针灸对神经可塑性的影响中风患者运动功能障碍:一个荟萃分析的功能磁共振成像研究

文摘

重要性。针灸是一种有效治疗中风,特别是在汽车方面的赤字。许多针灸的脑成像研究发现针灸治疗后显著的脑功能的变化,以揭示其潜在机制在调节神经可塑性。但是,没有明确的共识。客观的。分析内在大脑活动的模式变化改变的针灸治疗与常规治疗相比,在中风患者运动功能障碍,从而提供针灸治疗中风的机制。方法。中文和英文文章发表到2020年5月在医学文献检索,网络科学、EMBASE,和Cochrane图书馆数据库、中国国家知识基础设施,重庆贵宾,Wanfang数据库。我们只包括随机对照试验(相关的)使用静息状态功能磁共振成像观察针灸对中风患者运动功能障碍的影响。R软件被用来分析连续变量,和Seed-based d与排列的图像映射(SDM-PSI)是用来执行的功能磁共振成像数据分析。发现。总共7研究包括143例在对照组治疗组和138都包括在分析中。结果表明,针灸治疗帮助中风患者运动功能障碍的治疗过程和展品hyperactivation双边基底神经节和脑岛和hypoactivation motor-related地区(特别是双边BA6和左BA4)。结论。针灸扮演一种角色可以促进神经可塑性的皮质下区域通常受中风和皮质运动区补偿电动机赤字,这可能会提供一个可能的机制针灸的治疗效果。

1。介绍

中风是一种综合症,其特征是急性发作的神经功能缺陷导致缺血或出血。成为死亡的主要原因,多年的寿命损失按照中国在国家层面上(1]。中风患者容易受到一些并发症,包括疼痛、吞咽困难、肺炎、尿失禁,抑郁,通常和躯体运动障碍,阻碍临床复苏,需要特定的干预(2,3]。在本文中,我们主要关注卒中后运动功能障碍。中风的常见和严重的并发症,运动功能障碍的康复需要多学科治疗和仍然是一个临床的挑战4]。寻求一种有效和安全的替代治疗与健康中国2030计划的要求(5]。

针灸、中药(TCM)的关键模式治疗,建议由世界卫生组织(世卫组织)作为治疗卒中后的替代和补充策略(6,7]。已广泛应用针灸来缓解疼痛和改善电动机或神经系统功能8,9]。足够的先前的研究包括动物实验、临床试验和系统评价证明,针灸对中风康复是有益(10]。虽然针灸的应用程序展示了良好的临床疗效,针灸的机制仍然未知。一个假设表明针灸可能诱导神经可塑性(起到治疗作用11- - - - - -13]。

神经可塑性是指神经系统功能修改和重组大脑结构和功能损伤或经验;各种行为、神经生理学和神经影像学研究可以在神经系统(文档更改14,15]。推荐的形式之一,用来测量人体神经可塑性是静息状态功能磁共振成像(rs-fMRI),这通常是用来评估参与者(静息状态网络16,17]。rs-fMRI的主要分析方法是区域同质性(ReHo)和低频波动幅度(ALFFs)。前评价颞同质区域的血氧等级相关(粗体)信号,而后者反映了内在大脑低频率(18,19]。旨在更好地了解针灸治疗的思维特点,越来越多的针灸研究应用rs-fMRI临床试验。然而,还没达成共识,可能由于小样本大小或区别之间的实验设计研究。例如,Schaechter et al。20.)报道,针灸可以激活身体的同侧的lesional运动皮层改善hemiparetic中风患者运动功能,而另一些则表明,基底神经节将主要由针灸(激活21]。

因此,为了阐明大脑区域起着至关重要的作用在针灸的疗效,本文合成了相应的研究和介绍了基于坐标荟萃分析(本院)定量集成个体的神经影像学研究的结果(22,23]。本院使用尺度效应的特点,它允许的峰值坐标与统计参数映射,它已经被完全验证在许多研究[24- - - - - -28]。在目前的研究中,我们应用Seed-based d与排列的图像映射(SDM-PSI),这是一个新一代本院荟萃分析的算法,包括研究分析rs-fMRI数据(29日,30.]。结果将确定针灸微分影响大脑活动相比常规或常规治疗。成形机制诱导针灸的担忧不仅可以阐明针灸的中央机制也可能提供新想法应用针灸治疗其他神经退行性疾病。

