基于中国生物医学文献数据库对脑缺血再灌注损伤相关研究情况的可视化分析

齐保立，何天鹏，史惠文，陈莉，杨文丽，赵婧，王东亮，袁媛（通信作者）

（1.甘肃中医药大学第一临床医学院(甘肃省人民医院)，甘肃 兰州 730000; 2.甘肃省人民医院重症医学科，甘肃 兰州 730000）

0 引言

大脑的缺血再灌注损伤(i s c h e m i a reperfusion injury ,IRI)，是急诊、ICU常见的并发症，同时也是复苏后自主循环恢复(Return of Spontaneous Circulation, ROSC)后常见的死亡原因[1-2]，其形成机制复杂，涉及能量匮乏、炎症反应、自由基损伤等多个病理生理反应过程，最终导致神经功能受损，细胞凋亡。

在理论上，脑血供不足时导致的脑组织缺血缺氧已经营养物种的补给不足是导致神经细胞损伤的主要因素，那么对此最有效的治疗措施就是及时恢复脑部血液供给及相关营养物质的及时补充，然而在后期的临床观察和动物实验中发现，恢复脑部血流后，部分神经细胞的功能和代谢水平出现了下降、原有的细胞损伤程度更为严重。由此Mccord[3]于1985年提出了缺血再灌注（ischemia reperfusion，IR）的概念，将缺血缺氧情况下恢复灌注后缺血性损伤进一步加重的现象称为缺血再灌注损伤(ischemia reperfusion injury，IRI)。

脑缺血再灌注损伤，多年来相关研究居多，一直是基础研究以及临床的热点话题。在动物实验上，通常选择与人类脑血管分布较为接近，用以获取，且繁殖能力较强的大鼠或者小鼠。另一方面，由于损伤部位以大脑中动脉梗塞最为常见[4]，所以研究模型多为大脑总动脉栓塞模型(Middle cerebral artery occlusion，MCAO)。其中，线栓法制作简便，且可控制再灌注，故应用更为广泛。1986年Koizumi[5]首先报道了利用线栓法制备MCAO模型，随后Longa[6]于1989年在此方法上做了改进，现今已成为相对成熟的局灶性脑缺血模型。

该领域研究主线即为模型、机制探索、给药治疗以及比较分析，不过并没有没有统一的研究目的，研究水准也参差不齐，各地方研究也不具备代表性和指向性说明。故此做本研究分析，采用可视化研究方法[7-9]，对脑缺血再灌注损伤的文献研究特点进行归纳总结，通过研究者的地域分布、内容分布，发现研究者以及课题内容的内在联系，明确未来研究的发展趋势和攻坚问题，以为后期基础以及临床工作者的相关研究提供参考依据。

1 研究资料

1.1 数据来源

计算机检索中国生物医学文献数据库(China Biology Medicine disc, CBMdisc)，检索时间限定至2021年12月。以“再灌注损伤”AND“脑”为主题词进行检索，利用中国生物医学文献服务系统的主题词表对关键词进行规范和标引。统计发表文献的年份、地区、期刊、机构和作者分布。

1.2 文献纳入标准[10]

纳入以中文形式全文发表的脑缺血再灌注损伤相关领域的研究，由2位研究者同时独立阅读入选文献的题目和摘要，并交叉核对纳入文献结果，在有分歧或难以确定时通过讨论或由第3位研究者决定。初步检索9852，排除会议、新闻报道、资讯、消息及2001年之前的文献，共纳入9328篇。

1.3 分析内容

对脑缺血再灌注损伤的相关文献发文内容和发文量进行趋势分析；对发文作者，以及所在研究机构、区域、发表期刊、发文年度进行统计分析，观察作者、作者研究领域、研究机构之间的联系；对主题词进行提取、观察、统计，分析当前脑缺血再灌注损伤的研究热点、研究趋势及其以形成或即将形成的研究大方向。

1.4 分析方法

采 用 书 目 信 息 共 现 分 析 系 统（Bibliographic Items Co-occurrence Matrix Builder2，BICOMS2）软件[11]对发文的作者、研究机构、所在区域及文章主题词等信息进行提取并加以整理，生成共现矩阵。采用图形聚类工具包（Graphical Glustering Tool kit，gCLUTO）软件[12]对主题词进行聚类分析，根据实际聚类情况，生成可视化曲面图和可视化矩阵，反映出这些词代表的主题结构，从而获得研究的热点主题。采用Ucinet 6.0社会网分析软件[13]中的NetDraw按照中心度排列各主题词之间的关系，并绘制作者、作者所在机构以及所在区域的社会网络关系图。

2 研究结果

2.1 数据来源

年发文量分布（图1）：2001年-2007年发文量呈现上升趋势，热度开始大幅增加；2007年-2016年发文量持续大于400篇，其中2016年发文量最多(557篇)；2017年发文量突然大幅度减少，直至2021年发文量呈持续下降趋势，研究热度持续下降。

图1 2001-2021 年脑缺血再灌注损伤相关文献年发文量分布

2.2 作者所在研究机构分布

如图2发文作者所在机构大多来自医学院校及附属医院，共计7862家，从数量来看，总发文量＞10篇的高产机构有17家，发文量＞20篇的机构共5家。

图2 2001-2021 年脑缺血再灌注损伤相关文献发文机构分布

2.3 发文期刊分布

脑缺血再灌注损伤相关文献主要发表于531本期刊上，2001-2021年间载文量＞50篇的期刊仅5本，分别为中国老年学杂志（83篇）、中风与神经疾病杂志（76篇）、中华麻醉学杂志（66篇）、中国临床康复（60篇）、中国实验方剂学杂志（54篇）。

