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 | ![]() |
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
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
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。
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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)。
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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 |
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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 4、5)。
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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 |
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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)。
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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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