缺血性脑卒中的文献计量学分析

厉永强 张苗 赵果 周其旭 郭聪丛 石贞玉

1河南大学 基础医学院,河南 开封 475000;2 河南大学 护理与健康学院,河南 开封 475000;3 河南大学 临床医学院,河南开封 475000;4 河南大学 医学院,河南 开封 475000

脑卒中又称中风、脑血管意外,是一种急性脑血管疾病,包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中,其中缺血性脑卒中占到80%[1]。缺血性脑卒中发生的主要原因是在动脉粥样硬化基础上发生脑血管痉挛或血栓形成,导致脑的供应动脉狭窄或闭塞。脑动脉闭塞后,该动脉供血区的脑组织可发生缺血性坏死,同时出现相应的神经功能损伤及意识改变[2]。随着现代医学的不断发展,相关文章的数量迅速增加。因此,有必要对已发表的缺血性脑卒中文章进行回顾性分析。通过对缺血性脑卒中领域发展的系统分析,帮助研究人员确定最近的研究热点和当前存在的问题,为该领域的后续发展以及我国医疗科技的布局等方面提供相应参考。

文献计量学是客观研究学科现状、反映学科发展的有效工具。通过使用文献计量分析软件整合大量已发表的文章,绘制知识图谱对研究领域的整体结构和动态进行全面的回顾分析,从而确定所需要研究的主题和前沿趋势。经过多年的发展,我们关注的领域已经发表了大量的文章。然而,迄今为止缺少对缺血性脑卒中领域进行详细的文献计量分析,并且手动筛选大量信息十分困难。因此,有必要使用具有强大的可视化功能的相关软件,以满足我们对研究目标的分析。本文使用CiteSpace 和VOSviewer计量分析软件对缺血性脑卒中领域进行文献计量分析,通过可视化、分析和绘制缺血性脑卒中领域相关图谱,全面分析该领域的发展现状,并确定新的研究方向,促进该领域的发展。

1 数据来源和分析方法

1.1 数据来源

Web of Science是硬科学、社会科学、艺术和人文信息的首要研究平台,也是世界上最权威、最系统的独立全球引文数据库。为了提高数据的代表性和可靠性,我们将重点放在Web of Science Core Collection数据库上。搜索词为“缺血性脑卒中”“人类”,引文索引为SCI-EXPENDED,时间跨度为2013.01.01—2023.01.16,并以txt格式下载相关信息(标题、关键词、作者信息、摘要、参考文献等)。在根据上述方法搜索之后,对检索到的文献进行文献计量分析,共检索分析了2 269篇文章。

1.2 分析方法

本文选择CiteSpace软件的6.1.R6 版本和VOSviewer 的1.6.18 版本作为主要工具。CiteSpace是一个引证可视化分析软件,可用于分析来自WoS核心合集的科学文献,并通过可视化和网络建模来呈现科学知识的结构、模式和分布情况[3]。VOSviewer用于探索作者之间的合作网络。在VOSviewer中,节点用于表示作者,其大小取决于他们在标题和摘要中的共现频率。在数据处理方面,选择时间从2013年到2023年,时间片为1年,源选择所有项目,包括标题(title)、摘要(abstract)、辅助关键字(ID)和作者关键字(DE),节点选择关键字、作者、机构、国家、参考、引用作者和引用杂志,阈值选择Top=50,其他设置为默认值。回顾性分析和总结了过去10年来缺血性脑卒中领域的文献,通过绘制知识图谱、使用共现图来研究历年的研究热点,并使用时区视图来获得研究热点之间的发展关系。

2 基本信息的定量分析

2.1 年度出版趋势

我们统计了2013年至2023年在缺血性脑卒中领域发表的文章。如图1所示,年度出版量统计显示,该领域的出版物数量总体呈上升趋势。从2013年开始,10年来,每年的出版量持续达到150篇以上,到2021年达到251篇。2013年至2022年间,年度出版物的数量增长缓慢,但随着脑卒中领域的不断发展,该领域受到了广泛关注。截至2023年 1月16日,已发表2 269篇文章,并将在未来继续发表。每年发表的文章数量可以表明缺血性脑卒中是一个值得研究的领域,并引起了学者的广泛关注。

