基于CiteSpace 近10 年神经根型颈椎病研究进展知识图谱可视化分析*

卜寒梅 苏瑾 杨光 王平#

（1 天津中医药大学第一附属医院骨伤科 天津300381；2 国家中医针灸临床医学研究中心 天津300381）

CiteSpace 是陈超美教授使用Java 语言开发的一款应用于科学文献信息可视化分析软件，通过对某一研究领域大量文献数据进行共现或共被引多元分析和挖掘有效信息，将数据分析映射在多维度图形中，多层面呈现出研究网络结构动态变化，形成该领域的知识图谱，分析预测研究热点发展趋势。神经根型颈椎病（Cervical Spondylotic Radiculopathy,CSR）是由于颈椎椎间盘退变、节段性不稳定、骨质增生等原因在椎管内或椎间孔处刺激和压迫颈神经根所致，其主要症状包括沿神经根支配区的上肢麻木和（或）放射痛，颈部或伴肩背部疼痛等，在各型颈椎病中发病率最高，约占60%～70%[1]。本研究采用CiteSpace 软件对Web of Science 核心合集数据库检索出文献的国家/地区、作者、期刊、关键词等进行可视化分析并绘制知识图谱，直观地阐述该研究领域的发展过程、研究热点及趋势，从而达到时间、空间多维度量化研究成果。现报道如下：

1 资料与方法

1.1 文献来源

1.1.1 检索数据库 登录Web of Science 数据库，选择数据库类型并选择“Web of Science Core CollectionTM”即Web of Science 核心合集数据库。

1.1.2 检索具体策略 （1）检索时间段：近10 年以来（2011 年 1 月 1 日 ～2020 年 7 月 30 日）有关 CSR相关文献；（2）检索式：主题（Cervical Spondylotic Radiculopathy）OR 主题（Nerve Root Type Cervical Spondylosis）OR 主 题 （Neck Pain With Radiculopathy）OR 主题 （Cervical Radiculopathy）；（3） 检 索 字 段 均 为 “ 主 题 ” 检 索 ， 索 引=SCI-EXPANDED，进行全面检索。

1.1.3 检索结果 通过检索得到文献共680 篇。

1.2 数据导出 将Web of Science 核心合集数据库检索的680 篇文献导出，下载记录内容为：“全记录与引用的参考文献”，文件格式为“纯文本格式”进行保存， 并按照 CiteSpace 的要求命名为“download_XXX”。

1.3 分析方法 将全记录与引用的参考文献纯文本文件导入 CiteSpace V.5.6.R4（64-bit）软件，进行数据过滤与除重，最终得到文献共680 篇。参数设置如下：节点类型根据具体分析项目而定。Time Slicing 选择 2011 年 ～2020 年，Year Per Slice 选择为“1”，Term Source 默认全选，Link 默认 Cosine，Selection Criteria 选择 TOP N=50，TOP N%=10%，Thresholding （c，cc，ccv） 默 认 选 择（2，2，20）（4，3，20）（4，3，20），Pruning 根据不同数据得到初始结果后再决定使用何种精简方法，本文选择Pathfinder 或 Minimum Spanning Tree 联合 Pruing sliced networks。在CiteSpace 绘制的知识图谱中，节点（圆圈）半径的大小表示出现频次的多少；节点间的连线表示存在合作（或共现）关系；中心度表示国家、作者、关键词等作为媒介的能力。

2 结果

2.1 发表年份 2011 年～2016 年，发表文献数量有小幅度上下波动。2016 年～2019 年，发表文献数量呈逐年上升趋势，虽然在2020 年中仅统计到7 月30 日，但是其发表文献数量已经与2011 年全年接近。2011 年～2019 年，平均每年发文量为70 篇。总体上分析，近10 年以来，CSR 的发表文献数量整体呈上升趋势。近 10 年（2011 年 1 月 1 日 ～2020 年 7月30 日）发表文献具体数量随时间变化见图1。

图1 CSR 文献发表数量趋势

2.2 发表国家/地区 发文频次前3 的国家/地区分别为：美国（262 次）占文献总量的38.5%，中国（86 次）占文献总量的12.6%，韩国（50 次）占文献总量的7.4%。见表1。在CiteSpace 国家/地区合作知识图谱中共得到47 个节点，94 条连线，密度为0.087。国家/地区合作主要以美国、瑞典、澳大利亚为中心，与其他国家联系较多。见图2。

表1 CSR 国家/地区文献量与中心度前5 排名

图2 CSR 国家/地区合作关系图谱

2.3 学科方向 对纳入文献学科方向进行可视化分析，发现频次排名前3 分别是神经科学（372 次）、骨科学（225 次）、外科学（162 次）。中心度前 3 位的学科方向分别为神经科学、生物化学和康复医学，中心度分别为 0.20、0.19、0.15。见表 2。在 CiteSpace 学科方向共现知识图谱中共得到86 个节点，111 条连线，密度为0.030 4。见图3。

