捻針刺激太溪穴對MCI功能性磁共振成像影響的研究

蔣垂剛，崔韶陽，聶彬彬，唐純志，張家維

(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣州 510405;2.中國科學(xué)院高能物理研究所中國科學(xué)院核分析技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100049);3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，廣州 510405)

捻針刺激太溪穴對MCI功能性磁共振成像影響的研究

蔣垂剛1，崔韶陽1，聶彬彬2，唐純志3△，張家維3

(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣州 510405;2.中國科學(xué)院高能物理研究所中國科學(xué)院核分析技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100049);3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，廣州 510405)

目的:探討MCI病理狀態(tài)下針刺太溪穴的腦功能效應(yīng)中樞機(jī)制。方法:納入MCI患者和健康老年人各12名，針刺右側(cè)太溪穴，實(shí)驗(yàn)采用單組塊設(shè)計(jì)，分為針刺前靜息態(tài)、捻針狀態(tài)2個(gè)模塊。掃描后圖像使用SPM2進(jìn)行后處理。結(jié)果:針刺前，靜息狀態(tài)、MCI患者組與正常組比較，左側(cè)額上回 BA6、左側(cè)扣帶回 BA24、右側(cè)顳上回BA38血氧代謝降低;針刺太溪穴捻針狀態(tài)，激活腦區(qū)集中于左側(cè)額內(nèi)側(cè)回 BA6、左側(cè)中央后回 BA40、左側(cè)島葉BA13、右側(cè)額內(nèi)側(cè)回BA6、右側(cè)顳上回BA22、左小腦前葉蚓部。結(jié)論:針刺太溪穴靶向性激活了 MCI患者病變腦區(qū)，且對于相關(guān)腦區(qū)具有整體性調(diào)節(jié)效應(yīng)。

針刺;太溪穴;磁共振成像;輕度認(rèn)知障礙

近年來，隨著腦功能成像技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)穴特異性腦相關(guān)的研究越來越成為熱點(diǎn)，大多數(shù)研究集中于健康人群的針刺經(jīng)穴效應(yīng)觀察，鮮見病理狀態(tài)下經(jīng)穴腦功能效應(yīng)的研究報(bào)道。無論是診斷效應(yīng)還是治療效應(yīng)，經(jīng)穴在病理狀態(tài)下都較正常生理狀態(tài)明顯，經(jīng)穴的病理狀態(tài)下腦功能效應(yīng)研究更加值得研究。輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment，MCI)是介于健康和癡呆的過渡性病理狀態(tài)，是早期干預(yù)的最佳時(shí)期，也是針刺經(jīng)穴腦功能效應(yīng)研究的最佳載體。為此，我們采用3.0T fMRI觀察了針刺 MCI患者太溪穴捻針過程中腦功能磁共振的變化，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇MCI患者及正常人受試者各12名。MCI被試者男女各6例，年齡在56歲 ～72歲，平均年齡66.83歲 ±4.9歲，正常被試者男5例，女7例，年齡在55歲～76歲，平均年齡62歲 ±4.46歲，各組在年齡、性別、文化程度構(gòu)成上均無顯著差異(P＞0.05)。男性身高在165cm～175cm之間，女性身高在150cm～168cm之間;男性體重在54kg～73kg之間，女性體重在50kg～60kg之間;所有受試者體重指數(shù)均在正常范圍之內(nèi)，全部被試者均同意參加本試驗(yàn)并簽署知情同意書。

1.2 診斷及納入標(biāo)準(zhǔn)

MCI臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)參照 Petersen等［1］2008年提出的標(biāo)準(zhǔn)及中國防治認(rèn)知功能障礙專家共識(shí)［2］:年齡55歲～75歲;中學(xué)文化以上學(xué)歷;主訴記憶障礙，且有知情者證實(shí);臨床癡呆量表(CDR)評(píng)分為0.5，且簡易精神狀態(tài)檢查表(MMSE)至少24分;一般認(rèn)知功能正常;日常生活能力保持正常;達(dá)不到癡呆診斷標(biāo)準(zhǔn)并除外任何可以導(dǎo)致腦功能紊亂的軀體和精神疾病;近半年內(nèi)在三甲以上醫(yī)院體檢證明身體健康者;均為右利手;簽署知情同意書;但健康老年人認(rèn)知評(píng)估正常。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)

