全身振动训练对慢性踝关节不稳影响的Meta分析

刘俏，扈盛，李永杰，李若薇，李海瑞，卢悦

慢性踝关节不稳(Chronic Ankle Instability，CAI)是指踝关节反复发生不稳而导致多次出现踝关节单侧或双侧扭伤，临床表现为踝关节的慢性疼痛、活动受限及姿势稳定性下降等症状[1]。这不仅会影响患者的工作和生活，也给社会带来一定的经济和医疗负担[2]。目前，CAI的治疗分为保守治疗和手术治疗，其中保守治疗作为CAI的首选方法，在预防及治疗CAI上取得了较好的临床疗效，主要包括运动治疗、理疗及护具的使用等[3]。全身振动训练(whole body vibration training，WBVT)作为一种新型的神经肌肉训练方法，通过振动平台释放不同振幅和频率的振动刺激，将振动刺激通过肢体传递到邻近肌群，使肌肉肌腱复合体的长度在短时间内产生快速变化，增加主动肌的激活程度，从而引起强直性振动反射，提高神经肌肉系统兴奋性[4-5]。研究表明，WBVT对CAI患者的肌肉功能、神经肌肉控制、姿势稳定性等方面具有积极影响[6,7]。但现有的相关研究大多样本量小、方法学质量低，且研究结果不完全一致，故WBVT对CAI患者的影响尚存争议。本研究采用Meta分析的方法系统评价WBVT对CAI患者运动功能的影响，为临床实践提供可靠的循证医学证据。

1 资料与方法

1.1 文献纳入与排除标准

1.1.1 研究设计 选取全身振动训练治疗慢性踝关节不稳的随机对照试验(randomized controlled trials，RCTs)。

1.1.2 研究对象 ①纳入患者为慢性踝关节不稳，最早扭伤与实验间隔12个月以上，近期扭伤距离实验间隔3个月以上；②性别不限，年龄>18岁；③踝关节无骨折、脱位、严重创伤；④患者依从性高，积极配合。

1.1.3 干预措施 实验组接受全身振动训练，振动的频率、振幅、干预时长不限；对照组接受常规康复训练，如拉伸、力量训练等。

1.1.4 结局指标 ①功能量表：踝关节功能评价量表(Ankle Joint Functional Assessment Tool Questionnaire，AJFAI)，Cumberland踝关节不稳定评价问卷(The Cumberland Ankle Instability Tool，CAIT)；②平衡测试：Y平衡测试(前侧、后内侧、后外侧)，患侧单足稳定指数(总体、前后向、左右向)；③肌肉反应时：腓骨长肌反应时。

1.1.5 排除标准 ①多次发表或被重复检索出的文献；②非随机对照试验；③相应的结局指标缺乏；④文献无法全文获取。

1.2 文献检索 计算机系统检索中英文数据库。中文数据库包含知网、万方及维普。英文数据库包含PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Embase、Science direct。控制检索时间从建库至2019年7月。采取主题词和自由词的检索策略，必要时并追查纳入文献的参考文献。具体的检索式如下：中文检索式——(振动 OR 全身振动 OR 全身振动训练 ) AND (踝关节 OR 踝关节不稳 OR 慢性踝关节)。英文检索式——(以PubMed为例)：(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 文献筛选、资料提取 首先使用Endnote X7对不同数据库检索到的文献进行合并和剔重，再由两位评审员根据拟定好的纳入和排除标准进行文献筛选和资料提取，并交叉核对，如遇分歧进行讨论或参考第三者意见决定。提取的资料包括：纳入研究(第一作者、发表年份)、发表国、样本量、年龄、干预措施(实验组、对照组)、振动频率、干预时长、结局指标。

1.4 方法学质量评估

1.4.1 纳入研究的方法学质量评估 由两位评审员按照Cochrane系统评价手册设立的评估标准对纳入文献独立的进行方法学质量评价[8]。评价结束后，双方交换并对比评价结果，如果遇到分歧，由研究小组集体讨论解决。

1.4.2 证据质量 基于文献风险偏倚评估和Meta分析的结果，使用GRADEpro 3.6.1对所有结局的证据质量进行分级[9]，共分为高、中、低、极低级质量4个等级。质量评级标准为：质量不降级为高质量，降1级为中等质量，降2级为低级质量，降3级为极低级质量。

1.5 统计学方法 采用Revman5.3进行统计分析。本研究所有结局指标均为连续性变量，如同一结局指标为同一量表所评定，采用加权均数差(Weighted mean difference，WMD)为效应指标；若同一结局指标为不同量表所评定，则采用标准化均数差(Standard Mean Difference，SMD)。各效应量均以95%CI 表达，检验水准为0.05。通过χ2检验确定研究之间是否存在异质性，当P>0.1，I2<50%，表示各研究之间具有同质性，采用固定效应模型进行Meta分析；反之，则表明各研究之间存在异质性，采用随机效应模型进行Meta分析，并通过亚组分析或者敏感性分析寻找异质性来源。

