全身振動訓練對腦癱患者的干預效果

楊德洪，吳雪萍

(1. 上海體育學院 體育教育與訓練學院，上海 200438；2. 上海應(yīng)用技術(shù)大學 體育部，上海 201418)

腦性癱瘓(簡稱腦癱，CP)是指一組持續(xù)存在的由于發(fā)育中的胎兒或嬰兒腦部受到非進行性損傷而引起的導致活動受限的運動和姿勢發(fā)育障礙癥候群[1]。CP在全世界范圍內(nèi)的發(fā)病率約為0.2%～0.3%，是數(shù)量龐大的特殊群體[2]。由于CP患者大腦受到損傷致肌張力異常，無法自如地控制肢體活動，而且部分患者還伴隨有智力障礙，因此其日常生活多不能自理，給患者家庭帶來了沉重的經(jīng)濟及精神負擔。2016年8月，習近平總書記在全國衛(wèi)生與健康大會上指出：“要把人民健康放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略地位，重視重點人群健康，努力實現(xiàn)殘疾人‘人人享有康復服務(wù)’的目標。”2017年10月，黨的十九大報告中又指出，要“發(fā)展殘疾人事業(yè)，加強殘疾康復服務(wù)”。因此，探究適合CP患者的簡單易行且行之有效的新的康復途徑，無論對患者本人、家庭，還是對社會發(fā)展都具有重要意義。

全身振動訓練(WBVT)是一種利用振動臺按照設(shè)定的振動頻率及幅度產(chǎn)生機械振動波刺激機體引起肌肉振動，并使神經(jīng)肌肉系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)適應(yīng)，從而提高其功能的訓練方法，最初被應(yīng)用于運動員群體，并在提高肌肉力量方面取得了良好效果[3-7]。后來逐漸被應(yīng)用于慢性神經(jīng)性疾病患者行動能力的治療與康復，如CP、腦卒中、帕金森癥、脊柱損傷、多重硬化癥等患者及行動能力降低的老年人群體等。由于WBVT無需患者進行主動的大負荷練習，而且易于操作，與傳統(tǒng)的治療康復手段相比，具有安全易行這一明顯優(yōu)勢。

雖然WBVT已被廣泛應(yīng)用于運動康復領(lǐng)域，但截至目前，國內(nèi)以此作為CP患者運動康復手段的研究文獻僅有1篇，即鄭宏磊等[8]在2012年發(fā)表的《Power Plate振動訓練配合功能訓練治療痙攣型腦癱的療效觀察》一文，探討了WBVT配合功能治療對CP兒童下肢肌張力及關(guān)節(jié)活動度的影響。為此，筆者檢索了國外截至2016年涉及WBVT與CP的研究文獻，對不同研究中涉及的實驗方法、評價指標、測量器材、實驗結(jié)果以及WBVT參數(shù)等內(nèi)容進行綜述，以期找出針對CP患者行之有效的振動康復途徑，為國內(nèi)CP患者實施振動康復提供幫助，并探析該研究領(lǐng)域存在的關(guān)鍵問題，以促進研究的繼續(xù)深入。

1 文獻檢索

1.1檢索方法以whole body vibration OR whole-body vibration OR whole body-vibration OR whole body vibration training OR vibration therapy OR vibration stimulation和cerebral palsy為關(guān)鍵詞檢索式，在Google Scholar、PubMed、EBSCOhost搜索引擎和數(shù)據(jù)庫中不限時間和數(shù)據(jù)庫類別進行檢索，檢索日期截至2016年12月31日。入選文獻須符合以下標準：已發(fā)表的期刊文獻；對照實驗研究；以CP患者為研究對象；干預手段為WBVT；全文文獻。

1.2檢索結(jié)果按上述檢索式及入選標準，檢索結(jié)果如下。Google Scholar：共檢索到相關(guān)文獻38篇，按入選標準篩選，共得到有效文獻10篇。PubMed：共檢索到相關(guān)文獻24篇，按入選標準篩選并剔除與Google Scholar重復文獻，共得到有效文獻2篇。EBSCOhost：共檢索到相關(guān)文獻11篇，按入選標準剔除與Google Scholar重復文獻，共得到有效文獻0篇。經(jīng)過檢索及篩選，共有12篇符合條件的文獻入選本文分析范圍。入選本文分析范圍的12篇文獻發(fā)表于2006—2016年，其中近3 a(2014—2016年)發(fā)表的文獻共有6篇，占50 %；2011—2013年發(fā)表的文獻共3篇，占25%；2006—2010年發(fā)表的文獻共3篇，占25%。文獻年代分布表明，幾乎所有的相關(guān)研究都集中在近10 a。

2 結(jié)果

2.1實驗分組設(shè)計在所納入的12篇文獻中，有6篇采取了隨機對照的實驗方法[9,12-16]；6篇采用了交叉設(shè)計研究[10-11,17-20]。由于被試屬于特殊群體，個體之間的具體情況差異較大，因此除隨機對照研究以外，研究者多會采取交叉對照研究。具體實驗分組設(shè)計及被試基本信息見表1。

表1 入選文獻實驗分組設(shè)計及被試信息

2.2評價指標及結(jié)果納入文獻的評價指標主要包括肌肉痙攣、肌肉力量、肌肉厚度、關(guān)節(jié)活動度、行走速度、平衡能力、粗大運動功能以及骨密度等，具體結(jié)果見表2。

