经皮神经电刺激合谷穴与功能性磁共振成像的相关性研究

吕颖颖，陈华德，徐泉珍

(1.杭州市萧山区第一人民医院，浙江 杭州 310035;2.浙江中医药大学第三临床附属医院，浙江 杭州 310035；3.浙江中医药大学第三临床医学院，浙江 杭州 310053)

经皮穴位电刺激疗法(TEAS)是将传统中医的针灸和经皮神经电刺激(TENS)相结合，具有无创伤、易操作、便于携带等优点[1-2]。fMRI作为一种无损伤的检查手段，以及较好的时间分辨率和空间分辨率，越来越多的被应用于医学研究。本实验通过观察经皮神经电刺激健康成人合谷穴过程中大脑不同区域信号的变化，来探讨TEAS合谷穴对脑功能的可能作用机制，为针刺负荷脑功能成像阐明针刺治疗中枢机制提供现代医学研究理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 8名健康检查者为浙江中医药大学在校学生，男女各4例，均为右利手，年龄20～25岁，无任何神经、精神及其他重大疾病史。所有受试者均理解且接受过经皮神经电刺激治疗，受试前无任何不适感，自愿签署知情同意书，无磁共振检查禁忌证。

1.2 实验设计 实验刺激均采用组块(Block)设计，fMRI扫描共13 min，前3 min为静息相扫描，之后电刺激10 min作为刺激相扫描，共获取3 900帧图像。

受试者穴位选取手阳明大肠经合谷穴：在左侧合谷穴以韩氏电针仪刺激，频率为2/100 Hz、疏密波，电流强度3～10 mA，刺激强度以受试者肌肉微颤为准、不引起疼痛感的最大强度，正式实验开始前预先设定时间为10 min，电刺激仪用长接线放在磁共振室外面。在实验设计中，嘱受试者闭眼，戴眼罩及耳塞，以减少光和噪声的刺激，尽量保证数据采集的客观性。

1.3 fMRI图像数据的采集与处理 该实验均在浙江大学医学院附属第二医院放射科完成，采用Siemens 1.5T Magneton Sonata超导型磁共振成像系统，标准头线圈。于听眦线水平获得脑功能成像，解剖像采用T1W I SE序列，TR/TE=300 ms/50 ms，层厚4.0 mm，间隔1 mm，Fov为22 cm×22 cm。BOLD功能像采用T2W EPI序列，TR/TE =2000 ms/60 ms，层厚4.0 mm，间距1 mm，共20层，Fov为 22 cm×22 cm，3 min连续扫描可获得不同时间点的共1 800帧脑功能图像。所获实验数据采用SPM软件包数据处理，取P<0.01作为阈值水平，进行统计学分析。首先对脑功能成像的数据进行头动校正，图像融合、标准模板、空间平滑，最后进行三维重建。所有图像都进行 Talairach and Tournoux系统标准化，设定激活体素大于5的激活区为感兴趣区并将激活的功能区融合到解剖图像上。

2 实验结果

根据Broadmanne分区，经皮神经电刺激合谷穴位后激活的脑功能区具体Talairach坐标,见表1。

3 讨论

人体在接受针刺刺激后，通过大脑的整合将刺激信号传递到病变部位，启动体内的相关因子以达到治疗疾病的目的。按照神经论观点，包括穴位相对特异性作用在内的一切针灸效应，几乎都是通过神经反射途径取得的。而大脑作为高级神经系统的最高中枢，本研究通过功能磁共振成像来观察经皮神经电刺激合谷穴在大脑内引起的变化，来验证腧穴是否通过一定的神经路径起到调节作用。许多研究还只是停留在可能的推测，缺乏令人信服的依据。本次实验经皮神经电刺激合谷穴后主要引起双侧扣带回、左侧颞中回、左顶上小叶、左侧楔前叶、右侧枕中回、右侧枕下回、左侧枕上回、右侧中脑、左侧楔前叶、右侧海马回等区域的激活。与李可等[3]研究表明针刺合谷时引起双侧感觉/运动区、额中回、额上内侧回、颞上回前部、丘脑、双侧小脑、双侧枕颞交界区、对侧岛叶、扣带回前部、中央后回上部等的激活，结果并不完全一致。除了不同人群对针刺的不同个体差异，表明不同的刺激方式所引起的脑内激活区域不同。且本实验采用了电刺激模式，定量简单，容易控制，条件稳定化，排除了手针操作引起的不稳定因素，客观量化了实验刺激模式。本实验激活了双侧扣带回、中脑、海马等区域，而下丘脑-边缘系统已被认为是参与针刺镇痛的重要部位[4],中脑导水管周围灰质是控制痛觉冲动的重要结构[5],可能在整个痛觉调制系统中处在一个重要位置，是针刺传入信号和伤害性传入信号发生汇聚的处所之一,表明激活了机体的镇痛系统和部分运动系统[6]。后扣带回是负责监控感觉、立体定位，并参与记忆功能[7-8]。扣带回前部被认为是伴随疼痛感的注意系统的一部分[9],参与许多躯体和内脏运动功能和疼痛反应。刺激合谷穴引起颞叶的激活可能与针刺该穴的镇静、促进睡眠有关。但颞叶的激活并非穴位所特有[10-11]，与模拟刺激所诱发听觉皮层活动信号强度相似。而顶叶、楔前叶与躯体感觉相关，视觉皮层的激活可能也参与针刺镇痛的调节作用[12]，但也有研究[13]表明并不是针刺穴位点的特异性效应，与受试者的情绪活动密切有关，情感的激发能诱发出更多的视觉皮层信号升高场[14]。

表1 经皮神经电刺激合谷穴位后脑信号激活区

近年来，有关特定穴位和脑皮层相应代表区存在相关性的理论已得到普遍证实。本实验结果亦表明经皮神经电刺激合谷穴可通过神经传导至中枢神经系统，诱发多个脑功能区的激活，说明其治疗效果是通过多个脑功能区的相互作用而实现，进一步探讨了经络沟通人体上下联络的神经学基础以及穴位功效和主治作用的现代医学原理，从神经学的角度部分揭示了针灸的可能作用机制。

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