王 豐 李 昂 李曉陵 于國強 曹丹娜 張秦宏 金 弘 徐佐宇 張 帆
(黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040)
帕金森病(PD)主要影響病人的運動功能,并可引起癡呆,成為危害老年人健康的主要疾病之一〔1〕。靜息態(tài)功能磁共振成像(fMRI)技術(shù)的出現(xiàn)為PD腦功能的研究提供了新的無創(chuàng)手段。此方法不需要任何任務(wù)設(shè)計,影響因素少,得到的數(shù)據(jù)量大,可很好反映基礎(chǔ)狀態(tài)下大腦功能的病理生理變化〔2〕;獲得的腦功能數(shù)據(jù)利用局部一致性(ReHo) 方法處理,ReHo的高低反映局部腦區(qū)神經(jīng)元活動的一致性程度。本研究觀察針刺治療PD患者前后fmRI局部腦功能區(qū)ReHo的變化,并試圖闡釋針刺治療PD的機制。
1.1對象 選擇2013年2月至2014年5月經(jīng)我院針灸科醫(yī)師診斷按改良Hoehn-Yahr PD等級評分Ⅱ~Ⅲ級的PD患者18例。診斷標準依據(jù)全國錐體外系疾病討論會制定的帕金森病診斷標準〔3〕,排除創(chuàng)傷、腦血管病、化學藥物及其他病因所致的帕金森綜合征。男10例,女8例,年齡59~78〔平均(66±2)〕歲,病程3~8年,平均(5±1)年。
1.2治療方法 采用我院針灸科經(jīng)典的頭、體針針刺治療法,主穴:頭針取百會、神庭和雙側(cè)舞蹈震顫區(qū),體針取風池、合谷、太沖、太溪穴等,可隨證加減穴位。采用0.35 mm×40 mm毫針,與頭皮呈30°快速進針達帽狀鍵膜下層,捻轉(zhuǎn)進針,進針深度40 mm,施以快速捻轉(zhuǎn),要求捻轉(zhuǎn)速度200 r/min以上,持續(xù)3 min以上,雙側(cè)舞蹈震顫區(qū)之間和百會、神庭穴之間加連續(xù)波電針儀刺激,頻率為60~80次/min,強度以病人能耐受為度。體針均取雙側(cè),風池刺向鼻尖,進針1寸,行手法1 min;合谷、太沖直刺1寸,太溪直刺1寸,均施以平補平瀉法捻轉(zhuǎn)手法,行針1 min。電針20 min,總針灸時間40 min。針灸每日一次,10次為1個療程,療程之間休息2~3 d,共治療6個療程。
1.3MRI掃描方法 采用飛利浦公司Achieva 3.0T TX多源發(fā)射磁共振掃描儀,16通道并行采集頭線圈(SENSE-Head-16),軟墊固定頭顱,掃描范圍包括整個顱腦。針刺治療前各受試者均掃描T1WI、T2WI、FLAIR序列,若發(fā)現(xiàn)明顯異常影像表現(xiàn)的受試者排除本研究。在靜息態(tài)成像掃描時,要求受試者閉目放松,不進行系統(tǒng)性思考,關(guān)閉掃描間所有光源。采用耳塞降低噪音的干擾,使用海綿墊盡量減少受試者頭動對數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響。T1WI、T2WI、FLAIR為常規(guī)掃描序列。3D解剖像的掃描(T1WI-3D-TFE-ref)參數(shù):矢狀位掃描層數(shù):231層,TR:7.3 ms,TE:3.4 ms,翻轉(zhuǎn)角:8°,F(xiàn)OV:250 mm×250 mm,層厚:1 mm,矩陣:228×227,體素大?。? mm×1 mm×0.7 mm。靜息態(tài)功能成像掃描(FE-EPI)參數(shù):軸位掃描,層數(shù)24層,TR:3 000 ms,TE:35 ms,翻轉(zhuǎn)角:90°,F(xiàn)OV:230 mm×230 mm,層厚:4 mm,矩陣:96×96,體素大?。?.4 mm×2.4 mm×4 mm,帶寬2 604 Hz/Pixel,時間點:80個動態(tài),掃描時間為4 min 9 s。
1.4數(shù)據(jù)處理與分析 治療前后對每個PD患者采用帕金森病聯(lián)合評分標準(UPDRS)評分。靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)處理過程:在MATLAB平臺上運行SPM(statistical parametric mapping)8導入解剖圖及功能圖的原始數(shù)據(jù),進行圖像預(yù)處理,包括時間校正,頭動校正,配準,標準化,平滑等,然后確定大腦皮層的激活區(qū)(ROL),將數(shù)據(jù)匹配到空間腦圖譜坐標系,Talairach Client軟件確定皮層激活分區(qū),最后與解剖圖疊加。
