加速牙齿移动相关研究热点前沿的可视化分析

候晓蕾 樊永杰

正畸治疗周期通常为2～3 年，较长的治疗周期会降低患者满意度，且常伴随着较高的并发症发生风险，如龋齿[1]、牙根吸收[2]、黏膜溃疡[3]等。因此，加速牙齿移动（ATM）研究成为各国学者关注热点，降低并发症风险、改善患者满意度是各国一致追求的目标。目前相关研究实施并完善了许多技术来增强正畸牙齿移动，但其效率及临床应用仍在争论中，且缺少相关文献计量学等分析。基于此，本文利用Citespace 可视化分析软件，以Web of Science（WOS）核心合集和PubMed 为数据源，采用文献计量学方法对加速牙齿移动的相关研究进行可视化分析，全面了解近年来ATM 研究现状以及未来研究趋势，为进一步科研工作及临床应用提供参考。

资料和方法

1.数据来源

本研究选取于Web of Science（WOS）核心合集数据库和PubMed 数据库，检索式见表1，检索时间范围：2000-01-01 至2022-06-01，文献类型限制为Articles or Review Articles,共得到1785 篇文献。对检索结果的文献去重、整理、排除与研究内容不符的文献，最终可纳入的文献共850 篇。

表1 Web of Science（WOS）核心合集和PubMed 数据库检索策略

2.研究方法

本文主要使用CiteSpace5.8.R3（64bit）版本进行可视化分析，再以Excel 软件进行描述性统计。CiteSpace 是基于共引分析理论和寻径网络算法等对文献进行计量，通过关键词等可视化图谱分析学科发展前沿的一款可视化软件[4]。在CiteSpace 中设置分析时间：2000～2022 年，将文献数据导入，对作者、机构、国家进行合作网络分析，对主题、关键词进行共现网络分析，对被引作者、期刊进行共被引分析。

结果

1.年发文量分析

与时间相关的文献发表量在一定程度上反映了该领域研究的发展情况。ATM 的相关文献研究在个别年度发文量有所波动，但总体呈增长趋势。2010年前，年发文量不超过15 篇，至2015 年相关论文发表量明显增长。2015 年至2022 年间共发文640 篇，其中2021 年发文量达115 篇，为发文量最高的年份，说明加速牙齿移动研究热度明显增加。

2.发文国家/机构分析

利用CiteSpace 软件生成ATM 研究的国家知识图谱。图中共有152 个节点，209 条连线，网络密度为0.0182。每个节点代表一个国家（地区），国家节点越大，表明该国家发文量越多。连线越粗，代表国家间合作越密切。国家名称大小代表其中心度，见图2。

从发文数量来看，美国是发文数量最多的国家，达到158 篇。除此之外，其中心度（0.58）也是最高的，可见美国在ATM 相关领域研究的核心地位。我国以129 篇发文量位列第二，是亚洲地区发文数量最多的国家，说明我国在ATM 研究领域处于领先地位。研究ATM 相关机构主要集中在亚洲及美洲的各大院校。发文量排名前十的机构（图3）中我国占30%，以四川大学发文量居首位，其次北京大学、首都医科大学，可见我国院校在ATM 相关研究上做出了重要贡献。但是大多数研究机构之间缺乏合作，建议今后各机构之间或可充分发挥自身资源优势展开合作，为ATM 提供更加完善的研究证据。

图1 2000～2022 年度发文量

图2 加速牙齿移动相关研究国家合作网络图谱

图3 加速牙齿移动相关研究机构发文量前十位

3.发文作者分析

利用CiteSpace 软件生成ATM 研究核心作者知识图谱。作者之间的连线表示合作关系，连线越粗说明作者之间合作越强，如图4。

图4 加速牙齿移动相关研究的作者合作网络图谱

发文量在评估科研人员工作能力中发挥重要作用。普赖斯定律（Price’s law)[5]表明，核心作者发文量至少需要M 篇，计算公式为MP ＝0.749*√(NPMAX)，NPMAX 是发文量最大的作者论文数，借助综合指数可以判断ATM 研究领域的核心作者，本文数据NPMAX＝11，M≈2.48，即发文量≥2 篇的作者为核心作者。发文量前5 位的作者依次为：CHRISTIAN KIRSCHNECK（11 篇），PETER PROFF（11 篇），AGNES SCHROEDER（10 篇），ALPDOGAN KANTARCI（8 篇），YU LI（7 篇）。在合作网络方面，ATM 研究的学者群形成了多个团队，其中以K TANNE 为核心的合作规模最大，由17 位研究者组成，其合作关系也最密切；同时，CHRISTIAN KIRSCHNECK、YU LI 也都形成各自的研究团队。

