针刺缺血性脑卒中病人外关穴fMRI脑功能成像研究

摘要

目的:
　　 本研究运用脑功能成像技术，观察针刺缺血性脑卒中病人外关穴对脑区的激活/负激活的特点，并观察比较其与缺血性脑卒中病人外关穴假针刺和非穴针刺、正常人外关穴针刺fMRI脑功能成像特点的差异，从不同角度来分析针刺缺血性脑卒中病人外关穴的相对特异性，为阐述针刺治疗中风的机理提供初步依据。
　　 方法:
　　 设计:组块设计(Block设计)，神经影像学研究。
　　 时间和地点:实验于2008年10月至2010年8月在南方医院MRI影像中心完成。
　　 伦理批注:试验方案获得广州中医药大学第一附属医院伦理委员会批准[(2008)024]，并在中国临床试验网上注册（http://www.chictr.org），注册号(ChiCTR-NRC-00000255)。
　　 被试者来源:24例缺血性脑卒中病人均来自广州中医药大学第一附属医院，通过随机数字表法，随机分为外关穴组和非穴组，每组12人。6名健康志愿者均来自南方医科大学。试验前各志愿者均签署知情同意书。
　　 缺血性脑卒中诊断标准:中医诊断标准符合1996年国家中医药管理局脑病急症协作组刊于《北京中医药大学学报》的《中风病诊断与疗效评定诊断》（二代标准）中中风病相关标准。西医诊断标准符合中华神经科学会、中华神经外科学会于1995年在第四届全国脑血管病学术会议制订的《各类脑血管病诊断要点》中缺血性脑卒中的诊断标准。
　　 纳入标准:①缺血性脑卒中纳入标准:a.符合上述诊断标准，且病灶以左侧基底节区为主的缺血性脑卒中患者，有典型的右侧偏身运动（上肢肌力和/或下肢肌力脑卒中临床神经功能缺损程度评分量表评分≥4分）和感觉障碍者;b.度过急性期，病情稳定者;c.饮食规律，不嗜烟、酒、茶、咖啡，睡眠正常，体型适中[18.5≤体质指数(BMI)≤23.9];d.接受西医基础治疗（拜阿司匹林/波立维等抗血小板聚集、立普妥/舒降之等降脂稳定斑块、凯时/舒血宁/碟脉灵/凯那等改善循环等），治疗方案在试验前1个月没有改变者;e.年龄在40周岁以上，65周岁以下;f.右利手。②健康志愿者纳入标准:a.年龄在21-28岁之间在校大学生，男女不限;b.平素身体健康，饮食规律，不嗜烟、酒、茶、咖啡，睡眠正常，体型适中[18.5≤体质指数(BMI)≤23.9];c.近1个月内未接受过针刺治疗;d.体内无金属类物质（如心脏支架）;e.右利手;f.无幽闭恐怖症等精神病史;g.无血友病等针刺禁忌证。
　　 排除标准:①缺血性脑卒中排除标准:a.病程长于1年者;b.试验前1个月内接受过针刺治疗者;c.有严重心、肝、肾疾病及肿瘤者;d.严重失语，或有痴呆、幽闭恐怖症等精神病史，影响实验过程中的交流和操作者;e.妊娠、哺乳期妇女;f.体内有金属类物质（如心脏支架）者;g.忠有血友病等针刺禁忌证者。②健康志愿者排除标准:a.不能配合实验（如拒绝签订知情同意书及无故拒绝试验等）者;b.处于生理期内（女）。
　　 试验过程:①各被试者（缺血性脑卒中病人或正常人）常规封闭视听至fMRI检测结束（耳塞产自美国Aearo公司，批号R5A018，眼罩产自扬州市邗江鑫华旅游用品厂，批号XHYZ-001）。②缺血性脑卒中病人随机接受外关穴和非穴针刺刺激，健康志愿者只接受外关穴针刺刺激，同一被试者先后接受假针刺和真针刺。外关穴定位:在前臂背侧，当阳池与肘尖的连线上，腕背横纹上2寸（平肘尖的肘横纹和腕掌侧横纹之间的距离为12寸），尺骨与桡骨之间处。非穴定位:与外关穴相平，手少阳三焦经与少太阳小肠经在前臂循行线上连线的中点。③被试者在检查床上休息5分钟后，采用美国GE公司生产的3.0 T超导MRI系统和及其标准头部线圈，首先进行T1W1三维梯度回波脉冲序列采集MR解剖图像，扫描2分42秒。检测序列为:OAX（轴位）T1 FLAIR(Fluid attenuatedinversion recovery)，重复时间(TR)2300 ms/回波时间(TE)2t ms，TI(timeof inversion)920 ms，层厚6.0 mm/间隔1.0 mm;共20层，2min45s，视野(FOV)240 mm×180 mm/Z，矩阵320×256/NEX(number of excitations)=2,Matrix=320×256，回波链长度=9，带宽=50。④接着由同一名获得中医执业医师执照，从事针灸临床工作3年以上的医师使用管针[针管(DONGBANG AcuPrime，Exeter，UK)和银质针灸针（0.30 cm×40 cm，中研太和公司，北京，中国）]对志愿者进行假针刺刺激右侧外关穴/非穴6分30秒，同时进行假针刺刺激阶段的血氧水平依赖(BOLD)技术的功能性磁共振扫描6分30秒。