全身振动训练对脑卒中患者下肢功能的效果

金振华，陈玲，叶祥明

浙江省人民医院，杭州医学院附属人民医院，浙江杭州市310014

脑卒中发病率逐渐提高，并呈年轻化趋势[1-2]。大脑损伤或病变，低级中枢失去高级中枢调控，产生肢体运动功能障碍和肌张力异常[3]，影响平衡和步行[4]等。全身振动训练(whole body vibration,WBⅤ)是一种被动诱发主动运动训练，通过反复垂直上下振动，刺激相应肌肉收缩，达到训练效果。最初用于运动员的训练和恢复[5]，后逐渐应用到医疗领域[6]，在脑卒中康复中主要用于姿势控制、肢体放松和肌力改善等[7]。本研究观察全身垂直振动训练对脑卒中患者下肢功能恢复的疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本院康复科2017年住院患者70例，符合第四届全国脑血管病会议通过的诊断标准[8]。

纳入标准：①头颅CT或MRⅠ确诊为颈内动脉系统单侧病灶，且首次发病；②病程＜3个月，病情稳定，下肢BrounnstromⅢ期及以上；③能独立完成坐站转换，立位平衡Ⅱ级及以上，监护下独立步行15 m；④能遵循指令进行训练；⑤知情同意。

排除标准：①存在严重并发症，如肺部感染、压疮等；②影响实验的骨关节疾病，如下肢骨折愈合不良、下肢严重骨质疏松等；③严重高血压，心脏病等；④严重认知障碍；⑤严重心理障碍。

将患者编号，编号纸条放入黑箱中，一名与实验无关的人员从黑箱中抽取纸条，第1位入对照组，第2位入实验组，以此类推。

两组间一般资料无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

1.2 方法

两组均接受常规康复治疗。①运动疗法：采用主动或被动方式促进患肢运动功能恢复，包括神经促进技术、肌力诱发训练、平衡训练、转移训练等。②作业治疗：采用各种道具训练，促进患侧上肢功能恢复。③言语治疗：促进患者言语功能的恢复。④理疗：采用低频电刺激、功能性电刺激、肢体循环气压治疗、小脑电刺激等促进患肢恢复。⑤传统康复：电针、艾灸、中药熏蒸等。⑥康复护理：良肢位摆放、转移指导等。

两组均采用患侧下肢负重训练[9]。①站立训练：每天在站立架上站立，保持身体直立，双腿略分开，尽可能将身体重量的一半负荷在患腿上。②重心转移训练：在保持站立稳定的前提下，尽可能将身体重心前后左右移动，距离越远越好。③下蹲训练：双脚与肩同宽，下蹲并维持5 s后站起；下蹲深度与维持时间视患者能力而调整。④单腿支撑训练：全身保持直立，健侧下肢抬高并维持一定时间，维持时间视患者具体情况而定。

实验组另采用SW-ⅤM10声波全身振动运动机(韩国SONⅠX公司)治疗[10]。全身振动模式，频率20 Hz，振幅3 mm[11]。①患者直立于振动机上，保持放松状态，双手轻扶机器，振动治疗2组。②患者微蹲于振动机上，膝关节屈曲约15°，双手轻扶机器，振动治疗2组。③患者手扶振动机或在治疗师辅助下，患足站立于振动机上，健足站在等高的地砖上，振动治疗1组；换健侧下肢振动治疗1组。每组振动持续45 s，休息1 min。

以上治疗均每天1次，每周5 d，共6周。治疗过程由专业治疗师一对一操作并监督，如发生意外情况及时处理并适时中止。

1.3 评定方法

1.3.1 患侧单足负重时间[12]

患者无辅助下抬高健侧下肢，尽量维持，秒表计时。重复5次，取平均值。

1.3.2 10米步行测试[13]

步道长16 m。在起点、3 m、13 m、终点处标记。嘱患者在保持平衡的前提下，以最快速度从起点走到终点。秒表计时从3 m到13 m之间的时间和步数，计算步长和步速。重复3次，取最佳值。

1.3.3 Berg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)[14]

共14项，每项0～4分。分数越高代表平衡能力越强。

1.3.4 功能性步行分级(Functional Ambulation Category,FAC)[15]

0级，不能步行或需要2人及以上搀扶；1级，需要辅具或1人连续搀扶；2级，需要1人持续或间断搀扶；3级，需要1人语言指导监督；4级，可在平地独立行走，但上下台阶或斜坡需要1人帮助；5级，完全独立行走。

表1 两组一般资料比较

1.4 统计学分析

采用SPSS 20.0软件进行统计分析。计量资料符合正态分布与方差齐性，以(xˉ±s)表示，组内比较采用配对t检验，组间比较采用单因素方差分析。等级资料采用秩和检验。显著性水平α=0.05。

2 结果

治疗前，两组患侧单足负重时间、步长、步速、BBS评分和FAC分级均无显著性差异(P＞0.05)。治疗后，两组各项评定结果均有显著提升(P＜0.001)，实验组均显著优于对照组(P＜0.001)。见表2～表6。

3 讨论

脑卒中患者因上运动神经元病变或损伤，使低级、原始反射释放，肌张力异常，肢体协调障碍，感觉异常[16]，影响下肢运动、平衡和步行。如何加快患者下肢功能恢复，一直是康复领域研究的问题之一。

