Мониторинг Акупунктура Влияние на Мозга человека на МРТ

Summary

FMRI и физиологические мониторинга используется для изучения влияния акупунктуры на центральную и периферическую нервную системы. Акупунктура мобилизует лимбико-paralimbic-неокортекса сети, с большим перекрытием с сетевой режим по умолчанию, для модуляции неврологических деятельности, возможно, связано с его вегетативной эффект в периферической нервной системе.

Abstract

Функциональная МРТ используется для изучения влияния иглоукалывания на BOLD ответа и функциональной связности мозга человека. Результаты показывают, что акупунктура мобилизует лимбико-paralimbic-неокортекса сети и ее антикоррелированы сенсомоторной / paralimbic сети на разных уровнях головного мозга и, что гемодинамический ответ зависит от психофизического ответа. Физиологические мониторинг может быть выполнен, чтобы исследовать периферические реакции вегетативной функции нерва. Это видео описывает исследования, проведенные в LI4 (hegu), ST36 (zusanli) и LV3 (taichong), классические точки акупунктуры, которые обычно используются для модулирующей и боль снижения действия. Некоторые вопросы, которые требуют внимания в приложениях к исследованию МРТ акупунктуры отмечены.

Protocol

Часть 1: подготовка обоснованного согласия и при условии

Здоровых взрослых добровольцев набирают для обучения по Институциональным наблюдательным советом утвержденными процедурами. Информированное согласие на тему подписан до начала исследования.

Часть 2: Установка оборудования для мониторинга физиологических

Н.э. инструменты PowerLab система позволяет физиологические данные для синхронизации с МРТ сканирования с помощью МРТ сигнал триггера, записанные на входной канал. Это ноутбук с системой с входами для ЭКГ, дыхание, ответ проводимость кожи, пульсоксиметрии, и любые другие физиологические сигнала, которые должны быть записаны.

1. Если дыхательная система ремней используется, датчик должен быть подключен к розетке в комнате, прилегающей к сканеру, с трубкой, ведущей к ленточным питанием через вход в комнату сканирования и BNC разъем, ведущих к PowerLab в сканирования диспетчерской.
2. Если триггер используется для синхронизации физиологических данных МРТ данные, то BNC кабель должен также подключить МРТ сигнала запуска сканера PowerLab в кабине управления, сканирования.
3. Соберите мониторинга устройств. Четыре ЭКГ электроды будут необходимы, а также ЭКГ кабель подключен к МР-совместимых В rollcart системы Vivo.
4. Если проводимость кожи, что измеряется, подключите проводимость кожи разъемы в коммутационной панели в комнате сканирования, и проводимость кожи гель готова сканирования комнате.

Часть 3: Подготовка предметом MR сканирования

1. Важно, чтобы исключить излишнюю тревогу и усталость в день проверки, поскольку основное состояние может влиять на реакцию мозга на иглоукалывание стимуляция. Предложить тему съесть легкую пищу до процедуры, чтобы слабость и неблагоприятных реакций можно избежать.
2. Поручить подлежат лежать навзничь в машине носить беруши для подавления шумов сканера и с головой обездвижен мягкой опоры. Так как отношение сигнал / шум акупунктуры сканирует стимуляция является низкой по сравнению с общим двигателем или визуальные задачи, данные, как правило, более легко поврежден движения головы. Поддержка находится под колени держать каблуки форме поверхности носилках уменьшить движения тела. Голова катушки крепится и подушки с учетом комфорта. Для среднего сканирования сессии 2 часа, комфорт имеет жизненно важное значение для бесперебойного сканирования.
3. Если физиологические мониторинга желательно, при условии должна быть подготовлена ​​в соответствии с предыдущем разделе, прежде чем положить в сканер. Желательно, чтобы монитор бодрствования тему с глазу слежения во время сканирования если таковые имеются.
4. Приложите 4 ЭКГ электроды к левому верхней части груди испытуемого (для женщин предметов, принять меры конфиденциальности, такие как снижение жалюзи на окне в бухту в кабине управления, сканирования и закрывая дверь сканер). Прикрепите кабель к электродам, а также в Vivo устройства. В целях безопасности этот кабель и все другие кабели, ведущие к предмету должен работать непосредственно вдоль сканирование таблицы, без образования какой-либо петель. Включите в Vivo устройство и проверить его на качество сигнала ЭКГ. Отрегулируйте расположение электродов при необходимости.
5. Заполните скважин электродов SCR с проводящим гелем. Этот специальный гель SCR должно быть изотоническим к коже. Выполнить обрыв нуля на диаграмме программного обеспечения. Прикрепить SCR электродов 2 смежных дистальных колодки пальца руки испытуемого, обернув вокруг липучке так сильно, как это удобно.

