基于CiteSpace 近10 年神經根型頸椎病研究進展知識圖譜可視化分析*

卜寒梅 蘇瑾 楊光 王平#

（1 天津中醫藥大學第一附屬醫院骨傷科 天津300381；2 國家中醫針灸臨床醫學研究中心 天津300381）

CiteSpace 是陳超美教授使用Java 語言開發的一款應用于科學文獻信息可視化分析軟件，通過對某一研究領域大量文獻數據進行共現或共被引多元分析和挖掘有效信息，將數據分析映射在多維度圖形中，多層面呈現出研究網絡結構動態變化，形成該領域的知識圖譜，分析預測研究熱點發展趨勢。神經根型頸椎病（Cervical Spondylotic Radiculopathy,CSR）是由于頸椎椎間盤退變、節段性不穩定、骨質增生等原因在椎管內或椎間孔處刺激和壓迫頸神經根所致，其主要癥狀包括沿神經根支配區的上肢麻木和（或）放射痛，頸部或伴肩背部疼痛等，在各型頸椎病中發病率最高，約占60%～70%[1]。本研究采用CiteSpace 軟件對Web of Science 核心合集數據庫檢索出文獻的國家/地區、作者、期刊、關鍵詞等進行可視化分析并繪制知識圖譜，直觀地闡述該研究領域的發展過程、研究熱點及趨勢，從而達到時間、空間多維度量化研究成果。現報道如下：

1 資料與方法

1.1 文獻來源

1.1.1 檢索數據庫 登錄Web of Science 數據庫，選擇數據庫類型并選擇“Web of Science Core CollectionTM”即Web of Science 核心合集數據庫。

1.1.2 檢索具體策略 （1）檢索時間段：近10 年以來（2011 年 1 月 1 日 ～2020 年 7 月 30 日）有關 CSR相關文獻；（2）檢索式：主題（Cervical Spondylotic Radiculopathy）OR 主題（Nerve Root Type Cervical Spondylosis）OR 主 題 （Neck Pain With Radiculopathy）OR 主題 （Cervical Radiculopathy）；（3） 檢 索 字 段 均 為 “ 主 題 ” 檢 索 ， 索 引=SCI-EXPANDED，進行全面檢索。

1.1.3 檢索結果 通過檢索得到文獻共680 篇。

1.2 數據導出 將Web of Science 核心合集數據庫檢索的680 篇文獻導出，下載記錄內容為：“全記錄與引用的參考文獻”，文件格式為“純文本格式”進行保存， 并按照 CiteSpace 的要求命名為“download_XXX”。

1.3 分析方法 將全記錄與引用的參考文獻純文本文件導入 CiteSpace V.5.6.R4（64-bit）軟件，進行數據過濾與除重，最終得到文獻共680 篇。參數設置如下：節點類型根據具體分析項目而定。Time Slicing 選擇 2011 年 ～2020 年，Year Per Slice 選擇為“1”，Term Source 默認全選，Link 默認 Cosine，Selection Criteria 選擇 TOP N=50，TOP N%=10%，Thresholding （c，cc，ccv） 默 認 選 擇（2，2，20）（4，3，20）（4，3，20），Pruning 根據不同數據得到初始結果后再決定使用何種精簡方法，本文選擇Pathfinder 或 Minimum Spanning Tree 聯合 Pruing sliced networks。在CiteSpace 繪制的知識圖譜中，節點（圓圈）半徑的大小表示出現頻次的多少；節點間的連線表示存在合作（或共現）關系；中心度表示國家、作者、關鍵詞等作為媒介的能力。

2 結果

2.1 發表年份 2011 年～2016 年，發表文獻數量有小幅度上下波動。2016 年～2019 年，發表文獻數量呈逐年上升趨勢，雖然在2020 年中僅統計到7 月30 日，但是其發表文獻數量已經與2011 年全年接近。2011 年～2019 年，平均每年發文量為70 篇。總體上分析，近10 年以來，CSR 的發表文獻數量整體呈上升趨勢。近 10 年（2011 年 1 月 1 日 ～2020 年 7月30 日）發表文獻具體數量隨時間變化見圖1。