4.文献被引分析

（1）作者被引分析：作者被引频次的高低可以一定程度上客观反映出作者在该领域的学术影响力。由表2 可知，WILCKO WM，KRISHNAN V，ALIKHANI M，KOLE H 和WILCKO MT 等高被引作者是加速牙齿移动相关研究的关键作者，是该领域的权威。对高被引作者的研究方向分析，可了解ATM 领域的研究现状及发展趋势。

表2 核心作者被引次数排名

（2）期刊被引分析：通过Citespace 对期刊共引进行可视化分析共识别出597 个期刊，被引次数为5257 次。被引次数排名前10 位的期刊，见表3。其中AM J ORTHOD DENTOFAC（641 次）影响因子IF ＝2.711、ANGLE ORTHOD（527 次）IF=2.684、J DENT RES（459 次）IF＝6.116、EUR J ORTHODONT（456 次）IF＝3.075，占总引文量的40%，可见高引文量的期刊均是高影响因子的期刊，表明大多数研究者更倾向于将研究成果发表于核心期刊。同时，由表3 可见，并不是所有的ATM 相关研究都发表在正畸杂志上；有些发表在其他专业的期刊上，如具有高影响因子的骨科和修复期刊。这反映了ATM 相关研究涉及多学科的性质。

5.关键词分析

（1）关键词共现分析：关键词是对文献主题的高度概括和凝练。因此，频次高的关键词常被用来确定一个研究领域的热点问题和主要研究方向。对关键词分析形成的共现图谱见图5，共有556 个节点，3411 条连线，可以看出各关键词之间有一定的联系。从图谱中可以直观地了解到，bone（骨）、expression（表达）、root resorption（牙根吸收）、cell（细胞）、irradiation（照射）、periodontal ligament（牙周膜）、alveolar bone（牙槽骨）、bone remodeling（骨重建）等关键词是近年来ATM 研究领域收录论文的研究热点。

图5 加速牙齿移动关键词共现图谱

（2）关键词聚类分析：对共现关键词进行聚类分析，可展示关键词之间的异同亲疏关系，能进一步了解该领域的研究进展。通常用聚类模块性Q 值（modularity Q）与平均轮廓性S 值（mean silhouette）作为评价标准，当Q＞0.3，S＞0.5，一般认为该聚类结构显著并可信度高。本研究共生成553 独立关键词，12 个聚类，整体Q＝0.4355，S＝0.7184。表明各聚类内部研究主题明确，见图6。最大的聚类为超声骨刀骨皮质切开术（Piezocision），Piezocision 是加速牙齿移动辅助措施中的一种最具可预测性的方法，被广泛研究。另有低强度激光等关键词的出现，提示ATM 相关措施是研究热点。其他的聚类依次为细胞（cell），正畸牙齿移动（orthodontic tooth movement），低强度激光（low level laser），骨重建（bone remodeling），牙齿移动（tooth movement），病例报告（case report），加速牙齿移动（acceleration of tooth movement），干细胞（stem cells），正颌手术（orthodontic surgery），女性（female），成骨（bone formation）。

图6 加速牙齿移动关键词聚类图谱

（3）关键词突现分析：突现词是指在某一段时间内出现频次较高的词，突现强度以及突现时间在一定程度上能反映出研究发展趋势，见图7。从突现时间上看，突现词Bone resorption（骨吸收）出现最早（2000 年），其突现强度也最高（7.73）。牙槽骨在正畸力作用下发生骨重建使牙齿移动，因此深入研究骨吸收的原理将有助于研究加速牙齿移动的作用机制，从而受到持续性关注。从最近5 年（2017 年～2022 年）突现词来看，“超声骨刀骨皮质切开术”、“破骨细胞生成”和“刺激作用”研究热度一直延续至今。综上所述，加速牙齿移动的作用机制及措施始终是学者关注热点问题。Experimental tooth movement（实验性牙移动）突现持续时间最长（12年），突现强度也较高（4.66），说明部分研究目前仍处于实验阶段，需要进一步研究来实现这一技术的广泛应用，因而成为持续性研究热点。

