基于CiteSpace的脊髓損傷后神經(jīng)源性膀胱研究的可視化分析

胡鳳丹 馬利中 唐艷 曾超 鄧啟龍

脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）是一類由外來暴力直接或間接作用所致的創(chuàng)傷性疾病，常見于交通、工礦等事故，我國每年SCI的發(fā)病率約為1/10萬[1]。SCI常導(dǎo)致永久性的神經(jīng)損害，給家庭和社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[2]。神經(jīng)源性膀胱（neurogenic bladder，NB）是SCI后最常見的并發(fā)癥之一，是指尿液不能排出體外而潴留在膀胱的一種膀胱和尿道功能障礙，嚴(yán)重時(shí)可引起腎衰竭，是患者死亡的重要原因之一[3]，目前SCI后NB的研究已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。CiteSpace是陳超美博士基于引文分析理論開發(fā)的可視化軟件，通過對某研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，繪制并解讀知識圖譜后概述此領(lǐng)域的研究結(jié)構(gòu)，具有可操作性較強(qiáng)、分析結(jié)果較為全面等特點(diǎn)[4]。該研究采用CiteSpace V軟件對SCI后NB的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，概述SCI后NB現(xiàn)有研究結(jié)構(gòu)，以識別、預(yù)測此領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及熱點(diǎn)演變趨勢。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源及檢索策略 檢索Web of Science（WOS）數(shù) 據(jù) 庫，以TS=（"spinal cord injur*" OR "spinal cord trauma*" OR "traumatic myelopath*" OR "spinal cord transection*" OR "spinal cord laceration*" OR "post traumatic myelopath*" OR "spinal cord contusion*" OR"spinal cord lesion*" OR "paraplegia*"）AND TS=（"urinary bladder*" "OR uninhibited bladder*" OR"neurogenic bladder*"OR"urinary retention*" OR "urinary incontinence*" OR "urination disorder*" 為檢索式，索引=SCI-EXPANDED，語種限定為英語，時(shí)間限定為2016年至2021年，最后檢索時(shí)間為2021年10月4日。

1.2 研究方法 WOS數(shù)據(jù)庫共檢索獲取文獻(xiàn)497篇，選擇其他文件格式，以全紀(jì)錄及引用的參考文獻(xiàn)，純文本的形式導(dǎo)出后按download_xxx.tex的格式保存[5-6]，然后導(dǎo)入CiteSpace軟件進(jìn)行去重處理，剔除不相關(guān)文獻(xiàn)及會議論文等之后，最終得到459篇文獻(xiàn)，納入CiteSpace中進(jìn)行可視化分析。利用CiteSpace V軟件分別從發(fā)文作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等幾個(gè)方面進(jìn)行可視化分析，繪制并解讀相關(guān)知識圖譜。參數(shù)設(shè)置如下：時(shí)間設(shè)置為2016～2021年，時(shí)間“切片”選擇1，其它參數(shù)均選擇系統(tǒng)默認(rèn)值，節(jié)點(diǎn)類型視情況選擇作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞、被引文獻(xiàn)等。

2 結(jié)果

2.1 年度發(fā)文量 2016至2020年的年發(fā)文量基本持平，分別為79、81、80、83、78篇，年均發(fā)文80.2篇，2021年發(fā)文量預(yù)計(jì)接近2016至2020年的平均水平。見圖1。

圖1 2016至2021年發(fā)文量趨勢圖

2.2 作者分布及合作情況 以作者為節(jié)點(diǎn)，對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，得到節(jié)點(diǎn)數(shù)為244，連線數(shù)為600的知識圖譜，見圖2。發(fā)文量排在前三的作者是WELK B、STOFFEL J T、MYERS J B，其發(fā)文量分別為25篇、18篇、18篇，但這些作者的中心性均＜0.1。WELK B的主要研究方向是評估SCI后NB患者不同膀胱管理方式對患者泌尿道情況、生活質(zhì)量、心理狀況的影響[7-9]。STOFFEL J T的研究方向?yàn)镾CI后NB的膀胱功能及神經(jīng)源性直腸功能的管理[10-11]。MYERS J B的主要研究方向是膀胱成形術(shù)與肉毒素注射后行清潔間歇導(dǎo)尿患者的滿意度[12]及不同膀胱管理策略對患者膀胱舒適度和生活質(zhì)量的影響[13]。

