譚小龍,崔運能,陳蘭品,鐘偉楊,李紅林,曲姍姍,高靜純,陳俊琦
南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院1醫(yī)學(xué)影像科,4康復(fù)醫(yī)學(xué)科,廣東 廣州 510630;2南方醫(yī)科大學(xué)附屬佛山婦幼保健院放射科,廣東 佛山 528000;3南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院,廣東 廣州 510515
臨床上多根據(jù)大腦皮質(zhì)功能定位在頭皮的投影,以配穴組方進(jìn)行治療各類腦源性病癥,療效顯著[1-3]。國際標(biāo)準(zhǔn)頭針是其中的代表,是目前世界范圍內(nèi)微針系統(tǒng)唯一通行的標(biāo)準(zhǔn),然而,針刺機制研究的滯后,影響了國際標(biāo)準(zhǔn)頭針的推廣,也不利于國際交流。遂能否在活體上反饋其對中樞神經(jīng)機制的特異性影響,是提議國際標(biāo)準(zhǔn)頭針成為腦源性疾病治療的有效方法之一的關(guān)鍵。近年來,醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展為腧穴特異性的研究提供了新的手段——利用腦電圖、腦磁圖、磁共振等現(xiàn)有的多種神經(jīng)影像技術(shù)來觀察大腦的結(jié)構(gòu)和功能的改變。特別是靜息態(tài)fMRI(Rs-fMRI)[4],可以通過探測靜息下人腦自發(fā)腦功能活動,不需要進(jìn)行復(fù)雜的實驗設(shè)計,受試者也易于配合,是目前相關(guān)研究的熱點,目前已有相關(guān)研究,但未對性別差異進(jìn)行探討[5-6]。李佳子等[7]通過Rs-fMRI技術(shù)發(fā)現(xiàn)在行為和認(rèn)知領(lǐng)域有著性別的差異。本研究主要針對健康中老年女性,對其被國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后的效應(yīng)進(jìn)一步探討,以期為下一步病理狀態(tài)下的頭針針刺研究提供依據(jù)和參考。
選取2017年1~5月招募的11名已自愿簽署知情同意書的健康中老年女性受試者,年齡60~63歲(56.18±3.82歲)。納入標(biāo)準(zhǔn):年齡50~70歲,女性患者;無高血壓病史,無糖尿病病史,無甲狀腺病病史,顱內(nèi)無多發(fā)缺血性病灶者;飲食規(guī)律,不嗜煙、酒,且24 h內(nèi)無飲茶和咖啡,睡眠正常,體型適中;近1月內(nèi)未接受過針刺治療;右利手;已自愿簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):妊娠、哺乳期婦女;體內(nèi)有金屬類物質(zhì)(如心臟支架)和假牙者;有血友病等針刺禁忌癥者;有幽閉恐懼癥者。本研究已獲得吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)(No:2016ks043)。
按照《頭皮針穴名國際標(biāo)準(zhǔn)化方案》[8],選取頂中線(百會穴到前頂穴的連線)、左側(cè)頂顳前斜線(前神聰穴到懸厘的連線)、左側(cè)頂顳后斜線(百會穴到曲鬢穴的連線)進(jìn)行針刺。采用華佗牌一次性無菌針灸針(規(guī)格為0.30 mm×40 mm,蘇州醫(yī)療用品廠,中國),常規(guī)消毒后,沿頭皮呈15°~30°角針刺至帽狀腱膜下,進(jìn)針深度約30 mm,得氣后,快速捻轉(zhuǎn),頻率為200次/min以上,以受試者感覺局部脹麻為度,留針30 min,捻針1次/min。
采用西門子3.0 T超導(dǎo)MRI系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)頭部線圈,在針刺前和針刺后20~30 min內(nèi)獲取T1 MPRAGE和Rs-fMRI(EPI序列)為主的數(shù)據(jù)。技師要求受試者仰臥于磁共振掃描床,并將其頭部用泡沫墊固定在線圈內(nèi),以保持頭部不動。囑受試者保持清醒,用黑色眼罩遮蓋雙眼,海綿耳塞堵塞雙耳,封閉視聽,平靜呼吸,盡量不進(jìn)行特定的思維活動。
T1 MPRAGE掃描參數(shù):3D TFE序列橫斷面掃描,獲得全腦高分辨率T1WI解剖像。掃描參數(shù):TR=2 300 ms,TE=2.45 ms,轉(zhuǎn)角=8°,F(xiàn)OV=250 mm×250 mm,層厚=1 mm, 體 素=1.0 mm×1.0 mm×1.0 mm, 矩陣=256×256,層數(shù)=192。
