梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)的fMRI研究

譚惠斌 ，王翅鵬 ，熊 飛 ，賈 靜 ，黃文才 ，李涵翰 ，游 濤 ，王 葉 ，劉江勇 ，高利臣

（1.廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院放射影像科，湖北 武漢 430060；2.湖北省武漢市672醫(yī)院中醫(yī)科，湖北 武漢 430070）

針刺通過選擇性刺激體表腧穴調(diào)節(jié)身體功能和生理狀態(tài)以達(dá)到治療疾病和養(yǎng)生保健目的。而腧穴是中醫(yī)經(jīng)歷2000多年的臨床實(shí)踐總結(jié)證實(shí)并規(guī)范地標(biāo)定在人體表的特殊刺激點(diǎn)。針刺不同的腧穴，大腦內(nèi)相應(yīng)的皮層或核團(tuán)激活或負(fù)激活，通過分析大腦皮層和核團(tuán)的激活或負(fù)激活規(guī)律，可以科學(xué)地研究針刺時(shí)中樞的作用機(jī)制和描述針刺時(shí)大腦的活動，并針對不同的調(diào)理或治療目的合理設(shè)計(jì)針刺方案。fMRI BOLD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對大腦活動無創(chuàng)可視化觀察［1］。近年來，國內(nèi)外很多學(xué)者利用BOLD技術(shù)進(jìn)行了大量針對單一腧穴針刺時(shí)大腦活動的研究，發(fā)現(xiàn)針刺時(shí)大腦活動是有規(guī)律的［2-4］，但對單一腧穴的研究有一定的局限，不能體現(xiàn)針灸理論的整體性。針灸理論認(rèn)為經(jīng)絡(luò)是功能相近的腧穴在體表的連線，刺激同一經(jīng)絡(luò)上的不同腧穴能產(chǎn)生相似的生理作用，因此，筆者推測針刺同一經(jīng)絡(luò)上某腧穴聯(lián)合其相鄰腧穴，引起的大腦功能區(qū)激活或負(fù)激活程度可能高于單一腧穴的刺激，激活或負(fù)激活腦區(qū)范圍也可能較單一腧穴刺激大，且疊加效應(yīng)也可能出現(xiàn)與單一腧穴針刺研究不同的結(jié)果，這在一定程度上可體現(xiàn)針灸理論的整體性，并貼近針灸的臨床狀態(tài)。梁丘穴、足三里穴是足陽明胃經(jīng)上相鄰的2個(gè)腧穴［5］，針灸臨床常用梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺治療胃腸疾病。本文利用BOLD觀察梁丘穴聯(lián)合足三里穴任務(wù)態(tài)模式針刺時(shí)的腦功能狀態(tài)，旨在探討同一經(jīng)絡(luò)上空間位置相鄰的腧穴聯(lián)合針刺時(shí)大腦功能區(qū)的活動規(guī)律。

1 資料與方法

1.1 研究對象 將2015年廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院25例健康成年人作為受試志愿者納入本研究，均為醫(yī)學(xué)院學(xué)生或有醫(yī)學(xué)背景人士，其中男13例，女12例；年齡22～50歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①中等體型，身高，男（170±18）cm，女（157±14）cm；體質(zhì)量，男（78±26）kg，女（64±20）kg；②右利手；③既往體健、無頭部外傷史；④無MRI檢查禁忌證。本研究經(jīng)廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，受試者均簽署知情同意書。

1.2 腧穴電針刺激與fMRI檢查 受試者在實(shí)驗(yàn)前4 h禁飲食，在針刺、fMRI掃描時(shí)保持清醒、雙眼輕松閉合、肢體松弛、心情放松、無明確思維和系統(tǒng)回憶活動的靜息狀態(tài)。

