全身振動訓練對慢性踝關節不穩影響的Meta分析

劉俏，扈盛，李永杰，李若薇，李海瑞，盧悅

慢性踝關節不穩(Chronic Ankle Instability，CAI)是指踝關節反復發生不穩而導致多次出現踝關節單側或雙側扭傷，臨床表現為踝關節的慢性疼痛、活動受限及姿勢穩定性下降等癥狀[1]。這不僅會影響患者的工作和生活，也給社會帶來一定的經濟和醫療負擔[2]。目前，CAI的治療分為保守治療和手術治療，其中保守治療作為CAI的首選方法，在預防及治療CAI上取得了較好的臨床療效，主要包括運動治療、理療及護具的使用等[3]。全身振動訓練(whole body vibration training，WBVT)作為一種新型的神經肌肉訓練方法，通過振動平臺釋放不同振幅和頻率的振動刺激，將振動刺激通過肢體傳遞到鄰近肌群，使肌肉肌腱復合體的長度在短時間內產生快速變化，增加主動肌的激活程度，從而引起強直性振動反射，提高神經肌肉系統興奮性[4-5]。研究表明，WBVT對CAI患者的肌肉功能、神經肌肉控制、姿勢穩定性等方面具有積極影響[6,7]。但現有的相關研究大多樣本量小、方法學質量低，且研究結果不完全一致，故WBVT對CAI患者的影響尚存爭議。本研究采用Meta分析的方法系統評價WBVT對CAI患者運動功能的影響，為臨床實踐提供可靠的循證醫學證據。

1 資料與方法

1.1 文獻納入與排除標準

1.1.1 研究設計 選取全身振動訓練治療慢性踝關節不穩的隨機對照試驗(randomized controlled trials，RCTs)。

1.1.2 研究對象 ①納入患者為慢性踝關節不穩，最早扭傷與實驗間隔12個月以上，近期扭傷距離實驗間隔3個月以上；②性別不限，年齡>18歲；③踝關節無骨折、脫位、嚴重創傷；④患者依從性高，積極配合。

1.1.3 干預措施 實驗組接受全身振動訓練，振動的頻率、振幅、干預時長不限；對照組接受常規康復訓練，如拉伸、力量訓練等。

1.1.4 結局指標 ①功能量表：踝關節功能評價量表(Ankle Joint Functional Assessment Tool Questionnaire，AJFAI)，Cumberland踝關節不穩定評價問卷(The Cumberland Ankle Instability Tool，CAIT)；②平衡測試：Y平衡測試(前側、后內側、后外側)，患側單足穩定指數(總體、前后向、左右向)；③肌肉反應時：腓骨長肌反應時。

1.1.5 排除標準 ①多次發表或被重復檢索出的文獻；②非隨機對照試驗；③相應的結局指標缺乏；④文獻無法全文獲取。

1.2 文獻檢索 計算機系統檢索中英文數據庫。中文數據庫包含知網、萬方及維普。英文數據庫包含PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、Science direct。控制檢索時間從建庫至2019年7月。采取主題詞和自由詞的檢索策略，必要時并追查納入文獻的參考文獻。具體的檢索式如下：中文檢索式——(振動 OR 全身振動 OR 全身振動訓練 ) AND (踝關節 OR 踝關節不穩 OR 慢性踝關節)。英文檢索式——(以PubMed為例)：(Whole Body Vibration Training OR Body Vibration TrainingOR Vibration Training OR Vibration) AND (unstable lateral ankle OR unstable ankles OR chronic ankle instability OR ankle instability OR CAI)。

1.3 文獻篩選、資料提取 首先使用Endnote X7對不同數據庫檢索到的文獻進行合并和剔重，再由兩位評審員根據擬定好的納入和排除標準進行文獻篩選和資料提取，并交叉核對，如遇分歧進行討論或參考第三者意見決定。提取的資料包括：納入研究(第一作者、發表年份)、發表國、樣本量、年齡、干預措施(實驗組、對照組)、振動頻率、干預時長、結局指標。

1.4 方法學質量評估

1.4.1 納入研究的方法學質量評估 由兩位評審員按照Cochrane系統評價手冊設立的評估標準對納入文獻獨立的進行方法學質量評價[8]。評價結束后，雙方交換并對比評價結果，如果遇到分歧，由研究小組集體討論解決。

1.4.2 證據質量 基于文獻風險偏倚評估和Meta分析的結果，使用GRADEpro 3.6.1對所有結局的證據質量進行分級[9]，共分為高、中、低、極低級質量4個等級。質量評級標準為：質量不降級為高質量，降1級為中等質量，降2級為低級質量，降3級為極低級質量。

