椎体压缩性骨折的文献计量学及可视化分析

李瑜 王丹 徐肖肖

郑州大学第一附属医院骨一科 郑州 450052

脊柱骨折与脱位占全身骨折脱位的5%～6%[1]，其中椎体压缩性骨折最常见，多发生在胸腰段[2]。老年人因骨质疏松在轻微外力作用下发生的脊柱骨折多为单纯性椎体压缩骨折，此外，还包括溶骨性椎体肿瘤和爆裂性骨折[3]。随着人口的老龄化进展，骨质疏松性椎体压缩性骨折的发病率呈递增趋势，严重影响患者的生活质量及生命安全，已成为目前骨科较为关注的重点之一[5]。有研究结果显示，保守治疗患者的5a病死率为23%～34%[4]，因此后凸成形术(PKP)和椎体成形术(PVP)已得到广泛认可。椎体压缩骨折现阶段，全球关于椎体压缩性骨折的文章冗杂，对其进行分析整理极少，本研究应用文献计量学及可视化技术，对1999—2018年WebofScience数据库中关于该领域已发表的文献资料进行定量和定性分析，并生成可视化图谱直观呈现该领域研究现状及热点，探究未来发展趋势，有利于推动该领域的研究进展，为国内外学者的临床实践提供方向性指导，并为其深入研究提供新的思路[6]。

1 资料与方法

1.1一般资料纳入标准：(1)符合美国科学情报研究所(InstituteforScientificInformation，ISI)出版的WebofScience数据库中发表的文献。(2)符合通过主题词“Vertebralcompressionfracture”检索1999至2018年发表的文献。(3)符合的文献类型为综述、论著、病例报告通信、会议论文、社论、评论。排除标准：尚未发表的文献和与本次分析无相关的文献。

1.2文献计量学分析对WebofScience数据库中检索的文献导出并进行分析[7]。研究文献出版的年度数量、国家地区分布、总被引频次、H指数和热门机构，对每个分析指标创建检索报告，分析数据的基本特征，再用Excel软件进行记录，生成统计图表，并对统计图表进行定量及定性分析。

1.3数据可视化分析应用VOSviewer软件，根据使用指南导入数据，应用耦合分析模块，分别对作者及机构进行耦合分析。然后应用关键词共现分析模块，通过设定关键词的最小阈值，生成可视化聚类视图、年谱视图，图谱中利用节点之间连线的疏密和粗细程度来展现其中的相互引证关系[8]，解读该领域研究方向和研究热点的变化，并预测研究趋势。

2 结果

2.1文献计量学分析

2.1.1 全球研究椎体压缩性骨折的现状 通过检索WebofScience数据库中椎体压缩骨折领域的文献，导出并用Excel创建统计图(图1)。结果显示，美国学者发文量(1 374 篇，31.391%)，文献的总被引频次(35 863)和H指数(100)均排第一。发文量排行前20的机构中，美国加州大学发表文献(157篇)最多，其次是哈佛大学和梅奥医学中心。

2.1.2 全球研究椎体压缩性骨折现状和发展趋势的分析 1998—2018年全球发文量除2001年、2011年和2013年略微下降外，总体呈上升趋势，说明研究在不断深入，预计2025年可达到500篇。图1c表示美国的历年发文量，虽总体数量最多，但前期波动比较大，从2015年开始趋于平缓。从2011年起，中国每年的发文量呈大幅度上升趋势，且在2017年超过美国，反映了中国学者开始在该领域投入了较多研究，椎体压缩骨折已成为现阶段骨科研究热点之一。预计未来中国在该领域发文量会继续上升，直到2025年开始趋于平缓。

图1 椎体压缩性骨折文献计量学图表(图a为年度分析，图b为国家或地区发文量，图c为中美两国发文量对比，图d为总被引频次，图e为H指数，图f为发文机构)

2.2全球椎体压缩性骨折的可视化分析

2.2.1 耦合分析 两篇论文同时引用一篇论文(即共同的参考文献)称为耦合论文,它们之间的关系即为耦合关系，所包含共同参考文献的个数称为耦合强度[9]，引文的耦合数量映射了文献之间的相关性。将某个作者(一般为第一作者)所有论文的参考文献作为一个集合,和另一个作者所有论文的参考文献进行比较,找出他们共同的参考文献次数即为这两个作者之间的文献耦合次数[10]。

