全身振動治療在康復領域的研究進展

陳如洋 楊占宇 馬小迪 黃艷華 周敏

全身振動治療是近年來國內康復界新興的一種治療手段，主要是讓受試者借助于專業設計的平臺感受振動刺激，從而產生適應性反應[1-2]。近年來國內外對于全身振動治療進行了一系列研究，將其應用于中樞神經損傷、骨質疏松癥、膝關節炎、Ⅱ型糖尿病及其他慢性疾病治療中，并已取得許多研究成果。然而該治療方法對于這些疾病是否真正有效仍存在許多爭議，本文結合國內外相關文獻對全身振動治療現狀作一綜述。

一、全身振動治療的概述

全身振動治療是使用一種專業的設備以正弦振動板產生不同波段的振頻及振幅，振動引起的肌肉長度變化會影響肌梭內外的γ 和α 運動神經元，使肌肉產生反射性收縮，同時本體感受器接受刺激，向上傳入大腦影響神經中樞的興奮性，通過直接刺激肌肉引起肌肉反射性的收縮及調節肌肉的神經興奮性來改善肌肉在運動過程中的表現，因此早期采用全身振動治療，可改善運動員肌肉運動[1-2]。隨著研究的不斷深入，發現一定幅度的振動刺激，可以通過影響神經肌肉提升因中樞神經損傷患者的運動功能，還可以通過促進肌肉收縮影響其他慢性疾病的治療。

目前市場上主要有2 種系統的振動板，一種是以中心為支點左右反復振動的振動板系統，一種則是整塊板在上下振動的系統。2 種系統均對于機體產生振動刺激，對人體的神經-肌肉-骨骼系統會產生影響。

二、全身振動治療在康復領域的應用

（一）中樞神經損傷

中樞神經系統由腦和脊髓組成，主要負責收集全身各感覺器官傳回的信息，再由中樞加工整合傳導至運動系統，因此中樞神經損傷后會根據損傷部位產生特定的感覺或運動障礙。全身振動治療可通過振動刺激肌梭內的本體感受器從而影響大腦神經中樞的興奮性，對神經肌肉有激活作用，因此很多研究者將全身振動治療應用于神經損傷患者以刺激下肢神經肌肉，進而改善患者整體運動能力、肌張力、平衡及步行能力。

2015 年李哲等[3]的一項研究表明在全身振動治療儀上進行頻率5～8 Hz，振幅2.5 mm 的治療，一個療程后，患者軀干肌的肌張力下降，同時腦卒中患者姿勢控制量表及日常生活能力量表（activity of daily living scale，ADL）評分均有所增加。也有研究表明對于下肢常見的踝關節跖屈痙攣可以降低其痙攣程度[4]。2016 年Boo 等[5]進行的一項研究表明，坐位下進行＜30 Hz 的全身振動治療也可以顯著減輕患者上肢的肌張力，并可提高患者的日常生活能力。2011～2016 年國內外學者就全身振動治療對腦卒中患者的影響進行了一系統的研究，其中4 項研究表明進行全身振動治療后，腦卒中患者整體步行能力有所提高[6-8]。2015 年Saquetto 等[9]表明全身振動治療腦癱患兒后，患兒的粗大運動功能評估量表E 區評分有明顯改善，對于步行速度，也有0.14 m/s 的改善。

上述研究均表明全身振動治療增加中樞神經損傷患者的運動功能，經過治療之后患者的肌張力得到控制，肌肉力量加強，增強了患者平衡功能，提高患者步行能力，改善患者的ADL 能力。但這些研究對于振動強度卻沒有一個統一的應用方式。

（二）骨質疏松

骨質疏松是多種原因引起以單位體積內骨組織量減少為特點的代謝性骨病變。為了解決這一問題，體育鍛煉被廣泛用作改善和保持骨骼特性的有效方式[10-11]。理論指出骨骼的結構會由施加在其的生物應力（肌肉收縮）發生改變，如果施加的應變低于最小有效載荷，則骨結構不會發生變化；當施加足夠的機械刺激時，骨骼會進行調整，以減少類似載荷下的后續應變，或低于最小有效應變下限的應變[12]。而全身振動有施加應力，增加肌肉收縮和外周循環等功能，因此也被研究用于治療骨質疏松的患者。

