不同穴位组合对脑梗死患者脑葡萄糖代谢的影响――PET研究
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[摘要]目的：观察不同穴位组合对脑梗死恢复期患者脑葡萄糖代谢的影响。方法：脑梗死患者12例，随机分为2组，醒脑开窍组(7例)选取内关、水沟、风池、三阴交、阴陵泉、太冲；常规针刺组(5例)选取合谷、曲池、足三里、阳陵泉和悬钟。针刺前后应用正电子发射型计算机断层显像(pet)技术观察脑局部葡萄糖代谢。结果：醒脑开窍组激活的脑区有梗死中心区、颞上回、丘脑、颞下回、直回、岛叶、枕外侧、顶叶、小脑；常规针刺组激活海马、额下回、尾状核、扣带回、楔前叶、顶叶。结论：不同穴位组合激活不同的脑区，说明了穴位与脑功能区存在特异联系。
[主题词]脑梗塞／针灸疗法；电针；葡萄糖／代谢；体层摄影术，发射型计算机；选穴
文章编号：0255-2930(2007)01-0026-04
中图分类号：R224．2 文献标识码：A
中风病是针灸疗法的适应证之一，但其对神经系统的作用机制还不明确。正电子发射型计算机断层显像(简称PET)技术可以在活体病理生理状态下，从分子水平动态地观察针刺前后局部脑葡萄糖代谢和脑细胞功能活动，利用PET的这一特点，通过半定量方法观察不同穴位组合电针前后对脑梗死患者局部脑葡萄糖代谢的影响，探讨针刺的中枢作用机制。
1 一般资料
脑梗死患者12例，均为初次发病，既往无糖尿病病史，皆经CT或MRI检查确诊。男8例，女4例；年龄35～59岁，平均47．58岁；病程均在1～6个月以内。额、颞、顶及基底节大面积梗死者2例，基底节梗死者6例，额、颞、顶区梗死者2例，额、枕叶梗死各1例。按入选顺序随机分为醒脑开窍组7例和常规针刺组5例，两组病例在年龄、性别、病程、神经功能缺损评分方面差异无显著性意义(P>O．05)。
2 观察方法
2．1 针刺方法
醒脑开窍组选穴为内关、水沟，患侧风池、三阴交、阴陵泉、太冲。内关施捻转提插泻法，水沟采用重雀啄手法，风池、水沟为一组，三阴交、太冲为一组通以电针刺激。常规针刺组选取合谷、曲池、足三里、阳陵泉、悬钟，均取瘫痪侧肢体穴位。患者有得气感觉后，曲池、合谷为一组，足三里、悬钟为一组通电针刺激。两组电针频率4Hz，电流强度4～8mA，以患者能耐受为度，时间为30分钟。
2．2 PET检查方法
同一受试者同针刺前及针刺4小时内接受PET显像。受试者行PET扫描前保持空腹至少6小时(可以饮水)，每次注射18氟标记的脱氧葡萄糖(18F―FDG)前30分钟嘱受试者躺于避光、安静、温度适中(20～26℃)的房间，黑色眼罩蒙眼。在针刺前，通过静脉第1次注射148 MBq18F-FDG(放射化学纯度大于90％，放射性浓度测量误差小于10％)；静脉注射后仍保持安静、避光、避声状态，40分钟后行头部3D PET及低剂量螺旋CT断层显像，作为针刺前正常基础影像数据。PET图像经衰减校正、Reprojection方法重建后，和CT图像一同传送到eNTEGRA工作站同机融合，进行横断、冠状及矢状多幅显示。分别于第2次注射前10分钟实施两组针刺治疗，患者有得气感觉后接通电针刺激穴位直至注射后20分钟，行第2次PET显像，作为针刺后影像数据。第2次注射18F-FDG剂量为296MBq，两次注射相隔时间为2小时。检查仪器为GE公司Discovery LSPET／CT联合扫描仪。
2．3感兴趣区(regions of inter―esting，ROI)的设置
平行于眶耳线(OM)将重建所得的PET脑图像进行横断层，层厚5mm，在研究区框取圆形ROI，采用镜像技术保证所框取的面积大小一致。参照CT与MRI影像解剖学图谱，设置39个ROI，因为个体脑大小存在差异，所以在额叶、颞叶、枕叶等结构上设置多个ROI，分别取其平均放射性作为额、颞、枕叶等脑区的放射性。本实验两组病例所选ROI区域均一致。
2．4 图像判读及处理方法
