[摘要]目的比較針刺百會(huì)穴后、電針刺激時(shí)與進(jìn)針前的局部一致性(regionalhomogeneity，ReHo)的差異情況，探討電針刺激百會(huì)穴的即刻腦功能改變。材料與方法收集20名健康受試者，進(jìn)針并“得氣”后，連接電針刺激儀。掃描在聯(lián)影3.0TMRI進(jìn)行，利用頭顱柔性線圈，分別于進(jìn)針前、進(jìn)針后、電刺激時(shí)分別進(jìn)行血氧水平依賴功能磁共振成像(bloodoxygenationleveldependentfunctionalmagneticresonanceimaging，BOLD-fMRI)掃描。利用RESTplus軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，對(duì)結(jié)果進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)。

　　結(jié)果針刺百會(huì)穴后與針刺前相比，ReHo值增高的腦區(qū)有左側(cè)中央后回、右側(cè)中央前回;ReHo值減低的腦區(qū)有兩側(cè)顳中回、小腦。電針刺激百會(huì)穴時(shí)與針刺前相比，ReHo值增高的腦區(qū)有兩側(cè)中央后回、兩側(cè)中央前回、右側(cè)顳上回、兩側(cè)舌回、右側(cè)腦島、左側(cè)距狀裂;ReHo值減低的腦區(qū)有兩側(cè)楔前葉、小腦。結(jié)論本研究獲得了針刺百會(huì)穴“得氣”狀態(tài)以及電針刺激時(shí)的ReHo值變化，證明了利用頭顱柔性線圈及配套裝置研究頭穴電針刺激的即刻腦效應(yīng)的可行性。

　　[關(guān)鍵詞]電針;功能磁共振成像;局部一致性;百會(huì)穴

　　針灸療法歷史悠久，療效可靠，世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將一些疾病列為針灸治療的推薦病譜[1]。百會(huì)穴(GV20)位于頭頂，屬督脈，與大腦關(guān)系密切，具有安神利腦、開竅醒腦、祛風(fēng)利竅等功能，多用于治療神經(jīng)和精神疾病[2]，是臨床治療和研究中使用較多的穴位。針灸作為一種有效的體表刺激療法，其作用機(jī)制尚不清楚，目前認(rèn)為針刺引起的中樞效應(yīng)可能是關(guān)鍵。

　　血氧水平依賴功能磁共振成像(bloodoxygenationleveldependentfunctionalmagneticresonanceimaging，BOLD-fMRI)為研究針刺相關(guān)穴位引起大腦的改變提供了可視化研究途徑。本研究利用特制的頭顱柔性線圈和電針刺激儀，采用局部一致性(regionalhomogeneity，ReHo)的fMRI研究方法，觀察電針刺激百會(huì)穴即刻的BOLD-fMRI變化，初步探討電針刺激頭部穴位的實(shí)時(shí)腦功能成像的可行性。

　　1材料與方法

　　1.1受試者收集

　　收集20名健康受試者，年齡范圍20～30歲，男性與女性比例為1∶1。入組標(biāo)準(zhǔn)：右利手;既往1個(gè)月內(nèi)未接受藥物及針灸治療;無(wú)MRI檢查禁忌證。本研究獲得上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院倫理委員會(huì)(No.2017-570-53-01)的批準(zhǔn)。所有受試者均被告知檢查過(guò)程，并簽署知情同意書。

　　1.2MRI檢查

　　采用uMR7803.0TMRI(聯(lián)影醫(yī)療)進(jìn)行頭顱MRI檢查。線圈選擇頭顱柔性12通道線圈(AHC-12)。成像序列包括定位相、橫斷位T2WI、矢狀位3D-T1WI、BOLD-fMRI。矢狀位3D-T1WI成像參數(shù)如下：GRE-FSP序列;TR=10.5ms;TE=4.4ms;TI=1120;BW=150Hz/pixel;FA=15°;層厚=1mm;FOV=220mm×256mm;矩陣=330×256;以大腦鐮為中心層面。橫斷位BOLDfMRI成像參數(shù)如下：EPI序列;TR=2000ms;TE=30ms;BW=2250Hz/pixel;FA=90°;層厚/層間距=3mm/0mm;FOV=225mm×225mm;矩陣=64×64;以前后聯(lián)合水平為中心層面，共33層。

