基于文献计量学的国内外药房自动化设备研究比较

申玲玲，贡雪，杜 光，汤 莹，陈 炜，袁 龙

（华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部，湖北 武汉 430030）

随着信息和自动化控制技术的高速发展，各种自动化设备正逐渐替代传统手工作业。在医疗健康领域，医院药学作为医疗专业技术服务的重要组成部分，是较早开始应用自动化设备的学科。早在20 世纪70 年代，美国Fairfax 医院联盟就联合3 家医院开始了药房自动化设备的研究［1］。我国1991 年就有医院尝试使用计算机控制的柜式发药机设备［2］。但受市场、技术、研发和应用成本的限制，药房自动化设备的研发和应用发展缓慢。2010 年12 月，原国家卫生部发布《二、三级综合医院药学部门基本标准（试行）》，要求二、三级综合医院逐步配备全自动分包装系统、自动化调剂配方系统和药品管理信息系统，以提高工作效率、保证用药安全、促进临床合理用药，为药房自动化设备的发展提供了政策支持。近年来，参与临床药物治疗，保障用药安全、有效、经济成为药师的主要工作任务，这一目标的实现，离不开自动化药房设备的支撑。2018 年，国家卫生健康委员会发布了《关于加快药学服务高质量发展的意见》，提出要探索推进医院“智慧药房”建设，药房自动化设备的发展面临新的机遇和挑战。为深入了解药房自动化设备的研究现状和发展趋势，本研究中基于文献计量学原理，结合各数据库本身的基本文献计量统计结果和可视化知识图谱软件Citespace，对国内外药房自动化领域的研究现况、热点、前沿进行比较，为药房自动化设备的研发和应用提供参考。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 数据库检索

中文文献题录通过中国知网（CNKI）数据库的主题检索获得，经过预检测试，确定检索式为SU ＝“自动发药机”+“智慧药房”+“单剂量分包机”+“自动化药房”+“自动摆药机”+“智能麻精药柜”+“智能药框”+“智能发药系统”+“智慧化药房”+“智能药房”+“盒装药快发系统”。检索文献学科分类包括基础科学，工程科技（Ⅰ辑、工程科技Ⅱ辑），医药卫生科技，信息科技，经济与管理科学。英文文献题录检索Web of Science （WOS）核心合集的主题字段，经过预检测试，确定检索式为TS ＝″automatic dispensing machine″ or TS ＝″automated dispensing machine″ or TS ＝″automated dispensing system″or TS ＝″automated-dispensing system″or TS ＝″automated medication system″ or TS ＝″automated drug distribution system″ or TS ＝″automated-drug dispensing″ or TS ＝″automated dispensing cabinets″ or TS ＝″automated tablet dispensing ＆ packaging system″or TS ＝″automated tablet dispensing and packaging system″ or TS ＝″unit dose dispensing system″。两个数据库的检索时间均为自建库至2020 年3 月26 日，文献类型不限。

1.2 文献题录筛选

依据文献的标题和摘要筛选文献题录，剔除与主题不相关、重复报道和信息缺损文献题录，英文文献题录剔除国内研究文献题录。

1.3 文献题录导出与处理

CNKI 数据库选择Refwork 格式导出，保存为文件名为download_***.txt 的纯文本文件，通过Citespace软件提供的格式转换器，将文献题录数据格式转换为WOS 文本数据格式。WOS 数据库选择导出纯文本文件格式，导出文献题录内容为“全记录与引用的参考文献”，导出文件也命名为download_***.txt。

1.4 文献分析

结合Endnote 文献管理软件和Excel 软件绘制年度发文量图。通过CNKI 及WOS 数据库文献计量分析数据收集高被引文献信息。采用Citespace 5.6.R3 版软件分析并绘制国家、机构和作者合作网络图。通过关键词共现、突现词探测分析领域内研究热点及研究前沿。结合关键节点文献阅读，对生成的可视化图谱进行解读。

