生物力學圖書文獻的篩選與閱讀推廣

，，

臨床外科醫學中，骨科學、牙科醫學多與數字化信息技術交叉結合。近5年來3D打印骨骼材料替代技術越來越普遍，極大推進了學科發展。與計算機技術相結合的3D打印技術、虛擬仿真分析等新技術手段廣泛應用的前提是生物力學技術的發展。生物力學是當前工學與醫學結合密切的學科，也是更新頻繁、學科交叉的領域[1]。然而，在查找生物力學文獻時，常遇到文獻老舊或者文獻針對性不強的問題，而且數據庫中的文獻系統性無法與紙質圖書相比。雖然有相關的生物力學的期刊可供參考，如《醫用生物力學》《生物醫學工程學雜志》《中國組織工程研究》《系統仿真學報》等，但從闡述知識的深刻性與學科的系統性等角度看仍有不足。因此，醫學圖書館要在數量巨大的館藏醫學藏書中篩選出具有閱讀價值的生物力學圖書體系[2]，形成高利用率的生物力學論著的“集合”并進行閱讀推廣[3]，為骨科學、牙科醫學等學科研究提供文獻信息支持。

1 研究內容、對象與方法

1.1 研究內容

根據中國圖書分類法[4]，以生物力學為索書號可檢索到G804.6(體育基礎科學分支)、Q66(生物物理學分支)、R318.01(生物醫學工程分支)3個子目錄。以醫學范疇為例，骨科學、牙科醫學是生物力學、生物工程學的重點應用領域[5]。然而在實際的文獻調查研究中，含有“生物力學”詞組的專業圖書文獻寥寥無幾。根據標題關鍵詞搜索山西醫科大學圖書館(以下簡稱“我館”)館藏，含有“有限元”的圖書僅有6種13冊(2000年后出版的圖書2種)，含有“生物力學”的圖書僅有39種133冊(其中包括了2000年后出版的圖書33種)。我館屬于地方醫學院校圖書館，館藏圖書以生物類、醫學類圖書居多。截至2018年6月30日，我館醫學專業圖書中Q類(生物類)圖書24 376冊，R類(醫學類)圖書341 601冊。有大量的生物力學相關圖書仍然“深埋”在這36萬余冊圖書中，需用科學化、精準化的方式將其挖掘出來供有需要的讀者利用。

1.2 研究對象

為了保證信度與效度[6]，選出圖書館內生物力學的中文紙質圖書，使用“中國生物醫學文獻數據庫”確定研究內容的主題樹范圍，檢索“中國知網”數據庫，搜集下載量最大、被引量最大的前30位文獻作為重點研究內容。

1.3 研究方法

1.3.1 主題詞檢索法

根據生物力學涉及的主題詞，首先在“中國生物醫學文獻數據庫”進行主題檢索和同義詞擴展[7]，確定主題樹范圍；隨后在“中國知網”數據庫中選擇“專業檢索”，根據“生物力學”同義詞與相關詞設置專用檢索式。檢索發表時間為近10年(截至2018年6月30日)主題詞為“生物力學”的文獻，共得到470篇，通過Excel進行數據比較、計算、匯總研究。根據研究內容，設置最大下載量和最大被引量兩個組別進行對照，獲取下載量組與被引量組的特征及其文獻的關鍵詞，劃定研究的范圍，預測可行的研究深度。

1.3.2 分段比較法

為了比較最有時效性的圖書資源，應首先考慮近5年參考文獻。為了兼顧文獻的足夠樣本量，可分別統計近10年(2008-2018年)、近5年(2013-2018年)生物力學相關文獻，選取下載量、被引量最大的前30篇文獻。由于近5年下載量與被引量較少，不論單篇文獻還是總體文獻的最高下載量與被引量都遠不及前者的一半，故選擇時間階段為“近10年”。同理，近10年的文獻要比近5年的文獻覆蓋信息更加全面，因此確定前者作為研究對象。

