基于Medline数据库的定量MRI技术研究文献计量学分析

王倩，綦维维，夏光辉，马霄红，冯世超，赵心明*

1.中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科，北京 100021；2.北京大学人民医院放射科，北京 100044；3.中国医学科学院信息研究所信息中心，北京 100020； *通讯作者 赵心明xinmingzh@sina.com

随着 MRI检查设备的不断更新，MRI定量参数成像技术指标有可能取代临床观察指标[1-2]。本研究分析2007－2016年Medline数据库刊载的定量MRI技术相关文献，从文献外延信息的多维度做文献计量学分析，并对该领域的热点主题词做聚类和相关分析，旨在揭示定量MRI技术的发展规律和变化趋势，为进一步研究提出合理化建议。

1 资料与方法

1.1 文献来源 以PubMed为引擎平台，检索美国国立医学图书馆Medline数据库。经检索、洗脱、查阅及整理，最终有3594篇文献纳入分析。

1.2 检索条件 构建检索表达式：{("diffusion weighted imaging"[Title/Abstract]OR "DWI"[Title/Abstract])AND ("ADC"[Title/Abstract]OR "apparent diffusion coefficient"[Title/Abstract]) OR ("IVIM"[Title/Abstract]OR "intravoxel incoherent motion"[Title/Abstract])AND ("standard ADC"[Title/Abstract]OR "standard apparent diffusion coefficient"[Title/Abstract]OR "diffusion coefficient"[Title/Abstract]OR "pseudodiffusion coefficient"[Title/Abstract]OR "perfusion fraction"[Title/Abstract])OR ("PWI"[Title/Abstract]OR "perfusion weighted imaging"[Title/Abstract]) AND ("slow ADC"[Title/Abstract]OR"SADC"[Title/Abstract]OR "fast ADC"[Title/Abstract]OR "FADC"[Title/Abstract]OR "cerebral blood flow"[Title/Abstract]OR "CBF"[Title/Abstract]OR "cerebral blood volume"[Title/Abstract]OR "CBV"[Title/Abstract])OR ("DCE MRI"[Title/Abstract]OR "DCE-MRI"[Title/Abstract]OR "dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging"[Title/Abstract]OR "dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging"[Title/Abstract])AND ("time to peak"[Title/Abstract]OR "TTP"[Title/Abstract]OR "MS"[Title/Abstract]OR "SImax"[Title/Abstract]OR "Ktrans"[Title/Abstract]OR "Kep"[Title/Abstract]OR "Ve"[Title/Abstract]) OR ("DKI"[Title/Abstract]OR "diffusion kurtosis imaging"[Title/Abstract])AND ("mean kurtosis"[Title/Abstract]OR "MK"[Title/Abstract]) OR ("IDEAL IQ"[Title/Abstract]OR "IDEALIQ"[Title/Abstract]) OR ("iterative decomposition"[Title/Abstract]AND "echo asymmetry"[Title/Abstract]) AND("least-squares estimation"[Title/Abstract]OR "least squares estimation"[Title/Abstract])}。限定检索时限为2007－2016年，检索语种不限。

1.3 数据处理 将检索文献数据套录到 Excel，采用Thomson Data Analyzer（Version 2.4）软件进行数据洗脱。通过人工查阅，必要时阅读原文剔除重复文献。利用SRS 8.2软件对Medline数据库热点主题词做聚类和相关分析。

2 结果

2.1 年代-发文量分布 从分析结果可见，2007－2016年，定量MRI技术研究领域共收录文献3594篇。10年间定量MRI技术研究领域的发文量保持平稳上涨的态势（图1），表明定量MRI技术已成为MRI研究领域的热点研究方向之一。2007－2011年发文量增长平稳，年增长率达7.79%~23.88%，2013年开始年发文量突破400篇，提示MRI越来越受到广大学者的重视。该领域成为研究热点与近年MRI设备的不断完善以及后处理配套软件的更新升级有关[2-5]。10年来研究热度不减反增，持续升温。

图1 2007－2016年定量MRI技术研究年发文量增长趋势

2.2 期刊分布 定量 MRI技术研究领域的相关文献分别刊载于812种期刊。其中，刊载1~4篇文献的期刊534种，5~10篇的期刊76种，发表100篇以上文献的期刊10种。依据布拉德福文献分布定律[6]，将全部期刊分为高效区、中效区和低效区，计算各区域期刊数量之比为7∶24∶781。根据文献分散函数，绘制布拉德福文献分散曲线（图2），其中R（n）为对应n的论文累积数，C为核心区期刊数。结果可见，该领域相关的7种核心期刊占该领域期刊总量的0.86%，但其刊载的文献量占总文献量的 35.80%（表1），表明 MRI定量研究发文期刊分布广泛而核心期刊分布相对集中。