2.2.1 肌肉痙攣 在12篇文獻中，有5篇研究了受試者肌肉痙攣的變化情況[9-11,15,18]。在這5篇文獻中，研究者皆采用改良Ashworth量表(MAS)對被試肌痙攣狀態(tài)進行評價。Ahlborg等[9]的研究結(jié)果顯示，經(jīng)過為期8周、振動頻率25～40 Hz且遞進強度的振動干預后，實驗組健側(cè)伸膝肌群的肌痙攣顯著降低(P<0.05)；Ibrahim等[15]的研究也表明，經(jīng)過12～18 Hz共12周的振動干預后，實驗組健側(cè)伸膝肌群肌痙攣也顯著降低(P<0.05)，而對照組未發(fā)現(xiàn)顯著性差異；Cheng等[10-11]和Tupimai等[18]的研究也證實了相類似的結(jié)果，二者的振動頻率皆為20 Hz，干預周期包括一次性干預(20 min)、6周和8周。上述研究中，WBVT的振動頻率和周期各有不同，但研究結(jié)果的一致性表明WBVT對肌肉痙攣的確具有明顯的改善作用。

表2 入選文獻測試指標及結(jié)果

注：EG=實驗組，CG=對照組，↑=顯著改善，——=無顯著變化，↓=顯著降低，AROM=主動活動度，PROM=被動活動度，RI=松弛指數(shù)，CT=計算機斷層掃描，GMFM=粗大功能運動，GMFMs=粗大功能運動量表，MAS=改良Ashworth量表，MTS=改良Tardieu量表，PEDI=殘疾兒童評估量表，TUDS=上下樓梯計時測試，TUG=計時起立-行走測試，6MWT=6 min行走測試，SPA=肌肉痙攣，MS=肌肉力量，WA=行走能力，WS=行走速度，WB=行走平衡能力，BMD=骨密度，TBMD=總骨密度，JROM=關(guān)節(jié)活動度， WPT=Wartenburg Pendulum實驗，DEXA=雙能X射線骨密度儀，pQCT=外周定量計算機斷層掃描，SUT=坐下—起立測試，F(xiàn)TSST=5次坐下—站起測試，PBS=兒科平衡量表

2.2.2 關(guān)節(jié)活動度 1篇文獻研究了受試者關(guān)節(jié)活動度的變化情況[11]。Cheng等[11]發(fā)現(xiàn)，進行8周振動頻率為20 Hz、振幅為2 mm的振動干預后，實驗組膝關(guān)節(jié)的主動活動度顯著增加，但被動活動度無顯著改善，提示W(wǎng)BVT對主動和被動關(guān)節(jié)活動度可能存在不同的影響機制。

2.2.3 肌肉力量 6篇文獻對受試者的肌肉力量進行了實驗研究[9,12,15,18-20]。其中3篇研究使用測力計(系統(tǒng))對受試者的伸膝肌力進行評價，發(fā)現(xiàn)振動干預后，實驗組的伸膝肌力皆有顯著改善，文獻[9]顯示，振動頻率和周期分別為25～40 Hz和8周；文獻[12,15]顯示，振動頻率和周期分別為12～18Hz和12周。Tupimai等[18](20 Hz，共6周)和Unger等[19](35～40 Hz，共4周)分別采用5次坐下—起立測試和仰臥起坐測試對受試者腿部及軀干的肌肉力量進行評價，結(jié)果顯示，振動干預后受試者的測試成績顯著提高，表明目標肌肉的功能性力量顯著改善。Wren等[20]采用交叉對照的方法進行了研究，結(jié)果表明：經(jīng)過振動頻率為30 Hz、每天10 min共6個月的振動干預后，受試者的腓腸肌肌肉力量并未發(fā)生顯著變化；此外，他們也采用測力計對目標肌肉加以測量，提示振動干預對不同肌肉力量的影響具有不一致性。

2.2.4 肌肉厚度 2篇文獻探討了被試肌肉厚度的變化情況[14,19]。Lee等[14]的研究表明，經(jīng)過5～25 Hz共8周的振動干預后，與對照組相比，實驗組的脛骨前肌和比目魚肌肌肉厚度顯著增加。Unger等[19]的研究也有相似的結(jié)果，經(jīng)過35～40 Hz共4周以軀干肌群為干預目標的振動干預后，受試者腹橫肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌和腹直肌的肌肉厚度皆有顯著增加，表明WBVT對被試肌肉體積和質(zhì)量的影響具有一致性，而肌肉厚度的增加可能是導致肌肉力量改善的機制之一。

2.2.5 行走速度 文獻[9-11,15]通過6 min行走測試(6MWT)的變化情況對被試行走速度進行評價。其中，文獻[10-11,15]的研究結(jié)果類似，經(jīng)過振動干預后，實驗組6MWT的成績顯著提高，提示被試行走速度的改善[10-11,15]。需要注意的是，文獻[10-11]的研究包含一次性干預(20 min)[10]和連續(xù)8周干預[11]，振動頻率為20 Hz，而文獻[15]中采用的振動頻率為12～18 Hz，干預周期為12周。Ruck等[16]使用10 m行走測試對接受12～18 Hz共24周振動干預后的受試者的行走速度加以評價，結(jié)果顯示，實驗組行走速度相對對照組顯著提高。Unger等[19]使用1 min行走測試評價行走速度，經(jīng)過4周35～40 Hz的干預后，被試1 min行走距離顯著增加，提示行走速度的改善。以上結(jié)果表明，無論是短期WBVT，還是長期WBVT，它們對CP患者行走速度的影響效應(yīng)似乎具有一致性，但文獻分析顯示這種影響結(jié)果也呈現(xiàn)不確定性。Ahlborg等[9]對14名30歲左右的CP患者進行了25～40 Hz共8周的WBVT，結(jié)果顯示，實驗組的6MWT成績并未出現(xiàn)顯著性變化，提示W(wǎng)BVT對不同年齡層次被試的行走速度影響結(jié)果并不一致。雖然研究結(jié)果并不統(tǒng)一，但多數(shù)研究表明了WBVT對CP患者行走速度具有正向積極的影響。

