基于CiteSpace和VOSviewer的膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎研究可視化分析*

周航,許輝,,王玉霞,趙翅,謝雨辰,解駿,周運峰

1.河南中醫(yī)藥大學(xué),河南 鄭州 450046; 2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450008; 3.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450001; 4.河南省中醫(yī)院,河南 鄭州 450002; 5.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬光華醫(yī)院,上海 200052

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)為臨床常見的退行性關(guān)節(jié)疾病,以關(guān)節(jié)軟骨退行性改變和繼發(fā)性骨質(zhì)增生為主,會引起膝關(guān)節(jié)疼痛、功能障礙與畸形,可伴有骨摩擦音(感)[1-2]。在全球范圍中,KOA患病率約為19.3%[3],在我國農(nóng)村人口中KOA患病率約為23.6%,在我國城鎮(zhèn)人口中KOA患病率為20.0%～23.9%[4]。隨著KOA病情進展,患者膝關(guān)節(jié)活動會因為疼痛和僵硬而逐漸活動受限,其生活能力及生活質(zhì)量日漸降低。在1990年至2017年間,全球范圍中KOA患者致殘率增加了9.6%[5]。目前,KOA已成為世界各國最主要的疾患之一,隨著全球人口老齡化加劇和肥胖人數(shù)增多,KOA患者人數(shù)預(yù)計還會增加[6-8]。

KOA已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、社會領(lǐng)域共同關(guān)注的臨床疾病,與之相關(guān)的文獻(xiàn)報道逐漸增多,為尋找研究切入點的文獻(xiàn)閱讀帶來了困難。截至2018年12月,僅中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫收錄的與KOA相關(guān)文獻(xiàn)已近8 000余篇,故在較多的數(shù)據(jù)庫中尋找關(guān)于KOA的研究信息已成為一個難題。知識圖譜作為文獻(xiàn)計量學(xué)的一種方法,能夠?qū)OA文獻(xiàn)的外部特征數(shù)量進行描述,并通過知識圖形來顯示KOA研究進程與結(jié)構(gòu)關(guān)系。本文通過文獻(xiàn)計量分析軟件CiteSpace和VOSviewer對國內(nèi)KOA研究文獻(xiàn)繪制知識圖譜,進行可視化分析,客觀呈現(xiàn)KOA國內(nèi)研究現(xiàn)狀、熱點及可期待性的研究主題,為該領(lǐng)域研究提供思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料檢索年限為2009年1月1日至2018年12月31日。計算機檢索中國知網(wǎng)(China national knowledge infrastructure,CNKI)數(shù)據(jù)庫,檢索方式為“主題詞”,檢索詞選定為“膝關(guān)節(jié)炎”“膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎”“膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎”“膝骨性關(guān)節(jié)炎”“膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎”等。共檢索出8 436篇關(guān)于KOA的文獻(xiàn),共有7 896篇文獻(xiàn)符合本次研究納入標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容與KOA研究領(lǐng)域相關(guān)的文獻(xiàn),如與KOA相關(guān)的腫瘤壞死因子或白細(xì)胞介素作用機制及通路,溫針灸、推拿研究及臨床應(yīng)用。

1.3 文獻(xiàn)排除標(biāo)準(zhǔn)剔除會議通知、征稿通知;刪除重復(fù)文獻(xiàn)、合并相似關(guān)鍵詞;題目、摘要、內(nèi)容與KOA研究領(lǐng)域無關(guān)的文獻(xiàn)。

1.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對擬納入分析文獻(xiàn)分別以符合Endnote、Refworks格式的txt文本導(dǎo)出,導(dǎo)出文獻(xiàn)信息包含研究機構(gòu)、題名、作者、摘要、關(guān)鍵詞、發(fā)表年份等。導(dǎo)入Endnote(對重復(fù)文獻(xiàn)進行記錄,同時刪除),導(dǎo)出符合network file格式的txt文本,將相似關(guān)鍵詞進行合并(把txt文檔內(nèi)容復(fù)制到新建的doc文檔中,相似關(guān)鍵詞合并后保存至原來的txt文本),然后將文檔屬性修改為ris格式,以備導(dǎo)入VOSviewer分析。將記錄的1 083篇重復(fù)文獻(xiàn)于Refworks格式的txt文本中刪除,同時對關(guān)鍵詞進行合并(把txt文檔內(nèi)容復(fù)制到新建的doc文檔中,相似關(guān)鍵詞合并后保存至原來的txt文檔),以備導(dǎo)入CiteSpace分析。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法基于兩款文獻(xiàn)計量軟件:CiteSpace5.7.R1(http://cluster.ischool.drexel.edu/～cchen/citespace/download/)和VOSviewer V1.6.11(https://www.vosviewer.com/)繪制知識圖譜,從研究機構(gòu)、作者、關(guān)鍵詞及其權(quán)重等方面對國內(nèi)KOA相關(guān)研究領(lǐng)域進行分析,形象直觀地展示該領(lǐng)域發(fā)展演化、現(xiàn)狀及研究方向。