圖2 作者分布及合作情況圖譜

2.3 國家/地區(qū)和機(jī)構(gòu)分布 （1）以國家為節(jié)點(diǎn)，運(yùn)行CiteSpace軟件，得到SCI后NB國家/地區(qū)分布圖，共有55個(gè)節(jié)點(diǎn)，228條連線，顯示了國家/地區(qū)間的合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，見圖3。發(fā)文量前五的國家/地區(qū)依次為美國（172篇）、加拿大（63篇）、中國（58篇）、法國（42篇）、英國的英格蘭地區(qū)（37篇）。其中，美國注重與各國間的合作，中國與美國、英國、澳大利亞等國均有合作。中心性反映了國家研究成果的重要性及與各國之間聯(lián)系的緊密程度。中心性＞0.1的國家/地區(qū)有8個(gè)，分別是英國的英格蘭（0.26）、美國（0.23）、澳大利亞（0.21）、德國（0.20）、意大利（0.16）、法國（0.15）、加拿大（0.11）、比利時(shí)（0.11）。中國的發(fā)文量為58篇，排在第三，但其中心性＜0.1，說明中國在該領(lǐng)域的影響力不高。（2）機(jī)構(gòu)分布：以機(jī)構(gòu)為節(jié)點(diǎn)，運(yùn)行CiteSpace軟件，得到節(jié)點(diǎn)數(shù)218，連線數(shù)為378的發(fā)文機(jī)構(gòu)圖譜，見圖4。發(fā)文量前五的機(jī)構(gòu)分別是，美國密歇根大學(xué)（Univ Michigan）34篇，美國凱斯西儲大學(xué)（Western Univ）33篇，美國猶他大學(xué)（Univ Utah）23篇，美國明尼蘇達(dá)大學(xué)（Univ Minnesota）23篇，英國哥倫比亞大學(xué)（Univ British Columbia）16篇。中心性排在前五的機(jī)構(gòu)由大到小分別是美國凱斯西儲大學(xué)、美國密歇根大學(xué)、英國哥倫比亞大學(xué)、意大利佛羅倫薩大學(xué)附屬卡雷吉醫(yī)院（Careggi Univ Hosp）、丹麥奧爾胡斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院（Aarhus Univ Hosp），其中美國凱斯西儲大學(xué)中心性（0.1）最大，其余機(jī)構(gòu)中心性均為0.06。由此可見，美國機(jī)構(gòu)在發(fā)文數(shù)量上及與其它機(jī)構(gòu)間的合作上均占有重要地位。

圖3 國家/地區(qū)分布圖譜

圖4 機(jī)構(gòu)分布圖譜

2.4 被引期刊 以被引期刊為節(jié)點(diǎn)，得到節(jié)點(diǎn)為378，連線為2,525的被引期刊圖譜，見圖5。共被引頻數(shù)前五的期刊依次是泌尿?qū)W與腎臟學(xué)《J Urology》、脊髓損傷雜志《Spinal Cord》、神經(jīng)泌尿?qū)W和泌尿動(dòng)力學(xué)《Neurourol Urodynam》、歐洲泌尿?qū)W雜志《Eur Urol》、泌尿?qū)W雜志《Urology》，被引頻數(shù)依次為336、306、299、210、207次，均為醫(yī)學(xué)期刊。《J Urology》為被引頻數(shù)最多的期刊，位于中科院二區(qū)，2020年影響因子為7.5，反映該雜志在該領(lǐng)域最近幾年的研究具有一定的基礎(chǔ)。

圖5 被引期刊圖譜

2.5 被引文獻(xiàn) 以被引文獻(xiàn)為節(jié)點(diǎn)，得到節(jié)點(diǎn)為326，連線為1,362的被引文獻(xiàn)圖譜，見圖6。被引頻數(shù)及中心性排名前五的文獻(xiàn)見表1-2。通過對被引頻數(shù)和中心性排名前五的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，能夠大致了解該領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，研究內(nèi)容主要集中在膀胱功能障礙相關(guān)的藥物治療[14-15]、SCI后不同膀胱處理方式對患者并發(fā)癥的影響[16]、患者SCI后NB的流行病學(xué)研究[17]，此外還有相關(guān)的綜述[18]和指南[19]。由此可見，SCI后NB泌尿道的管理是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)內(nèi)容，泌尿道的管理是決定SCI患者生活質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

圖6 被引文獻(xiàn)圖譜

表1 被引頻次排名前五的文獻(xiàn)

表2 被引中心性排名前五的文獻(xiàn)

