心力衰竭運動干預研究概況的可視化分析

鄧慧竹，李海偉

山西師范大學體育學院，山西041000

心力衰竭（heart failure，HF）是老年人中較為常見的疾病，病人在晚期除了心功能障礙外，通常伴有脂肪含量及瘦體重的降低[1]。一項調查顯示，2000 年我國35～74 歲人群中約有450 萬例的慢性心力衰竭病人[2]。美國2016 年—2019 年心力衰竭病人增加近1 倍，達620 萬例，預估計至2030 年初診人數將超過800 萬例[3]。運動干預是臨床中治療心力衰竭病人常用的方法之一[4]，可改善心力衰竭病人骨骼肌超聲結構和神經肌肉功能，提高肌肉質量及耐力[5]。為深入了解心力衰竭運動干預的基本狀況及研究趨勢，本研究以Web of Science 核心合集數據庫中收錄的相關文獻為研究對象，運用CiteSpace 5.0 R1 并結合Endnote X7 軟件，梳理相關國家、機構、作者、研究熱點的概況，以充實心力衰竭運動干預的理論支撐。

1 數據來源與方法

1.1 數據來源 采用Web of Science 核心合集數據庫進行高級檢索，以主題（TS）為檢索字段進行檢索，通過對heart failure、exercise 進行檢索，找到對應自由詞，以OR 連接組內主題詞與自由詞檢索，heart failure組內檢索計為#1，exercise 組內檢索計為#2，#1 與#2以AND 為連接方式計為#3。檢索語言為“English”，文獻類型為“Article”，檢索時間年限為“2010—2019”。檢索時間截至2019 年12 月31 日。獲得的檢索主題詞及自由詞見表1。

表1 獲得的檢索主題詞及自由詞

1.2 研究方法 對于國家、機構、作者領域的研究，采用JAVA 平臺的CiteSpace 5.0 R1 可視化工具繪制科學知識圖譜，研究采用關鍵路徑(Pathfinder)算法，節點設置為“Country”“Institution”“Author”，閾值“Thresholds”定 義為(2，2，20)(4，3，20)(3，3，20)，時間區域“Years Per Slice”設置為1 年，繪制可視化圖譜。

目前，借助CiteSpace 軟件進行內容分析的文獻研究大多以關鍵詞圖譜為基礎，結合人工將關鍵詞劃分為“研究對象、研究方法、研究內容”等的方法進行表達[6‐8]。通過分析關鍵詞共現圖對綜合概況進行分析。本研究發現，多數文獻的關鍵詞對運動干預類型并未具體說明[9‐10]，僅以“運動訓練”“運動”等代替，為保證研究內容的完整性，本次研究在關鍵詞圖譜的基礎上，利用Endnote X7 手動遴選心力衰竭的運動訓練類型，進行全文或摘要的下載，篩選工作由2 名研究者共同完成。

2 結果

2.1 文獻檢索結果 以heart failure 進行組內檢索，共檢索到74 234 篇文獻；以exercise 進行組內檢索，共檢索到29 784 篇文獻；以#1 AND #2 進行檢索，共檢索到4 731 篇文獻。對標題、摘要、關鍵詞進行篩選，共獲得806 篇文獻。

2.2 發文量 2010 年—2019 年分為2 個階段，第1 階段為2010年—2013年，年發文量逐漸增長，并于2012年達到高峰（105 篇），2013 年發文量略有降低；第2 階段為2014 年—2019 年，年發文量逐年增長，并于2018 年達到最高發文量（119 篇），2019 年發文量大幅降低，僅60 篇。發文量趨勢見圖1。

2.3 國家、機構、作者的可視化圖譜

2.3.1 國家 采用可視化軟件制作國家分布圖（見圖2）并提取排名前10 位的國家（見表2），分布圖中節點越大表明發文量越大。2010 年—2019 年共有28 個國家發表過關于心力衰竭運動干預的文獻。發文量排名前3位的國家為美國（288篇）、巴西（107篇）、意大利（97篇），排名第4 位～第10 位的國家為英國、澳大利亞、德國、加拿大、日本、波蘭、荷蘭。中心性較高代表該國家在該研究領域中占有重要地位，中心性最高的國家為波蘭（0.21），比利時排在第2位（0.16），英國與德國并列第3位（0.14），美國與意大利并列第7 位（0.05），巴西中心性未進入前10 位，其中心性為0.00，但巴西具有較高的突增性（3.285 3）。自我國于2011 年開始發表相關文獻以來，共有25 篇文獻，中心性為0.01。我國由于經濟、衛生、研究技術等方面的原因，在該領域的研究起步較晚，與歐美國家存在一定的差距。