图1 缺血性脑卒中领域出版量的年度分布情况

2.2 已发表期刊的分析

我们统计了出版量排名前10的期刊(表1),80%(8/10)来自美国,10%(1/10)来自瑞士,10%(1/10)来自荷兰。其中,STROKE以126篇出版物排名第一,PLOSONE以68篇出版物排名第二。STROKE不仅拥有最高的出版物数量,还拥有最高的影响因子(2022年为10.17),其h指数为319。这是一本致力于多个学科的脑循环及其疾病的临床和基础调查报告的杂志,受到大多数科研工作者的青睐。同时,发表了68篇文章的PLOSONE也得到了脑卒中领域学者的认可,其2022年的影响因子为3.752,h指数为332次。该杂志涵盖了科学和医学领域任何学科的初步研究,对该领域的学者有指导意义。

表1 参与缺血性脑卒中领域研究的前10个期刊

2.3 合作关系网络

2.3.1 国家和机构合作网络

合作图谱往往可识别出某研究领域的国家或学者间的社会关系,既可为评价其学术影响力提供依据,也便于发现值得关注的国家和学者[4]。通过对各国、地区和机构发表的论文数量的统计分析,确定了发表大量缺血性脑卒中论文并具有强大影响力的关键国家和研究机构,并确定它们之间的合作关系。2013年至2023年期间,共有85个国家和地区、354个机构发表了有关缺血性脑卒中的文章。排名前10的国家分别为美国、中国、德国、日本、加拿大、韩国、英国、意大利、法国、西班牙。如图2所示,美国发表的文章数量最高,785 篇文章占文章总数的24.51%,表明美国在缺血性脑卒中领域具有主导地位。通过CiteSpace软件分析了国家之间的合作关系(图3)。节点越大,表示国家发表的文章数量越多,两个节点之间的线越多表示两者之间的合作关系越强。从合作网络的角度来看,中心度较高。中心度表示在整个网络图中一个节点和其他节点之间连接数量的强度;高中心度意味着关键节点对网络中的关系具有较高的影响[5]。其中,美国的中心度最高,其次是中国,两国也密切合作。此外,德国、日本、加拿大等国也开展了密切合作。

图2 缺血性脑卒中领域排名前10的国家

图3 缺血性脑卒中领域国家合作网络图谱

从各机构发布数量的统计结果(表2)和CiteSpace的分析(图4)可以发现,排名第1的出版机构是中国机构,这说明了中国在该领域的重要地位。首都医科大学贡献了最多的出版物(n=65,3.29%)。有四个机构有30篇以上的文章,分别为首都医科大学、上海交通大学、哈佛大学医学院、复旦大学。关于它们之间的合作关系,可以发现,出版物数量最多的机构之间的合作伙伴关系非常密切。如图3所示,国家之间的合作比机构之间的合作更广泛。其中,出版物数量最多的首都医科大学机构与其他机构的合作最为密切,其次是上海交通大学。

表2 2013年至2023年出版量排名前10的机构

图4 参与缺血性脑卒中领域研究的机构合作网络图谱

2.3.2 国家和机构合作网络

通过对作者和合作网络发表的论文数量的分析,我们找到了499位研究缺血性脑卒中领域的作者。同时,通过前10名作者的统计(表3),发现前10名中有中国、德国、美国和西班牙的学者,这进一步说明这4个国家的学者在缺血性脑卒中领域的领先地位。排名前6位的学者均发表了10多篇文章。作者排名第一的是首都医科大学的吉训明教授,共发表21篇文章,其主要研究领域是脑卒中的筛查与防治,包括急性脑梗死溶栓与神经保护治疗研究、慢性脑缺血的适应保护治疗研究和脑静脉病变的诊断与治疗研究。与国家和机构的合作网络所显示的密切联系相比,作者的网络相对比较分散,少数学者有着密切的合作关系。VOSviewer用于研究缺血性脑卒中领域作者之间的合作网络。图上的每个节点表示各个作者,圆圈的大小表示每个作者发表文章数量的多少,连接圆圈之间的线表示作者之间的共现关系(图5)。作者和共同引用的作者之间存在紧密的共现关系,多产的作者通常与其他作者出现更多地共现(图6)。