　　1.3穴位選擇和電刺激模式

　　針刺由一名經(jīng)驗(yàn)豐富的針灸醫(yī)生完成，穴位選擇百會(huì)穴(GV20)，采用0.5寸金制毫針進(jìn)行針刺，毫針與頭皮呈15°角左右從前向后采用平補(bǔ)平瀉方法將針刺入頭皮下，當(dāng)針尖達(dá)到帽狀腱膜下層時(shí)左右捻轉(zhuǎn)得氣，以志愿者感到酸、麻、脹、痛或有傳導(dǎo)感為宜，然后使針與頭皮平行，進(jìn)入深度為0.5寸。確認(rèn)受試者存在“得氣”感后，連接經(jīng)改進(jìn)的華佗牌低頻脈沖治療儀(G6805-2)，設(shè)置連續(xù)波，頻率2Hz，電流1～5mA，以受試者能忍受為限度，電刺激時(shí)長(zhǎng)5min。

　　1.4掃描流程

　　受試者仰臥于檢查床，用泡沫墊固定頭部。先進(jìn)行定位相、結(jié)構(gòu)相掃描，隨后進(jìn)行BOLD-fMRI掃描，再于檢查床上進(jìn)行百會(huì)穴針刺，得氣后留針，進(jìn)行BOLD-fMRI掃描，連接電針刺激儀，于開啟電針刺激同時(shí)進(jìn)行BOLD-fMRI掃描。掃描結(jié)束后，對(duì)所有受試者根據(jù)針刺過(guò)程中關(guān)于酸、脹、麻、痛等感受進(jìn)行主觀評(píng)分，使用10分視覺模擬評(píng)分量表(visualanaloguescalem，VAS)，0=無(wú)感覺;1～3=輕度;4～6=中等;7～8=強(qiáng);9=重度;10=難以忍受。

　　1.5數(shù)據(jù)后處理

　　所有BOLD-fMRI數(shù)據(jù)采用RESTplus軟件進(jìn)行后處理，數(shù)據(jù)處理步驟包括：時(shí)間層校正;頭動(dòng)矯正;空間標(biāo)準(zhǔn)化;計(jì)算肯德爾的一致性系數(shù)(kendall'sconsistencycoefficient，KCC)，體素閾值設(shè)定為26，獲得KCC-ReHo;空間平滑：半寬高(full-widthathalfmaximum，F(xiàn)WHM)為6mm，對(duì)空間平滑后的圖像進(jìn)行空域?yàn)V波，獲得各組的ReHo值。

　　1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

　　對(duì)進(jìn)針前/進(jìn)針后、進(jìn)針前/電針刺激獲得的ReHo值分別進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，P<0.001，無(wú)校正，表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并去除clustersize<10無(wú)意義的腦區(qū)。XjView軟件定位有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的相關(guān)腦區(qū)的具體解剖位置。

　　2結(jié)果

　　所有20名受試者數(shù)據(jù)均納入后處理及統(tǒng)計(jì)分析中，受試者在測(cè)試期間都保持清醒。主要的“得氣”感包括酸、脹、麻、疼痛，測(cè)量每種感覺的強(qiáng)度(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)，0表示無(wú)感覺，10表示無(wú)法忍受。

　　2.1進(jìn)針前后ReHo值的變化

　　針刺百會(huì)穴后與針刺前相比，ReHo值增高的腦區(qū)有左側(cè)中央后回、右側(cè)中央前回;ReHo值減低的腦區(qū)有左側(cè)顳中回、右側(cè)顳中回、小腦(P<0.001uncorrected，cluster>10voxels)。

　　2.2電針刺激時(shí)與針刺前ReHo值的變化

　　電針刺激百會(huì)穴時(shí)與針刺前相比，ReHo值增高的腦區(qū)有右側(cè)中央后回、左側(cè)中央后回、右側(cè)中央前回、左側(cè)中央前回、右側(cè)顳上回、左側(cè)舌回、右側(cè)舌回、右側(cè)腦島、左側(cè)距狀裂;ReHo值減低的腦區(qū)有左側(cè)楔前葉、右側(cè)楔前葉、小腦(clusterFDR校正，k=83，P<0.001，cluster>10voxels)。

　　3討論

　　本研究利用ReHo的方法研究電針刺激百會(huì)穴對(duì)健康人的實(shí)時(shí)腦神經(jīng)元反應(yīng)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)進(jìn)針后左側(cè)中央后回及右側(cè)中央前回ReHo值增高，兩側(cè)顳中回及小腦ReHo值減低。電針刺激后兩側(cè)中央前回、兩側(cè)中央前回、右側(cè)顳上回、兩側(cè)舌回、右側(cè)腦島及左側(cè)距狀裂ReHo值增高，兩側(cè)楔前葉及小腦ReHo值減低。