圖1 2010 年—2019 年心力衰竭運動干預相關研究發文量

圖2 2010 年—2019 年發表相關文獻的國家分布

表2 2010 年—2019 年發表相關文獻的國家分布（前10 位）

2.3.2 機構分布 巴西的Universidade de S?o Paulo 的發文量最多（35 篇），意大利的The University of Milan排名第2 位（34 篇），美國的Duke University 排名第3 位（30 篇），美國的Mayo Clinic、Henry Ford Hospital 并列第4 位（24 篇），美國的Thomas Jefferson University、NHLBI 并列第6 位（19 篇）。排名前10 位的機構中7 所為高校、3 所為醫院或醫療機構，高校是研究心力衰竭運動干預癥的主要機構。排名前10 位的機構中有6 所來自美國，巴西、意大利、澳大利亞、加拿大各有1 所，由此可以看出，美國是研究心力衰竭運動干預的中心。機構中心性最高的是意大利的The University of Milan（0.32），美 國 的Henry Ford Hospital 排 名 第2 位（0.23）。機構分布見圖3，前10 位機構見表3。

圖3 2010 年—2019 年發表相關文獻的機構分布

表3 2010 年—2019 年發表相關文獻的機構分布（前10 位）

2.3.3 作者合作網絡 從表4 可以看出，前10 位高產作者中，8 位來自美國，其余2 位分別來自意大利、巴西。排名前10 位的作者發文量均在12 篇以上，屬于高產作者。發文量排名第1 位的作者是來自美國Wake Forest University 的Kitzman DW，在本領域發文25篇。排名第2 位的作者是來自美國Wayne State Uni‐versity 的Pina IL，發表相關文獻22 篇。排名第3 位的作者是Arena R，來自美國Virginia Commonwealth University，發文量22 篇。作者中心性越高代表該作者在該領域的地位越高，中心性排名前3 位的作者分別為Kitzman DW（0.06）、Keteyian SJ（0.06）、Myers J（0.04）。作者合作網絡見圖4，前10 位高產作者見表4。

圖4 2010 年—2019 年發表相關文獻的高產作者合作網絡

表4 2010 年—2019 年相關研究高產作者分布（前10 位）

2.4 研究內容

2.4.1 研究熱點 本研究通過CiteSpace 5.0 R1 軟件對高頻關鍵詞進行分析，得到本研究關鍵詞知識圖譜，節點與頻次呈正相關,且研究結果顯示，心力衰竭運動干預研究圍繞心力衰竭和鍛煉為主題而展開，主要研究內容為病人的生活質量、運動能力、死亡率、運動鍛煉、心臟康復、體育鍛煉、功能恢復、實驗研究等。見圖5。

圖5 2010 年—2019 年相關研究關鍵詞共現圖譜

2.4.2 運動干預類型 檢索文獻發現，僅關鍵詞不能完全體現相關領域的運動類型，例如“high‐intensity interval training in cardiac resynchronization therapy:a randomized control trial”中關鍵詞并未提及“high‐inten‐sity interval training”或與之類似的表達，因此，運動干預類型分析需要借助其他工具[9]。利用Endnote X7 對有關“不同運動類型對心力衰竭病人影響”進行篩選，對相關文獻的研究對象、研究內容、干預方法、研究設計4 個方面進行概括（見表4）,發現心力衰竭運動干預的研究對象多以老年門診病人為主，其次以老鼠為研究對象；研究內容多以心力衰竭病人的心肺運動測試有關，主要包括不同分鐘步行距離，運動干預對病人心血管系統的改善、運動能力的提高、骨骼肌的耐受性的提高是主要的研究方向，相關干預方法以有氧運動為主，還有不同運動強度的運動，耐力運動、瑜伽、太極、水上運動等。相關研究設計多為隨機對照試驗。

