歐芳元 黃俊浩 易小琦 劉文罡 袁銘婧 陳暇女郭定波 王 娟 胡良波* 王振宇

針灸治療腦卒中歷史悠久，多項研究證明針灸治療腦卒中有效[1]，但迄今為止科學機制還未完全闡明。功能磁共振低頻振幅(amplitude low-frequency fluctuation，ALFF)技術(shù)能映射與運動、視覺、聽覺、語言及靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，針灸治療腦卒中可能與引起這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能改變有關(guān)。靜息態(tài)fMRI的方法已廣泛用于衡量靜息狀態(tài)下功能腦區(qū)的活動強度[2-3]，但用于針灸研究卻少見，特別是對針灸治療缺血性腦卒中的研究，本研究利用靜息態(tài)功能磁共振成像（resting state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）技術(shù)觀察腦梗死伴肢體運動障礙患者針刺治療前后對腦區(qū)神經(jīng)比率低頻振幅(fractional amplitude of low-frequency fluctuations， fALFF)活動的改變，旨在探討針刺治療缺血性腦卒中腦功能活動的差異，以及腦功能活動改變與治療效果之間的關(guān)系。

方 法

1. 臨床資料

研究對象選取2017年1月至2018年9月就診于本院的腦梗死伴右側(cè)肢體功能障礙的患者62例，最終納入符合要求受試對象共33例為腦梗死組（男18例，女15例，平均年齡62.8±1.65歲），其中，針刺治療后患者Brunnstrom運動功能分級由4級提高到5級及以上，為有效組；治療后患者Brunnstrom運動功能分級4級或下降到4級以下，為針刺治療無效組。招募30例年齡、性別、受教育年限相匹配的健康志愿者為對照組（男17例，女13例，平均年齡63.4±2.69歲）。實驗方案獲重慶醫(yī)科大學附屬永川醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（批準號：2017年科倫審1號），受試者實驗前均簽署知情同意書。

納入標準：①MRI診斷為首次發(fā)病2周內(nèi)的腦梗死患者；②右側(cè)肢體Brunnstrom運動功能分級為4級；③患者年齡60～65歲。排除標準：合并精神障礙和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史。剔出與脫落標準：受試者依從性差，療程中退出者。

2. 治療方法

所有患者在腦梗死二級預防口服藥的同時，均于每天早上8-9點進行針刺治療[4]，采用以下針刺方法，連續(xù)治療4周。

2.1 頭針：選取頂區(qū)與頂前區(qū)，患者取臥位，采用長時間留針間斷行針法，用φ0.40×50mm毫針，常規(guī)消毒后，按上述穴區(qū)向前或后透刺，常規(guī)進針法刺至帽狀腱膜下，深約40mm。針后捻轉(zhuǎn)，200次/min，每根針捻轉(zhuǎn)1min，留針6～8h，每日一次。留針期間，開始每隔30min捻轉(zhuǎn)1次，重復兩次，然后每隔兩小時捻轉(zhuǎn)1次，直至出針。

2.2 體針：患者取臥位，皮膚常規(guī)消毒后，以28號1.5～2寸華佗牌針灸針進行針刺，得氣后在針柄上連接英迪KWD-808-Ⅱ型脈沖針灸治療儀，采用疏波，刺激強度以患者能耐受為度，上肢肩髃與臂臑連接一組導線；手三里尺骨側(cè)0.5寸處與外關(guān)連接一組導線；下肢仰臥位時髀關(guān)與血海連接一組導線；側(cè)臥位時承扶與委中連接一組導線；陽陵泉與懸鐘連接一組導線。每次治療30min，每日一次。

3. 磁共振檢查

腦梗死組針刺治療前、治療后及對照組均行靜息態(tài)功能磁共振檢查，采用德國Siemens MAGNETOM Verio Dot 3.0T MR掃描儀，正交頭線圈采集全腦血氧水平依賴(BOLD)信號。檢查時保持靜息狀態(tài)：平靜呼吸、閉眼，保持清醒，盡量不做任何主動的思維活動。靜息態(tài)功能磁共振BOLD信號采用回波平面成像（EPI）序列采集，TR 3300ms，TE 30ms，F(xiàn)OV為220mm×220mm，層厚為3mm，反轉(zhuǎn)角90°，層數(shù)為48層。