2.2.6 平衡能力 5篇文獻對被試的平衡能力進行了評價[9-11,15,18]。其中Ahlborg等、Cheng等和Marwa都使用計時起立—行走測試作為評價方法。分析顯示，Cheng等的2篇文獻(振動頻率20 Hz，周期分別為20 min[10]和8周[11])的結(jié)果都表明振動干預后被試的行走平衡能力顯著提高，而且這種變化與6MWT的變化具有顯著相關(guān)性，提示平衡能力的提升有助于行走速度的改善。文獻分析結(jié)果也表明WBVT對平衡能力的影響具有較大的不一致性。Ahlborg等[9]和Ibrahim等[15]的實驗結(jié)果都表明振動干預后實驗組的平衡能力無顯著改善。Tupimai等[18]使用兒科平衡量表對平衡能力進行了評價，結(jié)果表明，20 Hz共6周的干預后，雖然實驗組的平衡能力顯著提升，但與對照組相比并無顯著性差異，表明不同訓練方法及測量手段對平衡能力的評價結(jié)果具有較大影響。

2.2.7 粗大運動功能 4篇文獻研究了振動干預對被試GMFM的影響狀況[9,15-17]。Ahlborg等[9]經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，25～40 Hz共8周的振動干預后，實驗組GMFM-88量表中的D、E組運動功能都有顯著改善(P<0.05)；Ibrahim等[15]的研究(12～18 Hz，共12周)表明，實驗組和對照組的D組運動功能皆有改善(P<0.05)，但只有實驗組的E組的運動功能有顯著改善，提示常規(guī)康復配合振動干預更能改善CP患者的粗大運動功能；Stark等[17]設(shè)計了隨機交叉對照實驗，振動頻率為12～22 Hz，為期12周，并采用GMFM-66量表對1～2歲CP兒童的粗大運動功能進行評價，結(jié)果顯示實驗組和對照組皆有改善，但組間比較并無顯著性差異；Ruck等[16]的隨機對照研究(12～18 Hz，共24周)結(jié)果也表明，與對照組相比，實驗組并無統(tǒng)計學差異，表明不同的訓練方案及不同年齡層次的被試對測量結(jié)果具有較大影響。

2.2.8 骨密度 2篇文獻研究了振動干預后CP患者BMD的變化情況[13,16]。El-Shamy等[13]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過振動頻率為25 Hz共24周的常規(guī)康復配合振動干預后，與只采取常規(guī)康復的對照組相比，實驗組的股骨、腰椎骨骨密度以及總骨密度顯著增加(P<0.05)。Ruck等[16]采用同樣振動頻率為12～18 Hz共24周干預后發(fā)現(xiàn)，實驗組的腰椎骨密度并無明顯差異，但股骨遠端干骺端骨密度有增加的趨勢，而對照組在這一區(qū)域的骨密度呈降低的趨勢，表明振動頻率的高低對骨密度具有一定影響，同時提示W(wǎng)BVT對骨密度的降低可能還有延緩作用。

2.3振動器材與干預方法

2.3.1 振動器材 目前WBVT使用的振動裝置主要有3種振動方式，即上下垂直振動、以中間軸為轉(zhuǎn)軸左右交替正弦振動、三維方向組合振動。1個振動周期中振幅及峰間位移示意見圖1。本文所納入文獻中使用的振動臺見表3，有3篇文獻使用上下垂直振動臺[10-11,15]；4篇文獻使用左右交替正弦振動臺[12,14,16-17]；其他5篇文獻未提及具體振動方式。振動臺品牌以Power Plate、Galileo和Body Green為主[22]。

圖1 一個振動周期內(nèi)振幅及峰間位移示意[22]

2.3.2 干預方法 干預方法包括振動參數(shù)和具體干預方案。振動參數(shù)主要包括振動頻率、振幅；干預方案包括每次干預持續(xù)時間及干預周期。如表3所示，本文所納入文獻中使用的振動頻率范圍為5～50 Hz，振幅范圍為1～9 mm，每次干預持續(xù)時間范圍為1～20 min，每周干預頻率范圍為1～5次，除一次性干預以外，干預周期范圍為4～24周。多數(shù)研究者在具體干預過程中變換振動頻率和振幅，并采取間隔休息的方式，以保證被試的安全，并期望得到更佳的干預效果[9,12,14-17]。

表3 入選文獻中使用的振動器材與干預方法

3 分析與討論

3.1WBVT應(yīng)用于腦癱群體的安全性和可行性近10 a來，WBVT作為一種新興的運動康復方法逐漸被應(yīng)用于CP患者的康復領(lǐng)域。在本文入選文獻中未發(fā)現(xiàn)有不安全或出現(xiàn)副作用的報道。因此，若把WBVT的訓練參數(shù)設(shè)定在上述范圍(見2.3.2)內(nèi)，對CP患者進行振動康復是安全可行的。值得注意的是，Yang等[21]認為，對CP患兒進行行走訓練的最佳時間是在2歲以內(nèi)，而Stark等[17]則證實對1～2歲的CP患兒施行家庭WBVT是安全且有效的，這無疑為該CP群體提供了一種簡單易行的運動康復手段，并可使康復費用大大降低。另外，Dalén[22]也指出，對于CP患兒而言，WBVT不僅是有效且無創(chuàng)傷的，而且更是一種令人愉悅的康復練習方式。