2。方法

我们进行了荟萃分析符合Cochrane系统评价手册的干预措施。所有程序之后的首选报告项目系统评价和荟萃分析指南(棱镜指南)。这项研究是在普洛斯彼罗国际前瞻性登记注册的系统评价(注册号:CRD 42020185421)。

2.1。文献检索

研究了针灸的神经保护效应的研究在中风患者纳入本研究。EMBASE, PubMed和Cochrane图书馆数据库、网络科学、中国国家知识基础设施(CNKI),重庆贵宾(VIP)和Wanfang数据库(WF)搜索从开始直到2020年5月由两个独立的研究人员。下面的英语使用搜索条件:(中风或卒中后脑血管意外或脑血管卒中或中风或脑部血管事故或Cerebrovasc或脑或大脑vasc或hemipleg或apoplex或脑血管意外或TIA)和(针灸或针灸疗法、针灸治疗或电针刺激或electro-acupuncture针灸、耳或耳部针灸耳针疗法或头皮针灸)和(RCT随机对照试验或临床试验或随机控制临床试验或随机个随机对照试验或试验)和(fMRI功能性核磁共振或功能性磁共振成像或神经影像)。试验的语言局限于英语或中文,每个数据库和搜索策略是基于其独特的特点。

2.2。包含/排除标准

两个独立的研究人员进行了搜索和筛选了标题、摘要和全文的论文。研究基于以下标准:包括(1)一个随机对照试验在中风后遗症患者在中风阶段进行的,任何年龄和性别;(2)手动针灸或电针刺激有或没有其他疗法在治疗组,而其他的治疗方法包括传统康复或针灸对照组;(3)涉及全脑功能成像在静止状态(ReHo或ALFFs);(4)三维坐标( )报道在标准立体空间Talairach或蒙特利尔神经学研究所(MNI);(5)如果一项研究涉及两个或两个以上的可比数据集,所有样本都包括;(6)使用二次结果来评估临床疗效。排除标准如下:(1)研究只使用感兴趣的区域(ROI)方法;(2)每组样本大小是小于5;(3)如果单独的文件使用相同或相似的数据集,只有最大的样本包括在内。

2.3。数据提取和质量评估

数据提取包括研究标准形式对出版,第一作者的名字,样本大小,参与者的条件,干预设计,功能磁共振成像方法,和二级结果的措施。缺失或不清楚数据的荟萃分析后得到相应的与原来的作者通过电子邮件或电话。两个独立的研究人员进行数据提取;任何有分歧,解决第三个审稿人。这些信息显示在表1。质量评估是基于Cochrane偏见的风险工具,由两位研究者独立执行。所有的报告根据以下七个标准进行评估:随机序列生成、分配隐藏,致盲的参与者和人员,炫目的结果评估,不完整的结果数据,选择性报道,和其他来源的偏见。对于每一个标准,研究被认为是低,风险高,或不清楚的偏见。

2.4。数据合成和荟萃分析

ReHo结果:大脑活动之间的差异,分析了治疗组和对照组SDM-PSI(6.21版本,https://www.sdmproject.com/)。在这个网站上提供了一步一步的教程。首先,报道峰值坐标和尺度效应(值,或等价 - - - - - -成绩或值)提取准备山峰的文本文件。在预处理的步骤,软件将使用这些文件重新创建可能的上下边界效应值值的研究。其次,计算随机影响的荟萃分析包括意味着ReHo值和均值映射由样本大小和方差加权的研究。我们报告结果使用family-wise错误(FWE)校正( 和体素 )threshold-free集群增强方法(TFCE)和5000排列。异质性分析也被评估。峰值MNI协调标准异质性将提取得到的统计数据 ,和一个 表明低的异质性。漏斗图不执行,因为大量的研究(包括 )小于10,但Egger测试是用来评估发表偏倚。最后,metaregression进行分析找出ReHo变化和临床变量之间的关系。所有结果将报告使用TFCE-based FWE修正阈值( 和体素 )。