參照中國防治認(rèn)知功能障礙專家共識(shí)［1］制訂:確診的癡呆兼有腦血管病史者;意識(shí)障礙，嚴(yán)重視力、聽力、失語障礙及其他軀體疾病，嚴(yán)重影響神經(jīng)心理學(xué)測試;有肝、腎、造血系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)嚴(yán)重原發(fā)性疾病、精神病、癲癇、糖尿病及大量飲酒、濫用藥物及惡性腫瘤患者;近1個(gè)月內(nèi)使用任何可能影響認(rèn)知功能的藥物史;體內(nèi)有金屬殘留者;對磁共振(MRI)畏懼以及其他原因不能進(jìn)行掃描者。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為避免恐懼，所有受試者均于實(shí)驗(yàn)2周前參觀針刺操作及fMRI掃描過程，向受試者詳細(xì)介紹具體實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)時(shí)囑受試者放松、閉目、勿動(dòng)，頭部用自制的頭套固定。視聽屏蔽，專用耳塞堵塞雙耳并佩戴耳機(jī)、眼罩，磁體室內(nèi)僅保留微弱燈光。

為避免針刺后效應(yīng)的影響，本次實(shí)驗(yàn)采用單組塊設(shè)計(jì)(single block design)［3］(圖 1)，即靜息期 R(無任何刺激)、針刺期S(進(jìn)行針刺并行針)以及針刺后效應(yīng)期PE。

圖1 實(shí)驗(yàn)刺激模式圖

1.5 針刺方法

選取右側(cè)太溪穴，取穴依據(jù)新世紀(jì)全國高等中醫(yī)藥院校規(guī)劃教材《針灸學(xué)》，中國中醫(yī)藥出版社出版)。每次選取1穴常規(guī)消毒，選0.35×25mm銀質(zhì)針1根刺入所取穴位，垂直進(jìn)針15mm，采用均勻提插捻轉(zhuǎn)行針法，提插幅度在上下2mm～3mm。

1.6 磁共振成像

使用飛利浦Achieva 3.0T超導(dǎo)型磁共振掃描儀，標(biāo)準(zhǔn)頭線圈，頭部固定，分別進(jìn)行解剖像和功能像掃描。圖像采用回波平面(echo-planar imaging，EPI)序列和GRE序列。

結(jié)構(gòu)象掃描參數(shù):T1MPRAGE(NS-IR):Nr Of Slices:144，Slice Thickness:1 mm，F(xiàn)oV:230 mm ×230 mm，Matrix:256×256，TR:2100 ms，TE:4.6 ms，TI:1100 ms，F(xiàn)lip angle:8 degrees，1 NEX)功能象掃描參數(shù):掃描時(shí)間為15min。采用EPI GRE序列，主要參數(shù):TR=2000ms，TE=30ms，F(xiàn)OV=22 ×22cm，F(xiàn)lip-angle=77，Matrix=64 × 64，Slice Thin=4mm，Slice Space=1mm，30 Slice。

1.7 圖像處理及數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用 Matlab(Math Works Inc．，Natick，MA)和統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(SPM2)軟件進(jìn)行fMRI的數(shù)據(jù)處理。首先將功能圖像序列進(jìn)行空間配準(zhǔn)，并標(biāo)準(zhǔn)化到Montreal Neurological Institute(MNI)標(biāo)準(zhǔn)模板，然后利用半高寬(FWHM)為8mm×8mm×8mm的三維高斯函數(shù)對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)做空間平滑。根據(jù)血液動(dòng)力學(xué)響應(yīng)函數(shù)hrf進(jìn)行固定效應(yīng)分析，然后進(jìn)行雙樣本t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)被試者的針刺期與靜息期的差異，以 P ＜0.001，uncorrected，K≥10voxels的像素標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖，該圖即為實(shí)驗(yàn)任務(wù)激活的腦區(qū)，最后將激活區(qū)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到Talairach空間。

2 結(jié)果

2.1 針刺前靜息態(tài)和捻轉(zhuǎn)狀態(tài)激活大腦皮質(zhì)功能區(qū)情況

經(jīng)過SPM組分析，觀察非校正象的激活情況(NONE，0.001，K≥10)。MCI患者針刺前較正常人被抑制的腦區(qū)為左側(cè)額上回(BA 6區(qū))、左側(cè)邊緣葉扣帶回(BA 24)、右側(cè)顳上回(BA 38);針刺太溪穴捻針狀態(tài)激活左側(cè)額內(nèi)側(cè)回 BA6、左側(cè)中央后回BA40、左側(cè)島葉 BA13、右側(cè)額內(nèi)側(cè)回 BA6、右側(cè)顳上回BA22、左小腦前葉蚓部。