2.4 作者分布及合作关系

参与2001-2021年间脑缺血再灌注损伤相关文献撰写的作者共19356人，但发文量＞10篇的作者仅30人，说明高产作者不多。发文量2篇以上的作者有2454人，其余作者仅有一篇文章发表。发文量＞10篇的作者关系如图3，其中较大的研究团队成员共8人，同属辽宁中医药大学；而其他研究团队作者之间关系稀疏，大多是同省或同医院2～3人的合作，无法形成作者的社会关系网；未见跨省或多省协作关系。

图3 2001-2021 年脑缺血再灌注损伤相关文献发文作者及合作关系分布

2.5 主要主题词分析

2.5.1 主题词分布

主要分布如图4所示：9328篇脑缺血再灌注损伤相关文献中共出现主题词15035个，其中出现频次＞100 次的主题词只有12个，可以看作目前相关领域研究的主要主题词即主要研究方向。出现最多的主题词为脑缺血再灌注损伤，出现频次为6748，占比44.88%，为该领域研究核心。

图4 2001-2021 年脑缺血再灌注损伤相关文献主题词频次分布

2.5.2 主题词社会网络分析

如图5所示，选取前100个高频主题词进行社会网络分析，结果显示“脑缺血再灌注损伤”位于网络中心，处于该领域核心地位，其余主题词及研究方向均围绕这一核心主题展开延伸；与核心主题词线条越长，关系越紧密，相关研究也越多，展开研究内容也越深；相距较短主题词研究时间不长，研究量虽少，但或可为未来新兴研究方向。

图5 2001-2021 年脑缺血再灌注损伤相关文献主题词社会网络分布

2.5.3 主题词聚类分析

如图6将100个高频主题词生成可视化矩阵，形成5大主题。主题1：多以大鼠为实验动物制备脑缺血再灌注损伤模型；主题2：脑缺血再灌注时，通过调节一氧化氮的合成可以改变脑组织物质代谢以及能量代谢；主题3：炎症介质的释放与脑缺血再灌注损伤密不可分；主题4：脑缺血再灌注损伤时，血脑屏障的通透性发生改变；主题5：脑缺血再灌注时，发生组织损伤和细胞凋亡。

图6 2001-2021 年间脑缺血再灌注损伤相关文献主题词可视化矩阵

通过gCLUTO软件形成0-4五个山峰分别与1-5五大主题相对应的曲面图，如图7所示，可见主题1山峰高尖，说明相关文献相似程度最大，多数以大鼠作为脑缺血再灌注损伤模型；主题4山峰体积最大，说明相关文献数量最多，在细胞凋亡方面研究内容居多，提示相关研究工作者以在该领域取得了大量研究成果。

图7 2001-2021 年间脑缺血再灌注损伤相关文献主题词可视化曲面图

3 讨论

3.1 脑缺血再灌注损伤发展趋势

本次可视化分析研究显示，脑缺血再灌注损伤相关领域研究人员居多、发文量庞大，研究范围广泛，涵盖多学科交叉领域。从机制研究到康复治疗，从分子基因到组织器官，均有相关研究成果。年发文量前十的科研院所中，近一半为中医药院校，也可以看出祖国传统医学已经被越来越多的科研人员所认可，未来脑缺血再灌注损伤的临床治疗上，中医药治疗必然是不可或缺的中药环节。

3.2 脑缺血再灌注损伤研究有待进一步深化提高

本次研究可以看出，以脑缺血再灌注损伤相关研究居多，但研究整体较为杂乱。从动物模型制备上，多半为前人研究，后人模仿，缺乏创新性，且模型制备手法五花八门，缺乏统一的标准，这无疑是进一步研究的弊病。在研究内容上，较为单一，虽然偶尔会多一创新点，但无非是换个治疗干预手段，检测指标仍然是众人效仿。从产文地域以及科研院所、科研人员的分布来看，发达城市研究成果颇丰，欠发达地区鲜有文献可寻；且研究人员和研究院所较为集中，产文较多者也集中于部分区域；各科研院所与科研人员之间缺乏学术交流，缺乏研究成果与科研资源的共享。学科研究应在理论研究的基础上，实现更为广泛的跨人员、跨院所、跨地区研究，并且要达到多领域、多学科之间的相互融合，集百家之言，相互取长补短，共同发掘，共同进步。

4 总结

本次研究以图表、图形、图像、矩阵等可视化手段方法，对2001-2021年间国内9328篇脑缺血再灌注损伤相关领域文献进行分析，得出以下结论。首先，脑缺血再灌注损伤发文量多，涉及7862家科研院所共19356名科研人员；其次，发文研究内容多元化，共涉及生物医药相关领域的15035个研究主题；另外，从共现矩阵来看，脑缺血再灌注损伤目前已经逐渐形成5个方向的研究板块，即模型制作、物质能量代谢、炎症反应、血脑屏障损伤、细胞凋亡。就整体来看，脑缺血再灌注损伤的研究呈发展的趋势，期待日后相关科研工作者加强合作，为该领域的研究贡献自己的力量。