针刺治疗脑卒中后脑白质缺血损害磁共振扩散张量成像研究

杨烁慧，陆　方，陆欣玲，马　文，潘卫东，程瑞新，詹松华



针刺治疗脑卒中后脑白质缺血损害磁共振扩散张量成像研究

杨烁慧，陆方，陆欣玲，马文，潘卫东，程瑞新，詹松华

目的使用扩散张量成像(DTI)方法评估针刺改善脑卒中后脑白质缺血损伤的有效性。方法60例经磁共振扩散加权(DWI)序列扫描证实有单侧脑白质梗死7 d内的病人行DTI检查后，随机分成针刺组和无针刺组，每组30例，分别于干预后1个月、2个月及3个月末行常规磁共振成像(MRI)和DTI检查。针刺组病人自首诊第2周内每周3次针刺治疗至3个月末。后处理DTI原始图像得到部分各向异性指数(FA)和表观弥散系数(ADC)。根据T2WI及DWI图像，分别于缺血白质区域和对侧同名纤维束镜像区取感兴趣区，测量FA值和ADC值后计算比值(rFA和rADC)，观察其与美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)评分的相关性。 结果针刺组与无针刺组缺血性中风病人2个月末和3个月末损伤脑白质的rADC比值差异有统计学意义(F= 5.237，P<0.05；F=9.368，P<0.01)。首诊及1个月末rFA值与NIHSS评分呈负相关(r=-0.529，P<0.05；r=-0.516，P<0.05)，1个月末及2个月末rADC值与NIHSS评分值呈正相关(r=0.689，P<0.05；r=0.611，P<0.05)。结论通过DTI技术显示针刺能够改善脑卒中病人脑白质缺血损伤，ADC值为主要参考指标。

脑缺血；白质损伤；磁共振；扩散张量成像；针刺

脑卒中后缺血白质的修复与重构和病人运动功能的恢复密切相关[1]。扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)已被用于评估脑缺血白质损伤的程度[2]。针刺可改善脑电活动、血流量微循环、脑代谢，增加抗自由基损伤能力，减轻兴奋性氨基酸的毒性，抑制钙超载，降低一氧化氮(NO)的毒性以及可抑制细胞凋亡等[3]。针刺被证实可有效地控制脑梗死面积，改善病人的神经功能，从而控制脑梗死病情的进展[4]。本研究通过DTI方法来评价针刺改善缺血后脑白质损伤的有效性。

1　资料与方法

1.1一般资料收集2012年1月—2014年5月我院神经内科门、急诊首诊诊断为急性期和亚急性期缺血性中风病人86例，其中26例病人由于家在外地，不方便连续3个月在上海住院治疗及进行相关检查，或者由于病人自身及家属的原因在首次或第2次检查后脱落，最终收集的入组病人病例数为60例，发病时间1 d～7 d(3.45 d±3.3 d)；病变部位：累及多处脑白质16例，放射冠21例，内囊6例，胼胝体4例，上纵束3例，脑干皮质脊髓束7例，大脑脚、外囊和丘脑辐射各1例。将60例病人随机分成针刺组和非针刺组，每组30例，两组一般资料详见表1。

表1　两组一般资料比较

1.2纳入标准首次症状发作7 d内，扩散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)上显示累及大脑白质中风病人；均为初次发病；生命体征平稳；无MRI检查禁忌证，无明显影响图像质量的因素，如颅内动脉夹置入术后、假牙、幽闭恐惧症等；病人和/或其家属签署知情同意，并对检查过程及注意事项充分了解。

1.3排除标准DWI显示为双侧脑梗死或椎基底动脉系统脑梗死、首诊或治疗过程中脑出血；梗死灶及周围脑组织明显水肿；无法配合或耐受该检查及曾有颅脑外伤或肿瘤史；有心理或精神疾病及其他原因所致脑白质病变等。

1.4治疗方法所有病人自发病就诊起治疗至生命体征平稳后，进行常规个体化药物对因、对症治疗，防止并发症，辅以必要营养支持：包括控制血压(≥160/95 mmHg时需降压治疗)、血糖(血糖≥6.5 mmol/L时需降糖治疗)、调节血脂，防止血小板聚集等。针刺组病人于首次症状发生后第2周内，在使用原先药物治疗方案基础上加用针刺治疗，每周3次，每次30 min，至3月末。病人皮肤局部消毒后，使用30号1.5寸毫针直刺患侧穴位；主穴：内关(PC6)、合谷(LI4)、手三里(LI10)、阳陵泉(GB34)、足三里(ST36)。内关(PC6)：针身与皮肤呈90°进针，深1寸。针尖穿过骨间膜，以30°～45°幅度小幅捻转，加强针感，以病人酸胀，医者手下沉紧为度。合谷(LI4)：针身与皮肤呈90°进针，深0.5寸。针感要求同前。手三里(LI10)：针身与皮肤呈90°进针，深1寸，针感要求同内关穴。阳陵泉(GB34)：针身与皮肤呈90°进针，深1寸，针感要求同内关穴。足三里(ST36)：针身与皮肤呈90°进针，深1寸，针感要求同内关穴。电针：手三里穴-合谷穴，阳陵泉穴-足三里穴加用G6805-Ⅱ型电针仪(上海医用电子仪器厂)采用疏波，频率为2 Hz，病人耐受为度。无针刺组继续原先药物治疗方案，不加针刺治疗。