局部脑内葡萄糖代谢率的计算分析参考Alavi A报道的方法，横断层ROI影像采用脑内葡萄糖代谢半定量的分析法。由计算机系统自动测定每个ROI内的平均放射性活度，获得单位面积放射性计数，将不同层面上相同脑区的放射性浓度取平均值作为这个脑区的平均放射性，以双侧小脑半球的平均放射性的平均值作参考，分别将各ROI的平均放射性与小脑的平均值相比所得的比值，作为评价脑内葡萄糖代谢半定量指标。采用SPSS 11．5统计软件，电针前后的ROI放射性计数采用配对t检验方法进行统计分析。以针刺肢体穴位侧脑半球为同侧(即正常侧)，另一侧脑半球为对侧(即病灶侧)。
3 结果
3．1 电针前受试者葡萄糖代谢
受试者针刺前PET图像显示的大脑葡萄糖代谢减低区域比CT显示的梗死区更加广泛。除与皮层下梗死的对应区域代谢减低外，同侧的额叶、顶叶、甚至基底节区域、对侧小脑半球等脑内不同区域有局限性的18F-FDG PET放射性的减低和脑细胞功能活动低下，使这些区域处于低葡萄糖代谢状态。另外，对侧小脑失联络征普遍存在，它表明脑梗死区(多为额、顶叶)与对侧小脑之间联系纤维的功能受到损害，致使对侧小脑局部脑血流量减低。这种神经机能失联络引起的远隔效应多见于梗死灶较大的病例，可以解释病人神经系统症状并对评价病情及预后有所帮助。
3．2 电针后受试者葡萄糖代谢
电针后原有低下区有不同程度改善(见图1)。醒脑开窍组针刺后梗死中心区葡萄糖代谢呈增高变化(P
3．3 应用ROI计算葡萄糖代谢的结果
醒脑开窍组电针时表现为反应脑区放射性普遍增高，但从t值仍可看出除梗死中心区外，对侧颞上回、丘脑，同侧颞下回、直回、岛叶、枕外侧、顶叶及双侧小脑的变化更为明显(P％0．05或P％0．01)，其中以双侧小脑放射性增高最大。脑内葡萄糖代谢和脑细胞功能增高多在10．56％≤平均葡萄糖代谢≤34．32 9／6范围，病灶区相对其正常部位进行测定分
析，增高为11．93％≤平均葡萄糖代谢≤31．29％。正常脑区相对其病变脑区改善明显。各脑区电针前后半定量指标见表1。
常规针刺组表现为反应脑区放射性增高为主和部分反应脑区放射性减低，从t值可看出对侧海马，同侧额下回、尾状核、扣带回，双侧楔前叶及双侧顶叶变化明显(P％0．05或P％0．01)，其中以同侧尾状核、对侧海马及对侧顶叶放射性增高最大。对侧额上回、额下回，双侧枕内侧葡萄糖代谢呈减低改变，但无统计学意义(P>0．05)。脑内葡萄糖代谢和脑细胞功能增高多在4．73％≤平均葡萄糖代谢≤16．66％范围，病灶区相对其正常部位进行测定分析，增高为4．73％≤平均葡萄糖代谢≤11．53％，正常脑区相对其病变脑区改善明显。各脑区电针前后半定量指标见表2。
4 讨论
在临床治疗中风病过程中，不同的操作者可能会选用不同的穴位组合，例如临床常用的“治痿独取阳明”，这一原则至今仍指导着针灸临床；而近年来石学敏院士提出的以阴经穴为主治疗中风的“醒脑开窍”针刺法，在临床实践和动物实验中也得到了反复验证，这两种不同的取穴原则都有其理论依据。笔者采用PET-CT显像技术，对多年来在临床应用中效果较好的以上两组穴位进行对比研究，探索针灸治疗中风病的中枢作用机制及穴位选择的规律性，使针灸治疗中风病穴位选择更规范、更科学。
脑组织中几乎无能量储备，脑的能量代谢几乎全部依靠血流给脑组织提供氧和能量。由于氧的燃烧底物主要是葡萄糖分子，故葡萄糖是脑内代谢唯一重要的能量来源。因此，葡萄糖代谢的测定是评价针刺对脑功能作用及脑功能代谢的恢复可逆性极为重要的因素。本试验结果显示针刺可增高局部缺血性脑区的葡萄糖代谢，表明针刺可改善脑梗死患者的局部脑细胞能量代谢，激发受损伤后的脑细胞再生，促进其脑功能恢复。
醒脑开窍组不仅出现了梗死中心区的变化，还出现了岛叶、丘脑、直回、颞叶、顶叶、枕叶、小脑的一些变化。而常规针刺组则出现了额叶、尾状核、扣带回、海马、楔前叶、顶叶的一些变化。两种针刺方法引起的脑功能区改变具有一定的差异性，考虑到穴位的特异性，上述变化可能与针灸的其他主治功能有关。在中枢神经系统中，没有哪个区域的功能是单纯而独立的，仅运动功能一项，就涉及多个区域。所以这些区域功能的变化也很有可能是运动功能改变的一个间接证据。醒脑开窍组还引起了健侧大脑与听知觉、视知觉、记忆关系以及语言等的高级加工活动相关区域的代谢增高，尤其与记忆功能关系密切。丘脑、岛叶和枕叶的激活与针刺的镇静、镇痛作用相关。双侧小脑的代谢变化，表明针灸也影响了与运动有关的锥体外系的活动。
