苗栗縣物理治療師公會 林敬予

一、 前言：

全身震動治療（whole body vibration）是利用水平或垂直的震動，誘發肌肉收縮並給與骨骼重複性的應力刺激，進而改善肌力、增進肌群徵召與骨質密度的治療方式。近二十年來廣泛應用在太空人無重力環境適應、運動員訓練與臨床個案治療的領域，且成效良好。震動治療的效果主要取決於振動模式、振幅與頻率的選擇，不同的參數配對於目標族群會有相異的結果。以下主要針對震動治療的原理，以及震動治療對於不同臨床問題的應用與療效進行文獻回顧。文獻選取方式，利用Pubmed醫學資料庫與國家圖書館期刊文獻資訊網，關鍵字為全身震動訓練（whole body vibration training）、肌肉（muscle）、骨骼（bone）、效果（effects），選擇探討骨密度、肌力、疼痛與平衡表現之隨機控制實驗（Randomize control trial）。

二、 原理與應用：

在骨骼組織方面，震動治療可以產生骨骼重複性的應力刺激，促進骨質新生與癒合。研究顯示，給予骨骼成熟的火雞每日5分鐘，頻率30Hz，為期一個月的震動平台刺激，結果顯示震動刺激可以有效促進骨質新生與礦物質沉積（Rubin et al., 1995）。而震動刺激也可以減少骨質疏鬆症的機率；給予卵巢切除之大鼠頻率50Hz，每天30分鐘，每周5天且為期12周的震動平台刺激，可以有效預防骨質疏鬆，但對於未切除卵巢的大鼠則無效果（Flieger et al., 1998）。研究推測，震動刺激可以改變骨骼管狀系統之間隙壓力，增加骨細胞之組織灌流，進而增進骨質新生與礦物質沉積速率；此外，震動造成的壓力差更可以導致壓電反應進而改變細胞膜通透性，同樣促進骨骼生長（Weinbaum et al., 1993; Hsieh and Turner 2001）。

除了動物實驗所取得的直接組織證據外，震動治療對於骨質新生的效益也可在臨床研究中發現。Gusi等人比較步行訓練與震動訓練對於停經後婦女預防骨折的效果，利用X-ray骨密度測量和平衡能力做為成效指標，發現震動訓練可以有效提升股骨頸之骨密度與平衡能力，並有效預防骨折發生（Gusi et al., 2006）。

在肌肉組織方面，震動訓練可以提升肌力與爆發力；給予女性排球員單次頻率26Hz，振幅10mm，為時10分鐘的震動刺激，其下肢肌力與爆發力都有立即的改善，但只有短期效果（Bosco et al., 1999）。在針對老年人的震動訓練研究則發現，給予低振幅高頻的震動訓練兩個月後，其下肢肌力有明顯改善，且有長期效果（Runge et al., 2000）。震動訓練可以誘發肌肉張力性震動反射（tonic vibration reflex, TVR），降低肌腱高基氏體（Golgi tendon organ）的抑制反應，並激活肌梭（muscle spindle）產生興奮訊號，透過Ia感覺神經傳入脊髓α神經元後引起肌肉反射性收縮（Falempin & In-Albon, 1999）。

安全的震動治療參數振幅通常介於1至10mm，頻率介於10至80Hz（Mester et al., 2006）。而治療參數選擇對於結果有不同影響；江（2011）等人針對運動充足與運動不足的中年男性受試者，給予20、30、40Hz的震動平台訓練，記錄震動時下肢肌電圖反應並與靜止時肌電圖比較，發現在運動不足組僅有20Hz才能有效活化肌電反應，在高頻下則無顯著差異；而運動充足組則在各參數下都有明顯改變，顯示不同族群對於震動參數有不同反應。

除了骨質與肌肉表現的直接改善外，震動治療對於疼痛控制與平衡功能也有正向的療效。Elfering（2011）給予年輕受試者低頻全身震動治療，在四周內接受震動治療的個案其疼痛程度呈顯著的線性下降。而van Nes（2004行患者接受全身性震動治療後的姿勢控制研究，發現接受震動治療後的中風個案在站立平衡能力，以及重心轉移速度上都有顯著改善，且過程中沒有發生暈眩、跌倒等副作用。全身震動治療對於人體骨密度、肌力、疼痛控制與平衡能力的效果整理於表一。

然而，文獻回顧同時指出震動治療仍可能有潛在危險性，臨床上應用須注意以下幾點：震動治療可能會導致視覺失焦、肢體疲勞或幻覺（Griffin, 1990, Wierzbicka et al., 1998, Kavounoudias et al., 1999），過長時間的刺激可能會導致跌倒、暫時性暈眩等感知障礙；而過大的振幅與長時間的刺激也會導致肌肉骨骼的慢性疲勞與損傷，導致疼痛與退化等傷害。因此，臨床應用震動治療器械時須持續監測個案使用反應，並提供安全環境，以避免意外或個案不適狀況發生。

三、 結論：

筆者從事臨床工作時，發現許多類型個案進行肌力訓練、平衡訓練與疼痛控制訓練時，對於居家治療計畫大多有順應性與配合度不佳之問題。個案往往反應生活中缺乏簡單但有效的運動項目以至於無法獨力完成運動計畫。全身性震動訓練操作簡單、安全性高，相當適合推薦相關患者平日訓練，然而學校物理治療專業養成對於震動治療著墨較少，缺乏整體的理論介紹與實證應用，因此本篇針對臨床上常見震動治療適應症加以分析，期待提供治療師同仁介入個案時的參考。由文獻回顧了解，安全範圍下的震動治療在肌肉骨骼系統都有正面效果，可以做為合宜的治療方式。全身性震動治療可以提供肢體力學與感覺輸入，有效誘發肌肉收縮、改善骨質密度，並且可以減少疼痛並提升平衡與生活功能。選擇合適的治療參數，並且了解震動治療可能會引發的不良感覺，使物理治療師在治療個案時可以更有時間強化動作控制與動作學習之訓練，並提供個案適合的基礎能力訓練方法，以期能在有限的時空內達到治療品質與效率的最佳整合。

表一：全身震動治療之參數與成效比較

四、 參考文獻：

1. Rubin CT, Li C, Sun Y, Fritton C, McLeod K. Non-invasive stimulation of trabecular bone formation via low magnitude, high frequency, strain. Ortho Res Soc. 1995;20:548
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3. Weinbaum S, Cowin SC, Zeng Y. A model for the excitation of osteocytes by mechanical loading-induced bone fluid shear stresses. J Biomech. 1994 Mar;27:339-60.
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