每名病人均在首诊、治疗1个月末、2个月末和3个月末行MR常规及DTI扫描，并进行美国国立卫生研究院脑卒中量表(national institute of health stroke scale，NIHSS)评分。

1.5仪器与方法使用Philips 1.5 T Intera Achieva 磁共振扫描仪和16通道头颈联合线圈，对60例病人进行磁共振扫描。MRI扫描技术：反转恢复-快速自旋回波的横断位T1WI(IR-FSE，TR/TE/TI = 1 999/10/860 ms，翻转角=100°)；快速自旋回波的横断位T2WI(FSE，TR/TE=4 000/110 ms)；单次激发平面回波的DWI横断位(TR/TE = 1 000/67 ms，b=1 000 s/mm2)，单次激发平面回波成像的DTI横断位(TR/TE=13 360/62 ms，视野=22 cm，层厚/层距=5 mm/0 mm，图像矩阵=128×128，弥散梯度方向数= 32，b=0 s/mm2和800s/mm2，激励次数=1，扫描时间为7 min 47 s)。

1.6图像后处理及数据分析将所得扩散张量原始图像传入Philips View Forum(Extended MR Work Space 2.6.3.1)后处理工作站，由1名高年资MRI诊断医师使用Fiber Tracking软件进行统一标准的图像后处理。计算部分各向异性指数(fractional anisotropy，FA)和表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)。感兴趣区选取标准：根据DWI图像，梗死灶于急性期和亚急性早期为高信号，亚急性期晚期及部分慢性期早期为稍高信号，慢性期晚期为低信号或内低外高信号。根据每个层面病灶的大小取感兴趣区：病灶最长径小于1 cm的取1个感兴趣区，最长径1 cm～2 cm的取2个感兴趣区，最长径在2 cm ～3 cm的取3个感兴趣区，以此类推；同时在对侧镜像脑白质取对照区。感兴趣区及对照区的大小均为一个像素值。根据每个层面病灶感兴趣区和对照区获得FA值和ADC值分别计算FA比值(rFA)和ADC比值(rADC)，并取平均值。

2　结　果

2.1两组各观察时点rFA值及rADC值均数比较针刺组与非针刺组首诊、治疗1个月末、治疗2个月末和治疗3个月末的rFA值差异有统计学意义(F=19.065，P<0.001)；不同观察时间点针刺组与非针刺组rFA值均数的差异无统计学意义(F=0.329，P=0.569)，不同观察时点rFA值与针刺干预不存在交互作用(F=0.920，P=0.342)；对针刺组与非针刺组各个观察时间点rFA值的均数进行比较，方差分析的结果显示各个时间点针刺组与非针刺组rFA值差异无统计学意义。详见表2。重复测量的方差分析显示：针刺组与非针刺组首诊、治疗1个月末、治疗2个月末和治疗3个月末的rADC值均数差异有统计学意义(F=165.66，P<0.001)；不同观察时间点针刺组与非针刺组rADC值均数的差异有统计学意义(F= 4.11，P=0.047)，不同观察时点rADC值与针刺干预存在交互作用(F=8.982，P=0.004)，对针刺组与非针刺组各个观察时间点rADC的均数进行进一步比较，方差分析的结果显示首诊、治疗1个月末针刺组与非针刺组rADC值差异无统计学意义(P>0.05)，治疗2个月末和3个月末针刺组与非针刺组rADC值差异有统计学意义(F=5.237，P=0.026；F=9.368，P=0.003)。详见表2。

表2　两组各观察时点rFA值及rADC值均数比较(±s)

