针刺缺血性中风病人外关穴fMRI脑功能成像研究_陈俊琦
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针刺缺血性中风病人外关穴fMRI 脑功能成像研究陈俊琦1,黄泳1,赖新生2,唐纯志2,杨君军2,陈华3,肖慧玲1(1.南方医科大学中医药学院,广东广州510515;2.广州中医药大学针灸推拿学院,广东广州510405;3.南方医科大学生物医学工程学院,广东广州510515)摘要:目的:基于功能性磁共振脑功能成像(fMRI )技术,观察针刺缺血性中风患者右侧外关穴对脑部功能区激活/负激活的作用。
方法:左脑缺血性中风患者6例,接受右侧外关穴针刺。
针刺过程中接受fMRI 扫描,所得数据由SPM2分析、比较。
结果:与留针状态比较,针刺左脑缺血性中风患者外关穴捻针时,激活的脑部功能区为BA7、10、17、18、19、31、39、40区和小脑前、后叶,负激活的脑区为BA1、4、22、45区。
结论:针刺左脑缺血性中风患者右侧外关穴,能较为特异地激活主管感觉的脑区,负激活主管运动的脑区,可能是外关穴治疗缺血性中风的机制之一。
关键词:外关穴;缺血性中风;功能性磁共振;脑功能成像中图分类号:R2-03文献标识码:A文章编号:1000-1719(2011)05-0976-03An fMRI study on needling at Waiguan (TE 5)in ischemic stroke patientsCHEN Jun-qi 1,HUANG Yong 1,LAI Xin-sheng 2,TANG Chun-zhi 2,YANG Jun-jun 2,CHEN Hua 3,XIAO Hui-ling 1(1.School of Traditional Chinese Medicine ,Southern Medical University ,Guangzhou 510515,Gongdong ,China ;2.College of Acupunture and Massage ,Guangzhou Traditional Chinese Medicine University ,Guangzhou 510407,Gongdong ,China ;3.School of Biomedical Engineering ,Southern Medical University ,Guangzhou 510515,Gongdong ,China )Abstract :Objective :To observe the cerebral activating /deactivating effects of needling at right Waiguan (TE5)of ischemic stroke patients based on the technique of functional magnetic resonance imaging (fMRI ).Methods :Six ischemic stroke patients re-ceived needling at right side TE5,and received cerebral scan of fMRI in the meantime.The data were processed by SPM2.Results :compared to that of needling resting state ,twirling the needle could activate BA7,10,17,18,19,31,39,40and cerebellum ,deacti-vate BA1,4,22and 45.Conclusion :Needling at TE5of the ischemic stroke patients could activate the cerebral regions controlling sensation ,and deactivate the cerebral regions controlling movement ,which had a close relationship with its mechanism on stroke treatment.Key words :Waiguan (TE5);ischemic stroke ;fMRI ;cerebral functional imaging收稿日期:2010-09-05基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2006CB504505);国家自然科学基金重大研究计划(90709027)作者简介:陈俊琦(1984-),男,广东茂名人,博士研究生,研究方向:针灸效应的脑功能成像。
通讯作者:赖新生(1955-),男,教授、主任医师,博士研究生导师,博士。
功能性磁共振(fMRI )脑功能成像技术已广泛用于腧穴特异性的研究。
关于外关穴,即有生理状态下针刺激活不同脑区的报道[1-2],以及针刺该穴与其他穴位对不同脑功能区激活的比较[3-4],表明针刺外关穴,能够较为特异地激活脑部功能区,与其作用功效有一定相关。
但是,病理状态下,针刺外关穴的fMRI 脑功能成像研究,尚未见报道。
本课题以缺血性中风患者为研究对象,观察了针刺外关穴对不同脑区的激活和负激活作用,总结如下。
1一般资料6例缺血性中风患者,来自广州中医药大学第一附属医院,诊断标准采用中华神经科学会、中华神经外科学会颁布的“各类脑血管疾病的诊断要点”[5]。
纳入标准:(1)左侧基底节区缺血性中风,表现为典型的右侧偏身运动和感觉障碍者;(2)度过急性期,病情稳定者;(3)睡眠、饮食、体重基本正常,不嗜烟酒茶咖啡等;(4)接受西医基础治疗,治疗方案在试验前1月没有改变者;(5)年龄40 65岁;(6)右利手。
排除标准:(1)病程长于2年者;(2)试验前1月内接受过针刺治疗者;(3)兼有其他心、肝、肾重症、肿瘤者;(4)严重失语、痴呆,影响交流、合作者;(5)妊娠、哺乳期妇女;(6)体内有金属类物质(如心脏支架);(7)患有血友病等针刺禁忌症等。
