近20年激光針灸腦效應(yīng)研究進(jìn)展

張 元，譚喬芮，王 宇，秦子玲，魯 海，張春紅，趙曉峰

1天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院針灸臨床部，天津 300193；2天津中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，天津 301617；3國家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津 300193；4寶安純中醫(yī)治療醫(yī)院針灸推拿科，廣東 深圳518000

激光針灸是一種將低水平激光作用于經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)的治療方法，因其安全、無痛、易控、易操作等優(yōu)勢，外加激光本身所具有的熱、壓力、光化等生物學(xué)效應(yīng)，拓寬了傳統(tǒng)針灸技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展［1］。2018年，國際上將其定義為“利用光生物調(diào)節(jié)技術(shù)的優(yōu)勢，對穴位和其它部位進(jìn)行類似于針刺或相關(guān)療法的光刺激”［2］。低水平激光區(qū)別于臨床上常用于消融、切割、熱凝固組織的激光，其所含能量密度較低，不會對生物組織產(chǎn)生不可逆的損傷，最初因?yàn)樗诟纳苽谟?、減輕疼痛和炎癥有一定的潛力而被逐步運(yùn)用于臨床中［3］，后于20世紀(jì)70年代在我國與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)相結(jié)合，目前廣泛應(yīng)用于骨科、兒科、眼科、皮膚科等領(lǐng)域。

既往多項(xiàng)系統(tǒng)評價(jià)肯定了激光針灸在以疼痛為代表的某些疾病中的療效［4-6］，但其作用機(jī)制仍未探查清楚，中樞效應(yīng)可能在激光針灸療效機(jī)制的闡釋中占據(jù)了非常重要的地位［7］。到目前為止，雖然國內(nèi)外腦效應(yīng)研究手段已相當(dāng)豐富，但激光針灸的腦效應(yīng)研究仍處于探索階段，缺乏總結(jié)梳理。筆者查閱該領(lǐng)域近20年的文獻(xiàn)，以期從目前應(yīng)用較多的各類技術(shù)層面對相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié)歸納，進(jìn)而全方位、多角度地闡述當(dāng)前激光針灸腦效應(yīng)的研究現(xiàn)狀，并對其未來的發(fā)展提出建議。

1 功能磁共振成像（fMRI）

血氧水平依賴功能磁共振成像（BOLD-fMRI），即一種通過血流動(dòng)力學(xué)血氧飽和度信號的改變，間接反映腦功能活動(dòng)狀態(tài)的影像技術(shù)［8］，為研究腦效應(yīng)常用手段之一，現(xiàn)階段對激光針灸腦效應(yīng)的探索也大多依據(jù)該方法。

既往基于BOLD-fMRI技術(shù)探究激光針灸腦效應(yīng)以多組塊設(shè)計(jì)的任務(wù)態(tài)為主，研究范式較為多樣。其中又以對比真假激光針灸生理腦效應(yīng)最為多見，如有學(xué)者對比真假激光針灸作用于10名健康男性至陰穴的腦成像后，發(fā)現(xiàn)二者在左側(cè)枕回內(nèi)側(cè)與楔葉的激活存在較大差異［9］；也有研究選擇在涌泉穴分別操作10 Hz調(diào)制激光與安慰激光，發(fā)現(xiàn)前者在右中央前回、額上回和左中央前回、中央后回、頂下小葉、舌回、海馬旁回及小腦山頂影響更為顯著［10］，之后該團(tuán)隊(duì)又進(jìn)一步對比該調(diào)制激光與常規(guī)激光針灸影響腦區(qū)的差異［11］，發(fā)現(xiàn)調(diào)制激光顯著激活左側(cè)中央前回、顳中回及雙側(cè)楔葉，而常規(guī)激光則顯著激活左側(cè)下頂葉、中央后回、楔前葉。有研究對比針刺與激光針灸腦效應(yīng)差異，隨機(jī)于受試者一側(cè)曲泉穴行針刺，另一側(cè)行激光針灸，對比發(fā)現(xiàn)針刺在左側(cè)中央前回的激活更明顯，而激光針灸則在左楔前葉影響更大［12］。亦有研究對比左右陽陵泉穴激光針灸后差異，發(fā)現(xiàn)左側(cè)組腦區(qū)激活主要集中于左丘腦、丘腦下核、紅核、腦干，而右側(cè)組主要集中于右頂下小葉與顳上回［13］。值得一提的是，無論在左側(cè)或是右側(cè)的安慰針組中，均沒有觀察到有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的大腦激活區(qū)域。