1.3.3 關鍵詞分析法

篩選出下載量組和被引量組的關鍵詞組，建立頻度模型。根據關鍵詞出現最多的頻數進行統計分析，建立重點關鍵詞表，從而有針對性地查找圖書。

2 研究過程與結果

檢索時間為2018年6月30日，訪問“中國知網學術資源總庫”[8]，選擇“專業檢索”，設置檢索式為：TI=(‘有限元’+‘FEA’+‘受力分析’+‘矩陣近似’)*(‘生物力學’+‘骨力學’+‘生物材料力學’+‘生物結構力學’+‘生物結構力學’+‘生物固體力學’+‘軟組織力學’+‘器官力學’+‘血管動力學’+‘生物熱力學’+‘藥物動力學’+‘血流動力學’+‘心血管動力力學’+‘生物流體力學’+‘生物熱力學’+‘運動生物力學’)。選擇發表時間為10年內，檢索為共得到470篇文獻。

對下載的全部生物力學相關文獻進行統計分析后發現，將下載排名前30的文獻與被引排名前30的文獻統一為單個數據集合，共50條記錄。其中高被引且高下載的文獻有10篇，通過研究該文獻集合篩選出文獻所屬的中圖分類號[4]。最終，分類結果集中為6個中圖索書號，其中R318.01(生物工程)和R687.3(骨骼手術)是最高的索書號，分別為21篇與14篇文獻，是生物力學涉及最密集的兩個領域。此外，R783.5是“口腔正畸學”，也是生物力學常應用到的領域；D919和U467.14是中圖法在生物與醫學領域之外的圖書分類，分別是政治、法律(D類)中的“法醫學”，交通運輸科學(U類)的“安全、沖撞、破壞試驗”，也是相關科學與生物力學交叉學科的主要應用領域。

2.1 文獻分析

本文根據“生物力學”同義詞與相關詞建立專用檢索式，檢索近10年主題詞為“生物力學”的文獻。在470篇文獻中，選擇“被引量”和“下載量”排名前30的文章，得到“被引頻次排名前30的文章”和“下載頻次排名前30的文章”(簡稱“高被引”“高下載”)。其中，高被引和高下載有10篇文章重合。

高被引文獻的明顯特點是有基金支持的文獻達到70%以上，其中國家自然基金項目有10項，占全部項目的三分之一；高下載文獻的明顯特點是文獻多為博士、碩士論文。

2.2 文獻關鍵詞統計分析

歸納被引頻次排名前30的文獻與下載頻次排名前30的文獻，共匯總關鍵詞組244個。這244個關鍵詞中包含重合、冗余內容，如與關鍵詞“有限元”相關的名稱包括“三維有限元”“有限元分析”“有限元模型”“三維非線性有限元分析”“有限元法”“有限元技術”等，與關鍵詞“關節”相關的名稱包括“全膝關節置換”“膝關節”“髕股關節”“關節線”“脛股關節”“脛距關節”“慢性踝關節不穩定”“關節軟骨”等。因此，需從同義詞或近義詞中提取出關鍵詞。我們使用通配符“*”代替關鍵詞前后的字段[9]，可形成通配關鍵詞，如關鍵詞“*椎*”的相關詞有“頸椎間盤”“上頸椎”“頸椎”“椎板”“椎間盤”“椎體成形術”等，關鍵詞“*牙*”的相關詞有“牙槽”“牙種植體”“前牙壓低”等。根據詞法分析，將近義詞、同義詞歸納成12個核心關鍵詞組(表1)。

表1 12種生物力學關鍵詞組的數量與占比

2.3 關鍵詞篩選分析

對12個關鍵詞組進行分析發現，“有限元”“生物力學”兩個詞組的數量共占244個詞組的39.8%，遠高于其他單類。從學科的角度，有限元方法與力學關系密切，幾乎所有力學知識都需應用有限元分析(Finite Element Analysis)[10]。因此，“有限元”“生物力學”名稱特性凸顯，屬于顯性關鍵詞組，需關注其后的隱性關鍵詞組，以便能夠挖掘更多的相關書籍。