2019 年的一項研究表明，在對絕經后骨質疏松癥的女性患者進行為期12 個月的多頻振動聯合甲狀旁腺激素治療后，骨質疏松改善的效果明顯好于單獨使用甲狀旁腺激素治療的患者[13]。2014 年Calendo 等[14]探討了全身振動治療對于絕經后女性骨質疏松癥的影響，結果表明全身振動治療可增加肌肉活動，使其腰椎及臀部骨密度有顯著增加。而全身振動對于腦癱患兒的治療過程中，也發現全身振動組的腦癱患兒股骨的骨密度有明顯的改善，因為并未發現實驗中腦癱患兒下肢肌肉強度的改善與股骨密度改善有明顯聯系，研究人員推測，這種改善的機制可能與肌肉和骨骼血液循環增加以及提供營養增多有關[9]。這些研究均表明全身振動治療對于肌肉運動功能的影響間接地增加了骨骼的載荷，而肌肉收縮也促進骨骼血液循環，還可以增加骨骼的營養，由此影響骨密度的變化。

（三）膝關節炎

膝關節炎是一種以退行性病理改變為基礎的疾患，以膝部酸痛、膝關節腫脹、膝關節彈響為主要癥狀，膝關節僵硬、發冷也是膝關節炎的癥狀，在勞累、受涼或外傷后加重，嚴重者會發生活動受限。Wang 等[15-16]與Sim?o 等[17]發表的3 項隨機對照試驗的結果表明，全身振動治療應用于膝關節炎患者的治療，在病程中期對患者的下肢功能運動有明顯改善作用，但對于短期及中長期的疼痛及短期功能并無明顯改善，對于長期功能影響則缺乏研究。

這些對于功能方面的影響，可能來自于全身振動治療對于患者下肢肌肉功能的改善。疼痛是膝關節炎的主要癥狀，之后會因為疼痛、關節腫脹變形逐漸影響膝關節的運動功能。研究表明，全身振動療法對于膝關節疼痛的緩解無效果，但是該方法對于膝關節周圍肌肉的運動表現有促進作用，因此全身振動治療可以用于膝關節炎后運動功能下降的預防及治療。

（四）Ⅱ型糖尿病

Ⅱ型糖尿病主要發病人群為中老年人，因遺傳或環境因素（如肥胖、體力不足）誘發導致的，是一種胰島素分泌不足或不能正常發揮作用的疾病?；颊叱诵枰M行胰島素治療以外還需要進行體育鍛煉來控制體質量，達到理想體質量的部分患者甚至可以減少或者停止胰島素的使用。因此對于Ⅱ型糖尿病患者，可通過全身振動治療進行體脂的控制。2013年Sa?udo 等[18]對Ⅱ型糖尿病患者進行12 周的全身振動治療后，患者體循環血流量增加，體質量及體脂率下降明顯，因此研究者認為全身振動治療是增加腿部血液流動和減少Ⅱ型糖尿病患者脂肪的有效手段[18]。而2015 年Yin 等[19]研究表明進行全身振動治療(30 Hz，3 mm)1 周后，明顯改善了小鼠的HbA1c 水平，因此每日進行短時間的全身振動治療可以有效控制Ⅱ型糖尿病小鼠的血糖水平。

目前研究證明相對于傳統的體育鍛煉，全身振動治療同樣可以達到控制體質量及血糖的效果。日?；ㄙM大量時間和精力的體育鍛煉導致患者依從性較差，而時間短且方便的全身振動治療則改善了這一問題，因此使用全身振動輔助治療Ⅱ型糖尿病患者，可能提高患者的控制體質量治療的依從性，達到更好的療效。

方玫在上海呆了快一年了，她還沒去哪兒玩過，所以很激動。徐東就笑她，然后很自然地接過她手里的包。方玫的臉紅了一下，沒有拒絕。

（五）全身振動治療于其他領域的使用

2015 年Park 等[20]詳細總結了全身振動對于身體各個方面的影響，進行全身振動治療可以增加肌肉質量，減少脂肪，增加肌力，同時影響心血管，心血管產生的慢性適應性變化則減少老年人心血管疾病的發生率，有益于身體健康。

三、全身振動治療的機制

全身振動治療是一種以振蕩運動為特征的機械刺激，決定其強度的生物力學參數是振蕩的振幅、頻率和幅度。振蕩運動的程度決定了振動的振幅，振蕩周期的重復率表示振動的頻率，加速度則表示振動的大小。研究推測，振動對于人體產生的影響方式大致有3 方面。

（1）通過振動刺激肌肉，這種效應可能與振動對于肌肉施加的負荷有關系。通過振動的加速度帶給肌肉更強的重力負荷，在正常情況下，每天經受重力作用的肌肉能夠保持其運動能力。當重力負荷減少時，觀察到肌肉質量和肌力顯著減少，相反，當重力負荷增加時，則可以觀察到肌肉質量和肌力的增加[21]。那么大能量的全身振動通過施加在人體上的加速度可以增加肌肉載荷提高肌肉的力量，從而影響肌肉在運動中的表現能力。

