電針刺激曲池穴在頸脊髓效應的功能磁共振成像研究

王偉東　岳柏林　孔抗美　姚關鋒　王新家　沈智威

【摘要】 目的 應用脊髓血氧濃度相依對比 （BOLD）功能成像技術 ， 觀察電針刺激曲池穴在頸脊髓磁共振功能成像激活情況。方法 20例健康志愿者 ， 電針刺激曲池穴 ， 使用統計參數圖 （SPM2）軟件得到健康志愿者脊髓內的激活區 ， 觀察激活區在矢狀位和橫斷位上的功能成像激活特征。結果 20例受試者頸脊髓功能成像均可以分析出脊髓神經功能激活區 ， 橫斷面上激活區域主要位于同側 （右側 ）脊髓后角 ， 同側前角及對側后角也有不同程度激活；矢狀面上功能激活區主要位于 C 4～7， 高位頸脊髓 C 1～2也有少量激活。結論 電針刺激右側曲池穴均可以引起 C 1～7水平脊髓的功能激活 ， 成像發現矢狀位激活區主要位于 C 4～7， 橫斷位激活區主要位于同側 （右側 ）脊髓后角區 ， 激活區域與脊髓神經反射通路基本一致。C1、C2、C3及延髓功能激活區可能是電針刺激曲池穴在頸脊髓的特定后效應功能區 ， 可能提示針灸有復雜的脊髓內神經機制與經絡獨特的傳感通道存在。

【關鍵詞】 功能磁共振成像；電針；曲池穴；頸脊髓

Functional magenetic resonance imaging study of acusector stimulating Quchi point for cervical spinal cord WANG Wei-dong， YUE Bai-lin， KONG Kang-mei， et al. Department of Joints and Spine， Second Affiliated Hospital of Shantou University Medical College， Shantou 510014， China

【Abstract】 Objective To observe the imaging activation condition of acusector stimulating Quchi point for cervical spinal cord through spinal cord blood oxygen level dependent （BOLD）. Methods There were 20 healthy volunteers receiving acusector stimulating on Quchi point. Statistical parametric mapping 2 （SPM2） was used to get the active zone of volunteersspinal cord. Functional imaging activation was observed through sagittal view and transverse section view. Results Functional magenetic resonance imaging could show the spinal cord nerve function active zone. The active zone on transverse section was mainly on the same side （right） of cornu posterius medullae spinalis， and there were also active zones in ipsilateral anterior angle and lientang angle. On the sagittal plane， active zone was mainly on C4～7， and high cervical spinal cord C1～2 also had a few active zone. Conclusion Acusector stimulating right Quchi point can cause functional activation of C2～7 spine. Imaging shows that active zones are mainly in C4～7 by sagittal view and in same side （right） of cornu posterius medullae spinalis by transverse section view. The active zones are nearly the same with spinal nerves reflex path. C1， C2， C3 and medulla oblongata functional activation zone may be the specific function zone after acusector stimulating Quchi point， and they can show that acupuncture and moxibustion have complicated sensing channel between spinal nerve and main and collateral channels.

【Key words】 Functional magenetic resonance imaging； Acusector； Quchi point； Cervical spinal cord

中國針灸其獨特的療效為歷代醫家所重視并廣泛應用穴在頸脊髓磁共振功能成像激活情況 ， 分析刺激在頸脊髓核于醫學實踐 ， 尤其是應用于神經損傷性疾病的治療。隨著磁功能成像的激活特征 ， 為針灸在脊髓損傷的治療方面提供功能磁共振成像 （functional magnetic resonance imaging， fMRI）一定的理論基礎。 技術的廣泛應用 ， 已開展很多探索針灸作用機理的研究[1]。1 材料與方法 本研究旨在應用脊髓血氧濃度相依對比 （blood oxygen-level 1. 1 主要設備 ① G6805-Ⅱ型功能性電刺激治療儀 （汕頭dependent， BOLD）功能成像技術 ， 采用梯度回波 -平面回波醫用設備廠生產）。②美國 GE 通用公司 （Signa ， GE medical 成像序列 （GE-EPI）檢測脊髓功能激活區 ， 觀察電針刺激曲池systems， Milwaukee， USA）1.5 T超導型核磁共振成像系統。③endprint