2.2NIHSS评分与rFA和rADC之间的相关性对60例病人不同观察时间点即首诊、治疗1个月末、治疗2个月末和治疗3个月末的NIHSS评分值进行Friedman检验显示，不同时间点NIHSS评分值差异有统计学意义(P<0.001)。对60例缺血性脑白质梗死病人rFA值与NIHSS评分相关性进行Spearman’s相关分析，结果显示在首诊及1个月末rFA值与NIHSS评分呈负相关(r= -0.529 ，P<0.05；r= -0.516，P<0.05)，而治疗2个月末和治疗3个月末rFA值与NIHSS评分值无明显相关(P>0.05)。对60例缺血性脑白质梗死病人rADC值与NIHSS评分相关性进行Spearman’s相关分析，结果显示在治疗1个月末、治疗2个月末rADC值与NIHSS评分值呈正相关(r=0.689，P<0.05；r=0.611，P<0.05)，而首诊及治疗3个月末rADC值与NIHSS评分值无明显相关(P>0.05)。

3　讨　论

DTI是一种在DWI基础上发展起来的、主要用于研究中枢神经系统疾病脑白质纤维束病变的磁共振方法，为研究白质纤维束的较为有效、成熟的MRI技术手段。其中ADC值较常用，可以在细胞水平提供组织相关的微结构信息，反映分子弥散阻力和弥散程度的整体情况，与水分子弥散方向无关[5]。对于大脑白质纤维束，ADC值的改变可能与纤维束轴突以及周围髓鞘结构的完整性受损相关。当各种原因造成轴突以及周围髓鞘损伤时，水分子弥散失去了垂直方向上的限制而运动自由，ADC值增高。FA为各向异性和各向同性之比，范围为0～1，自由水为0，在正常人大脑白质纤维束中，水分子扩散运动因纤维束的纵向结构呈各向异性，FA值趋向于1，纤维束排列越紧密，FA值越高。如脑出血、外伤、梗死、肿瘤等可直接或间接引起水分子在大脑白质纤维束中扩散方向上丧失，即纤维束的纵向结构遭到破坏：包括纤维束中断和分离、轴索纤维结构紊乱以及排列的有序性丧失、髓鞘的连续性中断和水肿，因此FA值降低[5]。

脑卒中脑白质缺血性损伤病人发病后通常以一侧肢体无力，甚至偏瘫为主要临床表现，较严重者生活无法自理，因而显著影响病人的生活质量。但是与脑内神经元的缺血性损伤不同，脑白质缺血后往往具有较强的再生功能。主要是因为在室管膜周围存在一些少突胶质细胞的前体细胞，于一定条件下可以增殖、分化并迁徙到白质损伤区域并起修复作用[6]。缺血时间较短或程度较轻的脑白质具有更好的恢复潜能。Puig等[1]指出脑梗死后30 d的rFA可用于预判卒中2年后病人运动功能的恢复情况。Rüber 等[7]运用DTI方法研究发现脑梗死慢性期病人同侧锥体束和交替运动纤维的FA值较正常组下降。Kim等[2]研究发现卒中病人失语预后与左侧弓形束的重构有关，左侧弓形束重构者的预后优于无重构者。本研究结果显示：首诊及1个月末rFA值与NIHSS评分呈负相关(P=-0.529 ，P<0.05；P= -0.516，P<0.05)；治疗1个月末、治疗2个月末rADC值与NIHSS评分值呈正相关(r=0.689，P<0.05；P=0.611，P<0.05)。提示DTI或可于梗死后2个月左右的时间段内评估脑梗死后脑白质重构及疗效，但由于3个月末的rFA和rADC与NIHSS无明显相关，原因可能在于脑卒中康复期脑白质修复的DTI参数变化滞后于病人的功能恢复，也有可能是脑梗恢复期病人梗死对侧皮质功能或神经网络功能的代偿更为显著[8]。

针刺有助于改善脑缺血后损伤，可以改善脑组织缺血后的电生理活动，促进脑血管侧支循环建立，增加脑血流量、改善微循环[9]。针刺可以增加病灶周围或重构依赖区域中风病人的脑血流量[10]。实验研究提示电针治疗可减轻大鼠脑梗死后的水肿情况[11]。

