針刺外關穴對小腦響應機制的18F-FDG PET腦功能成像研究

劉恩濤,王淑俠,賴新生,黃泳,唐純志,崔韶陽

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針刺外關穴對小腦響應機制的18F-FDG PET腦功能成像研究

劉恩濤1,王淑俠1,賴新生2,黃泳3,唐純志2,崔韶陽2

(1.廣東省醫學科學院廣東省人民醫院,廣州 510080;2.廣州中醫藥大學針灸推拿學院,廣東 510405;3.南方醫科大學中醫藥學院,廣州 510515)

通過針刺健康志愿者右側外關穴,采用PET腦功能成像技術觀察小腦皮質葡萄糖代謝變化,研究針刺外關穴對小腦皮質的影響,探討針刺穴位小腦的響應機制。將18例健康志愿者隨機分為右側外關穴針刺組、右側外關穴假針刺組和空白對照組,每組6例,全部受試者接受PET腦功能成像檢查,所得圖像采用SPM8軟件包進行處理和分析。以空白對照組作為對照,右側外關穴假針刺組小腦未見激活區域,而右側外關穴針刺組激活的小腦腦區為左側小腦扁桃體、左側小腦后葉、左側小腦前葉及右側小腦后葉山坡。以右側外關穴假針刺組作為對照,右側外關穴針刺組激活的小腦腦區為左側小腦前葉山頂及右側小腦后葉下半月小葉。針刺外關穴激活了左側小腦前葉及雙側小腦后葉,為解釋針刺穴位產生治療作用的機制提供依據。

針刺療法;穴,外關;腦功能成像;正電子發射斷層成像;18F-氟脫氧葡萄糖

自功能影像技術應用于針刺穴位研究以來,利用功能影像技術研究針刺穴位對腦內相關功能區的激活的研究越來越多,筆者利用PET腦功能成像技術,觀察針刺外關穴對小腦皮質葡萄糖代謝的影響,初步探索針刺穴位對小腦的響應機制,現報告如下。

1 材料和方法

1.1 研究對象

參加測試的18例健康志愿者中男12例,女6例;平均年齡(24±2)歲;平均身高(167.56±8.73)cm;平均體重(57.39±8.08)kg;右利手,生活規律,體重、身高適中,無神經及精神病史。本研究協議通過廣州中醫藥大學第一附屬醫院倫理道德委員會的同意,通過中國臨床試驗注冊中心審核(No.ChiCTR-NRC-00000255, http://www.chictr.org/en/proj/show.aspx?proj=1138),所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 分組及處理方法

將18例健康志愿者隨機分為右側外關穴針刺組、右側外關穴假針刺組和空白對照組,每組6例。外關穴定位參照中華人民共和國國家標準《腧穴名稱與定位》(GB/T12346-2006)[1]。針刺器具均采用DONGBANG AcuPrime公司的專用針灸針,規格為0.30 mm×40 mm。由同一名資深針灸醫師操作。

右側外關穴針刺組操作方法為,選取右側外關穴點,常規消毒。針灸醫師于外關穴垂直進針(15±2)mm,采用平補平瀉手法,均勻捻針,捻轉幅度±180°,頻率為60次/min,每捻轉3 min,間歇5 min,共計24 min。

右側外關穴假針刺組操作方法為,選穴及消毒同前,于外關穴點使用假針灸針輕觸皮膚,3 min后使假針針尖離開皮膚表面,5 min后再次重復上述過程,重復3次,第24 min取下假針。

空白對照組僅采取針刺腦功能影像研究,不予任何針刺。

1.3 PET檢查方法

PET設備型號為Siemens ECAT EXACT HR＋。示蹤劑采用18F-FDG,由廣東省人民醫院偉倫PET中心CTI RDS111回旋加速器生產,藥物經過嚴格無菌、無熱源、無內毒素等檢測,放化純度＞95%。受試者檢查前空腹6 h以上。針刺前1 h,由同一專門護士在其左手手背靜脈建立靜脈通道,常規封閉視聽至掃描結束。在外關穴或者非穴進行針刺,方法同前述。針刺開始后1.5 min后于左手背靜脈通道彈丸式注射18F-FDG (110mCi/kg),休息40 min后進行PET頭部掃描。

受試者靜臥檢查床,固定頭部。應用3D模式采集,時間為10 min。采用濾波反投影重建方法,并進行衰減校正。橫斷層濾波函數采用Hanning,截止頻率為6.0,軸向濾波函數用Ramp,截止頻率為10.0,層厚2 mm。