fMRI-BOLD掃描參數(shù):采用單次激發(fā)回波平面成像(EPI)技術(shù)橫軸位掃描。掃描參數(shù):TR=2 000 ms,TE=30 ms,轉(zhuǎn)角=90°,層厚=3.5 mm,層間距=0.7 mm,體素=3.5 mm×3.5 mm×3.5 mm,F(xiàn)OV=224 mm×224 mm,重復(fù)次數(shù)=240,矩陣=64×64,層數(shù)=37,共8 min。
基于Matlab 2012a平臺,利用DPABI工具包啟動統(tǒng)計參數(shù)圖(SPM 12),對數(shù)據(jù)進(jìn)行去除時間點、時間平滑、校正頭動、配準(zhǔn)、去線性漂移、去除協(xié)變量、圖像濾波等后,分別計算針刺前、后低頻振幅比率(fALFF)和局部一致性(ReHo)值。隨后基于該平臺使用rest 1.8軟件包中配對t檢驗對干預(yù)前、后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,獲取統(tǒng)計參數(shù)圖,并對統(tǒng)計參數(shù)圖進(jìn)行識別、校正(AlphaSim校正,Cluster Size 27,rmm=4,P<0.005),獲得fALFF值和ReHo值變化的腦區(qū)解剖位置及激活強度,由有經(jīng)驗的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師根據(jù)解剖知識和臨床經(jīng)驗對其進(jìn)行最后校正。
1例受試者未在針刺結(jié)束后30 min內(nèi)進(jìn)行RsfMRI掃描,數(shù)據(jù)予以剔除,剩下10例受試者接受國際標(biāo)準(zhǔn)頭針干預(yù)后腦局部特異性變化如下:以右側(cè)小腦后葉、小腦角、懸雍垂和山坡為主的腦區(qū)fALFF降低(T=-6.576 1),而以左側(cè)角回、楔前葉和BA7為主的腦區(qū)fALFF增強(T=6.219 3)。以左梭形回(T=-5.609 5)為主,以左側(cè)腦橋(T=-6.431 6)為主,以顳上回和海馬旁回(T=-6.442 4,Z=-18)為主,以右側(cè)距狀裂周圍皮層(T=-5.520 1,Z=3)為主和以右側(cè)梭形回(T=-6.477 6,Z=-30)為主的腦區(qū)ReHo降低,而雙側(cè)楔前葉和BA7、角回為主(T=4.822 4及T=5.606 4),左顳中回和顳上回為主(T=6.745 8),左頂下小葉和中央后回為主(T=8.089 1),左邊緣葉、扣帶回、輔助運動區(qū)、中央前回、中央后回(T=6.714 1)為主的腦區(qū)ReHo增強(表1、圖1~2)。
本研究發(fā)現(xiàn),健康中老年女性腦功能在國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次針刺頂中線、左側(cè)頂顳前斜線、左側(cè)頂顳后斜線后,以左側(cè)角回、BA7、楔前葉為主的腦區(qū)fALFF值增強,表示該部分腦區(qū)局灶性神經(jīng)元活動增強。同時,這部分腦區(qū)與周圍相鄰局部神經(jīng)元活動同步性也增強了,即其ReHo值增強。研究對象的左側(cè)大腦半球為優(yōu)勢半球,其BA39是視覺性語言中樞(閱讀中樞),負(fù)責(zé)語義的加工[9]。BA7是體感聯(lián)合皮層,與空間定位有關(guān)[10]。楔前葉位于大腦頂葉內(nèi)側(cè)、后中皮質(zhì)背側(cè)部分,與軀體感覺皮質(zhì)、視覺皮質(zhì)、扣帶后回和壓后皮質(zhì)緊密相連[11-12],以通過自體感覺、視覺和其他多種感官輸入的信息,完成感覺運動的整合,并參與與運動意圖或早期運動計劃形成相關(guān)的高級認(rèn)知功能,及參與執(zhí)行控制的自我監(jiān)控過程。左側(cè)楔前葉,與ReHo一起升高的右側(cè)楔前葉和扣帶回是組成大腦執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的腦區(qū)之一[13]。
表1 國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后fALFF和ReHo變化的腦區(qū)及其定位Tab.1 Brain regions and the location of fALFF and ReHo after first intervention of international standard scalpel
