基于CiteSpace的中医药治疗心肌梗死知识图谱分析

高 风,郭丽君,马晓昌

心肌梗死是因冠状动脉血液循环障碍,心肌组织持续缺血缺氧导致坏死,常危及生命,其临床表现为剧烈而持久的胸痛,伴有心悸、肢冷、喘促、大汗等症状,可观察到心电图动态改变及血清心肌标志物升高[1]。心肌梗死在中医药领域属于“真心痛”“厥心痛”范畴,总的病机是本虚标实[2]。目前中医药广泛用于心肌梗死的临床实践,取得较好疗效的同时也积累了大量临床证据[3]。CiteSpace软件是美国德雷塞尔大学陈超美教授基于JAVA开发的信息可视化软件,主要用于探索研究主题的现状和前沿趋势[4-5]。本课题组运用CiteSpace软件,将中医药治疗心肌梗死领域中文核心期刊文献的作者、机构和关键词等信息进行可视化分析,探索该领域研究的一般规律,旨在为进一步开展研究提供理论依据和借鉴。

1 资料与方法

1.1 数据来源 本研究数据基于中国知网全文数据库(CNKI)中文学术期刊数据库,检索时间为2022年5月25日。检索主题词为“心肌梗死”“心梗”“心肌梗塞”“心肌坏死”“STEMI”和“NSTEMI”,检索时限为1992年1月1日—2022年5月25日,学科限定为“中医”“中药”和“中西医结合”,期刊来源类别限定为核心期刊。经剔除重复、相关性差以及信息不全致无法使用的文献后,纳入1 982篇文献。

1.2 研究方法 将从CNKI数据库中下载的Refworks格式题录进行数据格式转换,并导入CiteSpace 6.1.R2软件中。将时间跨度设定为1992年1月—2022年5月,时间切片定为1年。提取文献发表时间,设定筛选阈值标准Top N50,数据不进行裁剪,分别选取作者、机构、关键词等信息作为节点进行可视化分析,其中聚类算法为对数似然率(LLR)算法,通过“突变词检测算法”来确定中医药领域心肌梗死研究的热点及趋势。

2 结 果

2.1 中医药领域心肌梗死发文趋势 通过分析文献的发表时间能够反映该领域研究的时间趋势、热点程度以及发展阶段[6]。本研究共纳入相关文献1 982篇,以年为发文周期对发表趋势进行分析,可以将其分为2个阶段。因数据库未收录1992年以前的文献,所有文献均发表于1992年1月1日—2022年5月25日。通过分析,可将文献发表时间分为两个阶段。1992年—2003年为第一阶段,中医药领域心肌梗死文献年发文量基本都在40篇及以下,发文量较少并且多为理论探讨方面,基础和临床研究较少,这与当时心肌梗死的发病人数相对较少以及中医药现代化研究正处于起步阶段有关;2004年—2022年为第二阶段,发文量迅速增长,常年维持在85～100篇,发文量年份之间变化相对波动较小,且基础及临床研究增长迅速。由于2022年发文量仅统计至5月,故发文量仅28篇。历年文献发表情况详见图1。

图1 1992年—2022年中医药领域心肌梗死年度发文量变化趋势图

表1 中医药领域心肌梗死发文量≥10篇的作者 单位:篇

文献作者合作网络知识图谱详见图2。

图2 中医药领域心肌梗死相关文献作者合作网络知识图谱

2.3 机构合作网络图谱分析 机构合作网络图谱能清楚反映各机构间研究的合作情况以及不同研究机构的研究成果数量[9]。机构共现网络图谱显示,节点数共753个,连线数共393条,密度为0.001 4,见图3。说明中医药领域心肌梗死相关研究涉及机构数量较多,但机构之间联系较少,尚未形成具有区域合作性的研究团体。其代表机构分别为中国中医科学院西苑医院、中国中医科学院广安门医院、北京中医药大学、天津中医药大学和南京中医药大学等。研究机构多集中在北京、天津和江苏等科研实力发达地区,均为科研院所和中医药大学及其附属机构。中医药领域心肌梗死相关文献发文量≥10篇的研究机构详见表2。