1.5 統計學方法 采用Revman5.3進行統計分析。本研究所有結局指標均為連續性變量，如同一結局指標為同一量表所評定，采用加權均數差(Weighted mean difference，WMD)為效應指標；若同一結局指標為不同量表所評定，則采用標準化均數差(Standard Mean Difference，SMD)。各效應量均以95%CI 表達，檢驗水準為0.05。通過χ2檢驗確定研究之間是否存在異質性，當P>0.1，I2<50%，表示各研究之間具有同質性，采用固定效應模型進行Meta分析；反之，則表明各研究之間存在異質性，采用隨機效應模型進行Meta分析，并通過亞組分析或者敏感性分析尋找異質性來源。

2 結果

2.1 文獻檢索結果 共檢索到254篇文獻，經Endnote 7.0軟件去除重復文獻125篇，經閱讀文獻的標題和摘要，剔除明顯不相關的文獻114篇，剩余15篇文獻。進一步閱讀剩余文獻全文，排除文獻8篇，最終納入7篇文獻[6,10-15]，總計222例患者，見圖1。

圖1 文獻篩選流程

2.2 納入研究的基本特征 納入的7項研究[6,10-15]于2010年～2018年發表，文獻的語種為中文和英文，研究分別來自中國[10-12]、丹麥[13-14]、西班牙[6,15]。共納入患者222例，試驗組均以全身振動訓練為干預措施，對照組均采用常規康復訓練。干預時長為6～8周。文獻的基本特征見表1。

2.3 納入研究的方法學質量評估和證據等級分級 由2名評審員對納入的7篇文獻進行評估[6,10-15]，其中5篇文獻詳細報告了隨機序列產生的方式[6,12-15]，4篇文獻指出實施了分配隱藏[6,12,14-15]；3篇文獻指出實施單盲法[6,14-15]；3篇文獻指出對結局評測者實施盲法[6,14-15]。所有納入文獻均未發現結局數據缺失和選擇性報告結果，另外未有足夠信息判斷納入文獻是否存在其他偏倚來源。具體的偏倚風險評估見圖2。本研究擁有4個結局指標，應用GRADE系統對所有指標的證據等級進行了分級，所有證據質量均降2級，因此證據質量均為低級。具體內容見表2。

圖2 文獻納入風險總結圖

表1 納入標準的基本特征

表2 GRADE推薦分級

2.4 Meta分析的結果

2.4.1 功能量表 2篇文獻報告了WBVT對CAI患者功能量表評分的影響[10,12]，1項研究使用了AJFAI量表[10]，1項研究使用了CAIT量表[12]，χ2檢驗結果提示研究之間無明顯統計學異質性(I2=17%，P=0.27)，故采用固定效應模型進行合并分析。Meta分析結果顯示，WBVT在提高功能量表評分方面與對照組差異無統計學意義[SMD=-0.16，95%CI(-0.63，0.31)，P=0.50]，見圖3。

2.4.2 Y平衡測試 5篇文獻報告了WBVT對CAI患者Y平衡測試的影響[6,10-11,13-14]。χ2檢驗結果提示研究之間無明顯統計學異質性(I2=26%，P=0.17)，故采用固定效應模型進行合并分析。Meta分析結果顯示，與對照組相比，WBVT在提高平衡能力方面更優，差異具有統計學意義[WMD=5.69,95%CI(4.33，7.06)，P<0.01]，見圖4。根據Y平衡測試的內容分為前側、后內側、后外側3個亞組。5項研究評估了前側方向[6,10-11,13-14]，結果顯示，WBVT在提高前側方向的平衡能力方面優于對照組[WMD=3.13，95%CI(0.66，5.60)，P=0.01]；5項研究評估了后內側方向[6,10-11,13-14]，結果顯示WBVT在提高后內側方向的平衡能力方面優于對照組[WMD=6.20，95%CI(3.37，9.04)，P<0.01];5項研究評估了后外側方向[6,10-11,13-14]，結果顯示WBVT在提高后外側方向的平衡能力方面優于對照組[WMD=7.13，95%CI(5.12，9.13)，P<0.01]。

2.4.3 患側單足穩定指數 2篇文獻報告了WBVT對CAI患者患側單足穩定指數的影響[6,12]。χ2檢驗結果提示研究之間無明顯統計學異質性(I2=0%，P=0.85)，故采用固定效應模型進行合并分析。Meta分析結果顯示，與對照組相比，WBVT在降低患側單足穩定指數方面更優，提示WBVT可有效提高CAI患者的平衡能力[WMD=-0.13，95%CI(-0.17，-0.10)，P<0.01]，見圖5。根據患側單足穩定指數的內容分為總體穩定指數、前后向穩定指數、左右向穩定指數3個亞組。2項研究評估了總體穩定指數[6,12]，結果顯示WBVT在改善總體穩定指數方面優于對照組[WMD=-0.13，95%CI(-0.19，-0.06)，P=0.0002]；2項研究[6,12]評估了前后向穩定指數，結果顯示WBVT在降低前后向穩定指數方面優于對照組[WMD=-0.12，95%CI(-0.17，-0.06)，P<0.01]；2項研究[6,12]評估了左右向穩定指數，結果顯示WBVT在降低左右向穩定指數方面優于對照組[WMD=-0.15，95%CI(-0.19，-0.11)，P<0.01]。

