基于Citespace的中医药治疗哮喘知识图谱可视化分析*

江泽强，李竹青，王艳秋，秦静波，孟翔鹤，王济

（北京中医药大学中医体质与生殖医学研究中心，北京 100029）

哮喘是由多种细胞包括嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、平滑肌细胞、气道上皮细胞等及细胞组织参与的慢性气道炎症性疾病，其发病是由遗传和环境两方面因素共同作用的结果，临床上表现为反复发作的喘息、气急、胸闷、咳嗽等症状，常在夜间和（或）清晨发作、加剧，同时伴有可变的气道受限和气道高反应性[1]。全球约有3亿人患有哮喘，且患病率呈上升趋势，每年死于哮喘的人数约有25万人[2]。在中国约有3 000万哮喘患者。目前西方医学治疗哮喘的药物可以分为两大类，一为控制药物，是指需要长期每日服用的药物，包括吸入糖皮质激素、抗IgE抗体、长效β2受体激动剂等；一为缓解药物，是指按需服用的药物，包括速效吸收β2受体激动剂、全身用激素、吸入性抗胆碱能药物等。长期使用上述药物会使机体产生耐药性及不良反应，不利于疾病的治疗和预后。近些年来，中国中医药为治疗哮喘提供了新思路。但由于目前国内中医药治疗哮喘的研究文献已数以千计，仅通过人工检索已无法准确清晰地了解中医药治疗哮喘的研究趋势。Citespace软件的出现为中医药治疗哮喘研究趋势可视化分析提供了新的思路和方法。Citespace软件是由美国德雷塞尔大学陈超美团队开发的，它是应用Java语言开发的，基于共引分析理论和寻径网络算法等，对特定领域文献进行演算，并可通过一系列的可视化图谱对学科演化潜在的动力机制进行分析及对学科发展前沿进行探测[3]。本研究基于Citespace软件，分析和探究中医药治疗哮喘的研究趋势，以期为中医药治疗哮喘的进一步研究提供借鉴和参考。

1 资料与方法

1.1 数据收集 以中国知网数据库（CNKI）为文献来源，在医药卫生科技目录下进行检索，检索时间跨度为1999年1月1日—2019年9月28日，检索表达式为：TI=哮喘AND（SU=中医OR SU=中药OR SU=中西医OR SU=中医药OR SU=方剂OR SU=中成药），跨库选择为期刊。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 研究主题为中医药治疗哮喘的实验研究、临床试验，哮喘的中医证候（证型）研究，名老中医治疗哮喘的经验。

1.2.2 排除标准 1）未将中医药作为主要探讨者。2）未将哮喘作为主要探讨者。3）研究设计存在缺陷，结果不可信者。4）文章资料信息不全者。5）综述、述评、Meta分析等其他文献类型。6）重复的文献。两名研究者分别阅读文献全文进行纳入排除，意见不一致时讨论解决，不能达成一致者由第3名研究者决定。

1.3 数据转换 将筛选后的文献以Refworks格式导出，导出的文献信息包括题名、摘要、关键词、作者及研究机构等，并将导出的文件以download哮喘.txt命名。将文件导入至Citespace 5.5.R2中进行数据转换，以便进行文献分析。

1.4 知识图谱可视化

1.4.1 作者合作可视化 建立一个新项目，对转换后的数据进行分析。时间跨度设置为1999—2019年，时间分区（Years Per Slice）设置为1年；节点类型（Node Types）选择作者（Author）；阈值（Top N%）选择20%，以将主要作者全部纳入作者合作可视化图谱；修剪（Pruning）方式选择Pathfinder法，以突出其重要的结构特征。

1.4.2 研究机构合作可视化 研究机构合作可视化分析采用1年时间分区法，对1999—2019年的每1年作为1个切割点进行分析；节点类型选择机构（Institution）；演算阈值选择100%，以分析整个领域研究机构的分布及合作概况；修剪方式选择Pathfinder法。

1.4.3 关键词可视化 为了方便软件进行运算以及绘制的图谱更加清晰，进行关键词可视化分析时采用2年时间分区法；节点类型选择关键词（key words）；阈值选择20%，以分析整个研究领域的主要关键词；修剪（Pruning）方式选择Minimum Spanning Tree法。

2 结果

2.1 检索结果 经过检索，得到文献共4 398篇，经过筛选剔除与本次实验内容无关的文献837篇，最终共计纳入研究文献3 561篇。见图1。共分为4个阶段，第1阶段为1999—2001年，每年发文量呈下降趋势。第2阶段为2002—2007年，每年发文量虽有波动，但总体呈平稳趋势。第3阶段为2008—2017年，每年发文量总体呈上升趋势，其中2017年发文量到达顶峰，年发文量为313篇。第4阶段为2017年至今，年发文量呈下降趋势，说明中医药治疗哮喘的热度有所下降。

