魏翔宇 陳 慧 譚文莉 詹松華△ 黃姬玲 劉姍姍 龔志剛 王 輝 黃炎文 張鈺瑩 李勇愛

針刺研究引入血氧水平依賴腦功能成像（blood oxygen level dependent functional magnetic resonance imaging，BOLD?fMRI）技術(shù)以來，為闡明穴位的療效機制起到了重要作用。由于頭部穴位的特殊性，既往頭穴功能磁共振成像（fMRI）掃描多設(shè)置在針刺前后，并以組合穴模式進行干預(yù)［1］。查閱既往文獻發(fā)現(xiàn)，不同研究對于fMRI掃描時間窗的設(shè)置不完全統(tǒng)一［2-3］，在不同研究中，“實時腦效應(yīng)”和“即刻腦效應(yīng)”兩種概念均有報道，但常易混淆。這可能導(dǎo)致穴位腦效應(yīng)在不同的研究報道中差異較大。本神穴（GB13）是頭部常用穴位，屬足少陽膽經(jīng)（Gall Bladder，GB），在治療頭痛、失眠、中風(fēng)、癡呆、抑郁、癲狂等神經(jīng)系統(tǒng)疾病中多有應(yīng)用，但既往鮮見其fMRI相關(guān)報道?；诖?，本研究以本神穴為目標(biāo)穴位，探索不同掃描時間窗的設(shè)置對穴位腦效應(yīng)存在的影響，為今后闡明針刺頭部穴位干預(yù)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的中樞機制以及相關(guān)研究設(shè)計提供參考。

方 法

1.一般資料

于2020年6—9月納入符合標(biāo)準(zhǔn)的健康受試者42名，所有受試者來自上海中醫(yī)藥大學(xué)在校學(xué)生。按照隨機數(shù)字表法，分為觀察組和對照組。本研究獲我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（編號：2019?766?121?01），所有受檢者同意并簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn)：①既往體健，無頭部疼痛、身體重大外傷及手術(shù)史；女性不在生理期內(nèi)。②右利手。③年齡18~30歲。④既往未接受過針灸干預(yù)治療。⑤近3個月內(nèi)無發(fā)熱、未服用過解熱鎮(zhèn)痛藥物。⑥知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有顱腦器質(zhì)性疾病或酒精、藥物依賴者；②有（偏）頭痛、雙相情感障礙、精神分裂癥、抑郁癥等神經(jīng)或精神疾?。虎厶幱谠陆?jīng)、哺乳或妊娠期女性；④對針灸刺激無反應(yīng)者；⑤有幽閉恐懼癥者；⑥體內(nèi)有金屬植入物等不宜行磁共振掃描的情況。

2.研究設(shè)計

受試者體檢合格并休息后，進入機房，取仰臥位，頭部固定，戴耳塞，閉目并保持清醒。采用聯(lián)影uMR 780 3.0 T磁共振儀及12通道柔性頭顱線圈。首先行常規(guī)T1加權(quán)成像（WI）結(jié)構(gòu)像平掃，排除腦內(nèi)器質(zhì)性病變。功能像采用T2WI?BOLD脈沖序列，重復(fù)時間（TR）2 000 ms，回波時間（TE）30 ms，反轉(zhuǎn)角90°，視野（FOV）224 mm×224 mm，矩陣64×64，層數(shù)33。體素3.5 mm×3.5 mm×3.5 mm，全腦橫斷掃描，平行于前連合(AC)后緣中點至后連合(PC)前緣中點的連線(AC?PC線），包括小腦和腦干，每次掃描前行空掃5次。每期掃描時間均為8 min，共240個時間點。

2組受試者均于針刺前行第一期BOLD?fMRI掃描。隨后觀察組于電針刺激狀態(tài)下行第二期掃描，對照組于電針刺激結(jié)束后即刻行第二期掃描。

區(qū)域一致性（regional homogeneity，ReHo）分析采用RESTplus軟件包（http：//restfmri.net/forum/restplus）。處理步驟：①時間校正；②頭動校正（剔除各角度頭動>1.5°及空間移位>1.5 mm的受試者）；③空間標(biāo)準(zhǔn)化；④去線性漂移；⑤空間平滑：⑥對空間平滑后的圖像進行空域濾波，獲得各組ReHo值；⑥得到電針刺激前后不同時段之間的腦功能變化圖譜。

