針刺鎮(zhèn)痛功能成像研究進(jìn)展

方繼良

中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院放射科功能成像研究室2014.1.11

針刺鎮(zhèn)痛腦功能成像研究進(jìn)展2014杭州中西醫(yī)結(jié)合影像會講座2

實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)及圖像處理

針刺穴位腦效應(yīng)研究

針刺鎮(zhèn)痛機(jī)制研究

針刺鎮(zhèn)痛臨床療效研究

小結(jié)與展望經(jīng)典腦功能分區(qū)現(xiàn)有研究方法5解剖圖譜電刺激(ECS)功能磁共振成像(fMRI)腦磁圖(MEG)腦電圖(EEG)顱內(nèi)腦電圖(ECoG)研究方法的臨床應(yīng)用6手術(shù)導(dǎo)航時(shí)間及空間分辨率比較具有無輻射解剖圖像清晰（1～3mm）既能顯示腦皮質(zhì)又能監(jiān)測深部腦核團(tuán)(如腦干)其信號緣由的血流動力學(xué)的變化,只有在神經(jīng)活動過后4～5秒，才能到達(dá)響應(yīng)的峰值其時(shí)間分辨率有限，難以達(dá)到腦電圖及腦磁圖的毫秒級反應(yīng)腦fMRI優(yōu)勢及局限

實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)及圖像處理21Block組塊事件相關(guān)靜息態(tài)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖像處理方法SPM99,2,5,8AFNIFSLFreesurferBrainvoyage

數(shù)據(jù)處理ICAPCA種子相關(guān)分析法ReHoSPMAFNIFSLFreesurfer27針刺穴位腦效應(yīng)研究傳統(tǒng)針灸理論：經(jīng)絡(luò)神經(jīng)調(diào)節(jié)生物醫(yī)學(xué)成像fMRI，PET腦電圖，腦磁圖器官臟腑針刺的腦機(jī)理影像研究穴位手針電針傳入神經(jīng)，經(jīng)絡(luò)？傳出神經(jīng)，經(jīng)絡(luò)？

針刺fMRI研究背景

自1990年fMRI發(fā)明不久，就應(yīng)用到在人腦器官水平的針刺效應(yīng)及機(jī)制研究中，重點(diǎn)在針刺所誘導(dǎo)的腦活動及腦網(wǎng)絡(luò)變化。

1994-2009，共發(fā)表針刺效應(yīng)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(xué)術(shù)價(jià)值。近3年在針刺治療疾病方面fMRI研究又有新的進(jìn)展。

—HuangW.J.LiangH.R.etal（黃文靜，梁繁榮等）PlosOne2012

—方繼良王小玲榮培晶朱兵中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志2013第2期29

針刺穴位fMRI腦效應(yīng)研究

已成為中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)科研的成功范例

經(jīng)過近二十年的國內(nèi)外fMRI針刺研究探索，對針灸腦機(jī)理產(chǎn)生了新的認(rèn)識，初步形成了新的多學(xué)科邊緣研究領(lǐng)域。SCI論文140余篇，最高影響因子12分：HumanBrainMappingNeuroImageBrainResearchJournalofNeurosciencePNASeCAMJACM

NMR

30-HuietalHBM00Neuroimage05BR09-FangNeuroradiology04,HBM09-ChoetalPNAS98，06-WuetalRadiology99-KongetalNeuroscience09-

NapadowetalHBM050709-Baietal09,10,11,1231

正常受試者研究：穴位特異性腦效應(yīng)不同針刺技術(shù)腦效應(yīng)針刺即刻或延后腦效應(yīng)

疾病研究：實(shí)驗(yàn)痛的針刺腦效應(yīng)針刺治療臨床疾病的腦效應(yīng)

腕管綜合癥

研究內(nèi)容32目前影響力最大者：HuiKKS（引用近400次）《HumanBrainMapping》2000針灸正常受試者fMRI腦效應(yīng)33WuMT《Radiology》1998針灸正常受試者fMRI腦效應(yīng)2/28/2025BaiLJ,etal.MolecularPain2010模擬臨床實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)35針刺穴位特異性研究

經(jīng)絡(luò)、穴位特異性是中醫(yī)針灸的理論基礎(chǔ)，也是fMRI在針刺研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

從腦作為神經(jīng)中樞--人體運(yùn)動感覺情感認(rèn)知的總司令部來看，穴位中樞的絕對特異性--穴位與腦區(qū)對應(yīng)關(guān)系難以想象，相對特異性存在可能性大。

