近5年经颅磁刺激相关研究的可视化分析

刘丹阳，叶静，钟冬灵，李涓，金荣疆

成都中医药大学，四川成都市610075

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)是利用时变磁场作用于大脑皮质，产生感应电流，改变神经细胞动作电位，从而影响脑内代谢和神经电活动的生物刺激技术[1]。TMS作为一种安全无创的技术，在精神与神经性疾病的治疗中已得到广泛应用[2]，在神经康复学和精神心理学等领域也显示出很好疗效，备受相关专业人士关注[3]。

CiteSpace是一款信息的可视化软件，主要基于共引分析理论和寻径网络算法等，对特定领域文献(集合)进行计量，以探寻学科领域演化的关键路径和知识拐点，并通过一系列可视化技术，分析学科演化动力机制，探测学科发展前沿[4]。本研究应用该软件可视化分析TMS的研究动态和热点，分析其研究动向，为进一步研究提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源与检索方法

检索Web of Science数据库。检索式TS=“Transcranial Magnetic Stimulation”，索引SCI-E，语言类型English，文献类型Article，时间2014-2018(截止日期：2018-11-10)。

1.2 方法

将检索数据的全记录与引用的参考文献以纯文本格式导出，以“download_XXX”命名。将数据导入CiteSpace V软件，设置参数：时间段2014-2018，时间切片1，主题词来源和关键路径为系统默认值，节点类型分别选取作者、机构、地区、学科和关键词，根据节点调整阈值(TopN)，Top N%、ThresholdInterpolation、Select Citers为默认值。

2 结果

2.1 文献量

共检索到4820篇文献，年发文量平稳，年均发文量约1000篇(图1)。

2.2 作者

TopN=20时，得到66个节点，125条线。频次前5位的作者依次是Daskalakis Z J(77)、Pascual-Leone A(68)、Fitzgekald P B(55)、Rothwell J C(53)和Meyer B(49)；中心性前5位的作者依次是Ziemann U(0.16)、 Chen R(0.14)、Ascual-Leone A(0.13)、 Rothwell J C(0.12)和Koch G(0.06)。以Ziemann U为中心的作者合作交流较多；分散的节点也较多，与中心联系不够紧密，大部分作者频次低。见图2。

图1 各年发文量

图2 作者合作网络

2.3 机构

TopN=20时，得到61个节点，201条线。频次前5位的机构依次是多伦多大学(149)、伦敦大学学院(148)、哈佛大学(101)、哈佛医学院(90)和牛津大学(83)。中心性前5位的机构依次是伦敦大学学院(0.44)、英属哥伦比亚大学(0.21)、加州大学洛杉矶分校(0.20)、牛津大学(0.19)和哈佛大学(0.17)。研究机构多是发达国家综合性大学，机构联系紧密，分散点少。见图3。

2.4 地区

TopN=20时，得到23个节点，86条线。频次前5位的地区依次是美国(1314)、意大利(689)、德国(633)、英国(600)和加拿大(522)；中心性前5位的地区依次是美国(0.24)、意大利(0.22)、英国(0.21)、丹麦(0.11)和瑞士(0.09)。领先的地区基本上是经济发达国家，地区间注重合作交流。中国与美国、日本和巴西有合作关系。见图4。

图3 机构合作网络

图4 国家合作网络

2.5 学科

TopN=20时，得到26个节点，67条线。涉及最多的学科分类前6位依次是神经科学和神经学(3455)、神经科学(2948)、临床神经学(1292)、心理学(541)、精神病学(480)和科学与技术(359)；由于神经科学和神经学包含神经科学，可以合并，对TMS的研究大多数是神经学和神经科学研究。中心性前5位的依次是工程学(0.51)、神经科学(0.43)、康复学(0.43)、神经科学和神经学(0.38)和科学与技术(0.15)；工程学与物理学、应用物理学、生物医学工程、科学与技术以及康复学等都有交叉；各学科之间联系紧密。见图5。