表2 CSR 研究方向发文量与中心度前5 排名

图3 CSR 研究方向共现图谱

2.4 作者 对纳入文献作者进行可视化分析，其中发文量频次最多的作者是PEOLSSON A（23 次），第2～5 分别为 DEDERING A（15 次）、LOFGREN H（14次）、OBERG B （12 次）、RIEW KD （11 次）。在CiteSpace 作者合作知识图谱中共得到168 个节点，401 条连线，密度为0.028 6。见图4。中心度前3 作者分别为：RIEW KD（0.02）、LOFGREN H（0.01）、LUBELSKI D（0.01）。从作者合作关系图谱中可以看出，以PEOLSSON A 为主的团队最为突出，其与LOFGREN H、OBERG B、DEDERING A、WIBAULT J 等作者建立了合作关系。该团队主要从事前瞻性随机对照试验研究，如对CSR 患者术后不同康复治疗的长期随访研究[2]；横断面观察研究，如对保守治疗CSR 患者生物-心理-社会变量的全面评估，建立与工作能力变异相关因素和潜在过程的理论模型[3]。其次还有以BENZEL EC 为代表的团队，其主要研究比较不同手术方式对颈椎椎体的影响、术后效果以及成本效益[4]。以WEI X 为代表的团队，主要探讨中药汤剂、中成药、手法等中医治疗手段对CSR 的临床疗效[5]。虽然 VLEGGEERT-LANKAMP CLA 为代表的团队研究方向与BENZEL EC 为代表的团队相似[6]，但这两个团队并没有合作关系。

图4 CSR作者合作关系图谱

2.5 期刊 将纳入文献进行期刊共被引知识图谱分析，被引频次数最高的期刊是SPINE（545 次），其次是 EUR SPINE J（379 次）和 SPINE J（343 次）。见表3。在CiteSpace 学科共被引期刊知识图谱中共得到434 个节点，1 201 条连线，密度为 0.012 8。见图 5。中心度最高的期刊为J NEUROL SCI，中心度为0.10。

表3 CSR 共被引期刊前5 排名

图5 CSR 期刊共被引图谱

2.6 文献 对纳入文献共被引次数统计分析，排名前5 高频共被引文献频次数及中心度结果见表4、表5。在CiteSpace 文献共被引知识图谱中共得到469 个节点，640 条连线，密度为 0.005 8。见图 6。在共被引文献频次前5 名的文献中可以看出，被引频次最高的是退行性疾病引起的CSR 诊断和治疗循证临床指南[7]，其次为颈椎不同手术方式的随机、对照试验或疗效远期随访研究[8]。在共被引文献中心度分析中，除了CSR 临床循证指南以及对手术方法的随机对照临床研究之外，CSR 引起的神经性病理性疼痛评估指南同样值得重视[9]。

表4 CSR 共被引文献频次前5 排名

表5 CSR 共被引文献中心度前5 排名

图6 CSR 文献共被引图谱

2.7 关键词 （研究热点） 对纳入文献进行关键词共现分析可以直观地发现研究主题热点。频次数前3 的关键词依次为：颈椎神经根病变（249 次）、神经根病变（164 次）、融合（108 次）。第4～10 见表6。在CiteSpace 关键词共现知识图谱中共得到349 个节点，888 条连线，密度为0.014 6。见图7。中心度前3的关键词依次是：脊柱手术（0.14）、神经病理性疼痛（0.14）、减压（0.13）。第 4～10 见表 6。将关键词共现进行聚类分析，使用关键词标签提取聚类标签，并选择LLR 算法对关键词进行聚类分析，聚类结果显示Modularity Q=0.501 9，Mean Silhouette=0.793 1，聚类共得到12 个聚类标签及Silhouette 值。见图8。Modularity Q 表示网络模块化的指标，值越接近1表示该网络的聚类结果越好。Silhouette 值是在聚类后衡量某个聚类内部同质性的指标，该值在0.5 以上可以认为该聚类结果是合理的，越接近1 反映聚内部同质性越高。结果显示关键词聚类得到的12个标签内部同质性是合理的。见表7。

表6 CSR 关键词共现前10 排名

图7 CSR 关键词共现图谱

图8 CSR关键词聚类分析图谱

表7 CSR 关键词聚类分析

2.8 突现词（研究新领域） 通过考察词频，将某段时间内频次变化率高的词探测出来，这些词就称为突现词。其可以反映某段时间内的主要研究方向以及新领域。通过CiteSpace 探测共得到20 个突现词。见图9。可以分为5 个阶段：第1 阶段为2011 年～2013 年：颈椎关节成形术、肌电图、椎间融合术、活体、脊椎病、神经根阻滞；第2 阶段为2013 年～2015年：疼痛、背痛、随机对照试验、有效性；第3 阶段为2015 年 ～2017 年：硬膜外注射、危险因素、手法、质量；第 4 阶段为 2017 年 ～2018 年：一般人群、流行病学；第 5 阶段为 2018 年 ～2020 年：异位骨化、颈椎间盘置换术、CSR。突现词强度最大的前5 个词分别为：椎间融合术（4.622 2）、流行病学（4.353 6）、危险因素（3.853 1）、疼痛（3.660 5）、脊椎病（3.480 2）。