负重训练能对膝、踝关节产生挤压，刺激本体感受器，促进关节周围肌群收缩，从而改善下肢运动功能[17]；但因训练局限于下肢，耐力有限，无法长时间持续、反复训练，并且要求患者理解配合，训练效果有限。

WBⅤ通过传递振动对全身进行治疗，包括垂直上下振动和侧向交互式振动[18]两种方式，最常见的为全身垂直振动训练[18]，能将双侧振动反复持续地传递至大脑，由外而内全身反复运动，弥补了负重训练的局限性与间断性，且训练相对便捷，患者容易理解与配合。谭景旺等[19]的研究表明，全身振动通过改善神经-肌肉系统功能，对脑卒中后肢体痉挛、运动功能、躯干平衡、步行等方面产生效应，还能改善患者血糖和血压水平。李哲等[20-21]发现，全身振动能够通过降低脑卒中患者高张力肌群Ⅰa传入纤维的兴奋性，改善躯干肌与踝关节跖屈肌痉挛。龙耀斌等[22]以20 Hz、4 mm振动治疗脑卒中患者8周，发现踝关节主被动活动范围和运动功能改善。Lee等[23]采用振动疗法治疗急性脑卒中患者2周，患者BBS评分、躯干损伤量表评分、FAC分级均优于对照组。王月丽等[24]采用振动结合任务导向性训练对脑卒中患者上肢功能进行康复，结果显示患者上肢功能显著提升。在并发症方面，一篇外文文献[25]报道，一例40岁有肾结石病史的女性跑步运动员，经过屈膝90°全身振动训练后12 h，突发右侧腹痛和高烧。总体而言，全身振动可作为脑卒中患者一种安全有效的治疗方法。

表2 两组治疗前后患足负重时间比较(s)

表3 两组治疗前后步长比较(cm)

表4 两组治疗前后步速比较(m/s)

表5 两组治疗前后BBS评分比较

表6 两组治疗前后FAC分级比较

目前全身振动训练的频率和振幅没有统一标准[26]。Rittweger等[27]采用深蹲结合振动对青年志愿者进行训练，发现频率＜20 Hz能起到放松肌肉的作用，＞50 Hz会产生肌肉疼痛和血肿，26 Hz、6 mm方案对神经肌肉兴奋性作用最大。Cardinale等[28]采用振幅10 mm，频率30 Hz、40 Hz和50 Hz全身振动，发现30 Hz时股外侧肌肌电活动最强。Zhang等[29]采用6～26 Hz全身振动对老年患者进行训练，结果显示伸膝力量平均增加4.3 kg，计时起立-行走测试时间平均减少19 s。系统性回顾表明[30]，20～45 Hz的全身振动可对肌肉产生积极作用。推测频率20～30 Hz、振幅10 mm以内，可能相对安全有效。

本组患者病程＜3个月，病情稳定，BrounnstromⅢ期及以上。处于此阶段的脑卒中患者存在以下问题：①站立时患足不足以支撑半身重量，重心代偿性偏向健侧，不利于维持姿态与平衡；②步行健侧摆动相需要重心向患侧转移，由此产生重心转移的矛盾，导致健侧下肢摆动时间减少，容易发生跌倒；③异常的下肢运动模式使双侧摆动频率、时间、幅度不一致，步行周期相对不稳定，增加跌倒风险。本研究根据以上问题并结合相关研究[10-11]，设计了全身直立、微蹲和半身直立3种不同体位下，频率20 Hz、振幅3 mm的振动训练方案，范围从全身到双下肢再到患侧下肢逐渐缩小，针对性逐渐增强。

振动刺激可反复挤压髋、膝、踝关节，牵拉周围韧带与肌腱，增加本体感受；同时引起股四头肌、臀大肌、腰背肌等伸肌群肌梭兴奋，加速肌质网释放Ca2+，促进运动单位募集[31]，增强肌力，加强下肢负重，使患者更好地维持平衡。髂腰肌和胫骨前肌等的进一步激活，使患侧下肢能快速、有效地廓清地面，完成摆动相。振动刺激也能诱导Ⅰa传入神经产生突触前抑制，减少神经递质释放，结合微蹲牵拉，降低股四头肌、跖屈肌等高张力肌群牵张反射兴奋性[32]，改善其灵活性，使患者步行时双下肢能够更有效和协调地完成交替摆动。在中枢层面，振动能够将刺激通过骨骼传递至大脑，激活中央前回运动区，建立新突触，引起中枢重塑[30]，重新支配患侧下肢，增加双侧肌群间的协调性，使步行各时相能有效进行，提升步行能力。本研究显示，振动训练能够使脑卒中患者患侧下肢负重时间、步长、步速、平衡和步行功能进步更为显著。

Miyara等[33]对脑卒中患者进行全身振动训练，能降低髋内收肌、腘绳肌和比目鱼肌的张力。暂无文献报道全身振动会加重肢体痉挛程度。本研究未评估振动对脑卒中患者下肢痉挛的影响，需进一步研究。此外，王朴等[34]认为，全身振动训练对脑卒中后肢体功能障碍的改善证据不足。可能国外研究对象均为60岁以上老年患者，而国内脑卒中患者相对年轻，仍需大量临床研究验证振动训练对脑卒中的有效性。

综上所述，在常规负重训练的基础上，联合WBⅤ能有效改善脑卒中患者下肢负重、平衡和步行功能，值得临床推广应用。