2 结果

2.1 年度发文量

共检出国内发表文献451 篇，国外发表文献159 篇。经过筛选，最终选出国内研究文献438 篇，国外研究文献138 篇。1977 年至1992 年间或有国外文献发表，自1993 年起每年陆续有几篇文献发表，2016 年发表文献最多（19 篇），之后未显示出增长趋势。国内研究最早发表于1992 年，1995 年至2003 年无文献发表，其后文献发表数量逐步增长，2014 年至2019 年每年发文量均维持在50 篇左右。详见图1。

2.2 作者、机构、国家合作网络

将国内、国外发表文献题录分别设立项目，将所有发表文献纳入分析范围，分析时间段参数均设置为-1，节点标签设置比例分别设为2%和4%。首先，进行国内作者、机构共现分析，得到国内作者及机构合作网络图；其次，构建国外机构及国家合作网络图。详见图2 和图3。

图1 国内外年度发文量Fig.1 Annual published literature at home and abroad

图2 国内作者及发文机构合作网络Fig.2 Colleboration network of national research institutions and authors

图3 国外发文机构及国家合作网络Fig.3 Colleboration network of foreign countries and research institutions

由图2 可见，国内药房自动化设备领域主要的发文机构分为医疗机构和机械工程类院校两大类。机械工程类院校主要开展药房自动化设备设计研发工作，目前北京航空航天大学下属若干学院及研究所和北京邮电大学间建立了一定的合作关系，其他作者及机构间合作较少。发文量最高的2 名作者分别来自设备应用和研发2 个领域。其中辛海莉来自解放军总医院，发文9 篇，研究方向为药房自动化设备的应用实践［3-4］，发文时间段为2009 年至2018 年；李志蜀来自四川大学计算机学院，发文7 篇，研究方向为中药配方颗粒自动发药机的信息通信及路径算法研究［5-6］，发文时间段为1994 年至2008 年。

由图3 可见，国外发文量最高的国家为美国，而且和澳大利亚、日本、中国均有一定合作关系。法国和丹麦在该领域的研究也较多，但同其他国家、地区的合作交流较少。从发文机构来看，国外的发文机构主要分为学院、医院和联合药店三大类。其中发文量最高的机构为丹麦的AarthusUniversityHospital 和UniversityofSouthern Denmark，且均为近5 年发表的文献，提示近几年药房自动化设备在丹麦得到了应用与推广。

2.3 高被引文献

文献被引频次是衡量其影响力和重要性的重要指标之一。通过CNKI 及WOS 数据库基本文献计量分析数据得到文献被引用频次排名，国内外被引频次较高的5 篇文献信息见表1。国内被引频次最高的文献是《机器人技术与应用》杂志发表的《自动化药房的现状和新进展》一文，共被引101 次。该文献系统综述了国内外主流的药房自动化设备，介绍了国内药房自动化设备的应用现状和发展前景［7］。其余文献主要介绍了药房自动化设备应用过程中的实践经验、工作模式变化所带来的各种获益与成本变化、设备应用过程中存在的问题等［8-11］。国外被引频次最高的文献是《美国医院药学杂志》（Am J Health-Syst Ph）发表的《Impact of Emerging Technologies on Medication》，共被引111 次。该文纳入了“以用药错误和药品不良事件为终点事件，以四类自动化、信息化技术作为干预方式”的研究文献，在一次文献的基础上系统综述了应用电子处方系统、药房自动化设备、电子药历、条形码系统这四类自动化、信息化技术对用药错误和药品不良事件的影响［12］。值得关注的是，被引频次排序3 ～5 名的文献是发表在《美国医院药学杂志》上，由美国医院药剂师学会（ASHP）发布的不同年份的“全国医院药学调剂和用药管理实践调研报告”（ASHP national survey of pharmacy practice in hospital settings：Dispensing and administration）。ASHP 每年会针对固定的几个主题之一，在全国1 000 多家综合医院或专科医院中分层抽样，以邮件形式对医院药学部门负责人开展问卷调研。2005 年、2008 年、2011 年聚焦的主题都是调剂和用药管理。其中很重要的一项调研内容为各类药房自动化设备的应用情况［13-15］。该调研报告持续多年，已形成惯例，对了解美国医院药学工作有较高的参考价值。也可为国内医院药学管理、药房自动化设备的应用和研究提供思路。