表1 MCI患者針刺前靜息態(tài)較正常人代謝降低的腦區(qū)

表2 MCI太溪穴捻針狀態(tài)激活的腦區(qū)

2.2 穴位激活圖針刺前靜息態(tài)、捻針狀態(tài)經(jīng)過組分析后激活圖(見圖2，3)

圖2 MCI患者靜息態(tài)負(fù)激活3D圖

3討論

目前，fMRI以其無創(chuàng)及高空間分辨率等特點(diǎn)在人腦功能研究領(lǐng)域占據(jù)重要地位，該技術(shù)已被國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于思維、情感等高級(jí)認(rèn)知方面的研究。穴位與腦的相關(guān)性是近年來針灸研究的熱點(diǎn)之一。有研究觀察，針刺足厥陰肝經(jīng)五腧穴的激活腦區(qū)，fMRI結(jié)果顯示五穴在腦內(nèi)各有其相對應(yīng)的特異性激活區(qū)域，從而提示穴-腦之間可能存在特異性聯(lián)系［4］。還有學(xué)者針刺健康青年的右側(cè)太溪穴，采用組塊刺激模式行捻轉(zhuǎn)手法，激活了右側(cè)顳上回BA22、左側(cè)額中回 BA46、左右中央后回 BA2和BA3、左側(cè)額下回BA45及左側(cè)頂下小葉BA40，從而認(rèn)為針刺激活是與腎經(jīng)循行、腎經(jīng)屬絡(luò)臟腑及相互聯(lián)系密切相關(guān)［5］。而目前針刺的功能磁共振成像研究普遍關(guān)注正常人穴位的特異性，對于特定病理狀態(tài)下腦區(qū)激活效應(yīng)的研究少見。為此，本研究選取輕度認(rèn)知障礙作為被試者，同時(shí)為觀察針刺前和行針時(shí)激活腦功能區(qū)的差別，特設(shè)了針刺前(即靜息態(tài))和捻轉(zhuǎn)狀態(tài)。

MCI患者臨床表現(xiàn)為與年齡、受教育程度無關(guān)的記憶力減退，工作能力和效率下降，注意力減退，學(xué)習(xí)新事物能力下降，但有相對正常的日常生活能力和認(rèn)知能力，未達(dá)到臨床診斷為癡呆的標(biāo)準(zhǔn)。作為AD的前期病變，研究表明在輕度認(rèn)知障礙性疾病中，額葉、顳葉常有不同程度的病變。本研究結(jié)果顯示，針刺前(靜息態(tài))MCI患者組與正常組比較，左側(cè)額上回(BA6)、左側(cè)邊緣葉扣帶回(BA24)和右側(cè)顳上回(BA38)血氧代謝降低，處于負(fù)激活狀態(tài)，即被抑制狀態(tài)也說明了這一點(diǎn)。

針刺太溪穴捻針狀態(tài)主要激活雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回(BA6)，其次為左小腦前葉蚓部、左側(cè)中央后回(BA40)、左側(cè)島葉(BA13)、右側(cè)顳上回(BA22)。其中額上回(BA6)是椎體外系的皮質(zhì)中樞，包括前運(yùn)動(dòng)皮層和輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)，除與肢體運(yùn)動(dòng)相關(guān)外，同時(shí)此區(qū)還涉及記憶、注意力、語言、動(dòng)作模仿、學(xué)習(xí)以及執(zhí)行力等功能。這個(gè)激活可能與腎為“作強(qiáng)之官，伎巧出焉”相關(guān)。顳上回(BA22)為聽覺語言中樞，這個(gè)激活可能與腎開竅于耳、腎經(jīng)挾舌本相關(guān)。與語言功能有關(guān)的腦區(qū)，主要包括 BA22、BA40，其中位于顳上回的BA22為Wernicke's area的主要組成部分，與感覺性失語密切相關(guān)。位于頂下小葉的BA40是視覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)覺、觸覺和前庭覺的高級(jí)整合中樞，與語意表達(dá)有關(guān)。島葉屬邊緣系統(tǒng)，與人類情緒反應(yīng)、睡眠覺醒、內(nèi)臟調(diào)節(jié)與記憶有關(guān)。小腦參與非運(yùn)動(dòng)高級(jí)認(rèn)知功能，尤其是在調(diào)節(jié)認(rèn)知與情感過程中發(fā)揮作用［6］。

