针刺单穴和组穴的f MRI研究

霍梦娟，张岳，刘波，陈俊，刘岘，林晨琳，叶郭锡，陈建波



针刺单穴和组穴的f MRI研究

霍梦娟，张岳，刘波，陈俊，刘岘，林晨琳，叶郭锡，陈建波

【摘要】目的：采用局部一致性（ReHo）方法，探讨针刺健康受试者单穴和组穴后静息态下脑活动变化。方法：57名健康受试者随机分为三组，分别接受针刺单穴（右侧百劳）、组穴一（右侧百劳+右侧合谷）、组穴二（右侧百劳+右侧中渚），分别于针刺前、针刺后采集静息态功能磁共振数据，应用局部一致性方法对f MRI数据进行处理。结果：与针刺前相比，单穴组针刺后右侧中央前回的Re Ho值降低，组穴一针刺后右侧扣带回中部Re Ho值增高且右侧中央前回、中央后回Re Ho值减低，组穴二针刺后左侧前扣带回、左侧额上回内侧、右侧中央前回、右侧中央后回的Re Ho值增高且左侧后扣带回、双侧辅助运动区的Re Ho值降低。与单穴组相比，针刺组穴一导致双侧额上回内侧、右侧中央后回Re Ho值减低；与单穴组相比，针刺组穴二导致双侧额上回内侧的Re Ho值减低且右侧中央前回、右侧中央后回的Re Ho值增高。结论：针刺单穴、组穴可引起不同脑区的局部一致性改变，两者具有相似性，又具有一定的差异性。针刺组穴可引起更多的脑区发生改变，涉及到感觉、运动、疼痛矩阵等多个方面。

【关键词】针刺；针刺穴位；磁共振成像

单穴和组穴针刺治疗在临床中有着广泛的应用。单穴和组穴针刺治疗在疾病治疗中是否存在差异尚存在争议，目前国内部分学者通过观察临床疗效或神经递质含量变化判断单穴和组穴的差异［1-3］，国外文献鲜有这方面的报道。针刺动物模型的研究表明，大部分针刺作用是通过大脑皮质下水平调节的［4］。国内外关于针刺单、组穴如何调节中枢神经系统的研究甚少。因此笔者认为进一步研究很有必要，通过澄清针刺单穴和组穴对各种健康状态的作用，为下一步阐明针刺单、组穴达到治疗效果的机制打下基础。因此，笔者利用非侵害性的静息态功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，f MRI）探讨针刺单、组穴对正常健康受试者全脑局部一致性（regional homoge-neity，Re Ho）的影响，为针刺单、组穴在治疗干预中作用机制的研究提供理论基础。

材料与方法

1.一般资料

57名来自广州中医药大学的一般资料严格匹配的健康在校大学生志愿者，男29例，女28例，均为右利手，排除精神、神经系统、心肝肾等疾病，排除怀孕或哺乳期女性。受试者随机分为三组，单穴组19名，组穴一组20名，组穴二组18名，分别接受针刺单穴（右侧百劳穴）、组穴一（右侧百劳+右侧合谷）、组穴二（右侧百劳+右侧中渚）。各组间年龄及性别比较采用方差分析，差异均无统计学意义（P＞0.05，表1）。本研究由广州中医药大学制度委员会许可，并获广东省中医院伦理委员会批准。

表1　三组健康志愿者的基本资料比较

2.针刺方法

针灸穴位选择遵循国家针灸委员会推荐意见的相关规定。穴位名称及代码、选穴位置尽可能遵循WHO标准，选用临床常用具有镇痛作用的经典穴位：百劳穴（EX-HN15），合谷穴（LI4），中渚穴（SJ3）。单穴组针刺右侧百劳穴；组穴一组针刺右侧百劳穴+右侧合谷穴；组穴二组针刺右侧百劳穴+右侧中渚穴。针刺穴位由本院针灸科一名经验丰富的医生完成。常规消毒，选用一次性带进针管针灸针（规格：Φ0.3m× 40 mm），管针进针，垂直刺入所选穴位的皮下肌肉组织内（深度约20～30 mm），采用提插捻转行针法，提插幅度在上下1 mm，捻转幅度为顺时针及逆时针捻转各45°，使每一受试者获得“得气”感。待受试者得气后留针30 min后拔针，拔针5 min后进行功能磁共振扫描。

3.检查方法

所有受试者均在清醒、静息状态下进行数据采集，采用Siemens Verio 1.5T磁共振扫描仪，标准正交头颅线圈，f MRI扫描序列采用T2*-EPI-GRE序列，成像参数：TR 2000 ms，TE 30 ms，翻转角90°，层厚4 mm，间隔1 mm，视野240 mm×240 mm，矩阵64× 64，层数30，扫描时间6 min；解剖图像采用Tl加权三维磁化强度预备梯度回波序列（3D-MPRAGE），成像参数：TR 24 ms，TE 6 ms，翻转角35°，层厚0.9 mm，视野240 mm×240 mm，矩阵256×256。

