全身振動訓練對骨質疏松患者治療效果的Meta分析

王利 王云云 趙雪 梅曉鳳 曹虹

1．天津中醫藥大學研究生院，天津300193

2．天津醫院骨內科，天津300211

隨著世界人口的老齡化，骨質疏松癥已成為世 界普遍關注的公共衛生問題［1］。骨質疏松是一種骨量減少、骨組織微結構退化、骨脆性增加、骨強度降低和易于骨折的全身性的骨代謝性疾?。?］，慢性疼痛及脆性骨折是骨質疏松的兩大主癥。其中脆性骨折被認為是一個主要的公共健康問題［3］，可導致許多不良后果，包括老年人群殘疾率和死亡率的增加，生活質量的下降以及衛生保健部門經濟負擔的加重［4，5］。一直以來，對于骨質疏松的治療主要以藥物為主，雖然藥物治療能在一定程度上緩解骨量丟失，但長期使用藥物的安全性尚不明確［6］。近年來，全身振動(whole body vibration，WBV)作為一種潛在的、新興的骨質疏松治療方式越來越受到關注［7，8］。振動誘發的機械信號被證明具有成骨效應［9］。有研究表明WBV能夠提高絕經后婦女的骨密度［10］、預防跌倒和脆性骨折［11］，并且對低骨密度的人群更有效［12］。然而，并不是所有研究都得出了同樣的結論［13，14］。雖然已有Meta分析評價了WBV對絕經后婦女骨密度的影響，但其未對研究對象的骨密度作限定，而且未評價WBV對疼痛的作用效果。針對研究結果間存在的爭議，本研究系統評價了全身振動訓練對骨質疏松患者的治療效果，為臨床應用提供依據。

1 材料和方法

1.1 納入與排除標準

1.1.1 研究類型:隨機對照試驗 (randomized controlled trial，RCT)。

1.1.2 研究對象:通過檢測腰椎或股骨頸骨密度水平，診斷為骨量減少或骨質疏松者。診斷標準:－2.5 SD＜T值＜－1.0 SD為骨量低下或骨量減少;T值≤－2.5 SD為骨質疏松癥。兒童;青少年;甲狀腺功能亢進、慢性腎/肝炎、骨轉移瘤等影響骨代謝的疾病患者;繼發性骨質疏松患者;腫瘤患者;近3個月服用激素類藥物者;體弱多病、運動功能障礙者;體內有植入物或心臟支架者;血液系統疾病患者均排除在外。

1.1.3 干預措施:干預組為WBV或WBV聯合附加治療，包括基礎藥物治療、補充鈣、維生素D、組合式運動，對照組不采取任何干預措施或只接受與干預組相同的附加治療。

1.1.4 結局指標:①腰椎BMD測量方法:雙能X線吸收法 (dual-energyX-ray absorptiometry，DXA);②橈骨松質骨體積骨密度 (trabecular volumetric density，Tb．vBMD)，測量方法:外周定量計算機斷層掃描成像技術(peripheral quantitative computed tomography，pQCT);③脛骨 Tb．vBMD，測量方法:pQCT;④疼痛，測量方法:人臉量表(face scale)、修訂版面部表情疼痛量表(faces pain scale-revised，FPS-R);⑤跌倒發生率;⑥不良反應。

1.1.5 排除標準:①非隨機對照試驗、綜述、個案、動物試驗;②非中、英文文獻;③原始數據不充分且聯系作者未果者;④治療時限小于3個月。

1.2 檢索策略

計算機檢索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、中國生物醫學文獻庫(CBM)、WanFang Data和中文學術期刊全文數據庫(CNKI)，搜集有關全身振動訓練對骨質疏松患者治療效果的RCT。檢索采用主題詞與自由詞相結合的方式，輔以手工檢索，同時追溯納入文獻的參考文獻。中文檢索詞包括:“振動刺激/機械振動/振動訓練/全身振動/WBV/振動”“骨質疏松/骨質疏松癥”“隨機”;英文檢索詞包括:“Vibration*/whole body vibration*/vibratory exercise */WBV/vibration training/whole-body vibration training/whole-body vibration therapy”“Perimenopausal Bone Loss*/Post-Menopausal Osteoporos */Postmenopausal Osteoporos */Postmenopausal BoneLoss*/Osteoporos*/Senile Osteoporos*/Age-Related Bone Loss*/Age Related Bone Loss*/Age-Related Osteoporos*/Age Related Osteoporos*”“Randomized controlled trial/RCT/random*”。檢索時限均為建庫至2017年1月31日。以CNKI為例，其具體檢索策略見圖1。