（2）振動的機械作用使肌肉的長度產生快速而短暫的變化。肌肉中的肌梭也同時在被不斷的快速牽拉，而肌梭長度高頻率的變化則會激活肌梭內外的γ 和α 運動神經元，引發一種強制的反射性收縮，肌肉的肌電活動在振動治療下變得更加活躍，牽張反射的敏感性也得到了增強，同時刺激了本體感覺感受器[22]。而振動治療后神經肌肉功能的急性增強則與牽張反射的敏感性增強有一定關系[23]。

（3）振動治療對于本體感受器的刺激及向上傳導的同時也增加了大腦部分區域的興奮性，改善了神經肌肉控制能力，從而改善人體運動表現[23]。

也有研究報道，進行全身振動治療后，外周血管的血流量增加，而對于運動后充血的研究表明，這種血流量的增加可能會隨著肌肉的收縮而釋放大量的包括鉀、腺苷和一氧化氮等物質[24]。

全身振動療法對于人體的影響是多方面的，既對骨骼肌產生直接影響，又可通過神經調節下行控制肌肉運動表現的改善，還可間接通過肌肉運動表現改善去影響外周血管的血液循環，產生對于骨骼密度、內分泌系統及心腦血管的影響。

四、不良反應

全身振動治療法也存在一些安全隱患，研究者在看到全身振動治療對腦癱患兒產生有益作用的同時，也對于這項新興療法長期治療后對于腦癱患兒是否會產生不良的影響發出了疑問[9]。

2018 年Monazzam 等[25]對于44 名受試者進行12 個試驗步驟，在XY 3 個軸向進行4 次不同的振動加速度，同時增加3 種不同的光照強度，研究結果證明，增加的振動加速度明顯增加了受試者的不適感及心率。2016 年一項由14 例腦卒中患者參與的試驗表明，10 Hz 的振動頻率會影響腦卒中患者在搖擺姿勢時候的身體控制，而40 Hz 的振動頻率則會加大患者在靜止站立時搖擺，由此得出結論，全身振動治療在臨床上對于腦卒中患者身體姿勢控制可能會有不良影響，因此要謹慎使用[26]。

五、爭議

全身振動療法在被應用于各種疾病康復治療，被論證有效的同時，也有研究提出不同的看法。因此全身振動治療對于諸多領域的應用研究仍存在爭議，療效還有待進一步的研究。

2015 年Lu 等[27]對于7 項包括298 例腦卒中患者的隨機對照試驗(159 例患者在實驗組接受WBV 訓練，139 例患者在沒有振動的情況下或在對照組中進行相同的鍛煉，或在對照組中使用“安慰劑”振動平臺)進行分析，結果提示全身振動治療對于慢性腦卒中患者的力量、平衡及步態表現均無任何明顯益處。2015 年Yang 等[28]對于包括271 例參與者在內的8項隨機試驗共9 篇文章進行了Meta 分析，得出了全身振動治療對于腦卒中患者平衡功能影響并沒有確實的證據，而且對于患者步行能力及步態的影響結果并不明確的結論。2013年Marín 等[29]報道全身振動治療對于腦卒中患者的平衡及肌肉能力的影響的研究，結果顯示全身振動對于腦卒中患者的下肢肌肉及平衡能力表現并無影響。2012 年由Brog?rdh 等[30]進行的一項雙盲研究，對于31 例腦卒中患者隨機分組進行6周全身振動治療后，表明常規的振動治療相對于對照組并不能對患者的肌肉力量、平衡、肌張力、步行能力、步態有明顯改善。2019 年Marín-Cascales 等[31]進行的一項關于全身振 動治療與多成分訓練對于絕經后婦女骨質疏松治療的對比顯示，在24 周的持續治療后，二者均可減少患者的骨質流失程度，但二者對比差異并無統計學意義。2016 年Zhang 等[32]對154 例Ⅱ型糖尿病患者的研究進行了回顧，結果認為全身振動治療對于Ⅱ型糖尿病患者的肌肉力量及平衡可能具有積極影響，沒有足夠的證據支持整個全身振動治療對Ⅱ型糖尿病患者的身體功能有好處，需要進行更大規模和更高質量的試驗以獲得更為準確的結論。

六、小結

全身振動治療作為一種新興的無創治療，在臨床上具有彌補或輔助其他治療方法的作用與潛力。目前國內外對于全身振動治療各類疾病的療效得到肯定，但是治療時選用的頻率、治療時間和患者采用姿勢尚存爭議，也有研究對全身振動治療的療效持反對意見，目前該療法循證醫學證據不足，對于全身振動治療的不良反應及安全性沒有明確。未來主要的研究方向應當在于進一步確定全身振動治療的機制及原理，確定該療法的有效性及安全性，并可根據治療機制及原理拓寬治療病種。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突