通过VOSviewer软件对纳入的文献资料进行整理，共出现12 762位作者，设定最小文献耦合次数为5，保留了256位作者(图2a)，对纳入的3 022 个机构设定至少5个机构相关，保留了294个(图 2b)。图中1个椭圆代表一个作者或机构,椭圆的面积越大,说明贡献越大。连线的粗细和密度反映各作者或机构间合作的密切程度。结果显示，苏州大学杨惠林教授的节点面积最大，说明其在该领域做出了突出贡献。彼得·格斯滕(PeterCGerszten)教授和阿琼·萨哈加尔(ArjunSahgal)教授之间的连线密度高，说明他们之间的合作交流密切。阿琼·萨哈加尔(ArjunSahgal)教授主要研究方向为单发或多发性椎骨转移瘤的脊柱立体定向放射治疗[11-13],他的研究大多来自多伦多大学的帮助。彼得·格斯滕(PeterCGerszten)教授近期主要研究立体定向放射治疗后出现椎体压缩骨折的概率，提出放疗前使用骨水泥增强术可降低风险[14]，他的研究大多来自匹兹堡大学医学中心的帮助。多伦多大学和匹兹堡大学的机构总耦合强度均位于世界前列，且两者间的合作也很密切。这一现象表明机构、机构与作者以及作者之间联系密切，建立优秀的科研机构，加强国际间的学术交流与合作，可为研究者及其团队提供大量的帮助与支持，促使其发表更多高质量的文献。

图2 a为作者耦合图，b为机构耦合图

2.2.2 共现分析 应用VOSviewer软件共识别出关键词7 245个，设置最小阈值为30，保留172个，删去意思相同或相近的词以及本文的检索词“Vertebralcompressionfracture”，生成聚类(图3a)及年谱(图3b)两种可视化视图。图3a中，关键词出现次数越多，则相应节点面积越大，关键词之间的连线表示共现关系，连线越粗越密表示共现强度越高[8]。纳入的关键词按不同主题分为6个聚类，分别为：#1经皮椎体成形术，#2经皮椎体后凸成形术，#3椎体肿瘤，#4骨质疏松性椎体压缩骨折，#5爆裂性椎体骨折，#6生物力学。具体见表1，图3a。年谱视图(图3b)展示了关键词共现随年份的变化，节点颜色由浅到深，越深表示共现越晚，有利于学者们探究研究热点的演变。

表1 研究主题关键词表

聚类1以“经皮椎体成形术(percutaneousvertebroplasty，PVP)”为主题。PVP是在局麻下经过椎弓根用穿刺针将骨水泥注入塌陷椎体，稳定骨折，缓解患者临床症状。因其操作简单，近期疗效显著，且治疗费用较低，为目前主要的治疗方式[15]。近年来，PVP各种并发症逐渐引起学者关注，最严重的是骨水泥渗漏，导致压迫神经，影响机体功能，甚至引起患者截瘫[16]，所以关键词“骨水泥渗漏”出现频率较高。“骨水泥”“肺栓塞”也是该聚类共现次数较多的关键词。骨水泥是骨科手术中常用材料，为“甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate,MMA)”聚合后形成的化合物，具有可注射、可塑及可稳固等良好性能，但存在降解困难，易使临近椎体受损，以及渗漏后引起栓塞等缺点，学者们已开始开发和改良MMA以及研究其替代品[17]。图3b也显示并发症和新型骨水泥材料成为PVP领域近年的研究热点。

聚类2以“经皮椎体后凸成形术(percutaneouskyphoplasty，PKP)”为主题。PKP通过球囊扩张塌陷椎体后充填骨水泥，是基于PVP开发的新技术。其优点是有效恢复“椎体高度”，改善“后凸畸形”，且椎体复位后“体积”增大、压力减小，可降低骨水泥渗漏风险[18]。关键词“疗效”在图3b中颜色较深，提示为该聚类近年研究的重点，学者们通过与接受PVP治疗的患者开展“随机对照实验”来进行疗效分析[15，19]。