通过比较可以发现，常规针刺组较醒脑开窍组在痛相关区域产生了更明显的激活，主要引起扣带回、海马等与痛感觉、情感和认知相关的边缘系统的明显激活，同时与镇痛相关的脑区基底节核团等也有显著的激活。可能与针刺穴位对痛觉的认知和注意反应等感觉、功能的调节有关，进一步证实了针刺的镇痛效应。此外健侧大脑与记忆功能以及语言等的高级思维活动相关区域的代谢也增高。
内关为手厥阴心包经的络穴，心包经的生理功能和病理变化与人体的精神意识思维活动有关，即与脑的功能关系较为密切。研究表明针刺内关引起的额、颞叶不同变化，可能与中医理论中心包的功能有关，这有待于经络实质的进一步研究。督脉与脑有直接的联系，水沟是督脉的要穴，“经脉所过，主治所及”，针刺督脉经穴可以使经气直达病所，通调髓海，疏通脑络。三阴交为肝、脾、肾经之交会穴，针刺三阴交能补益肝脾肾，使气血脑髓生化有源，全身机能改善。实验证明，针刺风池及督脉经穴还可直接改善椎―基底动脉系统的血液循环，提高脑组织的氧分压，改善病灶周围组织的营养，加速脑组织的修复与氧和葡萄糖的利用，还可以提高小鼠的记忆能力。因此，与记忆相关脑区的激活可能与针刺水沟、三阴交、风池等穴有关。
临床认为有镇痛作用的穴位包括足三里、合谷、阳陵泉等，针刺镇痛的研究也多选用上述穴位进行。目前国内外学者已经运用fMRI和PET技术对针刺镇痛的机制开展了一些研究。研究表明，针刺合谷和足三里，能够调节疼痛相关的神经网络。合谷、曲池、足三里等又为手足阳明经要穴，针刺之能补益后天，调和气血；悬钟属足少阳胆经穴，为髓会，脑为诸髓汇聚之处，针刺悬钟有壮骨益髓之效，实验证明能明显改善学习、记忆能力。因此推测记忆、语言学习相关区域的激活可能与针刺悬钟及足三里、合谷等穴有关。
研究结果表明，对于中风恢复期患者，针刺后不同脑功能区均有不同程度的葡萄糖代谢变化。因此本试验验证了中医理论的正确性与科学性，而且较生化等其他检测指标，更具有直观性，充分显示了影像医学在针灸治疗中风机制研究中的优势。
关于其机制，多数这方面的研究者认为，刺激人体的某组穴位，多个与其相关的大脑皮层功能区被激活，表现为局部血流量及血氧饱和度增加。这种血液循环的改变有利于改善局部组织的血氧和营养的供应，促进神经细胞的神经合成功能、能量代谢变化及代谢产物的清除，从而影响未受损伤神经元的代偿、未坏死神经元的恢复及功能区重塑。针刺康复的疗效与大脑皮层功能区血液循环的这种变化有关。神经功能恢复与脑内GAP-43 mRNA的相关性分析也证实，针刺促进神经功能的恢复与针刺影响神经元重塑密切相关。因此针刺改善缺血同侧及对侧局部脑区的葡萄糖代谢，与提高梗死灶以及远隔区域的脑血流量、提高突触活性、增加突触联系等密切相关。
国内发表的研究内容局限于不同穴位、不同针刺方法引起的脑局部葡萄糖代谢及脑功能活动的变化，对其机制尚未进行深入的探讨。另外，关于涉及到的经络与神经系统的关系也是尚无定论，所以未来针刺与脑功能关系的研究必定需要从多方面人手以解释各种问题。例如：葡萄糖载体蛋白(Glut)家族是决定脑及周围组织中葡萄糖细胞内转运及代谢最关键的一步，Glutl基因表达增加有利于葡萄糖由血液经血脑屏障转运入脑间隙，促使脑糖水平增加；Glut3基因的表达增加则有利于葡萄糖自脑间隙转运入神经元，增强葡萄糖摄取以改善能量代谢。针刺是否能够提高Glutl、Glut3基因表达的增加；活动性突触末梢释放的谷氨酸盐是神经活动与葡萄糖利用之间耦合的关键介质，针刺是否能够诱导突触释放谷氨酸盐，进而促进神经元活动与葡萄糖利用，这需要多学科、多中心的合作，形成一个系列专题并建立系统的理论。
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