除fALFF值與ReHo值一致增強的腦區(qū)外,左顳中回和左顳上回為主的腦區(qū),左頂下小葉和中央后回為主的腦區(qū),及左邊緣葉、輔助運動區(qū)、中央前回、中央后回為主的腦區(qū)ReHo值也有增強。其中,左顳中回與語言和語義記憶加工過程有關(guān)[14];顳上回參與語言的理解,是語言理解功能網(wǎng)絡(luò)的一部分[15-16];左頂下小葉為次級體感皮層,通過響應(yīng)外界對軀體的刺激[17];輔助運動區(qū)位于運動皮層的前方,主要參與復(fù)雜運動的準(zhǔn)備,起動和監(jiān)測[18];邊緣葉與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和大腦皮質(zhì)有廣泛聯(lián)系[19],參與高級神經(jīng)、精神(情緒和記憶等)和內(nèi)臟的活動;中央前回和中央后回分別為初級運動皮層和體感皮層,前者控制行為運動,后者接受對側(cè)肢體感覺的傳入[19]??梢?健康中老年女性腦功能在國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后,上述言語、感覺、肢體運動相關(guān)腦區(qū)加強了與周圍腦區(qū)的聯(lián)系。
至于fALLF值減弱是以右側(cè)小腦后葉、小腦角、懸雍垂和山坡為主。小腦后葉又稱為新小腦,與大腦皮層的關(guān)系密切[20],能協(xié)調(diào)大腦皮層發(fā)動的隨意運動,尤其是在精巧運動的形成和熟練方面。小腦原裂與上后裂之間的部分蚓部為山坡,山坡屬于新小腦的一部分,也參與隨意運動的調(diào)節(jié)。小腦懸雍垂即小腦蚓垂,參與完成人體的運動學(xué)習(xí),其整合功能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能具有可塑性的體現(xiàn)之一[21]。小腦主要通過腦干和脊髓得到中樞運動信息的反饋,從而完成更精確完美的運動[22]。小腦腳是小腦與腦干相連的部位,有三對。小腦中腳是高級中樞經(jīng)腦橋與小腦相聯(lián)系的通道[23]。左腦橋是位于中腦和延髓之間的中樞神經(jīng)結(jié)構(gòu),是大腦與小腦聯(lián)系的中介,通過小腦腳與小腦連接。大腦、腦橋和小腦組成的大腦-橋腦-小腦環(huán)路有效地保證了隨意運動的精確性。以上右側(cè)小腦相關(guān)腦區(qū)局灶性神經(jīng)元活動降低,可能與受試者在MR掃描下,全程被要求維持平躺不動,缺乏關(guān)聯(lián)的任務(wù)刺激,使得右側(cè)大腦-腦橋-小腦環(huán)路受到了抑制有關(guān)。
圖1 國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后fALFF變化的腦區(qū)Fig.1 Brain regions of fALFF after first intervention of international standard scalpel
圖2 國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后ReHo變化的腦區(qū)Fig.2 Brain regions and the location of ReHo after first intervention of international standard scalpel
此外,還有以左顳上回、海馬旁回、右距狀裂周圍皮質(zhì)和左右梭形回為主的腦區(qū)ReHo值下降。左顳上回與記憶和情感有關(guān)[24]。海馬旁回參與認(rèn)知和情緒的調(diào)控,其結(jié)構(gòu)的損傷可以引起情感和認(rèn)知行為的異常。右距狀裂周圍皮質(zhì)為視覺中樞分布區(qū)。左右梭回形則具有面部識別和其他屬性識別的視覺認(rèn)知功能[25-26]。這些腦區(qū)Reho值下降推測與試驗過程中受試者視覺封閉,視覺信號被阻斷,及盡量不進(jìn)行特定的思維活動有關(guān)。與現(xiàn)有同類研究對比[5],針刺健康中老年女性被國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后的效應(yīng)更加體現(xiàn)了左側(cè)大腦優(yōu)勢半球的主導(dǎo)優(yōu)勢,并出現(xiàn)了新的腦區(qū)—小腦,對隨意運動的調(diào)節(jié)有指向性意義。本研究也存在一定缺陷,如以自身對照為主,缺乏不同針刺方法的對照,也缺乏不同生理狀態(tài)下的比較;樣本量較小。需要下一步完善。
綜上,健康中老年女性腦功能在國際標(biāo)準(zhǔn)頭針首次干預(yù)后,與感覺、肢體運動、言語功能相關(guān)的腦區(qū)出現(xiàn)特異性改變。