针刺神经影像学研究的质量控制影响因素概述

何昭璇，邱科，孙睿睿，马培宏，尹涛，黄柳杨，瞿玉竹，张婷婷

针刺神经影像学研究的质量控制影响因素概述

何昭璇，邱科，孙睿睿，马培宏，尹涛，黄柳杨，瞿玉竹，张婷婷

(成都中医药大学针灸推拿学院，成都610075)

脑功能成像技术在针刺机理研究中的运用为科学阐释针刺效应的中枢机制提供了无创性、可视化的研究手段，但是由于脑功能成像和针刺操作的复杂性，针刺神经影像学研究的质量控制显得尤为重要，就针刺神经影像学研究中样本量、受试者纳入和针刺操作等方面讨论其质量控制的影响因素，研究提出参考。

针刺；神经影像学；质量控制；影响因素

质量控制（Quality Control，QC）是指在质量保证系统范围内，为达到临床试验某一质量要求所采取的具体操作技术和实施的行为，以保证与研究有关的活动符合质量要求[1-2]。由于在研究过程中，不可避免地受到各种因素影响，使研究结果与真实情况有一定的差异，这种差异将直接影响结论的可靠性。研究中要采取严格的质量控制措施，将各种影响因素控制在尽可能小的程度，以保证研究结果的真实性和可靠性。

近年来，随着正电子发射计算机断层扫描（Positron Emission Tomography，PET）、单光子发射计算机断层扫描(Single Photon Emission Computed Tomography，SPECT)、功能磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，FMRI）、脑电图（Electroencephalography，EEG）和脑磁图（Magnetoencephalography，MEG）等脑功能成像技术的迅速发展，为在活体上无创性地研究针刺效应的中枢机制建立了可视化的现代研究手段，成为针刺机理研究的前沿技术和主要方法。由于针刺操作和脑功能变化的复杂性，针刺神经影像学研究质量控制尤为重要[3]。因此，本文拟从样本量、受试者纳入和针刺操作等几个方面,探讨运用神经影像学技术研究针刺效应机制试验过程的质量控制,以期为今后的研究提供参考。

1 样本量

目前在针刺脑功能成像研究中无样本量计算的统一标准，多数研究控制在6～15例之间。有研究者[4]随机选取5、8、14、17、21例样本，保证其他影响因素基本一致的前提，脑fMRI结果发现，5、8例等较小样本量时，脑内活动区显示较少，差异较大，当样本量逐渐增加时，脑内激活区也随之增多，组间差异也随之减小。可见，样本量的大小对研究结果的影响明显，在条件允许的情况下，尽量扩大研究样本量，达到单组20例。此外，个体差异有可能会明显影响试验结果，因此，需严格进行受试者随机分组，尽量规避个体差异对试验结果的影响。

2 受试者的纳入

严格的纳入和排除标准是作为受试者一致性的重要保证，在临床试验的质量控制中具有重要意义。由于针刺神经影像研究样本量相对较小，因此更应该有严格的受试者纳入标准以保证研究的质量。

2.1 受试者状态

目前大多数的针刺神经影像学研究选用健康受试者作为研究对象。但是中医针灸理论认为，针灸治疗的重点是增强机体抵抗力，消除致病因素，而针刺治疗的疗效是特定于病理条件下的。在病理情况下，穴位的作用是以疾病为导向的，而在健康状态下，穴位的作用缺乏导向性。因此，应当选择疾病患者作为针刺神经影像学研究对象。

此外，当选择患者作为针刺神经影像学的研究对象时，应考虑到选择同一疾病的同一亚型。因为不同亚型的疾病患者大脑功能或结构具有差异。例如，精神分裂症阴性症状患者大脑代谢异常比阳性症状患者更明显[5]。因此，在针刺神经影像研究中，若非涉及分型比较，应尽量选择同一疾病亚型以确保受试对象的同质性,尽量降低受试者基线状态脑功能差异。

2.2 受试者人口学特征

受试者的人口学特征包括年龄、性别、种族和利手。①随着年龄的增长，脑功能和结构发生相应的变化。一些研究表明，在40岁以后脑葡萄糖代谢开始不均匀降低，脑组织开始老化[6-7]。因此，在针刺神经影像学研究中，参与者的年龄范围是不可忽视的。②利手所导致的大脑功能和结果的差异一直是人们多关注的研究热点[8-11]，然而其机制尚不清楚。目前大多数针刺影像学研究右利手患者作为研究对象。③性别差异是神经影像学研究中的一个重要问题。已有研究确定，性别差异对神经元活动区域[12-13]和大脑结构[14]有显著影响。④同时种族差异可能导致大脑功能和结构的差异，有研究显示不同种族大脑大小随着种族的不同而改变。因此在针刺神经影像学试验设计时，需要考虑年龄、利手、性别和种族作为协变量。

