胡月 宋少鹏 马秀岚
耳鼻咽喉头颈外科学是研究耳、鼻、咽、喉、气管与食管诸器官以及颅底、颈部、上纵膈诸部位的解剖、生理和疾病现象的一门临床医学二级学科[1],专业性较强。通常情况下,掌握一个研究领域的发展状况往往需要查阅大量的参考文献,伴随着信息技术的飞速进步和论文发表数量的极速增长,手工搜集和分析参考文献已不能适应时代的发展。借助可视化手段的学习方式,不仅能使学生们在有限时间内掌握所研究领域的基本情况,还有助于提高硕士研究生的科研创新意识。
信息可视化软件CiteSpace(可视化文献分析工具)[2],是一项符合时代发展的重要成就,其突出特征是把一个研究领域的海量文献数据,以一幅引文网络知识图谱的形式直观呈现。能使学生们准确,便捷,高效的从海量的参考文献中找到本研究领域最重要、关键的信息。CiteSpace 目前在多个领域均有广泛应用,如刘勇等[3]应用CiteSpace 探讨了人工智能对我国教育领域产生的深远影响;李少惠等[4]应用CiteSpace 分析出我国公共图书馆服务体系目前的研究现状和发展趋势,并挖掘出了该领域的四大研究板块,为该领域的后续研究指明了方向;祁占勇等[5]应用CiteSpace研究了我国高等教育政策领域的研究主题和发展历程中的凸显问题,并指出未来应将高等教育政策研究的重点放在少数民族高等教育,民办高等教育,双一流建设,高等教育国际化等领域。本研究通过CiteSpace 分析耳鼻咽喉头颈外科的一种常见疾病(胆脂瘤),说明CiteSpace 在科研教学方面的应用价值,引领学生们在有限时间内快速找到所研究领域的核心作者、机构、国家,核心期刊,以及所研究领域的重要研究热点及研究前沿,掌握研究领域的知识脉络。
资料来源:以Web of science 核心合集为数据来源,检索式:[主题:“cholesteatoma(胆脂瘤)”,时间跨度为2014 年—2018 年(截止日期2018 年10 月22 日)]。共检索到834 篇参考文献。方法:使用CiteSpace V 软件对所得文献进行可视化分析。设置相关参数:时间分区(time slicing)设定为2014 年—2018 年,每一年为一个时间切片;节点类型(node types):依次选取国家(country)、机构(institution)、作者(author)、关键词(keyword)、期刊共被引(cited journal)等。节点阈值(selection criteria):选择(top 50 per slice),即每个时间分区中选择前50 个高频出现的节点;修剪选项(pruning):无(none)。
节点类型选择“country”,其他设置为默认。可得到国家合作图谱(图1)[6]。由图可知,高产国家主要是美国(USA)、日本(Japan)、意大利(Italy)、土耳其(Turkey)、中国(China)和韩国(South Korea);且美国、日本、意大利和土耳其之间合作关系比较密切。虽然我国在胆脂瘤领域的发文量较多,但与其他国家之间的合作和联系较少,尚未形成研究领域上的核心团队。其中,美国和意大利这两个词频外围圈为紫色,表明美国和意大利在近5 年胆脂瘤领域的研究中,发表的文献具有重要意义,对后来学者的研究产生了重要影响。
图1 国家合作图谱
节点类型选择“institution”,其他设置为默认,可得到机构合作图谱[6]。高产机构主要是摩德纳大学(意大利,Modena University)、维罗纳大学(意大利,Verona University)、范德堡大学(美国,Vanderbilt University)、东京慈惠会医科大学(日本,Jikei University)、哈弗医学院(美国,Harvard Med School)、复旦大学(中国,Fudan University),且摩德纳大学,维罗纳大学、范德堡大学和东京慈惠会医科大学与其它机构之间合作相对比较密切。
可视化图谱能为研究者们提供有影响力的研究团队和潜在合作者的信息,并可帮助相关科研人员建立合作关系[7]。节点类型选择“author”,其他设置为默认,可得到作者合作图谱。节点类型越大,表示作者发文量越多[6],连线表示作者合作关系,连线越多越粗,表示作者合作越密切,连线颜色表示第一次合作时间。高产作者主要是Marchioni D,Presuttil,Alicandri-Ciufelli M,Kuo CL 和Kojima H,且他们注重合作交流,他们是该领域的领军性人物,其研究方法和研究结论对胆脂瘤领域后续的研究可能产生重要的影响。对初学者来说,研究他们所发表的文献,往往能找到该领域的核心研究热点。
