全身振动训练对骨质疏松患者治疗效果的Meta分析

王利 王云云 赵雪 梅晓凤 曹虹

1．天津中医药大学研究生院，天津300193

2．天津医院骨内科，天津300211

随着世界人口的老龄化，骨质疏松症已成为世 界普遍关注的公共卫生问题［1］。骨质疏松是一种骨量减少、骨组织微结构退化、骨脆性增加、骨强度降低和易于骨折的全身性的骨代谢性疾病［2］，慢性疼痛及脆性骨折是骨质疏松的两大主症。其中脆性骨折被认为是一个主要的公共健康问题［3］，可导致许多不良后果，包括老年人群残疾率和死亡率的增加，生活质量的下降以及卫生保健部门经济负担的加重［4，5］。一直以来，对于骨质疏松的治疗主要以药物为主，虽然药物治疗能在一定程度上缓解骨量丢失，但长期使用药物的安全性尚不明确［6］。近年来，全身振动(whole body vibration，WBV)作为一种潜在的、新兴的骨质疏松治疗方式越来越受到关注［7，8］。振动诱发的机械信号被证明具有成骨效应［9］。有研究表明WBV能够提高绝经后妇女的骨密度［10］、预防跌倒和脆性骨折［11］，并且对低骨密度的人群更有效［12］。然而，并不是所有研究都得出了同样的结论［13，14］。虽然已有Meta分析评价了WBV对绝经后妇女骨密度的影响，但其未对研究对象的骨密度作限定，而且未评价WBV对疼痛的作用效果。针对研究结果间存在的争议，本研究系统评价了全身振动训练对骨质疏松患者的治疗效果，为临床应用提供依据。

1 材料和方法

1.1 纳入与排除标准

1.1.1 研究类型:随机对照试验 (randomized controlled trial，RCT)。

1.1.2 研究对象:通过检测腰椎或股骨颈骨密度水平，诊断为骨量减少或骨质疏松者。诊断标准:－2.5 SD＜T值＜－1.0 SD为骨量低下或骨量减少;T值≤－2.5 SD为骨质疏松症。儿童;青少年;甲状腺功能亢进、慢性肾/肝炎、骨转移瘤等影响骨代谢的疾病患者;继发性骨质疏松患者;肿瘤患者;近3个月服用激素类药物者;体弱多病、运动功能障碍者;体内有植入物或心脏支架者;血液系统疾病患者均排除在外。

1.1.3 干预措施:干预组为WBV或WBV联合附加治疗，包括基础药物治疗、补充钙、维生素D、组合式运动，对照组不采取任何干预措施或只接受与干预组相同的附加治疗。

1.1.4 结局指标:①腰椎BMD测量方法:双能X线吸收法 (dual-energyX-ray absorptiometry，DXA);②桡骨松质骨体积骨密度 (trabecular volumetric density，Tb．vBMD)，测量方法:外周定量计算机断层扫描成像技术(peripheral quantitative computed tomography，pQCT);③胫骨 Tb．vBMD，测量方法:pQCT;④疼痛，测量方法:人脸量表(face scale)、修订版面部表情疼痛量表(faces pain scale-revised，FPS-R);⑤跌倒发生率;⑥不良反应。

1.1.5 排除标准:①非随机对照试验、综述、个案、动物试验;②非中、英文文献;③原始数据不充分且联系作者未果者;④治疗时限小于3个月。

1.2 检索策略

计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、中国生物医学文献库(CBM)、WanFang Data和中文学术期刊全文数据库(CNKI)，搜集有关全身振动训练对骨质疏松患者治疗效果的RCT。检索采用主题词与自由词相结合的方式，辅以手工检索，同时追溯纳入文献的参考文献。中文检索词包括:“振动刺激/机械振动/振动训练/全身振动/WBV/振动”“骨质疏松/骨质疏松症”“随机”;英文检索词包括:“Vibration*/whole body vibration*/vibratory exercise */WBV/vibration training/whole-body vibration training/whole-body vibration therapy”“Perimenopausal Bone Loss*/Post-Menopausal Osteoporos */Postmenopausal Osteoporos */Postmenopausal BoneLoss*/Osteoporos*/Senile Osteoporos*/Age-Related Bone Loss*/Age Related Bone Loss*/Age-Related Osteoporos*/Age Related Osteoporos*”“Randomized controlled trial/RCT/random*”。检索时限均为建库至2017年1月31日。以CNKI为例，其具体检索策略见图1。