2.3 受试者情绪状态

目前针刺fMRI研究中，对受试者心理、精神进行评估的文章较少。但受试者的心理、精神状态对脑结构影响较大。有研究发现[15-16]抑郁症患者的前扣带回与杏仁核、纹状体、丘脑内侧等脑区的功能连接程度减弱。在受试者纳入时应对受试者进行心理评估，目前常用量表包括简易精神状态评价量表（Mini-mental State Examination，MMSE）、抑郁自评量表（Self-rating Depression Scale，SDS）、焦虑自评量表（Self-Rating Anxiety Scale，SAS）和贝克抑郁量表。

此外，还需考虑是否排除幽闭恐惧症。幽闭恐惧症是对狭小、封闭空间表现出来的恐惧反应。例如磁共振成像（MRI）检查是在狭窄的桶状环境内进行的，幽闭恐惧症患者容易出现心慌、呼吸困难、憋气、眩晕和情绪失控而导致检查失败或成像效果不理想[17]。因此，受试者纳入时必须将幽闭恐惧症排除在外。

2.4 女性受试者月经期

最近，对健康受试者进行的一些研究表明，女性脑功能和结构在月经期有所变化。例如，VeldhuijzenD S等[18]发现疼痛相关的脑激活区在整个月经周期显著变化。HagemannG等人[19]发现在女性排卵时显著的灰质体积峰值和脑脊髓液损失，因此女性受试者参与试验，应避免在月经周期中可能出现的大脑结构和功能变化。

2.5 其他伴随症状/疾病

伴随症状/疾病如头部外伤、疼痛（包括头痛，痛经）、失眠应尽可能排除，这些伴随症状会对针刺神经影像学试验的数据有所影响。例如，Cheng-HaoTu等[20-21]发现原发性痛经的患者，即使在没有疼痛的情况下，灰质体积变化也存在。此外，在针灸研究中应排除凝血障碍的受试者[22]。

2.6 针灸经历

有报道称，有针刺经历和没有针刺经历的受试者之间的脑反应有显著差异[23]。为保证参与者的基线一致性和结果的可比性，应考虑参与者的针刺经历。

3 针刺操作

针灸师水平及针刺操作手法的不同会造成临床疗效的差异。在研究中，应制定针刺操作的规范化流程（SOP），对进针角度、深度，行针手法等做出具体的规范。针刺操作者应选择具有资质的专业针灸师并尽量保证由同一针灸师进行治疗，以保证手法的一致性。另外，传统针灸理论认为得气是针灸起效的关键环节。现代研究也证实了得气的重要性，如针刺治疗贝尔氏面瘫时，得气组患者症状改善显著优于不得气组[24]。因此，在针刺fMRI研究中，应尽量记录患者得气状况，也可采用诸如麻省总医院针感量表（MGH Acupuncture Sensation Scale，MASS）、针刺主观感觉量表（Subjective AcupunctureSensation Scale，SASS）、视觉评估法（Visual Analog Scales，VAS）客观评价受试者针感。

4 结语

神经影像技术是针刺机理研究的前沿技术，由于针刺神经影像学研究的复杂性，针刺神经影像学研究质量控制显得尤为重要，样本量的多少直接影响了研究结果的统计权效，受试者纳入在保证针刺神经影像学试验质量具有重要意义，就针刺操作而言针灸操作者的资历、个人经验、在针刺操作中的穴位选取、进针深度、进针角度、进针方向、行针手法均有显著差异，而这些操作方法上的差异与疗效密切相关。同时针刺作用过程包含了若干复杂的神经生理机制，而脑功能是自然界中最为复杂的运动方式，极易受到外界因素的干扰。目前国内外针对针刺神经影像学研究的质量控制较少，缺乏完善的质量控制标准。在针刺神经影像学的研究中很有必要设计一套包括样本量、受试者纳入以及针刺操作等完整的质量控制方案，来保证针刺神经影像学研究规范化的以及其结果的可重复性。

[1]李睿,翁维良,田元祥.中医临床研究质量控制方案的优化[J].中华中医药杂志,2010,6(25):882-884.

[2]田少雷.GCP对药物临床试验的质量保证[J].中国新药杂志,2002,11(11):825-829.

[3]曾芳,李政杰,刘奇,等.针刺脑功能成像研究思路与展望[J].辽宁中医杂志,2013,40(2):373-375.

[4]徐春生,李传富,杨骏,等.样本量大小对针刺脑功能成像激活区定位的影响[J].中国中西医结合影像学杂志,2011,9(4):289-292+308.

[5]POTKIN S G,ALVA G,FLEMING K,et al.A PET Study of the Pathophysiology of Negative Symptoms in Schizophrenia. American Journal of Psychiatry[J].2002;159(2):227-237.

[6]PARDO J V,LEE J T,SHEIKH S A,et al.Where the Brain Grows Old:Decline in Anterior Cingulate and Medial Prefrontal Function with Normal Aging[J].Neuroimage.2007,35(3):1231-1237.