常規頸項圈。④ LINUX 操作系統及 FUNCTOOL、SPM2 分析

基金項目：國家自然科學基金 （項目編號：81273862）；廣東省軟件。⑤直徑 0.30 mm銀針。 汕頭市科技計劃重點項目 （項目編號：E200900171）；廣東省汕頭市1. 2 實驗步驟 科技計劃重點項目 （項目編號：E201100393）1. 2. 1 實驗時間及地點 2010年 11月 ～ 2012年 2月 ， 實

作者單位：510014 汕頭大學醫學院第二附屬醫院關節脊柱外驗及數據采集分析均在汕頭大學醫學院第二附屬醫院完成。 科 （王偉東 孔抗美 姚關鋒 王新家 ），功能磁共振研究室 （沈智威）；1. 2. 2 實驗對象 20 例健康志愿者 ， 均選自汕頭大學醫學云南省昆明市昆明總醫院骨科四病區 （岳柏林 ）

通訊作者：孔抗美

·2· 中國實用醫藥2014年10月第9卷第29期 China Prac Med， Oct 2014， Vol. 9， No.29

院在校研究生 ， 年齡 24～28歲 ， 平均年齡 24.6歲 ， 其中男 14 例 ， 女 6例 ， 均為右利手 ， 所有志愿者無精神障礙或全身器質性疾病 ， 無頸椎外傷病史、手術病史及頸椎病病史 ， 無針灸史 ， 受試前無感冒等任何不適感 ， 實驗之前告知實驗具體內容， 取得同意及配合并簽署實驗知情同意書。

1. 2. 3 實驗的刺激模式 實驗采用經典的 Block Design組塊設計 ， 模式設計為 R-S-R-S-R-S-R-S， 即靜息 -刺激 -靜息-刺激-靜息-刺激-靜息-刺激， 共 8個時間段， 4次刺激， 4 次靜息。

1. 2. 4 實驗的刺激方法 采用直徑 0.30 mm銀針， 針體長約40 mm， 由一位有經驗的針灸醫生進行取穴操作快速進針。刺激相采用方波、頻率 5 Hz， 輸出電流為 35～40 mA（以不引起被試者不適感為宜）， 深度20 mm， 針刺“得氣”（酸、麻、脹、重的感覺 ）后 ， G6805-Ⅱ型功能性電刺激治療儀正極接入右手曲池穴。

1. 2. 5 實驗過程 取仰臥位 ，雙上肢平放身體兩側 ，戴頸項圈并保持頭頸中立位；采用直徑 0.30 mm銀針 ，針體長約 40 mm， 由一位有經驗的針灸醫生進行取穴操作 ， 采用手法捻針快速垂直進針 ， 深度約 20 mm， 針刺“得氣”后 ， G6805-Ⅱ型功能性電刺激治療儀正極接入右手曲池穴 ， 確定受試者功能性電刺激感受閾值。刺激相采用方波、頻率 5 Hz， 輸出電流為35～40 mA。

1. 3 脊髓 fMRI成像的參數設置 使用本院 GE公司 1.5T超導型 Signa磁共振成像系統單次激發快速自旋回波序列 （sing?leshot fast spinecho）， 常規自旋回波 （SE）序列 T2WI -flair作為解剖背影圖像 ， 參數為 TR=3000 ms， TE=122.5 ms， 視野 （FOV）20 cm×20 cm， 矩陣 512×512， 激勵次數 （NEX）2次。fMRI檢查采用 GE-EPI序列 ， 參數為：TR=2000 ms， TE=50 ms， 總掃

描時間為 256 s。軸位功能成像參數設定為：TR=2000 ms， TE=50 ms， FOV 20 cm×20 cm，矩陣 64×64，帶寬 （BW） 31.2 kHz， 軸為掃描范圍 C 3～7， 層厚 7.0 mm ， 層間距 2.5 mm， 層數為 7， 激勵次數為 1， 每一幀圖像掃描時間同樣為 2 s。矢狀位功能成像參數為：TR=2000 ms， TE=50 ms， FOV 20 cm×20 cm， 矩陣 64×64， BW 31.2 kHz， 掃描范圍完全包納脊髓及周圍腦脊液 ， 與解剖相一致 ， 層厚 2.8 mm， 層間距 0.5 mm， 層數為 7， 激勵次數為1， 每一幀圖像掃描時間同樣為2 s。

1. 4 脊髓 fMRI成像的信號采集 所有 fMRI 掃描均在汕頭大學醫學院第二附屬醫院放射科核磁共振室完成。使用高場強全身 MR 掃描儀 （GE 1.5 T） 和標準頸線圈 ， 頸脊髓矢狀位 7層 ， 每一層任務掃描共 256 s， 得到 128幀功能像。脊髓橫斷面 7層， 每一層任務掃描共256 s， 得到 128幀功能像。