圖1 CSR 文獻發表數量趨勢

2.2 發表國家/地區 發文頻次前3 的國家/地區分別為：美國（262 次）占文獻總量的38.5%，中國（86 次）占文獻總量的12.6%，韓國（50 次）占文獻總量的7.4%。見表1。在CiteSpace 國家/地區合作知識圖譜中共得到47 個節點，94 條連線，密度為0.087。國家/地區合作主要以美國、瑞典、澳大利亞為中心，與其他國家聯系較多。見圖2。

表1 CSR 國家/地區文獻量與中心度前5 排名

圖2 CSR 國家/地區合作關系圖譜

2.3 學科方向 對納入文獻學科方向進行可視化分析，發現頻次排名前3 分別是神經科學（372 次）、骨科學（225 次）、外科學（162 次）。中心度前 3 位的學科方向分別為神經科學、生物化學和康復醫學，中心度分別為 0.20、0.19、0.15。見表 2。在 CiteSpace 學科方向共現知識圖譜中共得到86 個節點，111 條連線，密度為0.030 4。見圖3。

表2 CSR 研究方向發文量與中心度前5 排名

圖3 CSR 研究方向共現圖譜

2.4 作者 對納入文獻作者進行可視化分析，其中發文量頻次最多的作者是PEOLSSON A（23 次），第2～5 分別為 DEDERING A（15 次）、LOFGREN H（14次）、OBERG B （12 次）、RIEW KD （11 次）。在CiteSpace 作者合作知識圖譜中共得到168 個節點，401 條連線，密度為0.028 6。見圖4。中心度前3 作者分別為：RIEW KD（0.02）、LOFGREN H（0.01）、LUBELSKI D（0.01）。從作者合作關系圖譜中可以看出，以PEOLSSON A 為主的團隊最為突出，其與LOFGREN H、OBERG B、DEDERING A、WIBAULT J 等作者建立了合作關系。該團隊主要從事前瞻性隨機對照試驗研究，如對CSR 患者術后不同康復治療的長期隨訪研究[2]；橫斷面觀察研究，如對保守治療CSR 患者生物-心理-社會變量的全面評估，建立與工作能力變異相關因素和潛在過程的理論模型[3]。其次還有以BENZEL EC 為代表的團隊，其主要研究比較不同手術方式對頸椎椎體的影響、術后效果以及成本效益[4]。以WEI X 為代表的團隊，主要探討中藥湯劑、中成藥、手法等中醫治療手段對CSR 的臨床療效[5]。雖然 VLEGGEERT-LANKAMP CLA 為代表的團隊研究方向與BENZEL EC 為代表的團隊相似[6]，但這兩個團隊并沒有合作關系。

圖4 CSR作者合作關系圖譜

2.5 期刊 將納入文獻進行期刊共被引知識圖譜分析，被引頻次數最高的期刊是SPINE（545 次），其次是 EUR SPINE J（379 次）和 SPINE J（343 次）。見表3。在CiteSpace 學科共被引期刊知識圖譜中共得到434 個節點，1 201 條連線，密度為 0.012 8。見圖 5。中心度最高的期刊為J NEUROL SCI，中心度為0.10。

表3 CSR 共被引期刊前5 排名

圖5 CSR 期刊共被引圖譜

2.6 文獻 對納入文獻共被引次數統計分析，排名前5 高頻共被引文獻頻次數及中心度結果見表4、表5。在CiteSpace 文獻共被引知識圖譜中共得到469 個節點，640 條連線，密度為 0.005 8。見圖 6。在共被引文獻頻次前5 名的文獻中可以看出，被引頻次最高的是退行性疾病引起的CSR 診斷和治療循證臨床指南[7]，其次為頸椎不同手術方式的隨機、對照試驗或療效遠期隨訪研究[8]。在共被引文獻中心度分析中，除了CSR 臨床循證指南以及對手術方法的隨機對照臨床研究之外，CSR 引起的神經性病理性疼痛評估指南同樣值得重視[9]。

