膝骨关节炎（Knee Osteoarthritis,KOA）是临床常见骨关节炎,属第4位致残性疾病,主要表现为疼痛和功能障碍,造成沉重经济负担。尤其是慢性疼痛迁延反复,影响较大,常引发不良情绪,严重影响生活质量。在慢性疼痛的发生和缓解中脑中枢调控起关键作用,在磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）中可表现为脑灰质或脑白质结构、脑功能的变化。推拿是KOA临床指南推荐的基础疗法,是非药物疗法典型代表,疗效肯定,但其脑中枢镇痛机制尚不明确,限制了推拿在国内外的应用与推广。针对此科学问题,本课题运用先进的MRI多模态技术揭示推拿干预KOA慢性疼痛的脑中枢镇痛机制。首先,从脑灰质体积、脑白质纤维结构与分布方面揭示KOA慢性疼痛的发生机制,将特征性的脑结构作为感兴趣区（region of interest,ROI）,并在后续推拿镇痛的脑功能机制研究中使用。其次,从疼痛程度、感觉、情绪等多个维度分析推拿镇痛特征,并在后续推拿干预KOA脑中枢镇痛机制研究中应用这些显著镇痛维度。最后,从脑灰质结构、脑功能变化方面揭示推拿干预KOA的脑中枢镇痛机制。第一部分膝骨关节炎慢性疼痛的脑结构特征研究目的:基于MRI多模态技术探索KOA慢性疼痛患者的脑结构改变特征。方法:从上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院推拿科门诊和社区招募年龄、性别和教育程度相匹配的KOA患者（患者组）和健康人（健康组）各25名。在入组后,运用3.0T磁共振（SIEMENS MAGNETOM Verio syngo MR B17,Germany）和32通道头颅线圈采集所有受试者的T1像和弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）,同时收集临床行为学数据。基于MATLAB 2013b（mathworks,Natick,MA,USA）,通过SPM8软件（https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm8/）的VBM8功能,采用DARTEL算法进行基于体素形态学分析（voxel-based mophometric,VBM）,比较两组脑灰质体积存在显著差异的脑区,并根据差异脑区peak点的MNI坐标设定球形ROI以备用。分析KOA患者差异脑区的脑灰质体积和临床行为学数据的相关性。采用FSL软件（v6.0,FMRIB,Oxford,UK.）和基于白质骨架空间统计方法（tract-based spatial statistics,TBSS）分析脑白质结构,分析两组受试者脑白质骨架的FA值存在显著差异的位置。结果:（1）患者组右丘脑脑灰质体积较健康组显著萎缩（P＜0.05）,但是右丘脑的萎缩程度与疼痛无显著的线性相关关系（P＞0.05）。（2）患者组右侧中央后回脑灰质体积萎缩程度与视觉模拟评分法（visual analog scale,VAS）评分呈显著的线性负相关,r=-0.42,P=0.04;并与简明Mc Gill疼痛问卷（the Short-Form Mc Gill Pain Questionnaire,SF-MPQ）总分呈显著线性负相关,r=-0.45,P=0.03。（3）患者组有12处脑白质纤维较健康组FA值显著降低（P＜0.05）,表现在右丘脑后部辐射（包括视辐射）、胼胝体、胼胝体膝、右扣带回（扣带回）、右内囊后豆状部分、右内囊前肢、右高级电晕辐射器、右外部胶囊、右矢状层（包括下纵束和下额枕束）、右前冠辐射器、右穹窿/终纹、右毯,无FA值显著升高的脑区。结论:右丘脑的脑灰质体积存在显著萎缩,右侧中央后回的脑灰质体积萎缩程度与疼痛呈线性相关,可能是KOA发生慢性疼痛的脑灰质结构特征;12个部位的脑白质纤维变化可能是KOA发生慢性疼痛的脑白质结构特征。第二部分推拿干预膝骨关节炎的临床镇痛特征研究目的:探索推拿干预KOA慢性疼痛患者的临床行为学镇痛特征。方法:从岳阳医院推拿科门诊招募KOA患者60例,用随机信封法将患者按1:1随机分为推拿组和宣教组。宣教组仅给予健康宣教干预,推拿组仅给予推拿干预。两组干预周期均是2次/周,30分钟/次,持续6周。干预前、后评估VAS、简明Mc Gill疼痛量表、HAMD抑郁量表、HAMA焦虑量表、WOMAC膝骨关节炎量表和SF-36生活量表的评分,分析两组干预在疼痛程度、疼痛感觉、疼痛情绪等多个维度的镇痛特征。结果:（1）两组受试者的基线资料（性别、年龄、病程、患侧、教育程度）差异无统计学意义（P＞0.05）。