2.4.4 腓骨長肌反應時 2篇文獻報告了WBVT對CAI患者腓骨長肌反應時的影響[10,15]。χ2檢驗結果提示研究之間無統計學異質性(I2=0%，P=0.90)，故采用固定效應模型進行合并分析。Meta分析結果顯示，與對照組相比，WBVT在降低腓骨長肌反應時方面優于對照組，差異具有統計學意義[WMD=-7.14，95%CI(-13.41，-0.86)，P=0.03]，見圖6。

3 討論

平衡是一種通過抵抗破壞平衡的外力來維持身體穩定狀態的能力[16]。CAI因其本體感覺缺失或神經肌肉控制能力缺陷，導致姿勢控制能力受損、姿勢穩定性下降[17-18]。因此，改善CAI患者的平衡能力可以降低腳踝扭傷的風險。本研究通過Y平衡測試和患側單足穩定指數評估CAI患者的平衡能力。Meta分析結果顯示，與對照組相比，WBVT在改善Y平衡測試和患側單足穩定指數評分方面更優，說明WBVT能更有效地改善CAI患者的平衡能力。此外,王利等[19]通過Meta分析發現WBVT能降低骨質疏松患者跌倒的發生率,進一步表明WBVT在改善平衡能力方面有著積極影響。改善的原因可能是振動平臺使肌肉肌腱復合體的長度發生快速變化，激活肌肉紡錘體的初級傳入(Ia，IIa)末端，從而誘發強直振動反射[20]。另外，增強α和γ運動神經元的興奮性和運動單元的同步性也被認為是WBVT的可能效果[4]。這些生理變化可以導致更有效的本體感受反饋，從而改善踝關節的平衡能力和主動保護機制。本研究還通過功能量表進而評估WBVT的療效，但結果顯示WBVT與對照組的差異無統計學意義，原因可能與納入研究數量少有關。這提示仍需要更多高質量的RCT進一步論證。

神經肌肉反應時是指機體接受外界刺激信號到開始作出機械反應所用的時間。它能預估人們在緊急情況下，機體做出反應的時間，而反應時的延長會降低身體姿勢控制能力，存在跌倒的風險[21]。Hoch等[22]發現CAI患者患側腓骨肌在內翻試驗擾動下，激活時間較健康受試者顯著延長。Caulfield等[23]研究也發現CAI患者的腓骨長肌的肌電活動相比于正常人較弱，推測可能與腓骨長肌反應時間的延長有關，表明肌肉力量的下降與神經肌肉反應能力的減弱有關。本研究通過腓骨長肌反應時評估WBVT對CAI患者神經肌肉反應能力的影響。Meta分析結果顯示，WBVT在減少腓骨長肌反應時方面優于對照組，說明WBVT可有效提高CAI患者腓骨長肌的反應能力，提示WBVT有助于提升患者快速激活踝周肌群肌肉的能力。與張麗等[24]研究發現WBVT能明顯提高老年人下肢肌肉力量的結果相似。這可能與WBVT可反射性募集通過肌肉紡錘體誘導的先前不活躍的運動單元，增強活躍的運動單元之間的同步性有關；另外，WBVT刺激了肌肉紡錘體的初級傳入(Ia，IIa)末端，增加了傳入神經元的活性，從而降低了高爾基肌腱器官的興奮閾值[25]，有助于運動單位的募集和肌肉的激活。使CAI患者在應對外界干擾時及時做出回應，避免發生扭傷。

WBVT的治療效應與振動頻率密切相關。研究表明，當WBVT的振動頻率<20Hz時，極易與人體本身的固有頻率產生共振，對機體照成危害，而振動頻率≥20Hz的訓練方案是較為推崇的[26]。本研究納入的文獻中頻率在30～40Hz之間，結合研究結果，表明這一頻率范圍可以有效改善踝關節的不穩定狀態。但是本研究無法證實哪種頻率更優，合理規范的振動參數仍需進一步探討。

本研究存在以下局限性：①未檢索灰色數據庫；②納入研究患者的基線水平、振動頻率、干預時長不完全一致，對結果的信度造成一定的影響；③部分納入研究的方法學質量較低，未明確指出分配隱藏、盲法的實施情況，最終導致研究證據等級較低；④結局指標納入研究數量均較少，因此未進行發表偏倚檢驗，這從一定程度上削弱了論證的強度。

綜上所述，基于當前證據表明WBVT可有效改善CAI患者的平衡能力，增強腓骨長肌的神經肌肉反應能力。由于此次系統評價存在納入研究質量不高和數量較少的問題，論證力度存在一定的偏倚。因此，上述結論仍需更多大樣本、高質量的RCT研究明確其療效。