针灸治疗原发性痛经的fMRI 研究进展

李晓陵，赵 佩，王 珑，王 鹏，4，鲁新宇，范若竹，郭守萍，胡 旭，吕 静

1.黑龙江中医药大学附属第一医院影像科，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学研究生院，黑龙江 哈尔滨 150040；3.黑龙江中医药大学附属第一医院针灸科，黑龙江 哈尔滨 150040；4.黑龙江中医药大学附属第一医院肿瘤科，黑龙江 哈尔滨150040

原发性痛经（primary dysmenorrhea，PD）是指年轻女性月经期间出现的小腹痉挛性疼痛［1］，发病率高达45%～97%［2］。PD 病位在胞宫，与冲任督脉及肝、脾、肾等脏器关系密切［3］。目前，其具体病理生理机制尚无定论，临床亦未见有效治疗方法。但近年来大量研究发现，针灸特定穴在缓解PD 患者小腹疼痛强度和频率上疗效显著，能改善西药治疗的不良反应，减少药物依赖性，甚至起到根治作用［4-6］。

fMRI 具有多参数、多方位、高精度、高空间分辨力等优点［7-8］，其在针灸治疗PD 机制研究中的应用已逐渐成为业内的聚焦点。本文对基于针灸治疗PD 脑机制的文献进行梳理，综述如下。

1 PD 的中医病因病机

PD 主要病机为在先天、饮食、情志等因素影响下导致邪气伏于任、督、冲脉，经络气血失充、运行受阻、失于濡养，引发经期小腹疼痛。气、血、神三者组成一个调节系统，相互作用，对疼痛性疾患发展和转归产生影响［9］。针灸通过调理冲任气血循环和心、脑、神的异常变化，起到温经止痛的作用。经文献统计用于治疗PD 的众穴中，特定穴占68.6%，其中足三里、三阴交、关元等穴使用频率最高［10］。集3 条阴经气血汇聚点的三阴交，能养气健脾、滋肝补肾、疏调经气；足三里穴既是合穴，又为下合穴，兼具调脾健胃、扶正祛邪、补益中焦的功效；关元穴古称元阴元阳交关之地，可培补肾气、温阳固脱。

2 针灸的镇痛机制

2.1 针刺的镇痛机制

中医认为，针刺能通经络，调气血，消除气血运行障碍而解除疼痛。现代医学研究表明，针刺镇痛引起的复杂中枢网络调节机制，可简单概括为4 个方面：①缓解中枢敏化；②抑制胶质细胞活化；③调节细胞信号通路；④调节疼痛相关受体表达［11-14］。穴位是经络气血交换的主渠道，相当于一个由“点”（穴位）和“线”（经络）组成的网络，针刺某个穴位产生相应的效应变化，可构成一个多维度网络［15-16］。脑网络信号经针刺调控，可达到镇痛和治疗疾病目的。

2.2 艾灸的镇痛机制

艾灸是利用艾条产生的热，对躯体某个穴位或特定部位产生刺激，以调节经络之气运行和/或紊乱的生理功能，达到防治疾病的一种疗法。艾灸能促使气血循经而走、由浅及深、直通脏腑，起到温经络、活气血、化瘀滞而镇痛的作用。现代医学对艾灸镇痛相关中枢机制研究较少，相关研究认为艾灸主要通过刺激穴位引起疼痛中枢的自我调节、增强局部神经元协调性、改善脑代谢活动而起到镇痛作用［17-18］。

3 针刺治疗PD 的fMRI 研究

目前治疗PD 的fMRI 研究多集中在针刺方面。大量试验表明，借助fMRI 可高效直观探讨PD 针刺疗法的机制和效果，更好地指导临床［19-20］。

3.1 针刺治疗PD 的静息态fMRI 研究

静息态fMRI 是指在患者平躺、意识清醒、无任何思维活动条件下进行扫描的一种方法。采用静息态fMRI 研究针刺治疗PD 的疗效机制，具有设计相对简单、基线易操控、实验算法多样等特点。静息态fMRI 研究的方法主要包括低频振幅（amplitude of low frequency fluctuation，ALFF）、局部一致性（regional homogeneity，ReHo）和功能连接。