圖1 CNKI檢索策略Fig．1 Retrieval strategy of CNKI

1.3 文獻篩選及資料提取

由2名研究人員獨立篩選文獻、提取資料后交叉核對，如有異議，雙方進行討論或聽取第三名研究人員的意見解決。采用自制的資料提取表提取相關資料，包括:① 納入研究的基本信息:研究題目、第一作者、發表時間等;② 研究對象的基本特征:年齡、性別、例數等;③ 干預措施;④ 治療時限;⑤所關注的結局指標。

1.4 納入研究的偏倚風險評價

采用 Cochrane手冊 5.1.0［15］版推薦的針對RCT的偏倚風險評價工具對所納入文獻進行方法學質量評價。評價內容包括:① 隨機序列的產生;②分配隱藏;③對研究者和受試者采用盲法;④對結果測評者實施盲法;⑤結果數據的完整性;⑥選擇性結局報告;⑦其他偏倚來源。原始研究完全滿足上述各項標準，發生偏倚的可能性最小，證據質量為“A”;原始研究部分滿足上述各項標準，發生偏倚的可能性為中度，證據質量為“B”;原始研究未滿足上述任何一項標準，發生偏倚的可能性為高度，證據質量為“C”［16］。

1.5 統計學處理

采用RevMan 5.3軟件進行Meta分析。計數資料效應指標采用比值比(odds ratio，OR)，計量資料效應指標采用均數差(mean difference，MD)或標準化均數差(standardized mean difference，SMD)及其95%可信區間(confidence interval，CI)表示。每個結局變量干預前后的差值作為主要效應量參數，計算公式:均數差值Mean difference(Δ值)=Mean(終值)－Mean(基線值)，標準差SD(Δ值)=［SD2(基線值)+SD2(終值)－2×0.5×SD(基線值)×SD(終值)］1/2［17］。采用卡方檢驗對異質性進行定量分析，若P≥0.1，I2＜50%表示研究間具有同質性，采用固定效應模型進行 Meta分析;若 P≤0.1，I2≥50%表明研究間存在異質性，采用隨機效應模型進行Meta分析。異質性過大時，進行描述性分析。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

通過數據庫初檢出文獻364篇，通過其他資源補充文獻1篇。經逐層篩選最終納入8篇文獻［14，18－24］，其中英文文獻 5 篇，中文文獻 3 篇，共657位受試者。文獻篩選流程及結果見圖2。

2.2 納入研究的基本特征與偏倚風險評價結果

本研究共納入8個RCT。納入研究的基本特征見表1。納入的 8 篇文獻中有 5 篇［14，19－20，22－23］存在不完全數據報告的情況，但均對失訪原因進行了描述，其中有 3 篇［14，19，22］進行了意向性分析(intention to treat，ITT)。納入研究的偏倚風險評價結果見表2。

表1 各納入研究的基本特征Table 1 Basic characteristics of included studies

圖2 文獻篩選流程及結果* 所檢索的數據庫及檢出文獻數具體如下:PubMed(n=46)、EMbase(n=75)、The Cochrane Library(n=44)、CBM(n=41)、CNKI(n=99)、WanFang Data(n=59)Fig．2 Literature screening process and results

表2 納入研究的偏倚風險評價Table 2 Risk of bias assessment of included studies

2.3 Meta分析結果

圖3 WBV對骨質疏松患者腰椎BMD的影響Fig．3 The effects of whole body vibration exposure on lumbar spine BMD

2.3.1 腰椎BMD共納入5篇文獻，合并結果間不存在統計學異質性(P=0.93，I2=0%)，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示WBV組與對照組在腰椎BMD變化方面并無差異［MD=0.00，95%CI(－0.01～0.01)，P=0.92］(圖3)。亞組分析顯示與上述結果基本一致(表3)。

