综述与讲座针刺对fMRI脑功能成像的影响

中华现代影像学杂志 JournalofChineseModernImaging 2007年第4卷 第3期

・综述与讲座・

针刺对fMRI脑功能成像的影响

张红运,骆小娟,胡卡明

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[摘要] 目的 了解针刺对fMRI脑功能成像影响的研究进展,探讨针刺疗效的不同作用机制。方法 收集、整理及分析了近10年来利用功能性磁共振技术探测针刺不同穴位以及不同针刺手法,所引发脑内不同功能区域的激活或抑制的相关研究近30篇文献。结果 目前利用脑功能磁共振来研究针刺对脑灌注的变化已经成为针灸研究领域的一个热点并取得了一定的成果。但穴位研究仅局限于若干穴位;对于脑内各区域间的相互作用机制还不清楚;配穴的脑功能磁共振研究还很少。结论 功能性磁共振可有效记录针刺不同穴位以及针刺手法不同引起的脑灌注变化,是针刺研究的可靠方法。

[关键词] 功能性磁共振;针刺;脑灌注变化

[中图分类号] R445１2 [文献标识码] A [文章编号] 1681-2824(2007)03-0252-03 近些年来,功能性磁共振成像(functionalmagneticreso２nanceimaging,fMRI)已经成为针灸领域的重要研究手段。它能够在生理状态下研究人脑的形态结构和功能活动,可以准确、直观地观察到脑功能活动的部位和范围,全面定位大脑皮层和不同核团等功能活动区,从而改变了神经生物学依赖于动物实验、尸体解剖的局面,能够“绝对”定量地完成活体的脑部检测,为神经生理的研究提供了一个新的平台。随着脑功能成像技术的出现和运用,针刺研究与之迅速结合,并作出了一定成绩,尤其在观察穴位特点、研究信号传递以及心脑神志疾病的治疗方面都有了研究报道。fMRI通常是指在进行身体功能运动时,应用磁共振(MR)超快速(ms级)扫描大脑,动态显示脑特定功能区,fMRI主要是应用血氧水平依赖法(bloodoxygenationleveldependent,BOLD)成像。当脑特定功能中枢被激发活动时,局部血流量瞬间快速增加,含氧血红蛋白含量增多而去氧血红蛋白减少,在fMRI图像上,可以运用不同色彩标示脑功能区血氧含量的改变,直接实时显示其功能的变化。在采用fMRI的针刺负荷脑功能成像试验中,常常设计休息期和针刺任务期两个功能状态水平,而这两个水平之间的脑局部血流量和血氧饱和度的变化便作为局部神经活动的指标。与PET相比,fMRI能提供更好的空间分辨力,并在观察皮层功能活动的同时能定位于具体部位上,将解剖和功能图像融为一体,而且fMRI是无创的。现就近年来针刺穴位fMRI脑功能成像情况综述如下。1 针刺不同穴位对fMRI脑功能成像的影响

临床对此已有很多报道。但目前研究的穴位还较少,集中研究了太冲、合谷、足三里、阳陵泉、光明、神门等穴。这些穴位的研究主要反映了以下四个方面的情况。

1１1 中枢神经痛觉通路的激活或抑制 艾林等[1]和Kong等

[2]

fMRI方法研究与针刺镇痛有关的脑功能区。针刺6例健康右利手志愿者的右侧大肠经合谷穴,同时进行全脑的fMRI扫描,发现中脑导水管周围灰质和左侧豆状核区的信号升高,双侧前扣带回区和双侧枕叶的信号降低,表明针刺镇痛效果可能是通过多个脑功能区的相互作用而产生的。1１2 运动相关的大脑皮层功能区被激活 胡军武等[4]对17例健康志愿者,进行针刺足三里、阳陵泉的实时动态fMRI检查,结果可见脑内广泛的激活和信号降低区。这种现象说明,有效的针刺作用可产生广泛的生理效应,不但包括高级运动管理皮层,也包括运动协调的边缘系统,不但涉及同侧,也涉及对侧,在这些众多的区域内,有功能活跃区也同时有功能降低区,以活跃为主。王苇等

[5]