表3 参与缺血性脑卒中领域研究的前10位作者和共同被引用的作者

图5 参与缺血性脑卒中领域研究作者的合作网络图谱

图6 缺血性脑卒中领域共同被引用作者的合作网络图谱

3 热点演变分析

3.1 关键词分析

关键词共现可以有效地反映该领域的研究热点,而关键词突现可以显示该领域的前沿话题。为了进一步了解研究热点和前沿话题,我们分析关键词的分布。首先是分析关键词的共现网络。图中的节点表示对应的关键词,节点大小表示缺血性脑卒中领域中包含关键词的文章数量的多少。节点之间的连接线表示关键字之间的关系。如图7所示,各个关键词之间的连接线错综复杂,表明它们之间存在复杂的联系。排名前十的关键词包括“ischemic stroke”“cerebral ischemia”“stroke”“focal cerebral ischemia”“acute ischemic stroke”“brain”“expression”“injury”“oxidative stress”“cerebral artery occlusion”。其中,“ischemic stroke”具有最大的节点和复杂的连接线网络。

图7 2013年至2023年缺血性脑卒中领域的共现关键词网络

我们通过聚类网络(图8)排列缺血性脑卒中领域的所有文章(2013—2023)。不同的共现关键词由节点表示,不同的专业或主题由集群共同表示。共现关键词知识图谱展示了具有高中心性和高出现频率的关键词。共现关键词可分为7个子簇,包括#0 ischemic stroke、#1 thrombectomy、#2 transplantation、#3 traumatic brain injury、#4 blood-brain barrier、#5 small vessel disease、#6 cerebral palsy。

图8 2013年至2023年缺血性脑卒中领域的关键词聚类网络

所谓的“突发词汇”是指在一段时间内经常被引用的词汇。CiteSpace用于检测突然出现的关键词,这些关键词被认为是研究前沿话题的指标。时间轴由蓝色线表示,关键字突现的时间间隔由蓝色时间轴上的红色部分表示。它表示突现的开始年份、结束年份和持续时间(图9)[6]。持续时间的前8个关键词包括“colony stimulating factor(2013-2017)”“thrombectomy(2018-2021)”“mechanical thrombectomy(2019-2023)”“management(2020-2023)”“exosm(2020-2023)”“health care professional(2020-2023)”“outcome(2020-2023)”“efficacy(2020-2023)”。此外,我们构建了关键词的时间线图(图10)。时间线视图是一种将关键词的聚类和时间切片技术相结合的数据可视化方法。聚类标签根据关键词聚类后出现的时间早晚进行排序,在时间轴视图中,同一行上节点的不同颜色表示不同的年份。因此,左侧的节点表示出现时间较早的关键词,而右侧的节点表示出现时间较晚的关键词,集群标签位于该行的最右端。如图10所示,早期研究侧重于研究缺血性脑卒中的病理生理学机制,如“#0 ischemic stroke”“#1 thrombectomy”“#6 cerebral palsy”,而目前的研究侧重于“#1 thrombectomy”“#3 traumatic brain injury”。

图9 2013年至2023年缺血性脑卒中领域被引用最多的25个关键词

图10 缺血性脑卒中领域研究的时间线图

3.2 高引用论文分析

当两个出版物被第三个引用出版物联合引用时,这被称为共同引用关系。一篇文献被引用的频率越高,它在某一领域的影响力就越大。因此,引用次数较多的出版物或影响力较高的文献可以被视为特定领域研究人员的知识库和主要关注点[7]。如表4所示,前10个高引用论文是由4项随机对照试验、3项综述、1项临床试验、1项Meta分析、1项报告组成。其中,Nogueira R G 等人发表的题为“Thrombectomy 6 to 24 Hours after Stroke with a Mismatch between Deficit and Infarct”的论文被联合引用最多(n=52),该论文通过随机对照试验,得出了在急性卒中患者中,血栓切除术加上标准医疗护理比单独使用标准医疗护理效果更好的结论[8]。

表4 参与缺血性脑卒中领域研究的前10个共同被引用文献

4 总结与展望

此项研究中,我们分析了大量缺血性脑卒中领域的相关文章,并使用CiteSpace和VOSviewer计量分析软件对该领域的研究成果和进展进行了定量和直观的回顾和分析。我们首先针对缺血性脑卒中领域的出版物进行了对年度出版数量、作者、机构、国家、期刊等基本信息进行了定量分析。结果表明,缺血性脑卒中研究属于一个逐步深化发展的领域,出版物数量基本呈现逐年增高的趋势。特别是近些年的文献数量要高于以往,这可能是由于不良生活方式的影响,导致缺血性脑卒中的危险因素增多,进而造成各国缺血性脑卒中病人发病率逐年增高,该病造成的医疗负担很大,并且易引起残疾甚至死亡,对社会经济造成了很大的负担。分析发现,美国在缺血性脑卒中领域发表文章数量最多,说明美国在缺血性脑卒中的研究领域占据主导地位。此外,中国的机构发表文章数量最多,说明了中国也在该领域的占有重要地位,未来需要更多的资源整合,使中国的研究数据更好地集中进而做出高水平成果。在发表论文排名前10的机构中,美国拥有5家,中国拥有4家,加拿大拥有1家,且这3个国家之间存在密切合作。然而,发现国家之间的合作比机构之间的合作更强,这意味着各国机构之间的合作应该得到加强,从而做出高水平的成果。

