針刺外關(guān)穴對(duì)小腦響應(yīng)機(jī)制的18F-FDG PET腦功能成像研究

劉恩濤,王淑俠,賴新生,黃泳,唐純志,崔韶陽(yáng)

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針刺外關(guān)穴對(duì)小腦響應(yīng)機(jī)制的18F-FDG PET腦功能成像研究

劉恩濤1,王淑俠1,賴新生2,黃泳3,唐純志2,崔韶陽(yáng)2

(1.廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院廣東省人民醫(yī)院,廣州 510080;2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院,廣東 510405;3.南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院,廣州 510515)

通過(guò)針刺健康志愿者右側(cè)外關(guān)穴,采用PET腦功能成像技術(shù)觀察小腦皮質(zhì)葡萄糖代謝變化,研究針刺外關(guān)穴對(duì)小腦皮質(zhì)的影響,探討針刺穴位小腦的響應(yīng)機(jī)制。將18例健康志愿者隨機(jī)分為右側(cè)外關(guān)穴針刺組、右側(cè)外關(guān)穴假針刺組和空白對(duì)照組,每組6例,全部受試者接受PET腦功能成像檢查,所得圖像采用SPM8軟件包進(jìn)行處理和分析。以空白對(duì)照組作為對(duì)照,右側(cè)外關(guān)穴假針刺組小腦未見(jiàn)激活區(qū)域,而右側(cè)外關(guān)穴針刺組激活的小腦腦區(qū)為左側(cè)小腦扁桃體、左側(cè)小腦后葉、左側(cè)小腦前葉及右側(cè)小腦后葉山坡。以右側(cè)外關(guān)穴假針刺組作為對(duì)照,右側(cè)外關(guān)穴針刺組激活的小腦腦區(qū)為左側(cè)小腦前葉山頂及右側(cè)小腦后葉下半月小葉。針刺外關(guān)穴激活了左側(cè)小腦前葉及雙側(cè)小腦后葉,為解釋針刺穴位產(chǎn)生治療作用的機(jī)制提供依據(jù)。

針刺療法;穴,外關(guān);腦功能成像;正電子發(fā)射斷層成像;18F-氟脫氧葡萄糖

自功能影像技術(shù)應(yīng)用于針刺穴位研究以來(lái),利用功能影像技術(shù)研究針刺穴位對(duì)腦內(nèi)相關(guān)功能區(qū)的激活的研究越來(lái)越多,筆者利用PET腦功能成像技術(shù),觀察針刺外關(guān)穴對(duì)小腦皮質(zhì)葡萄糖代謝的影響,初步探索針刺穴位對(duì)小腦的響應(yīng)機(jī)制,現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料和方法

1.1 研究對(duì)象

參加測(cè)試的18例健康志愿者中男12例,女6例;平均年齡(24±2)歲;平均身高(167.56±8.73)cm;平均體重(57.39±8.08)kg;右利手,生活規(guī)律,體重、身高適中,無(wú)神經(jīng)及精神病史。本研究協(xié)議通過(guò)廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理道德委員會(huì)的同意,通過(guò)中國(guó)臨床試驗(yàn)注冊(cè)中心審核(No.ChiCTR-NRC-00000255, http://www.chictr.org/en/proj/show.aspx?proj=1138),所有受試者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 分組及處理方法

將18例健康志愿者隨機(jī)分為右側(cè)外關(guān)穴針刺組、右側(cè)外關(guān)穴假針刺組和空白對(duì)照組,每組6例。外關(guān)穴定位參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《腧穴名稱與定位》(GB/T12346-2006)[1]。針刺器具均采用DONGBANG AcuPrime公司的專用針灸針,規(guī)格為0.30 mm×40 mm。由同一名資深針灸醫(yī)師操作。

右側(cè)外關(guān)穴針刺組操作方法為,選取右側(cè)外關(guān)穴點(diǎn),常規(guī)消毒。針灸醫(yī)師于外關(guān)穴垂直進(jìn)針(15±2)mm,采用平補(bǔ)平瀉手法,均勻捻針,捻轉(zhuǎn)幅度±180°,頻率為60次/min,每捻轉(zhuǎn)3 min,間歇5 min,共計(jì)24 min。