1.4 統計學方法

采用基于Matlab7.11(R2010b)平臺的統計參數圖(Statistical Parametric Mapping,SPM8)軟件包(http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/)進行數據分析。將掃描圖像使用SPM8提供的PET模板標準化到MNI(Montreal Neurological Institute,MNI)空間,采用5 mm×5 mm×5 mm半高寬高斯核平滑后,基于廣義線性模型進行估計,使用雙樣本單邊檢驗得出受試者針刺組與對照組小腦差異的腦功能圖,結果疊加至MRI標準模板上顯示。本研究的統計檢驗顯著性標準為＜0.01,uncorrected,k＞10。小腦激活坐標以Talairach空間坐標呈現。

2 結果

右側外關穴針刺組1例有明顯刺痛感,無明顯得氣感;右側外關穴假針刺組1例頭部移動明顯,該2例的數據不做進一步統計。

由表1、圖1可見,以右側外關穴假針刺組作為對照,右側外關穴針刺組激活的小腦腦區為左側小腦前葉山頂及右側小腦后葉下半月小葉。由表2、圖2可見,與空白對照組比較,右側外關穴針刺組激活的小腦腦區為左側小腦扁桃體、左側小腦后葉、左側小腦前葉及右側小腦后葉山坡。由圖3可見,右側外關穴假針刺組與空白對照組的比較,未見小腦激活。

表1 右側外關穴針刺組與右側外關穴假針刺組小腦激活區域比較

圖1 右側外關穴針刺組激活的小腦腦區

圖2 右側外關穴針刺組激活的小腦腦區

表2 右側外關穴針刺組與空白對照組小腦激活區域比較

圖3 右側外關穴假針刺組激活的小腦腦區

3 討論

PET作為當今較為成熟的功能影像技術,已被廣泛應用于腦功能成像研究。PET顯像能夠顯示活體組織器官內生物化學狀態,能夠直接反映腦內能量的代謝情況。腦內神經活動代謝先于血流變化,故而觀察針刺穴位對腦內能量變化的影響,PET顯像更直接,更直觀,更實用。借助能夠通過血腦屏障的葡萄糖代謝顯像劑——18F-FDG,可以直觀地觀察大腦葡萄糖代謝變化。

小腦按功能分為前庭小腦、脊髓小腦和大腦小腦,后者又稱為新小腦,是小腦進化中最新的部分,與大腦皮質有往返纖維。以往認為,小腦是皮層下的一個運動調節中樞,與平衡軀體及四肢共濟運動的調節有關。但近年來大量實驗研究顯示,小腦參與眾多運動及廣泛的認知活動,小腦參與的眾多運動和認知任務是通過與不同大腦皮質合作來完成的[2]。

近年的神經解剖研究發現小腦與下丘腦間通過下丘腦-小腦投射和小腦-下丘腦投射直接聯系,并有很多非直接通路,從而構成小腦-下丘腦神經環路,可能為小腦參與廣泛的非軀體性運動的調節提供結構基礎[3]。

本研究顯示針刺外關穴,與空白對照組比較,左側小腦扁桃體、左側小腦后葉、左側小腦前葉及右側小腦后葉山坡可見激活。Huang等[4]利用SPECT觀察針刺健康人右側外關穴,與空白對照組比較,發現左側小腦前葉山頂可見激活。邵廣瑞等[5-6]利用18F-FDG PET/CT觀察健康志愿者分別接受針刺右側委中穴(BL40)和右側足三里穴(ST36)均發現左側小腦扁桃體可見激活。遲旭等[7]使用fMRI腦功能成像技術,研究針刺健康志愿者右側外關穴(SJ5),發現受試者雙側小腦半球可見激活。

