中国中西医结合影像学杂志   2024, Vol. 22 Issue (1): 22-27, 84
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联合针刺梁丘穴和足三里穴与足三里穴和上巨虚穴的fMRI-BOLD对比研究[PDF全文]
谭惠斌1 , 熊飞1 , 贾静2 , 黄文才1 , 李涵翰1 , 游涛1 , 王叶1 , 高利臣1 , 陈友三3
1. 中国人民解放军中部战区总医院放射诊断科, 湖北 武汉 430060;
2. 湖北省672中西医结合骨科医院中医科, 湖北 武汉 430070;
3. 湖北省中医院/湖北中医药大学附属医院/湖北省中医药研究院放射科, 湖北 武汉 430061
摘要目的: 探讨同一经络内2个相邻穴位针刺的联合效应, 为针刺的中枢机制和经络学说提供一定证据。方法: 50例健康志愿者随机分为2组, 分别行右侧梁丘穴+足三里穴和足三里穴+上巨虚穴脉冲电针治疗仪针刺。采用区块设计模式行fMRI, 分析针刺过程中的脑活动模式, 并比较2组的差异。记录2组针刺感觉类型和强度, 评估针刺感觉与脑活动的关系。结果: 梁丘穴+足三里组和足三里穴+上巨虚穴组共同激活区集中在右侧额上回眶缘、左侧额下回盖部、左侧前扣带回和左侧眶前回, 2组共同负激活区则集中在右侧缘上回、右侧尾状核、右侧壳核和左侧岛叶。梁丘穴+足三里穴组在左侧额下回盖部、左侧前扣带回等区域更活跃, 而足三里穴+上巨虚穴组在右侧缘上回、左侧岛叶和左侧壳核等区域更活跃。结论: 同一经络内2个相邻穴位的针刺刺激可产生协同效应, 不同穴位组合对大脑活动的影响也有差异。这些结果可为针刺的中枢机制和经络学说提供一定证据, 为针刺方案的设计提供参考。
关键词功能性磁共振成像    穴位联合针刺    足阳明胃经    梁丘穴    足三里穴    上巨虚穴    
Comparative fMRI-BOLD study of acupuncture at Liangqiu acupoint combined with Zusanli acupoint and Zusanli acupoint combined with Shangjuxu acupoint
TAN Huibin1 , XIONG Fei1 , JIA Jing2 , HUANG Wencai1 , LI Hanhan1 , YOU Tao1 , WANG Ye1 , GAO Lichen1 , CHEN Yousan3
1. Department of Radiology, General Hospital of Central Theater Command of the PLA, Wuhan 430060, China;
2. TCM Department, Hubei 672 Traditional Chinese and Western Orthopedic Hospital, Wuhan 430070, China;
3. Department of Radiology, Hubei Provincial Hospital of TCM, Affiliated Hospital of Hubei University of TCM, Hubei Academy of Traditional Chinese Medicine, Wuhan 430061, China
Abstract: Objective: To explore the combined effect of acupuncture at two adjacent acupoints in the same meridian, and to provide some evidences for the central mechanism and meridian theory of acupuncture. Methods: Fifty healthy volunteers were randomly divided into 2 groups, the Liangqiu acupoint combined with Zusanli acupoint acupuncture group(ST34+ST36group) and the Zusanli acupoint combined with Shangjuxu acupoint acupuncture group(ST36+ST37 group). All volunteers underwent fMRI, and the brain activity pattern of 2 groups was analyzed and compared. The type and intensity of acupuncture sensation were recorded, and the relationship between acupuncture sensation and brain activity was evaluated. Results: The ST34+ST36 group and ST36+ST37 group had common activation regions concentrated in the right orbital gyrus, the left inferior frontal gyrus, the left anterior cingulate gyrus and the left orbital gyrus. The two groups had common negative activation regions concentrated in the right marginal gyrus, the right caudate nucleus, the right putamen and the left insula. The ST34+ST36 group was more active in the left inferior frontal gyrus and the left anterior cingulate gyrus, while the ST36+ST37group was more active in the right margin gyrus, the left insula and the left putamen. Conclusions: Acupuncture stimulation of two adjacent acupuncture points in the same meridian can produce synergistic effect, and different acupuncture point combinations have different effects on brain activity. These results provide some evidences for the central mechanism and meridian theory of acupuncture, and also provide a reference for the design of acupuncture scheme.
Key words: Functional magnetic resonance imaging    Acupoint combination acupuncture    Foot Yang Ming Meridian    Liangqiu(ST34)    Zusanli(ST36)    Shangjuxu(ST37)    