4. 圖像預處理及fALFF分析

圖像預處理：使用Matlab R2013b版本的DPARSF 4.35版本軟件[5]及SPM 12對圖像進行處理，包括：①去除前10個時間點的圖像；②時間層矯正；③頭動校正；④空間標準化；⑤平滑；⑥去線性偏移；⑦將平移大于2mm或者旋轉(zhuǎn)大于1.5°的數(shù)據(jù)剔除，計算出fALFF值；⑧最后采用0.01～0.08Hz頻段所得數(shù)據(jù)進行低頻濾波。

5.統(tǒng)計學分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進行分析，計量資料采用t檢驗，計數(shù)單位采用χ2檢驗；以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。相關(guān)腦區(qū)治療前后fALFF比值與治療后Brunnstrom運動功能分級的相關(guān)性用皮爾遜相關(guān)系數(shù)評價。針刺治療有效組與無效組之間的fALFF比值差異用Mann-Whitney U檢驗分析。

fALFF圖像使用SPM12軟件進行統(tǒng)計學分析，對腦梗死組治療前后與健康對照組圖像數(shù)據(jù)進行兩樣本t檢驗，并對統(tǒng)計結(jié)果進行AlphaSim校正（P＜0.01，Clusters＞30）。

結(jié) 果

1.腦梗死組治療前與健康對照組fALFF值有顯著差異的腦區(qū)

腦梗死組存在廣泛的fALFF值異常，fALFF值顯著降低的腦區(qū)有：右側(cè)楔前葉，雙側(cè)后扣帶回，左側(cè)丘腦，右側(cè)頂下緣角回，雙側(cè)中央前回，左側(cè)中央旁小葉（AlphaSim校正，Clusters＞30，P＜0.01）。fALFF值顯著升高的腦區(qū)有：左側(cè)小腦，左側(cè)直回，右側(cè)背外側(cè)額上回，雙側(cè)眶額回，雙側(cè)內(nèi)側(cè)額上回，雙側(cè)楔葉（AlphaSim校正，Cluster＞30，P＜0.01）。結(jié)果見表1及圖1。

2. 腦梗死組治療后與健康對照組fALFF值有顯著差異的腦區(qū)

針刺治療后腦梗死組較健康對照組存在fALFF值異常，fALFF值顯著升高的腦區(qū)有：腦干，左側(cè)顳下回，左側(cè)小腦，左側(cè)枕上回，右側(cè)楔葉，左側(cè)中央前回。fALFF值顯著降低的腦區(qū)有：雙側(cè)后扣帶回，右側(cè)頂下緣角回（AlphaSim校正，Clusters＞30，P＜0.01）。結(jié)果見表2及圖2。

表1 腦梗死組治療前與健康對照組比較fALFF值有顯著差異的腦區(qū)

3. 卒中后中央前回、中央旁小葉fALFF值變化與針刺治療的關(guān)系

針刺治療4周，上肢運動功能由Brunnstrom4級恢復到5～6級17例，16例未見明顯改善；下肢運動功能由Brunnstrom分級恢復到5～6級23例，10例未見明顯改善。提取各個病人患側(cè)中央前回和中央旁小葉治療前后的fALFF值，得到fALFF比值，即治療后fALFF值/治療前fALFF值（簡稱：fALFF比值）。上肢針刺有效組的患側(cè)中央前回fALFF比值和下肢針刺有效組的患側(cè)中央旁小葉fALFF比值均高于無效組(P=0.00) ，見圖3。