表1 2007－2016年定量MRI技术研究的核心期刊分布

图2 2007－2016年定量MRI技术研究文献分散曲线

7种定量MRI技术研究的核心期刊中有3种期刊属于MRI领域的专业期刊，分别为Journal of Magnetic Resonance Imaging（JMRI）、Magnetic Resonance Imaging（MRI）和Magnetic Resonance in Medicine（MRM）。其中，JMRI以384篇成为定量MRI技术研究领域载文量最高的杂志。从文献分散曲线的分布来看，定量MRI技术研究的核心期刊数量适中，集中态势良好。而相关区涉及期刊较少，在今后的研究中可通过开展与交叉学科的高质量合作，提高相关区的期刊种类和数量。离散区的期刊数量较多但发文量极少，提示这些期刊对MRI定量研究的认知度低且涉及的交叉学科研究合作不够紧密，研究的可持续性未受到很好的关注。

2.3 地区分布 2007－2016年共计 46个国家刊载过定量MRI技术研究的相关文献（图3）。其中50%以上的国家发表此领域文献在10篇以下；同时，仅8个国家发表文献在100篇以上。其中，美国在该领域发文量高达1640篇，占所有发文国家文献总量的45.63%。其次是英国和德国，分别为409篇和373篇。而美国、英国、德国在该领域的总发文量共占67.39%，提示美国、英国、德国在定量MRI技术研究方面拥有很强的实力，是世界范围内定量MRI技术研究的核心区域。这一核心力量区域发表的文献在一定程度上可代表该领域的研究水平。中国大陆位居第六，发文量 164篇，占4.56%，表明我国虽已在该研究领域占有一席之地，但与代表核心力量的美国、英国、德国相比，还存在较大的差距。

2.4 机构分布 由于PubMed数据库仅标引第一作者所在机构，以第一作者所在机构为数据洗脱依据，提取机构名称，以递减顺序排列。从机构性质来看，定量MRI技术研究发文量排名前50的机构主要来自医院（14所）、研究所（7所）、院校（29所），表明定量MRI技术研究已呈现出多机构合作的态势。其中，3594篇文献中有215篇文献作者来自多家机构。而院校附属医院占有较大比例，在该领域的发文数量及质量有很大的优势。其中，韩国成均馆大学医学院以52篇的发文量位居第一位；其次是美国纽约大学医学部，发文量为35篇。发文量在10篇以上的机构有23家，主要来自于美国、韩国、中国。

图3 2007－2016年定量MRI技术研究发文量地区分布

2.5 作者分布 10年间定量MRI技术研究的第一作者共计2587人，发表文献量为1~20篇（表2）。其中，发表1篇文献的作者为2052人；发表2~20篇文献的作者为535人，占20.68%，与洛特卡定律[7]对发文量1篇的作者占 60%的描述不符。根据普莱斯定律[5]对发文量与第一作者关系的描述，m代表论文发表数量占总量50%的作者文献发表量的下限值，取发表篇数大于该下限值的研究人员定义为某学科的高发文量作者[8]。本研究中，m≈3.35，取m=3作为高发文量作者的下限，发表3篇以上文献的作者为212人，所发表文献量为896篇，占文献总量的24.93%，远低于定律中高发文量作者的发文量应占总发文量 50%的要求。评价该领域的杰出人才与全数第一作者总人数的比例关系公式，R=0.1816，得到本研究的高发文量作者遵循普莱斯定律的理论值为569人，而实际统计值仅为212人。这可能与定量MRI技术研究属于医学影像学的细小分支学科，与内外科、基础医学等研究领域的受关注程度仍有很大的差异以及学科属性有关。2.6 文献引用率分析 高引文献量和被引次数分析显示，我国文献最高被引频次为 27次，远低于世界排名前20名的最低水平108次。

2.7 热点词频分析 定量 MRI技术研究领域共涉及4050个Mesh词，计3594篇文献，见表3。2007－2016年的前后5年对比，定量MRI技术领域研究呈明显上涨趋势，表明定量MRI技术研究日益受到MRI研究领域的重视，是研究热点之一。

在临床应用研究方面，扩散加权成像（DWI）是定量MRI技术研究的集中地带。从早年过度集中于中枢神经系统脑梗死、脑中风、脑组织退行性改变等[9]向体部躯干实体组织扩展，广泛应用于乳腺、腹盆、四肢软组织肿瘤，并成为常规扫描序列以及快速全身DWI[10]，既达到类PET用于全身肿瘤筛查的目的，又免于核素的放射性损伤，具有良好的临床应用前景。肺组织由于含有大量气体一直是MRI的盲区，然而，近年来通过 DWI鉴别阻塞性肺炎与肿瘤组织残存的研究不断涌现，为肺脏 MRI的应用开阔了思路[11]。2007－2016年，前后5年对比DWI研究检索发文量增加大于 1倍，占定量 MRI技术领域发文量的43.43%，研究范围不断扩大，涉及胃肠肿瘤、淋巴结定量评价等方面，这也体现了DWI在定量MRI技术领域的重要地位。

