针刺治疗脑卒中后偏瘫的功能性磁共振机制研究进展

张建忠 齐瑞 李昭缘 卞跃峰 周茜

摘要 针刺被广泛应用于脑卒中后偏瘫的康复治疗，基于功能性磁共振成像（fMRI）技术的研究观察到针刺阳陵泉、外关、足三里等脑卒中康复常用穴后，出现运动皮质重塑、脑区连接改变和神经网络变化等，提示针刺能够通过调节脑皮质活性，促进脑功能重组，影响患者运动功能的恢复。针刺调节脑皮质功能活性受到多种因素影响，患者病灶部位、健侧和患侧的选取以及不同取穴方案均能引起神经影像上的差异。众多研究结果在体现针刺辨证论治的个性化疗法特点的同时，也提示了基于“神经调控”开展针刺治疗的难度。

关键词 脑卒中;偏瘫;针刺;功能性磁共振成像;神经重塑;机制;康复;综述

Research on the Mechanism of Functional Magnetic Resonance on Acupuncture for Hemiplegia after Stroke

ZHANG Jianzhong1，2，QI Rui1，2，LI Zhaoyuan1，2，BIAN Yuefeng1，2，ZHOU Qian1，3

（1 Shanghai University of Traditional Chinese Medicine，Shanghai 201203，China; 2 Yueyang Integrated traditional Chinese and Western Medicine Hospital，Shanghai 200437，China; 3 Longhua Hospital，Shanghai 200030，China）

Abstract Acupuncture is widely used in stroke rehabilitation.Based on the study of functional magnetic resonance imaging（fMRI），we observed that motor cortex remodeling and changes of brain area connectivity and neural networks are observed after stimulating at Yanglingquan（GB34），Waiguan（SJ5），Zusanli（ST36） and other acupoints commonly used for stroke rehabilitation.These researches suggest that acupuncture can participate in the reorganization of brain function by regulating the activity of cerebral cortex and affect the effects of stroke rehabilitation.Acupuncture regulating the functional activity of cerebral cortex could be affected by many factors.The location of focus，the selection of healthy side and the selection of affected side and different acupoint selections can cause differences in neuroimaging.The results of many studies not only reflect the characteristics of personalized acupuncture treatment based on syndrome differentiation，but also indicate the difficulty of applying acupuncture by neural regulations.

Keywords Stroke; Hemiplegia; Acupuncture; fMRI; Neural plasticity; Mechanism; Rehabilitation; Review

中图分类号：R247.9文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1673-7202.2022.08.022

腦卒中，中医称之为中风，是威胁人类健康的主要疾病之一，具有高发病率、死亡率、复发率和致残率的特点[1]。偏瘫是脑卒中后常见的功能障碍，给患者家庭和社会带来了沉重负担。遵循现代康复“回归家庭，回归社会”的原则，患者在接受运动疗法、物理疗法等康复治疗后，运动功能得到改善。中医针刺疗法在中医辨证论治原则的指导下，在脑卒中后偏瘫患者的康复治疗广泛应用[2]。近年来，随着神经影像研究不断增加，包括针刺在内的康复疗法对脑卒中后患者神经环路的影响不断被揭示，运用功能性磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）观察针刺对脑卒中后偏瘫患者皮质的影响研究不断丰富。本研究通过检索PubMed文献库，收集和整理脑卒中患者在针刺后运动皮质激活的相关研究文献并进行总结，为今后以调控脑皮质兴奋性为途径，结合脑功能重塑探索“神经调控”针刺方案，改善脑卒中患者运动功能障碍提供新思路。

1 fMRI为针刺机制研究提供新方向

运动神经系统是神经系统的主要组成部分，人体的随意运动冲动大多发自额叶。原始运动区与其相邻的皮质区、下级中枢连接通路——皮质延髓束和脊髓束组成了调控随机运动的神经中枢[3]。当脑卒中患者脑梗死部位波及运动区皮质或相关传导通路时，即可表现为相对应部位的运动功能障碍。研究发现，脑的重塑性和功能重组可以成为脑卒中康复的重要方式[4]。通过重复训练、运动想象和外源神经调控均可增强大脑特定皮质的兴奋性，促进患侧大脑的皮质功能恢复或健侧代偿。基于此，临床上已将重复经颅磁刺激、经颅电刺激等用于调节特定脑区的活动和皮质兴奋性，从而改善脑卒中患者各项功能障碍[5-6]。F4A2C3B6-9AFE-4023-A799-91276733D498

