不同针刺镇痛疗法的静息态脑功能磁共振研究

陈加良 刘国清 陈 俊 刘 岘 李晓凡 凌毅泰

(广州中医药大学第二附属医院影像中心，广东 广州 510120)

痛觉是由机体内外伤害性刺激或潜在的损伤因素作用产生的一种不愉快的感受和经历，并常伴有躯体运动和自主神经反应〔1，2〕。而针刺作为一种有效的镇痛疗法被临床广泛应用，针刺镇痛的机制也成为静息态脑功能磁共振研究的热门对象。目前应用静息态脑功能对针刺镇痛机制的研究往往是针对某一种类针刺方法，且针刺镇痛机制还有待于更深一步系统研究。平衡针与传统体针存在一定的联系和区别，平衡针是在传统针灸基础上，以中医阴阳整体学为理论依据，运用西医神经调控学发展起来的一门新兴针灸学科。本研究试分析平衡针与一般体针针刺镇痛在静息态脑功能局部一致性(ReHo)的脑功能区变化的特点及差异，旨在探讨不同针刺疗法镇痛机制上的异同性。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取广州中医药大学第二附属医院(广东省中医院)门诊及住院的腰椎间盘突出患者。纳入标准：①起病或病情发作不超过1个月者；②均为右利手；③没有腰部外伤、慢性劳损急性发作史；④年龄35～75岁；⑤模拟视觉疼痛评分法(VAS)疼痛评分积分5分以上患者；⑥腰部向臀部及右下肢放射痛，腹压增加(咳嗽、打喷嚏等)疼痛加剧；⑦直腿抬高及拾物试验均为阳性，膝、跟腱反射减弱或消失；⑧CT或MR证实有腰椎间盘突出；⑨最近1个月没有做过任何针刺治疗。试验前各被试均签署知情同意书。本试验方案已获得广州中医药大学伦理委员会批准。VAS评分表：目测类比疼痛评分法左端0表示无痛，中间5表示中度疼痛，右端10表示极度疼痛，分值分别为0～11分，让患者根据自身疼痛情况在表格上定出某一点，在相应表格上打“√”。

1.2分组及针刺方法 共筛选出15名被试，按完全随机分组方法分一般体针组8例(男3例，女5例)，平衡针组7例(男4例，女3例)。所有针刺的操作均由同一位广东省中医院针灸科高年资医生完成。平衡针组取穴：腰痛穴，采用长1.5寸无菌毫针，腰痛穴针尖向下平刺1寸；均采用快速针刺不留针手法。常规针刺组取穴：大肠俞、阿是穴，配穴关元俞。操作：手法均用泻法，阿是穴直刺1.0～1.5寸，留针25 min。

1.3实验器材 环球牌30号1.5寸无菌银针(苏州环球针刺医疗器械有限公司)；眼罩、耳塞为美国产的Aearo EAR Classic的眼罩、耳塞；MR为德国生产的Siemens Avanto 1.5T超导磁共振扫描机。

1.4方法

1.4.1扫描方法 拔针后25 min进行功能磁共振成像(fMRI)扫描，要求被试静息平卧，保持清醒，平静有节律呼吸，闭眼做睁眼动作，减少眼球转动。使用橡皮耳塞降低噪音，固定头部并最大限度减少头部及其他部位的主动与被动运动，同时要求尽量不要进行思维活动。

扫描采用Simens Avanto1.5T超导型磁共振扫描仪，标准头线圈。解剖图像采用(3D-SPGR)序列，参数为TR/TE/flip angle=24 ms/6 ms/35°，层厚0.9 mm，FOV=220 mm×220 mm，矩阵=256×256。fMRI扫描序列采用T2*-EPI-GRE序列，参数为TR/TE/flip angle=2 000 ms/30 ms/90°，层厚4 mm，间隔1 mm，FOV=240 mm×240 mm，矩阵=64×64，扫描时间为6 min。所有扫描操作由资深磁共振技师完成。

1.4.2数据处理 为排除受试者不适应及磁场不均匀对结果造成的影响，去除功能扫描前6个时间点的数据，后128个时间点的数据进入后续分析。图像数据由MRIcro软件转化格式后，应用SPM5软件进行时间、空间标准化，校正头动并映射到标准脑。头动校正可获得受试者每个时间序列的水平头动与旋转头动图，平移<2 mm与旋转移动<2°的受试者图像进入后续分析，所有受试者均符合标准。对经SPM5软件处理生成的图像滤波、去线性漂移，随后进行ReHo分析。

1.4.3ReHo分析 肯德尔和谐系数(KCC值)被用来衡量全脑每个体素与其临近的26个体素的时间序列的同步性。利用ReHo fMRI1.0软件计算全脑每个体素的KCC，从而每个受试者得到1个KCC，也称为 ReHo图。将全脑每个体素的KCC值除以全脑所有体素KCC的均值而得到标准化的ReHo图，然后对标准化后的ReHo图进行统计学分析。

1.5统计学方法 把平衡者组与一般体针组进行两样本t检验，设P<0.03，K≥9为差异具有统计学意义。将所得的MIN坐标转换为Talairach坐标，查看脑区解剖位置。

2 结 果

2.1两组针刺疗法ReHo存在的相同ReHo脑区 一般体针组与平衡针组针刺镇痛具有相同的ReHo值脑区(P<0.005)，主要有双侧小脑半球、小脑后叶、小脑前叶、小脑蚓部、扣带回、额中回、额上回、额下回、颞上回、海马、枕中回及顶下小叶。