3.針刺方案

所有針刺操作均由同一位具有3年經(jīng)驗的針灸師進行。穴位定位依據(jù)中醫(yī)針灸穴位位置標(biāo)準(zhǔn)《腧穴名稱與定位：GB/T12346?006》。本神穴（GB13）定位：前正中線旁開3寸，前發(fā)際直上0.5寸。主要器材包括14K特制金針（華佗牌，0.2 mm×35 mm），以及特制磁屏蔽針療儀（華佗牌，G6805?2）。針刺前行常規(guī)消毒，平次進針，受試者出現(xiàn)酸、麻、痛、脹、傳遞等感覺為得氣標(biāo)志，隨后連接電針儀并調(diào)試電流量，連續(xù)波，2 Hz/50 Hz，3 mA，以受試者耐受為度并持續(xù)8 min。金針及柔性線圈見圖1。電針刺激結(jié)束后，受試者接受針感視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）評分，數(shù)字0表示無酸、麻、痛、脹等針感，10表示難以忍受的劇烈針感。

圖1 針刺檢測相關(guān)設(shè)備

4.統(tǒng)計學(xué)分析

2組ReHo值的組內(nèi)比較采用配對t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗，高斯隨機場（Gaussian random?field theory，GRF）校正，以P<0.005，連續(xù)體素數(shù)目>10為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，統(tǒng)計結(jié)果由RESTplus軟件自帶的slice viewer子模塊呈現(xiàn)。計數(shù)資料（如性別構(gòu)成）以相對數(shù)（例數(shù)比）表示，計量資料（如年齡、受教育時間、針感VAS評分）以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用SPSS 24.0軟件分析。正態(tài)分布的計量資料采用獨立樣本t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料采用Mann?WhitneyU檢驗；2組性別構(gòu)成比采用卡方檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

本研究在剔除頭動過大、顱腦結(jié)構(gòu)異常及無法耐受針刺或電針刺激的受試者后，最終共納入40名符合標(biāo)準(zhǔn)的受試者（觀察組和對照組各20名），2組受試者在平均年齡、性別構(gòu)成比、受教育時間等基本資料以及針感VAS評分方面的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（表1、2）。

表1 觀察組與對照組受試者基本資料對比

表2 觀察組與對照組受試者針感VAS評分比較

觀察組2期掃描結(jié)果比較，ReHo值有差異的腦區(qū)包括右側(cè)顳上回、右側(cè)額中回、左側(cè)額下回、左側(cè)枕中回、左側(cè)舌回、雙側(cè)額上回、雙側(cè)距狀裂周圍灰質(zhì)、雙側(cè)楔葉（表3、圖2A）。

表3 觀察組2期ReHo值差異有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū)

對照組2期掃描結(jié)果比較，ReHo值有差異的腦區(qū)包括右側(cè)額中回、右側(cè)額上回、左側(cè)楔前葉、左側(cè)中央后回（表4、圖2B）。

表4 對照組2期ReHo值差異有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū)

2組第二期掃描結(jié)果比較，ReHo值有差異的腦區(qū)包括右側(cè)頂上回、左側(cè)枕上回、雙側(cè)楔葉（表5、圖2C）。

圖2 BOLD?fMRI掃描結(jié)果

表5 觀察組與對照組第二期ReHo值差異有統(tǒng)計學(xué)意義的腦區(qū)

討 論

本神穴位于額肌中，周圍有顳淺動、靜脈額支和額動、靜脈外側(cè)支，以及額神經(jīng)外側(cè)支。該穴位常用于治療失眠、頭痛、抑郁、癡呆、認(rèn)知障礙等疾病，且多與其他穴位配伍使用，例如臨床廣泛應(yīng)用的智三針，即為本神穴與神庭穴配伍，用于腦癱、老年癡呆、認(rèn)知障礙、兒童智力發(fā)育遲緩等疾病的治療。本神穴在不同的穴位配伍以及不同病種的研究中，其腦功能結(jié)果有所不同。這其中既有多個穴位相互協(xié)同或拮抗的因素，也和不同病種腦功能的初始狀態(tài)有關(guān)，因此本研究首先從健康群體及單穴入手。