fMRI是一种无创的神经影像检查技术，能够比较不同状态下脑组织血液氧合水平依赖（Blood Oxygenation Level Dependent，BOLD）并记录特定情境或任务下的脑反应。静息状态下的fMRI研究发现，脑卒中患者的默认网络（Default Mode Network，DMN）与健康人存在差异。采用任务态设计能观察到被试相关脑区活动与任务刺激的关联，此类研究在进一步揭示脑卒中后脑功能改变的同时，为各种康复方案的制定和新型疗法的应用提供了重要基础[8]。综合各脑区之间的有效连接（Effective Connectivity，EC）、功能连接（Functional Connectivity，FC）等因果关系能够建立用于分析各功能区之间连通性的动态因果模型，对脑卒中患者的康复指导具有现实意义[9]。

2 针刺不同穴位的fMRI机制

当前中医对中风的认识融合了中医学理论和现代医学研究，也体现出中西医之间和而不同的理念。“头中风”首次在南宋由陈言提出，在此之前，中风的病名多以症状表现命名，如偏枯、偏风等[10]。各世医家结合患者生理特性和脏腑功能，较早认识到“脑”与中风的重要联系，探究出许多从“脑”论治的治疗方案。例如，结合中医学经络理论和现代大脑皮质功能定位发展出的头皮针疗法广泛被应用于脑源性疾病的诊治，其取穴多依照皮质功能区投影，不同功能区投影的穴位可用于治疗相应功能区的疾病[11]。现代科学技术的发展既丰富了针刺治疗的形式，也为探究针灸疗效机制提供了新方向。为了探究针刺的作用机制，专家学者以中医学特色为根基，结合前沿技术方法进行了探索。

基于臨床实践和fMRI技术的应用，早在1995年Yoshida等[12]就探讨了运用fMRI研究针灸刺激效应的可能性。此后，针刺治疗脑卒中后偏瘫的神经功能机制随着针刺结合fMRI的研究方案不断成熟逐渐被揭示。但由于针灸穴位众多以及磁共振检查成本高，多数研究在干预方式上以治疗脑卒中后偏瘫常用单穴为主，包括阳陵泉、外关、足三里等，对穴和组穴处方亦有报道。

2.1 单穴

2.1.1 阳陵泉 阳陵泉是足少阳胆经下合穴，为气血深聚之处。偏瘫亦可被归为“筋病”，作为八会穴之“筋会”，阳陵泉也成为治疗脑卒中后偏瘫的首选穴位之一[13]。真假穴是针灸单穴机制研究中常见的对照设计，Jeun等[14]较早研究了正常人在阳陵泉受到针刺刺激时脑反应，相较于假刺激，观察组的双侧感觉运动区观察到了BOLD信号的增加。司卫军等[15]应用fMRI观察脑卒中后偏瘫患者在针刺阳陵泉后的即刻脑反应时，对照组选取了阳陵泉后方2 cm的假穴，行针手法均为平补平泻。针刺任务与被动运动任务进行中发现，针刺阳陵泉后，右侧中央前回出现正激活，假穴组则观察到了左侧中央前回的激活。Ning等[16]选取右侧半球皮质脊髓束梗死患者的患侧阳陵泉进行针刺，脑卒中患者M1区的FC较针刺前明显增加。Xie等[17]以正常人为研究对象，观察到在针刺左侧阳陵泉后，双侧前运动区、顶上小叶、左侧主要运动区的BOLD信号增高，假针刺组中仅观察到前运动区的激活，其余脑区均未显现出明显的激活，提示脑区激活存在空间选择性。