其中,男5例,女1例;年龄49 65岁,平均(58.33ʃ5.65)岁;病程1 17月,平均(7.50ʃ5.47)月。
试验前各志愿者、中风病患者均签署知情同意书,试验方案获得伦理委员会批准。
2研究方法2.1针刺方法中风病患者均取右侧外关穴针刺(穴位定位参照《经穴部位》(GB12346-90)[6]),常规消毒,采用管针进针法(针管购自DONGBANG AcuPrime ,UK ,银质针灸针购自中研太和公司,0.3mm ˑ40mm )。
移开套管后,直刺(15ʃ2)mm ,得气后平补平泻,均匀捻转,捻转幅度ʃ180ʎ,频率60次/min。
刺激程序采用Block方法设计:每捻转30s后停止捻针30s,之后又重复捻针、不捻针程序,共刺激6min。
2.2fMRI检查脑功能MRI使用GE公司3.0T超导MRI系统和标准头部线圈。
各被检者常规封闭视听(耳塞,Aearo,US;眼罩,扬州市邗江鑫华旅游用品厂),在检查床上休息5 10min。
针刺前使用T1加权三维梯度回波脉冲序列采集MR解剖图像,针刺过程中进行血氧水平依赖(blood oxygenation level-de-pendent,BOLD)技术的脑功能MRI成像。
其中,T1横断面扫描采用FSE序列完成,共扫描3min,OAXT1FLAIR,重复时间TR2300/回波时间TE21,TI920,层厚 6.0mm/间隔 1.0mm;共20层,视野FOV24X18/Z,320X256/2NEX,回波链长度9,带宽50;BOLD扫描应用单次激发回波平面成像梯度回波序列(GRE EPI),采集与解剖图像完全相同层面的功能图像:GR/EPI/90,TR3000ms/20/FE,翻转角Flip angle 90,视野FOV24X24/Z,层厚 6.0mm/间隔 1.0mm,96X96/1.00NEX,Phase Per location:130,2600,共扫描06:30。
在MRI工作站上,运用功能神经影像分析软件对数据进行处理分析,对功能图像的时间过程进行时域内的相关分析,即把每一像素信号强度的时间过程设定成理想的参考波形,将每一像素的时间强度曲线与参考波形进行对照分析,凡P<0.001、Κ>30的像素即可认为与该实验任务有可靠的相关性,将其作为显著活动,用于产生功能图像,最后将功能图像叠加到与之相对应的解剖图像上,以显示脑活动的解剖位置。
2.3图像处理数据后处理采用统计参数图(statisti-cal parametric mapping,SPM2)软件包进行。
在MAT-LAB平台上启动SPM2软件,选择fMRI模块,先运行realine来调整实验中被试头部的轻微运动,然后将它们分别标准化到MNI空间的标准脑模板上,三维高斯函数平滑降噪后,基于广义线性模型对图像进行逐像素分析,统计分析采用双样本单边t检验,计算出每个像素对应的t值,最后绘制由t值构成的统计参数图(本项研究的统计检验显著性标准为P<0.001,uncor-rected,K>30),并将有显著性差异的脑区融合到标准结构图像上,即可见被试在刺激状态下与控制状态下大脑各个脑区对针刺反应的不同,并将这些有变化的脑区叠加到一个由各被试结构像制作而成的平均脑模板上表示出来,红色表示激活/负激活区域。
3研究结果针刺缺血性中风患者右侧外关穴,能显著激活左右脑区,激活点相对集中在Broadmann(BA)7、10、17、18、19、31、39、40区和小脑前、后叶(表1)。
针刺缺血性中风患者右侧外关穴,负激活的脑区全部在右侧,负激活点相对集中在BA1、4、22、45区(表2)。
4讨论本试验采用的fMRI技术,由Ogawa等人首先提出,为基于含氧血红蛋白含量和去氧血红蛋白含量变化,实时检测脑部特定功能区的活动情况的无创手段7-8]。
在本试验中,通过捻针状态和留针状态的比较,得出捻针状态激活和副激活的脑部功能区。
这里“激活”指的是捻针状态与留针状态比较得出的“正值”,“负激活”是“负值”。
我们理解为,“激活”包括了兴奋和抑制两种状态,不管是脑区的兴奋还是抑制,该脑区都活跃起来了,属于“激活”效应。
“负激活”则是相对于“静息状态”的局域脑血流负向变化[9],本研究中,指的是相对于留针状态,捻针状态下脑血流的负向变化。
表1针刺中风病患者外关穴激活的脑部功能区(n=6)脑区BA分区坐标(mm)X Y Z T 左侧额叶额下回10-425004.19左侧顶叶楔前叶7-4-58364.15左侧枕叶楔叶180-82264.54左侧枕叶舌回18-10-5465.73左侧扣带回31-6-56263.80左侧小脑后叶悬雍垂-12-74-324.34左侧小脑后叶山坡-18-88-183.88左侧小脑后叶下半月小叶-24-68-363.60右侧顶叶顶下小叶4058-46424.16右侧顶叶缘上回4060-46344.07右侧顶叶角回3950-66363.69右侧顶叶楔前叶1936-74424.95右侧顶叶楔前叶198-82403.32右侧顶叶楔前叶76-52363.28右侧顶叶楔前叶720-78483.86右侧枕叶楔叶174-76124.32右侧扣带回314-42304.60右侧小脑前叶顶点8-58-204.19右侧小脑后叶下半月小叶12-70-363.93右侧小脑后叶下半月小叶28-80-403.77右侧小脑后叶扁桃体34-60-383.75表2针刺中风病患者外关穴负激活的脑部功能区(n=6)脑区BA分区坐标(mm)X Y Z T 右侧额叶额下回455420184.53右侧额叶额下回456012204.39右侧额叶中央前回454-6484.46右侧额叶中央前回442-20604.43右侧顶叶中央后回154-16505.08右侧颞叶颞上回2262-1463.92观察表明,与留针状态比较,针刺左脑缺血性中风患者右侧外关穴捻针状态,能够较为广泛地激活左右脑区,左侧脑区主要包括额下回、楔叶、楔前叶、舌回、扣带回和小脑,右侧脑区主要包括顶下小叶、缘上回、角回、楔叶、楔前叶、扣带回和小脑。