電針刺激治療缺血性腦卒中患者的大腦局部一致性研究

王友 歐陽鋼 張雪玲 張明蘭 徐壽勇

電針刺激治療缺血性腦卒中患者的大腦局部一致性研究

王友 歐陽鋼 張雪玲 張明蘭 徐壽勇

目的 以缺血性腦卒中患者為研究對象，從腦局部一致性（ReHo）的角度揭示針刺治療缺血性腦卒中的中樞機制，為針刺治療缺血性腦卒中的臨床應用提供科學的可視化依據。 方法 采用BOLD-fMRI成像技術，以9例缺血性腦卒中患者為研究對象，進行針刺治療，比較腦卒中患者治療前后ReHo的異同。 結果 針刺前、電針頭穴、靜留針時比較多個腦功能區ReHo存在差異；治療后基底節區、腦初級運動區、運動前區、輔助運動區、頂下小葉等區域ReHo發生動態變化。 結論 靜息狀態下缺血性腦卒中患者存在腦功能區異常，基底節區是缺血性腦卒中患者運動功能損害的主要腦區；腦初級運動區、運動前區、輔助運動區、頂下小葉是腦卒中患者靜息態腦功能重組及代償的關鍵區域，是針刺治療腦卒中患者重要的調制區域。

針刺；缺血性腦卒中；功能磁共振；局部一致性

腦卒中是由各種病因導致供應腦部血液的血管發生病變所致的一種急性腦血管疾?。?］。腦卒中作為世界衛生組織向全球推薦采用針灸療法的43個病種之一，是針灸治療的優勢病種。針刺作為中醫的獨特療法，治療缺血性腦卒中療效已得到肯定。本研究以靜息狀態下缺血性腦卒中患者為研究對象，運用BOLD-fMRI影像學技術，探討針刺對缺血性腦卒中患者靜息狀態下腦局部一致性（regional homogeneity，Re-Ho）的影響，從ReHo方面揭示針刺治療缺血性腦卒中的中樞機制，為針刺治療缺血性腦卒中的臨床應用提供科學的可視化依據。現將研究結果報道如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料 本研究中納入的缺血性腦卒中受試者來源于2010年10月至2011年9月期間在江蘇省省級機關醫院急診科、康復科、神經內科住院的患者，共納入9例，其中男5例，女4例，發病部位均為左側基底節區，并均為右側肢體運動功能障礙的患者。

1.2 缺血性腦卒中受試者選擇

1.2.1 診斷標準：參照1996年中國中醫藥學會腦病專業委員會提出制訂的《中風病診斷與療效評定標準（試行）》［2］進行診斷。

1.2.2 納入標準：（1）首次發病，病程≤1月，右利手。（2）符合腦卒中的診斷標準。（3）經CT或MRI確診為缺血性腦卒中，無功能磁共振（fMRI）檢查禁忌證。（4）右側上、下肢肌力≥2級，簡化Fugl-Meyer評定右側有運動障礙。（5）意識清醒，簡易精神狀態量表（MMSE）評價提示無癡呆，無失語，無精神障礙，能基本保持坐位和頭部平衡并配合檢查及治療。（6）患者本人簽署或由其直系親屬代簽知情同意書。

1.2.3 剔除與脫落標準：（1）凡不符合納入標準而被誤入的病例。（2）未按規定治療或資料不全等影響療效評價者。（3）受試者依從性差，療程中自行退出者，或合并使用本方案禁止使用的治療方法，或自行中途更換治療方法。（4）發生嚴重不良事件或并發癥，不宜繼續接受試驗的病例。

2 研究方法

2.1 研究儀器和試驗材料 本研究采用德國西門子公司Siemens Verio 3.0T高場強全身磁共振成像系統采集圖像；采用美國3M公司生產的專用耳塞；選用蘇州醫療用品廠有限公司生產的華佗牌針灸針，生產企業許可證：蘇食藥監械生產許2001-0020號，注冊證號：蘇食藥監械（準）字2008第2270626號。規格是φ0.30 mm×25mm、φ0.30 mm×40 mm、φ0.30 mm×50 mm，即粗細規格為30號，長短規格為1寸、1.5寸、2寸。

2.2 臨床治療方案 受試者仰臥位，準確定位病灶側頂顳前斜線和頂顳后斜線后，醫者雙手及針具消毒，待刺局部常規消毒，0.30 mm×40 mm針灸針，快速進針，釆用接力刺，各穴均平刺0.5～0.8寸，進針后行平補平灣拾轉手法，搶轉頻率為＞200次/min，以受試者出現針感為度。

在針刺頭穴（病灶側頂顳前斜線和頂顳后斜線）狀態BOLD-fMRI功能圖像釆集結束時，迅速連接韓氏電針治療儀（電針治療儀置于磁共振檢查室外，將電極兩端分別連接到頂顳前斜線最內側端的和頂顳后斜線最外側針柄上）。電針主要參數：（1）疏密波；（2）頻率：2/15 Hz；（3）強度以能讓病人感覺到跳動而無針刺疼痛感為度。