假针刺:将针头露出套管1mm，采用Block方法设计刺激程序，轻触皮肤，30秒后轻提针柄，使针头离开皮肤表面，30秒后再次压下针柄使针头露出1mm，轻触皮肤，如此反复。检测参数:GR(gradient recalled)/EPI(Echo-Planar imaging)/90，TR3000ms/20ms/FE，Flip angle90，FOV24cm×24cm，层厚6mm/间隔1.0mm，矩阵96×96/NEX=1，Phase Per location:130，2600/6min30s。⑤然后进行3D扫描6分钟2秒后。检测参数:Ax（轴位）3D T1 FSPGR(fast spoiled gradient echo)/20 T1450, TR7.6ms/TE3.3ms, FOV24cm×18cm, Flip angle20, Bandwidth25,矩阵256×256/NEX=1，thick1.2mm/-0.6mmov，共248层，6min2s。⑥继续对同一批病人再进行真针刺（针具同上文④）刺激右侧外关穴6分30秒，同时进行真针刺刺激阶段的BOLD技术的功能性磁共振扫描6分30秒。真针刺:医师左手挟持针管，右手食指轻敲银质针灸针针柄进针，移开套管，将针再垂直刺入15±2mm，医生感觉手下有沉涩感后，采用平补平泻手法，均匀捻转，捻转幅度±180°，频率60次/min。针刺刺激程序采用Block方法设计:捻转30秒，停止捻针30秒，又重复捻针、不捻针，如此反复。检测参数同上文④。
　　 数据处理:①数据先采用统计参数图(statistical parametric mapping，SPM2)软件包(download from http://www.fil.ion.ac.uk/)在MATLAB6.5(MathWorks公司，美国)平台下进行处理，获取统计参数图。a.预处理:首先对各缺血性脑卒中病人进行头动校正以消除实验中被试者头部的轻微运动;然后把数据进行标准化到MNI空间(the Montreal Neurological Institute space)的标准脑模板(aprocedure of SPM2 Software)上;继而进行高斯平滑，减少图像建立过程中产生的误差和消除不同被试者脑结构上的细微差异等。b.初次分析:基于广义线性模型对图像进行逐像素分析，统计分析采用两样本单边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，并将有显著性差异(P≤0.001，uncorrected，K＞30)的脑区融合到标准结构图像上，即可见被试者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。获取真针刺/假针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴的统计参数图和激活/负激活的con文件。c.二次分析:选择真针刺/假针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴生成的激活/负激活的con文件，进行真针刺和假针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴激活/负激活脑区比较的二次分析，统计采用两独立样本t检验，余同上文b。获取真针刺/假针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴激活/负激活脑区差异的统计参数图。②.确定脑区定位和解剖位置。从SPM软件包中制作的上述统计参数图里复制中心坐标，输入软件Talairach Client（download from http://www.talairach.org/client.html），经处理后，得出脑功能区的解剖位置和BA区定位，并请有经验的神经内科医师根据解剖知识和临床经验进行校正。
　　 结果:
　　 1.被试者详细资料纳入的24例缺血性脑卒中患者，外关穴组2例和非穴组1例因扫描时患者剧烈运动，中止扫描，数据予以剔除。其中外关穴组病人男性9例，女性1例;年龄47-65岁，平均56.10±5.53岁;病程1-12月，平均5.30±3.71月;CSS评分15-27分，平均18.20±4.02分;9例有高血压病史，2例有糖尿病病史。非穴组病人男性9例，女性2例;年龄48-65岁，平均59.27±6.13岁;病程1-12月，平均4.09±3.83月;CSS评分11-15分，平均16.91±5.24分;9例有高血压病史，2例有糖尿病病史。两组余下志愿者一般资料比较无统计学差异，有可比性。纳入的6例健康志愿者均完成试验，无1例数据剔除。其中，男性3例，女性3例;年龄21-27岁，平均23.33±2.61岁。
