fMRI应用于针刺领域的国内外比较研究
——基于CiteSpace的可视化分析

2024-02-23 08:53韩英妹李一杰乔英博徐慧勇
中国中西医结合影像学杂志 2024年1期
关键词:图谱可视化聚类

吕 静,张 仪,韩英妹,李一杰,张 衡,乔英博,林 楠,徐慧勇,王 丰

1.黑龙江中医药大学研究生院,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学附属第一医院CT磁共振科,黑龙江 哈尔滨150040

针刺是传统中医体系针灸学重要组成部分,作为一种具有中国特色的治疗手段,已被应用于多种疾病的治疗。目前,多达193 个地区和国家应用针刺[1]。fMRI 是神经影像学研究的有力工具之一,在脑功能等研究领域的应用不断扩展。Hui 等[2]创造性地将针刺与fMRI 研究相结合,为针刺腧穴经络等提供了影像学方面的定量定性分析。此后,关于针刺中枢脑效应机制的研究逐渐深入,并形成了针灸神经影像学交叉学科[3]。

针刺广义上包括针刺理论、针刺方法、穴位配伍、针刺疗法等领域;狭义上又细化为经穴特异性、针刺脑效应、中枢整合机制、针刺得气及疾病治疗等领域。鉴于国内外文化背景、研究环境及条件等差异的客观存在,为客观分析国内外基于fMRI 研究针刺领域的异同,本研究采用CiteSpace 文献计量软件,全面对比国内外fMRI在针刺领域的研究热点及发展脉络,为国内的理论研究及实践创新提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

中文文献来自中国知网(CNKI)数据库,外文文献来自于WOS(Web of science)数据库。两大数据库收录的文献均具备高标准和可靠度。

1.2 检索方法

CNKI 数据库采用高级检索方式,检索式为关键词(功能磁共振或fMRI)AND 关键词(针刺或针灸),选择模糊检索,时间选择2002.01.01—2022.12.31,共检索到650 篇,其中学术期刊364 篇,学位论文241 篇,会议论文31 篇,成果14 篇;WOS 数据库同样采用高级检索方式,检索式为TOPIC“fMRI”AND TOPIC“acupuncture”时间选择2002.01.01—2022.12.31,共检索到547篇,其中学术论文469篇,综述47篇,会议论文26 篇,书刊章节6 篇,编辑材料6 篇。经2 位研究人员独立阅读摘要去除与主题无关及重复发表的文献,并通过作者及作者单位筛查英文文献,去除国内作者发表的文献,仅以国外团队的文献作为研究对象,并由第3 位研究人员进行核查后,入选中文文献500篇,英文文献400篇。

1.3 统计学方法

采用CiteSpace6.1.R3 软件(https://citespace.po‐dia.com/)对作者、机构、关键词及文献共被引进行可视化处理。

2 结果

2.1 关键词共现及聚类可视化对比分析

运用CiteSpace6.1.R3 软件,分别将CNKI、WOS数据导入,进行运算,最终得到国内外关键词词频及中心度对比列表(表1)、关键词聚类对比表(表2)、关键词共现对比图谱(图1)和聚类对比图谱(图2)。

图1 关键词共现对比图谱 注:左图为中文关键词,右图为英文关键词

图2 关键词聚类对比图谱 注:左图为中文关键词,右图为英文关键词

表1 国内外关键词词频及中心度对比列表(前10位)

表2 国内外关键词聚类对比表(前10位)

采用对数似然算法对关键词进行聚类,聚类模块化值国内为0.838 7、国外为0.758 6(均>0.3),表明聚类有效;平均轮廓值国内为0.964 4、国外为0.900 1(均>0.7),表明聚类成员的一致性高,结果可信。从高频关键词排序及关键词共现对比图谱对比可见,国内外基于fMRI研究针刺的主题既有相似性,又有差异性。

2.1.1 国内外研究的相似性 ①国内外的主要研究方法均为功能连接,可见功能连接是fMRI 研究针刺最主要的方法之一。该方法主要包括静态功能连接分析法(static functional connectivity,SFC)和动态功能连接分析法(dynamic functional connection,DFC)[4]。SFC 包括种子点法、独立成分分析方法等,DFC 主要用于探索脑网络的功能连接属性,两者各有优势。②国内外均注重针刺刺激及治疗方向的研究。研究表明,针灸可用于治疗人体16 个系统500 多种病症[5],国内外研究者在此方向上均做过大量科学研究。目前,国内主要针刺疗法包括:毫针、电针、毫针联合电针、温针及火针,对针刺疗法的研究国内有显著优势,开创性地发表了大量相关针刺方法及治疗疾病文献。③电针。电针疗法是针刺疗法的新突破,其将传统针刺与微电流融合,可产生1+1>2的效果,技术成熟,在临床应用极广[6]。国外也将电针用于多种疾病研究,有研究证实电针刺激特定分子标记的神经元后,可对败血症小鼠模型起到抗感染治疗作用[7]。

2.1.2 国内外研究的差异性 国内研究:①注重穴位的研究。从古籍文献或临床名家医案中可见,腧穴配伍是实现针刺疗效的重要环节[8]。国内以经穴特异性、穴位配伍为主要研究方向。关键词中,研究较多的有合谷穴、足三里穴及阳陵泉穴。这些穴位与疾病治疗密切相关。②注重得气的研究。得气是探究穴位本质和针灸作用机制的重要环节[9],体现中医的整体观念,也是针刺治疗效果的关键。针刺穴位后,施以不同手法,如补泄、捻转、提插等,对治疗效果均有影响。③注重抑郁症的研究。近几年,针刺治疗精神、神经疾病的机制研究较多。抑郁症是精神障碍性疾病,临床治疗常用抗抑郁药物,但长期接受药物治疗,会产生一定的耐药性。而针刺治疗简单、安全,疗效得到患者认可。大量研究表明,通过刺激相应穴位可调节机体激素及神经递质水平,缓解患者抑郁症状,抑制炎症反应[10],给抑郁症患者提供更多治疗方向。