图1 CNKI检索策略Fig．1 Retrieval strategy of CNKI

1.3 文献筛选及资料提取

由2名研究人员独立筛选文献、提取资料后交叉核对，如有异议，双方进行讨论或听取第三名研究人员的意见解决。采用自制的资料提取表提取相关资料，包括:① 纳入研究的基本信息:研究题目、第一作者、发表时间等;② 研究对象的基本特征:年龄、性别、例数等;③ 干预措施;④ 治疗时限;⑤所关注的结局指标。

1.4 纳入研究的偏倚风险评价

采用 Cochrane手册 5.1.0［15］版推荐的针对RCT的偏倚风险评价工具对所纳入文献进行方法学质量评价。评价内容包括:① 随机序列的产生;②分配隐藏;③对研究者和受试者采用盲法;④对结果测评者实施盲法;⑤结果数据的完整性;⑥选择性结局报告;⑦其他偏倚来源。原始研究完全满足上述各项标准，发生偏倚的可能性最小，证据质量为“A”;原始研究部分满足上述各项标准，发生偏倚的可能性为中度，证据质量为“B”;原始研究未满足上述任何一项标准，发生偏倚的可能性为高度，证据质量为“C”［16］。

1.5 统计学处理

采用RevMan 5.3软件进行Meta分析。计数资料效应指标采用比值比(odds ratio，OR)，计量资料效应指标采用均数差(mean difference，MD)或标准化均数差(standardized mean difference，SMD)及其95%可信区间(confidence interval，CI)表示。每个结局变量干预前后的差值作为主要效应量参数，计算公式:均数差值Mean difference(Δ值)=Mean(终值)－Mean(基线值)，标准差SD(Δ值)=［SD2(基线值)+SD2(终值)－2×0.5×SD(基线值)×SD(终值)］1/2［17］。采用卡方检验对异质性进行定量分析，若P≥0.1，I2＜50%表示研究间具有同质性，采用固定效应模型进行 Meta分析;若 P≤0.1，I2≥50%表明研究间存在异质性，采用随机效应模型进行Meta分析。异质性过大时，进行描述性分析。

2 结果

2.1 文献检索结果

通过数据库初检出文献364篇，通过其他资源补充文献1篇。经逐层筛选最终纳入8篇文献［14，18－24］，其中英文文献 5 篇，中文文献 3 篇，共657位受试者。文献筛选流程及结果见图2。

2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果

本研究共纳入8个RCT。纳入研究的基本特征见表1。纳入的 8 篇文献中有 5 篇［14，19－20，22－23］存在不完全数据报告的情况，但均对失访原因进行了描述，其中有 3 篇［14，19，22］进行了意向性分析(intention to treat，ITT)。纳入研究的偏倚风险评价结果见表2。

表1 各纳入研究的基本特征Table 1 Basic characteristics of included studies

图2 文献筛选流程及结果* 所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(n=46)、EMbase(n=75)、The Cochrane Library(n=44)、CBM(n=41)、CNKI(n=99)、WanFang Data(n=59)Fig．2 Literature screening process and results

表2 纳入研究的偏倚风险评价Table 2 Risk of bias assessment of included studies

2.3 Meta分析结果

图3 WBV对骨质疏松患者腰椎BMD的影响Fig．3 The effects of whole body vibration exposure on lumbar spine BMD

2.3.1 腰椎BMD共纳入5篇文献，合并结果间不存在统计学异质性(P=0.93，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示WBV组与对照组在腰椎BMD变化方面并无差异［MD=0.00，95%CI(－0.01～0.01)，P=0.92］(图3)。亚组分析显示与上述结果基本一致(表3)。