相關(guān)病理狀態(tài)下的試驗(yàn)較生理狀態(tài)少，其中病理研究又以抑郁狀態(tài)為主。有學(xué)者對比不同穴位在不同人群的差異，將激光針灸先后作用于健康和抑郁受試者的右側(cè)期門及左側(cè)曲泉、巨闕、神門穴，發(fā)現(xiàn)激光刺激這些穴位會激活額葉-邊緣葉-紋狀體通路，但每個(gè)穴位的神經(jīng)活動(dòng)模式存在差異，其中期門、曲泉、巨闕均能調(diào)節(jié)健康和抑郁受試者的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)，健康人組的改變主要位于額內(nèi)側(cè)回，而抑郁組的改變主要集中于頂葉下皮層和小腦，兩組受試者在神門穴則均未顯示出顯著差異［14-15］。另外，區(qū)別于任務(wù)態(tài)，有學(xué)者采用靜息態(tài)分析激光針灸除會陰、海泉外的其它13鬼穴，發(fā)現(xiàn)ReHo/ALFF值在右側(cè)枕下回、左側(cè)顳下回、雙側(cè)枕中回及中央后回升高，在小腦、左側(cè)額內(nèi)上回、楔前葉、頂上小葉和右側(cè)顳中回、額中回下降［16］。

fMRI有著良好的空間分辨率，對大腦皮層的活動(dòng)變化較為敏感，故探測腦效應(yīng)優(yōu)勢顯著，近10年來在激光針灸領(lǐng)域的應(yīng)用逐步增多。綜其研究，生理狀態(tài)的研究遠(yuǎn)多于病理狀態(tài)，故相應(yīng)的受試選擇對象也以右利手青中年健康人居多，而病理狀態(tài)研究主要圍繞抑郁狀態(tài)。激光參數(shù)的選擇中，波長多為808 nm，輸出功率集中在10～30 mW不等，區(qū)別點(diǎn)主要集中在對照設(shè)計(jì)和穴位選擇上，從結(jié)果中不難看出不同刺激方式作用于同一穴位影響的腦區(qū)存在一定的相關(guān)性，且組穴激活的腦區(qū)較單穴更為廣泛，但具體穴位對腦區(qū)的影響需要更多高質(zhì)量、可重復(fù)的試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

2 腦電圖

腦電圖是基于神經(jīng)電生理學(xué)，整合大腦皮層不同層面神經(jīng)元突觸后電位的電信號，經(jīng)腦電圖儀放大后所呈現(xiàn)的腦電活動(dòng)圖像［17］。腦電圖具備無創(chuàng)、便捷、經(jīng)濟(jì)、客觀及毫秒級時(shí)間分辨率等優(yōu)點(diǎn)，研究者常通過對其頻率、時(shí)相、波幅、波形、出現(xiàn)方式和部位等方面的分析來探索相應(yīng)腦部的功能狀態(tài)的改變，既往廣泛應(yīng)用于針刺療效評價(jià)及機(jī)制研究中［18］，近年來成為激光針灸腦效應(yīng)的重要探索手段之一。

當(dāng)前基于該技術(shù)的研究同樣以探索生理狀態(tài)下的腦效應(yīng)為主，但試驗(yàn)設(shè)計(jì)差異較大。其中部分研究關(guān)注單穴刺激下的腦效應(yīng)改變，如有學(xué)者對比了一位26歲健康女性激光刺激雙側(cè)內(nèi)關(guān)穴和激光僅刺激視覺的腦電圖，發(fā)現(xiàn)二者存在顯著差異，其中激光作用于內(nèi)關(guān)穴可誘發(fā)主要集中在中央和額葉區(qū)域非常低但可重復(fù)出現(xiàn)的電位［19］。另一研究則在更多健康人的合谷穴行激光針灸，發(fā)現(xiàn)這種刺激可以改變相應(yīng)腦區(qū)的腦電節(jié)律，重新分配相關(guān)區(qū)域的大腦活動(dòng)，但不改變大腦的平均總活動(dòng)［20］。除常規(guī)穴位，也有研究選擇對比激光與安慰激光刺激手掌后的腦電改變，發(fā)現(xiàn)操作前后兩組間腦電的變化主要集中于α波的平均腦電功率，激光刺激可以使之明顯增加，而其他波形則無顯著差異［21］。此外，還有部分研究通過分析以腦電圖雙頻指數(shù)為代表的數(shù)據(jù)觀察激光針灸對于腦的鎮(zhèn)靜效應(yīng)，其中一項(xiàng)研究對比按壓、激光針灸印堂穴及按壓印堂旁開2 cm處的腦電圖雙頻指數(shù)和邊緣頻率值，發(fā)現(xiàn)按壓印堂穴后，腦電圖雙頻指數(shù)和邊緣頻率值均存在與臨床量表得分相關(guān)的顯著下降，停止按壓之后可恢復(fù)至正?；€水平，而印堂穴激光針灸和假穴按壓后腦電圖雙頻指數(shù)值的下降雖然也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是小于前者，且與臨床量表得分無關(guān)，邊緣頻率值則未見顯著變化［22］。另一項(xiàng)研究則發(fā)現(xiàn)針刺及激光針灸合谷、足三里、昆侖、束骨、足通谷和至陰和單純光刺激后，腦電圖雙頻指數(shù)值均有所增加，且針刺較其他兩種刺激方式變化大［23］。