大多數(shù)研究選擇了并行對照實(shí)驗(yàn)，通過比較實(shí)驗(yàn)組和對照組誘導(dǎo)腦功能活動的差異。部分分析特定腦區(qū)或腦網(wǎng)絡(luò)的功能與穴位的臨床治療作用的聯(lián)系,來推測針刺穴位的腦中樞特異性。36針刺穴位特異性研究方法國外多選擇假刺激方法為對照，也被稱為安慰針

Streitberger針穴位皮膚VonFrey纖毛機(jī)械刺激針Hui2000,2005,2009，Napadow2005Wu1998，Kong2007國內(nèi)多選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）”37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(qū)別，對照組多用以下假針灸方法

Streitberger針?biāo)芰咸坠芗籴樥掣脚c表皮上穴位皮膚的VonFrey纖毛刺激針在表皮上淺刺激國內(nèi)病人知道針灸較多，所以用假穴刺激對照較多38針刺穴位特異性結(jié)果

真針刺和更強(qiáng)更廣的負(fù)激活區(qū)相關(guān)Hui00占優(yōu)勢地位3部分

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(gè)別真針刺和更多的激活區(qū)相關(guān)KongJ（孔健）02部分未關(guān)心負(fù)激活2部分2Kong02，F(xiàn)ang04，Yoo04，Yan05，ZhangJH07，艾林093，Hui00,05,09，Napadow05，F(xiàn)ang09，XuHB092/28/2025針刺不同穴位腦效應(yīng)的相似性2/28/2025針刺對體感區(qū)的效應(yīng)FangJ,JinZ,WangY,etal.HumBrainMapp,2009,30:1196-12062/28/2025針刺調(diào)制“邊緣葉-旁邊緣葉-新皮層網(wǎng)絡(luò)”FangJ,JinZ,WangY,etal.HumBrainMapp,2009,30:1196-12062/28/2025邊緣葉系統(tǒng)2/28/2025合谷、足三里、太沖穴針刺效應(yīng)比較HuiKKS,etal.HBM2000，BrainRes.2009.針刺調(diào)制邊緣葉-旁邊緣葉-新皮層網(wǎng)絡(luò)2/28/2025針刺三穴位與表皮對照刺激比較針刺穴位特異性研究46針刺穴位特異性研究韓國物理科學(xué)家ChoZH在美國科學(xué)院學(xué)報(bào)《PNAS》1998影響很大，掀起針灸fMRI研究熱潮但2006撤回2/28/202548針刺穴位特異性研究ChoZH1998在美國科學(xué)院學(xué)報(bào)《PNAS》，但2006撤回足外緣膀胱經(jīng)與視覺相關(guān)（昆侖、束骨、足通谷，至陰）穴位，結(jié)果：視覺區(qū)既有激活，又有負(fù)激活實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒錯(cuò)，但顯示不全面結(jié)論錯(cuò)

視覺穴位的視中樞一一對應(yīng)--絕對特異性因?yàn)樵S多其他穴位也顯示刺激時(shí)視覺中樞反應(yīng)49

針刺穴位特異性腦部表現(xiàn)相對性、循經(jīng)性不同穴位的對照研究9條經(jīng)絡(luò)的18個(gè)穴位刺激fMRI研究，發(fā)現(xiàn)在各項(xiàng)研究中誘導(dǎo)的腦活動穴位之間存在差別對于分布在相同經(jīng)絡(luò)的多個(gè)穴位，其誘導(dǎo)的腦激活和負(fù)激活模式存在相似性如胃腸經(jīng)上分布的穴位，呈現(xiàn)了緣上回的激活，扣帶回后部、海馬和旁海馬區(qū)的負(fù)激活。HuangWJetal

2012PlosOne50電針穴位相對特異性研究

FangJ,WangX,LiuH,etal.EvidBasedComplementAlternatMed.2012;515893.51

電針穴位相對特異性研究

電針中脘、關(guān)元穴相似的短程連接增強(qiáng)

