基于fMRI足三里穴位刺激和中枢神经功能兴奋区相关性研究

1、基于fMRI足三里穴位刺激和中枢神经功能兴奋区相关性研究大纲v研究背景研究背景 fMRI（功能磁共振成像） 足三里穴位v实验前准备实验前准备v实验过程实验过程v结果结果v结论结论v讨论讨论v展望展望研究背景研究背景演讲者：演讲者：v针灸源于中国，至今有2500年的历史，临床上对治疗诸如各种疼痛、中风、术后及化疗后的恶心、呕吐及戒除毒瘾等多种疾病取得较好效果，并为越来越多的患者所接受。v针灸真的可以产生治疗作用?还是仅仅是心理安慰作用？v针灸效果为何存在明显的个体差别?经络的实质到底是什么？研究背景研究背景 针灸是中医药学的重要组成部分,在治疗疾病、增进健康等方面发挥重要作用,近年来已逐渐被众多

2、国家和地区所接受。针灸治疗手法很多,针刺时运用不同手法会产生不同的功效。目前国内外关于针刺手法中枢效应的研究较少。 本实验利用功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging , fMRI)技术, 选取足三里穴作为针灸脑功能成像研究的切入点。足三里为足阳明胃经合穴，为四大总穴之首，是临床最常用的治疗穴位之一。临床疗效证实了针灸足三里对胃肠疾病的治疗作用，而且大量动物实验研究亦证实针刺该穴对胃肠功能有调节保护作用，为足三里主治消化系统疾病提供了实践依据。除此之外，足三里的很多临床应用功效还没有得到明确临床实践的支持。研究背景 随着fMRI等新技术的应用，

3、为进一步深入研究针刺的中枢神经机制提供了有力条件。许多学者致力于研究针刺的传入、传出途径及与效应靶器官之间关系，但针刺特定穴位具体能激活或抑制哪些脑区及其如何变化，各脑区之间的相互关系，如何通过中枢神经系统调节机制对效应靶器官发挥治疗作用，目前尚未完全明确。因此，还需进一步研究探索。 所以我们选择最为常用的足三里穴作为针刺特异性中枢机制研究的切入点，在足三里穴和邻近对照假穴上分别施针,研究手法的中枢效应及针刺真假穴的不同中枢作用,进一步探索针刺足三里临床疗效的中枢机制，手法针灸提供可视性实验依据。研究背景简介-fMRI演讲者：简介-fMRIv自古以来，人们总是想探测人脑是如何运作的？v别人的脑

4、袋里在想什么？简介-fMRI在fMRI以前就有很多研究脑功能的设备。v脑电图（EEG）v脑磁图（MEG）vPET和SPECT简介-fMRIfMRI的特点v空间分辨率高v无创v简便v易于重复研究简介-fMRIfMRI的理论基础的理论基础在神经元活动区域，激活的神经元的耗氧量增加。在神经元活动区域，血管扩张，局部脑的血流及血容量增加。激活的神经元所消耗的含氧血红蛋白的量小于局部脑血流增加所提供的含氧血红蛋白量，所以导致局部含氧血红蛋白的比例增加。含氧血红蛋白和去氧血红蛋白的磁化率是有差异的。（含氧血红蛋白是弱逆磁性，去氧血红蛋白是弱顺磁性）使用T2*序列扫描的时候，激活区域的含氧血红蛋白 含量高，

5、会导致其信号比非激活的时候高。简介-fMRIv在神经元活动区域，激活的神经元的耗氧量增加。v在神经元活动区域，血管扩张，局部脑的血流及血容量增加。简介-fMRIv含氧血红蛋白和去氧血红蛋白的磁化率是有差异的。（含氧血红含氧血红蛋白是弱逆磁性，去氧血红蛋白蛋白是弱逆磁性，去氧血红蛋白是弱顺磁性是弱顺磁性）v顺磁性的物质会影响局部磁场，导致其不均匀简介-fMRIv使用T2*序列扫描的时候，激活区域的含氧血红蛋白含氧血红蛋白含量高，会导致其信号比非激活的时候高。timeTE简介-fMRIv在扫描中，给与一定的刺激和静息时间简介-fMRIv用T2*序列每隔一定时间快速采集全脑时间采集简介-fMRIv从

