贝尔氏麻痹(BP)是一种急性单侧面瘫,在许多国家经常使用针灸治疗。但其治疗机制目前尚不清楚。为了探讨可能的机制,我们招募了22名健康志愿者和17名不同临床病程的BP患者。分别在针前和针后进行LI4(合谷)静息态功能磁共振成像扫描。通过比较bp诱导的功能连通性(FC)变化和针刺诱导的FC变化,选择可以通过针刺降低的FC异常增加。随后对选定的FC在各阶段的FC强度进行了分析。结果表明,针刺的FC调节具有特异性,且与恢复趋势一致。因此,我们认为针刺调节FC可能有助于疾病的恢复。
贝尔的麻痹(BP)是一种急性单侧面部瘫痪,是一种频繁的面部运动功能障碍,由控制面部肌肉的运动[
功能磁共振成像(fMRI)是一种无创性脑成像技术,广泛应用于针灸疗效的评估[
我们以前的研究表明,原发性躯体感觉区域中的功能性连接(FC)由BP患者针灸调节[
为了探究上述问题,首先从接受针灸的BP患者的激活映射和面部运动相关区域中提取兴趣区域(ROIs)。在针刺前对健康对照组和患者进行组间分析,在针刺前提取改变FC。然后对针刺后和针刺前的BP患者进行组间分析,了解针刺调节的FC变化。然后,生成两个映射中的重叠区域。计算不同时期的FC强度,比较针刺调节后的恢复趋势。
本研究获得了安徽大学医学院第一附属医院机构评审委员会的批准,并在研究前签署书面知情同意书。共招募了17名BP患者和22名健康志愿者,他们都是右撇子,没有中风、严重高血压、药物滥用、精神病、系统性疾病或其他可能影响研究结果的严重疾病史。健康志愿者和BP患者在参与实验前都是天真的。在健康组,所有志愿者(13名男性和9名女性,平均年龄
数据采集是在安徽中医药大学第一附属医院的1.5 T MRI全身扫描仪(Symphony,Siemens Healthcare,Germany)上进行了标准头部线圈。实验需要大约60分钟,扫描了总共八个成像序列:(a)导频图像;(b)T2加权图像,可以排除大脑的任何明显疾病;(c)T1加权2D解剖图像(具有TR / TE = 500/12 MS的SE序列,视场(FOV)= 230×230 mm,切片厚度/间隔= 3.0 / 0.75mm,分辨率= 192×144,共有36个切片),涵盖了整个大脑并并联到前帆船 - 后勤线;(d)使用回声平面成像(EPI)序列(TR / TE / FA = 3000ms / 30ms / 90°)进行针灸之前获得的静态FMRI图像;(e)用相同参数获取的针灸期间休息状态FMRI图像;(f)用相同参数获取针灸后的休息状态FMRI图像;(g)使用EPI序列获取的任务状态FMRI图像(TR / TE / FA = 4000 MS / 50 ms / 90°);(H)T1加权3D解剖图像,共176个切片,覆盖整个大脑,使用宠坏的梯度回波序列(TR / TE / FA = 2100 MS / 3.93 MS / 13°,FOV = 250mm×250 mm,切片厚度/间隔= 1.0 / 0.5 mm,分辨率= 256×256)。 All participants were trained to relax before the scanning and close their eyes, keep silent, and avoid psychological activity during the scanning. All the lights in the scanning room were turned off to reduce visual stimulation.