1.2.1 針刺穴位 針刺選用華佗牌（蘇州華佗醫(yī)療用品有限公司）銀質(zhì)針（直徑0.35 mm、長100 mm）。電針刺激使用6805-AⅡ型脈沖電療儀（汕頭市醫(yī)用設(shè)備廠有限公司）。參照《腧穴名稱與定位》（GB/T12346-2006）選取右側(cè)梁丘穴、足三里穴。所有受試者均由同一名具有10年以上針刺經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師施針。針刺時(shí)要求銀針垂直于皮膚、進(jìn)針深度30～50 mm，進(jìn)針后以提插補(bǔ)瀉與捻轉(zhuǎn)補(bǔ)瀉相結(jié)合，受試者有酸、麻、脹、重的“得氣”感時(shí)停止行針，留針待用。電針刺激時(shí)將一對導(dǎo)線（純銅無磁噪）的陽極連于梁丘穴、陰極連于足三里穴，選用疏密波，頻率20 Hz。按照“刺激”與“靜息”時(shí)相交替的Block design模式刺激，單個(gè)“刺激”或“靜息”Block 時(shí)長為 42 s（圖 1）。

圖1 fMRI掃描時(shí)電針的刺激模式相交替（“ ”為電針儀運(yùn)行，“ ”為電針儀關(guān)閉，每格時(shí)長均為42 s）

1.2.2 fMRI-BOLD檢查 使用GE Signa HDX 1.5 T MRI掃描儀，8通道正交頭線圈。腦結(jié)構(gòu)圖采用軸位SE-T1WI序列（TR 520 ms，TE 9 ms，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣 256×256×64，層厚、層距均為 3 mm）。fMRI-BOLD掃描采用EPI序列（TR 7 000 ms，TE 35 ms，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣 64×64×64，層厚、層距均為 3 mm）［6］，BOLD 掃描總時(shí)長 672 s，進(jìn)行fMRI數(shù)據(jù)采集。

1.3 fMRI數(shù)據(jù)的后處理與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 在MATLAB.R2010b平臺上啟動統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖（statistical parametric mapping，SPM8）軟件（www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software）。選擇fMRI模塊，導(dǎo)入fMRI-BOLD檢查所得DICOM數(shù)據(jù)，首先運(yùn)行Realign調(diào)整實(shí)驗(yàn)中被試頭部的輕微運(yùn)動，然后將其分別標(biāo)準(zhǔn)化到加拿大蒙特利爾神經(jīng)研究所（Montreal Neurologic Institute，MNI）空間的標(biāo)準(zhǔn)腦模板上，用半高全寬（full width half maximum，F(xiàn)WHM）6 mm的三維高斯函數(shù)對標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)行空間平滑處理，根據(jù)廣義線性模型對平滑后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

本實(shí)驗(yàn)基于SPM8默認(rèn)的線性連接的連接規(guī)則，行梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺的組內(nèi)單樣本t檢驗(yàn)，計(jì)算出每個(gè)像素對應(yīng)的t值，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯著性標(biāo)準(zhǔn)為P＜0.05（P值是未校正的強(qiáng)度閉值顯著性檢驗(yàn)水準(zhǔn)），K＞30（K值是設(shè)定連續(xù)激活或負(fù)激活區(qū)的體素?cái)?shù)）為有意義激活或負(fù)激活區(qū)。將有顯著性差異的腦區(qū)融合、配準(zhǔn)到MNI標(biāo)準(zhǔn)腦結(jié)構(gòu)圖上，用顏色梯度表示激活或負(fù)激活區(qū)域的激活或負(fù)激活強(qiáng)度，同時(shí)以Talairach坐標(biāo)在標(biāo)準(zhǔn)腦模板標(biāo)示激活或負(fù)激活區(qū)的坐標(biāo)，以精確定位激活或負(fù)激活區(qū)域?qū)?yīng)的Brodmann’s area（BA）腦區(qū)。

1.4 受試者針感記錄 電針操作完成后拔針，詢問每位志愿者各穴的針感并記錄、評分。參照相似試驗(yàn)［7］設(shè)定得氣針感，包括酸、麻、脹、鈍痛、重、熱、壓和冷。針感強(qiáng)度的判定標(biāo)準(zhǔn)：0為無感覺，1為輕微，2為輕度，3為中度，4為中重度，5為重度，6為不可忍受。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 21統(tǒng)計(jì)軟件，采用χ2檢驗(yàn)、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較刺激時(shí)兩穴各針感出現(xiàn)的頻率、感覺強(qiáng)度的差異。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 針刺穴位時(shí)針感出現(xiàn)頻次、強(qiáng)度的比較 電針兩穴時(shí)，足三里穴麻木感及脹感均較梁丘穴更強(qiáng)（均P＜0.01）。梁丘穴和足三里穴的針感出現(xiàn)頻率及強(qiáng)度排序前4位的依次為：酸、麻、脹、鈍痛，重、熱感相對較少，且強(qiáng)度較低（圖2，3），壓、冷感無報(bào)告。

