李晓陵，张坤宇，蔡丽娜，刘晓慧， 竺柏年，姜晓旭，马健，李崖雪，王丰，*

作者单位：1. 黑龙江中医药大学附属第一医院CT磁共振科，哈尔滨 150040 2. 黑龙江中医药大学研究生院，哈尔滨 150040

针刺丰隆穴治疗疾病临床应用广泛[1]，大量研究证实，针刺丰隆穴在治疗认知障碍[2]、疼痛性疾病[3]等具有显著的疗效，但具体作用机制尚不完全明确。脑fMRI可以实时反映在特定刺激状态下脑功能区的活动状况[4]。因此，本试验采用Bold-fMRI技术对针刺丰隆穴和非穴脑激活区进行比较分析，探讨针刺丰隆穴的脑效应机制。

1 材料与方法

1.1 研究对象

18名男性健康志愿者来自黑龙江中医药大学，为了避免女性受试者生理周期的影响，本试验未予纳入。其中2名受试者由于图像数据头动位移过大被排除，最终选取16名符合试验纳入标准的受试者进行分析研究，年龄(22±4.0)岁。本研究通过了黑龙江中医药大学附属第一医院伦理委员会的批准。

纳入标准：受试者BMI指数18～24，均为右利手；无明确外伤史，无神经、精神损伤病史及磁共振扫描禁忌；7 d内无摄入任何药物，对针刺操作可接受；头动参数为：平动＜1.5 mm，转动＜1.5°；无严重的脑器质性疾病或急慢性疾病；受试者均需签署知情同意书。

1.2 试验方案

针刺操作使用一次性不锈钢针灸针，针长40 mm，由苏州康升医疗器械有限公司制造，该品牌针灸针经过本团队大量相关试验验证为受磁场影响最小，且针刺部位距离磁体中心较远，因此对试验结果不会造成影响。丰隆穴位于小腿的前外侧，在外踝尖上方8寸，条口穴外侧1寸处[5]。选取非穴的位置为丰隆穴上方2 cm，此部位避开了其它经脉。试验顺序是随机原则，16名受试者均分别针刺右侧丰隆穴及非穴，针刺深度为10～15 mm，每个受试者接受2次试验，试验间隔时间为7 d。fMRI数据采集过程中，针刺操作采取区块设计(Block Design)，共7个区块，包括4次留针和3次捻针状态，规律交替进行(图1)，捻针操作时运用平补平泻法，捻转角度180°±20°，频率60～100次/min，以酸麻胀痛量化指标为中度得气感。针刺操作由同一名具有丰富针灸经验的医师完成。

1.3 扫描参数

采用Philips Achieva 3.0 T TX磁共振扫描设备。完全休息30 min后，受试者平躺在扫描床上，将头部放在16通道颅脑线圈中，配置眼罩、耳塞。首先行常规MRI颅脑检查，目的是排除脑内有器质性病变受试者。常规扫描序列包括T1WI、T2WI，SE-T1WI扫描参数：重复时间(time of repeat，TR) 500 ms，回波时间(time of echo，TE) 15 ms，视野(fiеld оf viеw，FOV) 230 cm×230 cm，层厚(slice thickness) 6 mm，层间距(slice gap) 1 mm，扫描层数(slices) 24层，扫描时间(total scan duration) 2 min 55 s。TSE-T2WI扫描参数：TR 3000 ms，TE 80 ms，反转角 90°，总扫描时间2 min 42 s。其他参数同T1WI。

解剖图像扫描参数(T1W-3D-TFE序列)：TR 8.3 ms，TE 3.8 ms，FOV 256 mm×256 mm，FA 12°，Slices 188，层厚1 mm，层间隔 0 mm，总扫描时间4 min 52 s。功能图像扫描参数(FE-EPI序列)：TR 2000 ms，TE 30 ms，FOV 220 mm×220 mm，FA 90°，矩阵64×64，扫描层数 36，层厚3 mm，层间隔 1 mm，总扫描时间9 min 9 s，共270个时间点。

1.4 图像处理

对获得的功能及结构MRI原始数据，使用MRIConvert软件(version 2.0 rev.235，http://lcni.uoregon.edu)将DICOM格式转换为NIFTI格式。在MATLAB (美国MathWorks公司的矩阵实验室) 2017a环境下运行DPARSF (version 4.3，http://rfmri.org/ DPARSF)、XJVIEW (version 9.6，http:// www. alivelearn. net/ xjview)软件进行图像数据预处理及结果呈现。数据处理过程包括：(1)时间层校正(slice timing)；(2)头动校正(realign)，若头动＞1.5 mm或1.5°，排除该受试者数据；(3)空间标准化(normalise)，利用配准、分割后的3D-T1像把本地空间数据对齐到蒙特利尔神经学研究所(Montreal neurilogical institute，MNI)标准空间；(4)空间平滑(smooth)，平滑核(FWHM)为6 mm×6 mm×6 mm。

1.5 统计学处理

统计学分析应用SPM12(statistical parametric mapping，http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/)软件。首先采用单样本t检验，得到针刺丰隆穴和非穴的脑激活区数据，然后取两者脑激活区的并集，并以此作为模板(mask)，再进行配对样本t检验，统计阈值为体素(voxel)水平P=0.001(未校正)，簇(cluster)水平P＜0.05(FWEc校正)，获得针刺丰隆穴比较非穴相对增强、减弱的脑激活区。