聚类3以“椎体肿瘤”为主题，关键词“转移”共现次数最多，表示骨是肿瘤常见的转移部位，且好发于椎体[20]。关键词“乳腺癌”频率高表示最常发生骨转移的恶性肿瘤是乳腺癌，可导致溶骨性骨破坏[21],提示做好乳腺癌的早期治疗对预防骨转移具有重要意义。关键词“放疗”、“手术”、“骨转移”和“立体定向放射治疗”共现强度较高，且在图3b中共现时间最晚，提示立体定向放射外科是目前治疗椎体恶性肿瘤的重要选择，也是近年各国学者研究的热点。有研究表明，立体定向放射治疗还未成熟，最佳计量分割模式、最大脊髓限量还待探索[22]，预计将会成为该领域未来的研究方向。

图3 a为聚类视图，b为年谱视图

聚类4以“骨质疏松性椎体压缩骨折”为主题， 骨质疏松症是低骨量和骨组织微结构破坏造成骨质脆性增加的代谢性疾病，常表现为椎体压缩骨折，多见于老年妇女。因为雌激素可促进降钙素的分泌，抑制钙的吸收，雌激素分泌减少，则骨质破坏增加[23]。有研究结果显示，绝经后5a内妇女每年可丢失松质骨的3%～5%[2]。也印证了聚类4除主题词外，关键词“绝经妇女”、“风险”、“骨密度”，以及“生活质量”出现频率较高，提示在围绝经期加强宣传教育，科学补钙可降低出现骨质疏松性椎体压缩骨折的风险，对提高妇女的生活质量具有重要意义。

聚类5以“爆裂性椎体骨折”为主题，爆裂性骨折是以椎体的前柱与中柱受损为特点的不稳定椎体骨折，常发生在胸腰段[24]，所以关键词“固定”、“损伤”、“胸腰椎”在该聚类出现频次较高，提示大量已发表研究为爆裂性骨折的内固定治疗。而图3b年谱视图显示，关键词“分型”颜色较深，表示近年研究热点已转移到爆裂性骨折的分型评分，有利于全面评估椎体损伤程度，对临床选择治疗方案具有重要指导意义[25-26]。

聚类6以“生物力学”为主题。关键词“椎骨”、“骨小梁”和“密度”共现强度高，提示椎骨的骨小梁矿物质密度随着年龄增长而下降时，椎体易形成骨折[27]。有限元分析法通过计算机模拟人体内部骨质结构和内植物力学变化，具有可重复性的优点[28]，已成为目前学者们的研究热点，有着广阔的发展前景。图3b关键词“有限元分析法”共现时间晚也印证这一现状。

3 讨论

本文通过文献计量学和可视化技术，对椎体压缩性骨折近20年的文献进行系统梳理和研究分析，相对直观、形象地展现了该领域的研究现状，对研究热点的演变及发展趋势进行了大致探知，为国内外学术研究和临床实践提供了一定参考价值。

美国总发文量、总被引频次和H指数均排名首位，说明美国的学术影响力巨大。中国总发文量排名第2，但总被引频次排名11位，H指数在第9位，表明中国学者虽发表了大量的文献，但与国外仍有一定差距，中国学者应更多关注文献的质量而非数量。排名前20位的机构中，前三位均位于美国，说明建立优秀的科研机构对学术水平的提高至关重要。通过文献耦合分析，分别生成了作者和机构的耦合关系图。研究结果表明，机构、机构与作者以及作者之间的相互合作和经验交流，可推动他们共同发展，互利共赢。关键词共现分析表示目前研究方向为经皮椎体成形术、经皮椎体后凸成形术、椎体肿瘤、骨质疏松性椎体压缩骨折、爆裂性椎体骨折和生物力学，在年谱视图中，新型骨水泥材料、立体定向放射治疗和有限元生物力学分析在整个椎体压缩性骨折领域共现时间最晚，说明研究潜力巨大，未来研究者可在这些方面进一步探索。

本研究的不足在于只纳入了以英语为语种的文献，会对结果造成一定程度的偏倚。近年发表的优质文章，因被引用频率低，也会对结果产生误差。整理数据资料时，可能会存在交叉重叠现象，具体情况还需结合实际进行分析。