全身振动治疗在康复领域的研究进展

陈如洋 杨占宇 马小迪 黄艳华 周敏

全身振动治疗是近年来国内康复界新兴的一种治疗手段，主要是让受试者借助于专业设计的平台感受振动刺激，从而产生适应性反应[1-2]。近年来国内外对于全身振动治疗进行了一系列研究，将其应用于中枢神经损伤、骨质疏松症、膝关节炎、Ⅱ型糖尿病及其他慢性疾病治疗中，并已取得许多研究成果。然而该治疗方法对于这些疾病是否真正有效仍存在许多争议，本文结合国内外相关文献对全身振动治疗现状作一综述。

一、全身振动治疗的概述

全身振动治疗是使用一种专业的设备以正弦振动板产生不同波段的振频及振幅，振动引起的肌肉长度变化会影响肌梭内外的γ 和α 运动神经元，使肌肉产生反射性收缩，同时本体感受器接受刺激，向上传入大脑影响神经中枢的兴奋性，通过直接刺激肌肉引起肌肉反射性的收缩及调节肌肉的神经兴奋性来改善肌肉在运动过程中的表现，因此早期采用全身振动治疗，可改善运动员肌肉运动[1-2]。随着研究的不断深入，发现一定幅度的振动刺激，可以通过影响神经肌肉提升因中枢神经损伤患者的运动功能，还可以通过促进肌肉收缩影响其他慢性疾病的治疗。

目前市场上主要有2 种系统的振动板，一种是以中心为支点左右反复振动的振动板系统，一种则是整块板在上下振动的系统。2 种系统均对于机体产生振动刺激，对人体的神经-肌肉-骨骼系统会产生影响。

二、全身振动治疗在康复领域的应用

（一）中枢神经损伤

中枢神经系统由脑和脊髓组成，主要负责收集全身各感觉器官传回的信息，再由中枢加工整合传导至运动系统，因此中枢神经损伤后会根据损伤部位产生特定的感觉或运动障碍。全身振动治疗可通过振动刺激肌梭内的本体感受器从而影响大脑神经中枢的兴奋性，对神经肌肉有激活作用，因此很多研究者将全身振动治疗应用于神经损伤患者以刺激下肢神经肌肉，进而改善患者整体运动能力、肌张力、平衡及步行能力。

2015 年李哲等[3]的一项研究表明在全身振动治疗仪上进行频率5～8 Hz，振幅2.5 mm 的治疗，一个疗程后，患者躯干肌的肌张力下降，同时脑卒中患者姿势控制量表及日常生活能力量表（activity of daily living scale，ADL）评分均有所增加。也有研究表明对于下肢常见的踝关节跖屈痉挛可以降低其痉挛程度[4]。2016 年Boo 等[5]进行的一项研究表明，坐位下进行＜30 Hz 的全身振动治疗也可以显著减轻患者上肢的肌张力，并可提高患者的日常生活能力。2011～2016 年国内外学者就全身振动治疗对脑卒中患者的影响进行了一系统的研究，其中4 项研究表明进行全身振动治疗后，脑卒中患者整体步行能力有所提高[6-8]。2015 年Saquetto 等[9]表明全身振动治疗脑瘫患儿后，患儿的粗大运动功能评估量表E 区评分有明显改善，对于步行速度，也有0.14 m/s 的改善。

上述研究均表明全身振动治疗增加中枢神经损伤患者的运动功能，经过治疗之后患者的肌张力得到控制，肌肉力量加强，增强了患者平衡功能，提高患者步行能力，改善患者的ADL 能力。但这些研究对于振动强度却没有一个统一的应用方式。

（二）骨质疏松

骨质疏松是多种原因引起以单位体积内骨组织量减少为特点的代谢性骨病变。为了解决这一问题，体育锻炼被广泛用作改善和保持骨骼特性的有效方式[10-11]。理论指出骨骼的结构会由施加在其的生物应力（肌肉收缩）发生改变，如果施加的应变低于最小有效载荷，则骨结构不会发生变化；当施加足够的机械刺激时，骨骼会进行调整，以减少类似载荷下的后续应变，或低于最小有效应变下限的应变[12]。而全身振动有施加应力，增加肌肉收缩和外周循环等功能，因此也被研究用于治疗骨质疏松的患者。