病理狀態(tài)下的相關(guān)研究依然較生理狀態(tài)少。有研究分別于3、4、5 mW的輻射功率下激光刺激一對親兄弟的百會、合谷、內(nèi)關(guān)穴，其中一人為自閉癥患者，而另一人體健，結(jié)果發(fā)現(xiàn)暴露于激光中時(shí)，自閉癥患兒的腦電能量密度隨著輻射功率的增加而顯著增加，且大腦總活動(dòng)量也顯著增加，趨近健康兒童大腦活動(dòng)量，與之同時(shí)，患兒的行為也產(chǎn)生了變化，主要表現(xiàn)為焦慮程度的減輕，而健康兒童的腦能量密度及行為則無顯著變化［24］。

綜上，基于腦電圖探索激光針灸腦效應(yīng)的研究同樣集中于近10年，但較fMRI少，受試者納入普遍較少且分散，以探索生理效應(yīng)為主，激光波長的選擇多集中于500～700 nm，輸出功率差異則較大，在兒童的研究中可低至3～5 mW。目前基于腦電的腦電圖雙頻指數(shù)等數(shù)據(jù)已證實(shí)激光針灸作用于某些穴位存在鎮(zhèn)靜作用，但需要注意的是傳統(tǒng)治療手段較激光針灸對腦電活動(dòng)的影響似乎更為顯著，此外，該類試驗(yàn)普遍存在設(shè)計(jì)較簡單，結(jié)果分析較籠統(tǒng)等問題，針對這些問題，未來需要進(jìn)一步優(yōu)化。

3 經(jīng)顱多普勒超聲

經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）作為一項(xiàng)腦血管評估技術(shù)，利用顱骨薄弱部位作為檢查聲窗，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)無創(chuàng)地監(jiān)測顱內(nèi)血管的血液流速、頻譜形態(tài)等血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)［25］，也為激光針灸腦效應(yīng)的探索提供了一定的證據(jù)。

基于TCD技術(shù)的研究同上，也主要關(guān)注生理狀態(tài)下腦的改變，不同的是視覺相關(guān)的穴位是該技術(shù)探索腦效應(yīng)的主選刺激對象。在多個(gè)選擇位于肢體上與視覺相關(guān)的穴位組合的試驗(yàn)中［23,26］，均可發(fā)現(xiàn)激光刺激能夠誘發(fā)大腦后動(dòng)脈平均血流速度明顯增加，而大腦中動(dòng)脈平均血流速度的變化則不明顯；此外，上述試驗(yàn)中針刺與激光針灸產(chǎn)生的效果相似，但前者的變化更為顯著，而假穴的激光刺激并沒有能夠?qū)Υ竽X中、后動(dòng)脈的平均血流速度產(chǎn)生有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的影響。除肢體上的穴位，亦有研究［27］選擇包括攢竹、魚腰在內(nèi)的頭面部視覺相關(guān)穴位，在對比激光針灸和手針操作后眼動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈平均流速的改變后，可以發(fā)現(xiàn)兩種刺激均能顯著增加眼動(dòng)脈的平均血流速度，且針刺效果大于激光針灸，而大腦中動(dòng)脈則變化不明顯。與之相對應(yīng)地，另一項(xiàng)試驗(yàn)［28］對比了激光針灸光明、太沖、至陰3個(gè)視覺相關(guān)穴位與印堂、合谷、偏歷3個(gè)嗅覺相關(guān)穴位TCD的差異后，發(fā)現(xiàn)前者能顯著增加大腦后動(dòng)脈流速而大腦前動(dòng)脈變化不明顯，后者大腦后動(dòng)脈流速變化不明顯而大腦前動(dòng)脈顯著增加。除選擇視覺相關(guān)穴位，有研究在大椎穴分別操作激光針灸、針刺及安慰激光，發(fā)現(xiàn)激光針灸及針刺均能顯著增加基底動(dòng)脈的流速，且與其他結(jié)果一致，針刺效果大于激光刺激，二者在大腦中動(dòng)脈變化甚微，安慰激光則使兩條動(dòng)脈平均流速均加快［29］。

