方繼良中國中醫科學院廣安門醫院放射科腦功能成像研究室2021.09.27 針刺穴位腦效應fMRI國際研究進展2021中國針灸年會

研究背景

自1990年fMRI創造不久，就應用到在人腦器官水平的針刺效應及機制研究中，重點在針刺所誘導的腦活動及腦網絡變化。

1994-2021，共發表針刺效應腦功能成像文章700余篇主要研究在中國、美國、韓國、德國SCI論文140余篇，40篇左右有較高的學術價值。近3年在針刺治療疾病方面fMRI研究又有新的進展。-HuangW.J.LiangH.R.etal〔黃文靜，梁繁榮等〕PlosOne2021—方繼良王小玲榮培晶朱兵中國中西醫結合影像學雜志2021第2期2

針刺穴位fMRI腦效應研究

已成為中西醫結合影像學科研的成功范例

經過近二十年的國內外fMRI針刺研究探索，對針灸腦機理產生了新的認識，初步形成了新的多學科邊緣研究領域。SCI論文140余篇，最高影響因子12分：HumanBrainMappingNeuroImageBrainResearchJournalofNeurosciencePNASeCAMJACM

NMR

3-HuietalHBM00Neuroimage05BR09-ChoetalPNAS98，06-WuetalRadiology99-KongetalNeuroscience09-

NapadowetalHBM050709-Baietal09,10,11,124

正常受試者研究：穴位特異性不同針刺技術針刺即刻或延后效應

疾病研究：人工疼痛模型，針刺腦效應針刺治療疾病前后的腦機制

腕管綜合癥，功能性消化不良，抑郁癥

研究內容5重點分析有影響的國際期刊論文實驗設計圖像數據處理方法實驗結果及詮釋研究中可能存在的缺乏在未來研究為同行提供參考和借鑒研究方向確實定研究方案的選擇實驗結果解讀

-方繼良王小玲榮培晶朱兵中國中西醫結合影像學雜志2021第2期

本講座目的6

實驗設計及圖像處理方法

針刺穴位特異性研究

針刺療效機制研究針刺技術比較研究

小結與展望7Block組塊事件相關靜息態實驗設計實驗設計及圖像處理方法SPM99,2,5,8AFNIFSLFreesurferBrainvoyage

數據處理ICAPCA種子相關分析法ReHoSPMAFNIFSLFreesurfer8HuiHBM2000BlockAFNI實驗設計及圖像處理方法9WuRadiology1998BlockAFNI實驗設計及圖像處理方法9/30/2023BaiLJ,etal.MolecularPain2021模擬臨床實驗設計11針刺穴位特異性研究經絡、穴位特異性是中醫針灸的理論根底，也是fMRI在針刺研究領域的熱點。

從腦作為神經中樞--人體運動感覺情感認知的總司令部來看，穴位中樞的絕對特異性--穴位與腦區對應關系難以想象，相對特異性存在可能性大。

大多數研究選擇了并行對照實驗，通過比較實驗組和對照組誘導腦區或者腦網絡活動的差異。局部分析特定腦區或腦網絡的功能與穴位的臨床治療作用的聯系,來推測針刺穴位的腦中樞特異性。12針刺穴位特異性研究方法國外多項選擇擇假刺激方法為對照，也被稱為撫慰針Streitberger針穴位皮膚VonFrey纖毛機械刺激針Hui2000,2005,2021，Napadow2005Wu1998，Kong2007國內多項選擇擇假穴位刺激方法為對照真針刺和假針刺〔假刺激或者假穴位〕的比較