表3 亞組分析Table 3 Subgroup analysis

圖4 WBV對骨質疏松患者橈骨Tb．vBMD的影響Fig．4 The effects of whole body vibration exposure on the radius Tb．vBMD

2.3.2 橈骨Tb．vBMD共納入3篇文獻，合并結果間不存在統計學異質性(P=0.97，I2=0%)，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示WBV組與對照組在橈骨Tb．vBMD變化方面并無差異［MD=－0.87，95%CI(－2.93 ～1.20)，P=0.41］(圖4)。

2.3.3 脛骨Tb．vBMD共納入3篇文獻，合并結果間不存在統計學異質性(P=0.99，I2=0%)，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示WBV組與對照組在脛骨Tb．vBMD變化方面并無差異［MD=0.34，95%CI(－0.69 ～1.38)，P=0.52］(圖5)。

圖5 WBV對骨質疏松患者脛骨Tb．vBMD的影響Fig．5 The effects of whole body vibration exposure on the tibia Tb．vBMD

2.3.4 疼痛共納入2篇文獻，合并結果間不存在統計學異質性(P=0.80，I2=0%)，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示與對照組相比較，WBV組能夠減輕骨質疏松患者的疼痛，差異有統計學意義［MD= －0.67，95%CI(－1.12～ －0.22)，P=0.003］。亞組分析顯示，干預時間為6個月時，相比對照組，WBV組能夠緩解骨質疏松患者的疼痛［MD= －0.85，95%CI(－1.68 ～ －0.03)，P=0.04］;干預時間為12個月時，兩組在緩解疼痛方面無差異［MD= －0.50，95%CI(－1.05 ～0.05)，P=0.08］(圖6)。

圖6 WBV對骨質疏松患者疼痛的影響Fig．6 The effects of whole body vibration exposure on pain

2.3.5 跌倒發生率共納入4篇文獻，合并結果間不存在統計學異質性(P=0.84，I2=0%)，采用固定效應模型進行Meta分析，結果顯示WBV組的跌倒發生率低于對照組，差異有統計學意義［MD=0.50，95%CI(0.29～0.86)，P=0.01］(圖7)。

圖7 WBV對骨質疏松患者跌倒發生率的影響Fig．7 The effects of whole body vibration exposure on fall rate

2.3.6 不良反應共有7篇文獻描述了不良反應的相關問題。2篇［18，19］文獻報告在試驗過程中未有受試者出現不良反應;Liphardt等［23］表明試驗中出現的不良反應與WBV無關;Iwamoto等［22］報告在試驗中未出現跌倒致損傷、心血管方面的嚴重不良反應;有2篇［21，24］文獻描述在試驗過程中有個別受試者出現了輕微的頭暈癥狀，短暫休息后緩解。Slatkovska等［14］報告WBV組的3位受試者由于出現了頭暈、腿痛等癥狀在試驗的前2個月退出，另有10人自述有輕微的、短暫的腿部麻木、無力等癥狀，還有個別受試者出現了惡心、膀胱不適等癥狀。

2.4 敏感性分析

采用比較不同合并模型所得效應量間差異的方法進行敏感性分析，Meta分析顯示合并結果無本質性改變;比較逐項剔除每項研究后總效應量的變化，Meta分析顯示合并結果在腰椎 BMD、橈骨 Tb．vBMD、脛骨Tb．vBMD、疼痛方面無本質性改變，而跌倒發生率在剔除Slatkovska等［14］的研究后，結果顯示WBV組的跌倒發生率和對照組無差異［MD=0.33，95%CI(0.11 ～1.00)，P=0.05］。

3 討論

運動作為一種非藥物治療手段，在抗骨質疏松中的重要性逐漸被認識。運動可以減少骨量丟失、增強肌力、降低跌倒風險［25，26］。但是，人們對運動的長期依從性較差，而且對于老年人而言，不恰當的體育鍛煉會增加外傷的風險。全身振動訓練簡單、可控性高，在骨質疏松的防治中越來越受關注。但目前對于全身振動的治療效果尚無定論。