（2）推拿组KOA患者干预前后比较发现VAS评分、简明Mc Gill疼痛量表总分（Mc Gill Sum）、HAMD抑郁量表总分、WOMAC量表总分、SF-36生活量表子项目及总分均发生变化,差异有统计学意义（P＜0.05）。（3）宣教组KOA患者干预前后比较发现VAS评分、Mc Gill Sum、HAMD量表、HAMA量及WOMAC量表的总分均无显著改变（P＞0.05）,仅有部分量表子项目的评分变化有统计学意义（P＜0.05）。（4）组间比较:（1）干预前两组的VAS评分、Mc Gill Sum,以及HAMD量表、HAMA量表、WOMAC量表、SF-36生活量表的总分均无统计学差异（P＞0.05）;（2）干预后组两组的以上项目内容评分均有统计学差异（P＜0.05）。结论:推拿能显著改善KOA慢性疼痛的疼痛程度、疼痛感觉、疼痛抑郁情绪等疼痛维度;能显著改善关节功能、生活质量;有利于改善疼痛焦虑情绪、关节僵硬。第三部分推拿干预膝骨关节炎的脑中枢镇痛机制研究目的:从脑结构和脑功能探索推拿干预KOA慢性疼痛患者的脑中枢镇痛机制。方法:从推拿科门诊招募KOA患者50例,按1:1随机分为推拿组和宣教组。两组干预方法均同第二部分。在干预前、后对两组实施静息态脑功能成像（rest Blood oxygen level dependent,rest-BOLD）、T1像的扫描,收集临床行为学数据。脑功能评估采用功能连接（functional connectivity,FC）、局部一致性（Regional Homo-geneity,Re Ho）、低频振幅（Amplitude of Low Frequency Fluctuation,ALLF）;脑结构评估采用脑灰质体积。用SPM12软件包（www.filion.ucl.acuk/spm/software/spm12）、REST 1.8工具箱和DPARSFA 4.3工具箱分析MRI数据,以及与不同疼痛维度指标的相关性,分析两组干预引起的脑机制变化。结果:（1）两组受试者的基线资料差异无统计学意义（P＞0.05）。（2）干预前后两组组间、组内比较,VAS评分、Mc Gill Sum、HAMD量表总分变化情况的统计学意义均同第二部分。（3）干预前后两组组内、组间比较均未发现脑灰质结构有显著改变的脑区。（4）干预前两组疼痛量表评分与脑功能指标显著相关,表现在多个脑区,具体如下:（1）FC与VAS评分仅呈显著正相关,表现在右缘上回、顶下缘角回、中央后回、角回;与Mc Gill Sum、HAMD量表总分无显著相关。（2）ALFF与VAS评分显著相关,正相关的脑区表现在右角回,负相关的为右小脑;与Mc Gill Sum仅呈正相关趋势,表现在右舌回、双侧补充运动区;与HAMD总分显著相关,正相关的脑区表现在右舌回、右距状裂周围皮层,负相关的为左颞上回、左中央沟盖、左缘上回。（3）Re Ho与HAMD总分显著相关,正相关的脑区表现在左楔叶、左距状裂周围皮层、左额中回、左三角部额下回,负相关的为双侧回直肌,与VAS评分、Mc Gill量表评分无显著相关。（5）干预前后两组组内比较:（1）推拿后FC、ALFF、Re Ho均显著改变。FC增强脑区表现在右丘脑、右豆状壳核、右尾状核,减弱脑区为左三角部额下回、左额中回、左背外侧额上回、左脑岛;ALFF激活显著增强的脑区表现在左楔叶、左距状裂周围皮层、右额中回、右三角部额下回,显著抑制的脑区为双侧回直肌;Re Ho仅有激活显著受抑制的脑区,表现在右楔前叶、右距状裂周围皮层、右舌回、右缘上回、右颞上回、右颞中回。（2）宣教后FC、ALFF、Re Ho无显著改变。（6）干预前两组组间FC、Re Ho、ALFF比较均无显著性差异。（7）干预后两组组间FC、Re Ho、ALFF比较均有显著性差异。与宣教后比较,推拿后脑区变化情况如下:（1）FC仅有显著增强的脑区,表现为左颞上回、左颞中回、左颞下回、左海马、双侧嗅皮质、右眶部额下回、右回直肌、双侧尾状核、左豆状苍白球、左豆状壳核、左丘脑、左背外侧额上回、左前扣带和旁扣带脑回、左额中回、左眶部额中回、左内侧额上回、左眶部额上回、左眶内额上回。（2）ALFF仅有激活显著增强的脑区,表现为右脑岛、右颞上回、右颞横回、右颞极（颞上回）、右颞中回、双侧中央沟盖、右豆状壳核、右杏仁核、右颞中回、右枕中回、左中央后回、左顶下缘角回、左缘上回。（3）Re Ho仅有激活显著增强的脑区,表现为双侧小脑、左颞中回、左枕中回、左颞下回、左梭状回、左海马、左舌回、左海马旁回、双侧中央后回、左顶下缘角回、左缘上回、右中央前回、右缘上回。结论:推拿干预KOA的脑中枢镇痛效应可能是通过丘脑、中央后回、脑岛等多个脑区协同调控完成的;6周KOA慢性疼痛的推拿干预尚未引起脑灰质结构出现明显重塑;推拿干预KOA慢性疼痛的脑功能机制可能是“通则不痛”理论的MRI影像学证据。