1. 5 統計學方法 從工作站刻錄出無序的 DICOM 圖像格式數據 ， 采用統計參數圖 （statistical parametric mapping 2， SPM2）軟件對原始數據進行空間平滑、去漂移、頭動矯正、反卷積分析等處理后 ， 定義 P<0.05為差異具有統計學意義 ， 獲得穴位與非穴位刺激誘發的脊髓功能激活圖及激活區的刺激 -信號強度曲線。

2 實驗結果

2. 1 受試者數量分析 20例受試者全部納入觀察， 無脫落。

2. 2 橫斷面功能成像結果 20例受試者頸脊髓功能成像均可以分析出脊髓神經功能激活區， 激活區域主要位于同側 （右側 ）脊髓后角， 同側前角及對側后角也有不同程度激活。

2. 3 矢狀面功能成像結果 曲池穴位電針刺激后頸脊髓功能激活區主要位于 C 4～7， 高位頸脊髓 C 1～2也有不同程度激活。見表1。

表1 20例受試者頸脊髓矢狀面上激活點出現位置 （n）

電刺激部位 C1 C2 C3 C4 C5 C5/C6 C6 C7 T1

電針刺激右側曲池穴 2104 8 7149 9 2

2. 4 高位頸脊髓激活 本實驗還發現在高位頸脊髓 C 1、C2、 C3甚至延髓也有功能激活。

3 討論endprint

3. 1 1.5 T單次激發快速 GE-EPI下的脊髓 BOLD-fMRI 成像 近些年 ， 脊髓功能磁共振成像 （spinal-fMRI）的研究得到了迅速發展。它已經成為一種研究脊髓生理和病理生理的可靠手段[2]。BOLD技術是建立在局部脫氧血紅蛋白水平下降的基礎之上。脫氧血紅蛋白是一種強有力的順磁性物質 ， 可以在血管周圍局部產生微小的梯度場 ， 造成局部磁場不均勻使質子快速去相位 ， 即產生橫向磁化弛豫時間縮短效應 ， 它的含量降低引起 T2加權像信號增強 ， 這就是 BOLD效應的基本原理和生理基礎。本實驗是在 1.5 T場強核磁共振將BOLD-fMRI技術初步應用于穴位刺激人頸脊髓的功能核磁成像 ， BOLD敏感性較低 ，但結果顯示 C 4～7脊髓水平均有不同程度激活 ，主要位于同側脊髓后角 ，作者驗證并認為BOLD-fMRI可以用于觀察脊髓神經功能的激活情況。研究表明 3.0 T及其以上更高場強的應用能夠提高 BOLD的敏感性， 可以顯示神經活動下毛細血管床的 BOLD信號變化[3]。

3. 2 電針治療脊髓損傷的取穴與機理探討 曲池穴屬于手陽明大腸經 ， 位于肘橫紋外側端 ， 為臨床最為常用要穴之一。曲池穴定位于肘橫紋外側端 ， 橈側腕長伸肌起始部 ， 肱橈肌

的撓側 ， 有橈返動脈的分支 ， 主要為橈神經前臂背側皮神經分布 ， 內側深層為橈神經本干 ， 主要來自于 C 5～T1。臨床證實電針有促進脊髓損傷后運動和感覺功能恢復的作用。本實驗結果表明電針刺激曲池穴可以引起頸脊髓神經功能區激活 ， 作者認為可能與刺激強度及神經分布有關；實驗結果還發現電針刺激曲池穴能引起高位頸脊髓 C 1～2激活 ， 提示針灸有復雜的脊髓內神經機制與經絡獨特傳感通道的存在 ， 與本課題組前期實驗結果近似。

參考文獻

[1] Hirsch J， Ruge MI， Kim KH， et al. An integrated functional magnetic resonance imaging procedure for preoperative mapping of cortical areas associated with tactile， motor， language， and visual functions. Neurosurgery， 2000， 47（3）：711-721； discussion 721-722.

[2] Kornelsen J， Stroman PW. fMRI of the lumbar spinal cord during a lower limb motor task.Magn Reson Med， 2004， 52（2）：411-414.

[3] Kruger G， Kastrup A， Glover GH. Neuroimaging at 1.5T and 3.0T： comparison of oxygenation-senstive magnetic resonance imaging. Magn Reson Med， 2001， 45（4）：595-604.

[收稿日期：2014-07-10]endprint