临床变量:连续数据进行统计分析与R软件,版本操作(R统计计算的基础,维也纳,奥地利),使用元和Metafor荟萃分析包。加权平均差使用CIs (WMD)为95%。的非均质性进行了测试统计。我们选择固定或随机影响模型池数据取决于试验有很好的同质性( , )与否。采用森林图显示了假设检验的结果,如果有必要,灵敏度分析或进行亚组分析将为发现异质性的来源。

3所示。结果

3.1。包括研究

数据库搜索了1195篇文章。272副本被移除,883篇文章被排除在外后筛选标题和抽象。40的潜在的相关报道,6篇文章(31日- - - - - -36和7研究(陈et al。35同时进行了两次试验)证明合格后全文筛选(图1)。

试验是在2000年出版,每个研究了10 100例(治疗组140人和138名对照组)。所有研究招募了缺血性中风患者。没有明显差异在人口基线特征,包括年龄、性别、疾病状态包括症状持续时间,或二次结果两组之间的措施。三个研究报道病人肢体功能障碍的最右侧病变大脑区域的左一侧(尤其是左基底神经节)[32,35,36]。两组所有患者接受常规治疗,在此基础上,治疗组的参与者接受两个或四个课程(周)的手动针灸疗法,一项研究结合针灸作为比较32]。手动针灸方法包括起重杨杜疏浚经络针刺方法(LYDDM)和Xingnao Kaiqiao (XNKQ)和实证穴位针刺方法。LYDDM和XNKQ针刺方法是基于长期的临床实验和开发的教授Peilin张和Xuemin史,分别。和经验的应用穴位意味着医生操作根据针灸临床经验。所有研究报道rs-fMRI数据通过使用ReHo变化比较差异从两组患者治疗前后。临床疗效是由Fugl-Meyer检查评估(FMA; ),神经功能缺乏规模(NDS; ),Barthel指数(BI); ),或修改Barthel指数(MBI; )。的细节和特征研究如表所示1。

3.2。质量评估

偏见的质量评估是基于Cochrane风险工具。7相关,所有的研究报告随机序列生成的方法但只有三两篇文章录用分配隐藏的研究(31日,36]。只有两个研究报道患者致盲的方法(32,35周],而et al。34承认这是高危。炫目的结果评估方法只适用于两项研究[34,35]。评估结果不完整的数据取决于基线数据的清晰的描述。根据这一标准,所有的研究都是在低风险。之前没有研究已经发表的研究协议,所以很难评估选择性报告。我们倾向于认为一项研究是在低风险只有报道所有三个次要结果措施(FMA、NDS BI、MBI)。因此,低风险的偏见选择性报告给四个研究领域(31日,33- - - - - -35]。此外,我们没有发现任何其它来源的偏见。总的来说,这些研究没有高质量的,主要的分配隐藏,病人致盲,结果致盲。图2这些7包括研究的质量评价。

3.3。荟萃分析ReHo变化

3.3.1。意思是分析

患者在治疗组显示hyperactivation右基底神经节( , )和左脑岛( , )针灸治疗和减少活动后左侧中央前回(PG; , )和右侧额上回(SFG; , )。对照组患者显示hyperactivation右侧额中回(生产厂; , ),辅助运动区(SMA; , )在常规治疗和减少了纹状体的活动( , )和左额下回(IFG; , )。峰值坐标和集群故障如表所示2。不同的大脑区域之间的常规治疗和针灸治疗已经显示在图3。

3.3.2。非均质性分析和发表偏倚

在治疗组中,神经节,脑岛,PG, SFG显示低之间的异质性的影响大小不同的峰值坐标( )和低之间的异质性为每个显著峰值对照组( )。异质性的结果如表所示2。症测试在治疗组(无关紧要的 )和对照组( )。

3.3.3。Metaregression分析

Metaregression被用来寻找潜在FMA评分之间的相关性,在治疗组平均年龄和疾病持续时间。FMA由分数与左脑岛(表相关联S1A)。平均年龄的分析显示意义的大脑区域左侧小脑(表印地)。疾病持续时间与许多地区,包括左小脑,弓状网络和右SMG和SFG(表就是S1C)。