表5 2010 年—2019 年相關研究高頻關鍵詞

3 討論

本研究采用CiteSpace 5.0 R1 結合Endnote X7 分析2010 年—2019 年Web of Science 核心數據庫中有關心力衰竭運動干預的806 篇相關文獻，以期展現該主題的國家、機構、作者分布以及研究內容的發展概況。3.1 國家、機構、作者分布 通過可視化圖譜，可了解該領域國家、機構、作者的分布狀況。研究結果表明，10 年間有關心力衰竭運動干預的發文量總體呈穩步增長趨勢，年最低發文量為60 篇，歐美國家在該領域擁有較高的貢獻，其中美國的發文量最高，波蘭擁有較高的中心性。排名前10 位的機構中大多來自美國，并且高校的發文量高于醫療機構。作者分布中，來自美國的Kitzman DW、Pina IL、Arena R 具有較高的發文量，其中，Kitzman DW 發表的“Effect of caloric restriction or aerobic exercise training on peak oxygen consumption and quality of life in obese older patients with heart failure with preserved ejection fraction:a randomized clinical trial”在本研究領域中被引頻次最高，該文指出控制飲食與有氧運動對心力衰竭老年病人生活質量的提高均無重大影響[11]。發文量排名第2 位的作者是Pina IL，其被引頻次最高的文章是“Relation between volume of exercise and clinical outcomes in patients with heart failure”，作者認為臨床上中等運動強度對心力衰竭病人有益[12]。發文量排名第3 位的作者是Arena R，文獻顯示，蛋白5(FNDC5)的較低表達與心力衰竭病人有氧運動能力下降有關[13]。

3.2 研究內容 通過分析關鍵詞共現圖對研究內容進行綜合概括，在此基礎上利用數據管理軟件對有關心力衰竭的運動訓練類型進行劃分，結果顯示，干預對象多為老年人，干預方法以隨機對照試驗為主，研究內容主要關注運動干預對病人心血管系統、運動康復等的影響，運動干預類型分為單項運動和多種運動聯合干預。

3.2.1 單項運動干預

3.2.1.1 有氧運動 眾所周知，心力衰竭病人生活質量下降的主要原因是肌肉力量下降。已有研究證據表明，心力衰竭病人進行有氧運動訓練對血管閉塞的肌肉有益[14]，可提高心肌細胞蛋白質含量，在男性心力衰竭病人中更被認為對心血管疾病的死亡有直接作用[15]。Barcelos 等[16]以38 只心肌梗死（MI）術后的雄性Wistar 大鼠為研究對象，探討6 周有氧運動對大鼠的影響，結果顯示，有氧訓練方案都能夠提高有氧運動能力，有氧運動與精氨酸補充劑的結合對減輕肌肉損失很重要。Aksoy 等[17]以Ⅱ級和Ⅲ級慢性心力衰竭且左室射血分數為35%～55%的病人為研究對象，進行10周的有氧運動干預研究，其中，有氧運動組進行中等強度連續有氧運動（CAE）和間歇性有氧運動（IAE）干預，對照組不進行運動干預，研究證實，中等強度的CAE和IAE 訓練均能顯著降低慢性心力衰竭病人的血清黏附分子標志物，并防止攝氧量的變化。此外，有研究指出，12 周中度或輕度有氧運動對男性心力衰竭病人的心理健康有益[18]。

3.2.1.2 高強度間歇運動 高強度間歇運動可以改善峰值耗氧量（VO2peak）和增加左室收縮末期直徑（LVESD）[19]。有學者將高強度間歇運動與持續運動的效果做比較，結果顯示，高強度間歇運動對病人副交感神經張力的增強和峰值攝氧量改善效果方面明顯優于經典中等強度連續訓練（MICT）計劃[20]。Hornikx等[21]以20 例心力衰竭病人為研究對象，采用隨機對照試驗，較短的培訓時間進行高強度間歇訓練結合外周和吸氣阻力訓練，結果表明，高強度間歇訓練輔以阻力訓練可能成為心力衰竭運動干預的標準方案。Alves等[22]將28 只雄性Wistar 大鼠（90 d 齡）分為高強度（RT）、持續有氧訓練（CAT）、RT+CAT、久坐（Sed）4組，結果表明，RT+CAT 能夠改善心力衰竭動物的心室結構與功能，單獨進行高強度抗阻訓練或與有氧訓練結合可以改善心力衰竭大鼠的力量、心功能和膠原蛋白。