6、图像中取某个或某几个像素都可以做出一条时间信号曲线。序列简介-fMRIv把刺激时间段的信号值和静息时间段的信号值提取出来进行数学统计计算。如果统计学有意义，该区域就不能排除激活区的可能。简介简介-足三里穴位足三里穴位演讲者：演讲者：简介-足三里穴位v足三里穴又名下陵、鬼邪v国际通用名ST36v三里是指理上、理中、理下胃位于在肚腹的上部，胃胀、胃痛的时候就要理上，按足三里的时候要同时往上方使劲；腹部正中出现不适，就需要理中，往内按；小腹在肚腹的下部，小腹上的病痛，得在按住足三里的同时往下方使劲，叫理下。简介-足三里穴位足三里穴定位足三里穴定位v正做屈膝位，于犊鼻（外膝眼），直下3寸，距离胫骨前嵴

7、一横指处取穴。简介-足三里穴位解剖位置解剖位置简介-足三里穴位作用机理作用机理v对胃蠕动的影响对胃蠕动的影响：多数对象胃懦动波频率和幅度均有增加，但对原来胃懦动有亢进者，则可有抑制作用， 还可缓解幽门痉挛；v对胃分泌的影响对胃分泌的影响：针刺足三里，治疗消化系统病时，针刺对胃酸和胃蛋白酶有调整作用，原来水平高者，针刺后降低，而低者则升高，对营养不良患者低于正常的胃总酸、游离酸、胃蛋白酶、脂肪酶等指标，针刺后可恢复正常；v对肠功能的影响对肠功能的影响：便秘患者，针刺后顺利排便；对腹泻患者有止泻作用；简介-足三里穴位作用机理作用机理v对神经系统的对神经系统的影响影响：可促进脑细胞机能的恢复，提高大

8、脑皮层细胞的工作能力；v对循环、血液系统的影响对循环、血液系统的影响：可以改善心功能，调节心律，增加红细胞、白细胞、血色素和血糖量；v对内分泌系统的影响对内分泌系统的影响：对垂体-肾上腺皮质系统功能有双向性良性调节作用，提高机体防御疾病的能力；v对呼吸功能的影响对呼吸功能的影响：增加肺通量和耗氧量；v对免疫功能的影响对免疫功能的影响 ：对免疫蛋白中的IgG、IgA有一定影响；能提高补体C3DHA值。实验分组临床资料临床资料26例男9例女7例女4例男6例非穴位组穴位组研究对象v26 名健康成人志愿者，男 15 人，女 11 人，年龄在 21-29 岁，平均年龄 25.1 岁；v体重 44-78

9、kg，平均为 58.3 kg，均为右利手，大专以上文化程度，女性避开月经期；v无精神及神经系统疾病病史，无服用精神类药物史，受试前无其他身体不适；v志愿者在本实验前三月内均未接受过针灸治疗。实验器材vfMRI 设备及线圈设备及线圈：GE Signa HDx 1.5T 超导型磁共振及 8 通道相控阵头颈神经血管联合线圈实验器材v针刺用具针刺用具：1.5 寸华佗牌一次性无菌套管针灸针（苏州医疗用品厂出品）实验器材v其他：海绵耳塞、泡沫头垫块等实验前准备v实验前30分钟分钟志愿者到磁共振室内平静休息平静休息。实验时受试者在清醒静息状态下平卧于磁共振室检查床，闭目平静呼吸闭目平静呼吸，使用橡皮耳塞塞住