表4 CSR 共被引文獻頻次前5 排名

表5 CSR 共被引文獻中心度前5 排名

圖6 CSR 文獻共被引圖譜

2.7 關鍵詞 （研究熱點） 對納入文獻進行關鍵詞共現分析可以直觀地發現研究主題熱點。頻次數前3 的關鍵詞依次為：頸椎神經根病變（249 次）、神經根病變（164 次）、融合（108 次）。第4～10 見表6。在CiteSpace 關鍵詞共現知識圖譜中共得到349 個節點，888 條連線，密度為0.014 6。見圖7。中心度前3的關鍵詞依次是：脊柱手術（0.14）、神經病理性疼痛（0.14）、減壓（0.13）。第 4～10 見表 6。將關鍵詞共現進行聚類分析，使用關鍵詞標簽提取聚類標簽，并選擇LLR 算法對關鍵詞進行聚類分析，聚類結果顯示Modularity Q=0.501 9，Mean Silhouette=0.793 1，聚類共得到12 個聚類標簽及Silhouette 值。見圖8。Modularity Q 表示網絡模塊化的指標，值越接近1表示該網絡的聚類結果越好。Silhouette 值是在聚類后衡量某個聚類內部同質性的指標，該值在0.5 以上可以認為該聚類結果是合理的，越接近1 反映聚內部同質性越高。結果顯示關鍵詞聚類得到的12個標簽內部同質性是合理的。見表7。

表6 CSR 關鍵詞共現前10 排名

圖7 CSR 關鍵詞共現圖譜

圖8 CSR關鍵詞聚類分析圖譜

表7 CSR 關鍵詞聚類分析

2.8 突現詞（研究新領域） 通過考察詞頻，將某段時間內頻次變化率高的詞探測出來，這些詞就稱為突現詞。其可以反映某段時間內的主要研究方向以及新領域。通過CiteSpace 探測共得到20 個突現詞。見圖9。可以分為5 個階段：第1 階段為2011 年～2013 年：頸椎關節成形術、肌電圖、椎間融合術、活體、脊椎病、神經根阻滯；第2 階段為2013 年～2015年：疼痛、背痛、隨機對照試驗、有效性；第3 階段為2015 年 ～2017 年：硬膜外注射、危險因素、手法、質量；第 4 階段為 2017 年 ～2018 年：一般人群、流行病學；第 5 階段為 2018 年 ～2020 年：異位骨化、頸椎間盤置換術、CSR。突現詞強度最大的前5 個詞分別為：椎間融合術（4.622 2）、流行病學（4.353 6）、危險因素（3.853 1）、疼痛（3.660 5）、脊椎病（3.480 2）。

3 討論

近10 年來CSR 相關文獻大致呈上升趨勢，尤其是2016 年～2020 年呈逐年遞增。結合近10 年CSR 文獻可以發現目前研究內容有以下特點：手術治療與非手術治療相結合。手術治療包括頸椎前路減壓融合術、頸椎間盤置換術、頸椎后路椎間孔手術等，非手術治療包括頸椎牽引和中醫藥治療。Peolsson A 等[10]比較了手術聯合物理治療與單純物理治療CSR 的臨床效果。Aydin NA 等[11]驗證了間歇性頸椎牽引治療椎間盤突出引起CSR 的有效性。自2015 年后中醫藥治療CSR 的研究逐漸活躍起來，大部分研究運用Meta 分析為手法、針灸、針刀等緩解CSR 患者臨床癥狀提供了有效的循證評價[12]。

圖9 CSR 突現詞圖譜

從頸椎骨性結構到頸部肌肉軟組織的研究。Mitsutake T 等[13]通過磁共振成像發現CSR 患者中頸部肌肉脂肪浸潤與姿勢穩定性有關。Yun Y 等[14]發現CSR 患者存在頸部多裂肌肌肉不對稱且萎縮的現象。還有研究利用超聲測量比較CSR 患者和健康人頸部多裂肌和頸長肌的尺寸[15]。這與中醫學理論中強調的“筋骨并重、筋骨平衡”的觀念不謀而合。