2/28/2025

手針、電針，不同電針頻率比較研究Bothmanualandelectro-acupunctureatST36inducesfMRIsignaldecreaseintheamygdalaandanteriorhippocampus.Thisdecreasewasnotseenforsuperficialtactilecontrolstimulation.Napadow.etal.HumBrainMapp,200554針刺深度比較研究針刺深度的比較研究深針刺呈現(xiàn)更多激活，在邊緣系統(tǒng)呈現(xiàn)更多負(fù)激活淺針刺在軀體感覺區(qū)、運(yùn)動區(qū)和語言區(qū)（Broca區(qū)和Wernicke區(qū)）呈現(xiàn)更多激活部分研究未見深針刺和淺針刺間顯著性差異55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(fā)現(xiàn)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56手針不同強(qiáng)度比較手針不同強(qiáng)度的比較研究手針捻針較留針時(shí)激活了軀體感覺區(qū)、邊緣系統(tǒng)、視覺區(qū)、語言區(qū)或高級認(rèn)知區(qū)較長的刺激時(shí)間更易誘導(dǎo)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(fù)激活57針刺鎮(zhèn)痛機(jī)制研究Painmatrices

Garcia-Larrea,etal.PAIN

2013急性疼痛網(wǎng)絡(luò)腦區(qū)主要腦區(qū)：丘腦，體感1區(qū)、2區(qū)，島葉，前扣帶回，前額葉其他：杏仁核，海馬，后頂葉，基底節(jié)，腦干Tracey,BritischJAnesthesia2008HuiKKS,方繼良etal.中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志2012

63

針刺有鎮(zhèn)痛效果的經(jīng)典穴位,觀察針刺后實(shí)時(shí)腦效應(yīng)制作疼痛模型，觀察針刺對疼痛中樞的影響：

疼痛識別、情感動機(jī)及認(rèn)知三個(gè)維度腦區(qū)針刺治療疼痛患者，觀察治療前后的腦功能區(qū)及腦網(wǎng)絡(luò)的變化，與臨床療效的相關(guān)性。典型臨床案例：北京中醫(yī)醫(yī)院針灸科主任王麟鵬團(tuán)隊(duì)論文“針刺對偏頭痛緩解期預(yù)防性治療的療效評價(jià)—單盲、雙模擬的隨機(jī)對照研究”2011年8月《Pain》（影響因子5.37）針刺鎮(zhèn)痛fMRI研究64基礎(chǔ)研究：針灸與實(shí)驗(yàn)疼痛針刺得氣與疼痛關(guān)系溫度痛臨床研究腕管綜合癥研究

針刺鎮(zhèn)痛功能成像研究65針刺得氣及疼痛比較受試者針感的比較研究Hui等在多個(gè)穴位的手針研究中均發(fā)現(xiàn)，得氣時(shí)誘導(dǎo)了

邊緣葉-旁邊緣葉-新皮層網(wǎng)絡(luò)負(fù)激活

而在得氣伴疼痛時(shí)，激活為主BrainResearch，HBM2009Napadow等電針針感和認(rèn)知處理腦區(qū)及感覺運(yùn)動區(qū)的激活區(qū)，與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)激活區(qū)相關(guān)Neuroimage2011龔洪瀚等發(fā)現(xiàn)：最大程度地誘導(dǎo)得氣更多激活了中央后回和邊緣系統(tǒng)中華放射學(xué)雜志2003方繼良，Hui等發(fā)現(xiàn)得氣與疼痛腦內(nèi)效應(yīng)腦區(qū)大部分重疊，但信號變化相反

中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志2012

2/28/2025針刺得氣與得氣混合疼痛的比較2/28/2025單例正常人得氣與疼痛的顯著區(qū)別HuiKKS,方繼良etal.中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志2012

2/28/2025

得氣的全腦3D（52個(gè)正常受試者）69

由以上研究可見，針刺得氣后引起的負(fù)激活腦區(qū)分布廣泛，而邊緣系統(tǒng)是多個(gè)研究共同報(bào)道的結(jié)構(gòu)。影像學(xué)研究