[7]CHANCE S A.SUBTLE Changes in the Ageing Human Brain[J].Nutrition and health.2006,18(3):217-224.

[8]BASIC S,HAJNSEK S,POLJAKOVIC Z,et al.Determination of Cortical Language Dominance Using Functional Transcranial Doppler Sonography in Left-handers[J].Clinical Neurophysiology.2004;115(1):154-160.

[9]DAMORE D,RUTLEDGE J,PAN S,et al.Handedness Effects on Procedural Training in Pediatrics[J].Clinical Pediatrics.2009, 48(2):156-60.

[10]SIEBNER H R,LIMMER C,PEINEMANN A,et al.Long-term Consequences of Switching Handedness:A Positron Emission Tomography Study on Handwriting in“Converted”Left-handers.The Journal of neuroscience[J].2002;22(7): 2816-2825.

[11]de la Fuente-Fernández R,KISHORE A,CALNE D B,et al.Nigrostriatal Dopamine System and Motor Lateralization[J]. Behavioural brain research.2000;112(1-2):63-68.

[12]HU Y,XU Q,LI K,et al.Gender Differences of Brain Glucose Metabolic Networks Revealed by FDG-PET:Evidence from a Large Cohort of 400 Young Adults.PLoS ONE[J].2013;8(12):e83821.

[13]KONG J,TU P,ZYLONEY C,et al.Intrinsic Functional Connectivity of the Periaqueductal Gray,a Resting fMRI Study. Behavioural Brain Research[J].2010;211(2):215-219.

[14]LV B,LI J,He H,Et Al.Gender Consistency and Difference in Healthy Adults Revealed by Cortical Thickness.Neuroimage [J].2010,153(2):373-382.

[15]ANAND A,LI Y,WANG Y,et al.Activity and Connectivity of Brain Mood Regulating Circuit in Depression[J].A Functional Magnetic Resonance Study.2005,57(10):1079-1088.

[16]ANAND A,LI Y,WANG Y,et al.Resting State Corticolimbic Connectivity Abnormalities in Unmedicated Bipolar Disorder and Unipolar Depression[J].2009,171(3):189-198.

[17]韩新华.幽闭恐惧症患者磁共振检查临床分析[J].中国药物经济学,2014,(S1):380.

[18]VELDHUIJZEN D S,KEASER M L,TRAUB D S,et al.The Role of Circulating Sex Hormones in Menstrual Cycle-dependent Modulation of Pain-related Brain Activation.Pain[J].2013;154(4):548-559.

[19]HAGEMANN G,UGUR T,SCHLEUSSNER E,et al.Changes in Brain Size During the Menstrual Cycle.PloSone[J].2011;6 (2):e14655.

[20]TU C H,NIDDAM D M,YEH T C,et al.Menstrual Pain is Associated With Rapid Structural Alterations in the Brain.Pain [J].2013;154(9):1718-1724.

[21]TU C H,NIDDAM D M,CHAO H T,et al.Brain Morphological Changes Associated with Cyclic Menstrual Pain.Pain [J].2010;150(3):462-468.

[22]HAN J S.Acupuncture:Neuropeptide Release Produced by Electrical Stimulation of Different Frequencies.Trends in Neurosciences[J].2003;26(1):17-22.

[23]NARUSE S,Mori K,Kurihara M,et al.Chorioretinal blood flow changes following acupuncture between thumb and forefinger].Nippon GankaGakkaiZasshi[J].2000;104(10):717-723.

[24]Xu SB,Huang B,Zhang CY,et al.Effectiveness of strengthened stimulation during acupuncture for the treatment of Bell palsy: a randomized controlled trial.CMAJ[J].2013,185(6):473-479.

The Status of the Quality Control Influence Factors inAcupuncture·Neuroimaging Studies

HE Zhao-xuan，QIU Ke，SUN Rui-rui，MA Pei-hong，YIN Tao，HUANG Liu-yang，QU Yu-zhu，ZHANG Ting-ting
(Acupuncture and Tuina School,Chengdu University of TCM，Chengdu 610075，China)

The application of functional brain-imaging techniques in acupuncture mechanism study provides a noninvasive,visualized method to explore the central mechanism of acupuncture.However,the brain is highly susceptible to interference by the external factors because the dynamic changing of the brain activity,it was found that the results were untenable.As for the outcomes of the study,effective quality control plays a significant role in the guarantee of a high repeatability,to provide reference for the future studies.

acupuncture;neuroimaging studies;quality control;influence factors

R245；TP391.41

A

1673-1891（2016）01-0048-03

10.16104/j.issn.1673-1891.2016.01.014

2015-12-14

何昭璇（1991—），女，四川南充人，在读硕士，研究方向：基于脑功能成像技术的针刺效应中枢机制。