圖2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)受試者針感出現(xiàn)頻數(shù)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05） 圖3 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)受試者針感強(qiáng)度比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）

2.2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)的激活或負(fù)激活腦功能區(qū) 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)表現(xiàn)為以激活或負(fù)激活峰值為中心的不規(guī)則簇狀區(qū)，且多個(gè)相近的激活或負(fù)激活腦功能區(qū)相連成片（圖4，5）。其中腦功能激活區(qū)的峰值位于（表1，按激活程度排序）：①左側(cè)尾狀核體部和右側(cè)豆?fàn)詈?；②左?cè)顳葉顳下回（BA20）、左側(cè)邊緣葉海馬旁回及左側(cè)尾狀核尾；③右側(cè)大腦邊緣葉海馬旁回、右側(cè)海馬、右側(cè)大腦邊緣葉海馬旁回（杏仁核包含在其中）；④左側(cè)邊緣葉海馬旁回（BA30）、左側(cè)邊緣葉后扣帶回（BA29）；⑤右側(cè)額葉中央前回（BA6）、右側(cè)葉顳葉角回（BA39）。而腦功能負(fù)激活區(qū)的峰值位于（表2，按負(fù)激活程度排序）：①小腦右半球前葉、小腦左半球前葉蚓部；②左側(cè)顳葉顳上回（BA22）（島葉包含在其中）、左側(cè)屏狀核（圖6b）、左側(cè)丘腦（圖6a）；③右側(cè)頂葉中央后回（BA2）、右側(cè)頂葉頂下小葉（BA40）、右側(cè)額葉中央前回（BA44）；④左側(cè)頂葉頂下小葉（BA40）；⑤左側(cè)額葉中央前回（BA5、BA6）；⑥右側(cè)顳葉顳下回（BA37）。

表1 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)激活的腦功能區(qū)

3 討論

3.1 針刺足三里穴、梁丘穴的針感情況 本研究顯示，電針刺激足三里穴的麻木及脹滿感報(bào)告數(shù)多于梁丘穴；而在針感強(qiáng)度上，足三里穴麻木感、脹滿感和梁丘穴的脹滿感強(qiáng)度均高于其他針感。方繼良等［8］記錄的壓、冷感本組無報(bào)告。所有針感的出現(xiàn)頻數(shù)和針感強(qiáng)度及兩穴的電流量差異不明顯。這些差異的出現(xiàn)可能與個(gè)體耐受力及穴位所處位置不同有關(guān)，具體原因尚需深入對比分析。

3.2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時(shí)活動腦區(qū)情況 本研究中針刺時(shí)腦激活或負(fù)激活的皮層或核團(tuán)大部分呈區(qū)域簇狀分布且部分區(qū)域連接成片，活動腦區(qū)的激活或負(fù)激活強(qiáng)度普遍較高，這與文獻(xiàn)［9-13］報(bào)道的針刺單一腧穴時(shí)大腦內(nèi)激活或負(fù)激活腦區(qū)或核團(tuán)呈散點(diǎn)樣或局限簇狀分布不同。這表明聯(lián)合針刺較單一腧穴針刺時(shí)活動腦區(qū)范圍廣且強(qiáng)度大［9］，聯(lián)合針刺能否明顯增強(qiáng)局部腦活動或負(fù)激活腦活動，還需設(shè)計(jì)在同一實(shí)驗(yàn)中、參數(shù)及閾值相同的情況下進(jìn)行單個(gè)結(jié)果具體分析。

表2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)負(fù)激活的腦功能區(qū)