图7 加速牙齿移动研究的突现关键词

结合ATM 研究现状及Citespace 关键词共现、聚类图谱、前沿突现词统计结果，可以将ATM 研究大概分为辅助措施、生物学机制、牙根吸收以及手术先行4 个部分，以下将从这4 个方面进行详述，见表4。

表4 研究热点及相关关键词

讨论

1.研究现状

ATM 的相关文献研究总体呈增长趋势。近五年发文量显著增多，表明ATM 受到学术界广泛关注，鉴于该领域仍存在不少有待研究和解决的问题，预测未来该领域的发文量会继续增加。

2.研究力量

美国既是发文数量最多也是中心度最高的国家，在ATM 领域处于中心地位。我国发文量位居第二，且发文量排名前五的研究机构中我国院校占三名。这表明我国对ATM 相关研究发展起到了极大地推进作用。WILCKO WM，KRISHNAN V 等人作为ATM 领域内权威学者，为相关研究奠定了理论基础并产生深远影响。WILCKO WM 主要研究牙周加速成骨正畸（PAOO）及牙槽骨皮质切开术的临床应用。在2008 年发表的牙周加速正畸和成骨技术的循证分析[6]以及2015 年发表的牙槽骨皮质切开术后稳定性分析[7]被业界广泛引用。KRISHNAN V 的研究方向则主要集中在加速牙齿移动的生物学机制。他们对加速牙齿移动相关研究进展做出重要贡献。期刊不仅是科学交流的重要渠道，也是传播某特定领域科学成果最具活力的方法。A J ORTHOD DENTOFAC、ANGLE ORTHOD、J DENT RES、EUR J ORTHODONT 作为加速牙齿移动相关研究的高被引期刊，说明他们在该领域的地位至关重要。

3.研究热点及前沿进展

关键词是文章核心的浓缩和提炼，对关键词可视化分析并结合最新发表文献的研读，可见ATM 的研究热点及未来可能会聚焦的方向如下。

（1）加速牙齿移动的辅助措施：近20 年来，对加速牙齿移动辅助措施的研究进展一直是学者关注的热点。目前已经发现的辅助措施主要有骨皮质切开术、物理疗法、组织再生技术、基因疗法[8]。其中，骨皮质切开术临床应用最为广泛[9,10]，目前的发展趋于微创性。但手术疗效稳定性仍存争议，需更多高质量临床研究，以得到更明确的结论。作为一种无创的光生物疗法，低强度激光疗法（LLLT）的参数对临床应用极为关键，但其激光波长数值、能量密度、照射频率等设置的研究结果仍未达成一致[11,12]。最近的一项系统回顾[13]明确LLLT 有效波长范围在780～830nm 之间。随着组织再生不断发展，已有研究发现在正畸治疗中局部注射富血小板血浆或富血小板纤维蛋白[14～17]、骨髓间充质干细胞（mBMMSCs）[18]及生物相容性明胶还原氧化石墨烯（GOG）[19]等可以刺激破骨细胞的分化，加速牙齿移动。具有靶向性的基因治疗近年来已经迈入黄金时期，Kanzaki 等[20]最先提出局部RANKL 基因转移可显著增加牙齿移动速率。随后，Iglesias-Linares 等[21]与骨皮质切开术进行对比发现基因治疗更有效。但基因治疗目前主要停留在动物实验阶段，仍需要进一步临床研究。

现有的ATM 辅助措施在不断改进，手术措施发展趋于微创，但仍需更多临床研究关注其手术方式、手术干预次数等，以在临床应用中把握手术时机。LLLT 具有安全无创、无副作用等优点，但LLLT 的具体作用机制、最佳治疗参数设置尚未明确。新兴的组织再生技术及基因疗法已被证实可加速牙齿移动，前景广阔，但缺乏临床研究。目前已有研究[22]提出手术与非手术措施联合可有效加速牙齿移动，但不同措施的联合应用对加速牙齿移动能否产生1+1＞2 的效果，多种措施的不同搭配对加速牙齿移动的有效性还值得继续研究为临床应用提供导向。