VOSviewer聚類圖譜中,節(jié)點的大小與關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次有關(guān),節(jié)點越大代表頻次越高,節(jié)點顏色代表關(guān)鍵詞,不同的顏色分別代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時間遠(yuǎn)近,相鄰兩個節(jié)點之間的距離越近代表兩個關(guān)鍵詞之間的關(guān)系越密切[9]。CiteSpace圖譜中,時間分區(qū)為1年,時間選擇2009—2018年,節(jié)點類型設(shè)置為機構(gòu)、閾值為50[9],這兩款軟件能從不同的側(cè)面為科研人員提供不同研究視角[10-11]。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)文量分析檢索CNKI數(shù)據(jù)庫可知,2009—2018年國內(nèi)研究KOA的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量呈現(xiàn)遞增趨勢,2018年發(fā)文量約為2009年的3.2倍,見圖1。

圖1 2009—2018年發(fā)文量趨勢

2.2 KOA文獻(xiàn)基金項目資助概況納入文獻(xiàn)共獲得基金資助為1 067次,其中,國家級基金資助為562次,約占文獻(xiàn)資助基金數(shù)量的41.71%,表明KOA研究領(lǐng)域基金資助以國家級資助為主,說明國家層面非常重視該領(lǐng)域的相關(guān)研究。在562次國家級基金資助中,國家自然科學(xué)基金為445次,國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計劃)為56次,國家中醫(yī)藥管理局中醫(yī)藥科學(xué)技術(shù)研究基金為18次,中國博士后科學(xué)基金為15次,國家社會科學(xué)基金為7次,見圖2。

2.3 研究機構(gòu)分析從納入文獻(xiàn)的研究機構(gòu)中可以看出,發(fā)文量較多的是中醫(yī)院校及其附屬機構(gòu),其中,發(fā)文量最高的是湖南中醫(yī)藥大學(xué),發(fā)文量為89篇。除此之外,排名前4位的依次是廣州中醫(yī)藥大學(xué)(63篇)、遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院(59篇)、湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院(50篇)、遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院(遼寧省中醫(yī)院)(45篇),諸醫(yī)院之間無包容、無交叉。

將CiteSpace中時間分區(qū)設(shè)置為1年,時間切割點設(shè)置為1進行分析,節(jié)點類型設(shè)置為機構(gòu)、閾值為50,剪切方式選擇Pathfinder法、Pruning Sliced Networks法,得到研究核心機構(gòu)圖譜。根據(jù)圖中所顯示可知,研究機構(gòu)間相對聯(lián)系密切的多為附屬關(guān)系,跨地域的合作機構(gòu)較少,見圖3。

圖2 基金項目資助分布情況

圖3 研究核心機構(gòu)圖譜

對不同機構(gòu)發(fā)文量進行爆發(fā)性探測,根據(jù)圖4中所示,2014年KOA研究領(lǐng)域發(fā)文量呈爆發(fā)性增長,有上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院、長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,2015—2018年沒有機構(gòu)發(fā)文量呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。

圖4 發(fā)文量呈爆發(fā)性研究機構(gòu)圖譜

2.4 研究作者分析Vosviewer軟件將文獻(xiàn)的發(fā)文作者分為12大聚類,分別為以王擁軍、詹紅生、龔利等為代表的12個研究團體,這些團體間作者相互合作發(fā)表KOA研究文獻(xiàn)較少,且團體內(nèi)部成員合作也較少,見圖5。