3.2WBVT對CP患者肌肉痙攣、肌肉力量及肌肉厚度的影響及機制肌肉痙攣和肌肉力量降低是導致CP患者直立姿勢異常及行走障礙的主要原因[10]。在本文所納文獻中：5篇涉及肌肉痙攣的結(jié)果都提示CP患者的肌肉痙攣狀況明顯改善；6篇涉及肌肉力量的文獻中有5篇認為被試肌力顯著提升；涉及肌肉厚度的2篇文獻結(jié)果也都表明振動干預增加了目標肌肉的厚度。在上述這些文獻中：有隨機對照，也有交叉對照；被試包括成年及未成年CP患者；目標肌肉(群)包括伸膝肌群、股四頭肌、腘繩肌和比目魚??；有長期干預(12周)，也有一次性短期干預(20 min)；振動頻率范圍為12～40 Hz，振幅范圍為1～6 mm。雖然這些研究的實驗分組設(shè)計、被試和振動器材及干預方案都不盡相同，但結(jié)果的一致性很高，表明WBVT在改善CP患者肌肉痙攣狀況、肌肉力量及厚度方面的確有顯著效果。

WBVT通過機械振動誘發(fā)骨骼肌的牽張反射刺激本體感受器，以達到提高神經(jīng)肌肉反應(yīng)、增強神經(jīng)肌肉系統(tǒng)功能的目的，而神經(jīng)系統(tǒng)對力量提高的調(diào)節(jié)主要體現(xiàn)在運動單位的募集、沖動頻率、神經(jīng)協(xié)調(diào)、抑制的減小和反射的調(diào)節(jié)等方面[23]。在WBVT過程中，快速的關(guān)節(jié)活動和肌肉牽伸刺激肌梭傳入纖維，特別是激活初級肌梭末梢纖維的興奮性，導致運動神經(jīng)元沖動頻率加快，強度增大，而運動神經(jīng)元的興奮能進一步刺激梭內(nèi)肌收縮，并維持肌梭興奮信號的傳入，反饋性增加牽張反射和運動神經(jīng)元輸出的強度，從而募集更多的運動單元參與工作，由此提高肌肉力量并改善神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的功能和效率。另外，Hiroyuki等[24]認為，振動刺激在激活大量初級肌梭提高其活性的同時，也會激活并增強腱器的活性，從而增強對抗肌的活性，并使對抗肌受到抑制，從而改善肢體協(xié)調(diào)性及關(guān)節(jié)靈活性性。Daria等[25]的研究表明，短期低頻WBVT可以增加肌肉的興奮性，并能有效緩解肌肉和肌腱的疼痛，從而提高肢體的協(xié)調(diào)性?？梢姡珻P患者肌肉痙攣狀況的改善及肌力的增加得益于WBVT對神經(jīng)肌肉系統(tǒng)機能的改善。肌肉痙攣減少或降低在一定程度上也促進了關(guān)節(jié)活動度的增加。

另外，肌肉力量的增加往往伴隨著體積的增大[26]。除本文中的2篇文獻證實WBVT可以導致肌肉厚度增加外，Bogaerts等[27]的結(jié)果也表明，WBVT后被試在右下肢膝伸肌等長肌力顯著提高的同時，大腿肌群體積也增加了3.4%(P<0.01)。另外，基于動物的研究也證實了低頻(15 Hz)和中頻(25 Hz)WBVT可以增加大鼠肌肉的最大力量，并相應(yīng)地引起Ⅱa肌纖維百分比顯著增加以及中頻組不同類型肌纖維橫截面積增加，提示W(wǎng)BVT引起的肌肉力量增加與其肌纖維的橫截面積和Ⅱa 肌纖維百分比的增加可能存在一定聯(lián)系[28]。WBVT在施加機械振動刺激過程中可以產(chǎn)生加速，基于牛頓第二定律可知，加速度產(chǎn)生的“超重”與“失重”現(xiàn)象使得被試在WBVT過程中所承受的負荷量不斷發(fā)生變化[29]。根據(jù)超重狀態(tài)下的受力公式可知，在WBVT“超重”階段被試所承受的負荷量要遠遠大于實際承受的負荷量，并且在相同的振幅下，振動頻率越快，產(chǎn)生的加速度越大，因而在“超重”階段肌肉所承受的負荷量也越大[30]。因此，WBVT對骨骼肌的作用類似于遞增負荷訓練，使肌肉產(chǎn)生生理適應(yīng)，增加肌纖維中肌紅蛋白的含量及線粒體的數(shù)量和體積，并使毛細血管增生，從而導致肌纖維增粗及肌肉體積增大。所以，WBVT提升CP肌肉力量不僅與神經(jīng)肌肉系統(tǒng)機能的改善有關(guān)，還與其導致的肌肉厚度、體積增加之間存在密切聯(lián)系。

3.3WBVT對CP患者行走速度的影響及機制有4篇文獻分析了行走速度的變化情況，其中有3篇認為WBVT可以顯著改善CP的行走速度，結(jié)果也具有較高的一致性。