基于TCD探索激光針灸腦效應(yīng)已較成熟，該類研究主要集中于2010年前，試驗(yàn)設(shè)計(jì)普遍較簡單，觀察指標(biāo)也多為顱內(nèi)大血管的平均血流速度，激光波長的選擇差異較小，以685 nm為主，輸出功率差異較大，最高可達(dá)100 mW。既往試驗(yàn)多選擇視覺相關(guān)穴位，從結(jié)果來看，激光刺激視覺相關(guān)穴位對大腦后動(dòng)脈、基底動(dòng)脈和眼動(dòng)脈的平均血流速度影響較大腦中、前動(dòng)脈顯著，且多篇文章指出針刺對血流速度影響要強(qiáng)于激光針灸，但因TCD無法觀察到顱內(nèi)小血管乃至更微觀的水平，故這類試驗(yàn)對腦效應(yīng)的探查較為粗糙。

近年亦有研究采用其它技術(shù)探究激光針灸的腦效應(yīng)，但數(shù)量較少，有學(xué)者選擇采用近紅外光譜技術(shù)探索激光針灸的腦效應(yīng)，該技術(shù)可無創(chuàng)監(jiān)測顱內(nèi)氧合的實(shí)時(shí)變化，研究發(fā)現(xiàn)激光針灸合谷穴會使新生兒的區(qū)域腦氧飽和度顯著降低，而腦組織攝氧分?jǐn)?shù)顯著升高，外周氧飽和度及心律則無明顯改變［30］。

4 總結(jié)與展望

激光針灸作為社會科技進(jìn)步的時(shí)代產(chǎn)物，是激光技術(shù)與傳統(tǒng)針灸的結(jié)合，于20世紀(jì)70年代應(yīng)用于臨床后便迅速發(fā)展，目前世界范圍內(nèi)相關(guān)研究方興未艾，尤以中國和俄羅斯為著［31］。

激光針灸的迅速發(fā)展得益于其在臨床和科研中展露的優(yōu)勢。臨床上，除了安全、無痛、易控、易操作等優(yōu)勢，日益豐富的激光器種類，如固體、半導(dǎo)體、氣體及染料激光器，加上不同穴位、刺激時(shí)長、導(dǎo)入方式等的選擇，均使激光針灸的應(yīng)用更多元化［32］。而在科研中，因?yàn)榈退郊す怏w感刺激較不明顯，較針刺能夠更好的規(guī)避實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，且在盲法的實(shí)施中也更具優(yōu)勢，此外，因激光參數(shù)可精確調(diào)節(jié)，故刺激強(qiáng)度可被量化，因而相關(guān)試驗(yàn)具有良好的重復(fù)性。

與此同時(shí)，腦科學(xué)的研究也在全球越發(fā)得到重視，大量文獻(xiàn)證實(shí)多種疾病的發(fā)生發(fā)展與腦的結(jié)構(gòu)及效應(yīng)改變相關(guān)［33］，腦效應(yīng)的探索不僅為認(rèn)知生理和病理機(jī)制提供新角度，也為各種治療方式提供了解其作用機(jī)理和評價(jià)療效的新方法。隨之，腦效應(yīng)的探索方法也日趨豐富，目前應(yīng)用較多的fMRI、PET、SPECT、腦電圖、腦磁圖、近紅外光譜等可視化技術(shù)基于不同原理從不同的角度解析腦的活動(dòng)［34］，研究者往往依據(jù)研究目的、受試對象、干預(yù)方法、結(jié)局指標(biāo)等對其進(jìn)行選擇。