“真針刺>靜息〔基線〕〞-“假針刺>靜息〔基線〕〞13針刺穴位特異性研究方法國外未接受過針灸的受試者，不能分辨真針灸與假針灸的區別，對照組多用以下假針灸方法

Streitberger針塑料套管假針粘附與表皮上穴位皮膚的VonFrey纖毛刺激針在表皮上淺刺激

國內病人知道針灸較多，所以用假穴刺激對照較多14針刺穴位特異性結果

真針刺和更強更廣的負激活區相關Hui00占優勢地位3局部

無差別--真針刺和假針刺（假刺激或者假穴位）的對照研究吳俊賢091個別真針刺和更多的激活區相關KongJ（孔?。?2部分未關心負激活2部分2Kong02，Fang04，Yoo04，Yan05，ZhangJH07，艾林093，Hui00,05,09，Napadow05，Fang09，XuHB099/30/2023針刺不同穴位腦效應的相似性9/30/2023針刺對體感區的效應FangJ,JinZ,WangY,etal.HumBrainMapp,2021,30:1196-12069/30/2023針刺調制“邊緣葉-旁邊緣葉-新皮層網絡〞FangJ,JinZ,WangY,etal.HumBrainMapp,2021,30:1196-12069/30/2023邊緣葉系統9/30/2023合谷、足三里、太沖穴針刺效應比較HuiKKS,etal.HBM2000，BrainRes.2021,1287:84-103.針刺調制邊緣葉-旁邊緣葉-新皮層網絡9/30/2023針刺三穴位與表皮對照刺激比較21針刺穴位特異性研究ChoZH1998在美國科學院學報?PNAS?，但2006撤回針刺穴位特異性研究9/30/202323針刺穴位特異性研究ChoZH1998在美國科學院學報?PNAS?，但2006撤回足外緣腎經與視覺相關穴位，結果：視覺區既有激活，又有負激活實驗結果沒錯，但顯示不全面結論錯視覺穴位的視中樞一一對應--絕對特異性因為許多其他穴位也顯示刺激時視覺中樞反響24

針刺穴位特異性腦部表現相對性、循經性不同穴位的對照研究9條經絡的18個穴位刺激fMRI研究，發現在各項研究中誘導的腦活動穴位之間存在差異對于分布在相同經絡的多個穴位，其誘導的腦激活和負激活模式存在相似性如胃腸經上分布的穴位，呈現了緣上回的激活，扣帶回后部、海馬和旁海馬區的負激活。HuangWJetal2021PlosOne25針刺療效機制研究針刺鎮痛fMRI研究針刺有鎮痛效果的經典穴位,觀察針刺后實時腦效應制作疼痛模型，觀察針刺對疼痛中樞的識別、情感動機及認知三個維度腦區的影響針刺治療疼痛患者，觀察治療前后的腦功能區及腦網絡的變化，與臨床療效的相關性。26針刺療效機制研究針刺鎮痛常用穴位，如足三里、合谷、太沖等常用穴能夠誘導多處腦皮層、皮層下區域、邊緣系統和腦干的重疊反響當產生得氣感時，針刺能使腦產生邊緣葉及皮層下灰質結構負激活

表皮電刺激足三里及三陰交穴對正常人在冷痛的腦效應說明，其通過激活雙側體感II區、前額葉內側回及扣帶回,負激活對側體感區、頂楔葉，扣帶回中部HuietalHBM2000,BrainResaech2021WangetaleCAM2021ZhangetalNeuroreport2003針刺治療腕管綜合癥腦fMRI研究Napadow，Huietal

HBM200728針刺治療腕管綜合征腦機制研究在腕管綜合征〔CTS〕患者治療前、5周針刺后比較發現療前疼痛伴隨著對側相應體感腦區的超敏感，腦成像顯示第二、三手指體感I區〔SI〕代表區界限模糊，運動時信號分布廣泛明顯有療效后，位于對側初級軀體感覺皮層區〔SI〕、主運動區〔M1〕的腦激活區呈明顯下降而在SI區的指間距離由相近變為別離，提示了針刺可誘導神經功能的重組恢復。NapadowV,LiuJ,LiM,etal.HumBrainMapp.2007,28:159-17129針刺療效機制研究NapadowV,LiuJ,LiM,etal.Somatosensorycorticalplasticityincarpaltunnelsyndrometreatedbyacupuncture[J].HumBrainMapp.2007,28:159-171電針耳迷走神經治療抑郁癥腦機理的fMRI研究方繼良榮培晶朱兵等2021

電針耳迷走神經作用于大腦情感中樞簡圖MPFCACCMCCVagusNerveNTSPCCOFCNTS：孤束核LC：藍斑核VTA：腹側被蓋區Hyp：下丘腦Amy：杏仁核HP：海馬NAC：伏核OFC：眶回MPFC：內側前額葉ACC：前扣帶回MCC：中扣帶回PCC：后扣帶回tVNSontheNeuralCircuitryofMoodtVNS產生腦干孤束核明顯負激活

圖負激活：NTS孤束核，PCC后扣帶回耳甲部tVNS邊緣葉明顯負激活

1右杏仁核/旁海馬2海馬3島葉1體感二區2右海馬3后扣帶回4楔葉

4下丘腦

5右小腦針灸治療功能性消化不良腦效應的腦功能磁共振研究研究1曾芳，梁繁榮等美國胃腸病雜志2021ZengFangetalTheAmericanJournalofGASTROENTEROLOGY2021研究2方繼良景向紅劉志順朱兵等2021針刺治療FD通過調節內環境穩定上升網絡，包括島葉，前扣帶回，下丘腦等ZengFangetalTheAmericanJournalofGASTROENTEROLOGY2021研究1FD針灸效應的局部連接變化腦區0.10.5FPNDNdATNLMBVisMotvATN研究2針灸改善腦網絡：