右側(cè)外關(guān)穴假針刺組操作方法為,選穴及消毒同前,于外關(guān)穴點(diǎn)使用假針灸針輕觸皮膚,3 min后使假針針尖離開(kāi)皮膚表面,5 min后再次重復(fù)上述過(guò)程,重復(fù)3次,第24 min取下假針。

空白對(duì)照組僅采取針刺腦功能影像研究,不予任何針刺。

1.3 PET檢查方法

PET設(shè)備型號(hào)為Siemens ECAT EXACT HR＋。示蹤劑采用18F-FDG,由廣東省人民醫(yī)院偉倫PET中心CTI RDS111回旋加速器生產(chǎn),藥物經(jīng)過(guò)嚴(yán)格無(wú)菌、無(wú)熱源、無(wú)內(nèi)毒素等檢測(cè),放化純度＞95%。受試者檢查前空腹6 h以上。針刺前1 h,由同一專門(mén)護(hù)士在其左手手背靜脈建立靜脈通道,常規(guī)封閉視聽(tīng)至掃描結(jié)束。在外關(guān)穴或者非穴進(jìn)行針刺,方法同前述。針刺開(kāi)始后1.5 min后于左手背靜脈通道彈丸式注射18F-FDG (110mCi/kg),休息40 min后進(jìn)行PET頭部掃描。

受試者靜臥檢查床,固定頭部。應(yīng)用3D模式采集,時(shí)間為10 min。采用濾波反投影重建方法,并進(jìn)行衰減校正。橫斷層濾波函數(shù)采用Hanning,截止頻率為6.0,軸向?yàn)V波函數(shù)用Ramp,截止頻率為10.0,層厚2 mm。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用基于Matlab7.11(R2010b)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(Statistical Parametric Mapping,SPM8)軟件包(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。將掃描圖像使用SPM8提供的PET模板標(biāo)準(zhǔn)化到MNI(Montreal Neurological Institute,MNI)空間,采用5 mm×5 mm×5 mm半高寬高斯核平滑后,基于廣義線性模型進(jìn)行估計(jì),使用雙樣本單邊檢驗(yàn)得出受試者針刺組與對(duì)照組小腦差異的腦功能圖,結(jié)果疊加至MRI標(biāo)準(zhǔn)模板上顯示。本研究的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯著性標(biāo)準(zhǔn)為＜0.01,uncorrected,k＞10。小腦激活坐標(biāo)以Talairach空間坐標(biāo)呈現(xiàn)。

2 結(jié)果

右側(cè)外關(guān)穴針刺組1例有明顯刺痛感,無(wú)明顯得氣感;右側(cè)外關(guān)穴假針刺組1例頭部移動(dòng)明顯,該2例的數(shù)據(jù)不做進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)。

由表1、圖1可見(jiàn),以右側(cè)外關(guān)穴假針刺組作為對(duì)照,右側(cè)外關(guān)穴針刺組激活的小腦腦區(qū)為左側(cè)小腦前葉山頂及右側(cè)小腦后葉下半月小葉。由表2、圖2可見(jiàn),與空白對(duì)照組比較,右側(cè)外關(guān)穴針刺組激活的小腦腦區(qū)為左側(cè)小腦扁桃體、左側(cè)小腦后葉、左側(cè)小腦前葉及右側(cè)小腦后葉山坡。由圖3可見(jiàn),右側(cè)外關(guān)穴假針刺組與空白對(duì)照組的比較,未見(jiàn)小腦激活。

表1 右側(cè)外關(guān)穴針刺組與右側(cè)外關(guān)穴假針刺組小腦激活區(qū)域比較

圖1 右側(cè)外關(guān)穴針刺組激活的小腦腦區(qū)

圖2 右側(cè)外關(guān)穴針刺組激活的小腦腦區(qū)

表2 右側(cè)外關(guān)穴針刺組與空白對(duì)照組小腦激活區(qū)域比較

圖3 右側(cè)外關(guān)穴假針刺組激活的小腦腦區(qū)

3 討論

PET作為當(dāng)今較為成熟的功能影像技術(shù),已被廣泛應(yīng)用于腦功能成像研究。PET顯像能夠顯示活體組織器官內(nèi)生物化學(xué)狀態(tài),能夠直接反映腦內(nèi)能量的代謝情況。腦內(nèi)神經(jīng)活動(dòng)代謝先于血流變化,故而觀察針刺穴位對(duì)腦內(nèi)能量變化的影響,PET顯像更直接,更直觀,更實(shí)用。借助能夠通過(guò)血腦屏障的葡萄糖代謝顯像劑——18F-FDG,可以直觀地觀察大腦葡萄糖代謝變化。