10、耳朵尽量降低噪音避免听觉干扰，以减少受试者在扫描过程中的不适感，并使用泡沫头垫块固定头部固定头部以最大限度减少头部及其他部位的主动或被动运动。同时要求受试者不进行任何主动思维活动不进行任何主动思维活动，待受试者熟悉环境后开始进行扫描。实验过程和结果实验过程和结果演讲者：演讲者：v1.5 寸无磁性金属针,直径0.25 mm,针体长40 mmv直刺右侧足三里深约3 cm,针柄与皮肤垂直,得气后留针v刺激时间模式设计为RSRSRSRSRSRS（R和S分别为20s）加图v穴位组用手法(补法)针灸右侧足三里穴;v非穴位组用补法针灸右侧足三里穴外2 cm处,非经络线非穴位点v除针灸点不同外，其他条件均相同

11、实验过程-针刺方法与模式方法-图像后处理及分析v剔除静息期和刺激期第1次采集到的数据v进行Student t检验方法计算,获得正相关系数脑功能图v适当调整剔除的数据,使感兴趣区的信号曲线与刺激模式曲线基本吻合，得出调整后的正相关系数脑功能图v将脑功能图叠加在T1WI横断面图上方法-统计学分析v统计每个志愿者的功能成像激活区的部位,以及每一功能区有激活反应的例数v组间数据用精确概率法(Fishers Exact test)v对配对设计资料用McNemer检验(McNemer test)结果-两组脑功能区激活结果结果-两侧岛叶与两侧中央前后回激活结果-穴位组颞叶左右半球激活结果穴穴位位组组十十五五

12、例例左侧激活左侧激活12例（例（80%）右侧激活右侧激活5例（例（33.3%）v左右激活反应率比较差异有统计学意义(McNemer test,P=0.020)v其中左右侧同时激活4例(26.7% ),v左右侧同时未激活者2例(13.3% ),v左右侧一致反应率为40.0% 结果-两组脑功能区激活结果结果-基底节区激活情况结论、讨论与展望结论、讨论与展望演讲者：演讲者：结论 本实验应用 fMRI 观察针刺足三里与邻近非经络假穴大脑激活图的异同，通过 t 检验对比研究发现： 针刺足三里激活区域显著大于针刺假穴，针刺假穴激活区域以初级躯体感觉中枢相关脑区为主，且与针刺足三里部分激活区域重叠。v穴位组

13、与非穴位组脑内效应有多个相同脑区不同程度的激活结论v统计学分析发现除颞叶与基底节两个激活区外,其余激活区在两组之间无特异性v针刺穴位点引起多个功能区的激活可解释为穴位治疗疾病是脑内多个功能区协同作用的结果结论讨论（1）针刺真穴与假穴有许多相似脑区的激活与经络相互联系、纵横交错分布的经络理论相吻合,从这一理论出发，可以得出体表并没有真正的非经络线非穴位点,而只有经与络、腧穴与阿是穴之分。（2）颞叶与内脏活动、情绪行为活动以及记忆等密切相关。这与针灸足三里穴治疗胃肠疾病有不谋而合之处（3）针刺足三里激活了大脑优势半球的语言区（Broca 区和 Wernicke 区）以及右侧额中回后部讨论（4）针刺足三里激活对侧岛叶及颞横回皮质、颞中回、中央后回下区，这些区域与睡眠、情志密切相关,其中央后回下区及局部岛叶皮质还与味觉相关。（5）针刺足三里广泛激活双侧前额叶皮质，与躯体运动和思维活动相关，是高级神经中枢。讨论本实验不足之处本实验不足之处l志愿者在针灸时产生不同的针感亦可能导致脑内效应的差异l本实验穴位组与非穴位组基底节区特异反应率尚不能认为差异有统计学意义(精确概率法,P=0.065),但P值接近的结果,可能是实验例数较少所致l进一步的深入研究需增加例数,并规范统一实验条件总结 针刺