图1 每年发文量Fig.1 Number of articles published per year

2.2 作者合作可视化分析 作者合作图谱共有546位作者被纳入。根据普赖斯定律可以得出，发表，为发文量最高的作者所发表的论文总数）篇以上论文的作者为该领域的核心作者[4]。本研究中ηmax为30，结果取整数为5。发文量≥5篇的核心作者有51位。见图2。图中的每1个节点代表1位作者，节点越大及颜色越深代表该作者的发文量越多；显示人名的节点发文量均≥5篇；连线代表作者与作者之间存在联系或者合作关系。

图2 中医药治疗哮喘研究核心作者图谱Fig.2 Atlas of core authors in the study of traditional Chinese medicine for the treatment of asthma

作者合作图谱中联系较为密切的团队为以孙增涛、王强、刘恩顺为代表的研究团队，该团队有6人的发文量在5篇以上，其中孙增涛近20年在该领域的发文总数为30篇，排在第1位；王强次之，发文总数为25篇。该团队的研究内容主要涉及中医药治疗哮喘的临床试验研究[5-8]，哮喘的中医证候研究等[9-10]。

2.3 研究机构合作可视化分析 研究机构合作图谱共有195所机构被纳入，其中有37所机构发文量≥5篇，16所机构发文量≥10篇。见图3。图中的每一个节点代表1所机构，节点越大及颜色越深代表该机构的发文量越多，显示机构名的节点发文量均≥5篇，其中发文量最高的天津中医药大学，总发文量为40篇。

为了更好展现机构之间的合作，将研究机构合作图谱进行调整。见图4。天津中医药大学、中国中医科学院西苑医院、山东中医药大学附属医院为关键性节点，跨地区、跨机构的合作交流多通过这几所院校或医院进行。但由图3可以发现，有些机构之间的合作仅为大学及其附属医院或学院内部合作，缺少与外部机构的合作，比较典型的是浙江中医药大学，如图5。将图3、图4结合来看，跨地区、跨机构的合作更利于科研成果的产出。

图3 中医药治疗哮喘研究机构合作图谱Fig.3 Cooperative atlas of research institutions on asthma treated with traditional Chinese medicine

图4 研究机构合作关键节点图谱Fig.4 Atlas of key nodes for cooperation of research institutions

图5 浙江中医药大学及其附属机构合作关系图Fig.5 Cooperation diagram of Zhejiang Chinese Medical University and its affiliates

2.4 关键词可视化分析

2.4.1 高频关键词 对表达同一意思却不同表达方式的关键词进行合并。经过合并后，最终共有552个关键词被纳入图谱，其中有29个关键词出现频次≥34次。出现频次排名前十的关键词为哮喘（1 984次）、中西医结合疗法（952次）、儿童哮喘（769次）、咳嗽变异性哮喘（661次）、临床研究（626次）、中医药疗法（421次）、穴位贴敷（318次）、中药复方（286次）、哮喘缓解期（282次）、肺功能（187次）。

2.4.2 高中心性关键词 点击Compute Node Centrality，计算关键词中心性。中心性是指节点在整个网络中的重要性，具有高中心性的关键词是具有转折意义的关键词[11]。经过计算，有13个关键词的中心性≥0.1。见图6。图中的每一个节点代表1个关键词，显示名称的节点中心性均≥0.1。

2.4.3 关键词聚类分析 运用LLR算法对关键词进行聚类。Citespace根据网络结构和聚类的清晰度，提供了模块值（Q值）和平均轮廓值（S值）两个指标，这两个指标可以作为评判图谱聚类效果的一个依据。一般而言，Q值＞0.3就代表划分出来的社团结构是显著的；S值＞0.5，聚类一般认为是合理的，若S值＞0.7时，认为聚类是高效率令人信服的[3]。本研究的Q值=0.630 8，S值=0.628 2，可以认为被划分出来的聚类是显著且合理的。以文献发表时间为X轴，聚类编号为Y轴，得到中医药治疗哮喘的聚类时间线路图，见图7。聚类编号越小，该聚类包含的节点数目越多。

结合图6和图7分析得出，中医药治疗哮喘的研究热点主要集中在以下3个方面：1）中药复方对哮喘的干预效果研究。2）穴位贴敷法对哮喘的干预效果研究。3）中医药疗法对哮喘模型干预效果及机制研究。

图6 高中心性关键词Fig.6 High central keywords

图7 中医药治疗哮喘的聚类时间线路图Fig.7 Cluster timeline diagram of traditional Chinese medicine treatment of asthma

2.4.4 关键词突现分析 点击Burstness，进行关键词突现。CiteSpace可以从大量的题录中检测频次变化率高和增长速度快的突现词，通过考察这些突现词的时间分布及变动趋势用以辨识某研究领域的研究前沿[12]。共检测到突现词29个，见图8。近5年来出现的突现词有5个，其中有3个延续至今，为孟鲁司特钠、肺脾气虚证、免疫功能。由于孟鲁司特钠常作为阳性药用以对照研究，故将其排除。由此得出，近年来中医药治疗哮喘的研究倾向于肺脾气虚证、免疫功能的研究。