Часть 4: Функциональная МРТ последовательности, предназначенные для стимуляции изображений акупунктуры.

1. Мы используем 1,5 или 3,0 Тесла Siemens Трио МРТ системы (Siemens, Эрланген, Германия), оборудованных для эхо-планарной томографии с квадратичной стандартной катушки голову.
2. Наши исследования на протяжении многих лет последовательно демонстрирует, что иглоукалывание было обширное действие на функциональные системы на разных уровнях головного мозга. Сооружений, расположенных у основания мозга, таких как миндалина, гиппокамп, вентральной медиальной префронтальной коре и subgenual областях особенно восприимчивы к восприимчивости артефактов. Важно, чтобы проверить каждого сканирования EPI функциональной, чтобы исключить потери сигнала в этих регионах, как мы обнаружили различия в потере сигналов между двумя моделями сканеров Siemens с аналогичными поля и с аналогичными МРТ последовательность для сбора данных.
3. Растворитель ломтики мозга являются более предпочтительными для снижения восприимчивости артефактов. Ломтики толщиной 3 мм с 0,6 мм или 0,75 мм разрыв в сагиттальной или аксиальной ориентации используются для покрытия всего мозга, включая ствол мозга и мозжечок в зависимости от емкости памяти изображений системы. Другие виды ориентации и толщина среза может быть использован для частичного изображения мозга. Особое внимание мы уделяем этим вопросам способствовать болеепоследовательные данные о акупунктуры воздействия на структуры в основании мозга.
4. Функциональные сканирования, полученные с Т2 *- взвешенные последовательности эхо градиент (TR / TE 4000/30 мс, угол обзора 200 мм, матрица 64x64, флип угол 90 °, толщина среза 3,0 мм, зазор 0,6 мм). Мы приобрели в общей сложности 150 очков раз в 10 мин. Изображение коллекции предшествует 4 сканирует манекен, чтобы обеспечить равновесие МРТ сигнала. Короче TE уменьшает восприимчивость артефактов. Относительно длительное TR позволяет целом охват мозга с высоким пространственным разрешением.

Часть 5: начальное локализатор и анатомических сканирует

1. Перед функциональной проверки с иглоукалыванием выполняются, локализатор сканирования, сканирования высокой анатомической разрешение и Т1 взвешенных 3D MP-RAGE приобретаются для обеспечения правильного позиционирования и анатомические обоснованность. Общее наблюдение на данный момент могу заверить, что ненужные проверки не выполняются. Локализатор, очень короткий сканирования, уверяет, что весь мозг включен в сканирование и позволяет линию его с AC-локальная сеть. Если Есть любые подозрительные аномалии, исследователи будут отправлять изображения на обучение рентгенологом, но не должны делать никаких заявлений о том, что на сканирование с тематикой.
2. Начальное сканирование займет около 20 минут всего. Краткий просмотр может сказать, следователя, если это будет полезно продолжить сканирование. Это хорошее время, чтобы поговорить с предметом и убедитесь, что они по-прежнему комфортно и не испытывают никаких побочных эффектов от того, в Магнит.

Часть 6: Акупунктура с МРТ мониторинг

Из двух форм лечения (ручной манипуляции иглой и электрической стимуляции), это видео будет ограничено в ручной акупунктуре, который имеет гораздо более давнюю историю клинического применения. Акупунктура стимуляция осуществляется в двух экземплярах, бежит к классической точки акупунктуры LI4 на руке, LV3 на ногу или ST36 на ноги, используя стерильные, одноразовые использовать только акупунктурные иглы.

1. Поручить предметам, чтобы расслабиться, держать их закрытыми глазами и воздерживаться от движений во время сканирования. Чтобы избежать вредных стимуляции, мы специально инструктировать тему поднять один палец, если любой из акупунктуры ощущения подходы счетом 8, и поднять два пальца в случае резкой боли любой степени.
2. После введения иглы, предварительное тестирование субъекта чувствительности и устойчивости к манипуляции иглой, чтобы помочь выбрать глубину вставки и силой манипуляции для сбора данных.
3. Во время 10 мин функциональной визуализации, игла вращается в течение 2 мин в течение M1 и M2, и оставил на месте во время отдыха R1 (2 минуты)), R2 (3 минуты), R3 (1 мин). Иглотерапевт гарантирует не подходить или оставить предмет непосредственно до или после периода стимуляции, так как даже, что движение может повлиять на результаты. (Paradigm, рис 1)
   