　　3.1頭部穴位針刺治療的研究?jī)r(jià)值

　　在臨床治療中，針刺治療多涉及多個(gè)穴位的組合，因此，以往多采用多個(gè)穴位配伍進(jìn)行針灸fMRI研究[3]。而穴位組合引起的腦區(qū)變化可能與協(xié)同整合效應(yīng)有關(guān)，其效果可能是共向的，也可能互相拮抗[4]。研究針刺單個(gè)穴位引起的腦功能變化可能更易于發(fā)現(xiàn)針刺引起的中樞效應(yīng)，同時(shí)避免其他因素干擾。以往針灸fMRI研究多注重于體部穴位，且大多位于下肢，如足三里、陽(yáng)陵泉、三陰交等[3，5-6]。

　　較少有對(duì)頭部相關(guān)穴位進(jìn)行針刺的BOLD-fMRI研究。原因在于傳統(tǒng)硬質(zhì)頭顱線圈無(wú)法在患者不移動(dòng)的情況下給予頭部穴位的針刺，而且一般的針灸針和刺激儀不能進(jìn)入磁共振機(jī)房?jī)?nèi)，無(wú)法在BOLD-fMRI掃描的同時(shí)對(duì)相關(guān)頭部穴位進(jìn)行電刺激。本研究團(tuán)隊(duì)前期分別設(shè)計(jì)了一種頭顱柔性線圈和電針刺激儀，解決了針刺頭部穴位即刻fMRI研究的空白[7-8]。通過(guò)頭顱線圈的孔道，給予相應(yīng)頭部穴位的針刺。防磁的電針儀和導(dǎo)線設(shè)計(jì)，解決了電刺激儀不能進(jìn)MRI室內(nèi)的難點(diǎn)，而特制的金針不會(huì)受到磁場(chǎng)影響，且沒(méi)有一般金屬導(dǎo)致的MRI圖像偽影。本研究主要探討了電針百會(huì)穴引起的即刻腦神經(jīng)活動(dòng)改變。

　　3.2ReHo在研究針刺百會(huì)穴即刻及動(dòng)態(tài)效應(yīng)中的應(yīng)用

　　與傳統(tǒng)的“針灸-反應(yīng)”信號(hào)處理及分析方式不同，本研究利用ReHo方法進(jìn)行腦功能成像分析。傳統(tǒng)任務(wù)態(tài)fMRI設(shè)計(jì)(包括BLOCK和EVENT設(shè)計(jì))反映的是任務(wù)狀態(tài)與對(duì)照狀態(tài)相減后得到的與特定認(rèn)知活動(dòng)相關(guān)的腦區(qū)的BOLD信號(hào)值改變。但許多臨床報(bào)告表明，針刺可以在行針結(jié)束之后提供持續(xù)的治療效果。

　　針刺刺激將導(dǎo)致神經(jīng)元活動(dòng)的持續(xù)變化，且不會(huì)在隨后的刺激間的間期恢復(fù)到刺激前的基線水平，針刺刺激可能改變隨后靜息狀態(tài)下潛在的自發(fā)性BOLD信號(hào)波動(dòng)[9]。而在刺激后的“休息”期間，甚至在針灸刺激結(jié)束后，大腦的部分腦區(qū)的刺激相關(guān)活動(dòng)依舊非常明顯[10]。因此，典型的一般線性模型分析可能不敏感或不適合識(shí)別針刺引起的神經(jīng)反應(yīng)改變，很難將當(dāng)前的大腦活動(dòng)與同一針刺刺激所引起的與其延遲效應(yīng)相關(guān)的腦活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)[11-12]。

　　ReHo是靜息態(tài)fMRI研究的一種方法，通過(guò)分析不同時(shí)間的一定條件下，腦功能區(qū)內(nèi)局部及相鄰體素的BOLD信號(hào)變化，反映腦區(qū)的活動(dòng)性差異[13]。Liu等[5]研究發(fā)現(xiàn)，針刺陽(yáng)陵泉穴CB34后，在大腦的不同區(qū)域，包括認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、邊緣系統(tǒng)和腦區(qū)的其他部位，ReHo值有改變。有研究認(rèn)為進(jìn)針本身不會(huì)產(chǎn)生顯著的影響針刺fMRI信號(hào)的變化[14]。而大部分研究發(fā)現(xiàn)，針灸“得氣”后可以引起不同腦區(qū)的正或負(fù)激活，并在相應(yīng)腦網(wǎng)絡(luò)間形成功能連接[15]。