2.6 關(guān)鍵詞 （1）關(guān)鍵詞共現(xiàn)：以關(guān)鍵詞為節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，剪切方式選擇 Pathfinder，得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（見圖7），圖譜節(jié)點(diǎn)數(shù)為331，連線為1,726。除去與檢索詞相關(guān)的主題詞，共現(xiàn)頻次排在前五的依次是bladder management（膀胱管理）98次、quality of life（生活質(zhì)量）91次、dysfunction（功能障礙）51次、botulinum toxin（肉毒素）48次、多發(fā)性硬化（multiple sclerosis）45次，中心性均＜0.1。中心性＞0.1的關(guān)鍵詞僅有neuromodulation（神經(jīng)調(diào)節(jié)），其中心性為0.11。綜合關(guān)鍵詞頻次及中心性情況可以發(fā)現(xiàn)，對脊髓損傷后患者進(jìn)行規(guī)范化的康復(fù)護(hù)理及康復(fù)訓(xùn)練以預(yù)防泌尿道感染、改善功能障礙、提高生活質(zhì)量一直是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。（2）關(guān)鍵詞突顯分析：通過對SCI后NB的關(guān)鍵詞進(jìn)行突顯分析，可以發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域在某一時(shí)間突增的研究熱點(diǎn)及該熱點(diǎn)持續(xù)的時(shí)間。對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行突顯分析得到9個(gè)突顯詞，見圖8。其中，信號通路（pathway）和脛神經(jīng)刺激（tibial nerve stimulation）是從2019年持續(xù)至今的關(guān)鍵詞。（3）關(guān)鍵詞聚類分析：通過log-likelihood ratio（LLR）算法對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類，形成了9個(gè)關(guān)鍵詞聚類標(biāo)簽，結(jié)果見圖9和表3。在得到的聚類圖譜中Modularity表示網(wǎng)絡(luò)的模塊度，取值范圍是[0，1] ，取值越接近1則表示聚類內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系越緊密，聚類結(jié)果越好[4]。SCI后NB聚類共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的Modality Q約0.47＞0.3，表明網(wǎng)絡(luò)模塊結(jié)構(gòu)較為顯著，聚類效果良好。Sihouette表示輪廓值，取值范圍是[-1，1] ，取值越接近1反映聚類間的聯(lián)系越緊密，聚類結(jié)果可信度越高[5]。SCI后NB的Mean Sihouette值約為0.54＞0.5，表明聚類間聯(lián)系緊密性較好。

圖7 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

圖8 關(guān)鍵詞突顯圖譜

圖9 關(guān)鍵詞聚類圖譜

表3 關(guān)鍵詞聚類標(biāo)簽

表3 （續(xù)）

3 討論

知識圖譜的繪制是CiteSpace軟件一項(xiàng)強(qiáng)大的功能，學(xué)者稱其能“一圖展春秋，一覽無余；一圖勝萬言，一目了然”[20]。本研究以WOS核心合集數(shù)據(jù)庫為文獻(xiàn)來源，從年度發(fā)文量、發(fā)文國家/地區(qū)、關(guān)鍵詞共現(xiàn)等方面進(jìn)行可視化分析，繪制并解讀相關(guān)知識圖譜。

從發(fā)文量來看，總體年發(fā)文量基本接近，發(fā)文機(jī)構(gòu)以高校及其附屬醫(yī)院為主，美國在該領(lǐng)域的發(fā)文量居于世界首位，且其中心性也較高，說明美國學(xué)者在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)水平較高。而中國發(fā)文量雖排在第三，但中心性不足，說明我國在該領(lǐng)域雖有一定成果，但研究的質(zhì)量及與各國之間的合作都需要加強(qiáng)。國外學(xué)者已形成穩(wěn)固的團(tuán)隊(duì)，以WELK B、STOFFEL J T、MYERS J B為代表的3位研究者與眾多研究者保持密切的合作，研究成果豐碩。

從被引文獻(xiàn)及期刊看，GROEN等[19]在《Eur Urol》雜志上發(fā)表了該領(lǐng)域的經(jīng)典文獻(xiàn)，近幾年的被引頻數(shù)達(dá)43次，該文章論述了歐洲泌尿外科學(xué)會制定的神經(jīng)泌尿系統(tǒng)疾病的診斷和治療指南，給予臨床醫(yī)師指導(dǎo)性建議。該領(lǐng)域比較有影響力的雜志是《J Urology》、《Spinal Cord》、《Neurourol Urodynam》，今后可以多關(guān)注這些雜志發(fā)表的該領(lǐng)域文章，以及時(shí)掌握前沿動(dòng)態(tài)。