图8 突现词Fig.8 Burst term

3 讨论

3.1 研究热点分析

3.1.1 中药复方对哮喘的干预效果研究 对中药复方进行分析，发现小青龙汤，射干麻黄汤，定喘汤以及麻杏石甘汤为常用经典方剂，其余复方大多为医生根据自己的临床经验自拟的方剂。小青龙汤出自《伤寒论》，常用于治疗外寒里饮证。温柠如等[13]运用小青龙汤加减化裁治疗寒哮型哮喘，结果显示小青龙汤可以改善咳嗽、喘息、咯痰等临床症状，且联合用药效果比单纯使用西药常规治疗效果好。射干麻黄汤出自《金匮要略》，主治痰饮郁结，气逆喘咳证。王芳等[14]采用加味射干麻黄汤对哮喘患者进行干预，结果显示可有效改善患者临床症状，降低患者血清转化生长因子-β1（TGF-β1）、神经生长因子（NGF）及白细胞介素（IL）水平。定喘汤出自《摄生众妙方》，常用于治疗风寒外宿，痰热内蕴证。闫小荣等[15]给予定喘汤干预治疗热哮型哮喘患者，干预后缩短了症状体征缓解时间，改善了肺功能，提高临床控制率。麻杏石甘汤出自《伤寒论》，主治外感风邪，痰热壅肺证。马静微等[16]运用麻杏石甘汤治疗哮喘患者，显示可有效缓解患者临床症状，改善呼吸功能，降低呼出气一氧化氮水平。

3.1.2 穴位贴敷法对哮喘的干预效果研究 穴位贴敷法是以中医理论为基础，以整体观念和辨证论治为原则，根据经络学说，选取相应的腧穴，采用适当的药物制成药饼或膏状等剂型直接贴敷于穴位上，利用穴位与药物的相互作用而达到预防和治疗疾病的目的[17]。目前穴位贴敷法常用于哮喘的治疗，如刘成勇等[18]应用白芥子涂方穴位贴敷干预哮喘患者，干预后可减少患者哮喘发作次数，改善患者小气道功能。李博林等[19]对50例非急性发作期哮喘患者进行穴位贴敷干预，结果显示可通过抑制细胞因子的释放，调节免疫功能，来达到防治哮喘的目的。

3.1.3 中医药疗法对哮喘模型干预效果及机制研究 从临床研究中可以看出，中医药治疗哮喘可有效缓解患者临床症状，减少患者哮喘发作次数，改善肺功能。随着时代的进步以及科研水平的提高，从分子水平上阐释中医药治疗哮喘的机制被更多科研工作者所重视。如方向明等[20]发现平喘宁可通过调节ERK信号通路，减轻哮喘大鼠气道炎性反应，抑制气道重塑。隋博文等[21]发现射干麻黄汤可能通过抑制TGF-β1的表达，调节Th17/CD4+CD25+Treg细胞的免疫平衡，来延缓哮喘小鼠的气道重塑。

3.2 研究趋势分析

3.2.1 肺脾气虚证 现代医学认为哮喘缓解期是控制哮喘病情进展的重要时期，有研究表明哮喘缓解期的主要证型为肺脾气虚证[22-23]。对于肺脾气虚型哮喘患者，健脾益肺应贯彻始终。刘霞等[24]运用玉屏风口服液合人参五味子汤加减治疗哮喘缓解期肺脾气虚证，可显著缓解临床症状，改善肺功能，提高机体免疫功能。刘雅芳等[25]采用自拟健脾益肺汤干预肺脾气虚型哮喘患者，可改善患者肺功能，降低血清IgE水平。

3.2.2 免疫功能 当抗原进入人体后，往往会优先活化Th2细胞，使其产生IL-4、IL-5、IL-13等细胞因子，IL-4可促进合成IgE；Th1细胞可以分泌IL-2、INF-γ 和 TNF-β、INF-γ 能抑制 IL-4 合成 IgE[26]。若机体IgE过多，与肥大细胞和嗜酸性粒细胞结合，可使机体处于致敏状态，故维持Th1/Th2细胞平衡是哮喘发病与否的一个重要免疫学机制。张峰等[27]运用射干麻黄重楼汤加减治疗哮喘患者，发现可升高INF-γ水平、降低IL-4及IgE水平。

3.3 不足 目前Citespace软件只能对CNKI的数据进行格式转换，仅靠一个数据库的文献进行知识图谱可视化分析难免有所局限。

4 小结

本研究采用Citespace软件对中医药治疗哮喘的相关文献进行可视化分析。研究发现，近两年来中医药治疗哮喘的热度有所下降；研究的主要团队为以孙增涛、王强、刘恩顺为代表的研究团队；主要研究机构为天津中医药大学、天津中医药大学第二附属医院、南京中医药大学等，其中天津中医药大学、中国中医科学院西苑医院、山东中医药大学附属医院为跨地区、跨机构合作交流的关键性机构；研究热点主要为中药复方及穴位贴敷的临床干预效果、中医药治疗哮喘的机制研究；研究趋势为中医药治疗肺脾气虚型哮喘及中医药从调节免疫的角度防治哮喘。建议加强机构间及作者间的合作交流，围绕上述研究趋势去展开中医药治疗哮喘的相关研究。