表1 国内外被引频次排名前5 文献Tab.1 Top five cited articles at home and abroad

2.4 关键词共现

通过Citespace 软件进行关键词共现分析，导出结果中排在前10 的高频关键词、高中介中心性关键词列表（见表2）。关键词是作者用来高度概括文献核心论点的词语，从一个研究领域的文献题录数据中提取的高频关键词在一定程度上代表了该领域的研究热点。中介中心性是衡量某个节点在网络中重要性的指标。在关键词共现网络中，中介中心性高的关键词代表连接研究领域内不同研究方向的关键词语［16］。由表2 可见，结合词频和中介中心性排序，国内外文献中相同、相近的高频关键词为自动化、调剂、药房、自动化发药系统、控制系统等。不同的是国内的药学服务、工作效率、应用相对更高频，国外的差错、药品不良事件、用药差错、患者安全更高频，而ASHP 全国调研是美国医院药师学会的特色研究。

2.5 关键词聚类

在关键词共现分析的基础上进行聚类分析，采用对数极大似然率（LLR）算法，结合专业判读，得到主要关键词聚类图谱（见图4）。关键词聚类结合了关键词和聚类的特性，在关键词体现出来的分散的研究热点基础上聚类出某研究领域内的主要研究方向。由图4 可见，从关键词中提取的聚类标签前的聚类编号可以判断聚类规模的大小，编号越小则聚类规模越大，图中不规则框的面积越大，聚类中包含的成员数量越多。通过聚类可见，不论国内、国外，“自动化设备”“用药安全”都是该领域的主要研究方向。不同之处在于，国内多个聚类都是具体的药房自动化设备名称，表明国内研究更多的是围绕不同的自动化设备应用展开，提示国内药房自动化设备尚处在设备普及阶段。而国外研究关注更多的是硬件设备之外的对象，如应用环境医院、相关人员内科医师、相关技术信息技术等。最重要的是国外用药安全，深入细化到了用药管理、药品不良事件，甚至是具体的一类药物（如抗肿瘤药物）。

2.6 突现关键词比较分析

突现关键词是指某一段时间内出现频次突然激增的关键词，通常代表这段时间内该研究领域的研究前沿［16］。将时间跨度设定为1999 年至2000 年，针对关键词，运用Citespace 软件的突现关键词探测功能，得出该领域国内外的突现关键词图（见图5）。由图5 可见，国内外研究都只挖掘出1 个突现关键词。国内1999 年至2003 年无文献发表，因而时间跨度自动调整为2004 年至2020 年。挖掘出的突现关键词为“门诊药房”，该关键词自2016 年开始突然激增，至2018 年结束，提示该时间段内“门诊药房”是药房自动化设备的新兴研究热点，这与国内自动发药机等设备主要应用于医院门诊药房的实际情况相符合。国外的突现关键词“调剂”出现时间段较早，时间跨度较长，为2000 年至2007 年，表明国外药房自动化设备研究早期也有较长一段时间是围绕调剂工作展开的。提示随着国内自动化药房设备的日渐普及，围绕设备开展的用药安全研究可能会成为主要研究方向。

表2 国内外文献排序前10 的高频关键词和高中介中心性关键词列表Tab.2 Top 10 high frequency keywords and high betweenness centrality keywords in the literature published at home and abroad

