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Akupunktur Effekte
Laser Akupunktur und Effekte im Gehirn
von UNIV.-PROF. DI DDR. GERHARD LITSCHER
Biomedizintechnische Forschung in Anästhesie und Intensivmedizin, Medizinische Universität Graz
Die Stimulation von Akupunkturpunkten
mittels Nadeln oder Laserlicht
kann peripher und im Gehirn
ganz spezifische Effekte evozieren.
Diese Veränderungen sind mit modernsten
biomedizintechnischen Methoden
erstmals objektivierbar und
quantifizierbar. Die Lasernadelakupunktur
repräsentiert eine neue,
schmerzfreie Methode zur primär optischen
Stimulation von Akupunkturpunkten.
Lasernadeln werden nicht in
die Haut eingestochen, sondern lediglich
auf den Akupunkturpunkt aufgesetzt.
Diese Methode erlaubt erstmals
die simultane Stimulation individueller
Punktkombinationen nach Schemata
der Traditionellen Chinesischen
Medizin (TCM).
Im Folgenden soll in komprimierter
Form ein aktueller Überblick über
wissenschaftlich Gesichertes und Innovatives
zu dieser Form der schmerzfreien
Akupunktur vermittelt werden. Dabei werden Studien vom Grazer
Acu-Lab zur Thematik:
Objektivierung zerebraler Effekte der
Lasernadelakupunktur mit Hilfe der
funktionellen multidirektionalen
transkraniellen Doppler Sonographie,
dem funktionellen Magnetresonanzimaging
(fMRI) und der Nahinfrarotspektroskopie
(NIRS) zusammengefasst.
Licht ersetzt die Nadeln
Mit dem Begriff "Laser" geht heute
für viele Menschen eine Faszination
einher. Innovation und Laser sind
fast zu Synonymen geworden. Die
physikalischen Grundlagen zur so genannten
Lichtverstärkung durch stimulierte
Emission wurden jedoch bereits
von Albert Einstein 1917 formuliert.
In der Medizin ermöglicht der
Laser nicht nur patientenschonende
Behandlungen, sondern mannigfaltige
selektive Therapien in nahezu allen
Disziplinen. Auch in der Akupunktur
ist der Laser zu einem wichtigen
Instrument geworden. Man
denke nur an die Behandlung von
Kleinkindern oder von Patienten mit
Nadelphobie. Der vorliegende Beitrag
liefert eine Übersicht über bisherige klinische, experimentelle durchgeführte
Untersuchungen zu dieser
neuen Methode der optischen Akupunkturpunktstimulationstechnik.
Da bei der Lasernadelakupunktur der
Proband bzw. Patient die Intervention
nicht spürt, darüber hinaus an
unterschiedlichen Akupunkturpunkten
kontinuierlich und simultan stimuliert
werden kann, ist es in der
Akupunkturforschung erstmals möglich,
doppelblinde, randomisierte,
kontrollierte, cross-over Studien
durchzuführen. Die beschriebene
Studie zeigt, dass die zerebralen Effekte
dieser Stimulationsart durchaus
Nadeläquivalenz besitzen. Erstmals
war es auch möglich, neben komplexen
multidirektionalen Ultraschalluntersuchungen,
Nachweise von zerebralen
Funktionsänderungen nach
Lasernadelstimulation mit Hilfe der
funktionellen Magnetresonanzuntersuchung
zu erbringen. Dabei konnten
auch Punkte in „Kopfnähe“
während der fMRI Untersuchungen
stimuliert werden, was bisher mit
Akupunkturnadeln und handgehaltenen
Laserstiften auch nicht möglich
war. Die neuen wissenschaftlichen
Erkenntnisse sind nicht nur für die
Lasermedizin, sondern generell für
die Akupunkturforschung von großer
Bedeutung.
Funktionelle multidirektionale
transkranielle Doppler-Sonographie
(fTCD)
Zur Messung der mittleren Blutflussgeschwindigkeiten
in unterschiedlichen
zerebralen Arterien wurden eine
4-MHz- (A. ophthalmica (OA)) sowie
2-MHz Sonden (A. cerebri posterior
(PCA), A. cerebri anterior (ACA), A. cerebri
media (MCA)) in eigens entwickelten
Ultraschallsondenhalterungskonstruktionen
eingesetzt .
Funktionelles Magnetresonanzimaging
(fMRI)
Die fMRI-Untersuchungen wurden
mit einem 1,5 Tesla Ganzkörpersystem
durchgeführt (Abb. 2). Die für den
BOLD (blood oxygen level dependent)
Kontrast sensitiven Bilder wurden mit
einer T2* gewichteten Gradientenechosequenz
aufgenommen (single
shot planar readout, Kippwinkel 90°,
TE 50 ms, FOV 250 mm, Matrix 96 x 96
interpoliert auf 128 x 128, Schichtanzahl
30, Schichtdicke 4 mm). Es wurden
insgesamt 144 Volumenbilder
kontinuierlich nacheinander mit einer
Wiederholungszeit von 5 Sekunden
erfasst.