針刺外關穴,與外關穴假針刺組比較,左側小腦前葉山頂和右側小腦后葉下半月小葉可見激活。右側外關穴假針刺和空白對照組比較,小腦未見激活。賴新生等[8]利用fMRI腦功能成像技術觀察針刺健康人右側外關穴(SJ5),與空白對照組比較,發現左側小腦扁桃體和雙側小腦下半月小葉的激活。Yan等[9]利用fMRI腦功能成像技術觀察針刺健康人右側太沖穴(LR3)亦發現左側小腦前葉山頂和右側小腦后葉可見激活。魯娜等[10]利用fMRI腦功能成像技術觀察分別針刺健康人右側中都穴(LR6),以中都旁假穴做為對照,發現左側小腦后葉、右側小腦后葉山坡及左側小腦后葉下半月小葉可見激活。劉華等[11]利用fMRI腦功能成像技術觀察分別針刺健康人右側合谷穴(LI4)和太沖穴(LR3),以假穴做為對照,針刺合谷穴時右側小腦后葉上半月小葉及左側小腦后葉下半月小葉可見激活;針刺太沖穴時左側小腦前葉及右側小腦后葉下半月小葉可見激活。Huang等[12]利用fMRI腦功能成像技術觀察針刺健康人右側外關穴(SJ5),以外關穴假針刺比較,亦發現雙側小腦扁桃體可見激活。Hui等[13]利用fMRI腦功能成像技術針刺右側足三里(ST36)發現左側小腦前葉山頂,雙側小腦后葉山坡、左側小腦扁桃體及雙側小腦后葉下半月小葉可見激活,同時可見右側小腦前葉可見激活。Yoo等[14]利用fMRI腦功能成像技術觀察針刺右側內關穴(PC6),發現左側小腦前葉,左側小腦后葉山坡及右側小腦后葉可見激活。Bai等[15]針刺內關穴(PC6)亦發現類似的情況。針刺內關穴,發現島葉、下丘腦及小腦絨球小結葉可見激活,而后者是前庭小腦的一部分,這似乎能夠解釋針刺內關穴治療眩暈和嘔吐。該學者推測針刺內關穴能夠特異地激活小腦-下丘腦及島葉,似乎對解釋針刺內關治療惡心嘔吐、眩暈等的機制帶來新的思路。本研究針刺外關穴亦發現小腦后外側半球局部激活,而部分臨床及神經行為學研究表明小腦后外側半球參與注意、工作記憶、視覺記憶等認知行為活動[16]。臨床上針刺外關穴治療腦血管后遺癥,改善上肢活動不利,是否與激活小腦后外側半球有關,尚不明了。

本研究發現右側外關穴假針刺組與空白對照組比較,小腦未見激活。這和文獻報道[8]相符。同時,右側外關穴真針刺及假針刺均未見小腦的負激活,和文獻報道[11,14]相符。針刺穴位對小腦皮質葡萄糖代謝的影響,能夠為明晰小腦的功能提供實驗依據,同時,本研究存在一定局限,納入研究的受試者較少,對針刺受試者得氣未能分級評價。針刺穴位對小腦作用機制仍需在今后的研究中進一步闡釋。

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18F-FDG PET Brain Imaging Study of the Mechanism of Cerebellar Response to Acupuncture at Point Waiguan(SJ5)

-1,-1,-2,3,-2,-2.

1.’,510080,; 2.,510405,; 3.,510515,

To investigate the effect on the cerebellar cortex of acupuncture at right point waiguan(SJ5) in healthy volunteers and explore the mechanism of cerebellar response to acupuncture by using PET brain imaging to observe the change in glucose metabolism in the cerebellar cortex.Eighteen healthy volunteers were randomly allocated to right point waiguan(SJ5) acupuncture, right point waiguan(SJ5) sham acupuncture and blank control groups, 6 persons each. All the subjects receive a PET brain imaging examination. The images were processed and analyzed using Software Project Management Board (SPMB).In comparison with the blank control group, no cerebellar regions were activated in the right point waiguan(SJ5) sham acupuncture group, and left cerebellar tonsil, posterior lobe and anterior lobe and right cerebellum posterior lobe declive were activated in the right point waiguan(SJ5) acupuncture group. In comparison with the right point waiguan(SJ5) sham acupuncture group, left cerebellum anterior lobe culmen and right cerebellum posterior lobe-inferior semi-lunar lobule were activated in the right point waiguan(SJ5) acupuncture group.Acupuncture at point waiguan(SJ5) activates left cerebellar anterior lobe and bilateral cerebellar posterior lobes, which provide a basis for explaining the mechanism of therapeutic action of acupuncture.

Acupuncture therapy; Point, Waiguan(SJ5); Function brain imaging; Positron emission tomography; 18F- fluorodeoxyglucose

1005-0957(2012)07-0453-04

R2-03

A

10.3969/j.issn.1005-0957.2012.07.453

2011-10-24

國家重點基礎研究發展計劃(2006CB504505)

劉恩濤(1980 - ),男,住院醫師

王淑俠(1965 - ),女,主任醫師,碩士生導師,E-mail:wang_ shuxia2002@yahoo.com.cn