本研究發(fā)現(xiàn)，觀察組ReHo值有差異的腦區(qū)主要集中在額葉、顳葉及枕葉等腦區(qū)。額葉主要負(fù)責(zé)情緒相關(guān)信息的處理，諸如對壓力、抑郁等情緒的感知以及沖動行為的抑制等，一些精神類疾病，例如精神分裂癥患者廣泛存在額葉與其他腦區(qū)的功能連接異常，抑郁癥患者表現(xiàn)出額葉功能的抑制等現(xiàn)象［4］。顳上回包含聽覺語言中樞，在許多癡呆患者中存在的語言表達或理解障礙，多由顳葉損害導(dǎo)致［5-6］。舌回位于枕葉，負(fù)責(zé)處理加工視覺信息，并且與情景記憶相關(guān)，楔葉和距狀裂周圍灰質(zhì)同屬于視覺聯(lián)合皮質(zhì)的一部分，此三處腦區(qū)共同參與視覺信號處理，以及視覺與其他信息的整合。舌回、楔葉等腦功能異常，患者常表現(xiàn)出對空間感知的異常，以及前庭功能的整合障礙。臨床常見到癡呆患者出現(xiàn)迷路、頭暈等癥狀，以及阿爾茨海默病癡呆患者常出現(xiàn)的視空間功能損害，與這些視覺腦區(qū)的功能異常有關(guān)。這些變化可能是本神穴通過調(diào)控相關(guān)腦區(qū)活動來治療癡呆、抑郁等疾病的機制之一。對照組2期結(jié)果對比顯示，ReHo值有差異腦區(qū)主要是額葉、顳葉、楔前葉、扣帶回等腦區(qū)，這些腦區(qū)目前多被認(rèn)為屬于默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（default mode network，DMN）的重要組成部分［7］。默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為和阿爾茨海默病癡呆、精神分裂癥、癲癇等神經(jīng)精神類疾病密切相關(guān)［8］。既往研究［9］表明，精神分裂癥患者默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)過度激活，阿爾茨海默病癡呆患者腦內(nèi)淀粉樣沉積，會導(dǎo)致默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)過度抑制，從而表現(xiàn)出淡漠、抑郁、健忘等癥狀。目前認(rèn)為，扣帶回和楔前葉是默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點，楔前葉同樣參與視覺信息的加工整合，在空間定位、空間感知中發(fā)揮重要作用。扣帶回是邊緣系統(tǒng)的主要組成部分，具有調(diào)節(jié)感情、記憶、自主神經(jīng)功能和運動的作用，同時扣帶回也歸屬于電針腦網(wǎng)絡(luò)的一部分，該網(wǎng)絡(luò)主要以邊緣葉-前額葉皮質(zhì)為主要節(jié)點。2組第二期掃描結(jié)果相比，ReHo值有差異的腦區(qū)主要集中在頂葉和楔葉。這些差異表明，電針刺激狀態(tài)下的“實時腦效應(yīng)”與電針刺激后的“即刻腦效應(yīng)”存在腦功能變化的不同。分析其原因，電針刺激過程與電針刺激結(jié)束后即刻2種不同狀態(tài)下，受試者神經(jīng)元活動伴隨針感產(chǎn)生動態(tài)變化，對應(yīng)腦區(qū)血流信號產(chǎn)生相應(yīng)改變，這種改變最終會影響受試者BOLD信號值在時間序列上的一致性，即局部區(qū)域一致性。因此，頂葉和楔葉的差異最終反映了“實時腦效應(yīng)”和“即刻腦效應(yīng)”2種掃描時間窗的差異。

既往頭部穴位針刺過程與磁共振掃描存在沖突，其原因是常規(guī)針具和電針儀在通電中會影響磁場均勻性，干擾BOLD?fMRI信號。本研究團隊前期成功開發(fā)的頭顱柔性線圈、具有磁屏蔽功能的磁共振專用電針儀及配套導(dǎo)線等硬件，解決了頭部穴位針刺與掃描相互干擾的難題，使頭部實時掃描能夠在穴位接受電針刺激的狀態(tài)下進行。前期研究結(jié)果表明，采用以上設(shè)備不會影響磁共振掃描磁場的均勻性，且沒有一般金屬及電流導(dǎo)致的圖像偽影。在此基礎(chǔ)上，本研究結(jié)果提示，在今后的研究設(shè)計中，需考慮掃描時間窗對穴位腦效應(yīng)的影響。從既往體部穴位研究報道來看，2種掃描窗各有側(cè)重，“實時腦效應(yīng)”有利于觀察受試者進針、得氣后留針以及對針灸刺激耐受狀態(tài)下的反應(yīng)，而“即刻腦效應(yīng)”更傾向于觀察受試者在針刺操作結(jié)束的出針狀態(tài)下的反應(yīng)。2組腦區(qū)激活的差異表明針灸腦效應(yīng)可能存在動態(tài)變化過程，并最終指向不同的臨床意義。

本研究結(jié)果尚存在一些不足之處，如樣本量較少且受試者為年輕健康群體。在后續(xù)研究中，我們將繼續(xù)納入頭痛、認(rèn)知障礙等患者群體對本神穴進行深入研究。

總之，本研究借助前期開發(fā)成功的頭顱柔性線圈，對頭部穴位實時腦效應(yīng)和即刻腦效應(yīng)2種不同的研究設(shè)計進行了初步探索，并觀察到這2種模式下腦效應(yīng)的差異，表明掃描時間窗的選擇對于穴位中樞機制的研究具有重要意義。