2019 年的一项研究表明，在对绝经后骨质疏松症的女性患者进行为期12 个月的多频振动联合甲状旁腺激素治疗后，骨质疏松改善的效果明显好于单独使用甲状旁腺激素治疗的患者[13]。2014 年Calendo 等[14]探讨了全身振动治疗对于绝经后女性骨质疏松症的影响，结果表明全身振动治疗可增加肌肉活动，使其腰椎及臀部骨密度有显著增加。而全身振动对于脑瘫患儿的治疗过程中，也发现全身振动组的脑瘫患儿股骨的骨密度有明显的改善，因为并未发现实验中脑瘫患儿下肢肌肉强度的改善与股骨密度改善有明显联系，研究人员推测，这种改善的机制可能与肌肉和骨骼血液循环增加以及提供营养增多有关[9]。这些研究均表明全身振动治疗对于肌肉运动功能的影响间接地增加了骨骼的载荷，而肌肉收缩也促进骨骼血液循环，还可以增加骨骼的营养，由此影响骨密度的变化。

（三）膝关节炎

膝关节炎是一种以退行性病理改变为基础的疾患，以膝部酸痛、膝关节肿胀、膝关节弹响为主要症状，膝关节僵硬、发冷也是膝关节炎的症状，在劳累、受凉或外伤后加重，严重者会发生活动受限。Wang 等[15-16]与Simão 等[17]发表的3 项随机对照试验的结果表明，全身振动治疗应用于膝关节炎患者的治疗，在病程中期对患者的下肢功能运动有明显改善作用，但对于短期及中长期的疼痛及短期功能并无明显改善，对于长期功能影响则缺乏研究。

这些对于功能方面的影响，可能来自于全身振动治疗对于患者下肢肌肉功能的改善。疼痛是膝关节炎的主要症状，之后会因为疼痛、关节肿胀变形逐渐影响膝关节的运动功能。研究表明，全身振动疗法对于膝关节疼痛的缓解无效果，但是该方法对于膝关节周围肌肉的运动表现有促进作用，因此全身振动治疗可以用于膝关节炎后运动功能下降的预防及治疗。

（四）Ⅱ型糖尿病

Ⅱ型糖尿病主要发病人群为中老年人，因遗传或环境因素（如肥胖、体力不足）诱发导致的，是一种胰岛素分泌不足或不能正常发挥作用的疾病。患者除了需要进行胰岛素治疗以外还需要进行体育锻炼来控制体质量，达到理想体质量的部分患者甚至可以减少或者停止胰岛素的使用。因此对于Ⅱ型糖尿病患者，可通过全身振动治疗进行体脂的控制。2013年Sañudo 等[18]对Ⅱ型糖尿病患者进行12 周的全身振动治疗后，患者体循环血流量增加，体质量及体脂率下降明显，因此研究者认为全身振动治疗是增加腿部血液流动和减少Ⅱ型糖尿病患者脂肪的有效手段[18]。而2015 年Yin 等[19]研究表明进行全身振动治疗(30 Hz，3 mm)1 周后，明显改善了小鼠的HbA1c 水平，因此每日进行短时间的全身振动治疗可以有效控制Ⅱ型糖尿病小鼠的血糖水平。

目前研究证明相对于传统的体育锻炼，全身振动治疗同样可以达到控制体质量及血糖的效果。日常花费大量时间和精力的体育锻炼导致患者依从性较差，而时间短且方便的全身振动治疗则改善了这一问题，因此使用全身振动辅助治疗Ⅱ型糖尿病患者，可能提高患者的控制体质量治疗的依从性，达到更好的疗效。

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（五）全身振动治疗于其他领域的使用

2015 年Park 等[20]详细总结了全身振动对于身体各个方面的影响，进行全身振动治疗可以增加肌肉质量，减少脂肪，增加肌力，同时影响心血管，心血管产生的慢性适应性变化则减少老年人心血管疾病的发生率，有益于身体健康。

三、全身振动治疗的机制

全身振动治疗是一种以振荡运动为特征的机械刺激，决定其强度的生物力学参数是振荡的振幅、频率和幅度。振荡运动的程度决定了振动的振幅，振荡周期的重复率表示振动的频率，加速度则表示振动的大小。研究推测，振动对于人体产生的影响方式大致有3 方面。

（1）通过振动刺激肌肉，这种效应可能与振动对于肌肉施加的负荷有关系。通过振动的加速度带给肌肉更强的重力负荷，在正常情况下，每天经受重力作用的肌肉能够保持其运动能力。当重力负荷减少时，观察到肌肉质量和肌力显著减少，相反，当重力负荷增加时，则可以观察到肌肉质量和肌力的增加[21]。那么大能量的全身振动通过施加在人体上的加速度可以增加肌肉载荷提高肌肉的力量，从而影响肌肉在运动中的表现能力。