4.数据处理

首先去除功能图像前10个时间点的数据，数据处理采用静息态脑功能磁共振数据分析工具包（REST）和静息态功能磁共振数据处理助手（DPARSF）软件进行批量处理，包括时间及空间的对齐、头动校正、空间标准化，若受试者的头动在x、y、z轴的平动超过1.5 mm或旋转角度超过1.5°，则将其剔除，然后对数据去线性漂移并进行滤波（频率范围0.01～0.08 Hz），再采用REST软件进行Re Ho值计算（计算全脑每个体素与其周围相邻26个体素的时间序列相似性），最后用高斯核等于4 mm×4 mm×4 mm半高全宽进行平滑。

5.统计学分析

三组被试针刺前、针刺后的数据采用配对t检验，空间簇阈值为44个体素，得到差异有统计学意义的脑区；然后分别对组穴一组与单穴组、组穴二组与单穴组Re Ho图进行两个独立样本t检验，空间簇阈值为44个体素，得到组间差异有统计学意义的脑区。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.针刺单、组穴后脑Re Ho值变化

与针刺前相比，单穴组针刺拔针后，健康被试者的右侧中央前回的Re Ho值降低（图1a、表2）；组穴一组针刺后，正常健康被试者的右侧扣带回中部Re Ho值增高，右侧中央前回、中央后回Re Ho值减低（图1b，表2）；而组穴二组针刺后，正常健康受试者的左侧前扣带回、左侧额上回内侧、右侧中央前回、右侧中央后回的Re Ho值增高；左侧后扣带回、双侧辅助运动区的Re Ho值降低（图1c，表2）；三组针刺后，均引起相似的中央前回局部一致性的改变；同时组穴一组和二组针刺后，均引起扣带回、中央后回局部一致性的改变，发生Re Ho值变化的其他脑区均不相同。

表2　针刺单、组穴后发生ReHo值改变的脑区

2.两组组穴针刺后分别与单穴针刺后比较

与单穴针刺组相比，针刺组穴一组导致双侧额上回内侧、右侧中央后回Re Ho值减低（图2a，表3）；而针刺组穴二组与单穴针刺组相比，其导致双侧额上回内侧的Re Ho值减低，右侧中央前回、右侧中央后回的Re Ho值增高（图2b，表3）。与单穴针刺组相比，两组组穴针刺后，均引起双侧额上回内侧局部一致性改变。

表3　两组组穴针刺后分别和单穴针刺后比较发生ReHo值改变的脑区

讨 论

1.针刺单、组穴后脑Re Ho值变化

针刺单穴和两组不同组穴后，正常健康受试者均表现出大脑中央前回局部一致性的增高或减低。中央前回是传统的运动相关的高级皮层，也是重要的皮层运动区域，包括初级运动区、躯体运动皮层和侧前运动区［5］，它包含与肌肉相联系的神经元细胞，与运动的规划和执行有关，也接受部分感觉冲动［6-7］。既往静息态脑功能成像研究报道双侧运动皮层形成一个单一的静息态网络，初级运动皮层含有躯体定位组构［8］。在本研究中，中央前回是针刺单穴和不同组穴后引起局部一致性改变的一个共同脑区，可能这是由于针刺穴位的刺激经传入疼痛路径引起感觉运动、本体感觉的兴奋有关。

本研究发现针刺两组不同组穴后都可以引起扣带回局部一致性升高。扣带回是边缘系统的重要组成部分之一，它与认知、学习、记忆、预期密切相关，注意力、期待的改变直接影响扣带回的脑活动。前扣带回属于内侧痛觉系统，负责疼痛感受的情感基础和痛觉信息的处理，它不仅是痛觉的情绪控制中枢，还参与自主神经活动、注意、运动的调节。Shan等［9］和Wu等［10］报道针刺四关穴（合谷、太冲配伍）导致边缘系统、躯体感觉皮层脑活动增加，同时也发现针刺多个穴位导致的脑活动与针刺单个穴位导致的脑活动之间关系密切。Wu等［10］通过分析针刺太冲穴后脑局部一致性和低频振幅的变化，发现运动、感觉、情感、疼痛相关脑区的脑活动发生改变，这种改变发生于前扣带回、丘脑等脑区。Fang等［11］认为针刺调制着边缘-旁边缘-皮层下脑网络。本实验研究结果显示针刺两组组穴均可引起扣带回局部一致性改变，笔者推测可能是在个体对抗伤害性刺激时，扣带回参与回避反应的策划和发动，间接说明了边缘系统对针刺效应发挥着重要作用。

同时，针刺两组不同组穴还引起中央后回局部一致性的改变。中央后回既是躯体感觉区域，又属于外侧疼痛系统，参与痛觉的感觉分辨，在痛觉的认知和记忆方面起着重要作用，并参与对针刺刺激的反应。既往脑功能成像研究发现针刺合谷、足三里等穴位可引起中央后回的脑活动变化［12-14］。本实验中，针刺两组组穴均可以引起中央后回局部一致性的改变，推测这可能与针刺对痛觉的一般感觉成分的调节有关。