步行是機體有節(jié)律的周期性活動，需要軀干及肢體各肌肉(群)屈伸活動協(xié)調(diào)配合，并伴隨骨盆的轉(zhuǎn)動及重心轉(zhuǎn)移等動作才能順利完成，因此步行是一個精確而復雜的過程。行走速度取決于步頻和步幅。步頻受到行走過程中下肢支撐與擺動過程轉(zhuǎn)換速度的影響。Delcomyn[31]的研究結(jié)果提示，在脊髓中存在的中樞模式發(fā)生器是完成步行支撐與擺動過程的低級中樞，它接受上級中樞的調(diào)控，并對本體感覺信號進行整合，并產(chǎn)生生物電活動，導致伸肌與屈肌的交替興奮與抑制，從而完成步行周期，并在步行啟動后產(chǎn)生自發(fā)性屈肌—伸肌交替興奮與活動，使步行能繼續(xù)。所以，WBVT通過改善神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性提高步頻，是導致CP患者行走速度改善的主要因素之一。

除了步頻以外，影響步速的主要因素還有步幅。伍勰等[32]針對健康老年人的研究結(jié)果證實，與步頻相比，造成老年人步行速度下降的主要原因是步幅的降低。甕長水等[33]對已恢復步行能力的腦卒中偏癱患者進行了研究，并對其步行速度、步幅和步頻進行Pearson和Spearman相關(guān)分析、回歸分析和逐步回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)步長對步行速度的影響最為顯著(復相關(guān)系數(shù)R=0.878，P<0.001)。由此可見，WBVT能提高CP行走速度與其步幅的改善存在密切關(guān)系。錢競光等[34]對步行的生物力學原理及步態(tài)分析進行了綜述，指出髖、膝、踝關(guān)節(jié)周圍肌肉力量及韌帶強度的衰減導致下肢各關(guān)節(jié)承重能力降低，是導致步幅降低的主要因素。另外，伍勰等[32]指出，被試髓關(guān)節(jié)的過伸度減小、膝關(guān)節(jié)屈曲度增大和踝關(guān)節(jié)背伸度增大、跖屈度減小會導致步幅降低。趙芳等[35]在對139名中老年人步態(tài)的分析中也指出，如果行走過程中擺動腿的髖關(guān)節(jié)過伸不充分，腿抬高的程度就會隨之降低，這是導致老年人步幅下降、行走“拖拉”的主要原因。所以，肌力下降、關(guān)節(jié)活動度變小等因素是導致步幅減小的主要原因。本文入選文獻中有1篇文獻[11]對關(guān)節(jié)活動度進行了測量和評價，結(jié)果顯示W(wǎng)BVT可以有效增加CP患者膝、踝關(guān)節(jié)的活動度。除此之外，鄭宏磊等[8]探討了WBVT配合功能治療對CP患兒下肢肌張力及關(guān)節(jié)活動度的影響，結(jié)果證實WBVT可以顯著改善被試踝關(guān)節(jié)的活動度。因此，CP患者行走速度的提高也是因為WBVT改善了關(guān)節(jié)活動度及提高了肌肉力量從而增加了步幅所致。

3.4WBVT對CP患者平衡能力的影響及機制在本文入選的涉及平衡能力的5篇文獻中，有2篇文獻結(jié)果顯示CP患者平衡能力顯著提升，表明WBVT在改善CP患者平衡能力上也具有積極作用。

在人體維持平衡的過程中，需要骨骼肌收縮與舒張的協(xié)調(diào)作用才能維持正常的身體姿勢，因此，骨骼肌肌力及神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的功能對平衡能力具有重要影響。姚波等[36]的研究結(jié)果表明，下肢伸膝肌力會影響平衡功能，肌力較差者的平衡功能也較弱。Orr[37]的研究也發(fā)現(xiàn)，易跌倒的老年人其下肢肌肉力量下降得尤為明顯。這些研究結(jié)果表明，肌力的降低削弱了機體的平衡能力。Lord等[38]則證實，加強肌肉力量，特別是下肢肌肉力量的鍛煉，有助于平衡能力的提高。Biering-s?rensen[39]的研究也證實了下肢肌肉力量的訓練有助于改善平衡能力。劉悅[40]的實驗結(jié)果也表明，8周WBVT能有效提高核心肌群肌肉力量和改善神經(jīng)控制能力，從而增強人體核心穩(wěn)定性，改善人體的平衡能力。因此，WBVT后CP患者平衡能力的提高與WBVT對肌肉的提升之間存在密切關(guān)系。

另外，在機體維持平衡過程中，前庭覺、視覺和本體感覺被稱為“平衡三聯(lián)”[41]。本體感覺作為其中之一，在控制身體姿勢維持人體正常姿態(tài)過程中具有重要作用。因此，許多研究者通過對本體感覺的研究來探索WBVT與平衡能力之間的關(guān)系。韓秀蘭等[42]通過研究證實，膝關(guān)節(jié)本體感覺訓練對被試的平衡功能恢復具有積極作用。許偉成[43]的研究結(jié)果也表明，踝關(guān)節(jié)本體感覺訓練可以明顯改善踝關(guān)節(jié)的本體感覺功能及平衡功能，而且經(jīng)過踝關(guān)節(jié)本體感覺訓練聯(lián)合等速肌力的訓練，能更明顯改善平衡功能。以上分析表明，本體感覺對人體的平衡能力具有重要影響。張彪[44]對本體感覺訓練提升平衡能力的機制進行了解釋：本體感覺訓練能夠激活更多的本體感受器，進而激活和募集相應(yīng)數(shù)量的運動單位參與運動，從而提高了人體的平衡能力。Aaboe等[45]的研究結(jié)果證實，8周WBVT后被試的本體感覺明顯改善。沈艷梅等[46]的研究也表明，8周的WBVT可以使絕經(jīng)后女性的前庭系統(tǒng)機能、本體感覺和綜合平衡能力顯著提高。Ko等[47]在針對腦癱兒童的振動干預實驗中也指出，連續(xù)3周的WBVT可以使實驗組踝關(guān)節(jié)本體感覺顯著改善。因此，CP患者平衡能力的改善很可能也與WBVT改善本體感覺有關(guān)。