针刺治疗脑缺血脑白质损伤的DTI相关研究比较少。Shen等[12]研究发现脑梗死病人梗死侧大脑脚ADC值下降，而针刺组与对照组FA值和ADC值差异有统计学意义，针刺组FA值明显高于对照组。Wu等[13]对短暂性脑缺血大鼠行针刺治疗，发现针刺可以改善缺血后大鼠肢体瘫痪情况，提出FA值为评估中风后恢复情况的有效参数。本研究发现针刺组及无针刺组脑白质缺血病人的ADC值于首诊、治疗后1个月差异无统计学意义。这主要是由于脑梗死急性期，神经元细胞水肿，水分子于细胞间扩散受限所致；但随着缺血时间延长，白质结纤维束受损，水分子扩散逐渐自由，所以rADC升高；之后随着脑白质的修复与重构，即纤维束完整性的逐渐恢复，rADC又降低，所以该参数有先升后降的过程。本研究结果显示治疗后1个月末、2个月末和3个月末针刺组rADC低于无刺组，其中2月末和3月末的rADC值差异具有统计学意义，提示针刺治疗有利于脑卒中后缺血脑白质的重构，与Shen等研究不同[12]。本研究发现针刺组与无针刺组的rFA在各个时间段均无明显差异，提示本组研究中rFA值并非观察针刺治疗是否有利于脑白质重构的敏感指标，认为FA值在一定程度上反映白质纤维髓鞘结构的完整性和纤维束走行一致性，除非能够从组织学上观察到白质纤维髓鞘的再生和纤维结构的重塑，否则很能观察到FA值的实质性变化，运用rFA值来评估治疗3个月内针刺的疗效有一定的限度，然而对于缺血性脑白质损伤远期疗效的评估可能有一定的帮助，远期病人神经功能缺陷的恢复离不开白质纤维束的重建，因此尚需增加随访时间至1年～2年来进一步研究针刺对rFA值远期变化的影响。

虽然DWI成像生成的ADC图与DTI计算获得的ADC图原理上和序列上均有差异，但结合李敬玉等[14]研究显示的两者获得的ADC值差异无统计学意义，鉴于MR DTI成像时间较长，或可提出对于重症、无法耐受DTI长时间扫描的病人，用DWI序列进行随访为佳。

本研究有一定的局限性。首先，只以有、无针刺为主要分组因素，而没有把有无溶栓等其他治疗方法及因素考虑在内。其次，本研究纳入首诊发病1周内的病人进行第一次MR及DTI检查，而根据现有知识，脑梗死后1周内ADC值也有差异；最后，所选择的针刺穴位及针刺手法为常规的体针治疗方法，没有就穴位的特异性进行深入研究。今后研究需在治疗方法、时间节点及穴位特异性方面扩大样本量并进一步细化。

DTI能够反映脑卒中病人脑白质纤维束缺血区域的异常改变；通过DTI影像学方法提示针刺治疗能够促进缺血后脑白质损伤的恢复，或有利于纤维束的修复及重构。

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(本文编辑郭怀印)

A Diffusion Tensor Imaging Research of Acupuncture Alleviating White Matter Ischemic Injury after Stroke

Yang Shuohui，Lu Fang，Lu Xinling，Ma Wen，Pan Weidong，Cheng Ruixin，Zhan Songhua

Shanghai Shuguang Hospital Affiliated with Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 200021，China

Zhan Songhua

ObjectiveTo assess the effect of acupuncture alleviating the ischemic white matter injury in the stroke patients by diffusion tensor imaging (DTI). MethodsSixty unilateral cerebral ischemic patients underwent MRI and DTI study within 7 days after the onset of illness. Then they were randomly divided into acupuncture group and without acupuncture group with each containing 30. The acupuncture group patients were treated through acupuncture 3 times a week for 3 months. MRI and DTI scans were done 1 month，2 months and 3 months after treatment. Fractional anisotropy (FA) maps and apparent diffusion coefficient (ADC) maps images were obtained. With the reference of the T2W and DW images，regions of interest (ROIs) were selected on the ischemic white matter，and the control ROIs were selected on the contra-lateral homonymic white matters.The ratios of FA and ADC (rFA and rADC)within these ROIs were calculated and compared. The relationship between DTI parameters and national institute of health stroke scale (NIHSS) scores were assessed.Results Results The rADC values were significantly different between acupuncture and non-acupuncture group in the post-treatment 2 and 3 month(F=5.237，P<0.05；F=9.368，P<0.01). Spearman’s correlation analysis showed significantly negative correlation between rFA and NIHSS scores of onset and 1 month(r=-0.529，P<0.05；r=-0.516，P<0.05)and positive correlation between rADC and NIHSS of the post-treatment 2 and 3 month(r= 0.689，P<0.05；r= 0.611，P<0.05). ConclusionAcupuncture therapy is effective for alleviating ischemic white matter injury. The ADC values may be the effective observation index.

cerebral ischemia; white matter injury;magnetic resonance imaging;diffusion tensor imaging;acupuncture

国家自然科学基金青年科学基金项目(No.81403204)；上海市卫生局青年科研项目(No.20114y177)

上海中医药大学附属曙光医院(上海 200021)

詹松华，E-mail：zhansonghua@sina.com

R741R255.2

A

10．3969/j．issn．1672-1349．2016．16．005

1672-1349(2016)16-1844-05

2015-12-16)