振動療法在腦卒中康復(fù)的應(yīng)用

楊曉華，李古強

振動療法利用振動因素作用于機體局部或全身使其發(fā)生周期性或非周期性變化，從而產(chǎn)生療效[1]。振動療法早已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)實踐中，古希臘時期，醫(yī)護人員就已運用手動訓(xùn)練器振動刺激患部，改善機體功能。振動療法雖一直沿用至今，但并未受到重視。隨著科技發(fā)展及康復(fù)醫(yī)學(xué)水平的提高，振動療法作為一種現(xiàn)代康復(fù)手段以其易于操作、治療時間短、依從性高等特點在康復(fù)領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注，目前已廣泛應(yīng)用于帕金森病、腦性癱瘓、多發(fā)性硬化等疾病康復(fù)[2-4]，為其在神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域的臨床應(yīng)用提供了依據(jù)。

當(dāng)下腦卒中是位居第二位危害中老年人群的心腦血管疾病[5]，具有高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率、高致殘率及高死亡率的特點。我國城鄉(xiāng)腦卒中年發(fā)病率為200/10萬，年死亡率為80～120/10萬，約75%腦卒中幸存者遺留運動、感覺等各功能障礙[6]，甚至喪失自理能力，加重了家庭和社會的經(jīng)濟、醫(yī)療負擔(dān)。研究發(fā)現(xiàn)，振動療法對降低卒中后偏癱肢體肌張力、改善肌肉痙攣所致的運動功能障礙、預(yù)防并發(fā)癥等方面有積極療效，本文對振動療法的分類及其在腦卒中康復(fù)的作用機制、應(yīng)用研究進行綜述，為其臨床應(yīng)用提供實踐借鑒及理論依據(jù)。

1 振動療法概述和分類

振動療法是一種通過機械設(shè)備產(chǎn)生特定參數(shù)高精度重復(fù)振動波刺激機體產(chǎn)生療效的理療方法。根據(jù)作用部位，分為以下兩類：①局部振動療法(Focal Muscle Vibration，F(xiàn)MV)：指患者取舒適體位后直接振動刺激目標部位，刺激僅作用于目標部位及其相鄰區(qū)域。②全身振動療法(Whole Body Vibration，WBV)：指振動刺激經(jīng)由直接接觸部位自下而上地傳遞至全身，使全身受到刺激[7]。根據(jù)作用方向，分為垂直振動療法；橫向振動療法；側(cè)向振動療法。根據(jù)振動能量源，分為機械振動療法、電致振動療法和磁致振動療法[1]；根據(jù)振動方式，分為同步振動和交替振動模式。

2 振動療法在腦卒中康復(fù)的作用機制

研究表明振動療法對卒中患者感覺、運動、平衡等功能產(chǎn)生影響，并能改善心腦血管和活化肌力，是種安全、有效、依從性高的訓(xùn)練方式。其作用機制具體如下：①促進感覺功能。小劑量、短時間的低頻振動使肌梭等多種感受器興奮，本體感覺輸入增加，受損神經(jīng)的興奮性提高，促進神經(jīng)再生，進而改善本體感覺[17]。②增加大腦皮層興奮性。振動增加大腦皮質(zhì)的本體感覺輸入，通過SI區(qū)和M1區(qū)間特有聯(lián)系提高運動皮質(zhì)的興奮性，影響中樞對運動功能的調(diào)控[8]。Marconi等[9]振動刺激卒中患者患肢，發(fā)現(xiàn)M1區(qū)激活面積增大且最大運動誘發(fā)電位和短間隔皮質(zhì)內(nèi)抑制在振動后顯著提高，表明振動能夠使皮質(zhì)脊髓束興奮性提高并產(chǎn)生皮質(zhì)內(nèi)抑制，從而降低肌張力。③調(diào)節(jié)牽張反射。肌梭屬于長度感受器，反復(fù)振動刺激使肌梭敏感性發(fā)生適應(yīng)性降低，并降低經(jīng)Ia纖維傳入的a運動神經(jīng)元興奮性，減少病理性運動單位的募集，促進肌張力趨于正常[10]。另外，振動刺激可使肌肉產(chǎn)生張力性振動反射(Tonic Vibration Reflex,TVR)，梭外肌收縮而梭內(nèi)肌放松，繼發(fā)Ia纖維傳入減少，γ運動神經(jīng)元興奮性減低，肌梭的傳入沖動減少，也導(dǎo)致a運動神經(jīng)元興奮性減低，進而降低肌張力[11]。Noma等[12]發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)MV刺激痙攣肌肉引起肌肉強烈收縮，但持續(xù)數(shù)分鐘后收縮消失，上肢痙攣緩解，且緩解效應(yīng)可維持30min。④活化肌力。振動刺激可誘發(fā)有神經(jīng)支配的骨骼肌發(fā)生TVR，通過單突觸閉合傳導(dǎo)途徑增加Ⅱ型肌纖維的激活強度，提高快肌纖維百分比，增加肌肉爆發(fā)力[13]。同時，振動刺激觸發(fā)的多突觸傳導(dǎo)途徑也能增強中樞系統(tǒng)對協(xié)調(diào)肌的支配，增強肌力[14]。⑤改善心腦血管。人體內(nèi)血液的流動屬于脈動型，本就有加速度，進行振動治療時，振動設(shè)備產(chǎn)生的水平加速度和血液流動的加速度相互影響，使血流速增加。血流速增加提高了血管內(nèi)皮剪切力并刺激內(nèi)皮細胞合成釋放NO，繼而促使血管舒張，增加血流量[15]。振動治療可改善血液重分配，強化血液循環(huán)系統(tǒng)功能，對于萎縮、梗死等因血液循環(huán)不良所致的心血管疾病有一定療效。Andrew等[16]首次報道了振動治療對腦卒中患者的即刻效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)振動可改善患者全身的硬化指標且可持續(xù)30min。