试验设计不同以及脑功能的复杂性能够解释同类型的研究中出现的脑区激活差异，运动皮质活性改变在众多试验中存在一致性。且由于运动的产生涉及多个神经网络的协同作用，其他皮质功能区也可出现关联变化。Chen等[18]观察了6例左侧脑卒中后偏瘫患者在任务态下针刺患侧阳陵泉后脑活动变化，相较于假针刺，阳陵泉真实针刺组患者的右颞极、左侧舌回和左侧小脑激活更为明显。试验还观察到刺激阳陵泉后双侧中央前回、中央后回、补充运动区、旁中央小叶、患侧下顶回、健侧额上回的负性交互作用，提示针刺阳陵泉能调节认知-运动之间的交互效应。Fu等[19]以神经网络为切入点的研究佐证了这一结果，提取左侧脑卒中偏瘫患者在患侧阳陵泉进行针刺后的运动、感觉、认知和执行网络变化发现，脑卒中患者在针刺后较健康人的脑神经网络显现出更加复杂的连通，前默认网络同感觉运动网络之间的EC增强，通过加强认知来提升运动控制能力可能是针刺的关键作用机制。

得气和行针手法作为影响针刺疗效的重要因素，其作用机制也受到了关注。Bai等[20]选取右侧纹状体内囊梗死患者的左侧阳陵泉进行针刺，首次刺激时，受试者的左侧M1区同右侧M1区、运动前皮质、补充运动区、丘脑和小脑的连接度增加，并在持续2周的治疗后进一步增强。穴位的得气与运动执行网络的中心度有紧密的关系，可被视为脑卒中偏瘫患者运动恢复程度的预测因子。

Han等[22]对右半球皮质下小梗死的患者阳陵泉进行平补平泻行针手法的同时，采用任务态和纤维束成像对患者的脑活动进行观察。结果显示与健康人比较，脑卒中患者运动前区、辅助运动区和缘上回的FC明显增加。即使白质损伤，针刺依然能够增强皮质间的连接，说明针刺的作用并不依赖结构的完整性，为针灸的普适性提供了客观支持。Zhang等[23]选取右侧脑梗死患者的左侧阳陵泉留针，患者后扣带回和前扣带回的FC显著提高，同时左侧中央后回和中央前回的连接性降低。多数报道中少见脑区的负激活，结合大脑半球竞争-抑制模型和针刺疗法，实现“神经调控”式的针刺治疗仍须进一步研究。

2.1.2 外关 外关穴为手少阳三焦经穴，通于阳维脉，常用于治疗上肢痿痹。Li等[24]对左侧基底节梗死后的患者外关穴得气时的脑反应进行观察，结果显示针刺后左颞上回出现激活。其中，得气组小脑右前叶和左侧丘脑出现了抑制，BA11、30、35、47出现激活。非得气组中，患者的右侧顶叶出现抑制。小脑和脑卒中后运动障碍之间的关系尚无明确定论，近年来亦有部分研究以调整小脑功能为途径进行运动功能康复[25]。本研究提示得气的作用机制可能与小脑存在关联，与一些其他穴位的研究结果类似[20]。

Huang等[26]取左脑卒中患者的右侧外关行针刺治疗，当用针尖触觉刺激时，患者的双侧顶叶前突与静息状态比较出现了明显负激活。在行针过程中，同侧脑区BA7、17、19、23、40、39以及对侧BA10、18、21出现激活，同侧BA3、4、5、10和对侧BA3、6、10、21出现了负激活。这一结果提示，在针刺治疗后，患者受损的皮质能以侧化的形式，加强健侧功能代偿，从而达到功能康复的效果。F4A2C3B6-9AFE-4023-A799-91276733D498

在关于fMRI的研究中，脑区的分类、定位方式可以改变不同试验结果的解释方式，种子点的选择也会影响数据结果的处理。Chen等[27-28]观察了对左侧基底节缺血性梗死患者针刺外关穴和假穴刺激后神经系统FC变化，发现当左侧感觉运动区为种子点时，被试左前丘脑与左侧运动区的相关性增强，与左侧感觉运动区的相关性更强。当左侧基底节神经区被选做种子点时，右侧额中回与之相关性提升，右侧的运动区和左侧的中央后回、右中额回及左侧丘脑之间的相关性也有增强，同时右侧体感区和双侧中央后回、左壳核关联亦存在增强，右小脑与右基底神经节的连通性更高，左小脑与右运动和体感区的相关性较弱，这一结果提示，针刺可能通过调动健侧半球的功能进行代偿，影响患侧运动功能。将该试验同大脑半球竞争-抑制理论结合，能够更好地解释针刺的双向调节作用和疗效机制：针灸对脑区的影响包含激活和抑制，通过定向调节和机体自适应改变双侧大脑的功能强度，影响外显功能和活动。