2 结果

2.1 文献检索结果 共检索到254篇文献，经Endnote 7.0软件去除重复文献125篇，经阅读文献的标题和摘要，剔除明显不相关的文献114篇，剩余15篇文献。进一步阅读剩余文献全文，排除文献8篇，最终纳入7篇文献[6,10-15]，总计222例患者，见图1。

图1 文献筛选流程

2.2 纳入研究的基本特征 纳入的7项研究[6,10-15]于2010年～2018年发表，文献的语种为中文和英文，研究分别来自中国[10-12]、丹麦[13-14]、西班牙[6,15]。共纳入患者222例，试验组均以全身振动训练为干预措施，对照组均采用常规康复训练。干预时长为6～8周。文献的基本特征见表1。

2.3 纳入研究的方法学质量评估和证据等级分级 由2名评审员对纳入的7篇文献进行评估[6,10-15]，其中5篇文献详细报告了随机序列产生的方式[6,12-15]，4篇文献指出实施了分配隐藏[6,12,14-15]；3篇文献指出实施单盲法[6,14-15]；3篇文献指出对结局评测者实施盲法[6,14-15]。所有纳入文献均未发现结局数据缺失和选择性报告结果，另外未有足够信息判断纳入文献是否存在其他偏倚来源。具体的偏倚风险评估见图2。本研究拥有4个结局指标，应用GRADE系统对所有指标的证据等级进行了分级，所有证据质量均降2级，因此证据质量均为低级。具体内容见表2。

图2 文献纳入风险总结图

表1 纳入标准的基本特征

表2 GRADE推荐分级

2.4 Meta分析的结果

2.4.1 功能量表 2篇文献报告了WBVT对CAI患者功能量表评分的影响[10,12]，1项研究使用了AJFAI量表[10]，1项研究使用了CAIT量表[12]，χ2检验结果提示研究之间无明显统计学异质性(I2=17%，P=0.27)，故采用固定效应模型进行合并分析。Meta分析结果显示，WBVT在提高功能量表评分方面与对照组差异无统计学意义[SMD=-0.16，95%CI(-0.63，0.31)，P=0.50]，见图3。

2.4.2 Y平衡测试 5篇文献报告了WBVT对CAI患者Y平衡测试的影响[6,10-11,13-14]。χ2检验结果提示研究之间无明显统计学异质性(I2=26%，P=0.17)，故采用固定效应模型进行合并分析。Meta分析结果显示，与对照组相比，WBVT在提高平衡能力方面更优，差异具有统计学意义[WMD=5.69,95%CI(4.33，7.06)，P<0.01]，见图4。根据Y平衡测试的内容分为前侧、后内侧、后外侧3个亚组。5项研究评估了前侧方向[6,10-11,13-14]，结果显示，WBVT在提高前侧方向的平衡能力方面优于对照组[WMD=3.13，95%CI(0.66，5.60)，P=0.01]；5项研究评估了后内侧方向[6,10-11,13-14]，结果显示WBVT在提高后内侧方向的平衡能力方面优于对照组[WMD=6.20，95%CI(3.37，9.04)，P<0.01];5项研究评估了后外侧方向[6,10-11,13-14]，结果显示WBVT在提高后外侧方向的平衡能力方面优于对照组[WMD=7.13，95%CI(5.12，9.13)，P<0.01]。

2.4.3 患侧单足稳定指数 2篇文献报告了WBVT对CAI患者患侧单足稳定指数的影响[6,12]。χ2检验结果提示研究之间无明显统计学异质性(I2=0%，P=0.85)，故采用固定效应模型进行合并分析。Meta分析结果显示，与对照组相比，WBVT在降低患侧单足稳定指数方面更优，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]，见图5。根据患侧单足稳定指数的内容分为总体稳定指数、前后向稳定指数、左右向稳定指数3个亚组。2项研究评估了总体稳定指数[6,12]，结果显示WBVT在改善总体稳定指数方面优于对照组[WMD=-0.13，95%CI(-0.19，-0.06)，P=0.0002]；2项研究[6,12]评估了前后向稳定指数，结果显示WBVT在降低前后向稳定指数方面优于对照组[WMD=-0.12，95%CI(-0.17，-0.06)，P<0.01]；2项研究[6,12]评估了左右向稳定指数，结果显示WBVT在降低左右向稳定指数方面优于对照组[WMD=-0.15，95%CI(-0.19，-0.11)，P<0.01]。