除此以外，在本研究中，针刺组穴二后还引起正常健康人双侧辅助运动区（supplementary motor area，SMA）局部一致性降低，而针刺组穴一并没有引起该脑区局部一致性的改变。SMA是调制躯体感觉与运动系统的联系纽带［15］，也参与伤害性刺激处理的过程，表现为运动系统参与疼痛的计划或产生行为反应、疼痛期待等，同时在评价刺激性疼痛强度和保持刺激强度信息方面起重要作用。以往的针刺脑功能成像研究发现针刺合谷穴、阳陵泉、曲泉穴等可引起前运动区和辅助运动区的脑中枢活动改变［16-17］。本研究发现针刺组穴二可以引起SMA的局部一致性降低，笔者推测这可能与针刺的穴位刺激经疼痛路径传入并对痛觉信息评估、处理有关。

针刺两组不同组穴后，发生脑局部一致性改变的脑区有共同之处，也有不同之处，不同之处即组穴二引起更多脑区的改变，这提示针刺不同的组穴对脑中枢的调节作用不同，也为临床上选取不同的组穴治疗疾病打下一定的理论基础。

2.针刺组穴和单穴后脑Re Ho值变化的比较

针刺不同组穴与单穴相比，均显示脑局部一致性的显著性差异，主要表现为双侧额上回内侧皮层出现Re Ho值降低。额叶是大脑高级认知功能的整合脑区，以往的研究发现前额叶在疼痛的调节中起着至关重要的作用［13，18-19］。最近的研究显示，前额叶的多巴胺水平调节着疼痛的敏感性［20］。Yang等［21］采用PET研究发现针刺可以引起额中回代谢活动的增加，同时可以使偏头痛患者的疼痛减低。前额叶除了与疼痛相关以外，还与其他的情感功能相关，例如焦虑、抑郁等［13］。除此之外，前额叶还与记忆、认知有关，在自主神经调控和注意力调节中亦起重要作用。在本研究中，针刺组穴与单穴后，脑局部一致性发生显著性的差异，它们之间的差异性提示针刺组穴可以引起更多脑区的改变，尤其是与疼痛和情感相关的脑区，因此笔者推测，两组组穴在治疗疼痛和情感相关疾病方面，脑调节机制的一个主要作用脑区是额叶内侧皮层。

综上所述，针刺单穴、组穴对正常健康受试者的不同脑区起作用，而组穴引起的脑区改变更为广泛，涉及到感觉、运动、疼痛矩阵等多个方面，为临床上选取组穴治疗疾病提供了理论依据。

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·中枢神经影像学·

f MRI study of acupuncture with single and unitized acupoints

HUO Meng-juan，ZHANG Yue，LIU Bo，et al.Department of Radiology，the Second Affiliated Hospital of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine，Guangzhou 510120，China

【Abstract】Objective：To study the brain activity changes of healthy subjects in resting state after receiving acupuncture of single and unitized acupoints by using regional homogeneity（Re Ho）method.Methods：Fifty-seven healthy subjects were randomly assigned into three groups including single acupoint group（right EX-HN15），group 1 of unitized acupoints （right EX-HN15，right LI4）and group 2 of unitized acupoints（right EX-HN15 and right SJ3）.Functional magnetic resonance imaging（f MRI）data were collected before and after acupuncture respectively and analyzed by Re HO method.Results：Compared with the data collected before acupuncture，the Re Ho values decreased in the right precentral gyrus for those who received acupuncture of single acupoint.For group 1 of unitized acupoints，the Re Ho values increased in right middle cingulate gyrus and decreased in right precentral gyrus and posterior central gyrus.For group 2 with unitized acupoints，the Re Ho values increased in the left anterior cingulate gyrus，left superior medial frontal gyrus，right precentral gyrus and right postcentral gyrus，while decreased in left posterior cingulate gyrus and bilateral supplementary motor areas.Compared with the group of single acupoint，the Re Ho values were lower in bilateral superior medial frontal gyrus and right postcentral gyrus for the group 1 with unitized acupoints，as well as in the bilateral superior medial frontal gyrus for the group 2 of unitized acupoints.However，Re Ho values were higher in the right postcentral gyrus for the group 2 of unitized acupoints than those for the group of single acupoint.Conclusion：There are similarities in the changes of Re Ho values which caused by acupuncture of single acupoint or grouped acupoints in different brain regions，yet with discrepancy as well.In addition，the results suggest that acupuncture at the unitized acupoints might affect more brain regions，such as somatosensory system，motor，pain matrix etc.

【Key words】Acupuncture；Acupuncture points；Magnetic resonance imaging

收稿日期：（2015-08-19）

基金项目：广州中医药大学青年英才项目（20120105）

通讯作者：刘岘，E-mail：liuxian74＠hotmail.com

作者简介：霍梦娟（1987-），女，硕士研究生，住院医师，主要从事磁共振功能成像研究。

DOI：10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.03.006

【中图分类号】R445.2；R245.3

【文献标识码】A

【文章编号】1000-0313（2016）03-0219-05

作者单位：510120 广州，广州中医药大学第二附属医院放射科