2.1.3 足三里 足三里为足阳明经之合穴，阳明经多气多血，《灵枢·根结》篇曰：“太阳为开，阳明为合，少阳为枢……故痿疾者，取之阳明。”后世治疗脑卒中后偏瘫亦从“痿病”论治，因此足三里也是脑卒中康复中的常用穴。Cho等[29]研究了右侧脑卒中患者在左侧足三里针刺后的脑活动。脑卒中患者足三里受到针刺刺激后未发现负激活区域，仅在两侧顶叶下小叶和左侧椎体、右侧半月小叶观察到BOLD信号增强，远少于常人的激活区。脑卒中后患者脑神经网络进行了复杂的转换，部分神经环路损伤影响功能区间的连接，多数以正常人为对照的研究中发现正常人和脑卒中患者在脑区活动上存在差异。Gao等[30]对针刺的时间因素进行了探究，在比较脑卒中患者和健康正常人在不同时间段针刺足三里的脑成像后发现，无论是在上午还是下午进行针刺，均可激活运动相关脑区，且上午进行针刺激活的范围广于下午。经络腧穴是针灸疗法的根基，子午流注是经络循行的时空特点，依照针灸子午流注特点，改善针刺疗效的研究已有相关报道。该研究也在神经环路的机制上为针刺疗法结合时间医学应用于脑卒中偏瘫康复提供了参考。

2.1.4 曲池 曲池为手阳明大肠经穴，位于上肢，常用于上肢运动功能障礙的治疗。在观察曲池穴针刺反应时，研究发现，脑卒中患者的脑区激活明显低于正常人。当刺激曲池穴时，脑卒中患者仅有顶叶下小叶出现激活[29]。类似的研究中还比较了针刺刺激和疼痛刺激的效应差异：区别于一般的压痛刺激或按摩刺激，针刺曲池能在运动功能区产生更多的激活效应[31]。

2.2 对穴 Chen等[32]发现同时刺激右脑梗死的患者健侧足三里与曲池，右中央前回和额上回局部一致性增加，右顶叶上小叶、左梭形回和左补充运动区局部一致性降低。该研究是少有的观察健侧刺激对脑区活动影响的研究，其结果说明在患者健侧行针灸治疗对患者的脑功能重塑同样有积极作用。Li等[33]对12例右半球纹囊梗死引起左侧躯体感觉障碍患者患侧合谷和曲池分别进行患侧触觉刺激和电针刺激，结果显示，与正常健康人比较，脑卒中患者运动功能区有更明显的脑区激活，且触觉刺激产生的激活效应高于电针刺激。从取穴方式上分析推测，可能是腧穴的配伍效应叠加，使得神经通路产生了差异性传导。

2.3 组穴 区别于单穴研究，Li等[34]采用完整的针刺处方观察了脑卒中患者皮质运动网络的FC变化。观察组患者的针刺取穴为：百会、双侧风池、双侧悬钟、双侧曲池、双侧合谷、双侧足三里、双侧三阴交，均为临床治疗脑卒中的常用穴位。疗效观察上，针刺组的神经功能缺损改善情况优于对照组，且该组患者双侧半球的FC趋于正常，以双侧M1区的FC增加最为显著。Wu等[35-36]在脑卒中患者百会、风池、曲池、合谷、足三里、阳陵泉、悬钟、三阴交行针刺治疗，采用静息态fMRI观察针刺前后的脑区活动变化。经过20次治疗后，患者的神经功能评分明显下降，Fugl-Meyer评分和改良巴塞尔指数评分明显增加，且优于常规对照组。针灸组患者的额叶（BA6、46）、顶叶（BA40）、颞中回（BA21）和小脑激活增强，提示针刺可引起额叶区和默认网络明显结构重组。He等[37]对脑卒中患者示指运动功能区在患侧针刺前后进行任务态fMRI检查，取穴为肩髃、曲池、外关、合谷、伏兔、足三里、解溪、太冲，结果显示，针刺能促进患者示指运动区激活，所有患者对侧M1区出现激活，部分患者同时也观察到对侧原始运动区、S1区和同侧M1区的激活。Schaechter等[38]结合头针、体针和电针治疗慢性脑卒中患者，观察组在改善上肢运动功能上表现出更明显的趋势，与同侧皮质的激活具有相关性，且运动皮质的激活趋势也明显优于假针刺组。