除顯性關鍵詞組外還有10個隱性關鍵詞組(圖1)，其中“關節”“*椎*”“損傷”這3組占到隱性關鍵詞的50%(占全部關鍵詞組的30.1%)。

圖1 除顯性關鍵詞外的10種隱性關鍵詞組所占比例

3 討論

只有保證文獻的查全率和查準率，才能保證研究的信度與效度[11]。由于生物力學研究不僅涉及生物體內的剛體力學，還涉及生物體內的流體力學(血液、淋巴液等)、運動力學等，因此我們需拓展生物力學的相關內容，將研究領域覆蓋到血液動力學、器官力學、人體體液動力學等。

若采用主題檢索，則“車輛工程設計”“安全防護”等內容也包含在內，超出了醫學的領域，因此采用篇名方式檢索最為妥當。

醫學、生物學文獻的推廣要抓住其研究的“學科剛需點”。分析最近發表的文獻和下載量、被引量排名靠前的生物力學文獻，發現其參考文獻中大部分以期刊為主，圖書文獻極少，有的甚至無參考文獻。這可能是由于撰寫者比較難找到與其研究相關的生物力學系列圖書。因此，根據表1中篩選出的12個關鍵詞字段，可找到書名不體現生物力學而內容與之密切相關的圖書，如《關節軟骨》《足外科》《骨關節功能解剖學》。這3部書籍都是生物力學經典著作，但字面上均未體現“生物力學”“有限元”等提示性字樣。選定表1中篩選出的關鍵詞“關節”“軟骨”“*足*”，可在我校圖書館流通借閱系統中找到3種經典的圖書：《關節軟骨》(索書號R684-51/WXC)[12]、《足外科》(舊版索書號64.4555/MBY)[13]、《骨關節功能解剖學》(索書號R322.7/GDY)[14]。

被引頻次排名前30位的文獻的參考文獻絕大部分都是期刊，圖書論著極少，如《醫用生物力學》[15]、《骨力學》[16]、《骨科生物力學》[17]。

為體現研究內容統一化和標準化，篇名選擇“生物力學”或含“有限元”，檢索方式為“精確”，并在著作名后標注“[M]”以及著者名，最終得到出版時間排序的6種生物力學文獻的作者、發表年份、被生物力學相關文獻引用的頻次、出版后年均被引頻次等檢索結果(表2)。

表2 6種生物力學圖書的檢索結果

比較6種生物力學著作被生物力學相關文獻引用的頻次，發現著作名越接近檢索研究關鍵詞，被引用的概率越大。如《骨科生物力學》，圖書名稱與關鍵詞字段高度一致，其被引頻次高達165次。著作名稱與生物力學關鍵詞相關越小，被引用的概率越低，則被研究人員借鑒、閱讀的概率也越小。

本文采用分類比較并輔以數據圖的方式，從244個主題詞組中篩選出12組生物力學關鍵詞組。這種篩選方法在小眾化或交叉學科文獻資料的閱讀推廣中具有示范作用。在12組關鍵詞中，除了兩個顯性詞組外，其余10個隱形詞組分類比較后得出頻度分布圖，這也是一種非結構化數據(Non-Structured Data)的處理過程[18]。根據這些關鍵詞組，可有針對性地查找生物力學圖書資料，而不再拘泥于只從篇名查詢。此外，還可選擇相關生物力學專家查詢其著作，如戴尅戎主編的《肩部外科學》[19]，金德聞、張濟川等編著的《康復工程與生物機械學》[20]等。這些圖書中包含有針對“生物力學”和“有限元”分析內容的論述。

4 結論

生物力學的經典圖書出版年份早，存量不多，大都屬于總論型圖書[21]，應當做好文獻保護工作，以便長期參考。結合醫學圖書館資源建設中存在的實際問題，通過研究生物力學領域中高被引、高下載文獻，在對生物力學圖書文獻的篩選策略進行優化的基礎上，我們設計針對生物力學圖書的篩選辦法，對指導該領域的文獻閱讀、文獻研究具有重要現實意義。此外，要擴展生物力學圖書文獻的研究范圍，多關注工程、交通、運動科學、計算機科學等交叉學科方面的論著，同時還要多收集生物力學相關會議論文集，形成綜合專業學科體系，以推進特色科研圖書閱讀推廣[22]，提高醫學圖書館館藏資源利用率。