在学科发展中,分析期刊被引用率比分析期刊载文量更有价值,被引用率高的期刊是该学科的主要研究阵地,也能代表该学科发展的核心动态。节点类型选择“cited journal”,其他设置为默认,可得到期刊共被引图谱。节点类型越大,表示期刊被引用次数越多[6],连线表示共被引强度,连线颜色表示第一次共被引时间。共被引最高的期刊前五位的是Laryngoscope,Otology&Neurotology,Journal of Laryngol Otol,Otolaryng Head Neck,Eur Arch Otorhinolaryngol。通过期刊的共被引分析,可以了解研究领域中知识来源的分布,知道所研究领域都引用了哪些期刊,以及期刊之间的相互联系是怎样的。核心期刊的关注点代表了该领域最先进的研究方向,能为后来的研究人员提供重要的参考价值和研究方向。
研究热点是在某一时间段内,有内在联系、数量相对较多的一组论文所探讨的科学问题或专题。关键词是对文献主题内容的高度概括,体现着文献的核心学术思想和观点[8],关键词的高频出现,意味着此问题得到了学术界的高度关注,在很大程度上是相关领域的研究热点。节点类型选择“keyword”,其他设置为默认。可得到关键词时区图谱(图2),越靠近左下角,表示出现的时间越早,反之,出现于右上角表示出现的时间越近。图中关键词字体越大,表示关键词出现频次越多,连线表示共现强度,连线越多,表示关键词之间的相互作用越紧密[9]。由图可知,不同时间段内对胆脂瘤的研究热点是不一样的,如2014 年集中于胆脂瘤的手术治疗和病理机制(细胞增殖),2015 年耳内镜开始流行,2016 年集中于耳内镜协助手术治疗,2017 年在听力水平及侧颅底方面关注较多,而2018 年开始转向基础研究(体外实验,大鼠模型等)。
图2 关键词时区图谱
突现关键词是在某一段时间内大量出现,可反应该段时间内研究领域的研究热点和预测研究趋势[10]。节点类型选择“keyword”,点击突发性检测(burstness),其他设置为默认。可得到关键词突发检测图谱(图3),突发强度(strength)越大,表示该领域越活跃,可代表研究领域的新兴趋势或研究前沿。由图可知,目前关于胆脂瘤的研究前沿是听力水平,MRI(single shot),术后疗效等。
图3 关键词突发检测图谱
科学计量学用半衰期描述文献的衰老速度,文献的半衰期越长,代表文献越经典[6]。节点类型选择“reference”,按半衰期排序找到排名前10 的文献,见表1。通过此种方法找到研究领域的经典文献,能让学生们在有限时间内选择性阅读有重要价值的文献,不仅能为学生们节省大量时间,而且能快速抓住研究领域的核心问题,具有重要的教学意义。
撰写论文是每一位医学研究生必须掌握的技能,有效阅读文献是研究生科研能力培养的重要部分,尤其是医学专业学位研究生,由于并轨住院医师规范化培训,既要完成研究生培养阶段的课程,又要完成规培生的临床轮转任务,使大量研究生很少有业余时间阅读文献,很难掌握研究领域的基本情况及发展趋势。在如今这样一个信息爆炸、资源共享的时代,几乎所有的期刊已经实现电子化[11],如何高效地通过电子文献来掌握所研究领域的研究基础、发展趋势、研究热点和研究前沿成为医学研究生的难题之一。而采用文献分析软件对电子文档进行多角度分析,往往能达到事半功倍的效果。
可视化分析能揭示信息内部特征和发展规律,它是将大量的信息、数据和知识转化为一种更加直观、形象的视觉形式,从而来提升人们对事物的发现、理解、分析能力及整体概念的形成[12]。CiteSpace 是基于Java 研发的一种可视化分析软件,基本原理是通过共引分析(co-citation analysis)和寻径网络算法等理论,在时间分区内寻找文献的共现关系,形成共现网络,然后把众多小的网络按照时间的先后顺序进行合并[13],绘制可视化图谱来分析学科演化的关键轨迹,能挖掘研究热点,研究前沿,寻找研究领域的核心作者、机构、国家等,突出显示研究领域在发展过程中的一些重要内容,能有效地帮助研究生们更好地理解所研究的领域。因此,在研究生培养阶段,掌握CiteSpace 的使用方法及用途具有重要的教学意义。本文以耳鼻咽喉头颈外科常见疾病“胆脂瘤”为例,使用CiteSpace 挖掘出在胆脂瘤领域的研究热点及研究前沿,以及在胆脂瘤领域做出重要贡献的高产国家,机构和作者,找出了在本领域的核心期刊,以及近5 年中已发表的关于胆脂瘤的经典文献,阐述可视化软件CiteSpace 在科研教学方面的应用价值,起抛砖引玉的作用,旨在为研究生门研究其他领域提供新的视角。
表1 半衰期排名前10 的参考文献信息