国外研究:①较重视脑网络的研究。现有研究已能通过绘制、记录、分析,以及建模神经生物学系统元素和相互作用的方法得到接近大脑结构和功能的数据;通过创建全面的地图并记录分子、神经元、大脑区域与社会系统之间的动态模式,建立起现代网络科学理论框架和计算工具;已成功开辟科学探究新领域,包括网络动力学、大脑网络的操纵和控制及跨时空域的网络整合过程等[11]。②较重视DMN的研究。DMN最早是由Raichle等[12-13]发现并定义的。研究表明,DMN是一组相互连接的大脑区域,其特征是静止时其时间一致性增加。研究主要涉及评估其在自我参考、走神和自传记忆中的作用。此外,DMN中的连接性改变与一系列神经精神疾病有关,如抑郁症、焦虑症、创伤后应激障碍、注意力缺陷多动障碍、精神分裂症和强迫症。③注重针刺镇痛的研究。疼痛是患者主观痛苦和困扰的主要原因,有研究表明全球约30%以上的人有疼痛症状[14]。国外针灸镇痛研究主要集中于细胞和分子底物及fMRI,并基于fMRI 发现与针灸镇痛相关大脑区域,揭示镇痛的中枢机制[15]。

分析关键词聚类对比图谱和表格可知,国内出现主题相似的聚类较多,如#3 合谷穴、#4 足三里穴、#5 穴位、#9 支沟穴、#12 神门穴、#13 内关穴,这些以不同穴位聚类的情况表明了国内研究方向差别小,有重复研究情况。相反,国外#0~#9的聚类中,#3镇痛、#8针刺镇痛是较相似的主题,其他均为不同研究主题,较国内研究方向多。国内学者应扩大方向研究,以发扬中医针灸。

2.2 关键词突现可视化对比分析

关键词突现是指在该研究领域的新发现或转折点,在某一时期内得到广泛关注[16],可据此判断研究热点和前沿[17]。本研究对关键词进行突现,得到国内外突现词各20 个(图3)。国内:关键词“功能连接”“脑卒中”“太冲穴”分别从2010、2012、2016 年出现并持续至2022 年底,是国内目前研究的热点及前沿。功能连接一直贯穿着针刺神经影像学研究的始终,对其深入探索,可为针刺神经影像提供新见解[18]。脑卒中是一种严重脑急性血管病,近年来患者逐渐年轻化。据统计,脑卒中是仅次于缺血性心脏病死亡的全球第二大原因[19]。针刺可治疗多种脑卒中后遗症,包括认知功能障碍[20]、吞咽障碍[21]、失眠[22]、偏瘫[23]等。太冲穴为足厥阴肝经之原穴及五输穴之输穴,已广泛应用于高血压、不寐、脑卒中及其后遗症、呃逆等多种疾病的治疗中,也有学者将其用于治疗肩周炎和椎动脉型颈椎病[24]。穴位对疾病的特异性仍是国内研究的热点及前沿。国外:关键词“中枢机制”“障碍性疾病”及“女性”分别从2019、2019、2020年出现并持续至2022 年底,是目前国外研究的热点及前沿。国外对针刺中枢机制的研究已拓展至多种疾病,包括神经精神类疾病、疼痛及肥胖等[25]。“女性”这一关键词突现,推测可能与针刺性别差异研究相关,值得进一步研究。

图3 关键词突现对比图谱(前20位)注:左图为中文关键词,右图为英文关键词

2.3 作者合作网络可视化对比分析

基于论文形成的作者合作关系是目前科研合作主要形式[26],掌握国内外作者合作关系,及时掌握地域、团队科研能力、热点前沿是科研不可或缺的部分。对作者合作网络进行可视化呈现(图4),可清晰发现,国内以地域及机构构成多个团队,各团队间的节点和连线致密,但团队之间的连线不多。而国外,节点和连线致密成网,表明作者、团队之间合作紧密,资源共享,值得借鉴。

图4 作者合作网络对比图谱

3 讨论

基于CiteSpace 文献计量软件的可视化呈现及上述对比分析,可见国内外针刺领域的fMRI 研究总体呈上升趋势,以功能连接、针刺治疗、电针、静息态、穴位、疼痛为主要研究方向。国内总体上以经穴特异性、针刺脑效应、针刺与疾病相关的研究为主线。相较于国内,国外的脑网络研究致力于揭示复杂的大脑网络模式、工作原理及相互关系,为推动人类脑计划作出贡献。近年来,国内针刺研究领域逐步拓展,针刺可调节手术应激反应[27]、治疗原发性痛经综合征[28]和多囊卵巢综合征[29]等,国外也将女性相关研究作为热点前沿,证实针灸对缓解某些女性疾病安全有效[30]。随着fMRI技术的不断发展,使神经影像学上抽象的问题有了客观化、可视化依据,为国内外学者提供了有力的科研工具。

文献共被引是指文献被引用的关系,节点越大越突出,代表被引用的次数越高,文献越具代表性[31]。受数据库和软件的限制,CiteSpace 软件尚不支持CNKI 数据库的文献共被引的图谱绘制。本研究仅绘制了国外文献共被引图谱(图5),希望今后有更多软件支持CNKI的数据分析。

图5 国外文献共被引图谱

综上所述,基于CiteSpace 软件,将针刺fMRI 研究从多角度进行可视化的国内外研究对比,能为针刺的fMRI研究提供更多依据。

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