更加注重患者精神心理健康狀態。通過對患者自身主觀感受的評價，可更加全面地反映個體的健康狀況。Rollinghoff M 等[16]觀察了頸椎固定器融合和頸椎間盤置換術后患者的生活質量和影像學改變。Parker SL 等[17]評估頸椎前路椎間盤切除術和融合術后患者疼痛、殘疾和生活質量的差異。還有研究認為較長的術前癥狀持續時間對CSR 手術后的健康相關生活質量有負面影響[18]。

臨床研究逐漸向實驗室基礎研究過渡。有研究測量神經根受壓后脊髓內皮細胞和星形細胞波形蛋白的表達，結果發現脊髓星形細胞波形蛋白的延遲升高與持續的機械痛覺過敏相對應，與疼痛維持有關[19]。Zheng N 等[20]研究發現，頸舒顆粒通過抑制脊髓小膠質細胞和Stat3 的激活來減輕大鼠頸脊髓神經結扎引起的痛覺超敏。還有研究發現過表達TUSC7 通過調控miR-449a/PPAR-gamma 抑制小膠質細胞激活引起的炎癥反應[21]。

神經病理性疼痛研究仍是熱點。學科知識圖譜顯示納入文獻最多的來源為神經科學方向。Balci K等[22]研究了頸神經根病對周圍神經傳導的電生理特點。Shakir A 等[23]根據頸神經根疼痛分布預測頸硬膜外類固醇注射的治療反應。Savva C 等[24]驗證了手持液壓測量器測量CSR 患者握力的可靠性。Yu CX等[25]利用腦功能磁共振成像發現了慢性頸肩疼痛患者在靜息狀態下的自發性腦活動異常表現。還有研究在大鼠模型中發現，miR-204 沉默誘導的神經膠質細胞源性神經營養因子上調對鱗狀細胞癌誘導的神經性疼痛具有保護作用[26]。

異位骨化成為新興研究方向。從突現詞知識圖譜中可以發現，異位骨化、頸椎間盤置換術等成為2018 年以來新的研究領域。異位骨化是指在機體骨骼系統之外出現的骨形成，發生于肌肉或結締組織中的非典型骨形成，在關節周圍形成成熟的板層骨，是一種病理性的骨形成[27]。異位骨化是頸椎間盤置換手術后發生率較高的并發癥。有學者提出人工椎間盤置換手術造成的異位骨化可能與假體、適應證、患者的年齡與性別及手術操作等多種因素有關[28]。

研究分散，缺乏合作及資源整合。雖然近10 年間涌現出一批高質量、高影響力的研究成果，但是大多數研究都是在本國內完成，作者團隊也均是在本國小范圍團隊合作，跨國的研究成果較為少見。還有大部分研究為個人研究，影響力較小。總體來說研究力量分散，各國家、各團隊的優勢資源難以得到有效的整合。

由于CiteSpace 軟件目前對于不同數據庫的文獻記錄不能合并分析，本文僅對Web of Science 核心合集數據進行了相關文獻計量學分析，不可避免地造成部分文獻未被納入統計分析，如中國知網（CNKI）等中文數據庫，導致了最終結果的局限性與片面性。

本研究應用CiteSpace 對Web of Science 核心合集數據庫近 10 年 （2011 年 1 月 1 日 ～2020 年 7月30 日）CSR 相關文獻進行了可視化文獻計量分析。CSR 文獻呈逐年增加趨勢，期間涌現出許多高質量研究，并且研究方向在與時俱進，從臨床研究到基礎研究，從開放手術到微創技術，從手術治療到中醫藥保守治療。但是總體來說，研究力量過于分散，資源整合共享欠缺。因此，CSR 的研究發展仍具有很大的上升空間。本文利用知識圖譜直觀地為學者們展示近10 年CSR 領域的發展情況，提供了相關科研思路與探索方向，結果具有重要意義。