在针灸之前首先获得10分钟的休息状态数据。然后,将不锈钢针刺针插入Hegu,在左手的背部,皮肤深度为1cm。Li4或Hegu位于手的背部,是一个重要的常用针灸点。当获得DE-QI感光度时,在针灸期间开始获得静态数据。该扫描还持续了10分钟,并且每2分钟保留并旋转10秒钟。最后,将针被拉出,然后在接下来的10分钟内获得第三静态数据。
在针灸期间,任务状态数据持续10分钟和40秒。此次采集中有160卷(带4秒)。与静态数据采集一样,在采集开始之前,针在皮肤中保留在皮肤中直到de-qi。在该范例中,交替地进行针保持和旋转,并且针头以1 Hz的速率向均匀运动双向旋转。整个FMRI采集方案如下:32体积保留,32体积的旋转,48体积的保留,32体积的旋转,最后剩余的16体积(见在线提供的补充材料中的图S2
使用功能性神经影像分析(AFNI)软件进行影像预处理和数据分析(
分析患者组的任务状态FMRI数据以产生统计激活图。用蒙特卡罗方法校正了组分析的结果,其中统计显着性的阈值设定为
为了验证针灸是否可以在BP患者中调节电机网络,我们选择了由BP患者的嘴巴运动任务激活的电机区域。我们在Klingner的测试中选择了在非受选侧电机任务的激活图中的种子区域[
每个种子区域的Fc分别计算。首先,提取白质(WM),脑脊液(CSF)和种子区域的时间信号系列。然后,进行线性回归分析以除去以下混杂源:(a)六个运动参数,(b)线性漂移,(c)白质信号,和(d)CSF信号。此后,基于通用线性模型获得各个统计图,用于进一步群体分析。
我们提取了在BP患者中也可以观察到针刺调节FC变化的FC异常区域。为了计算所有组的选定FC强度,我们首先获得每个选定区域的平均时间序列(图S1,表1)
所有重叠区域选自两个帧组比较功能连接结果。
| 投资回报率 | 常见地区(BA) | 边 | MNI坐标 | 体素 | 数字 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|||||
| 制造 | 补充运动区 | R | 4. | 8. | 52 | 66 | A1 |
| 补充运动区 | L |
|
|
53 | 66 | A2 | |
| 高级额相回归(10) | R | 32 | 50 | 31 | 48 | A3 | |
| 卓越的额相回归 | R | 17 | 35 | 45 | 27 | A4 | |
|
|
|||||||
| L米 | 中正面回归(9) | L |
|
14 | 32 | 78 | 地下一层 |
| priveus | R | 6. |
|
53 | 76 | 地下二层 | |
| 额中回 | L |
|
19 | 26 | 32 | 地下三层 | |
| priveus | L |
|
|
39 | 29 | B4 | |
| 额中回 | L |
|
9 | 52 | 20 | B5 | |
|
|
|||||||
| r cma. | 补充运动区 | R | 3. |
|
54 | 123 | C1 |
| 中央后回 | R | 3. |
|
67 | 82 | C2 | |
注意:ROI,兴趣区域;BA,Brodmann地区;MFG,中正面回族;CMA,Cingulate电机区域;MI,主要电机皮质;Si,原发性躯体卷曲皮层;r,右;我离开了。忽略了少于15个体素的重叠区域。坐标点是重叠区域的几何中心。
所有互动比较都是通过配对进行的
首先,从针刺反应(表S1)和BP患者的运动任务(表S2)中选择17个ROI,并分析这些病例中每个ROI的FC。这里,种子点左侧额中回(MFG)被用作示例,因为每个ROI的所有FC分析程序都是相同的。为了研究血压引起的左侧MFG FC的变化,将健康组和患者组的拔管前FC进行比较。在结果中发现显著阴性区域(蓝色区域,图S3A,表S3),表明患者组FC异常增加。为了探索针刺对BP患者左侧MFG FC的影响,我们还比较了患者组针刺前后的FC,发现针刺可以降低BP患者的FC(图S3B,表S4)。接下来,我们开始研究针灸是否可以减少患者异常增加的FC。对上述两组间左MFG结果进行比较,并在这些结果的双侧辅助运动区(SMA)和右额上回(SFG)中获得重叠区域(图S3C)。选择重叠区域,并证明患者组FC异常增加,可通过针刺减少(图
从左侧正面回值的两个帧组比较功能连通性(FC)结果中选择的重叠区域的示范。红色区域为重叠区域,是通过比较bp诱导的FC变化和针刺诱导的FC变化来检测的。重叠的区域是在双侧补充电动机面积(A1,A2)和右高额相回到(A3,A4)中的。黄色区域为针刺前健康组与患者组区域FC组间比较结果。蓝色区域为患者组针刺后和针刺前区域的组间比较FC结果。阈值设置为