圖5 研究作者圖譜

2.5 關(guān)鍵詞可視化運用VOSviewer標(biāo)簽視圖制作熱點關(guān)鍵詞聚類共現(xiàn)圖譜,見圖6。在該視圖中相同顏色表示一個聚類,相鄰兩個節(jié)點之間的距離越近代表兩個關(guān)鍵詞之間的關(guān)系越密切。對每個聚類中的關(guān)鍵詞分析,可分為4個主題:臨床研究:KOA、玻璃酸鈉、溫針灸等。細(xì)胞免疫:腫瘤壞死因子-ɑ、白細(xì)胞介素-1β、白細(xì)胞介素-6等。組織工程:骨關(guān)節(jié)炎、組織工程、軟骨等。手術(shù)治療:關(guān)節(jié)鏡術(shù)、康復(fù)護理、腓骨近端截骨術(shù)等。

運用VOSviewer構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)權(quán)重圖譜,其中,不同的顏色分別代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時間的遠(yuǎn)近,見圖7。2016年以后顏色主要為黃色,2015—2016年顏色主要為綠色,2014—2015年顏色主要為青色,2014年顏色主要為紫色。由圖7可知,2016年以后,關(guān)節(jié)功能、生存質(zhì)量、組織工程等關(guān)鍵詞占據(jù)核心地位。

利用CiteSpace對關(guān)鍵詞進行爆發(fā)性探測,直觀地展示近年來關(guān)于KOA研究熱點的歷史演變,見圖8。從圖8中可知,2013年以前的關(guān)鍵詞主要有“Il-1(白細(xì)胞介素-1)”“綜合治療”“中藥熱敷”等,多集中在臨床研究,而2014—2018年沒有爆發(fā)性的關(guān)鍵詞出現(xiàn),結(jié)合2009—2018年發(fā)表文獻(xiàn)遞增趨勢分析來看,這可能與研究手段和目的的多樣化有關(guān)。

圖6 關(guān)鍵詞聚類共現(xiàn)圖譜

圖7 關(guān)鍵詞共現(xiàn)權(quán)重圖譜

圖8 爆發(fā)性關(guān)鍵詞圖譜

3 討論

骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)是一種慢性退行性肌肉骨骼疾病,不僅與疼痛增加、功能下降和殘疾增加相關(guān),伴隨而來的是維持日常生活活動的困難以及隨之而來的生活質(zhì)量下降[12-16]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,OA的發(fā)生是由全身因素(如遺傳、代謝以及老齡等)、局部因素(如肥胖、創(chuàng)傷以及肌肉無力等)等共同作用而引起的軟骨和軟骨下骨損傷所導(dǎo)致[17]。關(guān)節(jié)軟骨退變是KOA啟動因素,也是其最主要病理特征。同時,KOA病變過程中會涉及整個膝關(guān)節(jié),最終會包括軟骨、軟骨下骨、滑膜等[18-19]。

KOA的治療目的是緩解關(guān)節(jié)疼痛,延緩病情進展,保護關(guān)節(jié)功能,提高患者生活質(zhì)量[20]。膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎首選治療方案是非藥物、非手術(shù),同時良好的疼痛管理能有效降低全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)率[21-23]。關(guān)于骨性關(guān)節(jié)炎的治療方法呈現(xiàn)階梯化,主要可以分為藥物治療、非藥物治療和外科手術(shù)治療,推薦早期骨性關(guān)節(jié)炎患者采用基礎(chǔ)治療方案(如健康教育、運動治療、物理治療等),病情加重者給予藥物治療(如非甾體類抗炎藥物、鎮(zhèn)痛藥、關(guān)節(jié)腔注射藥物等),病情進一步加重且應(yīng)用基礎(chǔ)治療、藥物治療無效者,應(yīng)推薦手術(shù)治療(如關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)術(shù)、關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)、截骨術(shù)等)[20]。

本研究發(fā)現(xiàn),國內(nèi)研究KOA發(fā)文量逐年增多,相關(guān)研究越來越受到研究人員的關(guān)注,同時該領(lǐng)域的研究得到國家級層面的大力支持。膝關(guān)節(jié)是骨性關(guān)節(jié)炎的好發(fā)部位之一,有1 400萬美國成年人為有癥狀的KOA[24]。同時,KOA患者可能還有其他與情緒問題相關(guān)的癥狀,例如焦慮、入睡困難、抑郁等[25]。長期的慢性疼痛容易導(dǎo)致KOA患者焦慮、抑郁情緒的產(chǎn)生,同時焦慮、抑郁情緒會導(dǎo)致患者生存質(zhì)量下降[26-28]。從KOA發(fā)文量、國家級層面的大力支持可以看出,KOA作為臨床熱點疾病,研究潛力較大,而且具有重要的臨床價值和社會意義。