小腦按功能分為前庭小腦、脊髓小腦和大腦小腦,后者又稱為新小腦,是小腦進(jìn)化中最新的部分,與大腦皮質(zhì)有往返纖維。以往認(rèn)為,小腦是皮層下的一個(gè)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)中樞,與平衡軀體及四肢共濟(jì)運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)有關(guān)。但近年來(lái)大量實(shí)驗(yàn)研究顯示,小腦參與眾多運(yùn)動(dòng)及廣泛的認(rèn)知活動(dòng),小腦參與的眾多運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知任務(wù)是通過(guò)與不同大腦皮質(zhì)合作來(lái)完成的[2]。

近年的神經(jīng)解剖研究發(fā)現(xiàn)小腦與下丘腦間通過(guò)下丘腦-小腦投射和小腦-下丘腦投射直接聯(lián)系,并有很多非直接通路,從而構(gòu)成小腦-下丘腦神經(jīng)環(huán)路,可能為小腦參與廣泛的非軀體性運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[3]。

本研究顯示針刺外關(guān)穴,與空白對(duì)照組比較,左側(cè)小腦扁桃體、左側(cè)小腦后葉、左側(cè)小腦前葉及右側(cè)小腦后葉山坡可見(jiàn)激活。Huang等[4]利用SPECT觀察針刺健康人右側(cè)外關(guān)穴,與空白對(duì)照組比較,發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦前葉山頂可見(jiàn)激活。邵廣瑞等[5-6]利用18F-FDG PET/CT觀察健康志愿者分別接受針刺右側(cè)委中穴(BL40)和右側(cè)足三里穴(ST36)均發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦扁桃體可見(jiàn)激活。遲旭等[7]使用fMRI腦功能成像技術(shù),研究針刺健康志愿者右側(cè)外關(guān)穴(SJ5),發(fā)現(xiàn)受試者雙側(cè)小腦半球可見(jiàn)激活。

針刺外關(guān)穴,與外關(guān)穴假針刺組比較,左側(cè)小腦前葉山頂和右側(cè)小腦后葉下半月小葉可見(jiàn)激活。右側(cè)外關(guān)穴假針刺和空白對(duì)照組比較,小腦未見(jiàn)激活。賴新生等[8]利用fMRI腦功能成像技術(shù)觀察針刺健康人右側(cè)外關(guān)穴(SJ5),與空白對(duì)照組比較,發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦扁桃體和雙側(cè)小腦下半月小葉的激活。Yan等[9]利用fMRI腦功能成像技術(shù)觀察針刺健康人右側(cè)太沖穴(LR3)亦發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦前葉山頂和右側(cè)小腦后葉可見(jiàn)激活。魯娜等[10]利用fMRI腦功能成像技術(shù)觀察分別針刺健康人右側(cè)中都穴(LR6),以中都旁假穴做為對(duì)照,發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦后葉、右側(cè)小腦后葉山坡及左側(cè)小腦后葉下半月小葉可見(jiàn)激活。劉華等[11]利用fMRI腦功能成像技術(shù)觀察分別針刺健康人右側(cè)合谷穴(LI4)和太沖穴(LR3),以假穴做為對(duì)照,針刺合谷穴時(shí)右側(cè)小腦后葉上半月小葉及左側(cè)小腦后葉下半月小葉可見(jiàn)激活;針刺太沖穴時(shí)左側(cè)小腦前葉及右側(cè)小腦后葉下半月小葉可見(jiàn)激活。Huang等[12]利用fMRI腦功能成像技術(shù)觀察針刺健康人右側(cè)外關(guān)穴(SJ5),以外關(guān)穴假針刺比較,亦發(fā)現(xiàn)雙側(cè)小腦扁桃體可見(jiàn)激活。Hui等[13]利用fMRI腦功能成像技術(shù)針刺右側(cè)足三里(ST36)發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦前葉山頂,雙側(cè)小腦后葉山坡、左側(cè)小腦扁桃體及雙側(cè)小腦后葉下半月小葉可見(jiàn)激活,同時(shí)可見(jiàn)右側(cè)小腦前葉可見(jiàn)激活。Yoo等[14]利用fMRI腦功能成像技術(shù)觀察針刺右側(cè)內(nèi)關(guān)穴(PC6),發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦前葉,左側(cè)小腦后葉山坡及右側(cè)小腦后葉可見(jiàn)激活。Bai等[15]針刺內(nèi)關(guān)穴(PC6)亦發(fā)現(xiàn)類似的情況。針刺內(nèi)關(guān)穴,發(fā)現(xiàn)島葉、下丘腦及小腦絨球小結(jié)葉可見(jiàn)激活,而后者是前庭小腦的一部分,這似乎能夠解釋針刺內(nèi)關(guān)穴治療眩暈和嘔吐。該學(xué)者推測(cè)針刺內(nèi)關(guān)穴能夠特異地激活小腦-下丘腦及島葉,似乎對(duì)解釋針刺內(nèi)關(guān)治療惡心嘔吐、眩暈等的機(jī)制帶來(lái)新的思路。本研究針刺外關(guān)穴亦發(fā)現(xiàn)小腦后外側(cè)半球局部激活,而部分臨床及神經(jīng)行為學(xué)研究表明小腦后外側(cè)半球參與注意、工作記憶、視覺(jué)記憶等認(rèn)知行為活動(dòng)[16]。臨床上針刺外關(guān)穴治療腦血管后遺癥,改善上肢活動(dòng)不利,是否與激活小腦后外側(cè)半球有關(guān),尚不明了。

