（18例）和BOLD組（20例）分析結(jié)果。ASL組除了顯示BOLD組的體感相關(guān)腦區(qū)（雙側(cè)SⅡ、島葉、丘腦及中扣帶回）以及運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)（SMA）激活之外，還在SⅠ、額葉、頂下小葉、前扣帶回等腦區(qū)顯示激活，但較BOLD組相對(duì)多見(jiàn)的腦白質(zhì)區(qū)域激活顯著減少

圖3 ASL組與BOLD組分析結(jié)果SUMA圖（P=0.001，α≤0.05，cl=176）圖3a，3b分別為ASL組和BOLD組分析結(jié)果。SI：主要感覺(jué)區(qū)；SⅡ：輔助感覺(jué)區(qū)；SMA：補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)；ACC：前扣帶回；MCC：中扣帶回；ns：島葉；Thal：丘腦；SOG：眶上回；RN：紅核；IPL：頂下小葉；MFG：額中回；IFG：額下回

上述ASL組除了顯示BOLD組的體感相關(guān)腦區(qū)及運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)激活之外，還在SⅠ、額葉、頂下小葉、前扣帶回等腦區(qū)顯示更廣泛激活，表明ASL-fMRI即使在較高的P值檢驗(yàn)下（P=0.001），同樣能夠得到針刺足三里穴相應(yīng)的腦激活區(qū)，較BOLD具有更高的敏感性。

3.3ASL技術(shù)應(yīng)用于fMRI針刺研究具有更高穩(wěn)定性本研究發(fā)現(xiàn)：針刺左側(cè)足三里穴ASL組引起的激活區(qū)信號(hào)變化幅度（rCBF變化幅度）平均值為5.566±1.219，激活區(qū)信號(hào)變化率（rCBF變化率）平均為（9.212±2.818）%，明顯高于文獻(xiàn)報(bào)道［3］的BOLD信號(hào)小于1%的變化率。同時(shí)，基于BOLD的fMRI研究其時(shí)間序列信號(hào)受到基線不穩(wěn)、系統(tǒng)噪聲影響SNR較低。本實(shí)驗(yàn)的2組數(shù)據(jù)，采用全腦模板進(jìn)行較為寬松的Monte Carlo校正方法（P=0.001，α≤0.05），BOLD-fMRI組共有8個(gè)激活區(qū)，雖激活程度較高，激活區(qū)范圍較大，但主體位于白質(zhì)區(qū)域，偽影可能性大（右側(cè)額中回及鄰近白質(zhì)、左側(cè)內(nèi)囊的正激活及右側(cè)中央后回；右側(cè)枕中回及白質(zhì)、右側(cè)顳中回及白質(zhì)、左側(cè)舌葉及鄰近白質(zhì)、左側(cè)海馬旁回及左側(cè)腦室、左側(cè)角回及鄰近白質(zhì)的負(fù)激活），即使進(jìn)行較為嚴(yán)格的FDR校正（P=0.001，α≤0.05），BOLD組仍不能消除所有偽影（右側(cè)中央后回、右側(cè)枕中回及白質(zhì)、右側(cè)顳中回及白質(zhì)的負(fù)激活）。而ASL-fMRI組僅1個(gè)（位于右側(cè)顳枕交界處白質(zhì)區(qū)的正激活），F(xiàn)DR校正后消失。ASL組激活區(qū)信號(hào)的變化幅度更大、圖像SNR更高，能夠敏感地檢出針刺引起的大腦激活區(qū)，且偽影發(fā)生率很小，說(shuō)明ASL技術(shù)相比BOLD在針刺fMRI研究中具有更高的穩(wěn)定性。

綜上所述，針刺ASL-fMRL研究具有高敏感性和高穩(wěn)定性、偽影少、不受針刺刺激方案影響及數(shù)據(jù)后處理方法簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，并且通過(guò)ASL-fMRL針刺任務(wù)態(tài)和靜息態(tài)的rCBF值對(duì)比分析，可得到大腦對(duì)針刺響應(yīng)的即刻效應(yīng)，有利于研究針刺作用的整體及長(zhǎng)期效應(yīng)，更加符合臨床針刺fMRI研究的需求，值得推薦使用。但ASL技術(shù)由于時(shí)間分辨力較BOLD低，無(wú)法進(jìn)行靜息態(tài)功能連接分析，且可能會(huì)受到標(biāo)記延時(shí)時(shí)間影響，應(yīng)與BOLD在fMIR研究中互為補(bǔ)充。本實(shí)驗(yàn)中，由于為了和前期BOLD-fMRI數(shù)據(jù)采集條件大致匹配，ASL序列設(shè)計(jì)采用較短的掃描時(shí)間，并同時(shí)采用了不規(guī)則改良組塊設(shè)計(jì)模式，ASL與BOLD分辨力沒(méi)有完全統(tǒng)一，在一定程度上影響了結(jié)果的精準(zhǔn)性，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

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Feasibility of applying arterial spin labeling to the study of acupuncture fMRI

LU Qi，WU Hongli，WANG Anqin，WANG Linying，XU Chunsheng，TANG Lanfeng，LI Chuanfu.Anhui University of Chinese Medicine，Anhui，230038，China.

Objective：To investigate the feasibility of applying ASL perfusion imaging technology to the study of the mechanism of acupuncture.Methods：Forty right-handed healthy adult volunteers were recruited for this study.According to scanning method，the subjects were divided into two groups，i.e.ASL and BOLD group.Each group had 20 cases（male 10 cases，female 10 cases）、A modified block design was used in the acupuncture stimulation.Manual acupuncture stimulation was performed by the same acupuncturist at left ST36.The activated brain areas induced by acupuncture were analyzed and compared between the two groups in order to find their similar activations and different ones.The rCBF signal change was calculated and compared with the BOLD signal change reported in published papers.Results：While some common activation in the somatosensory related cortex and motor related cortex were demonstrated in both group，more activations，including the SI，the frontal lobe，inferior parietal lobule，anterior cingulate cortex were found in the ASL group.At the same time，activations in the areas of white matter，which were most probably false discovery，were significantly decreased in the ASL group.Furthermore，the degree of ASL signal change in the ASL group，which was（9.21±2.82）percent，was much higher than that of BOLD group.Conclusion：The ASL signal change induced by acupuncture stimulation is higher than the BOLD signal change.Therefore，it is more sensitive and robust.At the same time，the ASL-based fMRI is not confined by the paradigm of acupuncture stimulation and favorable to clinical acupuncture research.

ASL；Acupuncture；Brain functional imaging；Zusanli

2015-10-21）

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.02.002

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81202768）；安徽中醫(yī)學(xué)院青年科學(xué)臨床基金（2011qn022）。

李傳富，E-mail：13956078816@126.com。