对20例健康志愿者(正

常对照组)和17例左侧沟区病变导致运动障碍的患者(运动障碍组)行实时动态fMRI检查。每名志愿者分别接受以下两项任务:(1)右手对指运动;(2)被针刺右侧足三里和阳陵泉。结果fMRI发现多个与运动相关的大脑皮层功能区被激活,运动皮质对针刺足三里和阳陵泉穴存在广泛的反应,人脑的这种反应可能为针刺效应的重要机制;Jeun等[6]针刺10例健康志愿者的阳陵泉穴,fMRI观察发现大脑双侧感觉运动区都有不同程度激活,而伪针刺激几乎没有发现有激活区域,这说明针刺阳陵泉可以有效调整大脑运动皮质区域的血流代谢。

1１3 视觉皮层的激活 朱蔓佳等

[7]

对19例正常人在不同

条件下(有无视觉刺激)针刺光明穴和太冲穴,结果fMRI发现视觉刺激时以及针刺进针时,视觉皮层的血氧饱和水平无明显变化,但在持续进行弱、强刺激时,发现血氧水平变化,表明针刺后视觉皮层被成功激活;朱蔓佳等

[8]

利用功能性磁

共振观察针刺光明穴后,只有行针时视觉皮层血氧饱和信号发生明显变化,V1区被激活,并证明肝经与目系之间的联系存在着一定的结构基础;Hu等

[9]

利用fMRI观察针刺在健康志愿者疼痛模型中所产生的

脑区激活灶变化,结果都发现疼痛任务中多个脑区被激活。针刺太冲穴后观察到双侧前扣带回(anteriorcingulatedcor２tex,ACC)和丘脑的疼痛任务激活体积下降,表明针刺可通过减弱ACC神经元的活动来达到镇痛效果;侯金文等

作者单位:61007川成都,成都中医药大学针灸推拿学院(

级硕士研究生,

△

[3]

采用fMRI观察针刺光明、

太冲穴后发现不仅视觉皮质被有效激活,而且与痛觉、躯体感觉有关的岛叶、外侧沟和顶颞皮质也被有效激活。Sieden２topf[10]采用fMRI观察激光针刺光明穴发现只有同侧丘脑、丘脑下核、红核、脑干、视区40和22均显著激活,说明针刺穴位效应是通过经络传导发挥作用的。

1１4 其他脑功能区的激活 付平等[11]应用脑功能磁共振

用

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2005

指导教师)

中华现代影像学杂志 JournalofChineseModernImaging 2007年第4卷 第3期

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成像技术观察针刺神门穴对阿尔茨海默病患者脑功能区的激活作用,结果发现针刺神门穴主要引起阿尔茨海默患者针刺对侧大脑皮质的功能活动,具体表现为左侧的额中回、颞上回、颞横回及前、后回,还有丘脑和壳核,右侧额中回和颞上回也被激活;许建阳等[12]对10例患者通过针刺双侧合谷和太冲穴,结果发现针刺合谷配太冲后,可见顶叶、额叶和颞叶脑区域的激活簇数明显增加,说明在顶叶、额叶和颞叶脑组织血流、血流容积明显增加。由此可见针刺神门、合谷、太冲穴可有效激活AD患者相应的脑功能区,从而证实针刺治疗AD是有客观基础的。尹岭等[13]和孙锦平等[14]分别报道了针刺1例和6例健康志愿者右侧足三里对fMRI脑功能成像的影响,结果发现针刺右侧足三里穴引起视丘下部、室旁核和颞叶葡萄糖代谢和脑血流增加。视丘下部和室旁核是植物神经中枢,病理情况下,这两个部位受损可以出现胃肠溃疡和出血。颞叶是精神智能相关脑区,与睡眠密切相关。这证实了针刺足三里可治疗胃肠疾患,还具有改善精神状态和睡眠的临床治疗作用。Li等[15]对12例脑卒中伴有左侧感觉缺失的患者研究发现,触觉刺激和针刺刺激合谷穴和曲池穴都可引起大脑躯体感觉区的广泛激活,并且触觉刺激比针刺刺激引起的大脑激活区更广泛,结论认为大脑躯体感觉区的有效激活为针刺治疗脑卒中后感觉障碍提供了有力的证据。

2 针刺采用不同针刺频率、不同针刺手法以及不同针刺时间对脑fMRI成像的影响

临床对此也有相关报道。常时新等

[16]