3 振動療法在腦卒中康復(fù)的應(yīng)用

3.1 肢體功能障礙 WBV通過改善腦卒中患者神經(jīng)——肌肉系統(tǒng)功能促進卒中后肢體功能恢復(fù)。龍耀斌等[17]發(fā)現(xiàn)，振動刺激通過誘導(dǎo)Ia傳入末梢突觸前抑制，減少遞質(zhì)釋放，緩解卒中患者偏癱下肢肌張力，改善關(guān)節(jié)活動度和運動功能。Miyara等[18]對16例卒中患者進行坐位下腘繩肌、腓腸肌和比目魚肌的WBV訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)WBV訓(xùn)練不僅改善患者肌張力和關(guān)節(jié)活動度，還提高步行能力、改善步態(tài)。振動療法可降低卒中后偏癱肢體痙攣程度，緩解關(guān)節(jié)痙攣和促進運動模式正?；?，改善平衡和步行能力。Chan等[19]發(fā)現(xiàn)，WBV治療可降低卒中偏癱患者踝關(guān)節(jié)跖屈肌痙攣，同時改善步態(tài)，提高步行功能和日常生活活動能力。金振華等[20]的隨機對照試驗發(fā)現(xiàn)，WBV組患者功能性步行分級、10m步行測試成績、Berg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)評分均優(yōu)于對照組，表明WBV治療可改善卒中患者步行能力和平衡功能，與Lee[21]的研究結(jié)論相同。此外，Choi等[22]發(fā)現(xiàn)視覺控制WBV療法可能有助于發(fā)展患者其他控制平衡的感覺系統(tǒng)，進而改善腦卒中患者的功能性平衡能力和動態(tài)平衡能力。WBV刺激作用于全身，故其對上肢功能也有影響。Lee等[23]對15例卒中后偏癱患者進行WBV訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)振動后上肢肌張力顯著下降，且患側(cè)手最大握力與健側(cè)差距縮小，表明WBV能夠緩解卒中患者上肢痙攣，促進手功能恢復(fù)。雖然國際文獻肯定了WBV療法對腦卒中康復(fù)的積極影響，但仍有學(xué)者對其療效存有質(zhì)疑。一項最新Meta分析指出[24]，WBV療法可能是改善卒中患者癥狀的一種安全的替代治療方式，但其對患者在日常活動中起重要作用的肌肉力量、平衡和步態(tài)功能的影響效應(yīng)值較小。統(tǒng)合分析目前相關(guān)文獻研究發(fā)現(xiàn)，除振動參數(shù)和治療時間外，腦卒中類型、病灶部位、病灶損傷面積等因素也有可能影響研究結(jié)果，然而大多數(shù)研究并未對這些因素進行明確區(qū)分，故評價WBV療法對腦卒中康復(fù)的療效，仍需大量研究來驗證。FMV可增加偏癱側(cè)深、淺感覺的輸入，反復(fù)的感覺輸入又是調(diào)節(jié)皮質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能和腦可塑性的有效方式之一。Celletti等[25]對卒中患者胸小肌、肱二頭肌和腕屈肌群進行FMV聯(lián)合運動模式再學(xué)習(xí)訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)6周后患者偏癱側(cè)上肢屈肌肌群痙攣及疼痛改善明顯，證實了振動療法在脊髓和皮質(zhì)水平上對抑制回路的作用，同時推測具有神經(jīng)生理學(xué)基礎(chǔ)的振動治療和康復(fù)技術(shù)的多學(xué)科方法可調(diào)整皮質(zhì)興奮和抑制系統(tǒng)達到再平衡，進而緩解偏癱肢體痙攣。Annino[26]、Casale[27]等研究結(jié)果與其相同。盡管一些研究證實了FMV治療對卒中后患者軀體和功能的改善作用，但大多數(shù)文獻采用FMV治療聯(lián)合物理康復(fù)治療方案，并將這種聯(lián)合治療與單純康復(fù)治療進行比較，缺乏針對假治療進行的研究。Constamino等[28]研究評價低振幅、高頻FMV刺激與假治療對卒中后上肢痙攣個體的影響，實驗組患者肱三頭肌腹側(cè)和橈側(cè)腕長、短伸肌的皮膚應(yīng)用FMV治療，治療期間要求患者保持治療肌肉的等長收縮，對照組應(yīng)用模擬局部機械聲振動(假治療)，實驗發(fā)現(xiàn)振動刺激可以顯著緩解偏癱上肢肌張力及疼痛，肌力和手功能等較治療前也均有改善，此外，實驗組健側(cè)手的握力也有改善，證實了振動刺激可以提高大腦皮質(zhì)興奮性、誘發(fā)肌肉運動潛力、提高上肢肌力和手的抓握能力。