3.1.1 针刺治疗PD 的ALFF 研究 ALFF 主要用于揭示大脑区域自发活动的血氧水平信号强度变化。苏程果等［21］采用ALFF 作为测量指标，针刺PD 患者三阴交穴，留针扫描并收集数据，分析发现脑内痛觉调节系统和痛觉认知相关的边缘系统被不同程度激活，从而达到镇痛效果。有研究用ALFF 算法对针刺前后获取的fMRI 图像进行差异对比，发现针刺三阴交穴多个与痛觉调节相关的脑区被快速激活，如前额叶、中央后回和丘脑等；前扣带回、脑岛等与痛觉、情感和认知相关的边缘系统同时被激活，说明针刺三阴交穴治疗PD 的脑机制，可能是通过协调这些被激活的多个与疼痛相关脑区达到镇痛效果［22］。罗霄［23］采用ALFF 方法探究针刺三阴交治疗青年PD 的脑效应机制，发现针刺后脑内痛觉调控系统被不同程度激活，包括丘脑、前额叶、眶额皮质；与情感、痛觉认知有关的边缘系统也显示被激活，如海马、颞叶、前扣带回等。黄梅等［24］选取ALFF 方法进行研究，发现相比假穴组，针刺足三里穴脑皮质区和边缘系统被激活的范围更广泛，这些脑区均与疼痛反应通路密切相关。陈鑫等［25］对比经穴组与非经穴组针刺足三里穴后的ALFF 区别，结果显示经穴组脑区ALFF 值升高更明显，升高的脑区主要包含颞、顶、枕等大脑皮质、小脑及边缘系统。针刺足三里穴后多个不同脑功能区ALFF 值升高，可能是因为相应的作用中枢和脑功能网络均被有效调节，与针刺治疗PD 的脑中枢机制紧密关联。

3.1.2 针刺治疗PD 的ReHo 研究 ReHo 方法主要用于描述大脑区域脑功能活动的一致性。有研究运用ReHo 探讨针刺三阴交穴治疗PD 的中枢机制，发现针刺组PD 患者脑区左背内侧前额叶皮质、右眶额回、右前扣带回、右颞上回等ReHo 值升高显著；右距状沟周围皮质、右豆状核等ReHo 值降低［26］。说明针刺三阴交穴治疗PD 主要是因为丘脑、前额叶皮质及前扣带回的3 个区域脑功能活动发生改变。钟治平等［27］采用ReHo 分析针刺足三里穴前后的脑部fMRI数据，发现被试者主要激活脑区包括右侧的额中回、苍白球、颞上回、中央旁小叶等，较针刺前ReHo 值升高；同时部分脑区活动被抑制，主要包括左侧的中央后回和颞中回、右侧额内侧回等；多个脑区网络相互协调并相互抑制是针刺足三里穴治疗PD 的重要机制。吴珊珊等［28］研究发现，针刺足三里穴拔针后受试者多个脑区ReHo 值发生改变，包括右侧额中回、颞上回、中央旁小叶、苍白球、枕中回；左侧额内侧回和额上回、后扣带回等脑区ReHo 值较针刺前升高；说明这些脑区神经元活动的一致性变化随针刺前后ReHo 值的升高和降低，也相应增强和减弱；拔针后脑功能区神经元一致性活动的增强和减弱，能够证实针刺足三里穴存在后续效应，为针刺改善PD 伴随症状和机体状态提供可靠依据。李晓陵等［29］基于fMRI技术探索足三里穴针刺后效应，运用ReHo 分析得出针刺足三里具有明显持续效应，可对部分相关脑区功能产生一定作用。

3.1.3 针刺治疗PD 的功能连接研究 功能连接用于描述大脑区域之间脑功能活动的同步性。Wang等［30］的研究表明，大脑前扣带回皮质、左中央前回功能连接变化与PD 患者针刺治疗的短期镇痛效果呈正相关。余思奕［31］通过对比穴位组（三阴交）和非穴组大脑功能连接密度显示的异常脑区，发现背外侧前额叶、内侧感觉运动区、额下回前部功能连接密度降低；内侧眶额叶、海马、内侧前额叶等脑区升高。Tu等［32］针刺三阴交穴，发现右额中回、右下顶叶、右前扣带回皮质功能连接增强；右枕中回、左中央后回功能连接减弱；表明针刺可能会降低下行疼痛调节系统的功能连接值。田津［33］以中脑导水管周围灰质为种子点，从脑功能连接网络的角度探讨针刺三阴交穴、关元穴治疗PD 中枢机制，发现患者右侧前额叶皮质、双侧楔前叶、左侧杏仁核等功能连接值升高，可见针刺三阴交穴、关元穴能明显改善PD 受试者痛经程度和伴随症状。

