针刺间使穴前后健康人脑内静息态fALFF时变效应分析❋

韩红艳，王柯柯，王文献，段晓菡，胡益聪，张 驰，闫 镔

(1. 河南中医药大学针灸推拿学院、第三附属医院，郑州 450008； 2. 中国人民解放军信息工程大学，郑州 450002)

间使穴为手厥阴心包经经穴，主要治疗心胸、神志病、胃腑病证及经脉循行部位病证[1]。脑功能磁共振功能成像技术(functional magnetic resonance image, fMRI)，能即时直观地反应接受刺激后大脑皮层高级功能活动，在探索针刺及腧穴在中枢皮层功能区活动规律方面具有重要科学价值[2-4]。低频振幅比率(fractional amplitude of low frequency fluctuation, fALFF)算法是应用fMRI技术检测静息态下局部脑组织代谢变化的方法，在针刺作用机制研究方面具有较大优势[5-6]。该试验对18名健康被试者左侧间使穴进行针刺前后fMRI扫描，特别对针刺后留针状态和拔针状态细化设置连续性时间序列，比较针刺该穴前后脑内fALFF随时间序列变化显著的脑区，以期探索针刺间使穴的中枢响应机制。

1 对象与方法

1．1 研究对象

18名健康志愿者(男10名，女8名)平均年龄(24.89±1.811)岁，身高(167.39±8.045)cm,体质量(60.44±12.433)Kg。右利手，饮食规律，不嗜烟、酒、茶、咖啡等，睡眠正常，体型适中。既往无严重躯体病史、脑部外伤史、精神病史、药物依赖史及酒精成瘾史，近期无严重感染、手术等，头颅MRI常规扫描未发现任何器质性病变。扫描前1周由同一专业针灸师通过针刺应答排除无针刺反应者或过度针刺反应者。

受试者试验前均签署知情同意书，试验方案获河南中医药大学第一附属医院医学伦理委员会批准(批准号2017HL-020)，且通过国家临床试验注册(注册号ChiCTR-OOC-17011452)。

1．2 fMRI扫描

1.2.1 扫描设备及参数 采用河南中医药大学第三附属医院SIEMENS SKYRA 3.0T MRI设备。T1结构像采用T1-mprage-tra-p2-iso-1.0序列，FOV=230 mm×230 mm，Matrix=256×256，Slices=104，Slice thickness=1.3 mm，Gap=0.7 mm，TR=2200 ms，TE=2.48 ms，持续时间5 min 06 sec。功能像采用ep2d-bold-moco-p2-2 mm序列，FOV=192 mm×192 mm，Matrix=64×64，Slices=35，Slice thickness=3 mm，Gap=0.8 mm，TR=2000 ms，TE=30 ms，采集次数120次，扫描时间4 min 08 sec。

1.2.2 扫描流程 被试者在MRI检查中心休息室安静休息20 min，期间由针刺操作者在所测试被试者左侧前臂标记间使穴位置，穴位定位参照全国中医药院校规划教材《针灸学》[1]。

被试者休息后步入扫描室内，被试者耳内被塞入一次性消音耳塞，标准头部线圈固定后安静仰卧于扫描床，扫描前被告知在扫描过程中尽量保持清醒、闭目、不执行任何任务、不做任何动作的静止状态。

首先进行T1结构像扫描，对无脑结构异常者行第1次静息态功能像扫描(Rest1，R1)。

R1结束后，将被试者退出扫描仓暂停扫描，针刺操作者步入扫描室内对被试者进行针刺操作，常规消毒后使用特制脱磁针灸针(0.3 mm×40 mm)，在被试者左侧前臂间使穴处给予针刺刺激，针刺操作者感觉手下得气，被试者诉有酸、麻、沉、胀等针感后，采用平补平泻手法均匀捻转，捻转幅度±180°，频率60次/min，操作1 min后将被试者送入扫描仓继续扫描。

被试者留针期间分别进行R2、R3、R4、R5时间序列扫描，拔针后进行R6、R7时间序列扫描，各序列扫描时间均为4 min 08 sec。

图1 fMRI扫描流程图

1.3 统计学方法

采用MRI Convert 2.0、SPM8对转化后图像进行预处理，18例被试者各序列头动均未超过1.5 mm，数据合格，全部进入fALFF分析。分别对每个被试者R1至R7序列的fALFF进行单样本t检验，选择t>5.0438、P<0.0001、簇数值≥100个体素的团块为有统计学意义的fALFF活跃脑区。