2.4.4 腓骨长肌反应时 2篇文献报告了WBVT对CAI患者腓骨长肌反应时的影响[10,15]。χ2检验结果提示研究之间无统计学异质性(I2=0%，P=0.90)，故采用固定效应模型进行合并分析。Meta分析结果显示，与对照组相比，WBVT在降低腓骨长肌反应时方面优于对照组，差异具有统计学意义[WMD=-7.14，95%CI(-13.41，-0.86)，P=0.03]，见图6。

3 讨论

平衡是一种通过抵抗破坏平衡的外力来维持身体稳定状态的能力[16]。CAI因其本体感觉缺失或神经肌肉控制能力缺陷，导致姿势控制能力受损、姿势稳定性下降[17-18]。因此，改善CAI患者的平衡能力可以降低脚踝扭伤的风险。本研究通过Y平衡测试和患侧单足稳定指数评估CAI患者的平衡能力。Meta分析结果显示，与对照组相比，WBVT在改善Y平衡测试和患侧单足稳定指数评分方面更优，说明WBVT能更有效地改善CAI患者的平衡能力。此外,王利等[19]通过Meta分析发现WBVT能降低骨质疏松患者跌倒的发生率,进一步表明WBVT在改善平衡能力方面有着积极影响。改善的原因可能是振动平台使肌肉肌腱复合体的长度发生快速变化，激活肌肉纺锤体的初级传入(Ia，IIa)末端，从而诱发强直振动反射[20]。另外，增强α和γ运动神经元的兴奋性和运动单元的同步性也被认为是WBVT的可能效果[4]。这些生理变化可以导致更有效的本体感受反馈，从而改善踝关节的平衡能力和主动保护机制。本研究还通过功能量表进而评估WBVT的疗效，但结果显示WBVT与对照组的差异无统计学意义，原因可能与纳入研究数量少有关。这提示仍需要更多高质量的RCT进一步论证。

神经肌肉反应时是指机体接受外界刺激信号到开始作出机械反应所用的时间。它能预估人们在紧急情况下，机体做出反应的时间，而反应时的延长会降低身体姿势控制能力，存在跌倒的风险[21]。Hoch等[22]发现CAI患者患侧腓骨肌在内翻试验扰动下，激活时间较健康受试者显著延长。Caulfield等[23]研究也发现CAI患者的腓骨长肌的肌电活动相比于正常人较弱，推测可能与腓骨长肌反应时间的延长有关，表明肌肉力量的下降与神经肌肉反应能力的减弱有关。本研究通过腓骨长肌反应时评估WBVT对CAI患者神经肌肉反应能力的影响。Meta分析结果显示，WBVT在减少腓骨长肌反应时方面优于对照组，说明WBVT可有效提高CAI患者腓骨长肌的反应能力，提示WBVT有助于提升患者快速激活踝周肌群肌肉的能力。与张丽等[24]研究发现WBVT能明显提高老年人下肢肌肉力量的结果相似。这可能与WBVT可反射性募集通过肌肉纺锤体诱导的先前不活跃的运动单元，增强活跃的运动单元之间的同步性有关；另外，WBVT刺激了肌肉纺锤体的初级传入(Ia，IIa)末端，增加了传入神经元的活性，从而降低了高尔基肌腱器官的兴奋阈值[25]，有助于运动单位的募集和肌肉的激活。使CAI患者在应对外界干扰时及时做出回应，避免发生扭伤。

WBVT的治疗效应与振动频率密切相关。研究表明，当WBVT的振动频率<20Hz时，极易与人体本身的固有频率产生共振，对机体照成危害，而振动频率≥20Hz的训练方案是较为推崇的[26]。本研究纳入的文献中频率在30～40Hz之间，结合研究结果，表明这一频率范围可以有效改善踝关节的不稳定状态。但是本研究无法证实哪种频率更优，合理规范的振动参数仍需进一步探讨。

本研究存在以下局限性：①未检索灰色数据库；②纳入研究患者的基线水平、振动频率、干预时长不完全一致，对结果的信度造成一定的影响；③部分纳入研究的方法学质量较低，未明确指出分配隐藏、盲法的实施情况，最终导致研究证据等级较低；④结局指标纳入研究数量均较少，因此未进行发表偏倚检验，这从一定程度上削弱了论证的强度。

综上所述，基于当前证据表明WBVT可有效改善CAI患者的平衡能力，增强腓骨长肌的神经肌肉反应能力。由于此次系统评价存在纳入研究质量不高和数量较少的问题，论证力度存在一定的偏倚。因此，上述结论仍需更多大样本、高质量的RCT研究明确其疗效。