與多種神經(jīng)遞質(zhì)如5-羥色胺，多巴胺的釋放有關(guān)，這些神經(jīng)遞質(zhì)在針刺鎮(zhèn)痛中發(fā)揮作用與情感、情緒的調(diào)節(jié)密切相關(guān)在內(nèi)臟調(diào)節(jié)、學(xué)習(xí)、記憶、睡眠覺醒等過程中發(fā)揮作用邊緣系統(tǒng)針刺得氣臨床療效負(fù)激活邊緣系統(tǒng)?70影像學(xué)研究基于fMRI的研究，得氣不僅能引起廣泛腦區(qū)的負(fù)激活，還能引起范圍有限的某些腦區(qū)的激活，即BOLD信號的增強(qiáng)。被激活的區(qū)域：軀體感覺皮層，比如第二軀體感覺區(qū)SⅡ區(qū)；腦島、丘腦等區(qū)域；下丘腦是被激活還是負(fù)激活存在爭議。有研究得出得氣不引起任何腦區(qū)激活、只有負(fù)激活的結(jié)論。(AsgharAU,etal.BrainRes.2010.)不同選穴不同得氣評價(jià)方法激活、負(fù)激活腦區(qū)不完全相同……71針刺鎮(zhèn)痛機(jī)制研究針刺鎮(zhèn)痛常用穴位，如足三里、合谷、太沖等常用穴能夠誘導(dǎo)多處腦皮層、皮層下區(qū)域、邊緣系統(tǒng)和腦干的重疊反應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生得氣感時(shí)，針刺能使腦產(chǎn)生邊緣葉及皮層下灰質(zhì)結(jié)構(gòu)負(fù)激活

Huietal

HBM2000,Neuroimage2005

BrainResaech2009

FangHuietalHBM2009FangetaleCAM2012方繼良，Hui，

朱兵中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志2012

冷痛腦網(wǎng)絡(luò)（18oC，2oC）zhangetal（張蔚婷，韓濟(jì)生）NEUROREPORT200373針刺鎮(zhèn)痛機(jī)制研究

正常人在冷痛（攝氏2度）的腦效應(yīng)表明:激活雙側(cè)體感II區(qū)、前額葉內(nèi)側(cè)回及扣帶回負(fù)激活對側(cè)體感區(qū)、頂楔葉，扣帶回中部

ZhangetalNeuroreport2003經(jīng)皮電刺激（TENS）調(diào)制前后變化激活雙側(cè)SII，內(nèi)側(cè)額葉，前扣帶回；降低對側(cè)SI，中扣帶回針刺治療腕管綜合癥腦fMRI研究Napadow，Huietal

HBM2007針刺療效機(jī)制研究76針刺治療腕管綜合征腦機(jī)制研究在腕管綜合征（CTS）患者治療前、5周針刺后比較發(fā)現(xiàn)療前疼痛伴隨著對側(cè)相應(yīng)體感腦區(qū)的超敏感，腦成像顯示第二、三手指體感I區(qū)（SI）代表區(qū)界限模糊，運(yùn)動時(shí)信號分布廣泛明顯有療效后，位于對側(cè)初級軀體感覺皮層區(qū)（SI）、主運(yùn)動區(qū)（M1）的腦激活區(qū)呈明顯下降而在SI區(qū)的指間距離由相近變?yōu)榉蛛x，提示了針刺可誘導(dǎo)神經(jīng)功能的重組恢復(fù)。

NapadowV,LiuJ,LiM,etal.HumBrainMapp.2007,28:159-17177針刺療效機(jī)制研究NapadowV,LiuJ,LiM,etal.Somatosensorycorticalplasticityincarpaltunnelsyndrometreatedbyacupuncture[J].HumBrainMapp.2007,28:159-171針灸治療慢性腰痛：

異常默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與疼痛減輕相關(guān)Acupuncturetreatmentofchroniclowbackpainreversesanabnormalbraindefaultmodenetworkincorrelationwithclinicalpainrelief

復(fù)旦大學(xué)華山醫(yī)院放射科湯偉軍等

AcupunctureinMedicine2013年11月26日

79針刺療效機(jī)制研究KongJ,etal.JNeurosci,2006,Brainregionsrepresentingdifferentialresponseasrevealedbythecontrastingpost-treatmentandpretreatmentdifferences(post-pre)onthecontrolsidesubtractedfromthesamedifferenceontheplaceboside[placebo(post-pre)-control(post-pre)].TheimagesshowactivationinrightanteriorinsulaandrACC針灸止痛不同于安慰劑效應(yīng)，但明顯受到安慰效應(yīng)的影響

80針刺fMRI研究結(jié)果差異，主要原因：研究目的、設(shè)計(jì)方案、樣本量、針刺方法、個(gè)體穴位解剖及功能狀態(tài)的差異fMRI設(shè)備、實(shí)驗(yàn)過程的質(zhì)量控制和數(shù)據(jù)處理方法不同解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的角度、廣度及深度的不同結(jié)果差異分