2 结果

与针刺非穴相比，针刺丰隆穴增强脑激活区包括：右侧额下回(BA45)、顶上小叶(BA7)，左侧顶下小叶(BA40)；减弱脑激活区包括：右侧边缘叶、丘脑、前扣带回(BA32)、额中回(BA46)、小脑后叶，左侧海马旁回(BA35)、脑岛(BA13)、小脑前叶(表1，2；图2)。

3 讨论

3.1 针刺丰隆穴的中医理论

传统中医学所述，丰隆穴出自《灵枢•根结》：“丰隆者，阳血聚之而隆起，化阴络交太阴，有丰满之象，故名丰隆”，是足阳明胃经络穴，具有健脾、化痰、利湿的功效，脾胃运行正常，则痰无所生，所以本穴是治痰要穴，因“百病皆由痰作祟”[6]，因此本研究选取丰隆穴为研究对象。

3.2 针刺丰隆穴较针刺非穴增强的脑激活区分析

本研究中，针刺丰隆穴相比非穴额下回(BA45)、顶上小叶(BA7)、顶下小叶(BA40)脑区相对特异性增强激活。有研究表明，额叶的外部是空间信息材料实施的主要部位[7]，与信息工作记忆的编码和提取有关[8]。Sack等[9]揭示顶叶皮层的激活与视空间任务密切相关，如物体位置的变化可导致双顶叶皮层的强激活。针刺丰隆穴在治疗认知功能障碍疾病发挥重要作用[10]，结合本项研究结果，笔者推测与增强激活额叶、顶叶相

图1 针刺操作试验设计方案。R：为得气后留针状态；S：为捻针状态 Fig. 1 Acupuncture operation test design. R is the state of the needle after the gas is obtained. S is the state of the twisting needle.

解剖部位 右/左 Brodmann分区t值 体素数 MNI 坐标系

X Y Z

额下回 右 BA45 3.85 78 54 21 12顶上小叶 右 BA7 2.90 67 42 -48 33顶下小叶 左 BA40 2.85 65 -36 -45 51关脑区有关。顶叶是处理空间特征信息的主要部位，尤其在短期空间记忆的认知过程中尤为突出[11]。

表2 针刺丰隆穴较针刺非穴减弱的脑激活区Tab. 2 Compared with acupuncture at sham acupoint, acpuncture at Fenglong weakened areas of brain activation

3.3 针刺丰隆穴较针刺非穴减弱的脑激活区分析

图2 针刺丰隆穴较针刺非穴增强、减弱的脑激活区轴位图。红色表示增强的脑激活区，蓝色表示减弱的脑激活区 Fig. 2 Axis map of acupuncture at Fenglong point compared with acupuncture at sham acupoint enhancement and weakened brain activation area. Red indicates an enhanced brain activation area and blue indicates a weakened brain activation area.

针刺丰隆穴相比非穴，笔者发现丘脑、前扣带回、脑岛等脑激活区减弱，这些脑区主要管理疼痛的认知和识别，形成“疼痛矩阵”[12]。临床上，针刺丰隆穴用于治疗头痛、下肢痿痹、腹痛、腹胀、溃疡性疼痛等疾病，且疗效显著[13]。本研究中，穴位刺激在上述脑区引发的激活，可能是针刺丰隆穴能起到缓解患者疼痛的中枢作用机制之一。丘脑是有害信息和疼痛信号进入大脑皮层的中继站[14]，是最重要的感觉整合中枢，与疼痛具有一定程度的相关性[15]。在本试验中观察到丘脑活动减弱，可以说明丘脑在疼痛调节中发挥了重要作用。脑岛具有调节内脏活动、情绪和疼痛的功能[16]，相关研究表明，岛叶是脊髓丘脑系统的一个重要的感觉输入区，参与疼痛和触觉等信息处理[17]。在研究疼痛方面，应用fMRI技术观察脑功能区改变，众多文献证实岛叶是最常见的脑激活区之一[18]。本研究中，脑岛活动相对减低，与先前研究证实脑岛与疼痛有关的生理反应以及回避行为密切相关的结论相符[19]。前扣带回主管情绪处理，在＂疼痛矩阵＂网络中对疼痛信息的整合起到重要作用[20]。本研究中，相比非穴针刺丰隆穴后观察到前扣带回激活脑区减弱，这与以往针刺穴位和非穴 fMRI研究中所观察到的结果一致[21]。此外，本试验小脑前、后叶也出现了激活减弱脑区，研究证明小脑不仅具有协调躯体运动功能[22]，而且还参与了痛觉认知的过程，也是痛觉调节网络的重要部分[23-24]。

3.4 针刺非穴脑效应分析

试验中针刺非穴对脑区的激活效应，笔者理解为：一方面是非穴位于丰隆穴上方2 cm，可能正处于足阳明胃经经气布散的区域，理论上，该非穴针刺临床功效较弱。如何进一步界定丰隆穴与非穴的区别，还应细化试验条件后再进一步研究[25]。另一方面针刺非穴可能产生不良的效应甚至加剧疼痛，即激活了疼痛相关脑区[26]。所以和丰隆穴比较，两者存在显著差异。

综上所述，本研究结果表明，相比非穴针刺丰隆穴脑激活区具有相对特异性，这些激活的脑区与认知、痛觉处理等功能相关。为针刺丰隆穴脑效应机制提供了可视化依据。

利益冲突：无。