表2 中医药领域心肌梗死发文量≥10篇的机构 单位:篇

图3 中医药领域心肌梗死研究机构合作网络知识图谱

2.4 关键词

2.4.1 图谱共现分析 关键词共现分析可以展示中医药领域心肌梗死的研究热点和方向,并展现各研究热点之间的相关性[10]。本研究关键词共现共得到图谱节点数3 162个,连线数为11 050条,密度为0.002 2,详见图4。频率越高则说明该研究热点越被重视,中心性的高低反映了节点在所在研究领域中所起基础作用的大小,中心性越大说明该节点越具有转折性意义和枢纽作用[11]。频次≥50次的关键词共有11个。中心性≥0.05的关键词共有8个,分别是心肌梗死、心肌缺血、大鼠、心肌梗塞、冠心病、心力衰竭、中药和心律失常。详见表3。

表3 中医药领域心肌梗死中文文献频次排名前26位的关键词

图4 中医药领域心肌梗死相关文献关键词的共现网络图

2.4.2 聚类分析 在关键词共现网络的基础上,采用LLR算法对中医药领域心肌梗死相关文献的关键词进行聚类分析,共得到13个类别,聚类图谱见图5。其中,聚类模块值(Q值)为0.587(>0.3),聚类平均轮廓值(S值)为0.844 1(>0.5)。导出聚类表(见表4),并根据聚类标签内容可将其归属于以下研究方向,主要有辨证论治、病理机制、临床研究、药物作用机制和并发症等。其中,辨证论治包括病证结合、活血化瘀、益气活血治法临床应用等内容;病理机制包括炎性因子、自由基、氧化应激、细胞凋亡和自噬及血管新生等;临床研究包括治疗组、总有效率和心功能等生理病理临床指标分析等;药物作用机制主要是中药成分的现代研究如黄芪甲苷、芍药苷和葛根素等,以及中药作用机制如抗炎、抗凋亡和抗氧化等;并发症包括高血压、心力衰竭和心律失常等心肌梗死常见并发症。

表4 中医药领域心肌梗死相关文献关键词的聚类分析

图5 中医药领域心肌梗死相关文献关键词的聚类网络

2.4.3 关键词共现时区和突现 关键词时区视图(见图6)侧重于展示文献关键词随时间变化的规律,关键词突现图(见图7)主要是通过算法测出能够反映时间段内兴起的或者持续受到关注的研究热点[12]。通过对中医药领域心肌梗死相关文献关键词的时区图和突现图分析,可掌握该领域的历史研究情况,且可预测未来研究热点和方向。21世纪前,有心肌梗塞、心绞痛、冠心病、心律失常和冠脉结扎5个关键词突现。2001年—2010年有动物、疾病模型、左室重构、血清酶、心室重构和大鼠6个关键词突现,提示主要研究热点在动物层面上的病理机制和药物作用机制,从单纯理论探讨向中医药现代化的基础研究转变。2011年至今,炎症、自噬、氧化应激、线粒体和药物成分等关键词逐渐成为中医药领域心肌梗死研究的热点。该领域研究更进一步深入到心肌细胞层面上的中药作用机制,符合当下研究趋势。

图6 中医药领域心肌梗死相关文献关键词的时区图

3 讨 论

本研究基于CiteSpace 6.1.R2软件和CNKI数据库,运用作者、机构、关键词及其突现功能分析中医药领域心肌梗死的研究热点及前沿方向,从而对该领域研究进展进行整体把控。根据文献发表时间和数量来看,随着21世纪的到来,中医药干预心肌梗死的年度发文量呈递增趋势并长期维持高位。23名作者发文量≥10篇,15所研究机构发文量≥10篇。通过图谱分析,发现目前中医药领域心肌梗死研究处于前列的团队主要有以陈可冀、史大卓、刘建勋和朱明军等为带头人的研究团队,其发文量均在15篇以上,但团队之间相互联系很少,形成的合作团体十分局限。发文量最多的是陈可冀院士和史大卓教授团队,其团队研究内容主要是活血化瘀方药对心肌梗死的临床研究和活血化瘀方药的药理机制研究,如其团队近年发现益气活血配伍(西洋参茎叶总皂苷+赤芍总苷)减轻大鼠心肌梗死后早期心室重构并改善大鼠心功能,其机制在于能减轻心肌纤维化、炎症反应,能使心肌炎性因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)含量及心肌Ⅰ型、Ⅲ型胶原蛋白的堆积显著减少[13]。通过作者、机构共现分析发现各团队及机构间合作存在疏离和壁垒,由此造成相关基础和临床研究的进展及成果可能无法顺利共享,进一步可能导致研究资源浪费和研究效率低下。建议未来应进一步在国家级学术协会的组织下由各单位学科带头人牵头,加强领域内人员互访与研究合作,由此促进我国中医心血管领域科研力量的健康发展。

