基于CiteSpace 可视化工具对成人体外膜氧合技术领域研究的分析

陶干 肖文艳 刘瑜 陆宗庆 华天凤 张金 杨旻*

体外膜氧合（ECMO）是一种体外生命支持形式，可治疗常规手段难以改善的呼吸和（或）心力衰竭，是难治性呼吸和（或）心力衰竭患者的重要治疗方法之一［1-3］。鉴于成人ECMO 技术的快速发展和进步，深入探寻该领域主要研究力量分布和发展过程，掌握其发展趋势及研究前沿，对推动该技术的规范化临床应用和研究至关重要。CiteSpace 是由陈超美教授团队开发的文献可视化分析软件，能以动态图谱的形式反映某领域的研究导向，是目前可视化软件中功能最全面、使用最方便的工具之一［4-5］。因此，本文以Web of Science核心合集数据库在2000 至2020 年间收录的成人ECMO 相关文献作为研究对象，运用CiteSpace 可视化工具，并结合传统的文献计量方法，对成人ECMO 技术研究领域的热点与前沿进行解析和追踪，为成人ECMO 技术发展提供一定的参考和借鉴。

1 临床资料

1.1 数据来源数据来源为Web of Science，文献类型限制为“Article”及“Review”，语言限制为英文，检索时间为2000 至2020 年，共检索到成人ECMO 相 关 文 献2066 篇 文 献。

1.2 数据处理Web of Science 数据库，相关文献的导出格式为“纯文本”，导出内容为“全记录与引用参考文献”，保存为类似“download_1-500”格式，将文献数据导入CiteSpace 5.5.R2 软件进行可视化分析。在操作界面中，“Node Types”分别选择“Country”“Institution”“Author”“Keyword”“Reference”进行共现网络分析。将时间区间设置为2000 年至2020 年，时间跨度为1，抽取对象设置为“Top 50”。

1.3 统计分析方法（1）国家、研究机构及作者通过国家、研究机构及作者出现的频次、中介中心性和突发性探测值（Burst），探寻成人ECMO 技术研究领域主要力量分布。中介中心性反映某一节点在整体网络中的桥梁作用，衡量交流的密切程度，当中心性＞0.1 时，Citespace 软件会用紫色外圈进行明显标注［6］。突发性探测值（Burst）是指某段时间内某一节点频次突增情况，Burst 值高表示该研究有突破性进展［7］。通过Excel 制作每年发文量的变化趋势图。（2）关键词由于关键词通常是对文献核心内容的高度浓缩和提炼，对关键词进行可视化分析，可以确定某一学科领域的研究热点和重要主题［8］。（3）共被引文献当两篇论文都被第三篇论文引用时，则称这两篇文献构成共被引关系，用于探寻某一学科的发展和演变过程。

2 结 果

2.1 发文量统计分析共检索到2066 篇文献，去重处理后最终纳入2058 篇。（图1）。

图1 2000 年至2020 年科学网（web of science）中成人ECMO 研究领域发文量变化趋势

2.2 主要研究力量分布（1）国家/地区与研究机构分析共有45 个国家/地区为成人ECMO 研究作出贡献，发文量排名前3 位的国家依次为美国、德国、意大利；在中介中心性方面，阿联酋、比利时、捷克的中介中心性较大，分别为0.26、0.25 和0.22。而在Burst 值方面，美国、澳大利亚、韩国位列前三，分别为19.56、11.31 和5.92（表1；图2）。发文量排名前3 位的研究机构依次为多伦多大学、哥伦比亚大学、密歇根大学；在中介中心性方面，排名前3 位的研究机构依次为多伦多圣米高医院、布拉格查理大学、费城儿童医院，分别为0.39、0.30 和0.23（图3）。（2）作者分析2000 年至2020 年Web of Science 中成人ECMO 技术研究领域发文量排名前3 位作者是DANIEL BRODIE、ALAIN COMBES、THOMAS MUELLER；3 位作者的中介中心性分别为0.09、0.04 和0.08（图4）。

图2 2000 年至2020 年科学网（web of science）中成人ECMO 研究领域国家/地区共现网络 注：圆圈大小代表发文量，圆圈越大代表发文量越多，紫色圆圈的节点代表较高的中介中心性；节点间的连线代表合作密切程度，连线越粗代表合作越紧密。