针灸作为中医学的重要治疗方法,利用特定针刺激活分布在身体特定点的穴位,通过激活或负激活大脑区域,调整生理状态,缓解身体不适。前期大量研究探讨了单个穴位的脑功能,发现特定穴位的刺激会激活或负激活大脑皮质区域或核团[1-2]。梁丘穴、足三里穴和上巨虚穴是中医学中用于治疗消化系统疾病的常见穴位[3-8],也是足阳明胃经上功能相似、位置相邻的穴位。本研究选择梁丘穴+足三里穴与足三里穴+上巨虚穴2种穴位组合,比较刺激同一经络上2组相邻2个穴位时,大脑中激活或负激活区的变化,以评估穴位组合的协同作用,有望揭示针灸治疗的神经机制,为中医学的实践提供科学依据。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选择50例健康志愿者,男女各25例,年龄22~25岁;其中男性平均身高(171.7±3.8)cm,平均体质量(72.52±9.19)kg;女性平均身高(161.4±5.9)cm,平均体质量(54.83±4.44)kg。纳入标准:①医学生或具有医学教育背景;②中等身高(中国标准)[9];③右利手;④无MRI检查禁忌证;⑤女性志愿者不在经期。

本研究已获得伦理委员会批准(2015-013)。志愿者均签署知情同意书。

1.2 穴位选择与针刺方法

使用《GB/T 12346-2006腧穴名称与定位》[10]中指定的右侧足阳明胃上的梁丘穴、足三里穴和上巨虚穴(图 1)。针灸使用直径0.35 mm、长度为100 mm的银针(苏州华佗医疗器械有限公司)。针灸医师具有10年以上的针灸经验。50例随机分成2组:一组行梁丘穴联合足三里穴同时刺激,另一组行足三里穴联合上巨虚穴同时刺激。针灸针垂直插入皮肤,深30~50 mm。使用提插、捻转结合的手法,以受试者感到酸、胀、麻木、肿胀和沉重为止[11-12]并留针。

图 1 腧穴定位示意图

志愿者试验前4 h禁食,试验期间闭眼、头脑清醒,保持静息状态。使用6805-aⅡ脉冲电针治疗仪(汕头医疗器械厂有限公司)行电针刺激。采用区块设计模式,即在fMRI扫描过程中完成8个周期,每个周期持续刺激42 s,间隔时间42 s,总时长672 s[13]图 2)。

图 2 针刺模式图

1.3 fMRI扫描

采用GE Signa HDX 1.5 T MRI扫描仪与8通道正交线圈。扫描序列与参数:Axi SE T1WI脑结构,TR 520 ms,TE 9 ms,视野240 mm×240 mm,矩阵256×256,层厚、层距均为3 mm;BOLD采用EPI序列,TR 7 000 ms,TE 35 ms,视野240 mm×240 mm,矩阵64×64,层厚、层距均为3 mm[12]

1.4 数据分析

使用基于Matlab R2020b(MathWorks,Inc.)平台的SPM8软件(www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software)处理fMRI数据。采用配对t检验检测每个样本的大脑活动状态。组内和组间比较的校正阈值由脑区大小(K≥30)控制。差异有统计学意义的大脑区域位于相应的蒙特利尔神经病学研究所(Montreal neurological institute,MNI)坐标上,并使用自动解剖标记(AAL3,http://www.gin.cnrs.fr/tools/aal)进行标识[14]

2 结果 2.1 2组针刺激活脑区域

脑区大小(K≥30)校正阈值下,梁丘穴+足三里穴组和足三里穴+上巨虚穴组中无激活脑区。

2.2 2组针刺负激活脑区

针刺梁丘穴+足三里穴时,负激活脑区(K=40)由右侧缘上回(Z=4.550)和右侧罗兰迪克岛盖组成(Z=3.871)。足三里穴+上巨虚穴组负激活区(K=62)由右侧丘脑腹外侧核(Z=3.916)、右侧岛叶(Z=3.827)和右侧屏状核(Z=3.473)组成(表 1图 3)。

表 1 右侧梁丘穴+足三里穴组、足三里穴+上巨虚穴组针刺激活或负激活的脑区

图 3 梁丘穴+足三里穴组和足三里穴+上巨虚穴负激活脑区

2.3 2组共同激活及负激活脑区

2组共同的大脑激活区有2个。第1个(K=122)位于右侧额上回眶缘。3个峰值区域的Z值分别为4.846、4.332和4.231。第2个激活区(K=46)由左侧额下回盖部(Z=4.117)、左侧前扣带回和副扣带回(Z=3.868)、左侧眶前回(Z=3.738)组成。