（2）加速牙齿移动的生物学机制：ATM 生物学机制近年来是许多ATM 研究[23～28]的切入点。正畸牙齿移动产生于牙槽骨和牙周系统在机械刺激作用下发生重建。加速牙齿移动的速度取决于重建过程中破骨细胞的活性水平及骨吸收[18]。现研究表明[29]，ATM 机制主要通过改变牙周环境，影响巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、同源性核因子kB 受体活化因子配体（RANKL）、骨保护素（OPG）等的生成，提高破骨细胞的生成及活性，加快骨重建,从而加速牙齿移动。

目前生物学研究大多集中加速骨重建某一环节，缺少全面系统的研究。深入研究ATM 机制有助于为今后ATM 的改进与创新奠定生物学基础，以期推动ATM 在正畸治疗中的应用，因此ATM 的生物学机制是一个具有前景的研究领域。

（3）正颌外科：“手术先行”（surgery-first,SF）[30]是近年正畸正颌联合治疗的一种方案。与传统正畸治疗相比，SF 的介入会加速牙齿移动，缩短正畸治疗时间。研究表明[31，32]，在正颌外科手术后3～4 个月内牙槽骨有较高的破骨活性和代谢变化，即RAP 现象，可加速术后正畸牙齿移动。部分学者认为SF 的作用原理除RAP 现象外，术后颌骨恢复到正确的位置，健康的口腔颌面部软组织作用力也会加速牙齿的去代偿移动[14，32]。

正颌外科主要适用于严重骨性畸形的患者，对正畸医生来说，与外科医生的合作必不可少。SF 可加速牙齿移动，但没有术前正畸，术后咬合稳定性无法保证。临床应用SF 加速牙齿移动要谨慎对待，选择适合患者情况的治疗方案。

（4）牙根吸收：牙根吸收是常见的正畸治疗并发症[2]。ATM 在治疗时间上可降低牙根吸收的风险，但由于提高了破骨细胞活性可能会加剧牙根吸收，因此ATM 对牙根吸收的影响较复杂。目前应用于临床的ATM 措施主要有Piezocision、微创骨穿孔术（MOPs）、LLLT、低强度脉冲超声（LIPUS）、局部注射PRF 等。目前有部分随机对照试验[33～35]表明Piezocision、MOPs、局部注射PRF 对牙根吸收影响无差异，也有学者研究[36，37]表明LLLT、LIPUS 可以在加速牙齿移动的同时减少牙根吸收，而手术措施[38，39]Piezocision、MOPs 则可能会增加医源性牙根吸收。因此ATM 对牙根吸收的影响尚无定论且目前ATM 对牙根吸收的相关研究实验周期均较短，未来仍需增加实验周期、加强实验设计，为ATM 对牙根吸收相关影响提供全面且高质量的证据。

综上所述，本文基于Citespace 软件对Web of Science 核心合集数据库及PubMed 数据库中加速牙齿移动（ATM）研究的相关文献进行可视化分析发现ATM 相关研究受到了正畸临床医生及科研者的广泛关注。加速牙齿移动的生物学机制相关研究还处于发展阶段，加速牙齿移动的辅助措施随着生物学机制的进一步发展，还会涌现新的技术。

本次分析展示了近20 年来加速牙齿移动相关研究的基本概括和发展趋势，为今后进一步研究提供了文献依据及参考，但存在一定的局限性：①本文由于可视化分析软件对国内发表的中文文献分析存在一定的局限性而没有进行统计中文数据库中的文献，无法覆盖全部文献。②由于论文引用频次存在时间效应，近期发表的部分文章被引频次较低，在重点分析中可能会遗漏。③数据库的更新可能会造成本文检索式的搜索结果与实际不符。未来随着可视化分析软件功能的不断完善，可纳入多种数据库文献对本领域研究热点进行深入分析，以了解其研究进展。