3.1 全身振動訓練對腰椎BMD、橈骨和脛骨Tb．vBMD的影響

本研究結果顯示，WBV并不能增加骨質疏松患者腰椎BMD，從時間、性別、頻率和是否服用Alen這四個方面進行了亞組分析，結果也未發生改變。兩組橈骨和脛骨Tb．vBMD的變化差異也無統計學意義。這與Luo等［27］的研究結果一致，Luo等研究了WBV對絕經后骨質疏松者骨密度的效果，結果表明WBV未增加腰椎BMD。Slatkovska等［28］的研究進行了亞組分析、敏感性分析，也未發現WBV能夠提高絕經后婦女的骨密度。Oliveira等［29］的研究結果表明WBV未能提高絕經后婦女的腰椎BMD及橈骨、脛骨Tb．vBMD，但其敏感性分析顯示WBV可能有助于增加腰椎BMD。而學者Ma等［30］的研究發現低強度的WBV能有效減少絕經后婦女腰椎BMD的下降趨勢，高強度WBV的有效性尚不明確。后兩項研究中納入文獻的隨訪時間都不少于6個月，而本研究中納入文獻的隨訪時間為不少于3個月，隨訪時間、樣本量及研究對象的不同可能會對結果產生影響。另外，由于部分納入文獻振動強度信息的缺失，本研究未能以強度分亞組進行分析，無法驗證強度對骨質疏松患者骨密度的影響。有研究表明，振動引起的成骨效應依賴于振動頻率、強度和間歇時間等因素之間的復雜交互作用［31］。有可能本研究納入的文獻中所采用的不是能引起成骨效應的最佳振動模式。目前對于全身振動訓練的頻率、強度、次數等參數還未形成一個共識，而且振動效果可能也與受試者的平時運動情況相關。在現實情況中，人們的時間、經濟狀況和動機都發揮著重要作用，每天在醫院或社區醫療環境下進行WBV也是不切實際的。因此，在以后的研究中有必要根據不同的人群對WBV的次數、強度等參數作調整以達到最佳的時間效率，探討出適宜的、有效的、安全的人體振動模式。

3.2 全身振動訓練對疼痛的影響

本研究結果顯示，WBV組的疼痛程度較對照組減輕。目前關于WBV訓練對改善疼痛的機制和原因還未得到確認。有學者［32］認為，振動覺與痛覺共用一條大直徑傳入神經，振動治療時該傳入神經被低頻振動覺所占據，從而減輕了痛覺。也有學者［33］認為WBV訓練期間全身血流外周阻力增加，此時人體會開放更多的毛細血管以滿足所需的血液循環要求，從而提高了機體的微循環能力，而局部血流量的提高有益于緩解由急性或慢性骨骼肌損傷引起的疼痛。此外，WBV訓練能引起神經肌肉功能的一些適應性變化，放松肌肉、刺激激素分泌等可以達到減輕疼痛的效果。

3.3 全身振動訓練對跌倒發生率的影響

本研究結果顯示，WBV組的跌倒發生率低于對照組，表明WBV對跌倒有預防作用。跌倒的相關因素通常包括:平衡功能障礙、肌力下降、步態失調等［34，35］。有研究表明WBV可以提高肌力和協調能力［36，37］，WBV 可能通過這一作用進而間接預防跌倒。但是敏感性分析顯示，剔除Slatkovska等［14］的研究后，WBV組的跌倒發生率和對照組無差異。這提示WBV能夠預防跌倒的結果不太穩定。今后仍需要進一步開展研究探討確定WBV對預防跌倒的效果。

3.4 本研究的局限性

納入研究數量較少，質量較低均為B級;檢索語種限制為中英文，可能存在選擇偏倚。

4 結論

本研究結果顯示，WBV并不能改善骨質疏松患者的腰椎BMD、脛骨和橈骨Tb．vBMD，但可以減輕疼痛，而預防跌倒的效果還有待進一步的證實。此外，WBV還能引起輕微的不良反應。由于本研究納入文獻的WBV訓練方案存在差異，今后進行的隨機對照試驗，應延長隨訪時間，觀察WBV訓練對骨質疏松患者BMD、疼痛、跌倒發生率及其不良反應的長期效果，探討適宜的、有效的、安全的人體振動模式。