通过前10名作者的统计(表3),发现每一位学者都发表了至少8篇文章。我们可以发现前10名中有中国、德国、美国和西班牙学者,这说明了这四个国家的学者在缺血性脑卒中领域的重要地位且做出了重大贡献。如果考虑到共同引用的作者,至少有762位共同引用的前10位作者对缺血性脑卒中领域做出了重大贡献。Longa E Z(220次共同引用)排名第一,Iadecola C(195次共同引用)排名第二,Dirnagl U(189次共同引用)排名第三。高被引学者的研究往往对该领域起到引领作用,因此关注高产学者和高被引学者的研究对该领域未来发展有着指导作用。

通过对关键词的分析,可以得出各个时期缺血性脑卒中领域的主要研究点和发展方向。分析发现,早期缺血性脑卒的研究侧重于研究缺血性脑卒中的病理生理学机制,如“nitric oxide synthase”“colony stimulating factor”,而目前的研究更关注“outcome”“efficiency”“management”,说明目前的研究人员致力于将前期积累的基础研究理论转化到临床实践中,进而造福患者。

排名前十的学术期刊中有540篇出版物发表,占所有文章的23.80%。其中,STROKE在总出版物中排名第一,其次是PLOSONE和JCEREBR BLOODFMET,这表明这些杂志对缺血性脑卒中领域研究的文章特别感兴趣,这些数据将有助于未来学者在研究缺血性脑卒中时可以查阅相关文献并在提交缺血性脑卒中相关稿件时选择相应期刊。此外,我们还进行了高被引论文分析,结果表明,Nogueira R G等人在2018年发表在新英格兰杂医学志上的Thrombectomy6to24hoursafterstroke withamismatchbetweendeficitandinfarct获得了52次的最高引用,该论文通过精密的临床试验证明了在急性卒中患者中,进行血栓去除术联合标准医疗护理比单独使用标准医疗护理效果更好,该结论得到国内外指南的认可,并被作为缺血性脑卒中临床实践的重要组成部分。

缺血性脑卒中是当今世界严重危害人类健康和生命安全的难治性脑血管疾病,其发病隐蔽性高,治疗时间窗短,致残致死率高,对现代医疗系统提出了严格的要求。因此,理解缺血性脑卒中领域的文献发表趋势和相关热点可以为研究人员提供一个总括的视角,进而推动该领域的下一步进展。通过分析我们也可以发现,在缺血性脑卒中未来的发展过程中存在一些挑战和困难,需要各国学者不断创新和努力解决:①进一步理解缺血性脑卒中的发病机制:目前,缺血性脑卒中的发病机制尚未完全阐明,仅着眼于大脑中动脉闭塞或出血引起的局部缺血[9],对于更深层次的机制,包括在缺血性脑卒中发展过程中脑部免疫细胞是否参与? 脑部局部血管闭塞是否会导致脑部其他部分低灌注? ②找寻更为有效且及时的治疗方法:目前,缺血性脑卒中在临床实践中有多种治疗方式,主要包括手术治疗如颅内颅外动脉的吻合术、颞肌贴敷术、颈动脉内膜剥脱术等,和药物治疗如阿司匹林、氯吡格雷、阿托伐他汀、辛伐他汀、瑞舒伐他汀等[10]。有效的治疗方法有待进一步研究,其各种治疗方案的核心目的均为:抢救可逆性缺血组织(半暗带),使闭塞的脑动脉再通,恢复梗死区的血液供应,防止缺血脑组织发生不可逆损伤[11]。循证医学已证实,溶栓治疗应作为急性脑卒中超早期治疗的首选方案[12]。未来的热点将集中于血栓切除术、患者早期治疗、神经炎症等方面;③有效推动各国学者之间的交流和合作:全世界各个国家对于缺血性脑卒中的研究存在不一致情况,因此,各国的研究人员和临床医生应该注重交流经验,包括对该领域高产学者或高被引学者的报告或经验进行及时汇总,供其余研究水平有待提高国家的医生参考。