对12例健康右

利手志愿者的右上肢(肩髃、手三里、曲池、合谷)进行电脉冲刺激,同时进行BOLDfMRI扫描,结果发现针刺状态下,12例受试者的对侧初级躯体感觉区被激活,其中有9例可观察到一侧或双侧辅助运动区兴奋、8例运动前区兴奋。可见多穴位电脉冲刺激能特定性地激活相应的脑皮层兴奋区,特定功能穴位群的选择与临床症状有关;张蔚婷等[17]分别报道了两组分别接受高频和低频经皮穴位电刺激的健康人fMRI变化,结果表明低频刺激对侧运动相关脑区、双侧第二躯体感觉区、对侧丘脑、扣带回中前部、同侧部分联络皮层如颞上回后部、岛叶的激活与镇痛效果呈正相关,双侧海马的信号与镇痛效果呈负相关。高频刺激与之类似,但运动区域的激活相对减少,部分边缘系统有强的抑制信号,如双侧杏仁核、扣带回膝部、伏核、双侧前额叶内侧等;李定忠等

[18]

采用fM２

RI观察比较足三里、伏兔穴局部挑刺与经穴深刺的差别,经过26例32次的观察,发现二者同样有效,兴奋点均集中在颞叶海马旁回,证实经络皮部的客观存在,经络具有内病外治的作用,并为经络客观化研究提供新途径。常时新等[19]对18例脑卒中患者行数次多穴位(肩髃、曲池、手三里、合谷)联合电针刺激,结果fMRI发现卒中恢复期16例患者刺激瘫痪肢体所诱发的患侧脑皮层功能区激活簇数逐渐增加,同时瘫痪肢体运动功能逐渐恢复;但健侧脑皮层功能区激活簇数增加不明显。LiK等[20]将18例右利手健康人随机分为3组,分别给予针刺合谷穴30s、60s、180s的操作时间,结果fMRI显示针刺操作时间越长,大脑激活区域越广泛;该

研究还可能有利于解释针刺时间与中枢神经系统效应之间的关系。Napadow等

[21]

采用fMRI研究电针与手动针刺足三

里穴之间的差别,结果发现只有电针可以显著激活前扣带回皮质、脑桥中缝,电针和手动针刺都可激活前岛叶,抑制杏仁体、前海马、腹内侧额前皮质等区域,这说明不同针刺方法大脑激活区域不同,但都是通过边缘系统整合刺激发挥效应的。

综上所述,利用脑功能磁共振来研究针刺对脑灌注的变化已经成为近几年针灸研究领域的一个热点。但近年来的穴位研究仅局限于若干穴位,而人体经穴及经外奇穴有400多个;针刺一个穴位可能兴奋或抑制许多脑功能区,而对于各区域间的相互作用机制以及刺激穴位到底如何引起某些特定脑功能区兴奋或抑制的机制还不清楚;临床针刺治疗多采用配穴治疗,这种配穴的脑功能磁共振研究还很少。这就需要更广泛地利用现代脑成像技术在正常人和临床患者身上进行更多的试验,才能得出明确的结论。fMRI与针刺研究的结合要想动态而全面的观察到针刺在脑内的调节通路,还需要不断提高fMRI的空间分辨率和时间分辨率,为研究提供更便捷的手段。在针刺研究中,由于研究者所采用的方法、对象、所考虑因素的不同,因而结果也有一些差异。因此,在研究过程中,笔者应采用生理、生物物理及生化手段制定统一标准,然后进行科学的分析。另外,将脑与经络联系起来作为一个整体来研究针刺治疗原理也是十分必要的。

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andsubcorticalactivationsinhumans.LasersInMedicalScience,2005,20(2):68-73.

11 付平,贾建平,王敏.针刺神门穴对阿尔茨海默病患者脑功能磁

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・2・

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18 李定忠,李秀章.经穴皮部挑治与深刺的fMRI对比研究.中国针

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12 许建阳,王发强,陈燕,等.针刺治疗老年性痴呆及脑功能成像的

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13 尹岭,金香兰,石现,等.针刺足三里穴PET和fMRI脑功能成像

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14 孙锦平,尹岭,金香兰,等.针刺足三里穴的脑功能成像及动物实

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15 LiG,JackCRJr.AnfMRIstudyofsomatosensory２implicatedacu２

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16 常时新,冯敢生.多穴位电脉冲刺激的脑皮层功能区fMRI研究.