3.5WBVT對CP患者骨密度的影響及機制骨健康是CP患者康復領(lǐng)域一個新興的研究點，越來越多的研究表明CP群體的骨密度低于正常水平[48]。本文所納入的涉及骨密度測量的2篇文獻中，測量結(jié)果都顯示W(wǎng)BVT對骨密度有積極的改善作用。特別是El-Shamy等[13]的研究表明，振動干預后實驗組股骨、腰椎骨的骨密度以及總骨密度與對照組相比具有顯著性差異，提示W(wǎng)BVT至少比單純身體練習能更有效地阻止骨質(zhì)流失。Gusso等[49]研究也表明，經(jīng)過20周的WBVT后，青少年CP患者脊椎和腿骨的骨密度顯著增加。Dalén[22]的研究也證實了振動干預可以提高CP患兒的骨密度。

機械負荷是誘導骨骼結(jié)構(gòu)改變和增加骨量并使骨骼保持健康的一個重要途徑[50]。WBVT通過設(shè)定振動頻率和振幅對骨骼施加一定的機械負荷，以激活成骨細胞并降低破骨細胞的活性，從而誘導骨骼結(jié)構(gòu)發(fā)生變化并增加骨量以適應(yīng)這種負荷，因而能促進骨密度增加。Rubin等[51]的動物實驗研究表明，振動干預可以改善骨的連通性，提高骨體積分數(shù)，使骨變得更加堅硬和強壯。實驗組的羊以0.3 g、30 Hz的振動參數(shù)每天振動20 min，每周5 d，干預周期為1 a。Rubin等[52]在另一篇研究中指出，為了刺激骨組織產(chǎn)生更好的適應(yīng)效應(yīng)，研究者大多采用15～35 Hz的振動頻率，以獲得最佳的振動機械負荷。另外，和缺乏負荷量一樣，骨骼營養(yǎng)不良也是造成CP患者骨密度降低的另一個重要因素。除了進食困難以外，CP患者往往還因為肌肉痙攣而耗費更多的能量，在此雙重作用下，如果不能獲取足夠的能量，CP患者的骨密度將會受到影響。Herrero[53]分別用10 Hz、20 Hz、30 Hz的振動頻率對脊髓損傷患者施加振動干預，結(jié)果顯示被試腿部血流量顯著增加，并在實驗振動頻率范圍內(nèi)有隨著振動頻率增高而增加越顯著的趨勢。血流量的升高會相應(yīng)地使骨骼對養(yǎng)分的吸收增加，這有可能是WBVT改善骨密度的一個潛在因素。也有研究者試圖從內(nèi)分泌角度解釋WBVT對骨密度的提高作用。Bosco等[54]的研究證實，以26 Hz和17 g的振動參數(shù)施加一次性振動干預后，被試的睪酮和生長激素水平分別增長了7%和361%。血清睪酮水平已被證實與健康人群的橈骨末端、腰椎和髖關(guān)節(jié)的骨密度呈正相關(guān)關(guān)系[54-55]；而生長激素會直接影響骨骺板的生長發(fā)育，生長激素過量或不足都會導致骨骼發(fā)育異常[56]。另外，Dalén[22]的研究發(fā)現(xiàn)，振動干預后被試的胰島素樣生長因子有升高的趨勢，提示W(wǎng)BVT可能通過該途徑促進骨的合成代謝以保持其正常的結(jié)構(gòu)功能，從而導致骨密度提高。雖然已有研究證實，機械負荷結(jié)合振動干預比單純機械負荷能刺激更多生長激素的分泌[56]，但這些激素水平的變化能否相應(yīng)地引起骨骼相關(guān)指標的變化還有待進一步研究確認。

4 結(jié)論

對CP患者而言，WBVT是一種有效、安全且易行的運動康復途徑，而且一次性干預也會產(chǎn)生積極的效果，但具體持續(xù)時間未明。WBVT能有效減少CP患者肌肉痙攣，增加關(guān)節(jié)活動度和肌肉的厚度，并對肌肉力量、行走速度、粗大運動功能具有積極的改善作用；但文獻分析顯示，對平衡能力的影響效應(yīng)存在較大的不一致性，這可能是由振動參數(shù)設(shè)置及測量方法及手段不同等導致的。WBVT對CP患者骨密度的增加能產(chǎn)生積極影響，但需要進一步研究確認。雖然多數(shù)文獻報道了WBVT對CP患者具有積極影響，但到目前為止尚未發(fā)現(xiàn)一種最佳的干預方案，振動參數(shù)也不固定，因此該領(lǐng)域的研究需要進一步深入，以便更好地應(yīng)用于臨床康復。