SCI是由于脊髓受到外界刺激或是其結(jié)構(gòu)的改變引起脊髓內(nèi)部組織缺血、壞死、細(xì)胞凋亡的一種高致殘性疾病，常導(dǎo)致不可逆的神經(jīng)損害。根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)及聚類分析的結(jié)果可知，SCI的神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)轉(zhuǎn)化是神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制中的重要內(nèi)容，如何實(shí)現(xiàn)SCI的神經(jīng)再生/重組以改善其功能障礙是研究的熱點(diǎn)。SCI患者由于缺乏適合軸突再生的內(nèi)環(huán)境，使突觸不能向外延伸，干細(xì)胞移植可以為軸突生長提供正常的基質(zhì)，促進(jìn)軸突再生。間充質(zhì)干細(xì)胞[21]、胚胎干細(xì)胞[22]、誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞[23]、星形膠質(zhì)細(xì)胞均是SCI主流的細(xì)胞移植方式。多發(fā)性硬化是一種自身免疫性疾病，可侵襲整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，以局灶性炎性浸潤、髓鞘脫失及軸突損傷為主要臨床表現(xiàn)[24]。多發(fā)性硬化是導(dǎo)致SCI發(fā)生的原因之一，有關(guān)多發(fā)性硬化引起的SCI免疫治療，可能也是今后的研究熱點(diǎn)。從關(guān)鍵詞共現(xiàn)來看，經(jīng)皮脛神經(jīng)刺激技術(shù)[25]、清潔間歇導(dǎo)尿、膀胱功能管理、手術(shù)治療、肉毒桿菌毒素等均是NB的治療方法。以A型肉毒素[26]的治療較為普遍，NB以膀胱逼尿肌過度活躍和逼尿肌括約肌功能障礙為臨床表現(xiàn)，A型肉毒素通過從神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)和神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)分割靶蛋白SNAP25來阻斷乙酰膽堿的釋放，從而抑制逼尿肌收縮[27]，也可通過在神經(jīng)肌肉接頭處從突觸前小泡阻斷乙酰膽堿來松弛尿道括約肌[28]。有研究者在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，A型肉毒素能促進(jìn)周圍神經(jīng)和中樞神經(jīng)的神經(jīng)再生[29-30]。因此，A型肉毒素在神經(jīng)再生和神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制的研究可能也是未來研究的熱點(diǎn)。

結(jié)合關(guān)鍵詞的突顯分析，脛神經(jīng)刺激（tibial nerve stimulation，TNS）及信號通路（pathway）為2019年持續(xù)至今的兩個(gè)突顯詞。經(jīng)皮脛神經(jīng)刺激（percutaneous tibial nerve stimulation，PTNS）是一種外周神經(jīng)電刺激方法，分為針電極和表面電極兩種。脛神經(jīng)起于L4～S3節(jié)段，其分支支配膀胱和盆底的神經(jīng)，刺激脛神經(jīng)可使該節(jié)段傳入神經(jīng)去極化，以調(diào)節(jié)膀胱的活動(dòng)[31]。不過，該治療方法的機(jī)理研究較少，有研究發(fā)現(xiàn)其機(jī)制與對隱神經(jīng)的刺激作用及自主神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用有關(guān)[32]，對該治療方法的療效和安全性的研究也較少。綜合上述研究，該病的研究熱點(diǎn)還可以總結(jié)為如下幾點(diǎn)：（1）PTNS治療SCI后NB的臨床有效性和安全性研究；（2）PTNS與其它治療方法相結(jié)合的有效性及安全性研究；（3）從信號通路的角度揭示針灸治療NB、PTNS治療NB的機(jī)制；（4）SCI后NB的預(yù)后及生活質(zhì)量研究。

綜上所述，通過應(yīng)用CiteSpace軟件對近5年內(nèi)關(guān)于SCI后NB的研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)進(jìn)行分析，初步揭示了可合作的機(jī)構(gòu)及作者，對其研究熱點(diǎn)、前沿及趨勢有了大致認(rèn)識，為該病未來的研究方向提供了參考。但由于該軟件的局限性，文章僅對WOS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所以研究結(jié)果存在一定局限性，需要在今后的研究中進(jìn)一步補(bǔ)充。