（2）振动的机械作用使肌肉的长度产生快速而短暂的变化。肌肉中的肌梭也同时在被不断的快速牵拉，而肌梭长度高频率的变化则会激活肌梭内外的γ 和α 运动神经元，引发一种强制的反射性收缩，肌肉的肌电活动在振动治疗下变得更加活跃，牵张反射的敏感性也得到了增强，同时刺激了本体感觉感受器[22]。而振动治疗后神经肌肉功能的急性增强则与牵张反射的敏感性增强有一定关系[23]。

（3）振动治疗对于本体感受器的刺激及向上传导的同时也增加了大脑部分区域的兴奋性，改善了神经肌肉控制能力，从而改善人体运动表现[23]。

也有研究报道，进行全身振动治疗后，外周血管的血流量增加，而对于运动后充血的研究表明，这种血流量的增加可能会随着肌肉的收缩而释放大量的包括钾、腺苷和一氧化氮等物质[24]。

全身振动疗法对于人体的影响是多方面的，既对骨骼肌产生直接影响，又可通过神经调节下行控制肌肉运动表现的改善，还可间接通过肌肉运动表现改善去影响外周血管的血液循环，产生对于骨骼密度、内分泌系统及心脑血管的影响。

四、不良反应

全身振动治疗法也存在一些安全隐患，研究者在看到全身振动治疗对脑瘫患儿产生有益作用的同时，也对于这项新兴疗法长期治疗后对于脑瘫患儿是否会产生不良的影响发出了疑问[9]。

2018 年Monazzam 等[25]对于44 名受试者进行12 个试验步骤，在XY 3 个轴向进行4 次不同的振动加速度，同时增加3 种不同的光照强度，研究结果证明，增加的振动加速度明显增加了受试者的不适感及心率。2016 年一项由14 例脑卒中患者参与的试验表明，10 Hz 的振动频率会影响脑卒中患者在摇摆姿势时候的身体控制，而40 Hz 的振动频率则会加大患者在静止站立时摇摆，由此得出结论，全身振动治疗在临床上对于脑卒中患者身体姿势控制可能会有不良影响，因此要谨慎使用[26]。

五、争议

全身振动疗法在被应用于各种疾病康复治疗，被论证有效的同时，也有研究提出不同的看法。因此全身振动治疗对于诸多领域的应用研究仍存在争议，疗效还有待进一步的研究。

2015 年Lu 等[27]对于7 项包括298 例脑卒中患者的随机对照试验(159 例患者在实验组接受WBV 训练，139 例患者在没有振动的情况下或在对照组中进行相同的锻炼，或在对照组中使用“安慰剂”振动平台)进行分析，结果提示全身振动治疗对于慢性脑卒中患者的力量、平衡及步态表现均无任何明显益处。2015 年Yang 等[28]对于包括271 例参与者在内的8项随机试验共9 篇文章进行了Meta 分析，得出了全身振动治疗对于脑卒中患者平衡功能影响并没有确实的证据，而且对于患者步行能力及步态的影响结果并不明确的结论。2013年Marín 等[29]报道全身振动治疗对于脑卒中患者的平衡及肌肉能力的影响的研究，结果显示全身振动对于脑卒中患者的下肢肌肉及平衡能力表现并无影响。2012 年由Brogårdh 等[30]进行的一项双盲研究，对于31 例脑卒中患者随机分组进行6周全身振动治疗后，表明常规的振动治疗相对于对照组并不能对患者的肌肉力量、平衡、肌张力、步行能力、步态有明显改善。2019 年Marín-Cascales 等[31]进行的一项关于全身振 动治疗与多成分训练对于绝经后妇女骨质疏松治疗的对比显示，在24 周的持续治疗后，二者均可减少患者的骨质流失程度，但二者对比差异并无统计学意义。2016 年Zhang 等[32]对154 例Ⅱ型糖尿病患者的研究进行了回顾，结果认为全身振动治疗对于Ⅱ型糖尿病患者的肌肉力量及平衡可能具有积极影响，没有足够的证据支持整个全身振动治疗对Ⅱ型糖尿病患者的身体功能有好处，需要进行更大规模和更高质量的试验以获得更为准确的结论。

六、小结

全身振动治疗作为一种新兴的无创治疗，在临床上具有弥补或辅助其他治疗方法的作用与潜力。目前国内外对于全身振动治疗各类疾病的疗效得到肯定，但是治疗时选用的频率、治疗时间和患者采用姿势尚存争议，也有研究对全身振动治疗的疗效持反对意见，目前该疗法循证医学证据不足，对于全身振动治疗的不良反应及安全性没有明确。未来主要的研究方向应当在于进一步确定全身振动治疗的机制及原理，确定该疗法的有效性及安全性，并可根据治疗机制及原理拓宽治疗病种。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突