醒脑开窍法是由石学敏教授创立的针刺方法，本法以内关、三阴交、人中为主穴，以极泉、尺泽、委中为辅穴，已被广泛应用在脑卒中各期的康复治疗中[39]。Shen等[40]以醒脑开窍针刺法为干预手段治疗基底节梗死的患者时观察了患者的纤维束弥散张量成像。治疗8周后，可以用于衡量纤维束传导完整性的各向异性分数值针刺组高于非针刺组，结合以往其他类型的针刺研究，推断醒脑开窍针刺法以改变血流，增强神经纤维传导的方式促进了神经纤维修复。为了比较对醒脑开窍针刺法取穴位置和是否针刺因素的影响，Nierhaus等[41]进行了2×2的析因试验，结果表明醒脑开窍法能够调节脑区连接：针刺时，楔前叶的EC降低，与穴位非刺激组和非穴位刺激组比较，醒脑开窍法主要降低了皮质下结构，如尾状核、丘脑底核和红核的EC。

2.4 特殊取穴 山本新头皮针（Yamamoto New Scalp Acupuncture，YNSA）由日本医生Toshikatsu Yamamoto发明，该针刺方法基于躯体代表区而非中医经络学说[42]。Schockert等[43]采用YNSA针刺法治疗右脑卒中患者，与假针刺组比较，YNSA针刺法能够激活运动区、运动前区和补充运动区。

3 小结与讨论F4A2C3B6-9AFE-4023-A799-91276733D498

针刺治疗在脑卒中康复中扮演着重要角色，结合先进的研究技术和方法探索针刺的作用机制能够提升其适应证范围并增强疗效。通过对治疗脑卒中后偏瘫的穴位进行fMRI的检查，研究者能够观察到运动皮质的激活和运动相关神经环路的连接增强，提示针刺可能是通过调整皮质兴奋性促进患侧功能重组和健侧代偿来改善脑卒中后运动障碍。针灸的取穴涵盖头穴、体穴和特殊取穴，包括传统经络穴位和海外医师发明的“新式”针灸。尽管针刺结合fMRI的研究方案已经较为成熟，但针刺在不同类型的脑卒中患者、不同时间和不同的行针手法的条件下，对相同脑区和神经通路的改变仍存在差异，为后续的科学研究拓展了更多方向。

脑卒中后的针刺治疗遵循中医辨证论治，因此在取穴上具有个性化特点。基于fMRI的针刺机制研究在真实世界中受到众多因素的影响，难以展开大范围、大样本量的腧穴特性检验。多项研究试验设计和受试纳入标准的差异产生了不同的试验结果，提示未来的研究应注重不同类型患者DMN的差异，在试验设计上对多种影响因素进行平衡。现有研究多以临床常用穴和效验穴为主，“从临床中来到临床中去”的特点使得现今针刺研究中形成“临床有效-机制探索-回归临床”的闭环。特定针刺方案重复验证和深入挖掘的缺乏，对未来针灸结合脑科学融入脑卒中“神经调控”康复提出了挑战。“神经调控”未来将成为康复方案制定的重要指导依据，综合针刺、重复经颅磁刺激和经颅电刺激等疗法进行多靶区调控，规范针刺时间窗、靶症状和治疗参数具有现实意义。

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（2020-09-27收稿 本文编辑：芮莉莉）

基金项目：上海市三年行动计划子项目：非药物治疗项目[ZY（2018-2020）CCCX-2004-05]——基于机制的神经功能康复;上海市“十三五”临床重点专科（中医）建设项目（shslczdzk04601）——中医康复科;上海市卫生健康委先进适宜技术推广项目（2019SY052）——基于“镜像神经元系统”的动作观察训练技术对脑卒中患者疗效的推广研究作者简介：张建忠（1955.10—），男，硕士研究生在读，研究方向：神经系统疾病的中医康复，E-mail：zjznana@outlook.com

通信作者：齐瑞（1966.03—），男，博士，主任医师，研究方向：神经系统疾病的中医康复，E-mail：qirui36@126.comF4A2C3B6-9AFE-4023-A799-91276733D498