3.4。二次结果的荟萃分析

与常规治疗相比,手动针灸疗法与减少NDS评分(-4.40;95%可信区间,3.79 - 5.01; ),表明针灸可以减轻神经功能的损害。BI评分的变化是3.47 (3.47;95%可信区间,0.99 - 5.95; )MBI的得分是7.49 (7.49;95%可信区间,5.38 - 9.59; )。BI的增加或MBI建议患者最好针灸后日常生活能力。更增加了FMA评分(5.73;95%可信区间,4.35 - 7.11; )还表明,针灸可以改善上、下肢的运动功能。森林图所示的数字S1A- - - - - -S1D。

4所示。讨论

4.1。主要发现

建议针灸治疗可以减轻神经系统缺陷(NDS)和改善运动功能(FMA)和日常生活能力(MBI)。这些研究结果讨论了许多以前的荟萃分析研究,所以我们不打算在这里讨论进一步10,37,38]。在本文中,我们主要关注ReHo变化的荟萃分析。在治疗组中,中风患者显示hyperactivation双边基底神经节和脑岛。在对照组,患者显示大脑活动增加两国前回(BA6)。然而,双边的活动减少额叶脑回(BA6)、左侧中央前回(BA4)被发现在治疗组。此外,左脑岛的ReHo指数显著相关FMA评分后所有中风病人针灸疗法。

4.2。参与神经可塑性由基底神经节和脑岛的针灸

结果表明,静息状态的自发的大脑活动显然是增加两国针灸治疗后基底神经节和脑岛。Hyperactivation在基底神经节组成主要是纹状体。基底神经节的电机调节发挥重要的综合作用[39]。它是涉及人类肌张力障碍和运动控制40]。王等人将缺血性中风患者健康的参与者,他们发现,中风患者显示ReHo基底神经节中的值较低,这与先前的结论是一致的基底神经节很容易缺血(41,42]。关于运动机能,基底神经节受损的程度似乎是一个神经关联电动机赤字。三项研究包括综述报道,主要是在基底神经节病变位置32,34,35),这是符合理论,在脑深部地区常见的缺血性中风,伤残率高是基底神经节腔隙中风(43]。因此,可以推测,包括缺血性中风患者的肢体运动功能障碍主要是基底神经节损害有关。结果显示,针灸疗法也与hyperactivation脑岛。脑岛集成不同的功能系统包括感觉运动和认知和参与运动编程和控制44,45]。现有证据表明,前脑岛通常受到急性大脑中动脉中风(46]。看来,脑岛的损害负责在中风患者运动功能障碍和针灸可以激活它发挥疗效。metaregression分析还发现,脑岛的ReHo增加增加FMA评分呈正相关,表明针灸可以提高日常生活能力通过激活的脑岛。在这里,我们的结果显示增加基底神经节的自发活动和脑岛针灸治疗后,表明针灸可以改造这些区域的神经功能。

4.3。神经可塑性的参与Motor-Related地区引起针灸

在治疗和控制组织,我们的结果显示显著改变motor-related大部分地区区域的大脑活动,包括双边额上回(尤其是BA6)和左侧中央前回(尤其是BA4)。BA4 BA6传统汽车领域,“古典”汽车网络组成。BA4是初级运动皮层(M1)的位置,负责计划和控制自愿运动运动身体侧一侧。BA6包括前运动皮层(PMC)和辅助运动区(SMA),在神经元预测M1以及皮质脊髓束(CST) [47]。桥梁前额叶和初级运动皮层和从事规划复杂的和协调的运动(48,49]。来自动物和临床研究的证据表明,这些地区与运动准备和执行和这些区域的激活导致卒中后重组(50- - - - - -52]。因此,BA6的功能可塑性和BA4可能解释运动恢复的机制。