2.6 关键词

关键词分析是对探索研究热点的重要过程[5-6]。阈值维持默认值，得到69个节点，260条线。去除其中与TMS有关的词，包括transcranial magnetic stimulation、tm、rtm、transcranialmagnetic stimulation、transcranial magneticstimulation、 magnetic stimulation 和repetive magnetic stimulation，频次前13位的关键词依次是人脑运动皮质区(12.7%)、运动皮质区(11.5%)、大脑(10.6%)、皮质区(10.4%)、兴奋性(10.2%)、可塑性(8.1%)、大脑刺激(7.8%)、脑卒中(7.1%)、人类(6.9%)、前额皮质区(6.3%)、调整(6.3%)、皮质区的兴奋性(6.2%)和抑郁症(6.0%)；中心性前11位的关键词依次是人体运动皮质(0.07)、抑郁症(0.07)、内存储器(0.07)、难治性抑郁症(0.06)、功能连接(0.06)、大脑皮质可塑性(0.06)、大脑刺激(0.05)、背外侧前额叶皮质(0.05)、前额皮质区(0.04)、Meta分析(0.04)和康复(0.04)。关键词之间联系紧密。见图6。

图5 学科网络

图6 关键词共现图谱

聚合分析得到5个聚类群。见图7和表1。突显词分析得到6个突显词，分别是顶叶皮质、系统、运动、感觉、表达和随机对照试验，说明近年的研究前沿是TMS针对大脑皮质特定功能区域的临床研究[7-8]。见图8。

图7 关键词聚类图谱

图8 突显关键词

3 讨论

本研究中的高产作者Daskalakis Z J来自加拿大多伦多大学成瘾和心理健康中心，研究方向是神经科学和神经学、精神病学，基本每年都有相关文章发表；他的高引用文献是“TMS对重度抑郁症的临床研究”，因方法严谨、样本量大且广泛，在研究中有重要地位[9]。学术交流联系最紧密的Ziemnn U来自蒂宾根大学神经与脑卒中研究部门，主要研究方向是临床神经学和神经科学。其他频次较高、联系紧密的作者分别是Sollmann N、Meyer B、Ringel F和Krieg S M，均来自慕尼黑工业大学神经外科，主要研究方向为导航TMS在脑部语言区的应用和效果[10-11]，在应用TMS进行语言区检测方面有多项研究[12]；他们与其他机构交流较少。

机构分析中，频次最高的为多伦多大学，中心性最大的为伦敦大学学院；高产机构哈佛大学文献发表时间集中在2014年至2016年，而近两年发文量多的机构为哈佛大学医学院，说明近年来对TMS的研究方向正转向医学。

地区分析显示，对TMS的研究与其经济水平和科学水平有一定关系。学科分析显示，TMS研究所涉及的学科可以分为基础科学、基础医学和临床医学，基础研究集中在生物工程基础和神经机制方向[13-14]，临床研究多涉及神经疾病、心理疾病、精神病和康复[15-16]；对TMS的研究不局限于治疗，对原理和设备也有一定研究[17]。TMS研究多集中于大脑皮质机制研究以及疾病临床研究；近年来趋向于TMS对大脑皮质特定区域的特定效应研究，如Sliwinska等[18]利用TMS的定位功能对颞上沟参与面部表情识别进行研究。

综合分析，各机构和作者间联系还可加强，国际间合作有待进一步拓展。神经科学和神经病学研究开展较早且较成熟，可转向较大样本量的临床研究。高中心性作者Ziemnn U与Lefaucheur J P等制定的重复性TMS循证指南，在全球有高影响力和权威性[19]。临床物理学和内科学是TMS近两年的研究新方向。加强TMS多学科研究，扩展应用范围，是新的研究方向。

表1 关键词聚类结果分析

目前发表的文献，关键词多集中于概括性较高的理论性词语，选择较单一；临床疾病主要集中于神经疾病和精神疾病；基础研究以机制研究多见。突显词分析没有提示重大研究领域突破，需提高创新性，探讨更多研究点。

本文限制了文献类型，限制了语言类型，缺乏国内TMS研究现状。有待进一步研究。