Die fMRI-Studie basierte auf einem
Blockdesign mit abwechselnd jeweils
einer Minute Ruhebedingung
(„R“) und einer Minute Lasernadelaktivierung
(„A“). Das Experiment begann
mit „R“, gefolgt von der Lasernadelbedingung
„A“. Insgesamt wurden sechs „R“ und sechs „A“ Intervalle registriert.
Jede fMRI Datenaufnahme
dauerte somit 12 Minuten.
Nahinfrarot-Spektroskopie
(NIRS)
Bei den nahinfrarot-spektroskopischen
Untersuchungen zur Lasernadelakupunktur
werden Messgrößen,
wie Änderungen von Oxyhämoglobin
(.O2Hb) und Desoxyhämoglobin
(.HHb) nach dem Lambert-Beer-
Prinzip ermittelt. Mit neuen Systemen
können Alterationen der Parameter
absolut gemessen werden (µmolar),
aber nicht das Niveau (die absolute
Konzentration), bei dem diese Änderungen
(in positiver oder negativer
Richtung) stattfinden. Solange keine
Konzentrationsänderung vorliegt, beträgt
der Messwert Null. Mit einer Silikonhalterung
ist die Fixierung des
Sensors (Emitter und Nahinfrarotlicht-
Detektoren) am Kopf durchführbar.
Lasernadelstimulation
Die Lasernadel- (Schikora, D.: European
Patent Nr. PCT/EP 01/08504)
Akupunktur erlaubt, wie bereits erwähnt,
die simultane Stimulation individueller
Punktkombinationen. Dabei
sind Variationen und Kombinationen
der Akupunktur am Körper nach
der TCM, am Ohr (Abb. 1a) oder an
der Hand, nach der Koreanischen
(KHA) oder Chinesischen (CHA)
Handakupunktur möglich. Die Methode
basiert auf einem Mehrkanalsystem
mit 8 separaten Halbleiterlaserdioden
mit Emissionswellenlängen
von 685 nm und 785 nm. Das System
besteht aus flexiblen optischen Lichtwellenleitern,
welche die Laserstrahlung
nahezu verlustfrei zur Lasernadel
leiten. Dadurch erreicht man
eine hohe optische Leistungsdichte an
der distalen Lasernadel-Austrittsöffnung.
Die Intensität der Lasernadeln
ist so optimiert, dass der Patient die
Aktivierung der Nadel nicht spürt
(30–40 mW pro Nadel; Durchmesser
500 µm; Dauer 10 min; Energiedichte
2,3 kJ/cm2 pro Akupunkturpunkt).
Nähere Details zur Methode sind wissenschaftlichen
Publikationen zu entnehmen.
Probanden und Prozedere
Im Rahmen dieses zusammenfassenden
Beitrages werden insgesamt 511
Messungen von 231 gesunden Probanden
(129 Frauen, 102 Männer) im
mittleren Alter von 25,2 ± 3,5 (`x– ± SD)
Jahren (18 bis 38 Jahre) präsentiert.
Die Studienprotokolle wurden von der
Ethikkommission der Medizinischen
Universität Graz genehmigt und alle
Personen gaben schriftlich ihr Einverständnis.
Kein Proband hatte nachweisbare visuelle, neurologische, olfaktorische
oder psychologische Defizite
oder stand unter dem Einfluss
zentral wirksamer Pharmaka. An den
Probanden wurden maximal 8 Akupunkturpunkte
gleichzeitig in verschiedenen
Messreihen getestet. Die
Daten wurden mit „One-way repeated
measure ANOVA“, unter Verwendung
des Computerprogramms SigmaStat,
analysiert. Als post hoc-Analysen wurden
die in den einzelnen Publikationen
angegebenen Tests verwendet.
Das Signifikanzniveau wurde, wenn
nicht explizit anders angegeben, mit p
< 0,05 festgelegt.
Die fMRI-Daten wurden mit SPM
99 (Statistical Parametric Mapping) -
Software analysiert und ausgewertet.
Alle aufgenommenen Bilder der Versuchsperson
wurden neu angeordnet
und dafür wurde das erste Bild als Referenz
genommen, wobei die „Sinc-interpolation“
verwendet wurde. Die
funktionellen Bilder wurden räumlich
auf ein Standardgehirn normalisiert
und danach mit einem 6 mm Gauss-
Kernel geglättet. Die aktivierten Voxel
wurden durch einen Kontrast der Aktivierungsbedingung
gegen die Ruhebedingung
bestimmt. Änderungen unterhalb
des Niveaus von p < 0,05 (die
Korrektur für multiple Vergleiche
wurde unter Berücksichtigung der
räumlichen Ausdehnung der Aktivierung
durchgeführt) wurden als signifikant
erachtet. Die aktivierten Regionen wurden mit Hilfe des Tailairach-
Atlas lokalisiert.