本研究發(fā)現(xiàn)右側(cè)外關(guān)穴假針刺組與空白對(duì)照組比較,小腦未見(jiàn)激活。這和文獻(xiàn)報(bào)道[8]相符。同時(shí),右側(cè)外關(guān)穴真針刺及假針刺均未見(jiàn)小腦的負(fù)激活,和文獻(xiàn)報(bào)道[11,14]相符。針刺穴位對(duì)小腦皮質(zhì)葡萄糖代謝的影響,能夠?yàn)槊魑∧X的功能提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),同時(shí),本研究存在一定局限,納入研究的受試者較少,對(duì)針刺受試者得氣未能分級(jí)評(píng)價(jià)。針刺穴位對(duì)小腦作用機(jī)制仍需在今后的研究中進(jìn)一步闡釋。

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18F-FDG PET Brain Imaging Study of the Mechanism of Cerebellar Response to Acupuncture at Point Waiguan(SJ5)

-1,-1,-2,3,-2,-2.

1.’,510080,; 2.,510405,; 3.,510515,

To investigate the effect on the cerebellar cortex of acupuncture at right point waiguan(SJ5) in healthy volunteers and explore the mechanism of cerebellar response to acupuncture by using PET brain imaging to observe the change in glucose metabolism in the cerebellar cortex.Eighteen healthy volunteers were randomly allocated to right point waiguan(SJ5) acupuncture, right point waiguan(SJ5) sham acupuncture and blank control groups, 6 persons each. All the subjects receive a PET brain imaging examination. The images were processed and analyzed using Software Project Management Board (SPMB).In comparison with the blank control group, no cerebellar regions were activated in the right point waiguan(SJ5) sham acupuncture group, and left cerebellar tonsil, posterior lobe and anterior lobe and right cerebellum posterior lobe declive were activated in the right point waiguan(SJ5) acupuncture group. In comparison with the right point waiguan(SJ5) sham acupuncture group, left cerebellum anterior lobe culmen and right cerebellum posterior lobe-inferior semi-lunar lobule were activated in the right point waiguan(SJ5) acupuncture group.Acupuncture at point waiguan(SJ5) activates left cerebellar anterior lobe and bilateral cerebellar posterior lobes, which provide a basis for explaining the mechanism of therapeutic action of acupuncture.

Acupuncture therapy; Point, Waiguan(SJ5); Function brain imaging; Positron emission tomography; 18F- fluorodeoxyglucose

1005-0957(2012)07-0453-04

R2-03

A

10.3969/j.issn.1005-0957.2012.07.453

2011-10-24

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2006CB504505)

劉恩濤(1980 - ),男,住院醫(yī)師

王淑俠(1965 - ),女,主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師,E-mail:wang_ shuxia2002@yahoo.com.cn