3 讨论

文献计量学是通过研究某一学术领域已发表的文献，分析并描述该领域整体发展状况的科学方法学。Citespace 是通过可视化手段呈现科学知识的结构、规律和分布情况的可视化知识图谱软件。本文中以文献计量学原理为基础，通过运用Citespace 可视化知识图谱软件，结合各数据库基本文献计量数据、Endnote文献管理工具等，系统分析了国内外药房自动化设备的发展状况。

文献检索是开展文献计量分析的基础，由于不同数据库收载题录的信息量和格式不同，不同可视化知识图谱软件能分析的数据库格式也存在差异，因而在进行可视化知识图谱分析前，需根据研究目的进行数据库和可视化图谱软件的选择。本研究中对国内外药房自动化设备的研究现况进行了比较，国内数据库选择了CNKI 数据库，该数据库收载范围广，更新快，且Citespace 软件提供了CNKI 题录数据库的格式转换模块，可供分析。但CNKI 数据库不是引文数据库，题录中不含引文信息，因而不能从被引和施引角度进行文献计量学分析。

本研究中确定检索策略时，考虑到研究主题为非医学主题词词组，如不用引号做检索词限定，会产生大量不相关文献。在兼顾检索完全和准确的检索策略下，通过预检索测试尽量搜集相关主题词词组，最终制定了检索式。因最初获得的检索文献数量较少，少量的不相关文献可能就会使统计结果产生偏倚，故在导出文献前，依据文献的标题和摘要进行了筛选，剔除了和主题不相关的文献，使分析结论更准确、可靠。

药房自动化属应用型研究领域，从理念的提出到设备的投入使用需要一定时间，随着实际应用范围的日益广泛，应用性研究文献会逐步增长，有助于这一应用技术的推广和进一步优化，从本研究中的数据可以看到，年度发文量数据变化基本反映出了该研究领域的发展特点。从国内外发文量比较来看，国内的研究开始较晚，但近年来发文量增长趋势显著超过国外，这可能是因为国内的医疗需求增长为药房自动化设备提供了较大的发展空间。

A. 国内 B. 国外图4 国内外文献关键词聚类图A.Domestic B.ForeignFig.4 Clusters of keywords draw from journal articles at home and abroad

图5 国内外突现关键词图Fig.5 Graph of bursts keywords at home and abroad

在文献计量分析的基础上获取关键文献的信息，通过阅读关键文献可了解到，在药房自动化设备应用方面，国外部分国家药房自动化设备普及率高，应用范围除了综合性医院外，还有社区医院和连锁药店。在医院内的使用也表现出去中心化的趋势，依据临床需求分布在多个临床科室［17］。相比国外，国内自动化药房设备绝大部分是在医院使用，而且不同地区、不同级别医院的普及程度不同。医院内药房自动化设备的使用基本集中在药学配方部门，表现出中心化的特点。对于不同地区、不同级别医院药房自动化设备普及率及应用的具体情况，国内目前还缺乏权威的研究报道。在这方面，美国ASHP 全国调研报告做了很好的示范，系统、持续的调研为药房自动化设备的应用提供了真实、翔实的数据，为该领域的研究提供了很好的指导和借鉴。在药房自动化设备改善医疗服务方面，国内侧重于自动化设备对减轻药师负担［18］，提高调剂效率和准确率［19］，改善患者体验（如缩短取药等候时间）等方面的研究［10］。国外则侧重于减少用药差错方面的研究［20-22］。此外，国外对药房自动化设备改善医务人员的体验也有研究［23-24］，可为后期国内药房自动化设备用于手术室、麻醉科等特殊科室的药品管理提供借鉴。

综上所述，通过文献计量分析可以看到，药房自动化设备研究领域整体文献数量不多，且近几年无论国内、国外发文量都处在平台期。突现关键词分析结果也显示，该领域近年来缺乏新的、引人关注的研究热点。作为医学装备学科的一部分，药房自动化设备研究尚未形成较成熟的学科分支，其进一步发展还需新兴技术和先进的药事管理理念融入。