目前,KOA相關(guān)研究發(fā)文量較多的是中醫(yī)院校及其附屬機構(gòu),其中,發(fā)文量最高的是湖南中醫(yī)藥大學(xué),同時各研究機構(gòu)間聯(lián)系密切的多為附屬關(guān)系,跨地域合作較少。近年來,中醫(yī)藥治療KOA進展迅速,臨床應(yīng)用呈現(xiàn)多樣化,因其不良反應(yīng)少、療效確切而被廣大患者所接受[29-32]。這些中醫(yī)院校及其附屬機構(gòu)各研究團隊從不同角度傳承和發(fā)揚了傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論,所以在臨床研究以及實踐中形成了各具鮮明特色的中醫(yī)學(xué)術(shù)團隊[33]。在以王擁軍、詹紅生、龔利等為代表的12個研究團體中,王擁軍團隊以石氏傷科理論為指導(dǎo),研究側(cè)重以中藥為干預(yù)手段[34-37];詹紅生團隊以石氏傷科理論為指導(dǎo),研究側(cè)重以中醫(yī)藥綜合療法為干預(yù)手段[38-41];龔利團隊以丁氏推拿流派理論為指導(dǎo),研究側(cè)重以中醫(yī)推拿手法為干預(yù)手段[42-46]。

自2014年以后沒有機構(gòu)發(fā)文量呈現(xiàn)爆發(fā)增長,說明具體研究機構(gòu)及各學(xué)術(shù)團隊對KOA的相關(guān)研究可能沒有較多的中文文獻(xiàn)成果展示。同時,KOA研究團隊較為分散,團隊間及團隊內(nèi)部合作不緊密,需要進一步加強該領(lǐng)域的合作。目前,中西醫(yī)在KOA的診療中各具優(yōu)勢,將這兩種優(yōu)勢有效結(jié)合,有利于進一步豐富KOA診療方案,加強各團隊間的研究合作。貫徹中西醫(yī)結(jié)合階梯治療理念,可有效阻止或延緩KOA進程[47-48]。

KOA領(lǐng)域的研究主要集中在臨床,研究人員應(yīng)進一步深入研究KOA發(fā)病及治療機制。2013年至2018年沒有新的研究熱點出現(xiàn),說明研究人員應(yīng)進一步擴大研究范圍,積極尋找切入點。2016年以后關(guān)節(jié)功能、生存質(zhì)量、組織工程等成為KOA領(lǐng)域新的研究方向,因此這些領(lǐng)域的研究值得研究人員聚焦。

本文通過CiteSpace和VOSviewer繪制知識圖譜,客觀、形象地展示了國內(nèi)研究KOA的現(xiàn)狀,對該領(lǐng)域的文獻(xiàn)進行系統(tǒng)梳理,發(fā)現(xiàn)KOA相關(guān)研究獲得國家級層面大力支持,各研究機構(gòu)、團隊間合作力度有待加強,同時研究人員應(yīng)進一步尋找新的研究切入點,以文獻(xiàn)的形式分享更多的研究成果。本研究也存在一定不足,本文僅對一個數(shù)據(jù)庫進行檢索,文獻(xiàn)覆蓋范圍略有不足。由于所導(dǎo)出文獻(xiàn)格式不同,不能同時對此數(shù)據(jù)庫所有文獻(xiàn)合并分析,從而對KOA研究領(lǐng)域的分析不夠全面,可能導(dǎo)致結(jié)果有一定偏倚。對于分析結(jié)果的解讀,可能會有一定的主觀性,從而對結(jié)果的客觀性造成影響。隨著文獻(xiàn)計量分析領(lǐng)域的不斷發(fā)展,建立統(tǒng)一的文獻(xiàn)計量分析數(shù)據(jù)庫將成為可能,對于知識圖譜解讀時,需要依據(jù)更豐富的文獻(xiàn),同時得到KOA研究領(lǐng)域?qū)＜业闹笇?dǎo)。