本實(shí)驗(yàn)中負(fù)激活腦區(qū)較激活腦區(qū)多、范圍較激活區(qū)大、強(qiáng)度較激活區(qū)高，針刺時(shí)這些負(fù)激活特別是屏狀核的負(fù)激活一方面限制了疼痛在大腦內(nèi)擴(kuò)散范圍，前扣帶回和額葉額上回部分腦區(qū)的負(fù)激活則限制了疼痛感強(qiáng)度持續(xù)增大，受試者各針感的強(qiáng)度絕大數(shù)為輕中度，極個(gè)別為重度，無不能耐受的針感強(qiáng)度在一定程度上說明了這種抑制的存在。另一方面部分功能核團(tuán)的負(fù)激活，如下丘腦，降低了其生理活動，這種功能降低通過下行通道，作用于靶器官可達(dá)到調(diào)理或治療目的［14-15］。覺醒、靜息狀態(tài)下，針刺時(shí)負(fù)激活的腦區(qū)較激活腦區(qū)范圍大、程度高，是雙向調(diào)節(jié)身體生理功能作用的重要機(jī)制［16］。

3.3 梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時(shí)活動腦區(qū)與單獨(dú)足三里穴針刺時(shí)活動腦區(qū)異同 因?yàn)獒槾塘呵鹧X功能研究少，所以本實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅與單獨(dú)針刺足三里穴時(shí)腦功能研究對比。本實(shí)驗(yàn)?zāi)X功能激活區(qū)或負(fù)激活區(qū)中除了峰值體素腦區(qū)［16］，還包含峰值體素腦區(qū)周圍的重要功能腦區(qū)。其中激活區(qū)集中在大腦邊緣葉，為左側(cè)尾狀核體部、尾狀核尾部、左側(cè)顳葉顳下回、（BA20）、右側(cè)葉顳葉角回（BA39）、左側(cè)邊緣葉后扣帶回（BA30）、右側(cè)邊緣葉海馬旁回、右側(cè)額葉中央前回（BA6）及其周圍區(qū)域，與大多數(shù)單腧穴針刺研究，特別是針對足三里穴的研究腦激活區(qū)報(bào)道相同。腦功能負(fù)激活區(qū)部分為邊緣葉的左側(cè)顳葉顳上回（BA22）、左丘腦、右側(cè)顳葉顳下回（BA37）及其周圍區(qū)域，亦與大多數(shù)單腧穴針刺研究，特別是足三里穴針刺研究［8］相同。梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時(shí)活動腦區(qū)大部分與單腧穴針刺時(shí)活動區(qū)相同，一定程度上證實(shí)了經(jīng)絡(luò)是功能相似腧穴在體表連線理論的正確性。

與大多數(shù)單獨(dú)足三里穴針刺實(shí)驗(yàn)不同的是，本實(shí)驗(yàn)兩側(cè)大腦島葉、左側(cè)屏狀核呈負(fù)激活（圖6）。島葉是一個(gè)重要的感覺運(yùn)動區(qū)，是內(nèi)穩(wěn)態(tài)傳入網(wǎng)絡(luò)的重要腦區(qū)，在內(nèi)臟感覺的意識感知中起重要作用，是“胃腸感覺矩陣”［16］的重要組成部分，島葉的負(fù)激活與下丘腦的負(fù)激活同步，下丘腦的負(fù)激活可能是島葉負(fù)激活的結(jié)果。同時(shí)與單獨(dú)針刺足三里穴時(shí)杏仁核為負(fù)激活［8］不同的是，本實(shí)驗(yàn)中杏仁核為激活態(tài)（圖7）。這種大多數(shù)活動腦區(qū)與單獨(dú)針刺足三里穴相同、但個(gè)別活動腦區(qū)不同的腦活動狀態(tài)可能是梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時(shí)的特異腦活動，也可能是由針刺時(shí)針刺模式（長時(shí)間、規(guī)律的刺激-靜息）引起的，是雙向調(diào)節(jié)的一部分［15，17-18］。

圖4，5 分別為梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時(shí)激活、負(fù)激活的腦功能區(qū)軸位圖。圖中Z是簇中最大T值的Tailairach坐標(biāo)Z值

圖6 負(fù)激活腦區(qū) 圖6a 負(fù)激活的左側(cè)下丘腦 圖6b 負(fù)激活的左側(cè)屏狀核 圖6c 負(fù)激活的雙側(cè)島葉 圖7 激活的右側(cè)杏仁核

由上我們推測，同一經(jīng)絡(luò)上的腧穴聯(lián)合針刺有協(xié)同作用，不同方案的聯(lián)合針刺有特異性。而證實(shí)該推測，還需在相同的和不同的經(jīng)絡(luò)上，以不同的腧穴聯(lián)合用相同的針刺方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。