ReHo分析:因為fMRI檢測到的腦活動區(qū)是由空間上相鄰的多個體素組成,所以 ReHo假設(shè)選取的體素與其相鄰的體素存在暫時的相似性,存在局部一致性的體素在同一時間序列中呈現(xiàn)相似的變化〔4〕,用 Kendall和諧系數(shù)〔5〕(KCC)表示所選體素與相鄰體素在此時間序列中的局部一致性,KCC值即賦于此體素,其值為0~1。在 REST軟件上計算KCC值。因此,從每個人的fMRI數(shù)據(jù)得到此人的KCC圖像,即ReHo圖像。
1.5統(tǒng)計學分析 利用SPSS16.0軟件,進行t檢驗。
18例PD患者針刺治療后(36.86±8.51)較治療前UPDRS評分(60.24±7.32)減低(P<0.01),表明治療后癥狀明顯改善。PD患者針刺治療后與治療前ReHo比較發(fā)現(xiàn),右側(cè)前額葉背外側(cè)皮層、左側(cè)小腦后葉、右側(cè)頂下小葉、左側(cè)楔前葉ReHo增高;右側(cè)顳下回、右側(cè)輔助運動區(qū)、左側(cè)豆狀核、右側(cè)豆狀核、左側(cè)丘腦、右側(cè)丘腦、左側(cè)尾狀核ReHo 減低。見表1。
表1 PD患者針刺治療后與治療前ReHo圖像比較
功能磁共振成像技術(shù)已成為PD腦功能研究無侵入、無創(chuàng)傷、可精確定位的手段,它使神經(jīng)生理學、病理生理等方面的活體實驗影像研究成為現(xiàn)實〔6〕。靜息狀態(tài)下的fMRI是指受試者不需要完成特定的認知任務(wù),是人腦處于清醒時的自發(fā)活動狀態(tài)〔2〕。ReHo是一種數(shù)據(jù)后處理方法,用來分析靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)。ReHo通過分析空間上相鄰的多個體素在同一時間序列中血氧水平依賴(BOLD)信號波動的相似性來探測腦功能,以相似性程度反映局部腦區(qū)中神經(jīng)元活動的一致性程度。局部腦區(qū)的ReHo降低說明其神經(jīng)元活動的一致性降低,提示此腦區(qū)可能存在功能異常,有可能是神經(jīng)元之間的相互聯(lián)系發(fā)生紊亂,而ReHo增高即局部神經(jīng)元活動的一致性增強,可能是PD皮層損害出現(xiàn)后的一種代償性反應(yīng)〔7〕。
先前大量研究證實大腦皮層對錐體外系的調(diào)控是人類完成正常軀體運動的主要方式〔8〕,錐體外系的主要通路包括皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路、黑質(zhì)-紋狀體環(huán)路和皮質(zhì)-丘腦-小腦環(huán)路。PD患者由于黑質(zhì)致密帶的多巴胺能神經(jīng)元大量死亡,導致紋狀體多巴胺傳入減少,引起皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路功能減低,可能導致錐體外系其他神經(jīng)通路黑質(zhì)-紋狀體環(huán)路和(或)皮質(zhì)-丘腦-小腦環(huán)路腦活動的代償增加〔9〕。經(jīng)過6個療程的針刺治療,可能促進黑質(zhì)致密帶多巴胺能神經(jīng)元功能恢復或變性后殘存神經(jīng)元突觸形態(tài)的重塑〔10〕,使皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路的功能減低得到改善和增強,因此在治療前靜息態(tài)默認網(wǎng)絡(luò)中ReHo減低腦區(qū)(右側(cè)前額葉背外側(cè)皮層、左側(cè)小腦后葉、右側(cè)頂下小葉、左側(cè)楔前葉)治療后ReHo增高。治療前黑質(zhì)-紋狀體環(huán)路和(或)皮質(zhì)-丘腦-小腦環(huán)路腦活動代償增加,在治療后隨著皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路的功能改善而受到抑制。由于黑質(zhì)-紋狀體環(huán)路中,黑質(zhì)發(fā)出的投射纖維主要止于尾狀核和豆狀核,而皮質(zhì)-丘腦-小腦環(huán)路中的主要節(jié)點是丘腦和小腦,另有研究發(fā)現(xiàn)右側(cè)顳下回和輔助運動區(qū)也可能是一種代償活動〔11〕,因此在治療前靜息態(tài)默認網(wǎng)絡(luò)中ReHo增高的腦區(qū)(右側(cè)顳下回、右側(cè)輔助運動區(qū)、左側(cè)豆狀核、右側(cè)豆狀核、左側(cè)丘腦 、右側(cè)丘腦 、左側(cè)尾狀核)治療后ReHo減低。以上假設(shè)很好地解釋了本研究的結(jié)果。
總之,PD患者針刺治療前后在靜息狀態(tài)下腦部神經(jīng)活動存在差異,這些不同的腦部神經(jīng)活動區(qū)可能與針刺治療后PD患者癥狀改善相關(guān)。
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