图3 2000 年至2020 年科学网(web of science)中成人ECMO 研究领域研究机构共现网络 注：圆圈大小代表发文

图4 2000 年至2020 年科学网（web of science）中成人ECMO 研究领域研究作者共现网络 注：圆圈大小代表发文量，圆圈越大代表发文量越多；节点间的连线代表合作密切程度，连线越粗代表合作越紧密。

表1 2000 年至2020 年科学网(web of science)中成人ECMO 研究领域发文量前10 位国家/地区研究力量的相关信息

2.3 关键词共现的研究热点图谱分析（1）关键词可视化利用CiteSpace 软件对关键词进行可视化分析，采用（log-likelihood ratio，LLR）算法对关键词共现图谱进行聚类分析，形成了模块值Q 为0.6986、平均轮廓值S 为0.8922 的关键词聚类图谱［9］，包含有12 个具有代表性的聚类标签：临床试验、抗凝作用、COVID-19、结局、局部缺血、心力衰竭、持续性肺动脉高压、心脏移植、急性呼吸窘迫综合征、流感、体外循环、充血性心力衰竭。关键词聚类Timeline 图见图5，提示COVID-19、抗凝、临

图5 成人ECMO 研究热点可视化 注：研究热点时间线中暖色调线条（橙色、黄色）表明，其中COVID-19、抗凝作用、临床试验是目前研究的关注点。

量，圆圈越大代表发文量越多；节点间的连线代表合作密切程度，连线越粗代表合作越紧密。床试验是目前研究的关注点。（2）突增关键词检测Burst 指数能展示某时间段内频次突然增加或频次明显提高，Burst 值越大说明该领域越活跃，能更好地聚焦研究热点。图6 显示院内心脏骤停、急性呼吸衰竭、指南等突变点的出现频次仍处于快速增长阶段，成为近4 年的研究前沿。

图6 成人ECMO 研究领域突发性词汇图谱 注：突发性词汇可反映该领域内的研究前沿，院内心脏骤停、急性呼吸衰竭、指南等突变点的出现频次仍处于快速增长阶段，成为近4 年的研究前沿。

2.4 知识基础与演化共被引网络聚类分析将2058 篇文献导入CiteSpace5.5.R2 软件，得到文献共被引网络，对共被引网络进行聚类处理，前16位聚类为小儿外科病人、急性呼吸窘迫综合、院内心脏骤停、多中心随机对照试验、机械心肺支持、治疗策略、心脏骤停、肺移植、死亡风险评估模型、镇静要求、心源性休克、静脉动脉体外膜氧合（VAECMO）、技术进步、新设备、心脏移植、冠状病毒感染。根据不同聚类出现时间点制作前16 位聚类Timeline 图显示，“聚类1”被引频次较多，始于2009 年前后，仍在不断演进，“聚类15”（冠状病毒感染）代表最新的热点（图7）。

图7 2000 年至2020 年科学网（Web of Science）中成人ECMO 研究领域文献共被引网络前16 位聚类Timeline图 注：从上到下表示聚类按大小递减，从左到右即时间由远及近，在各个聚类界面中，节点大小表示被引频次，节点越大，被引频次越多。

3 讨 论

3.1 一般情况2000 年至2020 年成人ECMO 技术研究领域相关文献2085 篇，年发文量呈逐步增

长趋势。从国家研究力量分布上看，美国不但是该领域发文量最多的国家，Burst 指数也位列第一，表明美国研究人员在成人ECMO 技术领域研究处于主导地位。在研究机构方面，发文量排名前3 位的研究机构依次为多伦多大学、哥伦比亚大学、密歇根大学，这也与国家力量分布结果相呼应。通过机构力量分布分析，可以帮助国内科研人员认清差距，并寻找合适的交流合作对象。通过作者合作网络可以看出，成人ECMO 技术研究领域在全球形成了多个合作团体，且各个团体之间联系十分密切。在发文量方面，来自美国哥伦比亚大学外科医学院、纽约长老会医院内科和急性呼吸衰竭中心的Daniel Brodie 发文量最多，中国大陆来自首都医科大学附属北京安贞医院的侯晓彤发文量最多，以侯晓彤为代表的一组国内ECMO 专家，于2014 年就国内开展ECMO 技术的相关问题，发表了《中国开展成人体外膜肺氧合项目建议书》，以促进我国ECMO 技术进一步规范化开展［10］。