   Рисунок 1. Акупунктура МРТ Paradigm.
4. По окончании иглоукалывание стимуляция, иглотерапевт записи сила, с которой игла сопротивляется манипуляциям. В конце каждого сканирования, другой персонал следователь спрашивает предмет до степени ощущения, испытываемые по шкале 1-10. Список, боль, болезненность, давление, полнота, тяжесть, онемение, покалывание, тупая боль, резкая боль, основан на опыте сообщества акупунктуре и предыдущих экспериментальных данных, а не боль анкет в литературе. Психофизического ответ относится к категории типичных групп deqi и другая группа deqi смешанной с острой болью, основанных на этих записях.
5. Поговорите с субъектами между запусками, чтобы убедиться, что они чувствуют себя комфортно, и они не заснуть. Если какая-либо часть тела начинает судороги или чувствовать себя неловко, научных сотрудников на месте следует принять соответствующие меры для облегчения дискомфорта. Движения порожденных вопрос будет привести к повреждению данных. Отдельные субъекты могут заснуть во время сканирования, которые будут влиять на гемодинамические реакции.

Часть 7: Обработка данных

1. Несколько уровней анализ может быть запущен. Общая линейная модель использует периоды отдыха в качестве основы для определения% BOLD сигнала MR изменения на каждом воксела мозга во время задачи. Она также определяет статистическую значимость этих изменений и удаляет BOLD данные, которые не достигают 3 смежных вокселей на конкретные р-значения.
2. Выполните семян основе перекрестного корреляционного анализа, чтобы показать функциональные связи между одним неврологических региона и остальной части мозга. Это можно сделать, выбрав ссылку регионах и сравнения его времени, что курс с любого другого воксела в головном мозге. Другие анализы, такие как независимый анализ компонентов, нечеткие кластерного анализа, моделирования структурными уравнениями, Грейнджер причинности могут быть применены.
3. Физиологические данные могутбыть проанализированы путем усреднения ответ в течение окна, связанные с стимуляцию игл иглоукалывания. Например, данные ЭКГ могут быть аннотированный для комплекса QRS сроки с последующим анализом сердечного ритма и вариабельности сердечного ритма.

Часть 8: Результаты

Рисунок 2. Гемодинамические реакции в акупунктуре deqi по сравнению с тактильной стимуляции LI4 право, ST36 и LV3 (52 runs/37 предметов). Кластеров списанного структур на MPFC (медиальной префронтальной коры) (1), MPC (медиальной коры теменных) (2), MTL (медиальной височной доле) (3), были более видное место в акупунктуре (рис), чем в тактильной стимуляции (рис. B). Обширные дезактивации право BA22/21 (4) в акупунктуре не наблюдалось в тактильной стимуляции. Сенсомоторной BA43 (5) и ассоциативной коры (6) показали более активации в тактильной стимуляции, чем в акупунктуре (не показаны). Интересно, что правой передней островковой (7) была установлена ​​в акупунктуре, а не в тактильной стимуляции. (Р <0,0001).

Рисунок 3. Гемодинамические реакции в deqi (52 runs/37 субъектов) по сравнению с deqi смешанной с острой болью (52 runs/29 предметы) во время иглоукалывания стимуляции LI4 право, ST36 и LV3, видные дезактивации MPFC (1), ПДК ( 2) и MTL (3) видели с deqi отсутствует боль (рис) была ослаблена наличием боли (рис. B). С болью, активация сенсомоторных и ассоциаций коры (4) стал более заметным, а подмножество лимбической и paralimbic таких регионах, как MIDC / SMA (5), postC_BA23 (6), Эми (7), и червя мозжечка ( 8) активизировалась. Правой передней островковой (9) была заметно активизируется в deqi то время как меньшие области переднего и заднего изоляцией (10) были активированы на двусторонней основе в боли. P <0,0001.

Рисунок 4 Перекрытие лимбико-paralimbic-неокортекса сети (LPNN) в акупунктуре с сетевым режимом по умолчанию (DMN);. BOLD реакция LPNN по GLM анализа (Fig.A) и по модели свободного нечеткого кластерного анализа (рис. B ) во время иглоукалывания стимуляции LI4, ST36 и LV3 показывают практически идентичные модели с DMN (fig.C, адаптированных с Шульман и др., 1997). Кластеры регионов с когерентным уменьшается сигнал появится в медиальной префронтальной коры (1), задне-медиальной коры (2) и височной доли (3). р <0,0001.

Discussion

Применение надлежащих методов, опыт акупунктуре и большой размер выборки разрешить отделение от смешанных эффектов случайного вредных стимуляция играют важную роль в приобретении и интерпретация акупунктуры данных МРТ. Наши исследования несколько классических акупунктурных точек показывают, что акупунктура модулирует лимбической сети, важных внутренних нормативных системы человеческого мозга. Сети показывает значительное перекрытие по умолчанию режиме отдыха мозга. Эти связанные вегетативной нервной изменения функции может быть продемонстрировано с помощью физиологического мониторинга.