左前扣帶回膝部為種子點

8例病人、正常人對照島葉背外側前額葉腦區〔dLPF〕前額葉內側皮層邊緣回顳上中回研究238與期望相關的針刺撫慰劑效應Kong等對針灸的撫慰劑效應及期望模式進行了多項連續深入的研究，提示積極的期望能增加針刺的止痛效果真針刺組，高度期望和低度期望間存在較少的差異，其差異位于初級運動區和額中回；假針刺組，其差異更為明顯，表現在對側島蓋、同側島葉、額下回、額中回和額上回針刺療效機制研究KongJ,etal.JNeurosci,200639針刺療效機制研究KongJ,etal.JNeurosci,2006,Brainregionsrepresentingdifferentialresponseasrevealedbythecontrastingpost-treatmentandpretreatmentdifferences(post-pre)onthecontrolsidesubtractedfromthesamedifferenceontheplaceboside[placebo(post-pre)-control(post-pre)].TheimagesshowactivationinrightanteriorinsulaandrACC針灸止痛不同于撫慰劑效應，但明顯受到撫慰效應的影響40針刺技術比較研究手針與電針，電針與對指運動的比較研究電針誘導了軀體感覺區、運動區、腦干、扣帶回和島葉的更多激活，隔區或楔前葉更多的負激活手針誘導了更多的負激活區，包括邊緣系統、楔葉、顳橫回或額中回手指對指任務較電針刺激產生了更為可靠的fMRI信號變化手針針刺穴位特異性研究42手針穴位相對特異性研究FangJ,JinZ,WangY,etal.HumBrainMapp,2021,30:1196-1206手針刺激了3個不同的穴位〔LV2、LV3和ST44〕及鄰近假穴，存在較少的差異，更觀察到不同穴位誘導腦激活和負激活模式的相似性，這種穴位之間存在相對特異性。43電針穴位相對特異性研究FangJ,WangX,LiuH,etal.EvidBasedComplementAlternatMed.2021;515893.44

電針穴位相對特異性研究

電針中脘、關元穴相似的短程連接增強

9/30/2023手電針及頻率比較研究Bothmanualandelectro-acupunctureatST36inducesfmrisignaldecreaseintheamygdalaandanteriorhippocampus.Thisdecreasewasnotseenforsuperficialtactilecontrolstimulation.NapadowV,MakrisN,LiuJ,etal.HumBrainMapp,2005,24:193-205.47針刺深度比較研究針刺深度的比較研究深針刺呈現更多激活，在邊緣系統呈現更多負激活淺針刺在軀體感覺區、運動區和語言區〔Broca區和Wernicke區〕呈現更多激活局部研究未見深針刺和淺針刺間顯著性差異48電針頻率比較研究電針不同刺激頻率的比較研究Napadow等的研究發現2Hz較100Hz的頻率更易激活腦干Li等的研究未見2Hz和20Hz間的顯著性差異49手針不同強度比較手針不同強度的比較研究手針捻針較留針時激活了軀體感覺區、邊緣系統、視覺區、語言區或高級認知區較長的刺激時間更易誘導下額部、顳葉、頂回、枕葉、小腦或顳極的激活，前額葉皮層、眶回或腦橋的負激活50針刺得氣及疼痛比較受試者針感的比較研究Hui等在多個穴位的手針研究中均發現，得氣時誘導了大腦皮層下核團、小腦和腦干的廣泛的負激活邊緣葉-旁邊緣葉-新皮層網絡負激活而在得氣伴疼痛時，激活為主Napadow等在電針針感和認知處理腦區及感覺運動區的激活區，與默認網絡的負激活區相關龔洪瀚等發現最大程度地誘導產生了得氣更多地激活了中央后回和邊緣系統9/30/2023得氣的全腦3D〔52個正常受試者〕9/30/2023針刺得氣與得氣混合疼痛的比較9/30/2023單例正常人得氣與疼痛的顯著區別HuiKKS,方繼良etal.中國中西醫結合影像學雜志202154針刺fMRI研究結果差異，主要原因：研究目的、設計方案、樣本量、針刺方法、個體穴位解剖及功能狀態的差異fMRI設備、實驗過程的質量控制和數據處理方法不同解釋實驗結果的角度、廣度及深度的不同結果差異分析55小結：主要觀點及假說Hui，Napadow邊緣葉系統負激活2000，2005Poly，Napadow體感系統激活2007Hui，方繼良