在这个荟萃分析,两国BA6 ReHo价值在对照组显著增加,但治疗组降低。在这里,我们推测,两组之间的差异是与赔偿有关的活动。补偿在神经层面的特点是激活其他大脑区域不健全个人(通常观察到,53]。之前的动物研究表明,重组剩余运动皮层导致卒中后运动功能障碍的恢复,这表明增加fMRI信号在一个给定的大脑区域不仅能反映神经复苏还赔偿(54,55]。因此,BA6对照组的激活增加应解释为与补偿,这是按照理论BA6活动的增加是一种补偿电动机赤字卒中后(56]。纵向fMRI研究观察到,在卒中后复苏的早期阶段(少于6个月),在双边SMA和PMC hyperactivation [57]。另一项研究也得到了类似的结果确定了正相关,涉及信号增加SMA、扣带,两半球和其他运动区具有良好的恢复过程(从2到7周6个月),这表明补偿网络可能康复策略的基板(58]。所有的7个研究综述相似症状的持续时间,从9-14天到6个月,在这状态的激活BA6根据上面的结论将会增加。有趣的是,在接受针灸治疗后,激活两国BA6诱导减少水平。BA6的活动减少可能涉及到减少依赖其薪酬,指示电机的恢复网络,从而帮助同侧肢体恢复。同样的,结果显示,针灸疗法也与左BA4 hypoactivation有关。证据从荟萃分析描述,增加激活contralesional M1 (BA4)是一个高度一致的发现在不同损伤水平和时间卒中后(59]。这是按照理论活动的增加声音侧半球的功能障碍是一种补偿其他受损的大脑皮层56]。从这个角度看,如果大多数脑损伤包括患者正确的一侧,我们希望看到一个削弱赔偿contralesional BA4针灸。考虑到4研究综述不报告梗塞的病灶的位置,这种假设需要进一步实验和打开方式的调查BA4针灸治疗和补偿活动之间的关系。

4.4。优势和局限性

本文是独特和创新。据我们所知,我们是第一个SDM-PSI rs-fMRI用于相关分析针灸。改变大脑活动在缺血性中风患者运动功能障碍的脑机制和临床应用提供了新的见解,并综述的目的是作为一个挑战和鼓励。同时,严格的入选标准是尽量减少选择性偏差,和7个研究合成在最后的分析中。这些试验一般由类似的目标参与者和研究设计,从而使结果具有可比性。

作为一个创新的研究中,这个系统回顾仍然具有一定的局限性。本文的主要限制是小样本大小。只有7个试验和278名参与者满足入选标准,这样发表偏倚和亚组分析的二次结果措施没有执行。质量评估的结果表明,低质量的一些研究,特别是在致盲。缺少高质量的相关使得很难进行准确分析针灸疗效和神经可塑性之间的互动。因此,为了更好地找出潜在的针灸对中风后神经可塑性的影响,是时候组织大规模和elaborate-designed相关的进一步调查。此外,据推测不同针灸参数(指不同穴位、持续时间、频率和操作方法)可能会引起罚款改变大脑活动的区别。因此,可能存在异质性的针灸疗法包括研究之间的协议。考虑到针灸治疗的特殊性,它是重要的合成研究专注于针灸的具体操作。

5。结论

临床结果的荟萃分析措施(FMA、NDS BI、MBI)表明,针灸治疗缺血性中风患者运动功能恢复的有效。ReHo荟萃分析表明,针灸可以引起广泛的大脑活动的变化,这表明基底神经节的改变,脑岛和motor-related地区参与神经可塑性的针灸。这些发现提供了新的见解的机制有效性的清晰度也针灸和导致更一般的假设针灸有助于促进神经可塑性。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

我们谢谢张应教授的帮助。这项研究得到了国家自然资源基金(批准号81873257)和北京市规划委员会和自然资源(批准号7182104)。

补充材料

本文的补充材料可以补充文件中找到。图S1A |森林情节呈现研究的荟萃分析生活质量(神经缺乏规模)。图印地|森林情节呈现研究的荟萃分析日常生活活动(Barthel指数),图就是S1C |森林情节呈现研究的荟萃分析日常生活活动(修改Barthel指数),图S1D |森林情节呈现研究的荟萃分析肢体功能(Fugl-Meyer评估),表S1A多元回归分析FMA评分在治疗组,表印地多元回归分析治疗组的年龄。表就是S1C多元回归分析治疗组的持续时间。(补充材料)

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