　　本研究結(jié)果顯示，“得氣”后留針狀態(tài)和進(jìn)針前狀態(tài)比較，左側(cè)中央后回及右側(cè)中央前回ReHo值升高，而小腦、兩側(cè)顳中回ReHo值降低，說(shuō)明“得氣”后留針狀態(tài)腦內(nèi)局部神經(jīng)元已經(jīng)發(fā)生改變，而且持續(xù)時(shí)間可能較長(zhǎng)。筆者推測(cè)針灸的“得氣”狀態(tài)可能是一種大腦特殊狀態(tài)，“得氣”后雖不進(jìn)行捻針、行針等操作，但是在不同的腦區(qū)存在持續(xù)性的神經(jīng)元活動(dòng)，在中樞相應(yīng)的腦區(qū)產(chǎn)生作用，可以引起腦內(nèi)神經(jīng)元的活動(dòng)變化。這也間接反映了傳統(tǒng)任務(wù)態(tài)針灸fMRI研究范式的局限性。

　　而在電針刺激時(shí)，結(jié)果顯示有更多的腦區(qū)ReHo值發(fā)生改變，兩側(cè)中央前回、兩側(cè)中央后回、兩側(cè)舌回、右側(cè)腦島、右側(cè)顳上回的ReHo值升高，兩側(cè)楔前葉和小腦的ReHo值降低。相對(duì)于“得氣”后的留針狀態(tài)，電針刺激狀態(tài)顯然引起更多的腦區(qū)產(chǎn)生神經(jīng)元活動(dòng)。電針刺激類似于手針的捻針和行針，是針灸治療的方法之一，目前廣泛地應(yīng)用于臨床治療中。Pang等[6]利用電針三陰交(SP6)治療經(jīng)前綜合征患者，發(fā)現(xiàn)針刺可以調(diào)節(jié)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和感覺運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)異常神經(jīng)活動(dòng)，相應(yīng)腦區(qū)的ReHo值升高或降低。

　　但是較少有研究探討電針刺激的即刻腦效應(yīng)變化。本研究在電針刺激的同時(shí)進(jìn)行BOLD-fMRI掃描，獲得了即刻電針刺激時(shí)的BOLD信號(hào)改變，發(fā)現(xiàn)ReHo值升高的腦區(qū)主要位于兩側(cè)軀體運(yùn)動(dòng)和感覺區(qū)域以及視覺聯(lián)合皮層，ReHo值降低的腦區(qū)主要位于涉及情感認(rèn)知的皮層。目前基于BOLD-fMRI針刺研究大多只運(yùn)用靜息態(tài)fMRI印證了針刺后效應(yīng)的存在，且范式并不統(tǒng)一，并且傳統(tǒng)手針?lè)椒ㄈ狈�精�?zhǔn)控制，導(dǎo)致可重復(fù)性進(jìn)一步減低[16]。電針可以定量研究，但是受制于MRI設(shè)備，較少有對(duì)針刺即刻效應(yīng)的研究，并且選穴多位于遠(yuǎn)離磁體的下肢等部位，缺少頭部穴位針灸的fMRI研究，存在一定局限性[17-18]。本研究主要通過(guò)ReHo的分析方法，獲得了電針刺激百會(huì)穴即刻的持續(xù)狀態(tài)的大腦效應(yīng)改變。

　　3.3本研究的局限性

　　本研究的不足在于樣本數(shù)量較少，且選擇的均為健康志愿者。但是rs-fMRI掃描證實(shí)正常人和患者的腦功能活動(dòng)不同，病理狀態(tài)下穴位結(jié)合的機(jī)理與健康狀態(tài)不同，今后選擇患者作為研究對(duì)象，尋找相關(guān)證據(jù)。雖然本研究的是電針刺激頭部穴位的即刻腦效應(yīng)，但是掃描時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)(本次試驗(yàn)每段掃描為5min)，沒(méi)有連續(xù)顯示留針狀態(tài)下BOLD信號(hào)的改變。在以后的試驗(yàn)中，筆者會(huì)改進(jìn)掃描和分析的方法，探討頭針刺激狀態(tài)的持續(xù)BOLD信號(hào)波動(dòng)變化。本研究發(fā)現(xiàn)了針刺百會(huì)穴“得氣”狀態(tài)以及電針刺激時(shí)即刻的ReHo值變化，證明了利用頭針專用線圈及配套裝置研究頭穴電針刺激的即刻腦效應(yīng)的可行性，為進(jìn)一步探索針刺頭穴在疾病治療中的應(yīng)用提供了一種可行的影像學(xué)方法。

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