3.2 知识基础在文献共被引网络所形成的16个大型聚类中，中介中心性较高的节点多存在于聚类1、聚类2 和聚类3，而Burst 指数较高的突增节点多集中于聚类1 和聚类2。从时间时线图可以看出，最早由聚类0 兴起，但在2001 年后开始衰退，而这正好与ECMO 技术最早由新生儿、儿童使用开始，逐渐发展至成人领域的发展过程相吻合。而聚类2、聚类11、聚类15 至今仍处于不断演化过程中，因此，可将聚类2、聚类11、聚类15 视为成人ECMO 研究领域的新趋势。DellaVolpe J 等［11］组成的重症监护医学联合会和体外生命支持组织（ELSO）特别工作组在2020 年发布了关于强化医生在ECMO 启动和管理中的作用的立场文件，文件在ECMO 启动和管理的五个主题领域（启动时间、医生插管、避免和挽救并发症患者、多学科团队、沟通）中提出了18 条强项和5 条弱项建议，特别是心脏骤停后，体外心肺复苏（ECPR）要快速进行有创生命支持，建议建立多学科联合的ECMO团队，而重症医学科医生在团队中要发挥核心作用。Lüsebrink E［12］等的关于静脉动脉体外膜氧合（VA-ECMO）脱机的最新进展研究，文献中讨论了不同的脱机方案，但都还没有达到理想的效果，因此，需要更多的临床试验结果，以便经验丰富的VA-ECMO 中心能尽快制定标准化的脱机方案和共识文件。Shekar K 等［13］的关于体外生命支持组织（ELSO）对于COVID-19 的临时指南，该指南对于如何合理使用ECMO 治疗重症COVID-19 患者提供了指导意见，而这些建议是由国际跨学科ECMO 团队汇总提供。由此反映出，未来成人ECMO研究应多集中于探讨体外心肺复苏（ECPR）、VAECMO 的脱机、以及重症冠状病毒感染（特别是目前全球流行的COVID-19）患者如何合理使用ECMO 进行治疗等方面。

3.3 研究热点及前沿关键词反映了一篇文章的核心与主题，而关键词聚类伴随时间的变化过程可在一定程度上反映出某一研究领域的热点；通过探测出现频次迅速增长的关键词则可以把握研究的前沿领域［14］。本研究通过关键词聚类分析得出COVID-19、抗凝、临床试验是目前研究的关注点。通过突增关键词分析表明，院内心脏骤停、急性呼吸衰竭、指南等突变点的出现频次仍处于快速增长阶段，成为近几年的研究前沿。

3.4 优势及局限性本研究所分析的数据来源于Web of Science 数据库，资料客观真实。但Citespace 软件由于自身限制，未能对PubMed 数据库和Embase 数据库等其他主流数据库进行分析；另外，可能会有一些最新发表的高质量文章因为被引频次较低，而致分析结果未能纳入研究分析。综上所述，成人ECMO 技术虽起步较晚，但发展迅速，国内外对其关注度日益提升。近年来成人ECMO 技术在我国广泛开展，中国医师协会先后发表了2018 年《成人体外膜氧合循环辅助专家共识》和2020 年《不同情况下成人体外膜肺氧合临床应用专家共识（2020 版）》以指导ECMO 团队的建设及临床工作［15］。结合关键词聚类Timeline 图及近年突现词：抗凝、院内心脏骤停、COVID-19、急性呼吸衰竭、指南等，预测未来可能研究方向为对ECMO 技术的抗凝研究、ECPR、COVID-19 患者的ECMO 治疗、急性呼吸衰竭及需要ECMO 支持治疗相关的临床试验和应用指南。本文旨在寻求合作对象、选题参考和热点前沿方面为准备进入本领域的临床医生及科研工作者提供参考。

所有作者均声明不存在利益冲突