2.3 受試者BOLD-fMRI掃描 本研究納入的所有受試者BOLD-fMRI掃描均在江蘇省老年醫院影像中心進行，功能性磁共振掃描儀在使用前均進行數據穩定性測試。其中，腦卒中患者共掃描3次（治療前、中、后各1次）。所有受試者均處于靜息狀態下掃描，不給予任何任務刺激。掃描參數：T1加權像：采用自旋回波（Spin Echo，SE）序列，軸面33層，根據前、后聯合連線的垂直線進行加權定位，覆蓋全腦。掃描參數為：TR 2000 ms，TE 30 ms，視野（FOV）24 cm×24 cm，矩陣64×64，反轉時間為750 ms，層厚3.0 mm，層間隔0.6 mm。fMRI掃描：采用平面回波成像序列（echo Planar imaging，EPI）在T1像相同平面掃描靜息態功能像，掃描覆蓋全腦。掃描參數為：TR 2000 ms，TE 30ms，反轉角90度，視野（FOV）24 cm×24 cm，矩陣64 ×64，掃描順序1，3，5……29，2，4，6……30，層數30，層厚5 mm。

2.4 ReHo分析 ReHo是利用REST軟件對預處理的數據繼續進行分析所得。ReHo分析的過程包括：（1）去除線性漂移；（2）濾波（0.01 Hz＜f＜0.08 Hz），排除低頻漂移和因生理呼吸和心跳造成的高頻噪聲；（3）計算全腦每個體素的肯德爾和諧系數（Kendairs coefficient concordance，KCC）值，即得到一個KCC圖（ReHo圖）；（4）獲取標準化ReHo圖，將每個受試者各個體素的KCC值除以所有體素的KCC的均值；（5）高斯半高全寬（FWHM=6 mm）平滑處理，對標準化的ReHo圖運用SPM8軟件處理，主要是增高圖像信噪比。

2.5 觀察指標

2.5.1 一般項目：記錄性別、年齡、身高、體質量等情況。以上指標所有納入受試者均在簽署知情同意書時記錄。

2.5.2 缺血性腦卒中患者治療前后對ReHo的影響：腦卒中患者針刺治療前、中、后的ReHo的異同。

3 結果

3.1 基線資料分析 該研究共納入9例研究對象，見表1。

表1　受試者人口特征

3.2 缺血性腦卒中患者治療前后ReHo的變化 缺血性腦卒中患者治療前、中、后ReHo存在差異的腦區有：雙側初級運動區（BA4）、運動前區（BA4、6）、輔助運動區（BA8）、初級體感區（BA9）、旁中央小葉（BA6）、頂下小葉（BA39）、海馬齒狀核（BA27）、丘腦腹外側核、尾狀核、殼核、蒼白球、小腦前葉、小腦蚓部、前額葉中內側（BA10/32）、前額葉背外側（BA9）、頂上小葉（BA19/40）、扣帶回運動區（BA24）、楔前葉（BA23）、楔葉（BA7）、扣帶回前部（BA31）、腦橋、扣帶回后部（BA33）。

針刺治療前與電針頭穴狀態在參數條件P（uncorrected）＜0.05，cluster size＞20的統計閾值下，尾狀核、殼核、蒼白球區ReHo存在差異（圖1，見封二）；針刺治療前與靜留針狀態在參數條件 P（uncorrected）＜0.05，cluster size＞20統計閾值下，腦區ReHo存在差異（圖2，見封二）。

4 討論

針刺作為一種傳統中醫治療方法，在治療中可通過多環節、多靶點發揮作用，從而激發機體的整體調控功能。針刺頭皮治療區引起的神經沖動，可影響三叉神經脊束核和上位頸部脊髓后角的膠狀質，波及孤束核，再傳到迷走神經運動核等腦神經核，發出反射，通過各腦神經核調整頭面、胸腹內臟的功能而治愈疾病，這些臟器的功能調整后，也能通過支配它們的內臟傳入神經再調整同節和鄰節體壁的功能，最終達到治療四肢和軀干的疾病。頭針能引起頭皮分布區神經的多種神經沖動，通過一定的路徑，傳到大腦皮層及全身各神經節段，從而發揮作用。大腦功能非常復雜，仍有很多問題有待進一步研究，如中央后回部位所對應的頭皮區（感覺區）不僅能治療感覺障礙，還可以治療運動障礙、失語、高血壓等，不但對對側肢體起治療作用，對同側肢體也有治療作用。從現代康復療法的理論上講，運動想象療法治療偏癱患者的原理主要是加強感覺信息的輸入［3］，促進潛伏通路和休眠突觸的活化，加速缺血半暗帶的再灌注及腦血流的改善，降低受損神經功能的殘損程度，因此推測針刺可能是先通過感覺功能的恢復最終達到恢復運動功能的目的。針刺的中樞效應機制可能并非局限于單純的刺激性效果，而可能是通過穴位影響大腦的整體調節網絡，包括血管、神經元及神經纖維傳導網絡等，進而產生反饋效應并對其中樞支配位點進行調節，促進相應功能的恢復改善。