過去20 年間，激光針灸腦效應(yīng)的分析主要依賴fMRI、腦電圖和TCD，其中TCD相關(guān)試驗(yàn)因成本較低且探查層面較為表淺主要集中在2010年之前。隨著分子影像技術(shù)的發(fā)展，fMRI在激光針灸研究中的運(yùn)用日益增多，腦電圖次之，其它技術(shù)手段則應(yīng)用較少。既往激光針灸腦效應(yīng)研究主要關(guān)注激光刺激后腦生理層面的改變，其中單穴水平研究多于多穴，選擇的激光波形以連續(xù)波為主，波長以600～900 nm的紅光及紅外光為主，輸出功率集中在10～40 mW，刺激時(shí)長則差異較大，十幾秒到數(shù)十分鐘不等。綜其研究結(jié)果，與其它方式刺激穴位的腦效應(yīng)相似［35］，激光針灸刺激不同穴位產(chǎn)生的腦效應(yīng)能夠體現(xiàn)穴位的特異性且腦效應(yīng)與穴位的主治存在一定的關(guān)聯(lián)，同時(shí)有著相似作用的穴位的腦效應(yīng)存在一定的相關(guān)性，此外，不同刺激方式作用于同一穴位產(chǎn)生的腦效應(yīng)也存在差異，多篇文章指出針刺后腦的變化強(qiáng)于激光針灸。

雖然現(xiàn)階段許多研究認(rèn)為針刺對腦的刺激量大于激光針灸，但需要注意的是激光針灸并不能簡單歸納為針灸的弱效替代治療方式。激光作用于經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)可引發(fā)許多特有的中樞生物學(xué)效應(yīng)，其穿透力結(jié)合熱效應(yīng)，在某種程度上兼具“針”和“灸”的效果［36］，通過改變多種受體、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)調(diào)質(zhì)等參與到復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)中［37-40］，同時(shí)激光還能夠調(diào)節(jié)血液中特定酶的活性，改善紅細(xì)胞攜氧能力、減低血液黏度、抑制血小板聚集，目前已證實(shí)可以有效降低腦梗死大鼠梗塞體積［41］，亦有研究指出激光針灸較傳統(tǒng)針刺對顱內(nèi)血流灌注及血液動(dòng)力學(xué)的改善更為顯著［42］，這些特點(diǎn)使之在預(yù)防和治療心腦血管疾病中具有不可忽視的潛力。雖然截至目前相關(guān)中樞神經(jīng)水平的研究仍較缺乏，但是當(dāng)前對激光針灸的臨床研究方向已由以皮膚科、眼科、骨傷科為主的傳統(tǒng)優(yōu)勢病種轉(zhuǎn)移至以失眠、戒斷反應(yīng)、腦癱等為代表的精神神經(jīng)類疾病，均取得良好的療效［43-46］，所以未來在以腦效應(yīng)為重要組成部分的激光針灸中樞神經(jīng)水平研究有著廣闊的發(fā)展前景。

但目前，激光針灸相關(guān)研究依然存在許多亟待解決的問題，其中又以激光參數(shù)的選擇最為棘手。一方面，激光參數(shù)存在許多混雜變量，不同波長、功率輸出等均會影響光散射和穿透的水平，雖然有文章指出激光波長的變化類似于針刺的深淺，激光的功率則與針刺的補(bǔ)瀉相關(guān)［47］，但具體參數(shù)對激光針灸效果的影響仍未探查清楚；另一方面，不同疾病、部位均會影響到對激光參數(shù)的選擇，對此文獻(xiàn)總結(jié)大多較籠統(tǒng)，如推薦肢體穴位暴露于635 nm的紅光20～40 s，耳穴暴露于525 nm的綠光5～10 s［48］，對臨床指導(dǎo)有限。激光參數(shù)選擇的規(guī)范化對未來激光針灸領(lǐng)域研究意義重大，也是提高其臨床療效的重要基石。

激光針灸腦效應(yīng)研究在未來有著廣闊的前景，但目前仍面臨許多挑戰(zhàn)，就此筆者對未來研究及發(fā)展方向提出以下建議：（1）基于激光針灸的作用機(jī)制，增加其在如小兒腦癱、腦卒中等潛在優(yōu)勢病種的腦效應(yīng)研究；（2）進(jìn)一步探尋激光針灸與包含針刺在內(nèi)的傳統(tǒng)治療手段腦效應(yīng)的異同，為激光針灸的臨床應(yīng)用發(fā)展提供證據(jù)；（3）多模態(tài)影像技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，從不同的角度印證性探索腦效應(yīng)，提供更為全面的腦證據(jù)群是未來研究的趨勢；（4）應(yīng)進(jìn)行更多質(zhì)量更高、樣本量更充足、激光參數(shù)可重復(fù)驗(yàn)證的相關(guān)試驗(yàn)，以確保結(jié)果的普適性。