[1] ROSENBAUM P,PANETH N,LEVITON A,et a1．A report:The definition and classification of cerebral palsy April 2006[J].Developmental Medicine and Child Neurology,2007,109:8-14

[2] LA K,SMITH B P,SHILT JS.Cerebral palsy[J].Lancet,2004,363:1619-1631

[3] 王興澤.女子舉重運動員后深蹲交變負荷力量訓練的實驗研究[D].上海:上海體育學院，2004：2-4

[4] 彭春政.全身振動刺激對肌肉力量和柔韌性的影響[J].北京體育大學學報,2004,27(3):349-351

[5] 吳瑛,危小焰，胡賢豪,等.振動力量訓練提高舉重運動員起蹲力量訓練的試驗研究[R].北京：國家體育總局，2009:1-13

[6] ISSURIN V B,TENENBAUM G.Acute and residual effects of vibratory stimulation on explosive strength in elite and amateur athletes[J].Journal of Sports Science,1999,17:177-182

[7] CHRISTOPH D.Strength increase after whole-body vibration compared with resistance training[J].Medicine and Science in Sport and Exercise，2003，35(6)：1033-1041

[8] 鄭宏磊,梁華蕾.Power Plate振動訓練配合功能訓練治療痙攣型腦癱的療效觀察[J].中國社區(qū)醫(yī)師:醫(yī)學專業(yè)，2012(29):315-316

[9] AHLBORG L,ANDERSSON C,JULIN P.Whole-body vibration training compared with resistance training:Effect on spasticity,muscle strength and motor performance in adults with cerebral palsy[J].Journal of Rehabilitation Medicine,2006,38(5):302-308

[10] CHENG H Y K,JU Y Y,CHEN C L,et al.Effects of whole body vibration on spasticity and lower extremity function in children with cerebral palsy[J].Human Movement Science,2015,39:65-72

[11] CHENG H Y K,YU Y C,WONG A M K,et al.Effects of an eight-week whole body vibration on lower extremity muscle tone and function in children with cerebral palsy[J].Research in Developmental Disabilities,2015,38:256-261

[12] EL-SHAMY S M.Effect of whole-body vibration on muscle strength and balance in diplegic cerebral palsy:A randomized controlled trial[J].American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation,2014,93(2):114-121

[13] EL-SHAMY S M,MOHAMED M S E.Effect of whole body vibration training on bone mineral density in cerebral palsy children[J].Indian Journal of Physiotherapy and Occupational Therapy,2012,6(1):139-141

[14] LEE B K,CHON S C.Effect of whole body vibration training on mobility in children with cerebral palsy:A randomized controlled experimenter-blinded study[J].Clinical rehabilitation,2013,27(7):599-607

[15] IBRAHIM M M,EID M A,MOAWD S A.Effect of whole-body vibration on muscle strength,spasticity,and motor performance in spastic diplegic cerebral palsy children[J].Egyptian Journal of Medical Human Genetics,2014,15(2):173-179

[16] RUCK J,CHABOT G,RAUCH F.Vibration treatment in cerebral palsy:A randomized controlled pilot study[J].Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions,2010,10(1):77-83

[17] STARK C,HERKENRATH P,HOLLMANN H,et al.Early vibration assisted physiotherapy in toddlers with cerebral palsy—a randomized controlled pilot trial[J].Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions,2016,16(3):183-192

[18] TUPIMAI T,PEUNGSUWAN P,PRASERTNOO J,et al.Effect of combining passive muscle stretching and whole body vibration on spasticity and physical performance of children and adolescents with cerebral palsy[J].Journal of Physical Therapy Science,2016,28(1):7-13

[19] UNGER M,JELSMA J,STARK C.Effect of a trunk-targeted intervention using vibration on posture and gait in children with spastic type cerebral palsy:A randomized control trial[J].Pediatric Rehabilitation,2013,16(2):79-88

[20] WREN T A L,LEE D C,HARA R,et al.Effect of high frequency,low magnitude vibration on bone and muscle in children with cerebral palsy[J].Journal of Pediatric Orthopedics,2010,30(7):732-738

[21] YANG J F,LIVINGSTONE D,BRUNTON K,et al.Training to enhance walking in children with cerebral palsy:Are we missing the window of opportunity?[J].Seminars in Pediatric Neurology,2013,20(2):106-115

[22] DALéN Y.Standing with and without vibration in children with severe cerebral palsy[Z/OL].(2011-02-17)[2017-10-20].https://openarchive.ki.se/xmlui/handle/10616/40383

[23] 陳小平.神經(jīng)支配能力的訓練[J].中國體育教練員，2004(4):25-26

[24] HIROYUKI N,TAKASHI M,HIROFUMI N.Changes of cerebral vasoactive intestinal polypeptide- and somatostatin-like immunoreactivity induced by noise and whole-body vibration in the rat[J].European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology，1994，68(1)：62-67

[25] DARIA C,MAGDALENA P,EDWARD B.The effect of a single session of whole-body vibration training in recreationally active men on the excitability of the central and peripheral nervous system[J].Journal of Human Kinetics Volume,2014,41:89-98

[26] MCARDLE W D,KATCH F I,KATCH V L.Skeletal muscle:Structure and function[J].Exercise Physiology Energy,Nutrition and Human Performance,1996,4:315-338

[27] BOGAERTS A,DELECLUSE C,CLAESSENS A L,et al.Impact of whole-body vibration training versus fitness training on muscle strength and muscle mass in older men:A 1-year randomized controlled trial[J].The Journals of Gerontology Series A:Biological Sciences and Medical Sciences,2007,62(6):630-635

