针刺足三里、下巨虚穴脑功能活动的fmri观察

针刺足三里、下巨虚穴脑功能活动的fmri观察

经络理论的起源和起源与针灸和艾灸的产生和实践密切相关。在本研究中，采用移动针灸和经络针灸相结合的方法，确定了足阳明胃经的上、下、下三里穴在相应皮层特定功能区域的分布位置。该算法拟用现代成像手段进一步验证经络研究中的“经络中枢神经理论”，并对针灸和艾灸法的功能机制进行一些探讨。实验分组和材料健康志愿者64名,男40名,女24名,年龄25～35岁,按实验顺序编号为1、2、3……63、64。依据半随机原则和对照原则分为两组。第一组为实验组,编号1、3、5……61、63,按先后顺序针刺右侧足三里穴、下巨虚穴,使之处于得气状态,针刺同时进行脑活动功能成像。第二组为对照组,编号为2、4、6……62、64,亦按先后顺序针刺右侧足三里穴、下巨虚穴,但使之处于不得气状态,针刺同时进行脑活动功能成像。采用盲法进行实验,即告知所有志愿者接受相同穴位、相同顺序、相同强度、相同时间的刺激,所有志愿者均能配合实验人员。所有针刺操作由同一位富有经验的针灸师完成。2.实验设备(1)西门子公司生产1.5T全身磁共振扫描仪(2)苏州医疗器械厂生产华佗牌30号不锈钢毫针,针身长1.5寸,直径0.32mm3.两穴位刺激状态(1)实验组针刺深度为1寸;进针后听指令进行提插刺激,提插范围为0.3～0.5寸,频率2次/s。刺激程序10B-10A-10B-10A-10B-10A,B为非刺激状态,A为提插刺激状态。即共采集成像60次,需时间约180s,先在非刺激状态成像10次(约30s),而后在刺激状态成像10次,依次类推,至60次成像全部完成。对两穴位针刺深度、刺激方式、刺激程序均相同,但两穴位刺激成像时间间隔10min。(2)第二试验组针刺深度为0.4寸;进针后听指令进行提插刺激,提插范围0.1～0.2寸,频率1次/s;刺激程序同第一试验组。4.图像采集和数据处理(1)tl-se-tra序列以中央沟所在层面为中心层面作解剖定位T1W图像,共16层,层厚4mm,层间距为0mm,TR380ms,TE15ms,FOV192mm,分辨率1.5mm×1.5mm。(2)ep2d-motor-cortex序列对选定层面按非刺激-刺激的模式进行BOLD图像采集,共60个序列,每个穴位成像960幅,同时监测非刺激状态和刺激状态下脉率的变化。所选感兴趣区、层厚、层间距、FOV同T1W图像,100ms,TE60ms,分辨率3.0mm×3.0mm。(3)图像后处理:使用磁共振扫描仪自带后处理软件对所得数据进行自动分析,t检验统计学方法分析得出刺激状态和非刺激状态信号对比的脑功能图像,阈值采用可变门限法取舍。将所得脑功能图像叠加于相应的T1W解剖图像上,对同一志愿者不同穴位的针刺检查结果和不同志愿者同一穴位的针刺检查结果进行对照。实验结果中计数资料采用卡方检验进行统计学分析。针刺两穴位高信号不能情况实验结果采用盲法分析判断,由三位副主任以上医师共同完成。针刺两穴位得气状态可见高信号兴奋灶主要分布于双侧扣带回、岛叶、大脑外侧沟上壁、中央后回,成点状、小片状或簇状(图1、2)。针刺两穴位在不得气状态见点状或小片状高信号兴奋灶主要位于左侧中央后回区域,即体感觉中枢区(图3、4)。确定高信号兴奋灶位于双侧中央后回、扣带回、岛叶、外侧沟上壁为阳性(+),仅位于左侧中央后回为阴性(-)。2.针刺足下巨虚穴在得气状态下与不得气状态下高信号兴奋灶在大脑皮层功能区分布的比较(表2)3.针刺两穴位得气状态下高信号兴奋灶在大脑皮层功能区分布的比较(表3)4.针刺两穴位不得气状态下高信号兴奋灶在大脑皮层功能区分布的比较(表4)讨论一、血氧水平依赖性成像技术大脑皮层的微血管中的血氧变化时,会引起局部磁场均匀性变化,从而引起磁共振信号强度改变,称为血氧水平依赖技术(BOLDbloodoxgenationleveldependent)。