平衡针镇痛机理研究

经络养生

      回顾以往脑功能成像技术在针灸研究中的应用，大多是进行穴位的研究，针刺一个穴位可能兴奋或抑制多个脑功能区，但对各个脑功能区在脑网络中的相互联系还不清楚，还有待于进一步研究。平衡针是在中医学理论指导下总结出来的一种全新的针刺方法，研究发现平衡针治疗腰痛即时止痛效果明显优于传统毫针，本研究利用功能连接磁共振成像技术，以左侧杏仁核为种了点，研究疼痛患者在平衡针刺前、针刺后的脑功能连接网络变化情况，初步探讨平衡针镇痛机制。

        患者均来源于门诊，其中男性4例，女性5例，年龄35-69岁，平均年龄48岁。临床表现有腰痛症状，均无其他疾病。

        平衡针刺方法：所有针刺的操作均由同一位医生完成。取腰痛穴，定位为前额中央点，即将前额划一个“十”字，“十”字中问即为此穴;刺以滑车上神经或左右刺以眶上神经出现的针感为宜。常规穴位皮肤消毒，采用长1. 5寸无菌毫针，腰痛穴针尖向下平刺1寸;均采用快速针刺不留针手法。平衡针刺前后运用目测类比疼痛评分(VAS)进行评价，分值分别为0-11分，0表示无痛、中间5表示中痛、10表示极痛，记录痛觉评分。

        MR检查方法   平衡针刺前、针刺后10分钟内均进行功能磁共振扫描，受试者平卧在检查床，闭眼平静呼吸，使用橡皮耳塞降低噪音，固定头部并最大限度减少头部及其他部位的主动与被动运动。采用Siemens Avanto 1. 5T MR系统，标准正交头颅线圈。扫描采用单次激发梯度回波-回波平面序列(T2*-EPI一GRE)，成像参数为TR2000ms, TE30ms,翻转角90°，层厚4mm,问隔lmm，共30层覆盖全脑，视野(FOV) 240mm X240mm，矩阵64 X 64，扫描时间6min;解剖图像采用三维磁化强度预备梯度回波序列(3D-MPRAGE)T1WI，成像参数为TR 24ms,TE 6ms,翻转角35°，层厚0. 9mm,  FOV 240mm X 240mm，矩阵256 X 256 。

         数据处理   采用美国威斯康星医学院的功能性神经成像分析软件包(analysis of   Functional neuroimages, AFNI)对数据进行预处理和统计学分析。功能连接采用选取左侧杏仁核作为种了点(seed point)，按以下步骤进行:①计算种了点体素i和全脑体素J的互相关系数(cross correlation;  CCij)，找出与种了区域的时问进程相关的区域，即可表明目标区域与种了区域之间存在着功能连接性。②使用Fisher变换将CC转换为正态分布Z:CCij→Zij，然后将Z值绝对值化;对每个种了点体素i，平均Z值后得到该体素Zi的连接性。

        结果与讨论

        脑功能连接“种子点”的选取   脑功能连接的概念最早出现在电生理研究中，是描述脑区之间协同工作模式的有效手段之一。目前基于功能磁共振成像的功能连接分析已经广泛应用于人脑感觉、认知、情感机制等功能网络组织结构的研究中，功能连接是度量空间上分离的脑区时间上的相关性，即脑区间是否存在连接关系以及连接关系的强弱。研究脑功能连接有多种分析方法，其中种了点方法是最经典和常用的一种。这种方法首先选择若干个特定的体素或一个脑区作为种子，将种了区平均时间序列作为参考时间序列，然后与其它所有体素或其他脑区的时间序列做相关分析，从而产生一个空间的相关图，即功能连接模式图。功能模式图依赖于种了点的选取，种子点不同可能会得到不同的功能连接结果，大多数根据解剖知识或激活的功能区来选取种了点。疼痛是一种不愉快的感觉和情绪体验，伴随有强烈的负性情绪和对疼痛刺激的回避行为，杏仁核与上述情绪的产生过程及其躯体反应均有密切关系。杏仁核是边缘系统的一个重要核团，不仅同下丘脑、中脑网状结构、中央灰质、尾状核头部有密切的纤维联系，也与内侧丘脑、后丘脑有一定的纤维联系，最近越来越多的证据支持杏仁核参与痛觉的编码和调制过程，杏仁核在痛与镇痛中均起重要作用，因此本研究选用左侧杏仁核作为种了点。

         平衡针刺后左侧杏仁核功能连接增强的脑区   本研究中平衡针刺后中脑、右侧杏仁核及双侧丘脑等脑区与左侧杏仁核功能连接增强，总体上看，平衡针镇痛过程可能激活了与疼痛有关的神经网络，即下丘脑一边缘系统，中脑、杏仁核及丘脑都属于边缘系统的一部分，是一个广泛交互作用的网络系统，在痛觉的感受和调节中有非常重要的作用。Bobillier P 等研究证明中脑导水管周围灰质(PAG)和其腹侧的中缝背核有5-羟色胺（5-HT）能纤维上行到达杏仁核，由此作者认为本研究中平衡针镇痛的途径之一可能是由于中脑发出的5-HT能纤维末梢在杏仁核内释放5-HT从而引起镇痛。杏仁核在情感信息的加工、调节和记忆过程中发挥重要作用，以往结构影像研究中显示双侧杏仁核之问仅有少量的纤维连接，但静息态功能研究显示双侧杏仁核之问有显著的功能连接，这与本研究相一致，杏仁核是情感调节网络中的重要脑区，虽然双侧杏仁核没有直接的结构与功能连接，但杏仁核可能与情感网络内其他区域相互作用，通过网络内其他脑区双侧的功能连接而与对侧的杏仁核产生问接的功能连接。丘脑是重要的躯体感觉传导通路，丘脑的激活常常是双侧性的，它不仅与感觉有关，注意和警觉也可以增加双侧丘脑的活动，本研究中平衡针刺后双侧丘脑与左侧杏仁核的功能连接增强，可能是通过丘脑的整合作用，使痛觉冲动受到抑制，从而起到镇痛的作用。

   

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       平衡针刺后相对于针刺前与左侧杏仁核功能连接减弱的脑区本研究发现平衡针刺后右

       侧岛叶、右侧颞叶、右侧顶上小叶、右侧顶下小叶、右侧中央前回及右侧中央后回等脑区与左侧杏仁核功能连接减低。最近有人研究发现，机械疼痛引起的双侧岛叶的BOLD信号升高，但激活程度与疼痛刺激的强度和机械痛的性质无明显相关，有研究者认为岛叶参与了痛觉的情感成分，本研究结果显示右侧岛叶与左侧杏仁核的功能连接减弱，提示平衡针的镇痛可能通过控制痛觉的不良情感而起到镇痛作用。大脑皮层与杏仁核之间广泛的交互连接，显示主要与情绪表现及目的行为有关，现已确知大脑皮质对许多种感觉传入信号有着普遍的下行性抑制作用，本研究结果与现代神经传导通路理论有相悖之处，由此可以推想，大脑皮质有可能通过其他途径直接或问接影响皮质下与痛觉有关核团的活动，从而对痛觉进行调控。同时，本研究亦发现与左侧杏仁核功能连接减弱都是对侧的脑功能区，这与解剖学中脑功能区交义支配相类似，其确切机制目前还不清楚。

       综上所述，本研究初步得出了多个脑区与左侧杏仁核的脑功能连接网络改变参与平衡针的镇痛机制，对于平衡针对其他脑区功能的影响，还有待于进一步研究。