4. 運動前回和左側(cè)中央旁小葉fALFF比值和治療后Brunnstrom分級之間的相關(guān)分析

相關(guān)性分析顯示，左側(cè)中央前回治療前后fALFF比值與上肢Brunnstrom運動功能分級呈明顯正相關(guān)（r=0.860，P=0.000）；左側(cè)中央旁小葉治療前后fALFF比值與下肢Brunnstrom運動功能分級呈明顯正相關(guān)（r=0.696，P=0.000）（ 圖 4 ） 。

表2 腦梗死組治療后與健康對照組fALFF值有顯著差異的腦區(qū)

圖1 治療前腦梗死患者與健康人對照相比fALFF值的腦激活圖，紅色代表fALFF值升高的區(qū)域，藍色代表fALFF值降低的區(qū)域，顏色條代表兩獨立樣本t檢驗的T值。注：（1）A～E.為fALFF值升高區(qū)：A.為小腦；B.為右側(cè)直回；C.雙側(cè)眶額回；D.黃色箭頭為右側(cè)背外側(cè)額上回，粉色箭頭為右側(cè)內(nèi)側(cè)額上回，藍色箭頭為左側(cè)內(nèi)側(cè)額上回；E.為雙側(cè)楔葉。（2）F～J.為fALFF值降低的區(qū)域：F.為左側(cè)丘腦；G.為雙側(cè)后扣帶回；H.為右側(cè)楔前葉；I.為左側(cè)中央旁小葉；J.為右側(cè)頂下緣角回；K.為雙側(cè)中央前回。

討 論

缺血性腦卒中伴偏癱患者恢復階段Brunnstrom 4級出現(xiàn)較大程度的獨立分離運動，但在獨立運用患側(cè)肢體時存在較大的困難。頭針采用于氏頭穴叢刺長留針間斷行針法取穴，選取頂區(qū)，其直下有中央前回、中央后回、旁中央小葉及頂上小葉和頂下小葉的一部分，主要用于運動障礙。頂前區(qū)其直下為額上回、額中回的后部，主要用于運動障礙、肌張力的變化。痙攣期貫穿Brunnstrom3～4級，因此抑制痙攣、加快分離運動的出現(xiàn)是這一段的首要任務(wù)。此時根據(jù)偏癱的上肢以屈肌為主、下肢以伸肌為主的痙攣模式，在針刺選穴時應(yīng)主要選取偏癱側(cè)肢體相應(yīng)的拮抗肌群。上肢主要取伸肌群，下肢主要取屈肌群。上肢肩髃與臂臑，刺激三角肌，使臂外展，拮抗肩內(nèi)收；手三里與外關(guān)，刺激肘肌和旋后肌使手腕上揚及手指伸展，防止腕指屈曲；下肢仰臥位時髀關(guān)與血海，刺激刺激股四頭肌，保持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性；側(cè)臥位時承扶與委中，刺激股二頭肌，使膝關(guān)節(jié)屈曲，防止下肢的伸肌痙攣模式；陽陵泉與懸鐘，刺激脛前肌，使踝關(guān)節(jié)外展、足背屈，防止足內(nèi)翻及垂足。

圖2 治療后腦梗死患者與健康對照相比fALFF值的腦激活圖，紅色代表fALFF值顯著升高的區(qū)域，藍色代表fALFF值顯著降低的區(qū)域，顏色條代表兩獨立樣本t檢驗的T值。注：（1）A～E.為fALFF值顯著升高的區(qū)域：A.為腦干；B.為左側(cè)顳下回；C.左側(cè)小腦；D.黃色箭頭為左側(cè)枕上回，粉色箭頭為右側(cè)楔葉；E.為左側(cè)中央前回。（2）F～G.為fALFF值顯著降低的區(qū)域：F.為雙側(cè)后扣帶回；G.右側(cè)頂下緣角回。

圖3 fALFF比值與針刺療效的關(guān)系圖。A.左側(cè)中央前回治療前后fALFF比值與針刺治療功效之間的關(guān)系（P=0.00，Mann-Whitney U檢驗）。B.左側(cè)中央旁小葉治療前后fALFF比值與針刺治療功效之間的 關(guān) 系（P=0.00，Mann-Whitney U檢驗）。