2组共同的大脑负激活区也有2个。其中一个(K=260)由右侧缘上回(Z=5.100)、右侧尾状核(Z=4.745)、右侧壳核组成(Z=4.388),另一个(Z=4.654)位于左侧岛叶(K=47)(表 1图 45)。

图 4 梁丘穴+足三里穴组和足三里穴+上巨虚穴组共同激活脑区

图 5 梁丘穴+足三里穴组和足三里穴+上巨虚穴组共同负激活脑区

2.4 2组针刺后大脑区域的变化

由左侧额下回盖部(Z=4.026)、左侧前扣带回(Z=4.012)和左侧眶前回(Z=3.445)组成的脑区(K=33),在梁丘穴+足三里穴针刺时比足三里穴+上巨虚穴针刺时激活程度高。

位于右侧缘上回(其3个峰值区的Z值分别为4.476、4.390和3.614)脑区(K=67)和由左侧岛叶(Z=3.775)、左侧壳核(Z=3.775、3.686)组成的脑区(K=54),在足三里穴+上巨虚穴针刺时比梁丘穴+足三里穴针刺时更活跃(表 1图 6)。

图 6 梁丘穴+足三里穴组与足三里穴+上巨虚穴组针刺激活程度更高脑区比较

3 讨论

本研究利用fMRI-BOLD技术[15],首次探讨了同一经络内2个相邻穴位针刺的综合效应,以及不同穴位组合对大脑活动的影响。针灸是一种通过在体表特定的穴位施加针刺刺激,调节身体的生理状态,达到治疗疾病目的的中医方法。不同的穴位具有不同的临床疗效,但同一经络内的不同穴位功能相似。针刺可激活或负激活大脑中相应的皮质或核,分析针刺过程中的脑活动模式,可验证经络学说的准确性,阐明针刺的中枢机制,描述脑活动规律。基于这些结果,可设计合理的针刺方案,有利于不同语言和文化背景的医师进行科学和标准化的针刺操作。

本研究显示,在K≥30阈值条件下,2组组内分析未见脑激活区。但2组合并分析时,显示右侧额叶皮质内,以及左侧额下回、前扣带回和眶前回3个峰之间的脑区被激活。由于测试阈值较高,这些激活脑区具有较高可靠性。在激活区域,尽管峰值点与文献[2, 16-18]报道不完全一致,但几个峰组成的簇覆盖了大部分报道的脑激活区域。这些激活的脑区是针刺感觉传递至大脑和语言表达形成的中枢机制,一定程度上反映了针刺感觉类型和强度的统计结果[19]

本研究中,2组各自的负激活区均集中在右半球。梁丘穴+足三里穴组脑区峰值位于缘上回和罗兰氏叶盖上,而足三里穴+上巨虚穴组的脑区峰值位于丘脑腹外侧、岛叶和屏状核。当2组联合评估时,右侧缘上回、尾状核和壳核之间的大脑区域和左侧岛叶为负激活区。与激活区相比,这些负激活区范围大、集中和程度均更高。这些负激活脑区域属于2级体感皮质[20],杏仁核具有向下传递至下丘脑的功能,可能与通过负反馈进行的生理调节相关[21]。屏状核是疼痛传递核团,因为是负激活状态,所以针刺感觉是可以感觉、忍受的。尽管在组内分析时,梁丘穴+足三里穴组和足三里穴+上巨虚穴组均未显示有脑激活区,但在组间分析时,梁丘穴+足三里穴组的激活强度高于足三里穴+上巨虚穴组的脑区位于主要体感皮质[22-23],这与针刺感觉的统计分析结果一致。而足三里穴+上巨虚穴组的脑区域激活强度高于梁丘穴+足三里穴组的脑区域位于2级体感皮质。一方面,脑活动反映了更多的反馈生理调节效应[1, 24-25];另一方面,其解释了足三里穴+上巨虚穴的感觉比梁丘穴+足三里穴弱的原因。

综上所述,本研究仅在右足阳明胃经的3个穴位上行针刺试验,无法反映其他穴位或经络的脑活动情况,针刺的中枢机制尚无清楚的解释;仅观察针刺过程中的脑活动,未考虑针刺后或持续针刺的影响。未来的研究需用静息状态功能网络分析针刺后的脑活动变化,进一步探讨针灸的中枢机制。

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