PET_CT技术在针刺作用中枢机制研究中的运用前景

第4期
∀ 285 ∀ 可见, 脑影像技术是研究针刺中枢机制的有效 手段, 而 PET CT 是目前最先进的脑影像技术。将 P ET CT 技术研究用于针刺效应中枢机制研究, 可 以无创、 实时、 活体地反映针刺过程中活体的解剖、 功能和代谢变化。 P ET CT 所具有的安全性、 整体 性、 功能成像与结构成像相结合的优点, 符合中医针 灸整体性、 功能性的特点, 从而为针灸作用中枢机制 的研究提供了一种客观和直观的研究手段。
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A cupuncture Research, A ugust 2008, V ol. 33, No . 4
综
述
PET CT 技术在针刺作用中枢机制研究中的运用前景
曾 芳 刘旭光 唐 勇 梁繁荣 ( 成都中医药大学针灸推拿学院, 成都 610075) 摘 要! PET 技术与 CT 技术的融合, 实现了结构和功能的融合, 代表着核医学影像发展的未来 。利用
速扫描成像不仅能提供精确的全身解剖图像 ( 包括 三维成像及各向断层切面的图像) , 而且可依据不同 的正电子显像药物勾画出不同组织器官特定的生物 代谢分 布图。此外 , PET 与 CT 的结 合可 以缩 短 PET 的检查时间, 提高仪器和正电子药物的使用效 率, 降低病人检查时发生移位的可能, 从而减少 CT 和 PET 图像的伪影, 以及图像融合时的对位误差。 而且 PET CT 采用的是低放射剂量模式、 高质量图 像方法 , 对人体是安全无害的。与功能性磁共振相 比, P ET CT 具有灵敏度高、 可以直接显示大脑活动 和可以对信号进行绝对定量的优点。
2 PET CT 技术在针刺作用中枢机制研究中 的优势
2 1 特点 在针灸研究中认识到: 单从结构信息来探索针 灸作用的中枢机制, 不能完全揭示针灸的奥秘 ; 只从 单维的信息上分析 , 难以抓住脑功能变化规律的本 质; 仅凭体外实验研究结果不能完全反映体内情况 , 动物实验数据与人体尚有很大差距 , 尸体解剖不能 反映活体的生理功能状态。P ET CT 技术可以从分 子水平准确、 直观地观察针刺负荷时脑代谢和脑细 胞功能活动的部位和范围; 可以在活体的生理状态 下, 无创地研究针刺负荷时人脑的形态结构和功能 活动 ; 可以从整体水平上进行针刺作用中枢机制研 究, 从而打破了离体研究和孤立研究的局面, 克服了 离体组织细胞和分子生物学研究的不足。 2 2 PET CT 技术是最先进的脑功能成像技术 人脑是一个不断与外界环境进行物质、 能量和 PET CT 技术符合中医针灸整体性、 功能性的
ABSTRACT!
PET CT system i s an innovative hybri d system combining Positr on Emission Tomography ( PET) with the fas
test Computed Tomograph ( CT) in one single instrument, which realizes a better integration of structure and function. Thi s system represents the future of development of nucl ear medici ne imaging. When appli ed to reveal ing the under lying central mechani sm of acupuncture effect, PET CT is very helpful not only i n revealing i ts substantial basis as neurotransmitters, etc. but also i n finding the intrinsic regul arities between efficacies and changes of images. It provides a new stool for sci entifi c research. In the present paper, the authors make an introducti on about its characteristi cs i n techniques, advantages, points for paying attention and possi ble progresses achieved in the studi es about centr al mechanisms of acupuncture.