ReHo是一個統計學指標，反映的是腦區活動的時間上同步性。其由北京師范大學臧玉峰教授針對靜息態rfMRI提出的數據分析的一種方法。其理論是當功能腦區處在特定條件下，該腦區體素與周圍體素存在較高的時間一致性。它主要用來評價fMRI信號在同一時間序列中強度改變的相似程度，間接反映局部腦區神經元活動時間上的一致性。ReHo增高表明局部腦區神經元活動在時間上趨于同步，相反則提示局部神經元活動時間上不同步［4］，ReHo發生異常提示局部神經元同步性活動發生改變。ReHo方法是以KCC計算一個團塊（相鄰的多個體素組成）內時間序列變化的一致性，反映的不是信號強度的大小，我們可以通過ReHo值的大小間接地反映腦區的活動性。ReHo方法也同時考慮了局部領域信息和時間序列的信息，它擴展了fMRI的應用范圍，可以用于各種靜息狀態的研究，尤其適合于針灸等領域的研究。

腦卒中發生后，肢體運動功能障礙是主要癥狀之一。本研究結果顯示：腦卒中患者治療前與電針頭穴狀態相比，尾狀核、殼核、蒼白球區的ReHo信號降低。尾狀核、殼核、蒼白球屬于基底節的組成區域，ReHo信號的降低表明了中風患者腦缺血后影響了基底節區的神經細胞自發性活動，使該局部腦區神經細胞自發性活動的同步性降低，主持運動、調節運動的功能下降，這可能是腦卒中導致運動功能障礙的主要因素。本研究還顯示：在缺血性腦卒中患者治療前后不同的時間點，患者的大腦皮層運動區域發生著動態的變化。在靜息狀態下，患者治療前，雙側大腦皮層運動區（初級運動區、運動前區、輔助運動區、頂下小葉）ReHo信號均明顯增高，ReHo信號增高范圍廣而散亂，與電針頭穴狀態、靜留針狀態相比有顯著差異；后2種狀態初級運動區、運動前區、輔助運動區、頂下小葉ReHo信號增高。研究結果表明：在正常情況下，以上運動區域不發揮或僅發揮很少的作用，當卒中后，參與運動功能的基底節區域受損傷后，大腦運動皮層重新組成一個強大的運動網絡，參與卒中患者運動的代償作用。治療后，當基底節缺血缺氧功能得到改善，這些區域ReHo信號明顯減少也反過來證明了這一點。這與大多數研究者報道結果一致［5-6］。本研究結果也進一步驗證了腦卒中后大腦運動皮質功能重組客觀存在，BOLD-fMRI可以顯示這一腦功能重組的動態變化過程。通過比較，初級運動區、運動前區、輔助運動區、頂下小葉是缺血性腦卒中重組及代償的關鍵區域，在腦卒中患者肢體運動恢復中起著非常重要的作用。目前部分學者的研究表明針刺治療缺血性卒中的機制之一可能與調節腦可塑性的變化有關［7-10］。這些觀點在本研究選用靜息態腦局部一致性研究中也得到證實。這為臨床醫務工作者治療缺血性腦卒中提供了一個有證可循的可視化依據，也為針刺治療缺血性腦卒中的核心機制提供了合理化的解釋。

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Effects of acupuncture on brain regional homogeneity at resting state in the patients with ischem ic stroke

WANG You，ZHANGXue-ling，XU Shou-yong.Department ofRadiology；OUYANGGang，ZHANGMing-lan.Department ofRehabilitation Medicine，Jiangsu Province Official Hospital，Nanjing 210024，China

Objective To explore the central mechanisms of acupuncture used to treat ischemic stroke with the regional homogeneity. Methods BOLD-fMRI technology was used in this study.Nine patients with ischemic stroke were chosen as participants.The dynamic change of regional homogeneity of the whole brain was observed before and after treatment. Results Before treatment，at the time of acupuncture or during retaining the needle，the abnormal regional homogeneity occurred in many encephalic regions.After treatment，regional homogeneity signal changed obviously in basal ganglia area（BGA），primarymotor area（PMA），premotor area（PA），supplementary motor area（SMA）and inferior partial lobe（IPL）. Conclusions Abnormality of regional homogeneity in the resting state occurrs in many encephalic regions of patients with ischemic stroke，and BGA is themain encephalic region which results in motor function injuries；PMA，PA，SMA and IPL are the critical regions for patients with ischemic stroke to accomplish reorganization and compensation of the brain function in the resting state，which are the important areas for acupuncture treatingwith ischemic stroke.

acupunture；ischemic stroke；functionalmagnetic resonance；regional homogeneity

R 743

A

10.3969/j.issn.1003-9198.2015.12.013

2015-04-15）

210024 江蘇省南京市，江蘇省省級機關醫院放射科（王友，張雪玲，徐壽勇）；康復科（歐陽鋼，張明蘭）