关键词聚类分析中聚类#0是最大的聚类,研究内容有心肌缺血、电针、保护作用、心肌梗死和冠状动脉,提示中医药领域治疗心肌梗死的热点方向主要是冠状动脉病变原因导致心肌缺血的心肌梗死,以及中医药的保护作用。中医药领域开展的相关研究主要是冠状动脉粥样硬化所致冠状动脉狭窄为病因的心肌梗死,而对其他非动脉粥样硬化的原因如冠状动脉栓塞、冠状动脉炎、主动脉夹层累及冠状动脉开口、冠状动脉先天性畸形所致的心肌梗死较少涉及。电针疗法作为针灸辅助治疗心肌梗死的研究热点,其机制研究不断开展。南京中医药大学团队新近发现电针预处理后电针组心肌缺血再灌注损伤大鼠术后左室射血分数升高,梗死面积缩小,心肌组织Gasdermin D蛋白表达降低,心肌Gasdermin D、Caspase-1、IL-1β蛋白表达降低,提示电针可能通过降低Caspase-1蛋白改善心肌细胞焦亡,从而改善心肌缺血再灌注损伤[14]。研究聚类#10是目前年份最近的聚类,其轮廓值较大,推断该领域为当下中医药治疗心肌梗死的主要研究内容,包括凋亡、自噬、心肌细胞、黄芪甲苷、缺氧,这与前述关键词突现图一致,可提示当下研究热点及趋势。

关键词突现图谱可见,持续到目前涉及病理生理机制的突现词有炎症反应、炎症、氧化应激、自噬、凋亡和线粒体。有证据表明缺血性心脏病中存在炎症、自噬和细胞凋亡。自噬是组织的生理过程。细胞凋亡是一种在组织损伤环境中用于清除碎片的机制。自噬和细胞凋亡之间的平衡可能对细胞存活和心脏功能很重要。研究表明炎症反应可能通过刺激心肌细胞自噬在心肌梗死早期发挥保护作用[15]。心肌细胞线粒体作为心肌梗死后细胞存活和死亡的仲裁者发挥着双重作用,预防急性心肌缺血再灌注损伤引起的线粒体功能障碍是心脏保护的重要治疗策略[16]。在急性心肌梗死尤其是再灌注后,缺血心肌中会产生活性氧(ROS)。ROS直接损伤细胞膜并导致细胞死亡,同时也刺激信号转导以产生炎性细胞因子,例如TNF-α、IL-1β和白细胞介素-6(IL-6)。ROS和炎性细胞因子激活基质金属蛋白酶,降解细胞外基质,导致肌原纤维滑移,从而导致心肌梗死后心室重塑[17]。

本研究运用文献计量学软件CiteSpace对CNKI中中医药领域与心肌梗死有关的核心期刊文献进行可视化分析,分别从发文时间、作者、研究机构以及关键词等方面绘制图谱,展示该领域的研究历史、当前研究热点以及未来可能的研究方向。本研究能够使研究人员快速了解中医药防治心肌梗死领域的核心信息,可以为本课题组的课题规划与设计提供思路、指导中医药领域心肌梗死前沿研究方向、促进中医药领域心肌梗死研究效率。本研究纳入的文献数量及依据的数据库相对而言比较精华,但遗憾的是,由于软件本身设计及中英文语言原因,未能纳入Web of Science和PubMed中涉及的部分文献,因此对作者关系网络、领域热点及前沿研究方向的分析可能不全面,未来仍需要扩大数据来源进行进一步合并分析。

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