通过刺激周围神经激活相应皮层中枢,使中枢区域的血流量增加,进而引起血氧浓度及磁化率的改变,并在磁敏感对比显示相应的中枢范围,这种方法被称为血氧水平依赖性成像,即狭义的脑功能活动成像。脑功能活动成像多采用梯度回波加权像脉冲序列和单次激发平面回波成像技术(EPI)。EPI是目前最快的MR成像技术,可以快速采集冻结生理性宏观运动。脑功能活动成像的基本过程是通过外在有规律的任务刺激与静止两种状态的交替,经傅里叶转换获得一系列随时间推移的动态原始图像,在离线工作站作图像后处理,通过设定阈值使两种状态下的原始图像进行匹配减影,同一层面的减影图像经像素平均化处理后,使用交叉相关技术重建功能激发图像。针灸穴位可改善脑缺血患者局部血流量以治疗缺血性脑血管病这一发现,使得应用fMRI技术探索经络学说和针灸的机理成为可能。二、针刺疗效分析针感俗称得气,是针刺入穴位后所产生的特殊感觉和反应。中医学认为针刺得气是产生疗效的重要前提,得气与否直接影响治疗效果。实验中我们发现针刺两穴位在得气和不得气状态下,两者的fMRI图像有显著差异。得气的标志有两种:一是指受针者针下局部产生酸、麻、胀、重的感觉,且施针者手下有沉、紧、涩、滞的感觉,但针体又不被完全固紧。二是施针者已有得气手感,而受针者无上述得气感。有作者将前者称为显性得气,将后者称为隐性得气,且通过实验发现显性得气针刺疗效与隐性得气的针刺疗效相比较无明显差异,但二者疗效均优于无得气组,认为隐性得气对针效无明显影响。本实验对得气的判断包括显性得气和隐性得气两方面,以后者为主。针刺深度指针身刺入皮肉的深浅。一般以既有针感又不伤及重要脏器为原则。穴位的针刺深度根据经络循行分布的深浅及志愿者体质而定。其标准教材中已作了具体规定:足三里穴直刺0.6～1.3寸,下巨虚穴直刺0.5～1.2寸。实验中规定实验组针刺深度为1寸,以求得气;对照组针刺深度为0.4寸,使之不得气。为了能够迅速取得针感,即能够迅速得气,在针尖进入穴位一定深度后,将针从浅层插向深层,再由深层提到浅层,称为提插法。刺激量与提插的幅度、频率成正比。提插幅度因穴位所在部位不同而异,频率以1～2次/s为宜。三、针刺两穴位在得气状态下同是足三里穴的是否参与了针刺效应的调节针灸治病的原理是通过刺激局部穴位发挥经络的调整和传导作用给脏腑甚至机体以整体性影响。针灸具有双重调节作用,即机体处于亢进状态时,针灸可使之降低;机体处于抑制状态时,针灸可使之兴奋。现代医学认为,这一调节过程有内脏神经系统与中枢神经系统的直接参与,机体对疾病所发生的抗损害反应中,中枢神经系统的直接或间接调控作用起着重要的作用,因此有人提出了经络-中枢神经相关学说,认为穴位在大脑皮质上各有相应的代表区,经络在大脑皮层各部位之间有机能联系,多个有功能联系的皮质区相互作用共同参与针刺效应的调节。本实验选择足三里和下巨虚两穴位,是因为两穴位同属于足阳明胃经,可用于胃肠疾病的治疗。实验中我们发现针刺两穴位不管是在得气状态还是在非得气态,均可见左侧中央后回即体感觉中枢区有簇状分布的高信号兴奋灶。针刺两穴位在得气状态下,还可在双侧岛叶、扣带回、大脑外侧沟上壁等部位见高信号分布。扣带回、岛叶和大脑外侧沟上壁同属于边缘系统,而边缘系统与内脏关系密切,有内脏脑之称。即针刺同一经络上的两个不同的穴位在得气状态下既有躯体感觉中枢的兴奋,又有内脏神经中枢的兴奋。而针刺两穴位在不得气状态下仅见左侧中央后回分布高信号兴奋灶,即针刺同一经络上的两个不同的穴位在不得气状态下只有躯体感觉中枢的兴奋,而没有内脏神经中枢的兴奋。众所周知,内脏的感觉大部分通过迷走神经传入,但也通过交感干交通支经交感干至脊髓,再同躯体神经一样上行至脑,且有学者对足三里穴研究发现穴区的感觉神经纤维来源有两种,一种是躯体神经,另一种是穴区周围血管神经丛,它们分别由躯体神经及植物神经传入。由此我们可以推测:针感的产生大致过程是针刺经络穴位引起躯体性和内脏性感受器兴奋,产生的冲动由混合神经主要是躯体性神经纤维向中枢传递,最终经丘脑上达大脑皮层成为意识,产生主观上的酸、麻、胀等感觉;而针效的产生过程则