表3 亚组分析Table 3 Subgroup analysis

图4 WBV对骨质疏松患者桡骨Tb．vBMD的影响Fig．4 The effects of whole body vibration exposure on the radius Tb．vBMD

2.3.2 桡骨Tb．vBMD共纳入3篇文献，合并结果间不存在统计学异质性(P=0.97，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示WBV组与对照组在桡骨Tb．vBMD变化方面并无差异［MD=－0.87，95%CI(－2.93 ～1.20)，P=0.41］(图4)。

2.3.3 胫骨Tb．vBMD共纳入3篇文献，合并结果间不存在统计学异质性(P=0.99，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示WBV组与对照组在胫骨Tb．vBMD变化方面并无差异［MD=0.34，95%CI(－0.69 ～1.38)，P=0.52］(图5)。

图5 WBV对骨质疏松患者胫骨Tb．vBMD的影响Fig．5 The effects of whole body vibration exposure on the tibia Tb．vBMD

2.3.4 疼痛共纳入2篇文献，合并结果间不存在统计学异质性(P=0.80，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示与对照组相比较，WBV组能够减轻骨质疏松患者的疼痛，差异有统计学意义［MD= －0.67，95%CI(－1.12～ －0.22)，P=0.003］。亚组分析显示，干预时间为6个月时，相比对照组，WBV组能够缓解骨质疏松患者的疼痛［MD= －0.85，95%CI(－1.68 ～ －0.03)，P=0.04］;干预时间为12个月时，两组在缓解疼痛方面无差异［MD= －0.50，95%CI(－1.05 ～0.05)，P=0.08］(图6)。

图6 WBV对骨质疏松患者疼痛的影响Fig．6 The effects of whole body vibration exposure on pain

2.3.5 跌倒发生率共纳入4篇文献，合并结果间不存在统计学异质性(P=0.84，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析，结果显示WBV组的跌倒发生率低于对照组，差异有统计学意义［MD=0.50，95%CI(0.29～0.86)，P=0.01］(图7)。

图7 WBV对骨质疏松患者跌倒发生率的影响Fig．7 The effects of whole body vibration exposure on fall rate

2.3.6 不良反应共有7篇文献描述了不良反应的相关问题。2篇［18，19］文献报告在试验过程中未有受试者出现不良反应;Liphardt等［23］表明试验中出现的不良反应与WBV无关;Iwamoto等［22］报告在试验中未出现跌倒致损伤、心血管方面的严重不良反应;有2篇［21，24］文献描述在试验过程中有个别受试者出现了轻微的头晕症状，短暂休息后缓解。Slatkovska等［14］报告WBV组的3位受试者由于出现了头晕、腿痛等症状在试验的前2个月退出，另有10人自述有轻微的、短暂的腿部麻木、无力等症状，还有个别受试者出现了恶心、膀胱不适等症状。

2.4 敏感性分析

采用比较不同合并模型所得效应量间差异的方法进行敏感性分析，Meta分析显示合并结果无本质性改变;比较逐项剔除每项研究后总效应量的变化，Meta分析显示合并结果在腰椎 BMD、桡骨 Tb．vBMD、胫骨Tb．vBMD、疼痛方面无本质性改变，而跌倒发生率在剔除Slatkovska等［14］的研究后，结果显示WBV组的跌倒发生率和对照组无差异［MD=0.33，95%CI(0.11 ～1.00)，P=0.05］。

3 讨论

运动作为一种非药物治疗手段，在抗骨质疏松中的重要性逐渐被认识。运动可以减少骨量丢失、增强肌力、降低跌倒风险［25，26］。但是，人们对运动的长期依从性较差，而且对于老年人而言，不恰当的体育锻炼会增加外伤的风险。全身振动训练简单、可控性高，在骨质疏松的防治中越来越受关注。但目前对于全身振动的治疗效果尚无定论。