3.2.1.3 耐力訓練 在一項關于耐力訓練對慢性心力衰竭大鼠快慢肌的毛細血管和小動脈密度的影響研究中，對術后4 周的慢性心力衰竭大鼠進行10 周耐力訓練，結果表明，耐力訓練對慢性心力衰竭大鼠后肢骨骼肌中引起纖維類型特異性血運重建有利[23]。Kato 等[24]以50 例久坐的患有心力衰竭和植入式心臟復律除顫器（ICD）或心臟再同步治療除顫器（CRT‐D）的病人進行4 周的伸展運動，結果顯示，4 周的伸展運動可通過減輕ICD 或CRT‐D 久坐的心力衰竭病人的氧化應激來改善血管內皮功能障礙。Pandey 等[25]研究16 周中等強度耐力運動對慢性心力衰竭病人的影響，結果顯示，峰值攝氧量的變化隨心力衰竭亞型的不同而有顯著差異。

3.2.1.4 其他運動形式 包括瑜伽、八段錦、太極拳。Hagglund等[26]以40例60歲左右的病人為研究對象，12周瑜伽干預后，結果表明瑜伽可改善健康相關的生活質量，并可能減輕心力衰竭病人的抑郁癥狀。該研究認為水療之類的訓練與瑜伽的作用效果相似。Chen等[27]從我國臺灣北部的2 個大型醫療中心招募了被診斷為心力衰竭的參與者，將參與者隨機分為干預組（n=39）和對照組（n=41），進行為期12 周的八段錦運動，結果顯示，干預組的疲勞和生活質量顯著改善。Yeh等[28]以慢性收縮期心力衰竭病人為研究對象，進行12周的太極運動，結果顯示太極運動可改善病人的身體感知和心理適應性。一項系統綜述以太極運動為干預手段對慢性心力衰竭病人的隨機對照試驗進行分析，結果顯示，太極拳對治療慢性心力衰竭的有效心臟康復具有較好的作用[29]。

3.2.2 多種運動方式聯合干預 Bittencourt 等[30]選取心臟協會Ⅱ級/Ⅲ級心力衰竭病人共46 例，試驗組（n=23）進行有氧和阻力聯合訓練加無創通氣支持，對照組（n=23）進行有氧和阻力聯合訓練單獨訓練，共10 周，結果顯示有氧和阻力聯合訓練加無創通氣支持對中度心力衰竭病人的呼吸困難和生活質量有利。一項隨機臨床試驗中，選取100 例Ⅲ期心力衰竭病人為研究對象，有72 例完成了研究，結果表明，間歇性高強度有氧訓練結合力量訓練有益于主動脈擴張能力和收縮壓的增加，同時可改善左心室舒張功能和生活質量[31]。Tzanis 等[32]以13 例男性心力衰竭病人為研究對象，僅參加高強度間歇訓練聯合力量訓練，進行為期3 個月的訓練計劃，結果表明，高強度間歇訓練可以逆轉心力衰竭病人的骨骼肌病，而類胰島素生長因子1（IGF‐1）生物調節系統的適應性反應可能有助于這些作用。

4 小結

近10 年來，國外心力衰竭運動干預的發文量整體呈增長趨勢，歐美等發達國家（地區）、各類高校以及醫學部是該領域研究的核心力量，高產作者之間聯系密切，為該領域的深入研究提供了可能。國外有關心力衰竭運動干預的研究大多圍繞有氧運動、高強度間歇、耐力運動等方面展開，干預方式多采用單項運動方式，多種運動聯合干預較少；研究對象多為老年門診病人，研究設計多采用隨機對照試驗；相關研究內容多與心力衰竭病人的心肺運動測試有關，主要包括不同分鐘步行距離等；運動干預對病人心血管系統的改善、運動能力和心理健康的提高是主要的研究方向。