3 运用 PET CT 进行针刺作用中枢机制研 究需注意的问题
3 1 严格控制实验条件 在脑功能检测中, 个体的心理活动、 外界环境的 声音、 光线都会引起脑功能的改变, 因此必须对试验 前的每一个步骤, 如视听封闭、 试验前休息、 针刺准 备、 针刺前操作者与受试者的谈话内容等进行严格 控制。此外 , 由于针刺的治疗作用和脑功能都有一 定 的时 间 节 律 性 , 因 而 要 尽 量 统 一针 刺 治 疗 和 P ET CT 检测的时间。 3 2 合理安排操作流程 从目前 运 用 18 氟 代 脱氧 葡 萄 糖 ( 18F F DG) P ET 或 PET CT 进行针刺机制研究的文献报道来 看 , 针刺介入的时机主要有以下 4 种: ( 1) 在注射显 影剂 之 后进 行 针灸 治 疗, 治疗 结 束后 进 行显 像; ( 2) 在注射显影剂之后进行针灸治疗 , 在留针状态下 进行 PET CT 检查, 检查结束后出针 , 如邵氏等 [ 2- 3] 采用的试验方 法即是在注射显影剂后 进行针刺治 疗 , 留针 5 m in 后 , 行 P ET CT 检查 ; ( 3) 在针刺状 态下进行显 影剂 注射 , 针 刺结 束后行 PET CT 检 测 , 如张氏[ 4] 在试验中的方法即是在显影剂注射前 10 m in 行针刺治疗 , 患者得气后连接电针仪刺激穴 位 , 直 至 注 射 后 20 m in, 然 后 行 PET CT 显 像。 ( 4) 在针刺治疗结束以后, 依次注射显影剂和进行检 测[ 5 ] 。这 4 种操作流程的不同点主要在于针刺介入 的时机。就目前而言 , 针刺得气后注射显影剂较符 合 18F FDG 的代谢特点。 3 3 规范针刺操作 不同的针具、 针灸仪器、 针刺操作方法 ( 如针刺 角度、 深度、 补泻手法 ) 、 刺 激量 ( 刺激强度、 刺激时 间 ) 等都会引起针刺信息的差异 , 从而进一步导致其 在脑内反应的差异。从目前的文献报道来看 , 在脑 功能成像中使用的针刺方法主要有: 手针、 电针、 经 皮电刺激和激光针。电针具有刺激参数可控性好、
第一作者 : 曾芳 ( 1979- ) , 女 , 博士研究生 , 讲师 , 研究方向: 经穴效应特异性的生物学基础。 E mail: t elepat hy zf@ 126. com 通讯作者 : 梁繁荣 , 男 , 教授 , 博士生导师 , 项目首席科学家。
针刺研究
2008 年 8 月
第 33 卷
∀ 286 ∀ 重复性高的特点 , 但难以区分电流刺激效应和针刺 效应。手针能体现传统针灸的操作特点且无电流干 扰, 但刺激参数较难控制 , 不同的操作方法和熟练程 度都会对结果产生影响。而经皮电刺激和激光针与 传统针灸尚有较大 的差异。在运 用 P ET CT 进行 针刺机制研究的试验中, 若使用手针操作, 应尽量由 同一名针灸医生、 使用相同的针具并以相同的操作 手法进行针灸治疗, 刺激量以患者 # 得气∃ 并能耐受 为度 ; 若使用电针治疗 , 要严格 控制电针仪输 出电 压、 波形、 频率的一致性, 而对电流强度可不作强行 统一 , 以受试者耐受为度。
Application of PET CT Technique to the Research on Central Mechanism of Acupuncture Effects
ZENG F ang , 610075 , China) L IU Xu g uang , T A N G Y ong , L IA NG Fan r ong ( Cheng du Univer sity of Chinese M ed icine, Chengdu
KEY WORDS!
PET CT;
Application;
Central mechani sm;
Acupuncture research
国内外学者采用了神经解剖学、 生理学、 神经生 物学等现代技术对针灸的作用机制进行研究, 其中 中枢机制在针刺作用原理中的重要性引起了研究者 们的广泛关注。大量实验研究结果推测: 针灸对机 体所发挥的作用 , 可能是通过针灸刺激穴位的神经 末梢部位感受器 , 然后沿着外周神经向中枢发放冲 动, 传入的冲动经各级神经中枢整合和调制, 激活人 脑中相关功能区某些生理核团 , 进而通过神经体液 系统 , 控制相关神经递质的释放, 调节靶器官的功能 紊乱。然而, 由于无法在人体直接获得针刺效应中 枢机制的客观而直观的资料, 对中枢神经系统在针 刺效应中的作用研究显得非常困难。 20 世纪 90 年 代以来, 随着神经影像技术的发展与运用, 针刺负荷
PET CT 技术进行针刺作用中枢机制研究有利于阐明针灸作用物质基础 ( 神经递质及其它物质 ) 与效应 ( 针 灸作用及其机制 ) 的对应关系 , 为针灸效应中枢机制的研究提供了新的研究手段 。本文从 PET CT 技术的 特点 、 运用 P ET CT 进行针刺作用中枢机制研究的优势 、 需注意的问题和可能取得的进展 4 个方面进行了 总结 。 关键词! PET CT 应用 中枢机制 针刺研究 中图分类号! R 814 42 文献标志码! A 文章编号! 1000 0607( 2008) 04 0284 03
信息交换的开放系统, 在针刺研究中仅仅反映针刺 负荷时的脑功能状况是远远不够的。而人脑在结构 和功能上都有很大的异质性, 要想动态而全面地观 察到针刺在脑内的调制通路, 必须要有很高的空间 分辨率和时间分辨率, 以分辨出针刺穴位所兴奋的 多个脑内相互 关联、 协同调节 的多 个部位。 PET CT 显像是一种功能加结构显像 , 是目前唯一可以 定量评价体内生化改变的显像技术。它不仅直接显 示针刺激活功能区的部位、 大小、 范围, 进行准确定 性和精确定位, 同时还可探测针刺穴位时脑体环路 上的物质、 能量和信息变化, 并利用图像分析和计算 机模拟方法绘制出针刺信息在脑内的获取、 处理和 整合的图谱。