基于知識圖譜的糖尿病治療領域的可視化分析

喬欣宇 趙耀 陳井學 何蘭

齊齊哈爾醫學院基礎醫學院，黑龍江齊齊哈爾161006

基于知識圖譜的糖尿病治療領域的可視化分析

喬欣宇 趙耀 陳井學 何蘭

齊齊哈爾醫學院基礎醫學院，黑龍江齊齊哈爾161006

目的探討可視化軟件CiteSpace在國際糖尿病治療研究領域的應用。方法運用CiteSpace軟件和SCI-E數據庫本身功能進行研究。結果通過對文獻數量、研究力量、關鍵詞、引文和主要出版物的分析，識別學科的研究前沿和熱點。結論國際關于糖尿病治療領域的研究呈上升趨勢，提出了該領域研究的發展趨勢、科技政策導向。［關鍵詞］糖尿病；治療；可視化知識圖譜；CiteSpace軟件

糖尿病是由胰島素分泌和（或）作用缺陷所引起，以血糖水平異常增高為特征的代謝性疾病。長期代謝紊亂可導致多系統損害和慢性進行性病變、功能減退及衰竭［1］。據國際糖尿病聯盟（international diabetes federation，IDF）的統計，2013年全球20～79歲成年人的糖尿病發病率為8.3%，患者人數達3.82億，全球糖尿病患者醫療花費達5480億美元，占全球醫療支出的11%［2］，糖尿病治療與預防已成為當今社會所無法忽視的重大問題［3-5］。本文從文獻計量學的角度進行統計分析，將研究結果以可視化的知識圖譜展示，以其發現糖尿病治療研究領域的前沿技術、研究熱點及發展趨勢，為該領域研究人員提供情報學支持，為衛生政策決策者提供科學的政策依據。

1 數據來源與研究方法

本文采用的數據來源于Web of Science的SCI數據庫。檢索策略是“主題=（diabetes treatment）or（diabetes remedy）or（diabetes therapy）or（diabetes cure） or（diabetes curing）or（diabetes heal）”，共檢中9460條文獻記錄，數據下載范圍為2000年1月～2013年6月。檢索數據采用基于Java平臺的CiteSpace軟件進行大量數據的網絡復雜分析，CiteSpace是美國德雷塞爾大學陳超美博士開發的信息可視化軟件，是科學計量學的新手段［6-8］。根據檢索數據繪制知識圖譜，分析國際糖尿病治療的研究熱點與前沿。另外，通過ISI Web of Knowledge分析功能考察糖尿病治療領域主要出版物［9］。

2 結果與分析

2.1 文獻數量分析

某時段文獻數量的變化是衡量相關領域研究狀況的重要標志。對2000～2012年文獻數量分析如圖1所示。糖尿病治療領域的研究文獻從2000～2009年呈快速逐年上升趨勢，2009年度發表的文獻數量幾乎是2000年的3倍，自2010年以后略有下降，但亦穩定在高位。

2.2 國家與機構研究實力分析

9460篇文獻來自120個國家和地區，將發表論文數量排名前10位的國家列于表1。由表1可見，美國發文量居首位，占發文總數27.81%；其中，歐洲國家總體上實力較強，排名前10位國家中德國、英國等歐洲國家占據7位。中國在該領域發表論文192篇，排名第11位，位置較靠前，但產出僅占總量2.03%，提示我國在糖尿病治療領域的研究實力與一些歐美發達國家相比差距明顯。以1年為節點，對2000～2013年期間發表的9460篇文獻進行分析，形成各國糖尿病治療領域研究實力科學知識圖譜圖2。由圖2可見，120個國家間連線僅為52條，中心度0.0073，提示目前在糖尿病治療領域國際間合作有待加強。

圖12000 ～2012年各年文獻數量統計

表1 研究實力排名前10位國家

圖2 各國糖尿病治療領域研究的科學知識圖譜

采用CiteSpace分析形成了糖尿病治療領域的研究機構及其分布的知識圖譜（圖3），排名前10位的研究機構列于表2。由圖3可見，本文所檢索的文獻涉及320個研究機構，但是機構間的連線只有93條，且中心度僅為0.0018。從研究機構的分布提示：在各國范圍內，研究機構間在糖尿病治療領域的研究合作較為密切；而該領域的國際間合作并不密切，各研究機構在糖尿病治療領域的國際間合作有待加強。在發文量排名前10位的研究機構中，美國的研究機構有6個，禮來制藥公司排名第一。值得注意的是，在排名前10位的研究機構中丹麥占據了其中3個，這與丹麥國內較高的糖尿病發病率以及政府對糖尿病研究與治療高度重視相一致。此外，前10位的研究機構中有7所大學，其次是專業的醫藥公司和研究所。提示大學在糖尿病治療研究領域起主導作用，醫藥公司和專業研究機構的貢獻也不可小覷，是推動糖尿病治療研究的重要力量之一。2.3糖尿病治療研究的熱點——關鍵詞共現分析