Beurteilungsparameter
Beurteilt wurden im Rahmen der zerebralen
Ultraschallmessungen u.a. die
zum Teil simultan und kontinuierlich
gemessenen mittleren Blutflussgeschwindigkeiten
(vm) in der OA, MCA,
PCA und der ACA zu verschiedenen
Messzeitpunkten (a–e). Einige Versuchspersonen
wurden mit unterschiedlichen
Akupunkturschemata
getestet. Dabei betrug das Intervall
zwischen den einzelnen Experimenten
30 min bis 1 Tag und die Probanden
wurden gebeten die Augen
während der gesamten aktiven Untersuchungsphase
geschlossen zu halten.
In ähnlicher Weise war es den Versuchspersonen
auch während der
fMRI-Untersuchung nicht möglich
festzustellen, ob die Lasernadeln aktiviert
oder deaktiviert waren.
Ergebnisse
Unter Verwendung des Laserpunkturschemas
(TCM: Zanzhu und Yuyao;
Ohr: Auge und Leber; KHA: E2; CHA:Yan Dian) steigt die Strömungsgeschwindigkeit
des Blutes in der OA bei
Verwendung einer Wellenlänge von
685 nm signifikant (p = 0,01) an. Eine
Steigerung der Stimulusintensität um
30 % bewirkt jedoch lediglich eine Erhöhung
von vm in der OA um im Mittel
11 %. Gleichzeitig kam es zu nicht
signifikanten Veränderungen von vm
in der MCA. Unter Verwendung der
Lasernadelakupunktur mit einer Wellenlänge
von 785 nm kommt es ebenfalls
zu einer markanten, aber nicht
signifikanten (p = 0,546) Erhöhung
von vm in der OA während der Reizapplikation.
Eine kurzzeitige Stimulation
(je 20 sec) mit einem handgehaltenen
Low Level Laser (19 mW) der einzelnen
Punkte ergab zwischen den Zuständen
vor und nach Stimulation
keine signifikanten (p = 0,939) Unterschiede
von vm in der OA.
Die Abbildung 5 zeigt die Veränderungen
von vm in der ACA und der
PCA unter Verwendung unterschiedlicher
Laserpunkturschemata (A, B). Bei
Verwendung des Laserpunkturschemas
A steigt vm während der Stimulation
(b - d) in der ACA signifikant (p <
0,001) an und ist am Ende der Untersuchung
(e) noch immer höher als vor
Laserpunktur (a). Gleichzeitig kam es
in der PCA zu nicht signifikanten Veränderungen
von vm. Bei optischer Stimulation
der Akupunkturpunkte des
Schemas B hingegen kam es zu einer
signifikanten Erhöhung (p < 0,002) Erhöhung
von vm in der PCA bei gleichzeitigen
nicht signifikanten Alterationen
in der ACA.
Die erstmals in Graz erhobenen
fMRI-Ergebnisse unter Lasernadelakupunktur
sind in der Abbildung 6 zusammengefasst.
Signifikante (p < 0,05)
Veränderungen der Gehirnaktivität
konnten im okzipitalen und frontalen
Bereich während Stimulation visueller
Akupunkturfernpunkte und in der
Nähe des olfaktorischen Kortex
während der Aktivierung von Akupunkturpunkten,
welche nach Vorstellungen
der TCM mit der Riechfunktion in Zusammenhang
stehen sollen, festgestellt
werden. Darüber hinaus ergaben sich
signifikante (p < 0,001) Aktivierungen
nach Stimulation des Punktes Yintang
im fronto-parietotemporalen Bereich,
welche mit massiven EEG-Veränderungen
(Auftreten von frontaler Delta-Aktivität)
einhergegangen sind.
Während sich unter Akupunktur
an Placebopunkten nahezu
keine Veränderungen zeigen, sind die
Zunahmen unter Lasernadelakupunktur
deutlich ausgeprägt.
Fazit für die Praxis
Akupunktur nach Kriterien der Traditionellen
Chinesischen Medizin kann mit
Lasernadeln erstmals schmerzfrei
durchgeführt werden. Die Lasernadelakupunktur
kann im Gehirn spezifische,
reproduzierbare Veränderungen
induzieren. Dies äußert sich in Verschiebungen
von unterschiedlichen
Parametern, wie z. B. der zerebralen
Blutflussgeschwindigkeit.
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Impression
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Prof. DDr. Litscher:
"Auch Laserlicht hat Akupunkturnadel ähnliche Effekte!"
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