2.2两组针刺疗法ReHo存在的差异ReHo脑区 ReHo值升高的为双侧小脑半球扁桃体，左侧枕叶梭状回、右侧下顶叶，右侧额上回。而ReHo值下降的脑区为脑干中脑、左侧颞中回、左侧中央后回、右侧额上回及左侧丘脑(均P<0.03)。见表1，表2。

表1 平衡针与体针局部一致性ReHo值增高的主要脑区

表2 平衡针与体针局部一致性ReHo值降低的主要脑区

3 讨 论

针刺镇痛的有效性是被临床应用所证实的，其通过对穴位不同方式的刺激产生一定时间内局部甚至全身性的镇痛功效。目前对针刺镇痛的机制尚未完全阐明，但多数研究认为通过对穴位的刺激所产生的信息通过不同的传入机制到达疼痛中枢，经其整合、修饰、重组处理后再反馈到痛觉感受器，对疼痛活动进行调节而起到镇痛作用的〔3～5〕。对于针刺信息传入通路主要有以下几种通路：(1)脊髓水平调节通路；(2)丘脑中央核-前脑回路-束旁核通路；(3)中脑-边缘回通路；(4)丘脑中央下核-腹外侧眶皮层-中脑导水管周围灰质通路〔6～9〕。随着功能磁共振与针刺结合应用研究，特别是静息态脑功能的应用，对一些针刺镇痛机制或许能从脑功能这一角度进行阐述。

ReHo方法是一种以计算KCC为基础的数据分析方法，可反映脑区局部BOLD信号低频波动时间序列的同步性〔10〕。本研究将fMRI技术应用于针刺镇痛的研究，并将静息态脑功能ReHo方法用于数据分析，从ReHo的角度探讨静息态下不同针刺疗法镇痛的中枢机制及其异同性。

平衡针刺学其理论依据认为人体是一个整体，具有自身的调节功能和被动加强的特性，选取体表特定穴位，运用针刺的外因刺激，依靠人自身的调节机制达到自我修复、自我完善、自我平衡的目的。

通过对平衡针和一般传统体针针刺后的ReHo的分析，可以看出两种针刺方法相同的ReHo脑区主要为双侧小脑半球、小脑后叶、小脑前叶、小脑蚓部、扣带回、额中回、额上回、额下回、颞上回、海马、枕中回、顶下小叶及初级和次级躯体感觉区。结合以往文献资料，小脑蚓部、扣带回、海马参与镇痛比较明确〔3，11～14〕，说明平衡针和体针都是通过镇痛中枢进行镇痛调节，两种针刺方法均是通过小脑蚓部、扣带及海马进行镇痛调节〔15～17〕。对于初级和次级感觉区域的激活可能是针刺穴位后，中枢神经对针感产生反应；如许建阳〔16〕及Dimitrova等〔5〕研究发现针刺一侧穴位可导致对侧第一躯体感觉皮层信号增高，认为这是该脑功能区对针刺感的反应，属于中枢神经对针感的反应。

本研究表明两种针刺方法在镇痛效果和针刺信息传递通路上存在差异。目前比较清楚的痛觉调制通路中，中脑导水管周围灰质、下丘脑、初级及次级躯体感觉区、运动皮层、尾状核、边缘系统都是重要的痛觉调制中枢〔4，14〕。中脑导水管周围灰质被认为是痛觉调制系统中起核心作用，激活此脑区能产生更高级的中枢镇痛效应。而初级及次级躯体感觉区的兴奋被认为是中枢神经对针感反应在大脑感觉皮层的投射〔18〕。本实验平衡针针刺腰痛穴，其刺入点为前额两眉心中央，结合文献〔6，7，19〕，平衡针其针刺信号可直接到达中脑-边缘镇痛环路和中脑导水管周围灰质镇痛中枢，同时通过丘脑腹后外侧核投射到初级及次级躯体感觉区，从而脑内释放出来的5-羟色胺和脑啡肽等实现镇痛调节，产生镇痛疗效。体针选穴为大肠俞、阿是穴，配穴关元俞，针刺信息首先通过脊髓后角进入脊髓水平，在脊髓先进行初级的镇痛调制，然后通过脊髓-延髓调节通路，到达中脑-边缘镇痛环路进行镇痛调节。这样平衡针在针刺信息传递过程中相对一般传统体针能更直接、快速。从而表明平衡针针刺镇痛的即时效应较一般传统体针针刺镇痛明显，即时镇痛效果强烈。这一结果也支持以前一些利用平衡针与体针进行镇痛对比研究所得的结论〔20，21〕。

在平衡针与体针组间ReHo图中表现双侧小脑半球扁桃体、左侧枕叶梭状回、右侧下顶叶、右侧额上回ReHo值升高。双侧小脑半球ReHo值升高表明应用平衡针疗法，被试通过自身躯体调节，达到自身平衡状态，产生镇痛效应〔22，23〕。而左侧枕叶梭状回、右侧下顶叶、右侧额上回ReHo值升高，可能表明针刺激给被试产生了不同强度情绪反应有关。毕竟平衡针腰痛穴位位于前额正中，被试产生情绪反应较一般传统体针强烈〔15〕。

总之，平衡针和体针对腰痛都是通过镇痛中枢进行镇痛调节。但由于不同针法选穴不同，导致针刺信息传递通路上的差异，使镇痛效果上有所不同。同时由于被试针刺穴位不同，引起的情绪反应不同，在功能脑区上表现也有所不同，这在今后的研究中注意避免针刺引起被试的情绪反应，同时还应对疼痛评分上进行更细的分类。

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