2 结果

2.1 纯静息态(R1)脑内fALFF单样本t检验结果

表1图2(R1)显示，该状态fALFF减弱脑区为左侧小脑前叶，增强脑区为左侧扣带后回、额中回，右侧额内侧回、角回、枕中回。

2.2 针刺状态(R2、R3、R4、R5)脑内fALFF单样本t检验结果

表2图2(R2-R5)显示，R2状态内fALFF增强脑区为左侧额中回、额上回，右侧额内侧回、额中回、额上回、缘上回；R3状态内fALFF增强脑区为双侧楔前叶，右侧枕中回、顶下小叶、缘上回，左侧额中回、额上回、额内侧回；R4状态内fALFF减弱脑区为右侧小脑后叶，增强脑区为双侧楔前叶、左侧距状回、枕中回、额上回、额中回；R5状态内fALFF增强脑区为左侧枕中回，右侧楔前叶、额上回、额中回、额内侧回、缘上回。

2.3 拔针后(R6、R7)脑内fALFF单样本t检验结果

表3图2(R6-R7)显示，R6状态内fALFF增强脑区为双侧楔前叶，左侧额上回、额中回、额内侧回、枕中回，右侧额上回；R7状态内fALFF增强为双侧楔前叶、左侧扣带后回、额上回、额中回、额内侧回，右侧额上回、额内侧回。

注：图中蓝色区域为fALFF减弱区域，红色区域为fALFF增强区域。图中显示为t>5.0438、P<0.0001、簇数值≥100个体素团块图2 R1-R7各时间序列内针刺状态fALFF显著变化脑区图(R1为纯静息态，R2-R5为针刺后留针期间各时间序列，R6-R7为拔针后各时间序列)

时间序列峰值点t值峰值点坐标XYZ总簇数大小(mm3)变化脑区簇数值脑区R1-15.7362-3-39-338858697左侧小脑前叶18.8607-12-57122671268左侧扣带后回9.04833542116499右侧额内侧回10.8458-393930343234左侧额中回10.828439-782714541右侧角回39右侧枕中回

注:表中显示为t>5.0438、P<0.0001、簇数值≥100个体素团块

表2 R2-R5序列内fALFF显著变化脑区比较(n=18)

注:表中显示为t>5.0438、P<0.0001、簇数值≥100个体素团块

表3 R6-R7序列内fALFF显著变化脑区比较(n=18)

注:表中显示为t>5.0438、P<0.0001、簇数值≥100个体素的团块

3 讨论

3.1 针刺间使穴前后各时间序列fALFF显著变化脑区

该试验中针刺前纯静息态(R1)fALFF减弱脑区为左侧小脑前叶，增强脑区为左侧扣带后回、额中回，右侧额内侧回、角回和枕中回。针刺间使穴得气后，R2序列内fALFF变化区域与R1比较，右侧额内侧回正激活持续增强(对比峰值点t值和簇数值，下同)，左侧额中回延续R1序列正激活状态；仅R2序列内，左侧角回、右侧额中回、缘上回和双侧额上回出现正激活。R3序列内fALFF变化区域与R1比较，右侧枕中回、缘上回和左侧额中回正激活增强，与R2比较，左侧额上回正激活增强，仅R3序列内，双侧楔前叶、左侧额内侧回和右侧顶下小叶出现正激活。R4序列内fALFF变化区域与R3比较，双侧楔前叶正激活持续增强，左侧额中回与R1-R3比较，左侧额上回与R2-R3比较，正激活程度无显著变化，仅R4序列内右侧小脑后叶为负激活，左侧枕中回为正激活。R5序列内fALFF变化区域与R2-R4比较右侧楔前叶正激活持续增强，与R4序列比较左侧枕中回正激活持续增强，与R2序列比较右侧额中回和右侧额内侧回正激活无显著变化，右侧额上回正激活有较弱增强，右侧缘上回与R2比较正激活无显著变化，与R3比较正激活减弱。拔针后R6序列内fALFF变化区域与R3-R4比较左侧楔前叶和左侧额上回正激活持续增强，与R3-R5比较右侧楔前叶正激活持续增强，与R4-R5比较左侧枕中回正激活持续增强，与R3比较左侧额内侧回正激活增强，左侧额中回与R1-R4比较正激活程度无显著变化。R7序列内fALFF变化区域与R3、R4、R6比较左侧楔前叶正激活持续增强，与R3-R6比较右侧楔前叶正激活持续增强，与R6比较双侧额上回正激活减弱，与R3、R5比较左侧额内侧回正激活减弱，与R1、R3、R5比较右侧额内侧回正激活减弱，左侧额中回与R1-R4、R6比较正激活无显著变化。

