經皮神經電刺激合谷穴與功能性磁共振成像的相關性研究

呂穎穎，陳華德，徐泉珍

(1.杭州市蕭山區第一人民醫院，浙江 杭州 310035;2.浙江中醫藥大學第三臨床附屬醫院，浙江 杭州 310035；3.浙江中醫藥大學第三臨床醫學院，浙江 杭州 310053)

經皮穴位電刺激療法(TEAS)是將傳統中醫的針灸和經皮神經電刺激(TENS)相結合，具有無創傷、易操作、便于攜帶等優點[1-2]。fMRI作為一種無損傷的檢查手段，以及較好的時間分辨率和空間分辨率，越來越多的被應用于醫學研究。本實驗通過觀察經皮神經電刺激健康成人合谷穴過程中大腦不同區域信號的變化，來探討TEAS合谷穴對腦功能的可能作用機制，為針刺負荷腦功能成像闡明針刺治療中樞機制提供現代醫學研究理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 8名健康檢查者為浙江中醫藥大學在校學生，男女各4例，均為右利手，年齡20～25歲，無任何神經、精神及其他重大疾病史。所有受試者均理解且接受過經皮神經電刺激治療，受試前無任何不適感，自愿簽署知情同意書，無磁共振檢查禁忌證。

1.2 實驗設計 實驗刺激均采用組塊(Block)設計，fMRI掃描共13 min，前3 min為靜息相掃描，之后電刺激10 min作為刺激相掃描，共獲取3 900幀圖像。

受試者穴位選取手陽明大腸經合谷穴：在左側合谷穴以韓氏電針儀刺激，頻率為2/100 Hz、疏密波，電流強度3～10 mA，刺激強度以受試者肌肉微顫為準、不引起疼痛感的最大強度，正式實驗開始前預先設定時間為10 min，電刺激儀用長接線放在磁共振室外面。在實驗設計中，囑受試者閉眼，戴眼罩及耳塞，以減少光和噪聲的刺激，盡量保證數據采集的客觀性。

1.3 fMRI圖像數據的采集與處理 該實驗均在浙江大學醫學院附屬第二醫院放射科完成，采用Siemens 1.5T Magneton Sonata超導型磁共振成像系統，標準頭線圈。于聽眥線水平獲得腦功能成像，解剖像采用T1W I SE序列，TR/TE=300 ms/50 ms，層厚4.0 mm，間隔1 mm，Fov為22 cm×22 cm。BOLD功能像采用T2W EPI序列，TR/TE =2000 ms/60 ms，層厚4.0 mm，間距1 mm，共20層，Fov為 22 cm×22 cm，3 min連續掃描可獲得不同時間點的共1 800幀腦功能圖像。所獲實驗數據采用SPM軟件包數據處理，取P<0.01作為閾值水平，進行統計學分析。首先對腦功能成像的數據進行頭動校正，圖像融合、標準模板、空間平滑，最后進行三維重建。所有圖像都進行 Talairach and Tournoux系統標準化，設定激活體素大于5的激活區為感興趣區并將激活的功能區融合到解剖圖像上。

2 實驗結果

根據Broadmanne分區，經皮神經電刺激合谷穴位后激活的腦功能區具體Talairach坐標,見表1。

3 討論

人體在接受針刺刺激后，通過大腦的整合將刺激信號傳遞到病變部位，啟動體內的相關因子以達到治療疾病的目的。按照神經論觀點，包括穴位相對特異性作用在內的一切針灸效應，幾乎都是通過神經反射途徑取得的。而大腦作為高級神經系統的最高中樞，本研究通過功能磁共振成像來觀察經皮神經電刺激合谷穴在大腦內引起的變化，來驗證腧穴是否通過一定的神經路徑起到調節作用。許多研究還只是停留在可能的推測，缺乏令人信服的依據。本次實驗經皮神經電刺激合谷穴后主要引起雙側扣帶回、左側顳中回、左頂上小葉、左側楔前葉、右側枕中回、右側枕下回、左側枕上回、右側中腦、左側楔前葉、右側海馬回等區域的激活。與李可等[3]研究表明針刺合谷時引起雙側感覺/運動區、額中回、額上內側回、顳上回前部、丘腦、雙側小腦、雙側枕顳交界區、對側島葉、扣帶回前部、中央后回上部等的激活，結果并不完全一致。除了不同人群對針刺的不同個體差異，表明不同的刺激方式所引起的腦內激活區域不同。且本實驗采用了電刺激模式，定量簡單，容易控制，條件穩定化，排除了手針操作引起的不穩定因素，客觀量化了實驗刺激模式。本實驗激活了雙側扣帶回、中腦、海馬等區域，而下丘腦-邊緣系統已被認為是參與針刺鎮痛的重要部位[4],中腦導水管周圍灰質是控制痛覺沖動的重要結構[5],可能在整個痛覺調制系統中處在一個重要位置，是針刺傳入信號和傷害性傳入信號發生匯聚的處所之一,表明激活了機體的鎮痛系統和部分運動系統[6]。后扣帶回是負責監控感覺、立體定位，并參與記憶功能[7-8]。扣帶回前部被認為是伴隨疼痛感的注意系統的一部分[9],參與許多軀體和內臟運動功能和疼痛反應。刺激合谷穴引起顳葉的激活可能與針刺該穴的鎮靜、促進睡眠有關。但顳葉的激活并非穴位所特有[10-11]，與模擬刺激所誘發聽覺皮層活動信號強度相似。而頂葉、楔前葉與軀體感覺相關，視覺皮層的激活可能也參與針刺鎮痛的調節作用[12]，但也有研究[13]表明并不是針刺穴位點的特異性效應，與受試者的情緒活動密切有關，情感的激發能誘發出更多的視覺皮層信號升高場[14]。

表1 經皮神經電刺激合谷穴位后腦信號激活區

近年來，有關特定穴位和腦皮層相應代表區存在相關性的理論已得到普遍證實。本實驗結果亦表明經皮神經電刺激合谷穴可通過神經傳導至中樞神經系統，誘發多個腦功能區的激活，說明其治療效果是通過多個腦功能區的相互作用而實現，進一步探討了經絡溝通人體上下聯絡的神經學基礎以及穴位功效和主治作用的現代醫學原理，從神經學的角度部分揭示了針灸的可能作用機制。

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