将上述分析方法分别应用于其他选定的种子点。同样,我们比较了左侧初级运动皮层(MI)的组间结果,并确定了双侧楔前叶和左侧MFG的重叠区域(图)
展示从左初级运动皮层两组间比较功能连接(FC)结果中选择的重叠区域。红色区域代表重叠区域,这是通过比较患者血压诱导的FC变化和针刺诱导的FC变化检测到的。重叠区位于左侧额中回(B1、B3、B5)、左侧楔前叶(B4)和右侧楔前叶(B2)。黄色区域代表针刺前健康组和患者组之间区域的组间比较结果。蓝色区域代表患者组穿刺后和穿刺前区域的组间比较结果。阈值设置为
右扣带运动区两个组间比较功能连通性(FC)结果中选取重叠区域进行论证。红色区域为重叠区域,是通过比较bp诱导的FC变化和针刺诱导的FC变化来检测的。重叠区域位于右侧辅助运动区(C1)和右侧初级躯体感觉皮层(C2)。黄色区域为针刺前健康组与患者组区域FC组间比较结果。蓝色区域为患者组针刺后和针刺前区域的组间比较FC结果。阈值设置为
然后,选择ROI(左MFG、MI和右CMA)(图S1)及其重叠区域之间的FC(表1)
所有组的选定ROI及其重叠区域的功能连接强度直方图和静息功能磁共振成像图。我们发现,针刺引起的功能连接变化趋势与康复引起的变化一致。针刺后以及恢复过程中观察到这种功能连接的减少。这个
最后,为了检查针灸的FC调节是否特异于患者组中,选择上述三种种子点进行进一步的Fc分析。通过比较健康群体后序列和预序之间的Fc,观察到三个rois的显着变化。通过比较回收群体后和预浸期之间的Fc,观察到三个rois的显着变化。与此同时,通过将回收的组和健康组之间的Fc进行比较,在针灸之前,观察到三个ROI的显着变化。
本研究旨在探讨针刺患者贝尔麻痹患者诱导的FC调制,这可能有助于探索针灸治疗机制。通过这种目标,我们首先选择了患者组中针灸可以减少的异常增加的Fc(图
在本研究中,为了检验针刺对BP患者FC改变的可能影响,我们从针刺反应(表S1)和BP患者运动任务(表S2)中提取了17个roi。许多关于BP的fMRI研究选择了roi,并探索了BP患者在接受口腔面部运动任务时大脑激活的病理[
重叠的区域仅来自三种种子点(图
将MFG选择为来自患者组中针灸任务的激活图中的种子区域之一(图S1A)。关于穴位特异性FMRI模式的其他研究表明,LI4针灸在正面区域产生了失活[
与健康组相比,在患者组中发现了增加的Fc(图S1-S3A)。当患者恢复时,大多数所选的FC减少到与健康组中没有显着不同的水平(图
以上所有区域都是面部运动网络的组成部分[
与针刺前相比,在感觉运动相关的脑区,包括MFG(BA9)、SFG(BA10)、SI和SMA,观察到FC显著降低(表1)
在双侧前士斯观察到显着降低的Fc(图
在BP患者中,我们发现针刺引起的FC变化趋势与康复引起的变化是一致的。如上所述,运动功能受损可能会增加患者运动联合区与其他区域之间的FC。针刺可调节感觉运动区区域和稳态相关网络,恢复增加的FC。同时,针刺诱导的变化仅在患者组观察到,这表明针刺可以特异性调节BP患者的选定FC。这一结果与我们之前关于针刺对不同临床病程BP患者ACC FC和SI的影响的研究一致[
BP被称为急性特发病性发作和自我限制面部瘫痪[
在我们以前关于探索BP针灸治疗机制的研究中,我们发现FC可以通过BP患者的针灸改变[
虽然目前研究进行了重要的发现,但也有局限性。首先,基于口腔运动任务和针灸任务会话的激活映射来选择本研究中的乐帽。因此,仅选择通过针灸减少改变的区域;虽然其他ROI和改变的FC可能会解释BP的一些问题,但它们被忽略了。其次,在这项研究中,由于道德限制,没有假针灸对照组。因此,本研究中观察到的变化可能不一定是针灸,其可以在其他体细胞刺激中类似地观察到。最后,在扫描过程中刺激单个穴位(Hegu)。实际上,当患者用针灸治疗时,同时刺激多个穴位。未来,我们可以设计任务以刺激多个穴位以探索针灸对BP的机制。就这些限制而言,应采取对这些相关变量的更严格控制的进一步调查,以提供更加说服的证据,以支持我们的结论。
综上所述,本研究提示针刺可以特异性地减少一些FC,而这些FC可能是由BP增加的。由此可见,针刺对BP患者的FC调节与康复趋势一致,可能有利于BP患者的康复。虽然还需要进一步的研究,但这一发现有望为阐明针刺LI4治疗BP的潜在机制提供线索。
作者声明,本论文的发表不存在任何利益冲突。
中国国家重点基础研究发展计划(973计划)(批准号2013CB733 803)、中国中央大学基础研究经费(WK207000、033)资助中国国家科学基金(批准号81371537和91432301)。