圖3 糖尿病治療領域研究機構的科學知識圖譜

表2 研究實力排名前10位研究機構

針對某一領域有意義的關鍵詞分析，可發現該領域的研究熱點。CiteSpace分析顯示糖尿病治療領域的研究共涉及129個關鍵詞，在排除治療目的、實驗方法名稱和疾病本身名稱的關鍵詞以及合并內容相同的關鍵詞后，將排名前20位的關鍵詞列于表3。對關鍵詞的排序分析，顯示血糖控制是治療糖尿病的核心，而糖尿病治療的主要方法還是注射胰島素；值得關注的是排名第13位關鍵詞為中效胰島素，其出現頻次達170次，提示中效胰島素的降糖作用受到了廣泛關注；表3亦提示排名第6位的胰島素抵抗和第8位的Beta細胞功能是糖尿病發病機制的研究熱點；2型糖尿病治療藥物的研究熱點為排名第4、5、16位二甲雙胍、磺酰脲類和胰高血糖素樣多肽-1。在排名前20位關鍵詞中，與糖尿病并發癥相關的關鍵詞有心血管疾病、心肌梗死、高血壓、代謝綜合征和冠心病，提示在治療糖尿病同時要重視對上述并發癥的預防與治療。特別應引起關注的是排名前20位關鍵詞中出現了“兒童”，且頻次達151次，提示兒童人群中快速上升的糖尿病發病率已引起了研究人員的高度重視。此外，胰島和胰腺移植得到越來越多的關注，胚胎干細胞移植和胰島泵的應用研究也日趨廣泛。

表3 排名前20位關鍵詞

2.4 最有影響力的引文分析

對2000～2013年期間9460篇文獻進行共被引分析，即關鍵節點文獻分析。CiteSpace分析顯示共被引文獻為263篇，按被引用頻率為序將前10位共被引文獻列于表4。分析排名前10位文獻，顯示這些文獻主要集中在糖尿病治療藥物、治療方法的改進、并發癥的控制、胰島素對代謝的影響以及高血糖狀態直接對糖尿病患者的影響等方面，提示上述內容為當今糖尿病治療領域的研究熱點。

2.5 主要出版物分析

選擇網絡節點類型為cited Journal分析，顯示所檢索的9460篇文獻分別發表在109種期刊，其中發表數量超100篇的雜志列于表5。表5列出了糖尿病治療研究領域的主流期刊，應引起注意的是排名在第2、4、6、9、10、11、12位的期刊并非糖尿病專業刊物，但這些期刊收錄的文獻被引用頻次較高，且影響因子均大于10，New England Journal of Medicine、Lancet和JAMA（J Am Med Assoc）等雜志刊發的相關論文在一定程度上代表了糖尿病治療領域研究的最新進展。

3 討論

根據IDF統計，截至2013年全球糖尿病患者人數已達3.82億，預計到2035年全球將有近5.92億人患糖尿病。2013年中國糖尿病的患病人數為9840萬，據此到2035年中國糖尿病患病人數將達到1.43億［2］。糖尿病不僅是單純的衛生健康問題，它已經給社會帶來沉重的經濟負擔［3-5］。因此，及時準確了解糖尿病治療研究領域的研究熱點及發展趨勢，可以為研究人員提供情報學支持，為衛生政策的決策提供參考。