　　 2.针刺和假针刺缺血性脑卒中病人外关穴的fMRI脑功能成像比较研究结果
　　 针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴激活/负激活的脑区:左侧脑部Brodmannarea(BA)10、18、21和右侧BA7、17、19、23、39、40出现激活点;左侧BA3、6、10、21和右侧BA3、4、5、10出现负激活点。
　　 假针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴激活/负激活的脑区:仅有双侧脑区BA7出现负激活。
　　 真针刺和假针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴激活/负激活脑区比较的差异:与假针刺比较，真针刺外关穴后激活相对减弱的脑区有右侧BA2、3、4和6;负激活相对增强的脑区有右侧BA3、4和6。
　　 3.针刺缺血性脑卒中病人外关穴和非穴的fMRI脑功能成像比较研究结果
　　 针刺缺血性脑卒中病人右侧非穴激活/负激活的脑区:右侧脑部BA7出现激活点，左侧脑部BA10出现负激活点。
　　 假针刺缺血性脑卒中病人右侧非穴激活/负激活的脑区:未出现激活点和负激活点。
　　 针刺缺血性脑卒中病人右侧外关穴和非穴激活/负激活脑区比较的差异:与针刺非穴比较，针刺外关穴针刺后仅有激活相对减弱的脑区右侧BA5。
　　 4.针刺缺血性脑卒中病人、健康志愿者外关穴的fMRI脑功能成像比较研究结果:
　　 针刺健康志愿者右侧外关穴激活/负激活的脑区:左侧脑部BA6、8、13、18、19、20、21、22、37、40、42、44、47、豆状核下方、壳核、小脑扁桃体后部、屏状核下部和颞下回，及右侧脑部BA6、13、19、20、21、22、27、37、38、40、42、45、垂体下半月小叶、小脑蚓垂后部、丘脑下部、豆状核下方、壳核、颞叶下方、海马回、枕叶和颞下回出现激活点。左侧脑部BA1、3、4、6、18、31、40，及右侧脑部BA1、5、10、11出现负激活点。
　　 针刺外关穴后缺血性脑卒中病人和健康人激活脑区的差异:与健康人比较，病人针刺后激活相对增强的脑区在左右脑均有分布，左侧较为集中分布在BA5、6、7、18、19、24、32，以及丘脑下方;右侧较为集中分布在BA4、6、7、18、19和32。激活相对减弱的脑区主要分布在左侧，较为集中分布在BA13、岛叶下部、小脑扁桃体后部、丘脑下方、乳头体、丘脑下方腹后外侧核和山顶前叶;右侧脑区主要集中在BA13。
　　 针刺外关穴后缺血性脑卒中病人和健康人负激活脑区的差异:与健康人比较，病人针刺后负激活相对增强的脑区在左右脑均有分布，左侧较为集中分布在BA6、11、20、22、37、47，以及小脑舌前部、小脑扁桃体后部和小脑山顶前部;右侧较为集中分布在BA8、37、45、47，以及小脑山顶前部、小脑结节前部、豆状核叶下方、外侧苍白球、颞叶下方和海马回。负激活相对减弱的脑区为左侧脑区BA7。
　　 结论:
　　 本研究通过比较初步表明外关穴针刺和假针刺、外关穴和非穴、正常人和缺血性脑卒中病人外关穴针刺之间均存在着一定差异;同时研究初步表明针刺外关穴特异性的指向性激活/负激活，可能是外关穴治疗缺血性脑卒中运动障碍、感觉障碍、视觉障碍和失语的机制之一，也初步佐证了针刺外关穴中枢调控是基于网络调控来实现的。

目录

摘要

第一章 前言

第二章 试验一 针刺和假针刺缺血性脑卒中病人外关穴的fMRI脑功能成像比较研究

一、对象和方法

二、结果

第三章 试验二 针刺缺血性脑卒中病人外关穴和非穴的fMRI脑功能成像比较研究

一、对象和方法

二、结果

第四章 试验三 针刺缺血性脑卒中病人、健康志愿者外关穴的fMRI脑功能成像比较研究

一、对象和方法

二、结果

第五章 分析与讨论

一、经穴特异性的研究现状

二、fMRI在针刺研究中的运用

三、针刺治疗缺血性脑卒中的机制研究概况

四、外关穴在治疗中风病中的运用

五、非穴的考究

六、针刺缺血性脑卒中病人外关穴fMRI脑功能成像研究

第六章 小结

参考文献

附1 试验彩图

附2 英文缩略词表

附3 脑功能分区及其功能

附4 被试者登记表

附5 被试者须知和知情同意书

附6 攻读学位期间成果

附7 统计学审稿证明书

致谢

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