可见，大脑中多个与疼痛相关脑区（以扣带回和丘脑为主）特定功能的改变，是针刺三阴交穴治疗PD 的主要机制。

3.2 针刺治疗PD 的任务态fMRI 研究

杨雪捷等［34］针刺三阴交穴同时行fMRI 扫描，发现被激活脑区包括左右侧额下回、左侧顶下小叶、左侧额中回等区域；双侧部分脑区功能活动存在抑制现象，分别为海马、小脑、扣带回、楔前叶等区域；由以上可见，针刺三阴交穴对脑功能产生的激活与抑制作用可能是PD 发挥镇痛效应的原因之一。李晓陵等［35］研究发现，针刺三阴交穴治疗PD，扣带回、丘脑等区域被明显激活，通过协同调节与疼痛相关脑区达到镇痛目的。李晓陵等［36］运用任务态fMRI 方法研究足三里穴中枢作用机制，发现大脑边缘系统和相关脑功能区被抑制，额叶、颞叶、中央后回等被激活，从而减缓PD 患者经期前后小腹的疼痛感。

可见，针刺治疗PD 的主要机制是多个脑区激活与抑制并存，共同协调处理大脑接收的疼痛信号，改变痛觉传输通路。

4 艾灸治疗PD 的fMRI 研究

关于艾灸治疗PD 的fMRI 研究较少，但基于艾灸与针刺机制的相交点，两者并用可提高临床疗效，故研究者开始应用fMRI 技术证实艾灸的治疗效果。

宋云娥等［37］通过观察在校女青年PD 患者艾灸治疗前后静息态fMRI 差异，发现患者左侧岛叶、额下回ALFF 值降低，而额中回、左侧楔前叶、中央前后回等区域ALFF 值升高显著，即艾灸关元穴可作用于内侧痛觉系统，进而调节与疼痛相关脑区，提升阿片肽受体在疼痛相关脑区利用度，从而改善PD患者疼痛状态。宋云娥等［38］通过对比PD 患者艾灸关元穴前后ReHo 值变化，发现多个疼痛相关脑区ReHo 值升高，即艾灸关元穴可兴奋阿片肽能神经元，释放递质并经过神经元复杂的交换，抑制痛觉传导，让痛经得以改善。认为关元穴是艾灸治疗PD 效果最佳的穴位。但艾灸治疗PD 存在着一定局限性，从辨证角度看，艾灸更适用于寒性或偏虚证的痛经。艾灸与针刺治疗PD 的中枢镇痛机制，均表现为阿片肽受体的相应变化阻滞痛觉通路传输，从而发挥镇静止痛效果。

5 小结

综上所述，针灸治疗PD 的疗效与机制主要体现在大脑痛觉传输通路的改变，利用fMRI 技术可有效检测PD 患者针刺前后脑功能区活动信号，有助于直观显示结果。研究表明，疼痛引发的路径主要包括疼痛上行传导通路及相对的疼痛下行抑制通路，其中疼痛下行抑制通路是针灸治疗PD 的主路径（脑干-脊髓抑制性通路，大脑皮质-脑干-脊髓抑制性通路）［39-40］。针灸治疗PD 时，患者脑部皮质、皮质下边缘系统和小脑等与疼痛相关脑区被激活，疼痛中枢脑网络一旦受到针灸刺激，若干内源性镇痛物质将会释放，继而作用于大脑镇痛中枢，使PD 患者小腹剧烈疼痛得到有效缓解和治疗。

针灸对PD 具有确切治疗效果，但基于fMRI 研究其脑效应机制存在一定不足：现阶段对不同年龄段女性痛经样本研究少；患者精神状态易受个体疼痛差异影响；针灸治疗PD 伴随症状效果难以量化；针灸治疗后未能做到持续随访，后效应观察不充分；不同年龄段的女性，临床症状有差距，针灸疗效判定难以统一。以上问题均可能影响研究结果，有待在后续研究中逐渐完善。

目前fMRI 在针灸治疗PD 的机制研究中尚未得到充分运用，且研究结果不尽理想。为弥补不足，今后试验前应对受试者进行严格限定和统一，尽可能排除各种干扰因素，使研究方法进一步规范、试验模式统一化，为临床治疗PD 提供依据。