[28] 魏安奎,危小焰,史仍飛,等.振動訓練對大鼠骨骼肌最大力量和肌纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響[J].中國運動醫(yī)學雜志,2009 (1):83-84

[29] 彭春政,危小焰.全身振動刺激對肌肉力量和力學性能影響的實驗研究[J].中國體育科技,2003,39(6):26-29

[30] 任滿迎,潘磊,魏永旺.不同頻率振動刺激力量訓練對膝關(guān)節(jié)肌群肌力影響的實驗研究[J].首都體育學院學報,2008,20(3):72-75

[31] DELCOMYN F.Neural basis of rhythmic behavior in animals[J].Science,1980,210:492-498

[32] 伍勰,陸愛云,龐軍.健康老年人常速行走的步態(tài)分析[J].上海體育學院學報,2000,24(2):52-55

[33] 甕長水,畢勝,謝遠見,等.腦卒中偏癱患者步行速度與步長和步頻的關(guān)系[J].中國臨床康復,2003,7(7):1108-1109

[34] 錢競光,宋雅偉,葉強,等.步行動作的生物力學原理及其步態(tài)分析[J].南京體育學院學報(自然科學版),2006,5(4):1-7

[35] 趙芳,周興龍,張振清,等.中老年人步態(tài)指標與衰老關(guān)系的研究[J].體育科學,1998 (6):78-81

[36] 姚波,金建明,霍文璟,等.老年人下肢伸膝肌力對平衡功能的影響[J].中華物理醫(yī)學與康復雜志,2006,28(7):466-468

[37] ORR R.Contribution of muscle weakness to postural instability in the elderly[J].European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine,2010,46(2):183-220

[38] LORD S R,LLOYD D G,KEUNG L S E K.Sensori-motor function,gait patterns and falls in community-dwelling women[J].Age and Ageing,1996,25(4):292-299

[39] BIERING-S?RENSEN F.Physical measurements as risk indicators for low-back trouble over a one-year period[J].Spine,1984,9(2):106-119

[40] 劉悅.不同頻率振動訓練對普通大學生動靜態(tài)平衡能力和核心穩(wěn)定性的影響[D].武漢：武漢體育學院,2016:13-20

[41] 張麗，甕長水，王秋華，等.前庭感覺、本體感覺及視覺功能對老年人跌倒風險影響的因素分析[J].中國康復理論與實踐，2010，16(1)：16-18

[42] 韓秀蘭,劉開鋒,許軼,等.膝關(guān)節(jié)本體感覺訓練對偏癱患者平衡功能的影響[J].中國康復醫(yī)學雜志,2015,30(8):790-794

[43] 許偉成.踝關(guān)節(jié)本體感覺訓練聯(lián)合等速肌力訓練對老年腦卒中患者平衡功能的影響[D].廣州:暨南大學,2013:21-22

[44] 張彪.本體感覺訓練對偏癱患者平衡功能及感覺整合的影響[D].太原:中北大學,2016:2-15

[45] AABOE J,HENRIKSEN M,CHRISTENSEN R,et al.Effect of whole body vibration exercise on muscle strength and proprioception in females with knee osteoarthritis[J].The Knee,2009,16(4):256-261

[46] 沈艷梅,許鑫華.振動訓練對35～ 49歲和50～ 65歲女性骨密度與平衡能力的影響[J].浙江體育科學,2015 (3):97-101,127

[47] KO M S,SIM Y J,KIM D H,et al.Effects of three weeks of whole-body vibration training on joint-position sense,balance,and gait in children with cerebral palsy:A randomized controlled study[J].Physiotherapy Canada,2016,68(2):99-105

[48] JOHNSTON M V.Encephalopathies:Cerebral palsy[M].18th ed.Philadelphia:Saunders-Elsevier,2007:2494-2495

[49] GUSSO S,COLLE P,DERRAIK J G B,et al.Whole-body vibration training improves physical function and increases bone and muscle mass in youngsters with mild cerebral palsy[J].ESPE Abstracts,2015,84:215

[50] FROST H M.Wolff′s law and bone′s structural adaptations to mechanical usage:An overview for clinicians[J].The Angle Orthodontist,1994,64(3):175-188

[51] RUBIN C,TURNER A S,Müller R,et al.Quantity and quality of trabecular bone in the femur are enhanced by a strongly anabolic,noninvasive mechanical intervention[J].Journal of Bone and Mineral Research,2002,17(2):349-357

[52] RUBIN C,RECKER R,CULLEN D,et al.Prevention of postmenopausal bone loss by a low-magnitude,high-frequency mechanical stimuli:A clinical trial assessing compliance,efficacy,and safety[J].Journal of Bone and Mineral Research,2004,19(3):343-351

[53] HERRERO A J,MENENDEZ H,GIL L,et al.Effects of whole-body vibration on blood flow and neuromuscular activity in spinal cord injury[J].Spinal Cord,2011,49(4):554-559

[54] BOSCO C,IACOVELLI M,TSARPELA O,et al.Hormonal responses to whole-body vibration in men[J].European Journal of Applied Physiology,2000,81(6):449-454

[55] KVORNING T,BAGGER M,CASEROTTI P,et al.Effects of vibration and resistance training on neuromuscular and hormonal measures[J].European Journal of Applied Physiology,2006,96(5):615-625

[56] KHAN K.Physical activity and bone health[M].[S.l.]:Human Kinetics,2001:302-310