3.1 全身振动训练对腰椎BMD、桡骨和胫骨Tb．vBMD的影响

本研究结果显示，WBV并不能增加骨质疏松患者腰椎BMD，从时间、性别、频率和是否服用Alen这四个方面进行了亚组分析，结果也未发生改变。两组桡骨和胫骨Tb．vBMD的变化差异也无统计学意义。这与Luo等［27］的研究结果一致，Luo等研究了WBV对绝经后骨质疏松者骨密度的效果，结果表明WBV未增加腰椎BMD。Slatkovska等［28］的研究进行了亚组分析、敏感性分析，也未发现WBV能够提高绝经后妇女的骨密度。Oliveira等［29］的研究结果表明WBV未能提高绝经后妇女的腰椎BMD及桡骨、胫骨Tb．vBMD，但其敏感性分析显示WBV可能有助于增加腰椎BMD。而学者Ma等［30］的研究发现低强度的WBV能有效减少绝经后妇女腰椎BMD的下降趋势，高强度WBV的有效性尚不明确。后两项研究中纳入文献的随访时间都不少于6个月，而本研究中纳入文献的随访时间为不少于3个月，随访时间、样本量及研究对象的不同可能会对结果产生影响。另外，由于部分纳入文献振动强度信息的缺失，本研究未能以强度分亚组进行分析，无法验证强度对骨质疏松患者骨密度的影响。有研究表明，振动引起的成骨效应依赖于振动频率、强度和间歇时间等因素之间的复杂交互作用［31］。有可能本研究纳入的文献中所采用的不是能引起成骨效应的最佳振动模式。目前对于全身振动训练的频率、强度、次数等参数还未形成一个共识，而且振动效果可能也与受试者的平时运动情况相关。在现实情况中，人们的时间、经济状况和动机都发挥着重要作用，每天在医院或社区医疗环境下进行WBV也是不切实际的。因此，在以后的研究中有必要根据不同的人群对WBV的次数、强度等参数作调整以达到最佳的时间效率，探讨出适宜的、有效的、安全的人体振动模式。

3.2 全身振动训练对疼痛的影响

本研究结果显示，WBV组的疼痛程度较对照组减轻。目前关于WBV训练对改善疼痛的机制和原因还未得到确认。有学者［32］认为，振动觉与痛觉共用一条大直径传入神经，振动治疗时该传入神经被低频振动觉所占据，从而减轻了痛觉。也有学者［33］认为WBV训练期间全身血流外周阻力增加，此时人体会开放更多的毛细血管以满足所需的血液循环要求，从而提高了机体的微循环能力，而局部血流量的提高有益于缓解由急性或慢性骨骼肌损伤引起的疼痛。此外，WBV训练能引起神经肌肉功能的一些适应性变化，放松肌肉、刺激激素分泌等可以达到减轻疼痛的效果。

3.3 全身振动训练对跌倒发生率的影响

本研究结果显示，WBV组的跌倒发生率低于对照组，表明WBV对跌倒有预防作用。跌倒的相关因素通常包括:平衡功能障碍、肌力下降、步态失调等［34，35］。有研究表明WBV可以提高肌力和协调能力［36，37］，WBV 可能通过这一作用进而间接预防跌倒。但是敏感性分析显示，剔除Slatkovska等［14］的研究后，WBV组的跌倒发生率和对照组无差异。这提示WBV能够预防跌倒的结果不太稳定。今后仍需要进一步开展研究探讨确定WBV对预防跌倒的效果。

3.4 本研究的局限性

纳入研究数量较少，质量较低均为B级;检索语种限制为中英文，可能存在选择偏倚。

4 结论

本研究结果显示，WBV并不能改善骨质疏松患者的腰椎BMD、胫骨和桡骨Tb．vBMD，但可以减轻疼痛，而预防跌倒的效果还有待进一步的证实。此外，WBV还能引起轻微的不良反应。由于本研究纳入文献的WBV训练方案存在差异，今后进行的随机对照试验，应延长随访时间，观察WBV训练对骨质疏松患者BMD、疼痛、跌倒发生率及其不良反应的长期效果，探讨适宜的、有效的、安全的人体振动模式。