圖4 fALFF比值與治療后Brunnstrom運動功能分級相關(guān)圖。A.左側(cè)中央前回治療前后fALFF比值與治療后上肢Brunnstrom運動功能分級呈正相關(guān)（r=0.860，P=0.000）。B.左 側(cè) 中央旁小葉治療前后fALFF比值與治療后下肢Brunnstrom運動功能分級呈正相關(guān)（r=0.696，P=0.000）。

通過靜息態(tài)功能磁共振發(fā)現(xiàn)，治療前腦梗死患者與健康人相比，存在廣泛的fALFF異常。以往的研究發(fā)現(xiàn)同側(cè)軀體運動網(wǎng)絡(luò)的fALFF降低[6]， 與本研究的腦梗死組在左側(cè)中央前回和左側(cè)中央旁小葉、左側(cè)丘腦等運動相關(guān)的腦區(qū)活動下降這一結(jié)果相符，這些腦區(qū)fALFF的改變可能是腦梗死運動功能損壞的神經(jīng)基礎(chǔ)；本研究發(fā)現(xiàn)左側(cè)直回，右側(cè)背外側(cè)額上回，雙側(cè)眶額回，雙側(cè)內(nèi)側(cè)額上回，雙側(cè)楔葉fALFF比健康人顯著升高，有研究發(fā)現(xiàn)[7]，在進行運動任務(wù)時，腦卒中患者非運動相關(guān)區(qū)域以及對側(cè)大腦部分腦區(qū)出現(xiàn)fALFF值增加可能是對運動功能區(qū)腦細胞活動減弱的一種代償；小腦fALFF值升高，提示小腦在腦卒中后功能恢復中有重要的作用[8]。腦卒中患者大腦fALFF值的變化揭示了腦卒中后運動網(wǎng)絡(luò)的異常，也反映了大腦為適應(yīng)損傷而進行的功能重組，異常腦區(qū)的功能恢復和相似腦區(qū)的功能代償有助于改善腦卒中后運動能力[9]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)腦梗死患者的默認網(wǎng)絡(luò)相關(guān)腦區(qū)（后扣帶皮質(zhì)、楔前葉、角回和部分前額葉皮質(zhì)）的ALFF值升高[10]，本研究結(jié)果顯示默認網(wǎng)絡(luò)（右側(cè)楔前葉，雙側(cè)后扣帶回，右側(cè)頂下緣角回）fALFF下降，可能是我們病變部位主要在基底節(jié)附近有關(guān)。

針刺治療后腦梗死組與對照組相比，fALFF差異腦區(qū)減少，fALFF圖逐漸向健康人回歸，提示針刺治療后患者大腦腦區(qū)活動出現(xiàn)了改變，尤其在運動網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的腦區(qū)中。然而，隨著疾病逐漸康復大部分腦區(qū)恢復正常，但仍有一些非運動相關(guān)腦區(qū)fALFF值異于正常人，可能是對于受損腦功能的代償[11]，其機理還需要進一步探討。中央前回和中央旁小葉分別是上肢和下肢運動相關(guān)腦區(qū)，本研究發(fā)現(xiàn)針刺治療有效組該腦區(qū)治療前后的fALFF比值均比無效組高，且兩個腦區(qū)fALFF比值與治療后Brunnstrom運動功能分級均成正相關(guān)。為針刺治療腦梗死改善運動相關(guān)腦區(qū)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供了依據(jù)。

由此，本研究發(fā)現(xiàn)針刺刺激了損傷腦區(qū)的運動相關(guān)神經(jīng)元活動，對卒中后上下肢的運動功能起到了改善作用，為針刺治療腦卒中伴偏癱提供了直接的影像學證據(jù)。當然，本研究也存在分析方法較單一的不足之處，fALFF這種研究方法只能反映腦區(qū)的血氧水平，因此不同研究方法聯(lián)合應(yīng)用是未來研究的趨勢。