3 讨论

近10 年来CSR 相关文献大致呈上升趋势，尤其是2016 年～2020 年呈逐年递增。结合近10 年CSR 文献可以发现目前研究内容有以下特点：手术治疗与非手术治疗相结合。手术治疗包括颈椎前路减压融合术、颈椎间盘置换术、颈椎后路椎间孔手术等，非手术治疗包括颈椎牵引和中医药治疗。Peolsson A 等[10]比较了手术联合物理治疗与单纯物理治疗CSR 的临床效果。Aydin NA 等[11]验证了间歇性颈椎牵引治疗椎间盘突出引起CSR 的有效性。自2015 年后中医药治疗CSR 的研究逐渐活跃起来，大部分研究运用Meta 分析为手法、针灸、针刀等缓解CSR 患者临床症状提供了有效的循证评价[12]。

图9 CSR 突现词图谱

从颈椎骨性结构到颈部肌肉软组织的研究。Mitsutake T 等[13]通过磁共振成像发现CSR 患者中颈部肌肉脂肪浸润与姿势稳定性有关。Yun Y 等[14]发现CSR 患者存在颈部多裂肌肌肉不对称且萎缩的现象。还有研究利用超声测量比较CSR 患者和健康人颈部多裂肌和颈长肌的尺寸[15]。这与中医学理论中强调的“筋骨并重、筋骨平衡”的观念不谋而合。

更加注重患者精神心理健康状态。通过对患者自身主观感受的评价，可更加全面地反映个体的健康状况。Rollinghoff M 等[16]观察了颈椎固定器融合和颈椎间盘置换术后患者的生活质量和影像学改变。Parker SL 等[17]评估颈椎前路椎间盘切除术和融合术后患者疼痛、残疾和生活质量的差异。还有研究认为较长的术前症状持续时间对CSR 手术后的健康相关生活质量有负面影响[18]。

临床研究逐渐向实验室基础研究过渡。有研究测量神经根受压后脊髓内皮细胞和星形细胞波形蛋白的表达，结果发现脊髓星形细胞波形蛋白的延迟升高与持续的机械痛觉过敏相对应，与疼痛维持有关[19]。Zheng N 等[20]研究发现，颈舒颗粒通过抑制脊髓小胶质细胞和Stat3 的激活来减轻大鼠颈脊髓神经结扎引起的痛觉超敏。还有研究发现过表达TUSC7 通过调控miR-449a/PPAR-gamma 抑制小胶质细胞激活引起的炎症反应[21]。

神经病理性疼痛研究仍是热点。学科知识图谱显示纳入文献最多的来源为神经科学方向。Balci K等[22]研究了颈神经根病对周围神经传导的电生理特点。Shakir A 等[23]根据颈神经根疼痛分布预测颈硬膜外类固醇注射的治疗反应。Savva C 等[24]验证了手持液压测量器测量CSR 患者握力的可靠性。Yu CX等[25]利用脑功能磁共振成像发现了慢性颈肩疼痛患者在静息状态下的自发性脑活动异常表现。还有研究在大鼠模型中发现，miR-204 沉默诱导的神经胶质细胞源性神经营养因子上调对鳞状细胞癌诱导的神经性疼痛具有保护作用[26]。

异位骨化成为新兴研究方向。从突现词知识图谱中可以发现，异位骨化、颈椎间盘置换术等成为2018 年以来新的研究领域。异位骨化是指在机体骨骼系统之外出现的骨形成，发生于肌肉或结缔组织中的非典型骨形成，在关节周围形成成熟的板层骨，是一种病理性的骨形成[27]。异位骨化是颈椎间盘置换手术后发生率较高的并发症。有学者提出人工椎间盘置换手术造成的异位骨化可能与假体、适应证、患者的年龄与性别及手术操作等多种因素有关[28]。

研究分散，缺乏合作及资源整合。虽然近10 年间涌现出一批高质量、高影响力的研究成果，但是大多数研究都是在本国内完成，作者团队也均是在本国小范围团队合作，跨国的研究成果较为少见。还有大部分研究为个人研究，影响力较小。总体来说研究力量分散，各国家、各团队的优势资源难以得到有效的整合。

由于CiteSpace 软件目前对于不同数据库的文献记录不能合并分析，本文仅对Web of Science 核心合集数据进行了相关文献计量学分析，不可避免地造成部分文献未被纳入统计分析，如中国知网（CNKI）等中文数据库，导致了最终结果的局限性与片面性。

本研究应用CiteSpace 对Web of Science 核心合集数据库近 10 年 （2011 年 1 月 1 日 ～2020 年 7月30 日）CSR 相关文献进行了可视化文献计量分析。CSR 文献呈逐年增加趋势，期间涌现出许多高质量研究，并且研究方向在与时俱进，从临床研究到基础研究，从开放手术到微创技术，从手术治疗到中医药保守治疗。但是总体来说，研究力量过于分散，资源整合共享欠缺。因此，CSR 的研究发展仍具有很大的上升空间。本文利用知识图谱直观地为学者们展示近10 年CSR 领域的发展情况，提供了相关科研思路与探索方向，结果具有重要意义。