3.2 單側(cè)空間忽略癥 單側(cè)空間忽略癥(Unilateral Spatial Neglect,USN)是繼單側(cè)腦損傷，尤其是右半球卒中后常見的致殘性的行為認知障礙性疾病，表現(xiàn)為對來自病灶對側(cè)空間的刺激不能感知、定向和反應(yīng)。研究表明頸部肌肉振動(Neck Muscle Vibration，NMV)可增加損傷半球感覺輸入的顯著性[29]，并以這種方式增強患者對側(cè)空間的意識。Schindler等[30]發(fā)現(xiàn)，NMV聯(lián)合視覺探索訓(xùn)練不僅可累加單純視覺探索訓(xùn)練對卒中后USN的改善效果，而且可延長療效持續(xù)時間。隨后Johannsen等[31]為進一步明確NMV對USN的療效，進行了一項將USN作為唯一干預(yù)因素的多基線設(shè)計研究，發(fā)現(xiàn)NMV明顯改善腦卒中后USN，且療效可持續(xù)1.4年。NMV操作簡單、安全性高，與特定的訓(xùn)練方法相結(jié)合可以誘導(dǎo)功能的持續(xù)改善，提高康復(fù)效果。Ceyte等[32]研究表明，左側(cè)NMV與左側(cè)空間忽略中的隨意手臂運動相結(jié)合治療可使卒中后USN患者的癥狀持續(xù)減輕，尤其是在日?；顒又小４送?，Leplaideur等[29]研究證明NMV對卒中后USN患者的平衡功能亦有療效。目前認為NMV對卒中后USN進行康復(fù)的原理是NMV可以調(diào)節(jié)從外周感覺器官到以身體為中心的參考的感覺輸入，從而改善空間注意力[33]。對NMV的初步研究顯示，當(dāng)NMV應(yīng)用于對側(cè)時可重新定向患者的注意[34]。一旦肌梭被振動激活即可產(chǎn)生傳入輸入，進而使患者產(chǎn)生運動錯覺[35]。因此在對側(cè)應(yīng)用NMV時，產(chǎn)生的錯覺可影響整個以自我為中心的協(xié)調(diào)系統(tǒng)，將注意力中心轉(zhuǎn)移到應(yīng)用NMV的一側(cè)[29,32]。