3.2 针刺支沟穴对额上回、额中回、额内侧回fALFF时变效应的影响

本试验中，双侧额上回fALFF变化表现为：左侧额上回在留针12min24sec内随时间序列正激活持续性增强，右侧额上回在留针4min08sec内和12min24sec至16min32sec内表现为无显著变化的正激活，拔针后双侧额上回正激活均较留针期间有所减弱，且在拔针8min16sec内正激活程度随时间序列逐渐减弱，说明针刺该穴对健康人脑内双侧额上回fALFF产生较稳定正激活效应，且在拔针后延续该效应。该试验中左侧额中回fALFF在针刺前、留针12min24sec内及拔针8min16sec内正激活无显著变化，右侧额中回fALFF在留针4min08sec内和12min24sec至16min32sec内表现为随时间序列逐渐增强的正激活，右侧额内侧回在针刺前及留针4min08sec内和12min24sec至16min32sec内均为正激活，留针期间激活程度较针刺前随时间序列增强；左侧额内侧回在留针8min16sec至16min32sec内呈渐弱的正激活，拔针4min08sec至8min16sec内，双侧额内侧回正激活较留针期间减弱。说明针刺该穴对健康人脑内左侧额中回fALFF正激活程度在针刺前、留针期间和拔针后随时间序列无显著变化，右侧额中回则在留针期间产生间断性正激活效应；右侧额内侧回在针刺前、留针期间正激活随时间序列逐渐增强，拔针后其正激活效应显著降低；左侧额内侧回仅在留针期间产生间断性较强正激活效应。

额上回位于前额叶上部，参与多项认知任务和运动控制任务，该区域异常可能表现为不能有效而准确地完成上述任务[7]。同时，额上回通过其各亚区与额中回、额下回和额内侧回均存在有解剖连接和功能联系，共同参与语言、阅读、情感认知和躯体运动等功能[8]，推测针刺间使穴后双侧额上回、额中回和额内侧回在留针期间和拔针后均表现为一致性较强的正激活效应，正是基于额上回与额中回、额内侧回上述密切关系。

3.3 针刺支沟穴对双侧楔前叶、枕中回和右侧缘上回fALFF时变效应的影响

楔前叶位于大脑顶叶内侧、后中皮质背侧部分，与躯体感觉皮质、视觉皮质、扣带后回和压后皮质紧密相连；枕中回主要参与语言、注意、情绪和记忆等神经心理活动视觉信息的收集和处理，并完成与其他皮质信息交换；缘上回为语言运用中枢，主管精细的语言协调功能，与语言加工调控具有密切关系。本试验中上述脑区fALFF主要表现为，左侧楔前叶在留针4min08sec至8min16sec内和拔针8min16sec内呈随时间序列渐增强正激活，右侧楔前叶在留针4min08sec至16min32sec内及拔针8min16sec内呈随时间序列渐增强正激活；左侧枕中回留针12min24sec至16min32sec内随时间序列正激活效应变化不明显，拔针后4min08sec内正激活减弱，右侧枕中回在针刺前及留针4min08sec至8min16sec内均为正激活，留针期间激活程度较针刺前随时间序列增强；右侧缘上回在留针8min12sec内正激活随时间序列增强，12min24sec至16min32sec内正激活较前减弱。表明针刺间使穴对健康人脑内双侧楔前叶fALFF在留针期间及拔针后均产生随时间系列显著增强的正激活效应，右侧枕中回在针刺前、留针期间正激活随时间序列显著增强，左侧枕中回在拔针后较留针期间正激活减弱，右侧缘上回在留针期间正激活减弱。

4 结束语

间使穴临床主要治疗心痛、心悸等心系病证，胃痛、呕吐等胃系病证，神志及情志病证、外经经脉循行部位病证。上述分析表明，与针刺前比较，针刺后脑内fALFF变化区域主要体现在双侧额上回、楔前叶、额中回、额内侧回、枕中回和右侧缘上回，这些脑区功能与间使穴临床治疗情绪、记忆、注意、语言及肢体运动障碍等功效具有较密切的相关性。通过对针刺前后上述脑区不同时间序列内fALFF变化特征的分析，为临床针刺间使穴治疗与上述脑区相关功能障碍类疾病提供一定的理论依据。