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17 张蔚婷,金真,罗非,等.经皮穴位电刺激诱发的大脑fM2RI信号

与镇痛的关系.针刺研究,2001,26(3):193.

(收稿日期:2007-02-23) (编辑:夏 琳)

・经验交流・

耳源性脑脓肿10例的CT诊断分析

朱广金,刘海陆,李金澎

1

1

2

[中图分类号] R814１42 [文献标识码] B [文章编号] 1681-2824(2007)03-02-01 脑脓肿是由于化脓性细菌入侵而在脑实质内形成脓肿。而耳源性脑脓肿是由于耳部各种炎症性疾病直接扩散或血行播散而致,引起脑脓肿。其病原微生物包括:细菌(葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、大肠杆菌及变形杆菌等);真菌;阿米巴原虫。现将我院2004～2006年收集的10例由各种耳部炎症性疾病引起的脑脓肿,总结如下。1 临床资料

10例患者中男7例,女3例,年龄6～60岁。其中5例是化脓性中耳炎;1例是胆脂瘤并发感染;1例是乳突、外耳道蜂窝织炎;1例是耳部外伤感染;1例是化脓性迷路炎;1例是老年糖尿病和免疫抑制并发脑脓肿。以上10例患者均有各种原因所致的耳部炎症病史,之后出现高热、剧烈头痛、频繁呕吐、嗜睡、精神淡漠及痉挛发作。局部占位表现:可有失语、精神症状、偏瘫;颞叶脓肿可引起视野缺损、感觉性失语,颞骨岩尖综合征;小脑脓肿可引起眩晕、共济失调、眼颤、脑膜刺激征。2 CT表现

2１1 急时脑炎期(1～4天) 病灶表现为边界模糊的低密度区,这与炎性浸润使脑组织坏死、液化、周围脑组织水肿有关,占位效应不明显。注射造影剂后偶尔可有斑片状或脑回样增强。

2１2 脑炎晚期(5～10天) 病灶仍为低密度,有环形增强及灶周水肿。延迟扫描可见病灶中心有强化。

2１3 早期脓肿形成期(11～14天) CT平扫显示脓肿

作者单位:1151600黑龙冈,黑龙江省青冈县人民医院

2163511黑龙江大庆,大庆市红岗区医院B超室

由坏死组织和脓液组成,呈略低密度,其外为纤维包膜层,呈等密度,包膜的外围为反应性脑水肿,呈低密度,增强扫描显示完整壁和厚度均一的明显环状强化,壁厚1～3mm,强化由脓肿壁内层肉芽组织引起。

2１4 脓肿壁形成晚期(14天以后) 脓肿包膜增厚,周围水肿减轻,增强扫描脓肿环壁更加完整、光滑,壁厚增加,达3～6mm。脓肿密度低,略高于脑脊液,不被强化。脓肿较小时,可呈结节状强化,化脓性脓肿多为单发,亦可为多发,脓腔大小不一。产气菌感染所形成的脓肿,脓腔内可见气液面或气泡。

2１5 耳—颞部CT平扫 表现为鼓室、鼓窦、乳突小房及颞骨岩部炎症渗出、骨质破坏、硬化,腔隙、气房减少或消失、结构显示不清、模糊,化脓可见积液。3 讨论

临床资料表明:这些患者均有耳部感染病史及不同程度的耳部肿痛、流脓、耳鸣甚至听力障碍等前期症状,之后出现高热、头痛、呕吐、意识障碍、抽搐、占位体征等。耳源性脑脓肿的检查诊断中,除了进行头颅CT常规平扫及增强扫描外,还要进行耳—颞部CT薄层扫描。只有耳部存在炎症病变,又有脑脓肿,并且两者病变联系密切,才能确诊为耳源性脑脓肿。耳源性脑脓肿,靠近颅底、颞骨岩部及内耳孔处,多发于颞叶、小脑,而血源性脑脓肿则多发于额、顶叶,灰白质交界区。脑脓肿的鉴别诊断:病变的环形增强还可见于恶性胶质瘤、转移瘤、慢性颅内血肿、脑梗死。壁薄而均匀的环形增强是脑脓肿的特征。

(收稿日期:2007-02-18) (编辑:夏 琳)