表4 排名前10位共被引文獻

表5 糖尿病治療研究領域最具影響力的雜志前13位

根據Web of Science的SCI數據庫2000～2013年期間發表的糖尿病治療領域文獻，發現該領域的研究力量及數量呈逐年上升趨勢，美國在該領域占有絕對優勢和極大影響力，這與美國較強的研究實力和較高的科研投入密不可分，德國、英國等歐洲發達國家在這一領域的研究實力亦較強。通過關鍵詞等研究熱點分析，顯示治療糖尿病的主要方法是注射胰島素，服用胰高血糖素樣多肽-1、二甲雙胍和磺酰脲類藥物亦是重要的治療手段，而干細胞治療和胰島移植治療具有很大的潛力，是糖尿病治療研究的主要方向之一。糖尿病是代謝紊亂綜合征，長期的代謝紊亂可導致嚴重的并發癥，這是導致糖尿病患者死亡的主要原因［10-11］。血糖控制是位于第1位的關鍵詞，顯示血糖控制是避免糖尿病并發癥最為重要的因素。在發達國家，社區干預對于糖尿病患者的血糖控制效果明顯，形成了有效的糖尿病等慢性病預防和維持體系。提示在糖尿病的預防與治療中社區干預應該引起足夠重視。對于這種慢性病，預防和維持勝于治療，這種觀念應被衛生政策制定者充分重視［12］。

通過對糖尿病治療領域研究的多方位可視化分析，進一步明確了在該領域處于領先的國家與研究機構，為研究者掌握該領域的最新發展動態提供參考；通過對關鍵詞分析，準確地把握了糖尿病治療領域的研究熱點和發展前沿；同時，通過對期刊和被引文獻進行分析，使研究者獲得該領域更為詳實的信息。通過知識圖譜的可視化分析可以使科研人員快速把握糖尿病研究領域的歷史脈絡，幫助研究者找出該領域的發展趨勢，同時也為構建科學有效的糖尿病預防與管理體系提供決策依據。

［1］葛均波，徐永健，梅長林，等.內科學［M］.8版.北京：人民衛生出版社，2013：770-771.

［2］International Diabetes Federation.IDF Diabetes Atlas［S］. 6th ed.Brussels，2013.

［3］王海鵬.我國診斷糖尿病疾病經濟負擔趨勢預測研究［D］.濟南：山東大學，2013.

［4］Ramachadran A，Snehalatha C，Yamuna A，et al.Cost-effectiveness of the interventions in the primary prevention of diabetes among Asian Indians.within-trial results of the indian diabetes prevention programme（IDPP）［J］.Diabetes Care，2007，30（10）：2548-2552.

［5］陳悅，劉則淵.悄然興起的科學知識圖譜［J］.科學研究，2005，23（2）：149-154.

［6］Chen C.Measuring the movement of a research paradigm［J］. SPIE，2005，（5669）：63-76.

［7］Chen C，Hu Z，Liu S，et al.Emerging trends in regenerative medicine：a scientometric analysis in CiteSpace［J］. Expert Opin Biol Ther，2012，12（5）：593-608.

［8］曹會聰，朱立祿，王桂敏.基于ISI Web of Science的《中國地理科學》（英文版）文獻計量研究［J］.現代情報，2014，34（1）：89-93.

［9］Roglic G，Unwin N.Mortality attributable to diabetes：estimates for the year 2010［J］.Diabetes Res Clin Pract，2010，87（1）：15-19.

［10］IDF Diabetes Atlas Group.Update of mortality attributable to diabetes for the IDF Diabetes Atlas：estimates for the year 2011［J］.Diabetes Res Clin Pract，2013，100（2）：277-279.

［11］羅遠英，滕日添.糖尿病新觀念與糖尿病干預性治療進展［J］.內科，2008，3（1）：110-112.

［12］鄭頤，葉露.我國糖尿病社區干預項目經濟學評價系統綜述［J］.中國衛生經濟，2006，（11）：60-64.

Visual analysis of the field of diabetes treatment based on the knowledge map

QIAO XinyuZHAO YaoCHEN JingxueHE Lan
School of Basic Medicine,Qiqihar Medical University,Heilongjiang Province,Qiqihar161006,China

Objective To discuss the application of visualization software of CiteSpace to the treatment and research of diabetes across the world.Methods The software of CiteSpace and the function of the database SCI-E itself were used to the study.Results The frontiers and focus of the subject research were identified by analyzing the quantity of literature,research abilities,keywords,citations and main publications.Conclusion The study finds out that the international research in the field of diabetes treatment is on the rise and puts forward the development trend and science and technology policy guidance in the field of research.

Diabetes;Treatment;Visual knowledge map;CiteSpace software

R587；G353

B

1673-7210（2014）09（b）-0122-04

2014-05-27本文編輯：張瑜杰）

黑龍江省大學生創新創業訓練項目（編號2013 11230019）；黑龍江省教育廳科學技術研究項目（編號1252 1647）；齊齊哈爾醫學院院內基金項目（編號QY2014Z-10）。

何蘭（1970.3-），女，遼寧遼陽人，碩士，副教授；研究方向：醫學信息學。