針刺太溪捻針狀態(tài)下，其穴位效應(yīng)的覆蓋腦區(qū)主要涉及聽覺、語言、精神、情志、軀體運(yùn)動(dòng)和感覺，與輕度認(rèn)知障礙的記憶力減退、工作能力和效率下降、注意力減退、學(xué)習(xí)新事物能力下降有關(guān)。

足少陰腎經(jīng)經(jīng)循喉嚨，挾舌本，絡(luò)心。這些激活腦區(qū)的功能表明，太溪穴能夠治療足少陰腎經(jīng)經(jīng)循行所過的喉嚨、舌本及精神神志疾患。腎的主要生理功能是藏精、主骨生髓、開竅于耳，而太溪為腎經(jīng)的原穴、輸穴，腦為“髓?！保虼四軌蛑委熉犛X、認(rèn)知障礙相關(guān)疾患。

由于針刺存在持續(xù)性效應(yīng)，針刺神經(jīng)響應(yīng)模式不符合多組塊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即針刺神經(jīng)動(dòng)力學(xué)函數(shù)不符合“靜息-刺激-靜息-刺激”狀態(tài)的交替變化模式［7］，故為避免針刺持續(xù)性效應(yīng)的影響。本文采用單組塊設(shè)計(jì)模式，即靜息期(無任何刺激)和針刺期(進(jìn)行針刺并捻針)。我們發(fā)現(xiàn)，MCI患者靜息態(tài)腦抑制區(qū)與針刺捻針狀態(tài)下激活的腦區(qū)之間缺乏單純的解剖對應(yīng)關(guān)系。故筆者認(rèn)為，針刺太溪穴靶向性激活了MCI患者病變腦區(qū)，且對于相關(guān)腦區(qū)具有整體性調(diào)節(jié)效應(yīng)。針刺太溪穴的經(jīng)穴腦功能效應(yīng)可能存在病理反應(yīng)的特異性腦區(qū)，并且再此基礎(chǔ)上廣泛激活了相關(guān)腦區(qū)的神經(jīng)元活動(dòng)，具體機(jī)制有待進(jìn)一步結(jié)合生化指標(biāo)進(jìn)行闡明。

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Effect of Needle Rotation in Taixi(KI3)Acupoint on Functional MRI in MCI Patients

JIANG Chui-gang1，CUI Shao-yang1，NIE Bin-bin2，TANG Chun-zhi3△，ZHANG Jia-wei3
(1.Guangzhou University of TCM，Guangzhou510405，China;2.Key Laboratory of Nuclear Analytical Techniques，Institute of High Energy Physics，Chinese Academy of Sciences，Beijing100049，China)

Objective:To study the central mechanism of brain function effect with acupuncturing Taixi(KI3)point in MCI pathologic state．Methods:Twelve patients with MCI and twelve normal aging people were enrolled in this research and acupunctured at Taixi points．A block design including two blocks，resting state and rotating state．Scanned images were analyzed by using SPM2.Results:The resting state，group of patients with MCI compared with normal blood oxygen metabolism decreased in left superior frontal gyrus(BA6)，left cingulate gyrus(BA24)and right superior temporal gyrus(BA38);The medial frontal gyrus(BA6)，left postcentral gyrusBA40，left insula(BA13)，right medial frontal gyrus(BA6)，right superior temporal gyrus(BA22)and left cerebellar culmen were evoked by acupuncture inTaixi．Conclusion:Acupuncture in Taixi(KI3)could activate the target-based brain areas in MCI patients，and had integrity adjustment effect in related brain areas．

Acupuncture;Taixi(KI3);Magnetic resonance imaging;MCI

R245．9

B

1006-3250(2011)12-1365-03

2011-03-27

蔣垂剛(1979-)，男，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)博士，從事針灸治療腦病研究，Tel:13977154743，E-mail:jiangchuigang@126.com。

△通訊作者:唐純志(1966-)，男，教授，醫(yī)學(xué)博士，博士研究生導(dǎo)師，從事針灸療效的機(jī)制研究，Tel:020-36585578，E-mail:jordan664@163.com。