表2 2007－2016年定量MRI技术研究的作者群分布

体素内不相干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM）的DWI技术，其真性扩散系数D值可比ADC值更准确、真实地反映活体组织的扩散状态，有助于良恶性的鉴别诊断、恶性程度分级以及放化疗治疗反应评估。而扩散相关的灌注系数D*和灌注分数f与组织的微血管密度相关，有望成为评判肿瘤血管状态的无创性影像生物学标记[12]。通过对定量MRI技术领域IVIM 相关文献的共词分析发现，71.1%的文献围绕实体肿瘤的诊断、鉴别诊断以及肿瘤恶性程度判定研究，研究热点主要集中于肝脏、肾脏、胰腺、子宫、前列腺和乳腺等实体肿瘤方面。而 2012－2016年，IVIM技术在慢性疾病方面的发文量猛增，其中在肝纤维化、非酒精性脂肪肝中肝脏微环境状态的变化以及治疗后的疗效评价方面的文献量占13.72%（83/605篇）[13-14]。2007－2016年，IVIM技术研究发文量占定量MRI技术领域总发文量的16.83%，且前后5年增长近3倍，表明IVIM双指数模型研究在定量MRI技术领域具有重要地位。

扩散张量成像（DTI）和扩散峰度成像（DKI）定量成像序列作为 DWI技术的延伸，相关共词分析显示DTI和DKI定量成像已从早期的反映脑灰白质扩散的微观结构，逐步应用于肿瘤良恶性鉴别诊断。DKI在全身多器官组织肿瘤方面的临床应用可能成为今后的又一个研究热点。

磁共振波谱成像（MRS）是早期 MRI定量研究热点之一。前后 5年对比呈明显下降趋势，减少近50%，且研究范围明显受限，主要局限于脑、肝脏和前列腺的生化代谢产物分析。这可能与MRS时间长、干扰因素多、易受磁场不均匀及周围脂肪污染、成像原理不同结果差异大的影响有关。

质子密度脂肪分数（proton density fat fraction，PDFF）作为近年不断校正优化拟合的脂肪测定序列，在脂肪含量定量测定方面具有极大优势[15]。前后5年对比PDFF相关文献量增加近5倍，这与该序列的稳定性和可重复性不断提升有关，也与其成像时间短且直接易测有关。采用复杂多峰脂肪模型（6峰或7峰）拟合全域脂肪分布，使脂肪计算更准确。同时，采用六回波技术提高信噪比（SNR），减少噪声过高对低脂肪分数测量的干扰[16]。PDFF在肝脏、脂肪组织以及骨髓组织的应用将成为今后定量 MRI技术领域的热点方向之一[17]。

2.8 聚类分析 2007－2016年，定量MRI技术领域研究前10位的Mesh主题词共涉及20个聚类因子，覆盖定量MRI技术领域研究发文量的74.18%。图4所示近 10年定量 MRI技术领域大量研究围绕定量MRI技术的可重复性和应用稳定性展开，与定量研究的特性相吻合。

2.9 相关分析 将2007－2016年定量MRI技术领域研究前50位的Mesh主题词做相关分析。相关分布图中圆点面积代表研究方向所占比例，连线代表热点主题词间相关性的强弱。图5所示DWI在定量MRI技术领域所占比重最大，而各研究热点方向间的相关系数呈中、弱相关不等，提示定量MRI技术领域研究多学科交叉合作的研究模式已基本形成，交叉合作的深度与广度有待进一步加强。

3 讨论

定量MRI技术领域核心期刊中有3种为全球共识的MRI领域高水平专业期刊，这说明该领域研究在行业内备受关注。MRI、JMRI期刊侧重于临床应用型研究；MRM则偏重于MRI原理和数学模型算法方面的研究。近10年我国在定量MRI技术研究领域应用研究的发文量不少，而MRM的10年发文量仅14篇，表明我国在定量 MRI技术领域针对成像原理和医学物理相关的研究能力较薄弱，这可能与我国影像医学未设置相关医学物理专业的现状有关，重视和加强相关专业学科建设对于掌握定量 MRI技术核心成像技术、提高定量MRI技术的基础科研水平意义重大。

表3 定量MRI技术研究前后5年热点分布比较（篇）

图4 定量MRI技术的前10位主题词聚类分析分布

图5 定量MRI技术的前50位主题词的相关分析分布

3594篇文献中有215篇文献作者来自多家机构。其中，2家机构联合发文量为167篇；3家联合发文48篇，说明该领域多机构联合研究较少，多机构交叉合作的科研模型已初具规模。全球排名前 20名机构中我国8家医院入选，表明我国在该领域高水平研究机构不少。而大多数MRI定量技术高水平研究机构集中在南方各省市，体现出南北分布不均。定量 MRI作为一项新兴技术，应在今后发展中加以纠正和调整。

分析高引文献和被引次数发现，我国文献最高被引频次为27次，远低于世界排名前20名的最低水平108次，可见我国在定量MRI技术领域的发文情况存在“高量低引”的特点，表明我国缺乏在该领域极具国际影响力的杰出科学家，且研究的创新性不足，论文质量以及国际声望均有待于进一步提高，亟需加强该领域的杰出人才培养和人才队伍建设。

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