3.3 肩手綜合征 肩手綜合征(Shoulder-hand Syndrome,SHS)是腦卒中常見并發(fā)癥，如不及時治療可導(dǎo)致上肢肌肉萎縮，關(guān)節(jié)永久性攣縮畸形，是導(dǎo)致卒中患者殘疾的重要誘因，也是阻礙患者上肢功能恢復(fù)的重要因素。SHS發(fā)病原因與機制尚不明確，缺乏有效的治療方案。近年有研究指出振動療法可緩解卒中后SHS患者上肢疼痛、水腫和痙攣癥狀，并改善關(guān)節(jié)活動度。賈紅娥等[36]對2例卒中后SHS患者進行常規(guī)康復(fù)治療后采用FMV治療儀沿“上臂-前臂-腕關(guān)節(jié)-手”方向，再反方向振動治療，結(jié)果表明患者疼痛、腫脹嚴重程度在短時間內(nèi)均下降，關(guān)節(jié)外展和外旋活動度增加?？赡軝C制為：FMV通過刺激粗纖維產(chǎn)生閘門控制效應(yīng)，起到鎮(zhèn)痛作用[37]；振動刺激血管的舒縮活動以及刺激肌肉收縮產(chǎn)生的泵效應(yīng)，改善靜脈與淋巴回流，進而減輕肢體水腫[38]。由于該研究樣本量較少，且不是隨機對照研究，研究結(jié)論需進一步進行驗證。朱昌娥等[39]選取60例患者，采用相同的常規(guī)治療及FMV治療方法進行隨機對照試驗，研究發(fā)現(xiàn)患者疼痛、腫脹及肱骨外展和外旋程度均明顯改善，且偏癱側(cè)腕關(guān)節(jié)及手功能也得以提高，明確了FMV治療對腦卒中后SHS的積極療效。目前國內(nèi)外有關(guān)振動治療SHS的研究較少，振動療法的優(yōu)化應(yīng)用及長期療效方面仍需探討。今后研究可擴大樣本量并進行多因素、多水平控制下的分層研究，進一步探討振動療法的起效機制。

3.4 肌肉萎縮 腦卒中患者偏癱側(cè)肢體活動不可避免的減少(尤其是早期)，導(dǎo)致其肌萎縮難以絕對避免。表現(xiàn)為肌肉組織萎縮和肌纖維數(shù)量減少，進而引發(fā)失神經(jīng)支配及肌痙攣等肌肉異常情況。中樞神經(jīng)激活作用的減弱對肌萎縮的發(fā)生與發(fā)展起著重要作用，振動訓(xùn)練可增加運動單位的數(shù)量和活性[13-14]，使與運動控制相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路興奮性增加，改善肌萎縮[40]。同時，振動刺激可使組織發(fā)生彈性形變，肌肉通過彈性勢能的釋放與儲存，既能物理松解肌肉組織間的粘連，又能提高膠原和彈性組織的工作能力[41]。Marin等[42]發(fā)現(xiàn)振動使卒中患者股直肌和股外側(cè)肌厚度分別增加10.6%和12.5%。另外，振動產(chǎn)生的動態(tài)力場效應(yīng)可改變激素和生長因子的濃度。黃鵬[43]發(fā)現(xiàn)振動刺激使大鼠比目魚肌中胰島素樣蛋白因子IGF-I和肌肉生長調(diào)節(jié)因子MyoD等產(chǎn)生過表達，而二者能促進骨骼肌蛋白合成、抑制骨骼肌蛋白分解，預(yù)防肌肉結(jié)構(gòu)改變。目前卒中相關(guān)性肌萎縮的具體發(fā)生機制尚不清楚，探索其發(fā)生機制有助于為腦卒中后肌萎縮的預(yù)防和治療提供循證依據(jù)。

4 展望

振動療法作為一種非藥物、非侵入性的治療方法，能以較小的運動負荷刺激神經(jīng)—肌肉的牽張反射，達到有效運動效果，對機體的重要器官及系統(tǒng)影響較小，且在提升肌肉力量的同時，也能改善卒中偏癱患者的平衡能力、運動協(xié)調(diào)性和肢體腫脹與疼痛，提高生活能力和生活質(zhì)量。振動療法相較于藥物和針灸、按摩等常規(guī)康復(fù)療法，無長期用藥帶來的經(jīng)濟負擔(dān)和副反應(yīng)，效果不受治療師專業(yè)水平高低的影響，訓(xùn)練時間短，易于操作，且患者全程無需進行主動的大負荷運動，極大地提高了患者的依從性，尤其適用于運動功能受損、虛弱或失能的慢性病人群。雖然國內(nèi)外研究已證實振動療法對腦卒中康復(fù)的積極療效，但目前尚無具體的臨床指南，因為不同個體的最佳振動參數(shù)及治療方案不同，不同類型的設(shè)備和參數(shù)對臨床結(jié)果的影響也不確定。故振動療法作為一種具有潛力的治療方法，其應(yīng)用于腦卒中康復(fù)的個體化最佳參數(shù)及方案仍是今后研究的重點方向，以獲取更多證據(jù)支持其在腦卒中康復(fù)的應(yīng)用，促進其更加規(guī)范化的應(yīng)用。